清華大學(xué)建筑材料實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

建材實(shí)驗(yàn)報(bào)告 清華大學(xué)混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、 實(shí)驗(yàn)名稱C80高強(qiáng)混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法，學(xué)會通過查閱相關(guān)資料，在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)步驟指導(dǎo)下完成基本符合預(yù)期要求的混凝土配合比方案；2、掌握混凝土拌合工序，學(xué)習(xí)如何測定混凝土拌合物的基本性能；3、配制出具有較好性能的C80高強(qiáng)泵送混凝土，為混凝土力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備試件。三、 設(shè)計(jì)概述（設(shè)計(jì)初衷及著重點(diǎn)）（一） 設(shè)計(jì)初衷高強(qiáng)混凝土作為一種新的建筑材料，以其抗壓強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁結(jié)構(gòu)以及某些特種結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。高強(qiáng)混凝土最大的特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高，一般為普通強(qiáng)度混疑土的46倍，故可減小構(gòu)件的截面，因此最適宜用于高層建筑。試驗(yàn)表明，在一定的軸壓比和合適的配箍率情況下，高強(qiáng)混凝土框架柱具有較好的抗震性能。而且柱截面尺寸減小，減輕自重，避免短柱，對結(jié)構(gòu)抗震也有利，而且提高了經(jīng)濟(jì)效益。高強(qiáng)混凝土材料為預(yù)應(yīng)力技術(shù)提供了有利條件，可采用高強(qiáng)度鋼材和人為控制應(yīng)力，從而大大地提高了受彎構(gòu)件的抗彎剛度和抗裂度。因此世界范圍內(nèi)越來越多地采用施加預(yù)應(yīng)力的高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于大跨度房屋和橋梁中。此外，利用高強(qiáng)混凝土密度大的特點(diǎn)，可用作建造承受沖擊和爆炸荷載的建（構(gòu)）筑物，如原子能反應(yīng)堆基礎(chǔ)等。利用高強(qiáng)混凝土抗?jié)B性能強(qiáng)和抗腐蝕性能強(qiáng)的特點(diǎn)，建造具有高抗?jié)B和高抗腐要求的工業(yè)用水池等。隨著混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展，高效減水劑和高活性的混凝土摻和料不斷得到開發(fā)與應(yīng)用以及工程結(jié)構(gòu)向大跨度、高層、超高層及超大型發(fā)展的需要，混凝土強(qiáng)度、性能不斷提高，特別是越來越多的大跨橋梁、高層建筑、地下、水下建筑工程的修建和使用，使高強(qiáng)和高性能化的混凝土已逐漸成為主要的工程結(jié)構(gòu)材料。另外，港口和海洋工程用高強(qiáng)混凝土，可大大降低維修費(fèi)用，提高耐久性。由于工程建設(shè)的范圍與規(guī)模不斷擴(kuò)大，要求混凝土具有高強(qiáng)、高體積穩(wěn)定性、高彈性模量、高密實(shí)度、低滲透性、耐化學(xué)腐蝕性及高耐久性并具有高工作性等特性。因此，高強(qiáng)高性能混凝土在工程建設(shè)中將占據(jù)主要地位。C80高強(qiáng)混凝土在國外已有相當(dāng)?shù)难芯颗c應(yīng)用水平，如日本在七十年代已能配制C80C90的高強(qiáng)混凝土。近年來美國、加拿大也在工程中應(yīng)用C60C100混凝土，最高達(dá)C120級的高強(qiáng)混凝土。高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用范圍很廣，房屋建筑中用高強(qiáng)混凝土可增加建筑物的美觀程度，如芝加哥的79層塔樓建筑用C95級高強(qiáng)混凝土，效果明顯。（二） 技術(shù)要求C80高強(qiáng)高性能混凝土是在嚴(yán)酷環(huán)境下使用的，要求易于泵送、澆筑、搗實(shí)、不離析，能長期保持高強(qiáng)、高韌性與體積穩(wěn)定性，且使用壽命長。