新拌混凝土單位水量水灰比測定儀

新拌混凝土單位水量水灰比測定儀

1、在施工現場對新拌混凝土進行檢測

      建筑公司在接受混凝土時必須對其質量進行檢測。因為生產混凝土時，使用材料的質量、攪拌時溫度等因素對配合比產生影響，要進行必要修正。對修正之后的配合比要進行再確認。

      卸車時的檢測要求迅速準確、操作簡單。[單位水量測定儀]則是可以滿足這一要求的檢測裝置。

2、單位水量測定方法

     設計配合比決定了混凝土構成中各種材料（水、水泥、骨料等）的總重量。混凝土被運到施工現場時，用[單位水量測定儀]可快速測定含氣量、單位容積的重量，即可算出單位用水量、水泥用量、水灰比。

     測定原理是，利用各種材料密度（比重）不同，實際生產出的混凝土的單位容積重量（既1m³的重量）小于設計配合比重量時，則可判定是水量增多的原理。水泥使用JIS認定廠的產品一般可正確計量，但有時骨料表面含水率發生變動時，要根據變動情況增減用水量。

     例如下面的配合比為設計單位容積重量是2307kg/m³，而攪拌出的混凝土的單位容積測定值是2290kg/m³?？梢耘袛嗍怯捎诠橇媳砻嫖实投箚挝挥盟慷嗔?。但是單位容積的重量受其含氣量的影響，因此計算時要進行含氣量補正。

     單位用水量                      155kg/m³     

     單位膠凝材料用量          319kg/m³

     單位細骨料用量              762kg/m³

     單位粗骨料用量              1071kg/m³

     設計值：單位容積重量2307kg/m³

     含氣量按4.5%計算

     測定值： 單位容積重量2290kg/m³

     含氣量4%

以上示例表明無論含氣量是否減少，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結果，計算式中

①考慮膠凝材料的吸水量對容積變化的影響

②考慮含氣量變動對單位用水量的影響

4、單位用水量測定精度

（1）    稱的精度對單位用水量算定的影響。

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

（2）    含氣量的測定精度對單位用水量算定的影響。

      含氣量的測定誤差直接影響單位用水量的測定誤差。水量誤差的試算結果如圖-4所示，含氣量測定誤差對測定精度的影響比質量測定誤差的影響大。

（3）    單位水量測定儀的性能

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

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

      水、水泥、細骨料、粗骨料在計量時按[JIS A 5308]商品混凝土允許誤差表以內，此范圍作為單位用水量的算定誤差來算定水量的誤差進行試算，如圖-8所示。

（6）    溫度的影響

      冬季在現場測定時，容器與混凝土試料之間有溫度差時會發生容器膨漲或收縮，對單位用水量測定產生的影響。

      算定條件是，混凝土線性膨漲系數為10╳10^-6/℃，容器（鐵）的線性膨漲系數為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℃，算定結果如下。

      試料的量為6L時，膨漲或收縮量為

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

      由于單位容積質量變動產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

      因此測定時溫度對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熱傳導會使溫度均等化，誤差會更小。

5．單位水量測定儀測定精度的實證

      為了驗證使用單位水量測定儀來測定單位用水量是否符合理論配合比，在試驗室內以使用材料不造成測試誤差為前提條件，用砂漿或混凝土進行準確的測定單位容積質量和含氣量，從實驗中證實此測定方法的精度。

      實驗時使用的材料如表2所示。被側配合比如表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行試驗，并且試料的量為6L。

（1）砂漿的實證

      配合比M-1的砂漿的單位容積質量和含氣量的關系如圖-9所示，得出此配合比和用水泥濕潤密度補正后的配合比的理論變化是一致的結果。

      從單位容積質量和含氣量的測定結果來算定單位用水量，如圖-10所示，對比配合比的單位用水量算定為-1.8—+2.0%kg/m³范圍,可確認單位水量測定儀的測量精度。

（2）混凝土的實證

      圖-11表示的是配合比C-1—C-4混凝土單位容積質量和含氣量的關系式。單位容積質量與含氣量的關系與用水泥濕潤密度補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，測量混凝土時本單位水量測定儀的性能達到要求誤差范圍內。

      使用單位水量測量儀，單位用水量可控制在約±2 kg/m³的測定誤差范圍內。

6．單位用水量的現場測定實例

      使用單位水量測定儀在混凝土卸車時的測定結果。

7．單位水量測定儀使用上需要注意要點及性能

     從新拌混凝土的單位容積質量與含氣量推定單位用水量的方法，請注意以下幾點可提高測量精度

（1）          測定前要留意測定骨料修正系數

（2）          正確測定水泥濕潤密度及其他材料的密度

（3）          測定前標定含氣量

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

（5）          嚴格混凝土生產管理，正確計量

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

8、參考：各種單位用水量測定方法

      新拌混凝土單位用水量測定方法有以下幾種：（如表－1）

　　　　　　　　　　        新拌混凝土單位用水量測定方法

附　表－1

      表中測定精度及測定時間在文獻中都有記載，主要用砂漿和混凝土兩種材料來做測定。

      使用砂漿來做試驗的方法使用濕的材料，取樣量較少而造成的測定誤差影響測定結果的精度。

      使用混凝土做試驗的方法，試料的用量會帶來的測定誤差，或者說是試料太少，粗骨料的取樣誤差是影響測定誤差的主要原因，測定之后如果要對粗骨料的量進行補正的話，測定速度比較慢。

      根據構成材料對比質量差、容積差方法，所使用的材料的密度必須是正確的，水中質量法是必須考慮水泥密度隨時間變化而改變。

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

      一般加熱干燥法是要給試料進行高溫加熱，干燥后抽出粗骨料必須進行補正，測定的安全性和簡便性方面存在問題。

      減壓干燥法是使用濕的材料取樣，誤差是問題，使用混凝土試料時，測定時間較長不適合現場測定。

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

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

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

      紅外線水分計的方法是水分計的輸出電壓和混凝土水分量的較正曲線要在事前求得，進行這種標定時在短時間內難以取得高精度的結果。

      而單位容積質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，試驗方法與含氣量測定相同，測定的簡便與快速，最適用于現場使用，并且這種測量精度稍稍出問題時，可向有關部門提出測定報告，由正確的條件設定可得到高精度的測定結果。