橋梁實訓(xùn)檢測

西安廣播西安廣播電視電視大學(xué)開放教育大學(xué)開放教育 道路道路橋橋梁工程施工與管理梁工程施工與管理 專業(yè)專業(yè) 專?？?科 工程工程檢測實訓(xùn)檢測實訓(xùn) 姓姓 名名 郭郭 盼盼 學(xué)學(xué) 號號 10350004 級級 別別 2010 道橋道橋 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 試點單位試點單位 日日 期期 2011 年年 6 月月 1 日日 2 一一 檢測技術(shù)總論檢測技術(shù)總論 公路交通是人類社會生命線工程的重要組成部分 公路橋梁作為公路交通基礎(chǔ)設(shè)施的 咽喉工程 在公路運輸系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用 由于使用荷載和環(huán)境因素等的作用 將導(dǎo)致橋梁使用性能衰退 結(jié)構(gòu)安全與耐久性降低 造成橋梁適應(yīng)性不足 甚至出現(xiàn)橋毀 人亡事故 作為人造結(jié)構(gòu)物的橋梁 客觀上也有其 生 老 病 死 的生存過程 采用 科學(xué)的技術(shù)手段與方法對其實施及時有效的養(yǎng)護維修與管理 是保證其健康 安全服役 最大效能發(fā)揮其經(jīng)濟效益的關(guān)鍵 因此 橋梁養(yǎng)護管理技術(shù)一直以來都是國際橋梁界的關(guān) 注的熱點問題 發(fā)達國家的經(jīng)驗表明 通常橋梁在建成投入使用的 20 30 年后 將愈來愈多地面臨耐 久性降低和安全性不足等問題 且越是經(jīng)濟發(fā)達的國家所面臨的問題越突出 我國自上世 紀(jì) 80 年代起開始 公路建設(shè)事業(yè)步入了高速發(fā)展時期 建設(shè)了大量各類橋梁 目前公路橋 梁總數(shù)已突破 57 萬座 成為僅次于美國的世界第二橋梁大國 隨著服役時間推移和交通運 輸事業(yè)的持續(xù)蓬勃發(fā)展 我們所面臨的橋梁養(yǎng)護管理工作任務(wù)也日趨艱巨 客觀上對橋梁 檢測 評價 維修加固和養(yǎng)護管理等技術(shù)提出了更高的要求 為適應(yīng)不斷增長的養(yǎng)護維修 市場需求 解決橋梁養(yǎng)護工作中的瓶頸性技術(shù)問題 自上世紀(jì) 60 年代開始 我國在公路橋 梁領(lǐng)域立體開展了大量科研項目和計劃 尤其值得一提的是 進入 21 世紀(jì)后 我國交通行 業(yè)主管部門加大了對相關(guān)技術(shù)研究的支持力度 通過這些項目的實施 形成了較為健全的 公路橋梁養(yǎng)護管理技術(shù)體系 對保障橋梁安全服役和路網(wǎng)暢通起到了關(guān)鍵性支撐作用 試驗常用儀器 石料壓碎值試驗儀 膠砂攪拌機 膠砂振實臺 抗壓試驗機 抗折強 度試驗機 天平 行星式膠砂攪拌機 膠砂試件成型振實臺 膠砂振動臺等等 二 原材料檢測部分 二 原材料檢測部分 1 1 粗 粗 細細 集料篩分試驗 集料篩分試驗 砂的顆粒級配 即表示砂大小顆粒的搭配情況 砂的顆粒級配和粗細程度 常用篩分 析的方法進行測定 用級配區(qū)表示砂的顆粒級配 用細度模數(shù)表示砂的粗細 試驗數(shù)據(jù) 某工程用砂 經(jīng)烘干 稱量 篩分析 取 500g 的干砂試樣 測得各號篩上的篩 余量列于下表 篩分析試驗結(jié)果篩分析試驗結(jié)果 篩孔尺寸 mm 4 752 361 180 6000 3000 150 底 盤合 計 篩余量 g 28 557 673 1156 6118 555 59 7499 5 分計篩余和累計篩余計算結(jié)果分計篩余和累計篩余計算結(jié)果 a1a2a3a4a5a6 分計篩余率 5 7111 5314 6331 3523 7211 11 A1A2A3A4A5A6 累計篩余率 5 7117 2431 8763 2286 9498 05 試評定該砂的粗細程度 f 和級配情況 解 分計篩余率和累計篩余率計算結(jié)果列于上表 計算細度模數(shù) f A2 A3 A4 A5 A6 5A1 100 A1 17 24 31 87 63 22 86 94 98 05 100 5 71 3 2 85 確定級配區(qū) 繪制級配曲線 該砂樣在 0 600mm 篩上的累計篩余率 A4 63 22 落在 級 區(qū) 其他各篩上的累計篩余率也均落在 級區(qū)規(guī)定的范圍內(nèi) 因此可以判定該砂為 級區(qū) 砂 級配曲線圖見下圖 結(jié)果評定 該砂的細度模數(shù) f 2 85 屬中砂 級區(qū)砂 級配良好 可用于配制 混凝土 2 2 粗 粗 細細 集料密度試驗 網(wǎng)籃法 集料密度試驗 網(wǎng)籃法 毛體積密度 其計算單位體積為表面輪廓線范圍內(nèi)的全部毛體積 包含了材料實體 開口及閉口孔隙 當(dāng)質(zhì)量以干質(zhì)量 規(guī)干 為準(zhǔn)時 稱絕干毛體積密度 即通常所稱的毛體 積密度 表觀密度 材料單位體積中包含了材料實體及不吸水的閉口孔隙 但不包括能吸水的 開口孔隙在內(nèi) 也稱視密度 表干密度 其計算單位體積與毛體積密度相同 但計算質(zhì)量以表干質(zhì)量 飽和面干狀態(tài) 包括了吸入開口孔隙中的水 為準(zhǔn)時 稱表干毛體積密度 即通常所稱的表干密度 1 目的與適用范圍 本方法適用于測定碎石 礫石等各種集料的表觀相對密度 