因此它必須具有工程設(shè)計(jì)和施工所要求的優(yōu)異的綜合技術(shù)特性，具體如下：1)、 具有高抗?jié)B性和高抗介質(zhì)侵蝕能力。高抗?jié)B性是高耐久性的關(guān)鍵。2)、 具有高體積穩(wěn)定性，即低干縮、低徐變、低溫度應(yīng)變率和高彈性模量。3)、高強(qiáng)、超早強(qiáng)，即滿足工程結(jié)構(gòu)或構(gòu)件較高要求的承載能力。4)、具有良好的施工性，即滿足施工要求的高流動(dòng)性、高黏聚性，坍落度損失小，泵送后易于振搗，甚至免振達(dá)到自密實(shí)。5)、 經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)利于節(jié)約資源、能源及環(huán)境保護(hù)。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):JGJ552000 1)、配制高強(qiáng)混凝土?xí)r應(yīng)摻用高效減水劑或緩凝高效減水劑；2)、 配制高強(qiáng)混凝土?xí)r應(yīng)摻用活性較好的礦物摻合料，且宜復(fù)合使用礦物摻合料 ；3)、 高強(qiáng)混凝土的水泥用量不應(yīng)大于550kg/m3，水泥和礦物摻合料的總量不應(yīng)大于600kg/m3 。（三） 設(shè)計(jì)的著重點(diǎn)1. 概述我們小組所配制的C80混凝土的側(cè)重點(diǎn)是混凝土的強(qiáng)度和耐久性，這也是配制高強(qiáng)度混凝土的難點(diǎn)所在?；炷翉?qiáng)度等級工作性強(qiáng)度經(jīng)濟(jì)性耐久性C30普通混凝土C60自密實(shí)混凝土C80高強(qiáng)混凝土混凝土的強(qiáng)度由它的三相硬化水泥漿體、骨料和過渡區(qū)的強(qiáng)度所決定，在高強(qiáng)度混凝土中，不僅過渡區(qū)的薄弱大大限制了混凝土強(qiáng)度的提高，而且骨料的強(qiáng)度有時(shí)也會影響混凝土整體強(qiáng)度，這與低強(qiáng)度混凝土有所不同。為了提高過渡區(qū)的強(qiáng)度，要求混凝土的W/C較小，這就需要加入高效減水劑；同時(shí)，摻入適量的礦物摻合料可以促進(jìn)二次反應(yīng)，以消耗過渡區(qū)的CaOH2晶體。在較小的W/C條件下，混凝土中的原生微裂隙和孔隙較小，進(jìn)而大大降低了混凝土的滲透性，而提高滲透性是高強(qiáng)混凝土增加耐久性的關(guān)鍵因素。另外，由于C80高強(qiáng)混凝土的密實(shí)性極高，故在其后期養(yǎng)護(hù)的過程中，外界水分很難進(jìn)入，其強(qiáng)度的后期發(fā)展有可能收到制約，因而做好混凝土澆筑后的后期養(yǎng)護(hù)時(shí)的水分供給尤為關(guān)鍵。所選擇的礦物摻合料和高效減水劑的詳細(xì)屬性及作用機(jī)理如下： 2. 粉煤灰優(yōu)質(zhì)粉煤灰中含有大量活性較強(qiáng)的SiO2和Al2O3，摻入混凝土拌和物中能與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2進(jìn)行二次反應(yīng)，生成穩(wěn)定的水化硅酸鈣凝膠，具有明顯的增強(qiáng)作用。優(yōu)質(zhì)粉煤灰中含有70%以上的球狀玻璃體，這些玻璃體表面光滑、無棱角、性能穩(wěn)定，在混凝土中起潤滑作用，減小了混凝土拌和物之間的摩擦阻力，能顯著改善混凝土拌和料的和易性，提高混凝土拌和物的可泵性。此外，混凝土中摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰還可以降低水化熱、降低混凝土干燥收縮率，有效提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、彈性模量等，還可提高混凝土抗硫酸鹽腐蝕性能，抑制堿硅反應(yīng)的膨脹。配制C80高強(qiáng)高性能混凝土應(yīng)采用I級粉煤灰，且SiO2和Al2O3的總含量超過70%。3. 高效減水劑的使用新型高效減水劑是配制C80高強(qiáng)高性能混凝土的必需組分。高效減水劑在配置高強(qiáng)泵送混凝土中的作用為：1) 高效減水劑由于具有高的減水作用，可大幅降低混凝土的單方用水量，賦予混凝土拌合物大的流動(dòng)性，滿足泵送施 工的要求。2) 在滿足混凝土泵送施工的情況下，可以降低混凝土的水灰比，從而提高混凝土的抗壓強(qiáng)度和彈性模量。3) 摻入緩凝高效減水劑，可以滿足混凝土泵送施工中保塑性的要求（即混凝土的塌落度損失要?。?。4) 降低了水泥用量，減少工程成本。