T 0527—2005 水泥混凝土拌合物凝結時間試驗方法

1 目的、適用范圍和引用標準

本方法規(guī)定了貫入阻力法測定水泥混凝土拌合物凝結時間的試驗方法。

本方法適用于各通用水泥和常見外加劑以及不同水泥混凝土配合比、坍落度值不為零的水泥混凝土拌合物的凝結時間測定。

引用標準：

《試驗篩 技術要求和檢驗 第 2 部分：金屬穿孔板試驗篩》（GB/T 6003.2）

《混凝土試驗用振動臺》（JG/T 245）

水泥混凝土拌合物的拌和與現(xiàn)場取樣方法 （T 0521）

2 儀具與材料

2.1 貫入阻力儀：如圖 T 0527-1 所示，最大測量值不應小于 1 000N，刻度盤分度值為10N。 

 圖 T 0527-1 貫入阻力儀示意圖

 1-主體；2-刻度盤；3-手輪；4-測針

2.2 測針：長約 100mm，平頭測針圓面積為 100mm²、50mm² 和 20mm² 三種，在距離貫入端 25mm 處刻有標記。

2.3 試樣筒：上口徑為160mm，下口徑為150mm，凈高為150mm 的剛性容器，并配有蓋子。

2.4 試驗篩：篩孔直徑應為 4.75mm，并應符合現(xiàn)行《試驗篩 技術要求和檢驗 第 2 部分：金屬穿孔板試驗篩》（GB/T 6003.2）的規(guī)定。

2.5 振動臺：應符合現(xiàn)行《混凝土試驗用振動臺》（JG/T 245）的規(guī)定。

2.6 搗棒：直徑 16mm，長約 600mm，并具有半球形端頭的鋼質圓棒。

2.7 其他：鐵制拌和板、吸液管和玻璃片等。

3 試樣制備

3.1 應用試驗篩從混凝土拌合物中篩出砂漿，再經(jīng)人工翻拌后，裝入一個試樣筒。每批混凝土拌合物取一個試樣，共取 3 個試樣，分裝 3 個試樣筒。

3.2 對于坍落度不大于 90mm 的混凝土宜用振動臺振實砂漿，振動應持續(xù)到表面出漿為止，且應避免過振；對于坍落度大于 90mm 的混凝土宜用搗棒人工搗實，沿螺旋方向由外向中心均勻插搗 25 次，然后用橡皮錘輕擊試樣筒側壁，以排除在搗實過程中留下的空洞。進一步整平砂漿的表面，使其低于試樣筒上沿約 10mm，并應立即加蓋。

3.3 砂漿試樣制備完畢，靜置于溫度為 20℃±2 ℃的環(huán)境中待測，并在整個測試過程中， 環(huán)境溫度始終保持 20℃±2 ℃。在整個測試過程中，除吸取泌水或進行貫入試驗外，試樣筒應始終加蓋。在其他較為恒定的溫度、濕度環(huán)境中進行試驗時，應在試驗結果中加以說明。

3.4 砂漿試樣制備完畢后 1h，將試件一側稍微墊高約 20mm，使其傾斜靜置約 2min， 用吸管吸去泌水。以后每到測試前約 2min，同上步驟用吸管吸去泌水（低溫或緩凝的混凝土拌合物試樣，靜置與吸水間隔時間可適當延長）。若在貫入測試前還有泌水，也應吸干。

3.5 凝結時間測定從攪拌加水開始計時。根據(jù)混凝土拌合物的性能，確定測針試驗時間， 以后每隔 0.5h 測試一次，在臨近初凝和終凝時，應縮短測試間隔時間。

4 試驗步驟

4.1 測試時，將砂漿試樣筒置于貫入阻力儀上，測針端面剛剛接觸砂漿表面，然后轉動手輪，使測針在 10s±2s 內(nèi)垂直且均勻地插入試樣內(nèi)，深度為25mm±2mm ，記錄最大貫入阻力值，精確至 10N；記下從開始加水拌和起所經(jīng)過的時間（精確至 1min）及環(huán)境溫度（精確至 0.5℃）。

4.2 測定時，每個試樣筒每次測 1~2 個點，各測點的間距不小于 15mm，測點與試樣筒壁的距離不小于 25mm。

4.3 每個試樣的貫入測試不少于 6 次，直至單位面積貫入阻力大于 28MPa 為止。

4.4 根據(jù)砂漿凝結狀況，在測試過程中應以測針承壓面積從大到小順序更換測針，一般當砂漿表面測孔邊出現(xiàn)微裂縫時，應更換較小截面積的測針。更換測針應按表 T 0527-1 的規(guī)定選用。