表干相對密度 毛體積相對密 度 表觀密度 表干密度 毛體積密度 以及粗集料的吸水率 2 儀具與材料 2 1 天平或浸水天平 可懸掛吊籃測定集料的水中質(zhì)量 稱量應(yīng)滿足試樣數(shù)量稱量要求 感量不大于最大稱量的 0 05 2 2 吊籃 耐銹蝕材料制成 直徑和高度為 150mm 左右 四周及底部用 1mm 2mm 的篩網(wǎng)編 制成具有密集的孔眼 2 3 溢流水槽 在稱量水中質(zhì)量時能保持水面高度一定 2 4 烘箱 允控溫在 105 5 攝氏度 2 5 溫度計 2 6 標(biāo)準(zhǔn)篩 2 7 盛水容器 如搪瓷盤 2 8 其它 刷子 毛巾等 3 試驗準(zhǔn)備 3 1 將取來的試樣用 4 75mm 方孔篩 或 5mm 圓孔篩 標(biāo)準(zhǔn)篩過篩 用四分法縮分至要求的 質(zhì)量 分兩份備用 對瀝青路面用粗集料 應(yīng)對不同規(guī)格的集料分別測定 不得混雜 所 4 取的每一份集料試樣應(yīng)基本上保持原有的級配 3 2 經(jīng)縮分后供測定密度和吸水率的粗集料質(zhì)量應(yīng)符合表 1 的規(guī)定 3 3 將每一份集料試樣浸泡在水中 仔細洗去附在集料表面的塵土和石粉 經(jīng)多次漂洗干 凈至水清澈為止 清洗過程中不得散失集料顆粒 測定密度所需要的試樣最小質(zhì)量 表 1 圓孔篩 1016202531 5406380 公稱最大粒徑 mm 方孔篩 9 5161926 531 537 56375 每一份試樣的最小質(zhì)量 kg 1111 51 5233 4 試驗步驟 4 1 取試樣一份裝入干凈的搪瓷盤中 注入潔凈的水 水面至少應(yīng)高出試樣 2cm 輕輕攪 動石料 使附著石料上的氣泡逸出 在室溫下保持浸水 24h 4 2 將吊籃掛在天平的吊鉤上 浸入溢流水槽中 向溢流水槽中注水 水面高度至水槽的 溢流孔為止 將天平調(diào)零 4 3 調(diào)節(jié)水溫在 15 25 攝氏度范圍內(nèi) 將試樣移入吊籃中 溢流水槽中的水面高度由水槽 的溢流孔控制 維持不變 稱取集料的水中質(zhì)量 mw 4 4 提起吊籃 稍稍滴水后 將試樣倒入淺搪瓷盤中 或直接將粗集料集料倒在擰干的濕 毛巾上 注意不得有顆粒丟失 或有小顆粒附在吊籃上 稍稍傾斜搪瓷盤 用毛巾吸走漏 出的自由水 用擰干的濕毛巾輕輕擦干顆粒的表面水 至表面看不到發(fā)亮的水跡 即為飽 和面干狀態(tài) 當(dāng)粗集料尺寸較大時 可逐顆擦干 注意擰濕毛巾時不要太用勁 防止擰得 太干 擦顆粒的表面水時 既要將表面水擦掉 又不能將顆粒內(nèi)部的水吸出 整個過程中 不得有集料丟失 4 5 立即在保持表干狀態(tài)下 稱取集料的表干質(zhì)量 m1 4 6 將集料置于淺盤中 放入 105 5 攝氏度的烘箱中烘干至恒重 取出淺盤 放在帶蓋的 容器中冷卻至室溫 稱取集料的烘干質(zhì)量 ma 注 恒重是指相鄰兩次稱量間隔時間大于 3h 的情況下 其前后兩次稱量之差小于該項試驗 所要求的粗密度 即 0 1 一般在烘箱中燒烤的時間不得少于 4h 6h 4 7 對同一規(guī)格的集料應(yīng)平行試驗兩次 取平均值作為試驗結(jié)果 5 計算 5 1 表觀相對密度 a 表干相對密度 s 毛體積相對密度 b按式 1 2 3 計算至 小數(shù)點后 3 位 a ma ma mw s mf mf mw b ma mf mw 式中 a 集料的表觀相對密度 無量綱 s 集料的表干相對密度 無量綱 b 集料的毛體積密度 無量綱 ma 集料的烘干質(zhì)量 g mf 集料的表干質(zhì)量 g mw 集料的水中質(zhì)量 g 不同水溫時水的密度 r及水溫修正系數(shù) r 表 2 5 水溫 攝氏度 151617181920 水的密度 T g cm3 0 999130 998970 998800 998620 998430 99822 水溫修正系數(shù) T 0 0020 0030 0030 0040 0040 005 水溫 攝氏度 2122232425 水的密度 T g cm3 0 998020 997790 997560 997330 99702 水溫修正系數(shù) T 0 0050 0060 0060 0070 007 誤差 標(biāo)準(zhǔn)差兩次結(jié)果的允許差 表觀相對密度 0 0070 020 表干相對密度 0 0070 020 毛體積相對密度 0 0090 025 重現(xiàn)性 吸水率 0 0880 25 表觀相對密度 0 0110 032 表干相對密度 0 0110 032 毛體積相對密度 0 0130 038 復(fù)現(xiàn)性 吸水率 0 1450 41 3 3 粗集料壓碎值 瀝青路面及水泥混凝土用 粗集料壓碎值 瀝青路面及水泥混凝土用 實驗步驟 1 試驗準(zhǔn)備 a 采用風(fēng)干石料用 13 2 和 9 5 標(biāo)準(zhǔn)篩過篩 取 9 5 13 2 的試樣 3 組各 3000g 供試驗用 如過于潮濕需加熱烘干時 烘箱溫度不得超過 100 烘干時間不超過 4h 試驗前 石料應(yīng)冷卻至室溫 b 每次試驗的石料數(shù)量應(yīng)滿足按下述方法夯擊后石料在試筒內(nèi)的深度為 100 在金屬筒中確定石料數(shù)量的方法如下 將試樣分 3 次 每次數(shù)量大體相同 均勻裝入試模中 每次均將試樣表面整平 用金屬棒的 半球面端從石料表面上均勻搗實 25 次 最后用金屬棒作為直刮刀將表面仔細整平 