混凝土课件

1、混凝土,了解：混凝土的特点及分类；混凝土各组成材料在混凝土中作用。,掌握：混凝土的主要技术性质及其意义和影响因素；普通混凝土配合比。,熟悉：混凝土对各组成材料的要求，各技术指标的测试方法的特点及分类。,教学目标,第一节 概述 一、混凝土的定义由胶凝材料、骨料、水按适当比例配合拌制而成的混合物，经一定的时间硬化而成的人造石材。 二、混凝土的分类,（一）按干表观密度分,（二）按胶凝材料分,（三）按用途分,（四）按生产工艺和施工方法分,三、混凝土的特点,优点： 抗压强度高 适用范围广 耐久性好 成本低廉 与钢筋有较高握裹强度,缺点： 抗拉强度低 自重大、比强度小 脆性大、易开裂 施工周期长 质量波动大,砂子,水泥浆,石子,第二节 普通混凝土组成材料普通混凝土的四种基本组成材料： 一、水泥 二、砂子 三、石子 四、水,组成材料的作用,砂石起骨架作用，水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前起润滑作用，在硬化后起胶结作用。,品种根据工程特点、所处环境条件及施工条件，进行合理选择。 强度等级高强度等级的水泥配制高强度等级的混凝土。,一、水泥,根据经验一般以选择的水泥强度等级标

2、准值为混凝土强度等级标准值的1.52.0倍为宜。,工程实例,广西百色某车间单层砖房屋盖采用预制空心板12 m跨现浇钢筋混凝土大梁，1983年10月开工，使用进场已3个多月并存放潮湿地方的水泥。1984年拆完大梁底模板和支撑，1月4日下午房屋全部倒塌 。,原因分析,事故的主因是使用受潮水泥，且采用人工搅拌，无严格配合比。致使大梁混凝土在倒塌后用回弹仪测定平均抗压强度仅5 Mpa左右，有些地方竟测不出回弹值。此外振捣不实，配筋不足等问题。,防治措施, 施工现场入库水泥应按品种、标号、出厂日期分别堆放，并建立标志。先到先用，防止混乱。 防止水泥受潮。水泥不慎受潮，可分情况处理。使用： a 有粉状，可用手捏成粉末，尚无硬块。可压碎粉块，通过实验，按实际强度使用。 b 部分水泥结成硬块。可筛去硬块，压碎粉块。通过实验，按实际强度使用，可用于不重要的、受力小的部位，也可用于砌筑砂浆。 c 大部分水泥结成硬块。粉碎、磨细，不能作为水泥使用，但仍可作水泥混合材或混凝土掺合剂,露石混凝土路面分析？,问题探讨,某施工队使用以煤渣掺量为30的火山灰水泥铺筑路面，见上图。使用两年后，表面耐磨性差，已出现露石，

3、且表面有微裂缝。按JTJ 01294公路混凝土路面设计规范，对于水泥混凝土路面，“水泥可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥。中等及轻交通的路面，也可以采用矿渣硅酸盐水泥。”所以说火山灰水泥铺筑路面是选用水泥不当。,(一)定义:粒径在0.154.75mm之间的岩石颗粒。细骨料主要采用天然砂和人工砂。,二、细骨料,砂子技术性能,细集料悬浊液在加入亚甲蓝溶液并 经400R/min40Rmin 转速搅拌1min,砂中有害物质含量（GB/T 146842001）,坚固性指标(GB/T 146842001),压碎指标(GB/T 146842001),表观密度、堆积密度、空隙率应符合如下规定：表观密度大于2500kg/m3，松散堆积 密度大于1350kg/m3，空隙率小于47%。,表观密度、堆积密度、空隙率,砂的粗细程度及颗粒级配,混凝土用砂为何对粗细程度及颗粒 级配有要求？,筛分析试验评定砂的粗细程度 和颗粒级配,150m,300m,600m,1.18mm,2.36mm,4.75mm,9.50mm,筛分曲线,砂的筛分曲线,细度模数的计算,Mx为3.73.1为粗砂，3.02.3为中砂，2

