混凝土含气量测定仪:工作原理与操作流程详解:
一、工作原理:基于波义耳定律的气压法
混凝土含气量测定仪的核心原理是波义耳定律(恒温条件下,密闭容器中气体压强与体积成反比)。其工作逻辑如下:
气室与量钵压力平衡
通过手泵向气室注入空气至初始压力(如0.1MPa),释放压缩空气至装满混凝土的密闭量钵中。混凝土中的空气被排出,导致气室与量钵内压力下降,最终达到平衡。
含气量计算
已知气室容积(V₁)、初始压力(P₁)及平衡后压力(P₂),根据公式 P₁V₁ = P₂(V₁ + V气),可计算出混凝土中气体体积(V气)。含气量(%)即 V气 / 量钵容积 × 100。
注水法优化精度
改良式气压法(如CA-2/CA-3型)在混凝土表面注入水层,形成平整界面,消除因抹面不平导致的体积误差,尤其适用于干硬性混凝土。
二、操作流程:标准化步骤与关键细节
1. 试验准备
设备检查:确认量钵、钵盖、密封圈无损坏,压力表指针归零且灵活。
试样处理:
粗骨料粒径>40mm时需湿筛剔除。
坍落度≤70mm的混凝土用振动台振实(频率50Hz,振幅0.5±0.1mm);坍落度>70mm时分层插捣(每层插捣25次,上层插入下层10-20mm)。
2. 装料与密封
分层装料:
振动台振实:混凝土装至略高于量钵口,振动至表面平整、呈釉光后停止。
人工捣实:分三层装入,每层捣实后高度为量钵的1/3,底层插捣贯穿深度,上层插入下层10-20mm。
表面处理:用刮尺刮去多余混凝土,抹刀抹平至与量钵口齐平,确保无气泡。
密封操作:
清洁量钵与钵盖边缘,放置O形橡胶圈(如238×8.6mm),盖上钵盖并用夹子夹紧。
用水平仪检查水平,避免倾斜影响气体排出。
3. 注水与加压
注水排气:
打开进水旋塞和出气阀,用吸水球注水至出气阀出水,关闭两阀。
注水法核心作用:水层填补混凝土表面微小凹凸,确保密封性并提高测试精度。
加压操作:
用打气筒或手泵加压至表压略>0.1MPa,轻弹表盘使指针稳定,微调至0.1MPa。
关键细节:初始压力需精确,避免超压导致设备损坏。
4. 压力平衡与读数
平衡操作:
按下阀门杆2-3次,轻敲量钵四周使压力均匀分布。
待指针稳定后读数(直读式仪器直接显示含气量;非直读式需根据标定曲线换算)。
重复测试:
同一试样需测试两次,取平均值,两次结果差值≤0.2%,否则重测。
5. 清理与维护
排气卸压:打开出气阀和排水阀,释放压力;松开夹子取下钵盖。
设备清洁:倒掉混凝土残渣,用清水冲洗量钵、钵盖及密封圈,擦干后存放于干燥通风处。
长期保养:定期检查量钵容积(称重法)和密封性(加压至0.1MPa后指针是否归零)。
三、关键注意事项
避免水吸入气室:若气室压力已释放而量钵内仍有压力,禁止按下阀门杆,否则水会被吸入气室,影响后续测试。
骨料含气量修正:若骨料为多孔材质(如轻骨料),需单独测定其含气量(C),最终结果按 A = A₁ - C 修正(A₁为仪器测定值)。
温度影响:水温变化会影响气体体积,测试时需记录水温并参考标准温度下的修正系数。