🏗️ 强度试验用混凝土试件的制作与养护——成型、密实和硬化
三句话速览
把取来的混凝土拌合物重新拌匀，分层装入试模并用机械或用捣棒、捣杆人工密实，把表面刮平并给试件做标记。该检测依据 PN-EN 12390-2:2019-07；在试模中的时间：至少 16 h，但不超过 3 天。整个程序共 11 个步骤（合计约 16 小时）；主要用于：按 PN-EN 12390-3 作抗压强度试验的试件制作、按 PN-EN 12390-5 作抗折强度试验的试件制作、按 PN-EN 12390-6 作劈裂抗拉强度试验的试件制作。
要点速览
- 标准: PN-EN 12390-2:2019-07
- 类别: 建筑
- 操作步骤数: 11
- 各步骤合计时间: 16 小时
- 在试模中的时间: 至少 16 h，但不超过 3 天
- 在试模中存放的温度: 20 °C ± 5 °C（炎热气候下为 25 °C ± 5 °C）
- 脱模后的养护: 在温度 20 °C ± 2 °C 的水中，或在温度 20 °C ± 2 °C、相对湿度不低于 95 % 的养护室中
概述
该标准规定了强度试验用试件的制作与养护方法。它涵盖试模的准备与装料、混凝土的密实、表面的刮平、试件的养护以及运输。标准也允许把这些方法用于制作和养护供其他试验用的试件。
这是混凝土强度试验整整一组标准的基础。抗压强度（PN-EN 12390-3）、抗折强度（PN-EN 12390-5）和劈裂抗拉强度（PN-EN 12390-6）都是在正是按它制作和养护的试件上测定的——所有这些标准都在其规范性引用文件中援引它。在密实或养护时所犯的错误会使其中任何一个结果失真，而事后在强度试验本身中是查不出来的。
该标准不含术语定义。但它援引 PN-EN 12350-1（新拌混凝土取样）、PN-EN 12390-1（试件和试模的形状、尺寸与要求）以及 PN-EN 206（混凝土规定——每层 25 次捣击这个常用数字所对应的坍落度等级 S1 和 S2 即出自该标准）。
自密实混凝土另作处理：试模一次装满，装料过程中和装满之后都不密实。
在波兰的实践中，这项检验是各道路实验室目录中的固定条目——GDDKiA 华沙道路实验室的目录把它列在「Wykonywanie i pielęgnacja próbek do badań wytrzymałościowych」[强度试验用试件的制作与养护] 一项下，并引用 PN-EN 12390-2:2019-07。
方法原理
把按 PN-EN 12350-1 取得的新拌混凝土试样在拌料容器或拌料盘中重新拌匀，然后按完全密实所需的层数装入符合 PN-EN 12390-1 的试模。每一层用机械（插入式振捣棒或振动台）或人工（捣棒或捣杆）密实，以使混凝土完全密实而不过度离析、不泛浆。把表面刮平，给试件做上不易磨灭的标记，然后在严格规定的温湿度条件下养护至试验之时。
应用领域
- 按 PN-EN 12390-3 作抗压强度试验的试件制作
- 按 PN-EN 12390-5 作抗折强度试验的试件制作
- 按 PN-EN 12390-6 作劈裂抗拉强度试验的试件制作
- 预拌混凝土和路面混凝土的符合性控制
- 供硬化混凝土其他试验用试件的制作
- 包含取样和试件成型的实验室间比对
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 在试模中的时间 | 至少 16 h，但不超过 3 天 |
| 在试模中存放的温度 | 20 °C ± 5 °C（炎热气候下为 25 °C ± 5 °C） |
| 脱模后的养护 | 在温度 20 °C ± 2 °C 的水中，或在温度 20 °C ± 2 °C、相对湿度不低于 95 % 的养护室中 |
| 人工密实时的常用捣击次数 | 对稠度相当于 PN-EN 206 坍落度等级 S1 和 S2 的混凝土，每层 25 次 |
| 使用加高套框时的多余层 | 密实后应有相当于试件高度 10 % 至 20 % 的一层留在套框中 |
| 自密实混凝土 | 试模一次装满，装料过程中和装满后都不密实 |
| 提前脱模 | 在特殊情形下允许不满 16 h 即脱模——快硬混凝土、早龄期试验 |
| 在试模中的防护 | 防冲击、防振动、防干燥 |
标准
- 标准编号
- PN-EN 12390-2:2019-07
- 标准名称（波兰语）
- Badania betonu — Część 2: Wykonywanie i pielęgnacja próbek do badań wytrzymałościowych
