水利工程试验检测.ppt

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1、水利工程试验检测,ShuiLiGongChengShiYanJianCe,土工试验,一.土的分类二.含水率试验三.干密度实验四.击实试验,一、土的分类,土的工程分类：工程用土分为一般土和特殊土。一般土按不同粒组的相对含量分为：巨粒 土、粗粒土、细粒土。特殊土：黄土、膨胀土、红粘土。土的塑性指标：液限、塑限、塑性指数。土颗粒组成特性以土的级配指标（不均匀 系数Cu和曲率系数Cc）表示。,二、干密度试验（环刀法）,干密度试验：环刀法，蜡封法，灌水法，灌砂法回填土抽样：回填土必须分层夯压密实，并分层、分段取样做干密度试验。主要仪器设备应符合下列规定：1、环刀：内径不宜小于50mm,高不宜小于20mm

2、。2、天平：称量500g，最小分度值0.1g；称量200g，最小分度值0.01g。,二、干密度试验（环刀法）,实验应按下列步骤进行：1）将环刀内部涂一层凡士林 2）取尺寸大于环刀的土样，整平土样两端，将环刀刃口向下放在土样上。3）用切土刀沿环刀外围切削土样，并将环刀垂直下压，边压边削，至土样伸出环刀为止，将环刀两端余土削去修平。4）擦净环刀外壁，称环刀和试样总质量。也可在天平放砝码一端放一等质量环刀或与环刀等质量的砝码，直接称出试样质量。5）从剩余的土中取代表性土样测定土的含水率。（含水率测定应符合烘干法含水率试验的要求）6）称量精确至0.1克，环刀容积精确至0.01cm。,二、干密度试验（环

3、刀法）,实验成果整理应符合下列要求：1、环刀法按下列公式计算土的密度和干密度：(密度)（干密度）土的密度，g/cm；土的干密度，g/cm；m试样质量，g；v环刀容积，cm；w含水率，%；2、计算值精确至0.01g/cm；环刀法试验每组试验的式样应为两个，两个试样的试验差值不得大于0.03g/cm；取其算数平均值。,二、干密度试验（灌水法）,（1）本试验方法适用于现场测定粗粒土的密度。（2）本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1）储水筒：直径应均匀，并附有刻度及出水管。2）台秤：称量50kg，最小分度值10g。（3）灌水法试验，应按下列步骤进行：1）根据试样最大粒径，确定试坑尺寸。（看表a

4、）2）将选定试验处的试坑地面整平，除去表面松散的土层。3）按确定的试坑直径划出坑口轮廓线，在轮廓线内下挖至要求深度，边挖边将坑内的试样装入盛土容器内，称试样质量，准确到10g，并应测定试样的含水率。4）试坑挖好后，放上相应尺寸的套环，用水准尺找平，将大于试坑容积的塑料薄膜袋平铺于坑内，翻过套环压住薄膜四周。,二、干密度试验（灌水法）,试坑尺寸（表a）,二、干密度试验（灌水法）,5）记录储水筒内初始水位高度，拧开储水筒出水管开关，将水缓慢注入塑料薄膜袋中。当袋内水面接近套环边缘时，将水流调小，直至袋内水面与套环边缘齐平时关闭出水管，持续35min，记录储水筒内水位高度。当袋内出现水面下降时，应另

5、取塑料薄膜袋重做试验。（4）试坑的体积，应按下式计算：VP（H1H2）AWV0 式中 VP试坑体积（cm3）；H1储水筒内初始水位高度（cm）；H2储水筒内注水终了时水位高度（cm）；AW储水筒断面积（cm2）；V0套环体积（cm3）。（5）试样的密度，应按下式计算：0=mP/VP 式中 mP取自试坑内的试样质量（g）。,二、干密度试验（灌砂法）,（1）本试验方法适用于现场测定粗粒土的密度。（2）本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：1）密度测定器：由容砂瓶、灌砂漏斗和底盘组成（图a）灌砂漏斗高135mm、直径165mm，尾部有孔径为13mm的圆柱形阀门；容砂瓶容积为4L，容砂瓶和灌砂漏斗

