關(guān)于混凝土壓力泌水試驗(yàn)的討論

賈海濤，陶立強(qiáng)，王輝，黃素哲

（中鐵檢驗(yàn)認(rèn)證中心鐵道建筑檢驗(yàn)站，北京　100016）

關(guān)于混凝土壓力泌水試驗(yàn)的討論

賈海濤，陶立強(qiáng)，王輝，黃素哲

（中鐵檢驗(yàn)認(rèn)證中心鐵道建筑檢驗(yàn)站，北京100016）

JC473—2001是針對混凝土泵送劑性能的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，GB/T50080—2002是針對普通混凝土拌合物性能的檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，在壓力泌水試驗(yàn)的方法上，兩者可以說是大同小異。本試驗(yàn)結(jié)果表明，要使混凝土試樣受到規(guī)定的壓強(qiáng)值，壓力泌水儀上的壓力表須打壓至其10倍左右的數(shù)值。

壓力泌水試驗(yàn)；區(qū)別；打壓數(shù)值

0　前言

混凝土在泵送過程中要求良好的保水性，保水性差的混凝土?xí)诒霉苤谐霈F(xiàn)泌水分層，骨料下沉后就會造成堵管。因此，在有壓條件下的保水性能，就成為混凝土可泵性的重要指標(biāo)。壓力泌水試驗(yàn)，即是用來測試這種保水性能的檢驗(yàn)方法。

本文討論兩個問題：（1）JC473—2001《混凝土泵送劑》[1]和 GB/T50080—2002《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[2]兩個標(biāo)準(zhǔn)中，壓力泌水試驗(yàn)的區(qū)別；（2）壓力泌水試驗(yàn)的打壓數(shù)值。

1　兩個標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別

1.1JC473—2001標(biāo)準(zhǔn)

JC473—2001是針對混凝土泵送劑性能的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其中壓力泌水試驗(yàn)，是測試摻泵送劑混凝土壓力泌水率與基準(zhǔn)混凝土壓力泌水率兩者之比，即反映泵送劑對混凝土保水性的改善，是否達(dá)到泵送要求。TB/T3275—2011《鐵路混凝土》[3]標(biāo)準(zhǔn)附錄 E 中引用了此方法，在檢驗(yàn)混凝土減水劑時采用。

（1）壓力泌水儀（見圖1）要求：“工作活塞公稱直徑為125mm，混凝土容積為1.66L，篩網(wǎng)孔徑為0.335mm。”缸體內(nèi)徑應(yīng)為125mm，計(jì)算出缸體有效高度為135mm。

（2）試驗(yàn)操作要求：混凝土拌合物一次裝入缸體，人工插搗25次，給混凝土加壓至3.0MPa。

1.2GB/T50080—2002標(biāo)準(zhǔn)

GB/T50080—2002是針對普通混凝土拌合物性能的檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，沒有規(guī)定指標(biāo)值。其中的壓力泌水試驗(yàn)，是測試混凝土的壓力泌水率。在該標(biāo)準(zhǔn)的條文說明5.2條中介紹：“此方法是參照日本 JSCE—F502《壓力泌水試驗(yàn)方法》和我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JC473—2001《混凝土泵送劑》有關(guān)條文制定的。”

（1）壓力泌水儀要求：“缸體內(nèi)徑 (125±0.02)mm，內(nèi)高 (200±0.2)mm，工作活塞公稱直徑125mm，篩網(wǎng)孔徑為0.315mm?！睂?shí)測工作活塞厚度26mm，缸體有效高度則為174mm，計(jì)算出混凝土容積為2.13L。

（2）試驗(yàn)操作要求：混凝土拌合物分兩層裝入缸體，每層人工插搗20次，用橡皮錘輕敲5～10次，給混凝土加壓至3.2MPa。

圖1　混凝土壓力泌水儀

2　壓力泌水試驗(yàn)的打壓數(shù)值

JC473—2001標(biāo)準(zhǔn)，在壓力泌水儀示意圖中標(biāo)注了壓力表的量程為6MPa；GB/T50080—2002標(biāo)準(zhǔn)，在5.2.2條中，規(guī)定了壓力表的最大量程為6MPa。也就是說，都認(rèn)為打壓時壓力表的讀數(shù)即為混凝土試樣所受壓強(qiáng)（也是工作活塞所受壓強(qiáng)）。由鐵科院鐵建所的專家向我試驗(yàn)室提出，打壓讀數(shù)存在問題。試驗(yàn)室負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)非常重視，并安排購買了新的壓力泌水儀，該儀器為無錫建儀生產(chǎn)的 SY-2型混凝土壓力泌水儀。