5) 對減少徐變，提高混凝土的耐久性也非常有利。但摻高效減水劑的混凝土的坍落度損失一般較快，所以施工時(shí)宜采用二次摻入法或摻入相應(yīng)的緩凝劑，以減少坍落度損失。另外，當(dāng)日最低溫度低于0時(shí)，高效減水劑雖能增加和易性，其增加強(qiáng)度的作用會大大降低，因此，高效減水劑宜在春季、秋季使用。在選擇高效減水劑時(shí)，既要考慮到工程特點(diǎn)、施工條件、耐久性要求，也要考慮到高效減水劑的種類、用量、混凝土強(qiáng)度與水泥的適應(yīng)性等。對于C80高強(qiáng)高性能混凝土考慮到混凝土拌和物的坍落度損失及現(xiàn)場施工是否便利，可采用與緩凝劑復(fù)合的高效減水劑。另外，所選用的高效減水劑的減水率不宜小于18%。4. 硅灰的作用機(jī)理 硅粉中含有大量的非晶體球形顆粒SiO2，顆粒特別細(xì)，粒徑約為0.1-0.3m，為水泥顆粒徑的1/1001/300。SiO2活性較強(qiáng)，摻入到水泥混凝土中，其增強(qiáng)作用表現(xiàn)在:均勻分布于水化產(chǎn)物中，具有良好的微填充效應(yīng)，使混凝土密實(shí)化；對混凝土早、中期的強(qiáng)度發(fā)展特別有利；使混凝土中游離的Ca(OH)2減少，原片狀晶體尺寸縮小，在混凝土中的分散度提高；加入一定量的硅粉，可增加CSH凝膠的數(shù)量，混凝土的過度區(qū)界面粘接得到了加強(qiáng)，混凝土的強(qiáng)度得到提高。這些特性導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度和耐久性得到顯著提高。用于C80高強(qiáng)高性能混凝土的硅粉應(yīng)符合下述質(zhì)量指標(biāo)：1) 活性無定形二氧化硅(SiO2)含量不小于90%；2) 比表面積(BEF-N2吸附法)不小于18000m3/kg；3) 密度在2200kg/m3左右；4) 平均粒徑0.1 mm0.2 mm。四、 設(shè)計(jì)過程N(yùn)o混凝土配制強(qiáng)度有效水膠比真實(shí)水膠比推薦最大用水量粉煤灰用量水化活性因子粗集料體積分?jǐn)?shù)粗集料粗集料質(zhì)量砂率細(xì)集料質(zhì)量細(xì)集料礦物摻合料用水量含氣量用水量推薦最大用水量？硅灰用量膠凝材料總質(zhì)量水泥用量水泥Yes減少粉煤灰量（一） 流程圖（二） 設(shè)計(jì)步驟1. 實(shí)測粗集料的松堆積密度對配制高性能混凝土所用粗集料，依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行有代表性取樣并測定其松堆積密度la，對最大粒徑為1020 mm的石灰石質(zhì)碎石，該值一般為14001550 kg/m3。2. 由混凝土的配制強(qiáng)度來計(jì)算有效水膠比由表1 混凝土配置強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差混凝土強(qiáng)度等級C50-C60C60-C70C70-C80C80-C90C90-C100值B3.54.04.55.05.5得Mpa對PO42.5水泥，混凝土的配制抗壓強(qiáng)度與有效水膠比之間的鮑羅米型關(guān)系式如下：fc=Awwbeff-1+D其中：fc 為混凝土28d 配制抗壓強(qiáng)度(88.23MPa)；A 和D為常數(shù)；w(w/b)eff 為混凝土的有效水膠質(zhì)量比。3. 由混凝土的有效水膠比來計(jì)算混凝土的真實(shí)水膠質(zhì)量比混凝土的有效水膠比計(jì)算公式如下wwb=w(wb)eff1-1-kiwi其中：wi 為膠凝材料中礦物摻合料質(zhì)量分?jǐn)?shù)；ki 為礦物摻合料的水化活性因子.小于60 MPa 時(shí)，式(1)中的常數(shù)A=25.8；D = -13.4。此時(shí)可通過增大粉煤灰摻量來降低水膠比，以提高混凝土的耐久性。可以認(rèn)為此時(shí)粉煤灰的水化活性因子表達(dá)為kfa= - 0.6+0.017fc4. 依據(jù)混凝土的配制強(qiáng)度計(jì)算推薦最大用水量在Mehta 和Aitcin 的高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)方法中，依據(jù)混凝土的強(qiáng)度給出了混凝土的推薦最大用水量。它們之間的關(guān)系可線性化為:mmax=204.64 0.71fcc R=1.00其中：mmax為最大用水量(kg/m3)；R 為相關(guān)系數(shù)。5. 