6、之间在用螺纹接头连接。底盘承托灌砂漏斗和容砂瓶。2）天平：称量10kg，最小分度值5g，称量500g，最小分度值0.1g。(3）标准砂密度的测定，应按下列步骤进行：1）标准砂应清洗洁净，粒径宜选用0.250.50mm，密度宜选用1.471.61g/cm3。2）组装容砂瓶与灌砂漏斗，螺纹连接处应旋紧，称其质量。,二、干密度试验（灌砂法）,图a,二、干密度试验（灌砂法）,3）将密度测定器竖立，灌砂漏斗口向上，关阀门，向灌砂漏斗中注满标准砂，打开阀门使灌砂漏斗内的标准砂漏入容砂瓶内，继续向漏斗内注砂漏入瓶内，当砂停止流动时迅速关闭阀门，倒掉漏斗内多余的砂，称容砂瓶、灌砂漏斗和标准砂的总质量，准确至5

7、g。试验中应避免振动。4）倒出容砂瓶内的标准砂、通过漏斗向容砂瓶内注水至水面高出阀门，关阀门，倒掉漏斗中多余的水，称容砂瓶、漏斗和水的总质量，准确到5g，并测定水温，准确到0.5。重复3次，3次测值之间的差值不得大于3mL，取3次测值的平均值。（4）容砂瓶的容积，应按下式计算：Vr（mr2mr1）/wr 式中 Vr容砂瓶容积（mL）；mr2容砂瓶、漏斗和水的总质量（g）；mr1容砂瓶和漏斗的质量（g）；wr不同水温时水的密度（g/cm3），（查表b）。,二、干密度试验（灌砂法）,表b 水的密度,二、干密度试验（灌砂法）,（5）标准砂的密度，应按下式计算：式中 s标准砂的密度（g/cm3）；mr

8、s容砂瓶、漏斗和标准砂的总质量（g）。（6）灌砂法试验，应按下列步骤进行：1）按灌水法试验步骤、挖好规定的试坑尺寸，并称试样质量。2）向容砂瓶内注满砂，关阀门，称容砂瓶，漏斗和砂的总质量，准确至10g。3）将密度测定器倒置（容砂瓶向上）于挖好的坑口上，打开阀门，使砂注入试坑。在注砂过程中不应振动。当砂注满试坑时关闭阀门，称容砂瓶、漏斗和余砂的总质量，准确至10g，并计算注满试坑所用的标准砂质量。,（7）试样的密度，应按下式计算：式中 ms注满试坑所用标准砂的质量（g）。（8）试样的干密度，应按下式计算，准确至0.01g/cm3。,二、干密度试验（灌砂法）,三、含水率试验（烘干法）,含水率试验：

9、烘干法，酒精燃烧法，炒干法烘干法试验：1、本试验方法适用于最大粒径不大于60的各类土。2、主要仪器设备应符合下列规定：1）烘箱：应能控制温度为105110。2）天平：称量200g，最小分度值0.01g；称量1000g，最小分度值0.1g。3）台秤：称量5000g，最小分度值1g。,三、含水率试验（烘干法）,试验应按下列步骤进行：1、取代表性试样，试样数量为细粒类土1530g，砂类土100500g，砾类土2000g5000g。将试样放入称量盒内，盖好盒盖，称盒加试样质量。2、揭开盒盖，将称量盒放入烘箱，在105110温度下烘至恒量。烘干时间细粒类土不应小于8h，粗粒类土不应小于6h。3、将烘干后

10、的的试样盒从烘箱中取出，盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温，称盒加烘干试样质量。4、细粒类土称量精确至0.01g，砂粒类土称量精确至0.1g，砾类土称量精确至1g。,三、含水率试验（烘干法）,实验成果整理应符合下列要求：1、按下列公式计算土的含水率：公式中w土的含水率，%；m试样质 量，g；烘干试样质量，g。2、计算值精确至0.1%；烘干法试验每组试验的试样应为两个，结果取其算术平均值。两个试样的试验差值为：当含水率小于40%时不得大于1%；当含水率大于40%时不得大于2%；,三、含水率试验（酒精燃烧法）,仪器设备：1、称量盒（定期校正为恒值）2、天平：称量200g，分度值0.01g。3、酒精：9

