🏗️ 新拌混凝土的含气量——压力法
三句话速览
基于玻意耳-马略特定律测定已捣实新拌混凝土含气量的两种压力法（水柱法与压力表法）。该检测依据 PN-EN 12350-7:2019-08；适用范围：普通或较致密骨料，Dmax ≤ 63 mm，坍落度 ≥ 10 mm。整个程序共 7 个步骤；主要用于：抗冻混凝土（XF暴露等级）拌合物引气的控制、水泥混凝土路面拌合物的检验（组成设计、配合比审批、工艺试验、施工控制）、预拌混凝土的工厂生产控制。
要点速览
- 标准: PN-EN 12350-7:2019-08
- 类别: 建筑工程
- 操作步骤数: 7
- 适用范围: 普通或较致密骨料，Dmax ≤ 63 mm，坍落度 ≥ 10 mm
- 量测容器（水柱法）: 容积 ≥ 5 l，直径与高度之比0.75～1.25，工作压力约0.1 MPa
- 量管刻度（水柱法）: 自0 %至至少8 %（最好10 %），每0.1 %一格
概述
PN-EN 12350-7标准描述了测定以普通或较致密骨料配制、骨料声明最大粒径Dmax不大于63 mm的已捣实新拌混凝土含气量的两种方法。两者均使用按玻意耳-马略特定律工作的仪器：水柱法（带水柱的仪器）与压力表法（带压力表的仪器，俗称含气量测定仪）。本试验不适用于按PN-EN 12350-2坍落度低于10 mm的混凝土。
对于使用轻骨料、空气冷却高炉矿渣或高孔隙率骨料的混凝土，两种方法均不适用，因为骨料修正值相对于引入的含气量将过大。两种方法的骨料修正值的确定见规范性附录A与B，两类仪器的校准见附录C与D。仪器在试验时必须处于已校准状态；移至海拔相差超过200 m之处后须重新校准。
含气量的测量首先针对引气混凝土（XF暴露等级）。标准所引用的实验室间比对未显示两种方法之间存在显著差异，但对引气拌合物使用插入式振捣器捣实时须谨慎，以免损失引入的空气。在水泥混凝土路面中，GDDKiA要求在设计、配合比审批、工艺试验与施工控制各阶段按PN-EN 12350-7测定含气量。
方法原理
水柱法：在密闭容器中，于已知体积的已捣实混凝土试样之上注水至规定高度，并在水面之上施加规定的气压。试样中空气体积的减小由刻有含气量百分数的管内水位下降量测得。压力表法：在密闭容器中将已知压力下的已知体积空气与试样中未知体积的空气连通；压力表的表盘按所得压力以含气量百分数刻度。混凝土的含气量Ac = A1 − G，其中A1为混凝土的读数，G为仅装骨料与水的容器所测得的骨料修正值。
应用领域
- 抗冻混凝土（XF暴露等级）拌合物引气的控制
- 水泥混凝土路面拌合物的检验（组成设计、配合比审批、工艺试验、施工控制）
- 预拌混凝土的工厂生产控制
- 建筑试验室的能力验证（标准第6章的压力表法）
- 引气剂与水泥对含气量影响的研究
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 适用范围 | 普通或较致密骨料，Dmax ≤ 63 mm，坍落度 ≥ 10 mm |
| 量测容器（水柱法） | 容积 ≥ 5 l，直径与高度之比0.75～1.25，工作压力约0.1 MPa |
| 量管刻度（水柱法） | 自0 %至至少8 %（最好10 %），每0.1 %一格 |
| 压力表（水柱法） | 每0.005 MPa一格，全量程0.2 MPa |
| 压力膨胀常数e | ≤ 含气量的0.1 % |
| 校准 | 试验时仪器应处于已校准状态；海拔变化超过200 m后重新校准 |
标准
- 标准编号
- PN-EN 12350-7:2019-08
- 标准名称（波兰语）
- Badania mieszanki betonowej — Część 7: Zawartość powietrza — Metody ciśnieniowe
- 标准名称（英语）
- Testing fresh concrete — Part 7: Air content — Pressure methods
分步操作程序
-
取样