依據(jù)混凝土的配制強(qiáng)度求解粗集料的體積分?jǐn)?shù)和砂率依照Mehta 和Aitcin 的高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)方法，粗集料的松堆積體積分?jǐn)?shù)vla 和抗壓強(qiáng)度之間以及粗集料的松堆體積分?jǐn)?shù)與砂率Rs 之間存在以下兩式所示的線性關(guān)系：v = 0.635 + 7.1110-4 f c R =1.00Rs=1.08 - vla 混凝土中的粗集料用量ma 和細(xì)集料用量ms 可用下兩式求解:ma=lala其中：la為粗集料的松堆積密度。ms=maRs/1-Rs6. 用體積法求解混凝土的用水量和膠凝材料用量依據(jù)礦物摻合料和水泥的密度，膠凝材料體系的密度b可用下式計(jì):b=1-wic+wii其中：c 為水泥的密度(一般取3.15 g/cm3)； i為礦物摻合料的密度，硅灰的密度sf一般取2.2 g/cm3，粉煤灰的密度fa一般取2.5 g/cm3。混凝土的用水量mw 可用下式計(jì)算:mw=1000w1-maa-mss-airwwbwwb+1b其中：w為水的密度(一般取1.0 g/cm3)此時(shí)，應(yīng)比較所求得的用水量mw與Mehta 和Aitcin 的高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)方法中推薦最大用水量mmax的關(guān)系，對配制強(qiáng)度小于60 MPa 的混凝土，可通過增減粉煤灰對水泥的替代比例來降低或增加計(jì)算所得用水量；對配制強(qiáng)度大于60 MPa 的高強(qiáng)混凝土，通常可摻入膠凝材料總質(zhì)量6%10%的硅灰來增強(qiáng)混凝土中的漿體基體和界面過渡區(qū)，然后通過增減粉煤灰對水泥的替代比例來降低或增加計(jì)算所得用水量。在計(jì)算所得用水量小于并接近推薦最大用水量時(shí)，可如下計(jì)算膠凝材料的用量?；炷林心z凝材料的總質(zhì)量mtb可由下式計(jì)算：mtb=mw/ww/b混凝土中水泥用量mc可由下式計(jì)算：mc=mtb1-wi混凝土中礦物摻合料用量mi 可由下式計(jì)算：mi=mtbwi7. 含水率的校正及最終配合比的確定見下部分。（三） 初步配合比設(shè)計(jì)1. 實(shí)驗(yàn)室提供原材料1) P.O42.5水泥（28天抗壓強(qiáng)度55.0MPa）。2) 一級粉煤灰。3) 凝聚態(tài)硅灰。4) 520mm石灰石質(zhì)碎石，堆積密度1550kg/m3。5) 二區(qū)中砂（河砂）。6) 萘系粉劑減水劑（減水率20%）。7) 聚羧酸液體減水劑（減水率30%）。2. 實(shí)驗(yàn)室可提供的設(shè)備包括：1) 行星對流式強(qiáng)制攪拌機(jī)。2) 溫度=20攝氏度，相對濕度90%的養(yǎng)護(hù)室。3. 初步的配合比根據(jù)上述的配合比步驟，完成配合比需要砂、石的含水率以便校正。在礦物摻合料上，根據(jù)老師論文中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選擇的硅灰占膠凝材料總質(zhì)量的6%-10%，粉煤灰的用量需要根據(jù)含水量和建議最大用水量的大小關(guān)系進(jìn)行測試，選擇用水量小于或接近最大用水量的值時(shí)候的硅灰質(zhì)量。我想到由于計(jì)算過程較為復(fù)雜，于是在前一天編寫了一個(gè)Excel，以表格完成上述計(jì)算過程，這個(gè)表格需要我們輸入四個(gè)值：當(dāng)天的砂、石含水率，和粉煤灰和硅灰的含量。經(jīng)過小組成員的討論，我們將硅灰的含量定為膠凝材料的8%。韓老師當(dāng)天上午測定的砂石的含水量分別是3.5%和0.8%，將此數(shù)據(jù)錄入表格。那么用水量和配合比粉煤灰用量的函數(shù)。通過當(dāng)天上午我們與韓老師商討，粉煤灰的用量為膠凝材料的20%。（實(shí)際上，這是根據(jù)老師的經(jīng)驗(yàn)而定下的數(shù)據(jù)。）減水劑的用量需要經(jīng)過試配，測試新拌混凝土的工作性，選擇滿足工作性的減水劑的用量。老師直接告訴我們，減水劑的用量為膠凝材料的1.5%，根據(jù)膠凝材料的總質(zhì)量，我們直接計(jì)算出減水劑的含量。（事實(shí)上，如果沒有經(jīng)驗(yàn)，需要多次試配混凝土，加入不同量的減水劑，老師的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)是試配的結(jié)果。在這里，老師直接告訴我們減水劑的含量，是為了簡化我們配制混凝土的步驟，縮短實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，簡化實(shí)驗(yàn)過程。）