新拌混凝土單位水量水灰比測(cè)定儀

新拌混凝土單位水量水灰比測(cè)定儀

1、在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)新拌混凝土進(jìn)行檢測(cè)

      建筑公司在接受混凝土?xí)r必須對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。因?yàn)樯a(chǎn)混凝土?xí)r，使用材料的質(zhì)量、攪拌時(shí)溫度等因素對(duì)配合比產(chǎn)生影響，要進(jìn)行必要修正。對(duì)修正之后的配合比要進(jìn)行再確認(rèn)。

      卸車時(shí)的檢測(cè)要求迅速準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單。[單位水量測(cè)定儀]則是可以滿足這一要求的檢測(cè)裝置。

2、單位水量測(cè)定方法

     設(shè)計(jì)配合比決定了混凝土構(gòu)成中各種材料（水、水泥、骨料等）的總重量?；炷帘贿\(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，用[單位水量測(cè)定儀]可快速測(cè)定含氣量、單位容積的重量，即可算出單位用水量、水泥用量、水灰比。

     測(cè)定原理是，利用各種材料密度（比重）不同，實(shí)際生產(chǎn)出的混凝土的單位容積重量（既1m³的重量）小于設(shè)計(jì)配合比重量時(shí)，則可判定是水量增多的原理。水泥使用JIS認(rèn)定廠的產(chǎn)品一般可正確計(jì)量，但有時(shí)骨料表面含水率發(fā)生變動(dòng)時(shí)，要根據(jù)變動(dòng)情況增減用水量。

     例如下面的配合比為設(shè)計(jì)單位容積重量是2307kg/m³，而攪拌出的混凝土的單位容積測(cè)定值是2290kg/m³。可以判斷是由于骨料表面吸水率低而使單位用水量多了。但是單位容積的重量受其含氣量的影響，因此計(jì)算時(shí)要進(jìn)行含氣量補(bǔ)正。

     單位用水量                      155kg/m³     

     單位膠凝材料用量          319kg/m³

     單位細(xì)骨料用量              762kg/m³

     單位粗骨料用量              1071kg/m³

     設(shè)計(jì)值：?jiǎn)挝蝗莘e重量2307kg/m³

     含氣量按4.5%計(jì)算

     測(cè)定值： 單位容積重量2290kg/m³

     含氣量4%

以上示例表明無(wú)論含氣量是否減少，單位容重減輕即可判斷為是單位水量增加的原因。

3、單位水量的計(jì)算

      由單位容重推算單位水量方法，必要條件是使用的膠凝材料、骨料的密度及正確的含氣量。

要取得高精度的檢測(cè)結(jié)果，計(jì)算式中

①考慮膠凝材料的吸水量對(duì)容積變化的影響

②考慮含氣量變動(dòng)對(duì)單位用水量的影響

4、單位用水量測(cè)定精度

（1）    稱的精度對(duì)單位用水量算定的影響。

      為了得知單位容積質(zhì)量要稱重2次。第一次稱重是測(cè)定試料質(zhì)量的誤差，第二次稱重是測(cè)量試料容積的誤差。試算結(jié)果如圖-3所示。

（2）    含氣量的測(cè)定精度對(duì)單位用水量算定的影響。

      含氣量的測(cè)定誤差直接影響單位用水量的測(cè)定誤差。水量誤差的試算結(jié)果如圖-4所示，含氣量測(cè)定誤差對(duì)測(cè)定精度的影響比質(zhì)量測(cè)定誤差的影響大。

（3）    單位水量測(cè)定儀的性能

      含氣量測(cè)定精度為0.1%，稱的感量為1g。單位用水量測(cè)定誤差如圖-5所示±2kg/m³以內(nèi)。稱的精度和含氣量測(cè)定儀的精度的組合對(duì)單位用水量測(cè)定精度的影響見圖6

（4）    水、水泥、細(xì)骨料、粗骨料的密度值與理論配合比值不一致時(shí)，試算影響單位用水量誤差的算定如圖-7所示，對(duì)細(xì)骨料和粗骨料的表干密度要盡可能的準(zhǔn)確測(cè)定。