稱取量 筒中試樣質(zhì)量 m0 以相同質(zhì)量的試樣進行壓碎值的平行試驗 2 將試筒安放在底板上 3 將要求質(zhì)量的試樣分 3 次 每次數(shù)量大體相同 均勻裝入試模中 每次均將試樣表面 整平 用金屬棒的半球面端從石料表面上均勻搗實 25 次 最后用金屬棒作為直刮刀將表面 仔細整平 4 將裝有試樣的試模放到壓力機上 同時加壓頭放入試筒內(nèi)石料面上 注意使壓頭擺 平 勿楔擠試模側(cè)壁 5 開動壓力機 均勻地施加荷載 在 10min 左右的時間內(nèi)達到總荷載 400kN 穩(wěn)壓 5s 然后卸荷 6 將試模從壓力機上取下 取出試樣 7 用 2 36 標(biāo)準(zhǔn)篩篩分經(jīng)壓碎的全部試樣 可分幾次篩分 均需篩到在 1min 內(nèi)無 明顯的篩出物為止 6 8 稱取通過 2 36 篩孔的全部細料質(zhì)量 m1 準(zhǔn)確至 1g 實驗結(jié)果與計算 石料壓碎值按式 T0316 1 計算 精確至 0 1 1 0 100 a m Q m T0316 1 式中 a Q 石料壓碎值 m1 試驗前試樣質(zhì)量 g m0 試驗后通過 2 36 篩孔的細料質(zhì)量 g 實驗分析及討論 以 3 個試樣平行試驗結(jié)果的算術(shù)平均值作為壓碎值的測定值 4 4 水泥試驗 水泥試驗 1 主要儀器設(shè)備 1 1 行星式膠砂攪拌機 ISO679 由膠砂攪拌鍋和攪拌葉片相應(yīng)的機構(gòu)組成 攪拌葉片 呈扇形 工作時攪拌葉片既繞自身軸線自轉(zhuǎn)又沿攪拌鍋周邊公轉(zhuǎn) 并且具有高低兩種速度 自轉(zhuǎn)低速時為 140 5 r min 高速時為 285 10 r min 公轉(zhuǎn)低速時為 62 5 r min 高速時為 125 10 r min 葉片與鍋底 鍋壁的工作間隙為 3 1 mm 1 2 膠砂試件成型振實臺 ISO679 由可以跳動的臺盤和使其跳動的凸輪等組成 振實 臺振幅 15 0 3 mm 振動頻率 60 次 60s 2s 1 3 膠砂振動臺 可作為振實臺的代用設(shè)備 其振幅為 0 75 0 02mm 頻率為 2800 3000 次 min 臺面裝有卡具 1 4 試模 可裝拆的三聯(lián)模 模內(nèi)腔尺寸為 40mm 40mm 160mm 1 5 下料漏斗 下料口寬為 4 5mm 二個播料器和一個刮平直尺 1 6 水泥電動抗折試驗機 加荷速度 50N S 10N S 1 7 壓力試驗機與抗壓夾具 壓力機最大荷載以 200 300KN 為宜 誤差不大于 1 并有按 2 4 0 5 KN S 速率加荷功能 抗壓夾具由硬鋼制成 加壓板受壓面積為 40mm 40mm 加壓面必須磨平 2 膠砂制備與試件成型 2 1 將試模擦凈 模板四周與底座的接觸面上應(yīng)涂黃油 緊密裝配 防止漏漿 內(nèi)壁均勻 刷一薄層機油 2 2 標(biāo)準(zhǔn)砂應(yīng)符合 GB T17671 1999 中國 ISO 標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量要求 試驗采用灰砂比為 1 3 水灰比 0 50 2 3 每成型 3 條試件需稱量 水泥 450g 標(biāo)準(zhǔn)砂 1350g 水 225ml 2 4 膠砂攪拌 用 ISO 膠砂攪拌機進行 先把水加入鍋內(nèi) 再加入水泥 把鍋放在固定器 上 上升至固定位置然后立即開動機器 低速攪拌 30s 后 在第二個 30s 開始的同時均勻 地將砂子加入 一般是先粗后細 再高速攪拌 30s 開始后 停拌 90s 在第一個 15s 內(nèi)用 一膠皮刮具將葉片和鍋壁上和膠砂刮入中間 在調(diào)整下繼續(xù)攪拌 60s 各個攪拌階段 時 間誤差應(yīng)在 0 1s 以內(nèi) 2 5 試件用振實臺成型時 將空試模和套模固定在振實臺上 用勺子直接從攪拌鍋內(nèi)將膠 砂分二層裝模 裝第一層時 每個槽里先放入 300g 膠砂 并用大播料器刮平 接著振動 60 次 再裝入第二層膠砂 用小播料器刮平 再振動 60s 移走套模 從振實臺上取下試 7 模 用一金屬尺近似 90 的角度架在試模模頂?shù)囊欢?沿試模長度方向以模向鋸割動作慢 慢向另一端移動 一次將超過試模部分的膠砂刮去 并用同一直尺以近似水平的情況下將 試件表面抹平 3 試件養(yǎng)護 3 1 將成型好的試件連模放入標(biāo)準(zhǔn) 養(yǎng)護箱 室 內(nèi)養(yǎng)護 在溫度為 20 1 相對 濕度不低于 90 的條件下養(yǎng)護 20 24h 之間脫模 對于齡期為 24h 的應(yīng)在破型試驗前 20min 內(nèi)脫模 3 2 將試件從養(yǎng)護箱 室 內(nèi)中取出 用墨筆編號 編號時應(yīng)將每只模中三條試件編在兩 齡期內(nèi) 同時編上成型與測試日期 然后脫模 脫模時應(yīng)防止損傷試件 硬化較慢的水泥 允許 24h 以后脫模 但須記錄脫模時間 3 3 試件脫模后立即水平或豎直放入水槽中養(yǎng)護 養(yǎng)護水溫為 20 1 水平放置時 刮平面應(yīng)朝上 試件之間留有空隙 水面至少高出試件 5mm 最后用自來水裝滿水池 并 隨時加水以保持恒定水位 4 水泥抗折強度試驗 4 1 各齡期的試件 必須在規(guī)定的時間 24 15 min 48 30 min 72 45 min 7d 2h 28d 8h 內(nèi)進行強度測試 于試驗前 