1、 確定混凝土配制強(qiáng)度由及表1表1 混凝土配置強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差混凝土強(qiáng)度等級C50-C60C60-C70C70-C80C80-C90C90-C100值B3.54.04.55.05.5得Mpa2、 確定水灰比W/C由經(jīng)驗(yàn)公式得（課上老師告訴我們：A=0.49，B=0.13）基于泵送混凝土的流動(dòng)性要求，水灰比不宜過低，且膠凝材料不宜超過600kg/m3，故取W/C=0.263、 1 m3混凝土用水量mw的確定表2膠料混凝土強(qiáng)度等級C50C60C60C70C70C80C80C90C90C100C100水泥+10%硅粉195185185175175165160150155145145水泥+10%細(xì)粉煤灰185175175165165155155145145135135由表2并考慮到泵送混凝土的流動(dòng)性要求取mW=155kg。4、 1 m3混凝土水泥用量mC及硅粉用量mf由硅粉摻量10%可求得 mc=536kg，mf=60kg 5、 NF-2-6緩凝高效減水劑摻量取減水劑摻量為1.5%，則可得1m3混凝土減水劑摻量為：mN=5961.5%=8.94kg6、 砂率的選取砂率公式：（p石子空隙率，石子的表觀密度，石子的堆積密度， 砂子的堆積密度，砂子剩余系數(shù)在混凝土中砂用量與正好填滿石子之間空隙的砂的用量的比值，一般為1.21.4）這里按一般的情況，取石子的表觀密度=2680kg/m3，堆積密度=1480kg/m3，砂的堆積密度為1450kg/m3，可以計(jì)算出石子的空隙率為（這里取=1.4）：砂率：7、 砂石用量確定砂、石的飽和面干含水率分別為1.5%和1.2%，計(jì)算砂、石實(shí)際含水率與飽和面干含水率的差值公式如下：sand=sand-0.015Agg=sand-0.012計(jì)算砂、石中所含水分質(zhì)量：wsand=wsandsandwagg=waggagg計(jì)算砂、石的實(shí)際用量：wsandR=wsand+wsandwaggR=wagg+wagg計(jì)算水的實(shí)際用量：wwaterR=wwater-wsand-wagg其中wsand、wagg和wwater分別為混凝土配合比計(jì)算得出的砂、石和水的用量。一般混凝土的表觀密度在 2400 kg/m32500kg/m3，這里假設(shè)1m3濕混凝土重量為2480 kg，于是根據(jù)膠凝材料和水的用量，可以計(jì)算出砂石的質(zhì)量：mS=743kg，mG=986kg計(jì)算1m3混凝土中各原料的質(zhì)量百分比水泥：硅粉：石子：砂：水= =21.8%：2.2%：39.8%：30.0%：6.2%計(jì)算真實(shí)用水量和砂、石的實(shí)際用量。得出混凝土的配合比如下，每1m3中各組分的質(zhì)量（kg）：水泥硅灰砂石水減水劑536.060.0743.0986.0155.08.94 將以上數(shù)據(jù)折算成為每40L所需要的配合比如下（kg）：水泥硅灰砂石水減水劑21.442.429.7239.446.20.3576（四） 預(yù)期工作性與真實(shí)工作性C80高強(qiáng)混凝土的預(yù)期工作性要滿足塌落度在10-220mm之間，適宜于成型即可，但不得出現(xiàn)離析和泌水現(xiàn)象。塌落度以160mm為佳。非自密實(shí)型，不須測定擴(kuò)展度。我們組的C80的真實(shí)塌落度為180mm，很好地符合了預(yù)期的要求。在填充模具時(shí)，混凝土的密實(shí)程度較好。但是做實(shí)驗(yàn)拆模時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)一些試件的密實(shí)程度較差，其中有較大的空洞，這影響了試件強(qiáng)度的發(fā)展。五、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（五） 抗壓預(yù)期強(qiáng)度與真實(shí)強(qiáng)度發(fā)展1. 混凝土預(yù)期抗壓強(qiáng)度：1)混凝土強(qiáng)度等級的概念混凝土的強(qiáng)度等級應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分?；炷翉?qiáng)度等級采用符號C與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以N/ mm2 計(jì)）表示。 