- 标准名称（英语）
- Testing hardened concrete — Part 2: Making and curing specimens for strength tests
分步操作程序
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试样的采取与重新拌匀
按 PN-EN 12350-1 取新拌混凝土试样。装模之前用铁锹在拌料容器或拌料盘中把试样重新拌匀。如果试件要在取样地点以外制作，则允许把拌合物运到制作地点，条件是它受到防干燥的保护并且仍然可以拌匀。
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试模的准备
必要时在装料前给试模内表面涂上一薄层不起反应的脱模剂，以免混凝土粘在试模上。
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装料
按混凝土的稠度、试模的高度和密实方式，按完全密实所需的层数给试模装料。自密实混凝土一次装入试模，装料过程中和装满后都不密实。若使用加高套框，则应使混凝土的用量使得密实后在套框中留有厚度为试件高度 10 % 至 20 % 的一层。
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密实——总则
混凝土装入试模后应立即密实，使之完全密实而不过度离析、不泛浆。每层用下列方法之一密实：机械振动，或用捣棒、捣杆人工密实。当混凝土表面不再出现大气泡、表面变得比较平滑并呈现玻璃状外观且无过度离析时，即表明机械振动已达到完全密实。
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用插入式振捣棒密实
振捣时间以完全密实所需的最短时间为限。避免过度振捣，那可能造成引入空气量的损失——实验室试验表明，使用插入式振捣棒时对此尤须注意。注意不要损坏试模；振捣棒竖直操作，不得让它碰到试模的底和壁。建议使用加高套框。对棱柱体试件，振捣棒在沿试件长度均匀分布的至少三处插入。
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在振动台上密实
振动时间以完全密实所需的最短时间为限。建议把试模固定在台上或牢牢压紧在台上。避免过度振动，那可能造成引入空气量的损失。
-
人工密实
把捣棒或捣杆的捣击均匀分布在试模的整个截面上。注意在密实第一层时不要让捣棒或捣杆用力撞击试模的底，也不要让它明显插入前一层。每层作足够次数的捣击——对稠度相当于 PN-EN 206 坍落度等级 S1 和 S2 的混凝土常用 25 次——以排出封闭的气泡，但不排出引入的空气。每层密实后用橡皮锤有力地敲击试模壁，直至表面不再出现大气泡、捣棒或捣杆留下的凹坑消失为止。
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表面的刮平
若使用了加高套框，密实结束后立即取下。用抹刀除去试模上缘以上多余的混凝土，并仔细刮平表面。
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标记
给试件做上清晰而不易磨灭的标记，同时不要损伤试件。保存能够追溯试件自取样至试验全过程的记录。
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在试模中的存放
在存放地点把试件留在试模中至少 16 h，但不超过 3 天，温度为 20 °C ± 5 °C（炎热气候下 25 °C ± 5 °C），并使其免受冲击、振动和干燥。只要混凝土还能拌匀，就允许把试件从制作地点运到存放地点，条件是它们受到防干燥的保护。在特殊情形下——快硬混凝土、早龄期试验——允许不满 16 h 即脱模。
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脱模后的养护
脱模后按相应试验标准所给的程序养护试件至试验之时：在温度 20 °C ± 2 °C 的水中，或在温度 20 °C ± 2 °C、相对湿度不低于 95 % 的养护室中。与上述不同的养护方式，可以通过采用系数折算到它们。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 试模 | 符合 PN-EN 12390-1——立方体、圆柱体或棱柱体试模，其形状和尺寸按试验标准的要求 | — |