按PN-EN 12350-1取拌合物试样。若混凝土在不同地点取样与试验，则无论采用何种方法，量测容器中的装料与捣实方式必须相同。
-
容器的装料与捣实
装满量测容器，并用插入式振捣器、振动台或人工以捣棒或夯锤捣实混凝土。对引气混凝土使用插入式振捣器时须谨慎，以免损失引入的空气。
-
仪器的密封
清洁容器法兰并安装盖，使连接密封且法兰之间不夹入空气。
-
水柱法
在混凝土上方注水至规定高度（经消能板或喷水管，以免扰动混凝土），用气泵施加规定压力P并读取水位h1；泄压后读取h2。差值h1 − h2 = A1。
-
压力表法
将已知压力下的已知体积空气与试样中所含空气连通，并由按百分数刻度的压力表表盘读取含气量。
-
骨料修正值
按附录A（水柱）或B（压力表）对仅装骨料与水的容器确定修正值G。
-
计算与检验报告
混凝土的含气量Ac = A1 − G。检验报告中给出方法、结果与试样标识；在能力验证中，结果应于试验后立即记录。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 水柱式仪器 | 容积 ≥ 5 l的硬质金属圆筒容器、带含气量百分数刻度量管的锥形盖、排气阀与放水阀、压力表、消能板或喷水管、气泵 | — |
| 压力表式仪器（含气量测定仪） | 带压力室与含气量百分数刻度表盘的仪器 | — |
| 捣实器具 | 插入式振捣器、振动台、捣棒或夯锤 | — |
| 料勺、抹刀或抹板、拌和试样用的容器或料盘 | 按PN-EN 12350-1的共用器具 | — |
| 校准量筒 | 按附录C与D校准仪器之用 | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 水 | — | 用于在水柱法中充填混凝土上方的空间以及确定骨料修正值 |
职业健康与安全
- 仪器在约0.1 MPa压力下工作——只使用状况良好且已校准的容器与阀门，不得超过工作压力
- 新拌混凝土呈碱性——手套与护目装备
- 插入式振捣器应按制造商说明操作；对引气混凝土应限制振捣时间
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN 12350-7:2019-08 — 《Testing fresh concrete — Part 7: Air content — Pressure methods》。
该方法的原理是什么？
水柱法：在密闭容器中，于已知体积的已捣实混凝土试样之上注水至规定高度，并在水面之上施加规定的气压。试样中空气体积的减小由刻有含气量百分数的管内水位下降量测得。
测量范围和准确度是多少？
适用范围：普通或较致密骨料，Dmax ≤ 63 mm，坍落度 ≥ 10 mm；量测容器（水柱法）：容积 ≥ 5 l，直径与高度之比0.75～1.25，工作压力约0.1 MPa；量管刻度（水柱法）：自0 %至至少8 %（最好10 %），每0.1 %一格；压力表（水柱法）：每0.005 MPa一格，全量程0.2 MPa。
完成检测需要多长时间？
整个程序共 7 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备？
水柱式仪器、压力表式仪器（含气量测定仪）、捣实器具、料勺、抹刀或抹板、拌和试样用的容器或料盘、校准量筒。
该检测用于哪些场景？
抗冻混凝土（XF暴露等级）拌合物引气的控制；水泥混凝土路面拌合物的检验（组成设计、配合比审批、工艺试验、施工控制）；预拌混凝土的工厂生产控制；建筑试验室的能力验证（标准第6章的压力表法）；引气剂与水泥对含气量影响的研究。
需要采取哪些安全防护措施？
仪器在约0.1 MPa压力下工作——只使用状况良好且已校准的容器与阀门，不得超过工作压力；新拌混凝土呈碱性——手套与护目装备；插入式振捣器应按制造商说明操作；对引气混凝土应限制振捣时间。
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 12350-7。