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指對按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)的邊長為150 mm的立方體試件,在28d齡期,用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值,強(qiáng)度低于該值的百分率不超過5% 。2).試驗(yàn)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn): GB/T50081-20023).試驗(yàn)要求混凝土強(qiáng)度等級C60，試件周圍應(yīng)設(shè)防崩裂罩。4.6.1鋼墊板的平面尺寸應(yīng)不小于試件的承壓面積，厚度應(yīng)不小于25mm.4.6.2鋼墊板應(yīng)機(jī)械加工，承壓面的平面度公差為0.04 mm;表面硬度不小于55HRC;硬化層厚度約為5 mm. 當(dāng)壓力試驗(yàn)機(jī)上、下壓板不符合4.6.2條規(guī)定時(shí),壓力試驗(yàn)機(jī)上、下壓板與試件之間應(yīng)各墊以符合4.6.2條規(guī)定的鋼墊板。3加荷速度: C30 0.30-0.50MPa/SC30 0.500.80 MPa/S C60 0.801.0 MPa/S 4換算系數(shù) 100100100 (mm) 0.95 150150150(mm) 1.00 200200200(mm) 1.05當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級C60時(shí),宜采用標(biāo)準(zhǔn)試件; 使用非標(biāo)準(zhǔn)試件時(shí),尺寸換算系數(shù)應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定。 單位: MPa N/ mm2 齡期（天）強(qiáng)度發(fā)展百分率C80（MPa）345.0%41.2770.0%63.31488.0%79.22196.0%86.528100.0%90.62. 實(shí)際抗壓強(qiáng)度發(fā)展抗壓強(qiáng)度測定過程相關(guān)參數(shù)設(shè)置：垂直于受壓面加載，對側(cè)面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對C80混凝土，加荷速率取0.9MPa/s(9.0kN/s)，直至試件破壞。結(jié)果要求：混凝土抗壓和抗折強(qiáng)度的測定均應(yīng)以3個(gè)試件作為一組。以三個(gè)試件測定值的算術(shù)平均值作為該組試件的強(qiáng)度值（精確至0.1MPa）。三個(gè)測定值中最大值或最小值如有一個(gè)與中間值的差值超過中間值的15%時(shí)，則把最大及最小值一并舍棄，取中間值作為該組試件的測定結(jié)果。如最大值和最小值與中間值的差均超過中間值的15%，則該組試件的測定結(jié)果無效。根據(jù)要求，我們得到的數(shù)據(jù)都符合要求。數(shù)據(jù)如下表：組號7天抗壓強(qiáng)度（MPa）28天抗壓強(qiáng)度（MPa）測試值均值測試值均值C8083.6084.5119.6119.081.6119.688.2119.03. 實(shí)際抗壓強(qiáng)度發(fā)展分析混凝土7天齡期強(qiáng)度發(fā)展良好，基本上都已接近等級要求，個(gè)別試件甚至已接近設(shè)計(jì)強(qiáng)度。分析其原因，主要是礦物摻和料硅粉的作用。硅粉有很大的比表面積與很高的活性，除了能加速C3S的水化外，硅粉的微小顆粒還可以作為CSH凝膠沉積的核心，這些作用加速了放熱，從而使混凝土的早期水化比較完全，強(qiáng)度得到較大的提高。C80強(qiáng)度發(fā)展的特點(diǎn)，前期強(qiáng)度發(fā)展較快，7d時(shí)的強(qiáng)度已接近85MPa大于預(yù)期強(qiáng)度要求；但是后期發(fā)展速度更快，從7d到28d過程中，強(qiáng)度竟然由84.5MPa增加到119.0MPa，幾乎已經(jīng)完全達(dá)到了C100的抗壓強(qiáng)度要求。通過檢索相關(guān)資料，我發(fā)現(xiàn)C80混凝土的早強(qiáng)是因?yàn)楣杌业淖饔?。研究表明若?5的硅粉替代水泥則每64.8mg硅酸鹽水泥中大約有200萬粒硅粉。因此硅粉對混凝土性能的影響不難想象。在硬化混凝土中硅粉粒子由于填充了水泥顆粒之問的空隙，從而增加了同體材料之間的密實(shí)性。硅粉的摻入能改善混凝土拌和物的均勻性。