11、5%4、其他：滴管、火柴、调土刀等。仪器设备的检定和校准 天平应按相应的检定规程进行检定。,三、含水率试验（酒精燃烧法）,操作步骤1、取代表性试样（粘质土510g，砂质土2030g）,放入称量盒内，称湿土质量。2、用滴管将酒精注入放有试样的称量盒中，直至盒中出现自由液面为止。为使酒精在试样中充分混合均匀，可将盒底在桌面上轻轻敲击。3、点燃盒中酒精，烧制火焰熄灭。4、将试样冷却数分钟后，按以上步骤再重复燃烧2次。当第3次燃烧熄灭后，立即盖好盒盖，称干土质量。5、本试验称量应准确至0.01g。6、本试验需进行2次平行检测，计算方法与烘干法试验计算公式一样，允许平行差值见（表2.3.6）。,四、击实

12、试验,1、目的和适用范围1.1本试验的目的是用标准的击实方法，测定土的密度与含水率的关系，从而确定土的最大密度与最优含水率。1.2本规程分为轻型击实试验和重型击实试验2种方法。轻型击实试验适用于粒径小于5的粘性土，其单位体积击实功能为592.2KJ/m；重型击实试验适用于粒径小于20的土，其单位体积击实功能为2684.9KJ/m。,四、击实试验,2、仪器设备2.1击实仪：由击实筒、（图2.1-1）击锤（图2.1-2）和护筒组成，其尺寸应符合（表2.1）的规定。2.2击实仪的击锤应配导筒，击锤与导筒间应有足够的间隙使锤能自由下落。电动操作的击锤必须有控制落距的跟踪装置和锤击点按一定角度（轻型53

13、.5重型45）均匀分布的装置。2.3天平：称量200g，分度值0.1g。,图2.1-1击实筒（单位：）（a）轻型击实筒；（b）重型击实筒1-护筒；2-击实筒；3-底板；4-垫块,2.1-2击锤和导筒（单位：）（a）2.5kg击锤(落高305)（b）4.5kg击锤(落高457）1-提手；2-导筒；3-硬橡皮垫；4-击锤,表2.1 击实仪主要部件尺寸规格表,四、击实试验,2.4台秤：称量10kg，分度值5g。2.5标准筛：孔径为20圆孔筛和5标准筛。2.6试样推出器：宜用螺旋式千斤顶或液压式千斤顶，如无此类装置，也可用刮刀和修土刀从击实筒中取出试样。2.7其他：烘箱、喷水设备、碾土设备、盛土器、修

14、土刀和保湿设备等。3、仪器设备的检定和校准3.1击实仪应按击实仪（SL112-95）校验方法进行校验。3.2天平和其他计量器具应按有关检定规程进行检定。3.3试验前后应对仪器的性能（特别对落距跟踪装置）进行检查并作记录。,四、击实试验,4、操作步骤4.1试样制备4.1.1试样制备分为干法制备和湿法制备 1、干法制备。取一定量的代表性风干土样（轻型约为20kg；重型约为50kg）放在橡皮板上用木碾碾散（也可用碾土器碾散），并分别按下列方法备样。（1）轻型击实试验过5筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。根据土的塑限预估最优含水率，按依次相差约2%的含水率制备一组（不少于5个）试样，其中应有

15、2个含水率大于塑限，2个含水率小于塑限，个含水率接近塑限。并按下列公式4.1.1计算应加水量：,式中：土样所需加水质量；g m风干含水率时的土样质量；g 风干含水率；%w土样所要求的含水率；%,（4.1.1）,四、击实试验,（2）重型击实试验过20筛，将筛下土样拌匀，并测定土样的风干含水率。按依次相差约2%的含水率制备一组（不少于5个）试样，其中至少有3个含水率小于塑限的试样。然后按本规程（4.1.1）式计算加水量。（3）将一定量土样平铺于不吸水的盛土盘内（轻型击实取土样约2.5kg，重型击实取土样约5.0kg）按预定含水率用喷水设备往土样上均匀喷洒所需加水量，拌匀并装入塑料袋内或密封于盛土器