15min 從水中取出三條試件 4 2 測試前必須先擦去試件表面的水分和砂粒 清除夾具上圓柱表面粘著的雜物 然后將 試件安放到抗折夾具內(nèi) 應(yīng)使試件側(cè)面與圓柱接觸 4 3 調(diào)節(jié)抗折儀零點與平衡 開動電機以 50 10 N S 加速加荷 直到試件折斷 記錄 抗折破壞荷載F f N 4 4 按下式計算抗折強度Rf 精確至 0 1MPa Rf b F L f 3 5 1 式中 L 抗折支撐圓柱中心距 L 100mm b 棱柱體正方形截面的邊長 mm 4 5 抗折強度結(jié)果取三塊試件的平均值 當(dāng)三塊試件中有一塊超過平均值的 10 時 應(yīng) 予剔除 取其余兩塊的平均值作為抗折強度試驗結(jié)果 5 水泥抗壓強度試驗 5 1 抗折試驗后的六個斷塊試件應(yīng)保持潮濕狀態(tài) 并立即進行抗壓試驗 抗壓試驗須用抗 壓夾具進行 清除試件受壓面與加壓板間的砂粒雜物 以試件側(cè)面作受壓面 并將夾具置 于壓力機承壓板中央 5 2 開動試驗機以 2 4 0 2 KN S 的速度進行加荷 直至試件破壞 記錄最大抗壓破 壞 記錄最大抗壓破壞荷載 Fc N 5 3 計算抗壓強度RC 精確至 0 1Mpa RC A FC FC 最大抗壓破壞荷載FC N A 為試件的受壓面積 即 40mm 40mm 1600m 8 5 4 六個抗壓強度試驗結(jié)果中 有一個超過六個算術(shù)平均值的 10 時 剔除最大超過值 以其余五個的算術(shù)平均值作為抗壓強度試驗結(jié)果 如五個測試值中再超過它們平均數(shù) 10 時 則此組結(jié)果作廢 5 5 瀝青三大指標(biāo)試驗 瀝青三大指標(biāo)試驗 石油瀝青針入度實驗 一 實驗?zāi)康?測定瀝青的針入度 以評價道路粘稠石油瀝青的粘滯性 并確定瀝青標(biāo)號 還可以進一步 計算瀝青的針人度指數(shù) 用以描述瀝青的溫度敏感性 計算當(dāng)量軟化點 800 相當(dāng)于瀝青 針人度為 800 時的溫度 用以評價瀝青的高溫穩(wěn)定性 計算當(dāng)量脆點 1 2 相當(dāng)于瀝青針 人度為 1 2 時的溫度 用以評價瀝青的低溫抗裂性能 二 實驗儀器 1 針入度儀針和針連桿組合件總質(zhì)量為 50g 0 05g 另附 砝碼一只 50g 0 05g 試 驗時總質(zhì)量為 100g 0 05g 儀器設(shè)有放置平底玻璃保溫皿的平臺 并有調(diào)解水平的裝置 針連桿應(yīng)與平臺相垂直 2 標(biāo)準(zhǔn)針 由硬化回火的不銹鋼制成 針及針桿總質(zhì)量 2 5g 0 05g 針應(yīng)設(shè)有固定用 裝置盒 以免碰撞針尖 3 盛樣皿金屬制 圓柱形平底 小盛樣皿的內(nèi)徑 55mm 深 35mm 適用于針入度小于 200 大盛樣皿內(nèi)徑 70mm 深 45mm 適用于針入度 200 350 對于針入度大于 350 的試 樣需使用特殊盛樣皿 其深度不小于 60mm 試樣體積不小于 125mL 4 恒溫水浴 容量不小于 10L 控溫準(zhǔn)確度為 0 1 水槽中應(yīng)設(shè)有一帶孔的擱架 位于 水面下不小于 100mm 距水槽底不得少于 50mm 處 5 平底玻璃皿 容量不小于 1L 深度不小于 80mm 內(nèi)設(shè)有一不銹鋼三腳支架 能使盛樣 皿穩(wěn)定 6 溫度計 0 50 分度為 0 1 7 秒表 分度為 0 1s 8 盛樣皿蓋 平板玻璃 直徑不小于盛樣皿開口尺寸 9 溶劑 三氯乙烯 10 其他 電爐或砂浴 石棉網(wǎng) 金屬鍋或瓷把坩堝等 三 實驗過程 1 瀝青試樣準(zhǔn)備方法 2 制備試樣方法 3 調(diào)整針入度儀使之水平 4 取出達到恒溫的盛樣皿 并移入水溫控制在試驗溫度 0 1 可用恒溫水槽中的水 的平底玻璃皿中的三腳架上 試樣表面以上的水層深度不少于 10mm 5 將盛有試樣的平底玻璃皿置于針入度儀的平臺上 慢慢放下針連桿 用適當(dāng)位置的反 光鏡或燈光反射觀察 使針尖恰好與試樣表面接觸 拉下刻度盤的拉桿 使與針連桿頂端 輕輕接觸 調(diào)節(jié)刻度盤或深度指示器的指針指示為零 6 開動秒表 在指針正指的瞬時 用手緊壓按鈕 使標(biāo)準(zhǔn)針自動下落貫入試樣 經(jīng)規(guī)定 時間 停壓按鈕使針停止移動 7 拉下刻度盤拉桿與針連桿頂端接觸 讀取刻度盤指針或位移指示器的讀數(shù) 準(zhǔn)確至 0 5 0 1mm 四 實驗結(jié)果 1 同一試樣平行試驗至少三次 各測試點之間及與盛樣皿邊緣的距離不應(yīng)少于 10mm 每 9 次試驗后應(yīng)將盛有盛樣皿的平底玻璃皿放入恒溫水槽 使平底玻璃皿中水溫保持試驗溫 度 每次試驗應(yīng)換一根干凈的標(biāo)準(zhǔn)針或?qū)?biāo)準(zhǔn)針取下用蘸有三氯乙烯溶劑的棉花或布揩凈 再用干棉花或布擦干 三氯乙烯溶劑的棉花或布揩凈再用干棉花或布擦干 2 測定針入度大于 200 的瀝青試樣時 至少用三支標(biāo)準(zhǔn)針 每次試驗后將針留在試樣中 直至三次平行試驗完成后 才能將標(biāo)準(zhǔn)針取出 3 同一試樣三次平行試驗結(jié)果的最大值和最小值之差在所列允許偏差范圍內(nèi)時 計算三 次試驗結(jié)果的平均值 取整數(shù)作為針入度試驗結(jié)果 以為單位 當(dāng)試驗值不符此要求為針 入度試驗結(jié)果 以 0 1mm 為單位 當(dāng)試驗值不符此要求時 應(yīng)重新進行 石油瀝青軟化點實驗 一 實驗?zāi)康?