提高內(nèi)聚力故使其有很好的穩(wěn)定性。甚至在高坍落度的情況下也不離析。試驗(yàn)表明當(dāng)硅粉取代水泥用顯大于15時(shí)，坍落度為1520cm未見材料離析和泌水。這是由于在超細(xì)粒子存在下減少了漿體內(nèi)部液體的流動(dòng)接觸點(diǎn)的增多也使內(nèi)聚力增加，在漿體內(nèi)部還由于水泥顆粒與硅粉粒子之間存在二次水化硅酸鈣反應(yīng)物牢牢地粘貼在一起的原因。用硅灰取代10水泥用量時(shí)，水化放熱速度和放熱量都略高于普通混凝土。這是因?yàn)楣杌业谋缺砻娣e大，當(dāng)硅灰存在于水泥顆粒之間的空隙時(shí)與水泥水化時(shí)析出的Ca(OH)2迅速進(jìn)行反應(yīng)，從而導(dǎo)致強(qiáng)度快速增長。因此，可利用硅灰促進(jìn)早強(qiáng)作用。這非常符合實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)。我認(rèn)真地參加了每一次抗折和抗壓實(shí)驗(yàn)，對每一件試件進(jìn)行了觀察。我發(fā)現(xiàn)，在抗壓實(shí)驗(yàn)中，我們將試件的成型面置于側(cè)方面。絕大多數(shù)的試件現(xiàn)在成型面破裂。我想這主要是因?yàn)槌尚兔娴墓橇显诨炷劣不倪^程中產(chǎn)生下沉，水分上升（程度較輕，未泌水），導(dǎo)致表面的骨料較少，水分較多，因?yàn)樾纬傻挠不酀{體強(qiáng)度低于中間部位的強(qiáng)度。28d的數(shù)據(jù)說明：28d所取的10cm10cm10cm試件中，抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到了119.6，119.6和119.0，郭老師分析說如果數(shù)據(jù)無誤的話可能是我們設(shè)計(jì)之初，用硅粉的量大了，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度在后期激增，不過后來幾組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也偏高，所以分析可能有一部分的額機(jī)器誤差影響。雖然28天的強(qiáng)度受到一定的機(jī)器因素影響，都顯得偏高，但是其他實(shí)驗(yàn)指數(shù)均正常。結(jié)論：所配制的C80混凝土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到了預(yù)期的要求。（六） 抗折強(qiáng)度發(fā)展及分析1混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn).1試件尺寸:100100100(mm)2齡期:14天3加載方式:見下圖混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度采用直徑為150mm的鋼制弧型墊條,其長度不短于試件邊長.進(jìn)行劈裂抗拉試驗(yàn)時(shí)在墊條與混凝土之間墊一厚3-4mm,寬度為10-20mm的三合板墊層.4 加荷速度:0.2-0.8Mpa/S(強(qiáng)度等級低的取0.2-0.5,高的取0.5-0.8Mpa/S)1. 混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算：2. 式中，為混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度(Mpa)；F為破壞荷載(N)；A為試件劈裂面面積(mm2)。劈裂抗拉強(qiáng)度計(jì)算精確到0.01。3. 取立方體試件的劈裂抗拉強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)值。用非標(biāo)準(zhǔn)試件測得的強(qiáng)度值均應(yīng)乘以尺寸換算系數(shù)，對100100的試件取值為0.85。數(shù)據(jù)處理與混凝土抗壓強(qiáng)度相同.序號極限應(yīng)力P（kN）劈裂抗拉強(qiáng)度f（MPa）11167.3821388.7931086.88均值120.77.68劈裂抗拉強(qiáng)度測定結(jié)果其中 （A=100x100mm2）可得=7.68（MPa）標(biāo)準(zhǔn)化：0.95=7.30（MPa）結(jié)論：混凝土的抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/101/20，且隨著混凝土強(qiáng)度等級的提高比值降低。