| 加高套框 | 可选器具，与试模紧密配合——它简化装料；密实结束后应立即取下 | — |
| 插入式振捣棒 | 振捣棒头；竖直插入，不得碰到试模的底和壁；对棱柱体试件，在沿长度均匀分布的至少三处插入 | — |
| 振动台 | 试模固定在台上或牢牢压紧在台上 | — |
| 捣棒或捣杆 | 用于人工密实，按 PN-EN 12350-1 和 PN-EN 12390-1 | — |
| 橡皮锤 | 每层密实后用于敲击试模壁 | — |
| 抹刀或抹板 | 用于除去多余混凝土并刮平表面 | — |
| 料勺和铁锹 | 用于给试模装料和重新拌匀试样 | — |
| 拌料容器或拌料盘 | 装模之前重新拌匀所取试样之用 | — |
| 脱模剂 | 不起反应，薄薄涂在试模内表面 | — |
| 养护水池或气候箱 | 用于养护：20 °C ± 2 °C 的水，或 20 °C ± 2 °C、相对湿度不低于 95 % 的养护室 | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 不起反应的脱模剂 | — | 在试模内表面上的一薄层，防止混凝土粘模 |
| 养护用水 | — | 温度 20 °C ± 2 °C 的水池，试件在其中养护至试验之时 |
职业健康与安全
- 新拌混凝土拌合物呈强碱性——须戴防水手套和护目镜，接触后立即冲洗皮肤
- 水泥与皮肤长时间接触会造成化学灼伤——不要穿着湿透的工作服作业
- 装有混凝土的试模重达十几公斤——搬运时挺直腰背，有压伤脚部的风险，须穿安全鞋
- 插入式振捣棒和振动台——振动传至手和全身，须限制暴露时间；电源线须防潮
- 振动台的噪声——佩戴护耳器
- 温度 20 °C 的养护水池——周围地面湿滑，须有防滑措施
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN 12390-2:2019-07 — 《Testing hardened concrete — Part 2: Making and curing specimens for strength tests》。
该方法的原理是什么？
把按 PN-EN 12350-1 取得的新拌混凝土试样在拌料容器或拌料盘中重新拌匀，然后按完全密实所需的层数装入符合 PN-EN 12390-1 的试模。每一层用机械（插入式振捣棒或振动台）或人工（捣棒或捣杆）密实，以使混凝土完全密实而不过度离析、不泛浆。
测量范围和准确度是多少？
在试模中的时间：至少 16 h，但不超过 3 天；在试模中存放的温度：20 °C ± 5 °C（炎热气候下为 25 °C ± 5 °C）；脱模后的养护：在温度 20 °C ± 2 °C 的水中，或在温度 20 °C ± 2 °C、相对湿度不低于 95 % 的养护室中；人工密实时的常用捣击次数：对稠度相当于 PN-EN 206 坍落度等级 S1 和 S2 的混凝土，每层 25 次。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 16 小时。整个程序共 11 个步骤。
需要哪些设备？
试模、加高套框、插入式振捣棒、振动台、捣棒或捣杆、橡皮锤、抹刀或抹板、料勺和铁锹、拌料容器或拌料盘、脱模剂、养护水池或气候箱。
该检测用于哪些场景？
按 PN-EN 12390-3 作抗压强度试验的试件制作；按 PN-EN 12390-5 作抗折强度试验的试件制作；按 PN-EN 12390-6 作劈裂抗拉强度试验的试件制作；预拌混凝土和路面混凝土的符合性控制；供硬化混凝土其他试验用试件的制作；包含取样和试件成型的实验室间比对。
需要采取哪些安全防护措施？
新拌混凝土拌合物呈强碱性——须戴防水手套和护目镜，接触后立即冲洗皮肤；水泥与皮肤长时间接触会造成化学灼伤——不要穿着湿透的工作服作业；装有混凝土的试模重达十几公斤——搬运时挺直腰背，有压伤脚部的风险，须穿安全鞋；插入式振捣棒和振动台——振动传至手和全身，须限制暴露时间；电源线须防潮；振动台的噪声——佩戴护耳器；温度 20 °C 的养护水池——周围地面湿滑，须有防滑措施。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 12390-2。