測定瀝青的軟化點 可以評定粘稠瀝青的熱穩(wěn)定性 二 實驗儀器 1 環(huán)與球軟化點儀 2 試樣底板 金屬板或玻璃板 3 環(huán)夾 由薄鋼條制成 用以夾持金屬環(huán) 以便刮平試樣表 面 4 平直刮刀 5 甘油滑石粉隔離劑 6 加熱爐具 7 恒溫水槽 控溫的準(zhǔn)確度為 0 5 8 新煮沸過的蒸餾水 9 其他 石棉網(wǎng) 三 實驗過程 1 制備試樣 2 將裝有試樣的試樣環(huán)連同金屬板置于 5 0 5 水的恒溫水槽中至少 15min 同時將 金屬支架 鋼球 鋼球定位環(huán)等亦置于相同水槽中 3 燒杯內(nèi)注入新煮沸并冷卻至 5 的蒸餾水 水面略低于立桿上的深度標(biāo)記 4 從恒溫水槽中取出盛有試樣的試樣環(huán)放置在支架中層板的圓孔中 并套上定位環(huán) 然 后將整個環(huán)架放入燒杯中 調(diào)整水面至深度標(biāo)記 并保持水溫為 5 0 5 環(huán)架上任何 部分不得附有氣泡 將溫度計由上層板中心孔垂直插入 使端部測溫頭底部與試樣環(huán)下面 齊平 5 將燒杯移至放有石棉網(wǎng)的加熱爐具上 然后將鋼球放在定位環(huán)中間的試樣中央 立即 開動振蕩攪拌器 使水微微振蕩 并開始加熱 使杯中水溫在 3min 內(nèi)調(diào)節(jié)至維持每分鐘上 升 5 0 5 在加熱過程中 應(yīng)記錄每分鐘上升的溫度值 如溫度上升速度超出此范圍 時 則試驗應(yīng)重做 6 試樣受熱軟化逐漸下墜 至與下層底板表面接觸時 立即讀取溫度 準(zhǔn)確至 0 5 四 實驗結(jié)果 同一試樣平行試驗兩次 當(dāng)兩次測定值的差值符合重復(fù)性試驗精密度要求時 取其平均值 作為軟化點試驗結(jié)果 準(zhǔn)確至 0 5 石油瀝青延度實驗 一 實驗?zāi)康?測定瀝青的延度 可以評價粘稠瀝青的塑性變形能力 本方法適用于測定道路石油瀝青 液體瀝青蒸餾和乳化瀝青蒸發(fā)殘留物的延度 二 實驗儀器 10 1 延度儀 2 試模 3 試模底板 玻璃板 磨光的銅板或不銹鋼板 4 恒溫水槽甘油滑石隔離劑 5 溫度計 0 50 分度為 0 1 6 砂浴或其他加熱爐具 7 甘油滑石粉隔離劑 甘油與滑石粉的質(zhì)量比 2 1 8 其他 平刮刀 石棉網(wǎng) 酒精 食鹽等 溶化瀝青器皿 溫度計 刮刀 三 實驗過程 1 制備試樣 2 檢查延度儀拉伸速度是否符合規(guī)定要求 然后移動滑板使其指針正對標(biāo)尺的零點 將 延度儀注水 并保溫達試驗溫度 0 5 3 將保溫后的試件連同底板移入延度儀的水槽中 從底板上取下試件 將試模兩端的孔 分別套在滑板及槽端固定板的金屬柱上 取下側(cè)模 水面距試件表面應(yīng)不小于 25 4 開動延度儀 并注意觀察試樣的延伸情況 在試驗時 如發(fā)現(xiàn)瀝青細絲浮于水面或沉 入槽底時 則應(yīng)在水中加入酒精或食鹽調(diào)整水的密度至與試樣密度相近后 再重新試驗 5 試件拉斷時 讀取指針?biāo)笜?biāo)尺上的讀數(shù) 以 cm 表示 在正常情況下 試件延伸時應(yīng) 成錐尖狀 拉斷時實際斷面接近于零 如不能得到這種結(jié)果 則應(yīng)在報告中注明 四 實驗結(jié)果 同一試樣 每次平行試驗不少于三個 如三個測定結(jié)果均大于 100cm 時 試驗結(jié)果記作 100cm 特殊需要也可分別記錄實測值 如三個測定結(jié)果中 有一個以上的測定值小于 100cm 時 若最大值或最小值與平均值之差滿足重復(fù)性試驗精度要求 則取三個測定結(jié)果 的平均值的整數(shù)作為延度試驗結(jié)果 若平均值大于 100cm 記作 100cm 若最大值或最 小值與平均值之差不符合重復(fù)性試驗精度要求時 試驗應(yīng)重新進行 三 水泥混凝土配合比設(shè)計及強度試驗部分 三 水泥混凝土配合比設(shè)計及強度試驗部分 某框架結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁 混凝土設(shè)計強度等級為 20 施工要求混凝土坍落 度為 50 70 施工單位無歷史統(tǒng)計資料 所用原材料情況如下 水泥 32 5 級普通硅酸鹽水泥 水泥密度為 3 10 cm c 1 0 砂 中砂 Mx 2 70 級配合格 石 卵石 Dmax 40mm 級配合格 試設(shè)計 20 混凝土配合比 解 1 初步計算 1 確定混凝土配制強度 fcu 0 fcu 0 fcu k t 當(dāng)砼強度保證率為 95 時 對就 的 t 1 645 另由 P133 頁表 4 30 5MPa fcu 0 20 1 645 5 28 2 MPa 2 計算水灰比 W C fce c fce k 1 0 32 5 32 5MPa 47 0 5 3233 0 48 0 2 28 5 3248 0 0 cecu ce fBAf fA CW 3 確定用水量 W0 查 P104 頁表 4 21 對于最大粒徑為 40 的卵石混凝土 當(dāng)所需坍落度為 50 70 時 1m3 混凝土的用水量可選用 170kg 或估算方法 W0 T K 10 3 7 45 5 10 3 175 4 計算水泥用量 C0 11 kgkg CW W Co362 7 361 47 0 170 0 按 P126 頁表 4 25 