      水、水泥、細(xì)骨料、粗骨料在計(jì)量時(shí)按[JIS A 5308]商品混凝土允許誤差表以內(nèi)，此范圍作為單位用水量的算定誤差來(lái)算定水量的誤差進(jìn)行試算，如圖-8所示。

（6）    溫度的影響

      冬季在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定時(shí)，容器與混凝土試料之間有溫度差時(shí)會(huì)發(fā)生容器膨漲或收縮，對(duì)單位用水量測(cè)定產(chǎn)生的影響。

      算定條件是，混凝土線性膨漲系數(shù)為10╳10^-6/℃，容器（鐵）的線性膨漲系數(shù)為10╳10^-6/℃，容器直徑為Φ200mm，試料量為6L，試料的溫度與容器溫度差為10℃，算定結(jié)果如下。

      試料的量為6L時(shí)，膨漲或收縮量為

      溫度差±10℃→約±1.8cc，由于溫度差而產(chǎn)生的膨漲或收縮使單位容積質(zhì)量的變動(dòng)率為溫度差  -10℃→約0.03%    +10℃→約-0.03%

      由于單位容積質(zhì)量變動(dòng)產(chǎn)生的單位用水量的算定誤差為，溫度差  -10℃→約0.5kg/m³   +10℃→約-0.5kg/m³

      因此測(cè)定時(shí)溫度對(duì)單位用水量的算定誤差的影響比較小。往容器中裝入試料時(shí)熱傳導(dǎo)會(huì)使溫度均等化，誤差會(huì)更小。

5．單位水量測(cè)定儀測(cè)定精度的實(shí)證

      為了驗(yàn)證使用單位水量測(cè)定儀來(lái)測(cè)定單位用水量是否符合理論配合比，在試驗(yàn)室內(nèi)以使用材料不造成測(cè)試誤差為前提條件，用砂漿或混凝土進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定單位容積質(zhì)量和含氣量，從實(shí)驗(yàn)中證實(shí)此測(cè)定方法的精度。

      實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的材料如表2所示。被側(cè)配合比如表3所示。以砂漿不受骨料吸水和表干水率影響為條件用玻璃試模，和骨料使用粗骨料的情況進(jìn)行試驗(yàn)，并且試料的量為6L。

（1）砂漿的實(shí)證

      配合比M-1的砂漿的單位容積質(zhì)量和含氣量的關(guān)系如圖-9所示，得出此配合比和用水泥濕潤(rùn)密度補(bǔ)正后的配合比的理論變化是一致的結(jié)果。

      從單位容積質(zhì)量和含氣量的測(cè)定結(jié)果來(lái)算定單位用水量，如圖-10所示，對(duì)比配合比的單位用水量算定為-1.8—+2.0%kg/m³范圍,可確認(rèn)單位水量測(cè)定儀的測(cè)量精度。

（2）混凝土的實(shí)證

      圖-11表示的是配合比C-1—C-4混凝土單位容積質(zhì)量和含氣量的關(guān)系式。單位容積質(zhì)量與含氣量的關(guān)系與用水泥濕潤(rùn)密度補(bǔ)正后的理論變化是一致的。單位用水量在145—175 kg/m³的混凝土的配合比與其理論值基本一致。

      單位用水量算定結(jié)果如圖-12所示，所有配合比所算定的單位用水量要求在約±2 kg/m³范圍以內(nèi)，測(cè)量混凝土?xí)r本單位水量測(cè)定儀的性能達(dá)到要求誤差范圍內(nèi)。

      使用單位水量測(cè)量?jī)x，單位用水量可控制在約±2 kg/m³的測(cè)定誤差范圍內(nèi)。

6．單位用水量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定實(shí)例

      使用單位水量測(cè)定儀在混凝土卸車時(shí)的測(cè)定結(jié)果。

7．單位水量測(cè)定儀使用上需要注意要點(diǎn)及性能

     從新拌混凝土的單位容積質(zhì)量與含氣量推定單位用水量的方法，請(qǐng)注意以下幾點(diǎn)可提高測(cè)量精度

（1）          測(cè)定前要留意測(cè)定骨料修正系數(shù)