16、内静置备用。静置时间分别为：高液限粘土（CH）不得少于24h，低液限粘土（CL）可酌情缩短但不应少于12h。,混凝土试验,一、混凝土的定义二、砂的含水率试验三、砂的堆积密度试验四、石料表面含水率试验五、混凝土拌合物坍落度试验六、混凝土拌合物维勃稠度实验七、混凝土试件的成型与养护方法八、现场混凝土质量检测九、水泥砂浆,一、混凝土的定义,定义广义上-凡由胶凝材料、骨料按适当比例配合，拌合制成的混合物，经一定时间硬化而成的人造石材统称之为混凝土。目前工程上使用最多的是以水泥为胶结材料，以砂、石为骨料，加水及掺入适量外加剂和掺和料拌制的普通水泥混凝土（简称普通混凝土）,二、砂的含水率试验,砂料含水率试

17、验及表面含水率试验本试验适用于测定砂料中总的含水量及表面含水率（以饱,二、砂的含水率试验,二、砂的含水率试验,二、砂的含水率试验,G3水及容量瓶总质量，g 已两次测值的平均值作为试验结果。如两次测值相差大于0.5时，应重做实验。,三、砂的堆积密度试验,三、砂的堆积密度试验,三、砂的堆积密度试验,三、砂的堆积密度试验,四、石料表面含水率实验,1、本试验用于测定石料的表面含水率（以饱和面干状态为准），供拌和混凝土时修正用水量和用石量。本试验适用于含水率超过饱和面干吸水率的石料。2、仪器设备包括以下几种。1）天平：称量5kg、感量1g。2）搪瓷盘、毛巾等。3、试验步骤应按以下规定执行。1）按规定称取

18、潮湿的石料试样两份，分别放入搪瓷盘中，用拧干的湿毛巾将试样表面浮水吸干至饱和面干状态。2）称取饱和面干试样的质量。,四、石料表面含水率实验,表面含水率按下列公式计算（准确至0.1%）,式中 ms表面含水率，%G1湿试样质量，g G2饱和面干试样质量，g以两次测值的平均值作为试验结果。如两次测值相差大于0.5%时，试验应重做。,五、混凝土拌合物坍落度试验,五、混凝土拌合物坍落度试验,五、混凝土拌合物坍落度试验,五、混凝土拌合物坍落度试验,谢谢大家！,六、混凝土拌合物维勃稠度试验,谢谢大家！,六、混凝土拌合物维勃稠度试验,谢谢大家！,六、混凝土拌合物维勃稠度试验,六、混凝土拌合物维勃稠度试验,七、

19、混凝土试块试验,混凝土试块的制作方法指定人员上岗作业，制作试块的模具拆卸、清渣、拼装过程要认真，检查其紧固程度和尺寸误差，如果试模多的话，要一个个拆装，以免混错了模具，脱模剂要涂刷均匀。浇捣砼前，取样人员要认真检查配合比单、施工部位、砼强度等级与设计要求是否一致 制作试块时分两层入模捣实，每层装料厚度大致相等。插捣用的钢制捣棒应为：长600mm,直径16mm，端部磨圆。插捣按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。插捣时捣棒应保持垂直，不得倾斜。每层插捣的次数应根据试件的截面而定，一般标准试块大于或等于27次。插捣完后，刮除多余的混凝土，试件表面要比试块模高出23mm 在插捣的同时用木质或钢制棒反复侧击

20、，排除试块内部的空气。在终凝前（试件做好后34h），用铁板将表面抹平，并用铁钉在试块表面刻上：混凝土强度等级、制作时间、部位等。试块硬化拆模后（24h），应及时送往温度203、湿度为90以上的标准养护室时行养护。如果是同条件养护试块，成型后即应覆盖其表面，试件的拆模时间与实际构件的拆模时间相同，拆模后，试件仍需保持同条件养护。在试块到龄前五天，将试块从标养室水池取出来，晾干水分，在到龄前三天送检测单位进行检测。一般的检测单位在节假日是不收样的，遇到节假日就要提前送进去。切忌试块的漏送，那样将给工作带来很多不必要的麻烦。,八、现场混凝土质量检测,一、回弹法检测混凝土抗压强度1、目的是检测混凝土抗

