關(guān)于混凝土壓力泌水試驗的討論

賈海濤，陶立強，王輝，黃素哲

（中鐵檢驗認證中心鐵道建筑檢驗站，北京　100016）

關(guān)于混凝土壓力泌水試驗的討論

賈海濤，陶立強，王輝，黃素哲

（中鐵檢驗認證中心鐵道建筑檢驗站，北京100016）

JC473—2001是針對混凝土泵送劑性能的檢驗標準，GB/T50080—2002是針對普通混凝土拌合物性能的檢驗方法標準，在壓力泌水試驗的方法上，兩者可以說是大同小異。本試驗結(jié)果表明，要使混凝土試樣受到規(guī)定的壓強值，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；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，保水性差的混凝土會在泵管中出現(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。壓力泌水試驗，即是用來測試這種保水性能的檢驗方法。

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方法標準》[2]兩個標準中，壓力泌水試驗的區(qū)別；（2）壓力泌水試驗的打壓數(shù)值。

1　兩個標準的區(qū)別

1.1JC473—2001標準

JC473—2001是針對混凝土泵送劑性能的檢驗標準，其中壓力泌水試驗，是測試摻泵送劑混凝土壓力泌水率與基準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，是否達到泵送要求。TB/T3275—2011《鐵路混凝土》[3]標準附錄 E 中引用了此方法，在檢驗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，計算出缸體有效高度為135mm。

（2）試驗操作要求：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標準

GB/T50080—2002是針對普通混凝土拌合物性能的檢驗方法標準，沒有規(guī)定指標值。其中的壓力泌水試驗，是測試混凝土的壓力泌水率。在該標準的條文說明5.2條中介紹：“此方法是參照日本 JSCE—F502《壓力泌水試驗方法》和我國行業(yè)標準 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。”實測工作活塞厚度26mm，缸體有效高度則為174mm，計算出混凝土容積為2.13L。

（2）試驗操作要求：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　壓力泌水試驗的打壓數(shù)值

JC473—2001標準，在壓力泌水儀示意圖中標注了壓力表的量程為6MPa；GB/T50080—2002標準，在5.2.2條中，規(guī)定了壓力表的最大量程為6MPa。也就是說，都認為打壓時壓力表的讀數(shù)即為混凝土試樣所受壓強（也是工作活塞所受壓強）。由鐵科院鐵建所的專家向我試驗室提出，打壓讀數(shù)存在問題。試驗室負責領(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，即壓力表壓強；d2為油缸活塞直徑。P1為工作時工作活塞按標準承受的混凝土壓強，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。

因為工作活塞的面積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才能達到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　壓強示意圖

2.2實際測試

為驗證這一情況，試驗室做了一個測試，把標準負荷傳感器放入壓力泌水儀缸體內(nèi)，實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，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，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；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)，實測略小）。由此說明，壓力表讀數(shù)與工作活塞所受壓強確實存在倍數(shù)關(guān)系，不過，略大于10倍。這是因為壓力表讀數(shù)實際是液壓油與油缸活塞接觸面所受壓強，該面積會略小于油缸活塞面積。實測壓力表讀數(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為3.2MPa。

另外，還可以使用壓力試驗機測試，精度略低于標準負荷傳感器。如圖4所示，把壓力泌水儀的打壓部分放在壓力機上，壓力機啟動，但不加壓，壓力泌水儀開始打壓，壓力機上的傳感器即能測出壓力值。因為是測試壓力值，其實與受力面積無關(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

因為 JC473—2001標準和 GB/T50080—2002標準中壓力泌水試驗要測試的結(jié)果不同，所以，也無需進行橫向比較。試驗方法上，也可以說是大同小異。

通過實際測試說明，要使混凝土試樣受到規(guī)定的壓強值，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)該通過實測確定。關(guān)于這一情況，已咨詢相關(guān)部門負責人，表示在修訂標準時將取消關(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方法標準[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，中鐵檢驗認證中心，本科，工程師。