（2）          正確測(cè)定水泥濕潤(rùn)密度及其他材料的密度

（3）          測(cè)定前標(biāo)定含氣量

（4）          本儀器的精度為天平1g含氣量0.1%測(cè)定單位用水量

（5）          嚴(yán)格混凝土生產(chǎn)管理，正確計(jì)量

（6）          如滿足以上條件，使用本儀器測(cè)定單位用水量可取得±2 kg/m³以內(nèi)的測(cè)量精度。

8、參考：各種單位用水量測(cè)定方法

      新拌混凝土單位用水量測(cè)定方法有以下幾種：（如表－1）

　　　　　　　　　　        新拌混凝土單位用水量測(cè)定方法

附　表－1

      表中測(cè)定精度及測(cè)定時(shí)間在文獻(xiàn)中都有記載，主要用砂漿和混凝土兩種材料來(lái)做測(cè)定。

      使用砂漿來(lái)做試驗(yàn)的方法使用濕的材料，取樣量較少而造成的測(cè)定誤差影響測(cè)定結(jié)果的精度。

      使用混凝土做試驗(yàn)的方法，試料的用量會(huì)帶來(lái)的測(cè)定誤差，或者說(shuō)是試料太少，粗骨料的取樣誤差是影響測(cè)定誤差的主要原因，測(cè)定之后如果要對(duì)粗骨料的量進(jìn)行補(bǔ)正的話，測(cè)定速度比較慢。

      根據(jù)構(gòu)成材料對(duì)比質(zhì)量差、容積差方法，所使用的材料的密度必須是正確的，水中質(zhì)量法是必須考慮水泥密度隨時(shí)間變化而改變。

      高周波加熱法是使用濕的材料加上取樣誤差的影響，加熱后水泥與水產(chǎn)生的反應(yīng)化反應(yīng)的影響使算定結(jié)果中包含誤差，誤差的補(bǔ)正是必須的。

      一般加熱干燥法是要給試料進(jìn)行高溫加熱，干燥后抽出粗骨料必須進(jìn)行補(bǔ)正，測(cè)定的安全性和簡(jiǎn)便性方面存在問(wèn)題。

      減壓干燥法是使用濕的材料取樣，誤差是問(wèn)題，使用混凝土試料時(shí)，測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)不適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定。

      試藥濃度法是使用酒精的方法，測(cè)定過(guò)程中酒精的蒸發(fā)容易產(chǎn)生測(cè)定誤差。鹽分濃度法要考慮由于鹽水濃度會(huì)影響粉體吸著水量，要適當(dāng)給與補(bǔ)正。用清水鹽分測(cè)定器的方法是否適用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定還有待于探討。測(cè)定順序各有各的可操作性，但是工程數(shù)量很多的情況下，就不能滿足要求，一次測(cè)定需要20分鐘，測(cè)定速度比較慢。

       水分計(jì)方法是靜電容量測(cè)定法測(cè)量電極間的靜電容量，計(jì)算出砂漿試料的水分率。再換算成1m³的單位用水量的方法，測(cè)定時(shí)間短，但是濕的試料和取樣誤差及使用材料的變動(dòng)（例如混合材，骨材）等的影響，得不到高精度的測(cè)定結(jié)果。

      RI水分計(jì)的方法也同樣，測(cè)定速度比較快，但是受骨料影響較大不能保證高精度測(cè)定結(jié)果，測(cè)定裝置也很昂貴，不太適用。

      紅外線水分計(jì)的方法是水分計(jì)的輸出電壓和混凝土水分量的較正曲線要在事前求得，進(jìn)行這種標(biāo)定時(shí)在短時(shí)間內(nèi)難以取得高精度的結(jié)果。

      而單位容積質(zhì)量法和含氣量法求得單位用水量的方法（也稱含氣量法）與其它方法相比較，試料使用量在5-7升，取樣誤差可以忽視，試驗(yàn)方法與含氣量測(cè)定相同，測(cè)定的簡(jiǎn)便與快速，最適用于現(xiàn)場(chǎng)使用，并且這種測(cè)量精度稍稍出問(wèn)題時(shí)，可向有關(guān)部門提出測(cè)定報(bào)告，由正確的條件設(shè)定可得到高精度的測(cè)定結(jié)果。