對于干燥環(huán)境的鋼筋混凝土 最小水泥用量為 260 故可取 C0 362 3 5 確定砂率 Sp 查 P105 頁表 4 22 對于采用最大粒徑為 40 的卵石配制的混凝土 當(dāng)水灰比為 0 47 時 其砂率值可選取 26 8 32 1 采用插入法選定 現(xiàn)取 Sp 30 計算砂 石用量 S0 G0 假定表觀密度法計算 將 C0 362 W0 170 代入方程組 計算配比 C 362kg W 170kg S 561kg G 1307Kg W C 0 47 15 升用量 C 4 34kg W 2 04kg S 6 73kg G 15 68kg 第二組 W C 0 47 0 05 0 52 W 170kg mc0 170 0 52 327kg 砂率 31 mg0 2 23ms0 解得 S 589kg G 1314kg W 170kg C 327kg 第三組 W C 0 47 0 05 0 42 W 170kg mc0 170 0 42 405kg 砂率 28 mg0 2 57ms0 解得 S 511kg G 1314kg W 170kg C 405kg 1868 2400170362 00 00 gs gs mm mm 00 00 000 00 33 2 3 07 0 3 03 0 30 100 sg gs gss sg so mm mm mmm mm m 2400 0000 wgsc mmmm 30 100 00 sg so mm m 3 00 3 0 00 130733 2 56196 560 33 3 1868 186833 2 mkgmm mkgm mm sg s ss 12 每種配比制作兩組強度試塊 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護 28d 進行強度測定 四 瀝青混合料試驗 四 瀝青混合料試驗 試用圖解法設(shè)計某高速公路用細瀝青混凝土礦質(zhì)混合料的配合比 原始資料 1 現(xiàn)有碎石 石屑 砂和礦粉四種礦料 篩析試驗得到各粒徑通過百分率列于表 6 11 表 6 11 原有礦質(zhì)集料級配表 通過下列篩孔 方孔篩 mm 的質(zhì)量百分率 材 料名 稱 16 0 13 2 9 5 4 7 5 2 3 6 1 1 8 0 6 0 3 0 1 5 0 07 5 碎石 10093170 石屑 100100 1008414840 砂 10010010010092824221114 礦粉 1001001001001001001001009687 2 設(shè)計級配范圍按 瀝青路面施工及驗收規(guī)范 GB 50092 96 細粒式瀝青混 凝土混合料要求 其級配范圍和中值列于表 6 12 表 6 12 礦質(zhì)混合料要求級配范圍和中值表 通過下列篩孔 方孔篩 mm 的質(zhì)量百分率 級配名稱 16 0 13 2 9 5 4 75 2 36 1 18 0 6 0 3 0 15 0 0 75 級 配 范 圍 10 0 95 100 70 88 48 68 36 53 24 41 18 30 12 22 8 16 4 8 上面細 粒式 AC 13 I GB50092 96 級 配 中 值 10 0 98 79 58 4533 24 17 126 計算要求 1 根據(jù) p 與 d D n 關(guān)系 將規(guī)范的級配中值 表 6 12 繪 出各粒徑在橫坐標(biāo)上的位置 2 將各原有礦質(zhì)材料篩析 結(jié)果 如表 6 11 在圖上繪出級 配曲線 按圖解法求出各種材料 在混合料中的用量 3 按圖解法求得的各種材 料用量計算合成級配 并校核合 成級配是否符合技術(shù)規(guī)程的要求 13 如不符合應(yīng)調(diào)整級配重新計算 圖 6 4 組成集料級配曲線和要求合成級配曲線圖 計算步驟 1 繪制級配曲線圖 如圖 6 4 在縱坐標(biāo)上按算術(shù)坐標(biāo)繪出通過量百分率 2 連對角線 OO 表示規(guī)范要求的級配中值 在縱坐標(biāo)上標(biāo)出規(guī)范 GB 50092 96 規(guī)定的細粒式混合料 AC 13 I 各篩孔的要求通過百分率 作水平線與對角線 OO 相交 再從各交點作垂線交于橫坐標(biāo)上 確定各篩孔在橫坐標(biāo)上的位置 3 將碎石 石屑 砂和礦粉的級配曲線繪于圖 6 4 上 4 在碎石和石屑級配曲線相重疊部分作一垂直線 AA 使垂線截取二級配曲線的縱坐 標(biāo)值相等 即 a a 自垂線 AA 與對角線交點 M 引一水平線 與縱坐標(biāo)交于 P 點 OP 的 長度 X 31 即為碎石的用量 同理 求出石屑的用量 Y 30 砂的用量 Z 31 則礦粉用量 W 8 利用馬歇爾法 繪制了以上瀝青用量的關(guān)系曲線 確定最佳瀝青用量 五 路基路面檢測部分 五 路基路面檢測部分 1 1 土的擊實試驗 土的擊實試驗 一 試驗?zāi)康?