2.1新購儀器說明

該儀器的使用說明書中表述：如圖2所示，P2為油缸壓強(qiáng)，即壓力表壓強(qiáng)；d2為油缸活塞直徑。P1為工作時工作活塞按標(biāo)準(zhǔn)承受的混凝土壓強(qiáng)，d1為工作活塞直徑。油缸活塞受到的推力應(yīng)等于工作活塞受到的推力，即 F2=F1。

因?yàn)楣ぷ骰钊拿娣e約為油缸活塞面積的10倍，所以壓力表讀數(shù) P2為31.88MPa 時，混凝土試樣所受壓強(qiáng)才能達(dá)到3.2MPa，也為約10倍的關(guān)系。打壓時，需使用量程40MPa或60MPa 的壓力表。

圖2　壓強(qiáng)示意圖

2.2實(shí)際測試

為驗(yàn)證這一情況，試驗(yàn)室做了一個測試，把標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷傳感器放入壓力泌水儀缸體內(nèi)，實(shí)測工作活塞受到的推力，傳感器量程500kN，精度0.01kN，裝置的組裝如圖3所示。如果，壓力表讀數(shù)為油缸活塞所受壓強(qiáng)，那么，壓力 F=3.2×1231.01=3.94(kN)；假如，壓力表讀數(shù)為工作活塞所受壓強(qiáng)，那么，壓力 F=3.2×12265.63=39.25(kN)。開始打壓，壓力表讀數(shù)為3.2MPa 時，傳感器測值為3.63kN（略小于3.94kN），說明壓力表讀數(shù)為油缸活塞所受壓強(qiáng)；壓力表讀數(shù)為32MPa 時（壓力表精度，無法顯示31.88MPa），傳感器測值為38.07kN（壓力 F=32×1231.01=39.39(kN)，實(shí)測略?。Ｓ纱苏f明，壓力表讀數(shù)與工作活塞所受壓強(qiáng)確實(shí)存在倍數(shù)關(guān)系，不過，略大于10倍。這是因?yàn)閴毫Ρ碜x數(shù)實(shí)際是液壓油與油缸活塞接觸面所受壓強(qiáng)，該面積會略小于油缸活塞面積。實(shí)測壓力表讀數(shù)為34MPa 時，傳感器測值為39.25kN，即工作活塞施加給混凝土試樣的壓強(qiáng)為3.2MPa。

另外，還可以使用壓力試驗(yàn)機(jī)測試，精度略低于標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷傳感器。如圖4所示，把壓力泌水儀的打壓部分放在壓力機(jī)上，壓力機(jī)啟動，但不加壓，壓力泌水儀開始打壓，壓力機(jī)上的傳感器即能測出壓力值。因?yàn)槭菧y試壓力值，其實(shí)與受力面積無關(guān)。測出的數(shù)值，即為壓力表顯示一定數(shù)值時，油缸活塞能對外施加的推力值。

圖3　測試裝置的組裝

圖4　壓力泌水儀

3　結(jié)語

因?yàn)?JC473—2001標(biāo)準(zhǔn)和 GB/T50080—2002標(biāo)準(zhǔn)中壓力泌水試驗(yàn)要測試的結(jié)果不同，所以，也無需進(jìn)行橫向比較。試驗(yàn)方法上，也可以說是大同小異。

通過實(shí)際測試說明，要使混凝土試樣受到規(guī)定的壓強(qiáng)值，壓力泌水儀上的壓力表須打壓至其10倍左右的數(shù)值。具體數(shù)值，不同儀器應(yīng)該通過實(shí)測確定。關(guān)于這一情況，已咨詢相關(guān)部門負(fù)責(zé)人，表示在修訂標(biāo)準(zhǔn)時將取消關(guān)于壓力表最大量程的要求，具體打壓數(shù)值，不同儀器需要實(shí)際測試。

[1] JC473—2001．混凝土泵送劑[S]．

[2] GB/T50080—2002．普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S]．

[3] TB/T3275—2011．鐵路混凝土[S]．

［通訊地址］北京市朝陽區(qū)酒仙橋北路1號（100016）

賈海濤（1983—），男，中鐵檢驗(yàn)認(rèn)證中心，本科，工程師。