4、.21.6 为细砂。,例：,技术要求 有害杂质含量 针片状颗粒含量 强度 颗粒级配与最大粒径 坚固性,三、粗骨料,分析,A 为卵石，表面光滑、少棱角，空隙率及表面积较小。故拌制混凝土时所需水泥量较小。混凝土拌和物和易性较好。但卵石与水泥石粘结力会较差。在相同条件下，混凝土强度较低。 B为碎石1，针片状颗粒含量较多。此针片状的碎石过多，表面积大，不仅会影响混凝土和易性，还会影响强度。 C为碎石2，表面较粗糙，多棱角，比表面积较碎石1小，拌制混凝土时的性能优于碎石1。,石子强度指标,(1)岩石抗压强度:,(2)压碎指标值:,将母岩制成50mm50mm50mm的立方体试件或50mm50mm的圆柱体试件，在水中浸泡48h以后，取出擦干表面水分，测得其在饱和水状态下的抗压强度值。,颗粒级配与最大粒径,粗骨料颗粒级配粗骨料的颗粒级配按供应情况分连续粒级和单粒级。,评定方法同砂子颗粒级配的评定方法。,颗粒级配与最大粒径,最大粒径公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。,最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4；不得超过钢筋最小净距的3/4；对于实心板，不得超过板厚的1/2且不得超过50mm；对于泵送混凝

5、土，最大粒径与输送管道内径之比，碎石不宜大于1:3，卵石不宜大于1:2.5。,骨料粒径太大使混凝土浇筑不密实,工程实例分析,粗骨料的坚固性,定义：指粗骨料在自然风化和其他外界物理、化学因素作用下，抵抗破坏的能力，也即耐久性。 天然粗骨料采用硫酸钠溶液法进行试验，计算总质量损失百分率；人工骨料采用压碎指标值来判断砂的坚固性。,可以饮用的水，清洁的水均可拌制混凝土。 当对水质有怀疑时，可通过对比试验判断。,四、水,工程实例,某中学一栋砖混结构教学楼，在结构完工，进行屋面施工时，屋面局部倒塌。经审查设计，未发现任何问题。对施工方面审查发现： 所设计为C20的混凝土，施工时未留试块，事后鉴定其强度仅C7.5左右，在断口处可清楚看出砂石未洗净，管料中混有鸽蛋大小的粘土块粒和树叶等杂质。此外梁主筋偏于一侧，梁的受拉区1/3宽度内几乎无钢筋。,分析,集料的杂质对混凝土强度有重大的影响，必须严格控制杂质含量。树叶等杂质固然会影响混凝土的强度，而泥黏附在骨料的表面，防碍水泥石与骨料的黏结，降低混凝土强度，还会增加拌和水量，加大混凝土的干缩，降低抗渗性和抗冻性。泥块对混凝土性质的影响严重。 混凝土用碎石或

6、卵石中的含泥量及有害物质含量应符合表中规定。,国家标准GB 807587中按外加剂的主要功能将混凝土外加剂分为四类：(1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，其中包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。(2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，其中包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。,外加剂的分类,五、外加剂,(3)改善混凝土耐久性的外加剂，其中包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。(4)改善混凝土其他性能的外加剂，其中包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。,减水剂,减水剂是指能保持混凝土的和易性不变，而显著减少其拌和用水量的外加剂。 (一)减水剂的减水作用水泥加水拌和后，水泥颗粒间会相互吸引，形成许多絮状物。当加入减水剂后，减水剂能拆散这些絮状结构，把包裹的游离水释放出来。,水泥浆结构,1水泥颗粒；2游离水,(a)未掺减水剂时的水泥浆体中絮状结构； (b)掺减水剂的水泥浆结构,(二)使用减水剂的技术经济效果1.在保持和易性不变，也不减少水泥用量时，可减少拌和水量5%25%或更多。 2.在保持原配合比不变的情况下，可使拌合物的坍落度大幅度提高(可增大100200mm) 。3.若保持强度及和