在標(biāo)準(zhǔn)擊實方法下測定土的最大干密度和最優(yōu)含水率 為控制路堤 土壩或填土地基 等的密實度及質(zhì)量評價 提供重要依據(jù) 二 基本原理 擊實儀法是用錘擊 使土密度增大 目的是在室內(nèi)利用擊實儀 測定土樣在一定擊實 功能作用下達到最大密度時的含水率 最優(yōu)含水率 和此時的干密度 最大干密度 借以 了解土的壓實特性 目前國內(nèi)常用的擊實方法有兩種 1 輕型擊實 適用于粒徑小于 5mm 的細粒土 錘底直徑為 51mm 擊錘質(zhì)量為 2 5kg 落距為 305mm 單位體積擊實功為 591 6kJ m3 分 3 層夯實 每層 25 擊 2 重型擊實 適用于粒徑不大于 40mm 的土 擊實筒內(nèi)徑為 152mm 筒高 116mm 擊錘質(zhì)量為 4 5kg 落距為 457mm 單位體積擊 實功為 2682 7kJ 3 m 其他與輕型擊實相同 分 5 層擊實 每層 56 擊 三 儀器設(shè)備 1 擊實儀 圖 6 1 主要由擊實筒和擊錘組成 2 天平 稱量為 200g 感量為 0 01g 稱量為 2kg 感量為 1g 3 臺秤 稱量為 l0kg 感量為 5g 圖 6 1 擊實儀 1 擊實筒 2 護筒 3 導(dǎo)筒 4 擊錘 5 底板 14 4 推土器 5 篩 孔徑為 5mm 6 其它 噴水設(shè)備 碾土設(shè)備 修土刀 小量筒 盛土盤 測含水率設(shè)備及保溫設(shè) 備等 四 操作步驟 1 取一定量的代表性風(fēng)干土樣 對于輕型擊實試驗為 20kg 對于重型擊實試驗為 50kg 2 將風(fēng)干土樣碾碎后過 5mm 的篩 輕型擊實試驗 或過 20mm 的篩 重型擊實試驗 將篩下的土樣攪勻 并測定土樣的風(fēng)干含水率 3 根據(jù)土的塑限預(yù)估最優(yōu)含水率 加水濕潤制備不少于 5 個含水率的試樣 含水率一 次相差為 2 且其中有兩個含水率大于塑限 兩個含水率小于塑限 一個含水率接近塑限 按式 6 1 計算制備試樣所需的加水量 1 0 0 0 ww w m mw 6 1 式中 w m 為所需的加水量 g 0 m 為風(fēng)干土樣質(zhì)量 g 0 w 為風(fēng)干土樣含水率 按 小數(shù)計 w為要求達到的含水率 按小數(shù)計 4 將試樣 2 5kg 輕型擊實試驗 或 5 0kg 重型擊實試驗 平鋪于不吸水的平板上 按預(yù)定含水率用噴霧器噴灑所需的加水量 充分?jǐn)嚭筒⒎謩e裝入塑料袋中靜置 24h 5 將擊實筒固定在底板上 裝好護筒 并在擊實筒內(nèi)壁涂一薄層潤滑油 將攪和的試 樣 2 5kg 分層裝入擊實筒內(nèi) 兩層接觸土面應(yīng)刨毛 擊實完成后 超出擊實筒頂?shù)脑嚇痈?度應(yīng)小于 6mm 6 取下導(dǎo)筒 用刀修平超出擊實筒頂部和底部的試樣 擦凈擊實筒外壁 稱擊實筒與 試樣的總質(zhì)量 準(zhǔn)確至 1g 并計算試樣的濕密度 7 用推土器將試樣從擊實筒中推出 從試樣中心處取 取兩份一定量土料 輕型擊實 試驗 15 30g 重型擊實試驗 50 100g 測定土的含水率 兩份土樣的含水率的差值應(yīng)不大 于 1 五 成果整理 1 按式 6 2 計算干密度 w d 1 6 2 式中 d 為干密度 g cm3 準(zhǔn)確至 0 01g cm3 為密 度 g cm3 w為含水率 小數(shù)計 2 按式 6 3 計算飽和含水率 100 11 sat sd G w 6 3 式中 sat w 為飽和含水率 s G 為比重 3 以干密度為縱坐標(biāo) 含水率為橫坐標(biāo) 繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線 干密度與 圖 6 2 干密度與含水率的關(guān)系曲 線 15 含水率的關(guān)系曲線上的峰點的坐標(biāo)分別為土的最大干密度 maxd 與最優(yōu)含水率 op w 如連 不成完整的曲線時 應(yīng)進行補點試驗 圖 6 2 4 輕型擊實試驗中 當(dāng)試樣中粒徑大于 5mm 的土質(zhì)量小于或等于試樣總質(zhì)量的 30 時 應(yīng)對最大干密度和最優(yōu)含水率進行校正 1 按下式 6 4 計算校正后的最大干密度 2 5 max 5 max 1 1 Swd d G PP 6 4 式中 maxd 為校正后試樣的最大干密度 g cm3 5 P 為粒徑大于 5mm 土粒的質(zhì)量百 分?jǐn)?shù) 2S G 為粒徑大于 5mm 土粒的飽和面干比重 2 按式 6 5 計算校正后的最優(yōu)含水率 abopop wPPww 55 1 6 5 式中 op w 為校正后試樣的最優(yōu)含水率 op w 為擊實試樣的最優(yōu)含水率 ab w 粒徑大于 5mm 土粒的吸著含水率 5 填寫試驗報告 六 注意事項 1 試驗用土 一般采用風(fēng)干土做試驗 也有采用烘干土做試驗的 2 加水及濕潤 加水方法有兩種 即體積控制法和稱重控制法 其中以稱重法效果為 好 灑水時應(yīng)均勻 浸潤時間應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定 2 2 壓試驗檢測 環(huán)刀法 灌砂法 壓試驗檢測 環(huán)刀法 灌砂法 路基壓實度是填土工程的質(zhì)量控制指標(biāo) 先取壓實前的土樣送試驗室測定其最佳含水 量時的干密度 此為試樣干密度 再取由擊實試驗后所得的試樣最大干密度 用實際干密 度除以最大干密度即是土的實際壓實度 用此數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓實度比較 即可知道土的 壓實程度是否達到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 路基壓實度 試樣干密度 最大干密度 100 環(huán)刀法 是一種破壞性的檢測方法 適用于不含骨料的細粒土 優(yōu)點是設(shè)備簡單操 作方便 缺點是受土質(zhì)限制 當(dāng)環(huán)刀打入土中時 