表 T 0527-1 測針選用規(guī)定

5 結果計算

5.1 單位面積貫入阻力，按式（T 0527-1）計算：

         （T 0527-1）

     式中：

                fPR ——單位面積貫入阻力（MPa）；

                      P ——測針貫入深度為 25mm 時的貫入壓力（N）；

                     A ——貫入測針截面面積（mm²）。

     計算結果精確至 0.1MPa。

5.2 凝結時間宜按式（T 0527-2）通過線性回歸方法確定。根據(jù)式（T 0527-2），當單位面積貫入阻力為 3.5MPa 時，對應的時間應為初凝時間；單位面積貫入阻力為 28MPa 時， 對應的時間應為終凝時間。

ln t=a+b ln fPR       （T 0527-2）

     式中： t ——單位面積貫入阻力對應的測試時間（min）；

a 、b ——線性回歸系數(shù)。

     5.3 凝結時間也可用繪圖擬合方法確定。應以單位面積貫入阻力為縱坐標，測試時間為橫坐標，繪制單位面積貫入阻力與測試時間關系曲線。經(jīng)3.5MPa 及28MPa 畫兩條平行于橫坐標的直線，則直線與曲線相交點的橫坐標即為初凝及終凝時間。如圖 T 0527-2 所示。

圖 T 0527-2 時間-貫入阻力曲線

5.4 以3 個試樣的初凝時間和終凝時間的算術平均值作為此次試樣初凝時間和終凝時間的試驗結果，凝結時間用 h ：min 表示，并精確至 5min。3 個測值中的最大值或最小值， 若有一個與中間值之差超過中間值的 10%，則應以中間值為試驗結果；若最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的 10%，則此試驗無效，應重新試驗。

6 試驗報告

試驗報告應包括下列內(nèi)容：

（1） 要求檢測的項目名稱、執(zhí)行標準；

（2） 原材料的品種、規(guī)格和產(chǎn)地以及混凝土配合比；

（3） 試驗日期及時間；

（4） 儀器設備的名稱、型號及編號；

（5） 環(huán)境溫度和濕度；

（6） 每次貫入阻力試驗時對應的環(huán)境溫度、時間、貫入壓力、測針面積和計算出來的貫入阻力值；

（7） 時間-貫入阻力曲線、初凝時間和終凝時間；

（8） 要說明的其他內(nèi)容。

條文說明

本方法參照《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T 50080—2016）和 Standard Test Method for Time of Setting of Concrete Mixtures by Penetration Resistance（ASTM C 403/C）修訂，但在所使用測針方面， 沒有采用 ASTM C 403/C 的橫截面積（654mm²、323mm²、161mm²、65mm²、32mm²、16mm²），而是采用 100mm²、50mm²、20mm² 系列。本方法和 ASTM C 403 都認為在貫入試樣 25mm 時，壓力與面積比為3.5MPa 時達到初凝，壓力與面積比為 28MPa 時達到終凝。

本方法砂漿試樣應從被測混凝土拌合物中篩出，不得配制同配合比的砂漿來替代。另外，測試過程中環(huán)境溫度對試驗結果影響較大，有一個穩(wěn)定的測試環(huán)境是保證凝結時間測試精度的必要條件。如果試驗室環(huán)境溫度達不到要求，可以將砂漿試樣筒放置在混凝土標準養(yǎng)護室內(nèi)進行測試。

本方法將原規(guī)程以坍落度值不大于 70mm 和大于 70mm 分別進行振動臺密實和人工插搗密實方式，調整為分別按照坍落度值不大于 90mm 和大于 90mm 進行密實，這也與《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》（GB/T 50080—2016）相一致，并根據(jù)混凝土拌合物的狀態(tài)規(guī)定了對應的密實方法。

從加水拌和時算起，常溫下普通混凝土在 2~3h 后開始測定，以后每次間隔為 0.5h；摻早強劑的混凝土宜在 1~2h 后開始測定，以后每隔 0.5h 測一次；摻緩凝劑的混凝土宜在 4~6h 后開始測定，每隔 2h 測一次。在臨近初凝、終凝時可增加測定次數(shù)。