7、易性不变，可节省水泥10%20%。 4.提高混凝土的抗冻性、抗渗性，使混凝土的耐久性得到提高。,(三)常用的减水剂 目前，减水剂主要有木质素系、萘系、树脂系、糖蜜系和腐殖酸等几类。按主要功能分为普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂等几种。,加速混凝土早期强度发展的外加剂称为早强剂。这类外加剂能加速水泥的水化过程，提高混凝土的早期强度并对后期强度无显著影响。 目前常用的早强剂有氯盐、硫酸盐、三乙醇胺三大类及以它们为基础的复合早强剂。,早强剂,在搅拌混凝土的过程中，能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂称为引气剂。引气剂可在混凝土拌合物中引入直径为0.051.25mm的气泡，能改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗冻性、抗渗性等耐久性，适用于港口、土工、地下防水混凝土等工程。,引气剂,延长混凝土凝结时间的外加剂称为缓凝剂。主要用于大体积工程、夏季施工等。,缓凝剂,能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂称为防冻剂。,防冻剂,在负温度条件下施工的混凝土工程须掺入防冻剂。一般，防冻剂除能降低冰点外，还有促凝、早强、减水等作用，所以多为复合防冻剂

8、。,定义,特点,外加剂品种的选择选择外加剂时，应根据工程需要、现场条件及产品说明书进行全面考虑。 外加剂掺量的选择外加剂品种选定后，还要认真确定外加剂的掺量。 外加剂的掺入方法,注意事项,一、混凝土拌合物的和易性,第三节 混凝土的性质,(一)和易性的测定,1.坍落度法：适用于坍落度不小于10mm，骨料最大粒径不大于40mm,mm为单位，精确到5mm.,流动性的测定,2.维勃稠度法：适用于坍落度小于10mm，维勃稠度在530s的混凝土拌合物。,维勃稠度仪,(二)影响混凝土和易性的因素,砂率砂率是指砂用量占砂、石总用量的质量百分比。砂率过大或过小都会导致混凝土和易性变差，应选择合理砂率。,环境因素、施工条件、时间、外加剂,水泥浆量及水灰比在水灰比不变的情况下，如果水泥浆越多，则拌合物的流动性越大；但若水泥浆过多，使拌合物的流动性、粘聚性变差 。,水泥品种及细度、骨料的性质如用矿渣水泥时，坍落度较普通水泥小，泌水性增加。,砂率对混凝土坍落度的影响,观察与讨论,试比较石子表面状态不同对混凝土和易性的影响：,卵石,碎石,混凝土立方体抗压强度及强度等级 混凝土轴心抗压强度 混凝土的抗拉强度,二、混

9、凝土的强度,抗压试验,a,2a,a,a,圆柱体 （美、法、日）,立方体 （英、德、中）,试件形状示意图,Cement Concrete,轴心抗压强度试验示意图,(一)混凝土立方体抗压强度及强度等级,GB/T 500812002规定，按标准方法制作的试件，在标准条件养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度，以fcu表示。,1.立方体抗压强度,标准试件,(一)混凝土立方体抗压强度及强度等级,2.混凝土强度等级,立方体抗压强度标准值系指在28d龄期用标准试验方法测得的具有95保证率的抗压强度，以fcu，k表示。,普通混凝土划分为十四个强度等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。,混凝土的抗压强度是根据混凝土的立方体抗压强度标准值划分的。,(一)混凝土立方体抗压强度及强度等级,fcu,P,fcU,fcu,k,95%,强度概率分布曲线,混凝土立方体抗压强度标准值示意图,强度换算系数(GB/T 500812002),(二)影响混凝土强度的因素,1.水泥强度等级和水灰比,混凝土强度经验公式：,式中：C/W灰水比； fcu混凝土28d抗压强度； fce水泥28d抗压强度实测值。（c 1.13） A、B经验系数；碎石 A=0.46; B=0.07卵石 A=0.48; B=0.33,2.养护的温、湿度,养护温度对混凝土强度的影响,湿度的影响,试验表明，保持足够湿度时，温度升高，水泥水化速度加快，强度增长也快。混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 502042002)规定，在混凝土浇筑完毕后，应在12h内加以覆盖并保湿养护。,没有冻结,抗压强度,砼相对强度的增长与冻结时间的关系,受冻越早，强度损失越大，,3.龄期,龄期指混凝土在正常养护条件下所经历的时间，最初的714d发展较快，28d以后增长缓慢 。,n 养护龄期，n3d。,14,28,抗压强度,龄期/d,

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