21、压强度，作为检查混凝土质量的一种辅助手段。适用于抗压强度为1060Mpa的混凝土。2、回弹仪：示值系统为指针直读式的混凝土回弹仪。按回弹仪的标称动能可分为：中型回弹仪（标称动能为2.2J）和重型回弹仪（标称动能为29.4J）。3、试验步骤应按以下步骤进行。3.1 在被测混凝土结构或构件上均匀布置测区，测区不小于10个。测区面积：中型回弹仪为400；重型回弹仪为2500。3.2 根据混凝土结构、构件厚度或骨料最大粒径，选用回弹仪。3.2.1混凝土结构或构件厚度不大于60，或骨料最大粒径不大于40，宜选中型回弹仪。3.2.2混凝土结构或构件厚度大于60，或骨料最大粒径大于40，宜选重型回弹仪。,八

22、、现场混凝土质量检测,3.3检验回弹仪的标准状态应符合以下要求。3.3.1弹击锤与弹击杆碰撞的瞬间，弹击拉簧应处于自由状态，此时弹击锤起跳点应相应于指针指示刻度尺上的“0”位处3.3.2将回弹仪在钢钻上进行率定，中型回弹仪，率定值“N”为802；重型回弹仪，率定值“N”为632。3.4、当回弹仪不符合标准状态时，不得用于工程测量。3.5、测试应按以下步骤进行。3.5.1每个测区应弹击16点。两测面间距一般不小于50。当一个测区有两个侧面时，每一个测面弹击8点，不具备两个测面的测区，可在一个测面上弹击16点。3.5.2回弹值测试面要清洁、平整，测点应避开气孔或外漏石子。一个测点只允许弹击一次。3

23、.5.3弹击时，回弹仪的轴线应垂直于结构或构件的表面，缓慢均匀施压，不宜用力过猛或突然冲击。3.5.4读数时可将回弹仪顶住表面，或按下按钮，锁住机芯。,八、现场混凝土质量检测,3.5.5当出现回弹值“N”过高或过低，应查明原因。可在该测点附近（约30）补测，舍弃原测点。3.5.6碳化深度测量应按以下步骤进行。1）当测试完毕后，一般可用电动冲击钻在回弹值的测区内，钻一个直径20，深70的孔洞，测量混凝土碳化深度。2）测量混凝土碳化深度时，应将孔洞内的混凝土粉末清除干净，用1.0%酚酞乙醇溶液（含20%的蒸馏水）滴在空洞内部的边缘处，再用钢尺测量混凝土碳化深度值L（不变色区的深度），读数精度为0.

24、5。3）测量的碳化深度小于0.4时，则按无碳化处理。4、实验结果处理应按以下规定执行。4.1 从测区的16个回弹值中，舍弃3个最大值和3个最小值，将于下的10个回弹值按公式4.1-1计算测区平均回弹值mn（准确至0.1）式中：mn测区平均回弹值 4.1-1 Ni第i个测点回弹值（i=1，2，3.10）,八、现场混凝土质量检测,4.2 当回弹仪在非水平方向测试时，将测得的数据按公式求出测区平均回弹值,再按公式4.1-2换算成水平方向测试的测区平均回弹值mn（精确至0.1）：式中 回弹仪与水平方向成a角测试 时测区的平均回弹值；（4.1-2）按下表查出的不同测试角度a的回弹修正值。4.3 推定混凝土强度的回弹值应是水平方向测试的回弹值mn。,八、现场混凝土质量检测,回弹仪非水平方向测试示意图,八、现场混凝土质量检测,4.4 当无专用混凝土强度公式时，可根据回弹仪型号、公式（4.4-1）和公式（4.4-2）推定混凝土强度：,（4.4-1）（4.4-2）,4.5 当混凝土结构或构件碳化至一定深度时，须将推定的混凝土强度按公式（4.5-1）修正：,（4.5-1）,C查下表的碳化深度修正值,八、现场混凝土质量检测,碳化深度修正值,九、水泥砂浆,九、水泥砂浆,九、水泥砂浆,九、水泥砂浆,九、水泥砂浆,