下表是不同等級的混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度fck和軸心抗拉強(qiáng)度ftk的標(biāo)準(zhǔn)值表5強(qiáng)度混凝土等級C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80fck10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2ftk1.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.11混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度fck和軸心抗拉強(qiáng)度ftk的標(biāo)準(zhǔn)值由于劈裂抗拉強(qiáng)度與軸心抗拉強(qiáng)度有一定的換算系數(shù)，故可通過換算獲得C80混凝土的標(biāo)準(zhǔn)劈裂抗拉強(qiáng)度，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對照評定。但未查得換算系數(shù)，故沒能采用這種辦法對照評定。于是只能通過查閱其他較為標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對照。下表是某混凝土攪拌站得出的標(biāo)準(zhǔn)C80試件劈裂抗拉強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。編號劈拉強(qiáng)度（MPa)抗壓強(qiáng)度（MPa)拉壓比16.8992.30.074627.7495.10.081436.3795.60.0666總平均值7.0094.30.0742C80劈裂抗拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果在混凝土7天齡期抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)中，我們試件的強(qiáng)度平均值為75.5MPa，故由此估算出我們試件的拉壓比大致為6.09/79.9=0.0780（且可能還小一些，因?yàn)榛炷猎嚰目箟簭?qiáng)度有所發(fā)展，應(yīng)該高于75.5MPa），與表中0.0746的拉壓比十分接近，所以可以判定我們組混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)度基本符合要求。2混凝土與鋼筋握裹強(qiáng)度1試件尺寸:100100200mm2齡期:14d試件六個(gè)為一組(實(shí)際為兩個(gè)) 3加荷速度400N/S4加載時(shí)到下面任何一種狀況時(shí)停止加載(1)鋼筋達(dá)到屈服(2)混凝土發(fā)生破裂(3)鋼筋滑動(dòng)超過0.1mm5試驗(yàn)時(shí)采用16mm的光圓鋼筋,拔至最大荷載時(shí)停止實(shí)驗(yàn).序號12（MPa）Pi（kN） 65724.54握裹強(qiáng)度測定結(jié)果（A=200x16mm2）結(jié)論：7天以后混凝土的握裹強(qiáng)度已大于6MPa，符合強(qiáng)度要求。（七） 混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)1. 混凝土滲透性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)（10-8cm2/s）混凝土滲透性評價(jià)10高5-10中等1-5低0.5-1很低0.5極低本實(shí)驗(yàn)采用氯離子擴(kuò)散系數(shù)測試儀進(jìn)行測定混凝土強(qiáng)度等級氯離子擴(kuò)散系數(shù)（cm2/s）C15110-7cm2/sC30-C40510-8 cm2/sC40以上110-8cm2/sC60以上0.910-8-210-8 cm2/s經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表結(jié)論：由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得氯離子擴(kuò)散系數(shù)為2.52621*10-9，在預(yù)想的范圍內(nèi)，符合經(jīng)驗(yàn)。通過比較發(fā)現(xiàn)，C80 混凝土的抗?jié)B透能力強(qiáng)于C60和C30混凝土。這是因?yàn)椋勖夯液凸杌覂?nèi)玻璃球體大于80%，起到滾珠作用，使混凝土工作性能得到改善。摻量越大，和易性越好。粉煤灰的摻入量是混凝土抗?jié)B性能重要影