產(chǎn)生的應(yīng)力使土松動 壁厚時產(chǎn)生的應(yīng) 力較大 因此干密度有所降低 灌砂法 是一種破壞性檢測方法 適用于各類土 優(yōu)點是測定值精確 缺點是操作 較復(fù)雜 須經(jīng)常測定標(biāo)準(zhǔn)砂的密度和錐體重 3 3 平整度檢測 平整度檢測 路面平整度 Road Surface Roughness 指的是路表面縱向的凹凸量的偏差值 路面平整度是路面評價及路面施工驗收中的一個重要指標(biāo) 主要反映的是路面縱斷 面剖面曲線的平整性 當(dāng)路面縱斷面剖面曲線相對平滑時 則表示路面相對平整 或平 整度相對好 反之則表示平整度相對差 好的路面則要求路面平整度也要好 16 路面平整度的儀器測定主要有兩大分類 第一類為縱斷面測定 直接式檢測類 即測出路面縱斷面剖面曲線 然后對測出的縱 斷面曲線進行數(shù)學(xué)分析得出平整度指標(biāo) 第二類為車輛對路面的反應(yīng)測定 響應(yīng)式檢測類 即測出車輛對路面縱斷面變化的力 學(xué)響應(yīng) 然后對測出的力學(xué)響應(yīng)進行數(shù)學(xué)分析得出平整度指標(biāo) 路面平整度指標(biāo)的換算主 要是通過對標(biāo)準(zhǔn)儀器測得的結(jié)果進行標(biāo)定而得到的 通常第一類和第二類檢測方法均可用于路面施工質(zhì)量的驗收與評價及路面周期性評價 第二類檢測儀器一般需要借助于第一類檢測儀器進行指標(biāo)標(biāo)定 直接式和響應(yīng)式路面平整 度儀是路面施工 驗收 養(yǎng)護 評價和管理部門必備的儀器 六 橋梁檢測部分 六 橋梁檢測部分 1 1 既有結(jié)構(gòu)水泥混凝土強度評定 既有結(jié)構(gòu)水泥混凝土強度評定 回彈法 原理 由于混凝土的抗壓強度與其表面硬度之間存在某種相關(guān)關(guān)系 而回彈儀的彈擊 錘被一定的彈力打擊在混凝土表面上 其回彈高度 通過回彈儀讀得回彈值 與混凝土表 面硬度成一定的比例關(guān)系 因此以回彈值反映混凝土表面硬度 根據(jù)表面硬度則可推求混 凝土的抗壓強度 特點 用回彈法檢測混凝土抗壓強度 雖然檢測精度不高 但是設(shè)備簡單 操作方便 測試迅速 以及檢測費用低廉 且不破壞混凝土的正常使用 故在現(xiàn)場直接測定中使用較 多 影響回彈法準(zhǔn)確度的因素較多 如操作方法 儀器性能 氣候條件等 為此 必須掌 握正確的操作方法 注意回彈儀的保養(yǎng)和校正 回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程 JG J T23 2001 中規(guī)定 回彈法檢測混凝 土的齡期為 7 d 1 000 d 不適用于表層及內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異或內(nèi)部存在缺陷的混凝土 構(gòu)件和特種成型工藝制作的混凝土的檢測 這大大限制了回彈法的檢測范圍 另外 由于高強混凝土的強度基數(shù)較大 即使只有 15 的相對誤差 其絕對誤差也 會很大而使檢測結(jié)果失去意義 2 2 結(jié)構(gòu)裂縫檢測 結(jié)構(gòu)裂縫檢測 混凝土的裂鍵是建筑工程中普遍存在的問題 過寬的裂縫不但會影響結(jié)構(gòu)的外觀 引 起使用者的不安 影響結(jié)構(gòu)的正常使用 而且也會導(dǎo)致混凝土中鋼筋銹蝕和加速混凝土老 化 削弱了建筑物的整體性及承輯能力 降低混凝土結(jié)構(gòu)耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 50010 2002 規(guī)定對使用中允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件按照荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用 影響對裂縫寬度進行驗算 并且構(gòu)件最大裂縫寬度不應(yīng)超過該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的最大裂縫寬度 的限值 1 混凝土裂縫成因 混凝土裂縫成因復(fù)雜 與結(jié)構(gòu)設(shè)計 施工 使用環(huán)境 材料本身有關(guān) 但可歸納為兩 大類 結(jié)構(gòu)性裂越和非結(jié)構(gòu)性裂縫 結(jié)構(gòu)性裂鍵是由結(jié)構(gòu)承載力不足引起的 非結(jié)構(gòu)性裂 縫是由變形引起的 如混凝土收縮 溫度變化等等 2 混凝土裂縫檢測 在一般的工業(yè)和民用建筑中 寬度小于 0 05mm 的裂縫對結(jié)構(gòu)的使用無危險性 需要對 0 05mm 以上的裂縫進行檢測分析 評定和處理 裂縫檢測內(nèi)容主要包括裂縫的位置 形態(tài) 分布特征 寬度 長度 深度 走向 數(shù)量 裂縫發(fā)生及開展的時間過程 是否穩(wěn)定 裂 縫內(nèi)是否有滲出物 裂縫周圍混凝土表觀質(zhì)量情況等等 裂縫的位置 數(shù)量 走向一般來 17 用照片和繪制裂縫展開圖等形式記錄 長度用直尺 卷尺進行測量 寬度可用裂縫寬度比 對卡 裂縫測寬儀 塞尺進行檢測 裂縫的深度可采用超聲波法或局部鑿開法進行檢測 必要時可鉆取芯樣進行驗證 超聲波法要求裂縫內(nèi)無積水或