混凝土基本性能ppt課件

.,7、混凝土Concrete,本章重點(diǎn)介紹普通混凝土的組成及各個(gè)組成材料的質(zhì)量要求和砂石級(jí)配的概念、作用及評(píng)定方法；普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)-和易性、強(qiáng)度、變形性質(zhì)及耐久性；普通混凝土質(zhì)量控制的方法和意義；普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的原理方法和步驟；,.,混凝土的定義,廣義上-凡由膠凝材料、骨料按適當(dāng)比例配合，拌合制成的混合物，經(jīng)一定時(shí)間硬化而成的人造石材統(tǒng)稱之為混凝土。目前工程上使用最多的是以水泥為膠結(jié)材料，以砂、石為骨料，加水及摻入適量外加劑和摻和料拌制的普通水泥混凝土（簡(jiǎn)稱普通混凝土）,.,5.1.混泥土的基本要求,一.混凝土組成材料的作用水和水泥成為水泥漿.在硬化前的混凝土拌和物中,水泥漿在砂,石顆粒之間起潤(rùn)滑作用,硬化后,水泥漿成為水泥石,將骨料牢固地膠結(jié)成為整體.混凝土中的骨料,一般不與水泥漿起化學(xué)反應(yīng),其作用是構(gòu)成混凝土的骨架.,.,二.混凝土的基本要求,四項(xiàng)性能要求:(1)混凝土拌和物的和易性(2)強(qiáng)度(3)耐久性(4)經(jīng)濟(jì)性,.,5.2普通混凝土的組成材料,水泥+水+天然砂+石子+摻和料和外加劑水泥+水水泥槳（Paste）水泥漿砂水泥砂漿（Mortar）水泥砂漿石子混凝土（Concrete)外加劑Admixture摻和料,.,一、水泥的品質(zhì)要求,水泥品種的選擇依據(jù)工程性質(zhì)、工程環(huán)境、施工條件等合理選擇。水泥強(qiáng)度的選擇與配制的混凝土強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)。當(dāng)混凝土強(qiáng)度：C30：fce=(1.52.0)fcuC30：fce=(0.91.5)fcu,.,水泥強(qiáng)度,若水泥強(qiáng)度過低時(shí),為滿足強(qiáng)度要求必然使水泥用量過大,不夠經(jīng)濟(jì);若水泥強(qiáng)度過高時(shí),較少的水泥用量就可以滿足混凝土強(qiáng)度的要求.,但往往不能滿足混凝土拌和物和易性和混凝土耐久性的要求,為保證這些性質(zhì),還必須再增加水泥,因而也不經(jīng)濟(jì),.,二、細(xì)骨料FineAggregate,定義：粒徑在0.165mm之間的巖石顆粒稱為細(xì)骨料。分類：天然砂天然砂是由天然巖石經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化等自然條件作用而形成的。人工砂人工砂是將天然巖石軋碎而成，其顆粒棱角多，較潔凈，但片狀顆粒及細(xì)粉含量較多，且成本較高，一般只在當(dāng)?shù)厝狈μ烊簧霸磿r(shí)才采用人工砂。,.,(一)、砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配,砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂粒，混合在一起后的總體的粗細(xì)程度。砂子通常分為粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂等幾種。在相同用砂量條件下，細(xì)砂的總表面積較大，粗砂的總表面積較小。在混凝土中砂子表面需用水泥槳包裹，賦予流動(dòng)性和粘結(jié)強(qiáng)度，砂子的總表面積愈大，則需要包裹砂粒表面的水泥槳就愈多。一般用粗砂配制混凝土比用細(xì)砂所用水泥為省。,.,砂的顆粒級(jí)配,定義：是指不同大小顆粒和數(shù)量比例的砂子的組合或搭配情況。在混凝土中砂粒之間的空隙是由水泥槳所填充，為達(dá)到節(jié)約水泥和提高強(qiáng)度的目的，就應(yīng)盡量減小砂粒之間的空隙。,.,顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度的定量表示,砂的顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度，常用篩分析的方法進(jìn)行測(cè)定。用級(jí)配區(qū)表示砂的級(jí)配，用細(xì)度模數(shù)表示沙的粗細(xì)。,.,三、粗骨料,定義：粒徑5mm的巖石顆粒分類：卵石（礫石）碎石卵石是由天然巖石經(jīng)自然條件長(zhǎng)期作用而形成的粒徑大于5mm的顆粒，按其產(chǎn)源可分為河卵石、海卵石、山卵石等幾種，其中河卵石應(yīng)用較多。碎石由天然巖石經(jīng)破碎、篩分而成，也可將大卵石軋碎、篩分而得。標(biāo)準(zhǔn)：普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)辦法（JGJ5392）,.,(一)、骨料最大粒徑(Dmax),1.定義:粗骨料公稱粒級(jí)的上限稱為該粒級(jí)的最大立徑2.最大粒級(jí)徑的大小表示骨料的粗細(xì)程度,粗骨料粒徑增大時(shí),骨料的總表面積件小,因而可使水泥漿用量減小,這不僅能節(jié)約水泥,而且有助于提高混凝土的密實(shí)度,件小發(fā)熱量及混凝土的收縮,因此在條件允許的情況下,當(dāng)配置中等強(qiáng)度等級(jí)以下的混凝土?xí)r,應(yīng)盡量采用最大粒徑大粗骨料.,.,最大粒徑限值,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GBJ5020492）規(guī)定:混凝土用粗骨料的最大粒徑不得大于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，同時(shí)不得大于鋼筋最小凈距的3/4；對(duì)于混凝土實(shí)心板，可允許采用最大粒徑達(dá)1/2板厚的骨料，但最大粒徑不得超過50mm；對(duì)泵送混凝土，碎石最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，宜小于或等于1：3，卵石宜小于或等于1：2.5,.,連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配,連續(xù)級(jí)配是按顆粒尺寸大小由小到大連續(xù)分級(jí)（5mmDmax）,每一級(jí)骨料都占有一定比例。連續(xù)級(jí)配顆粒級(jí)差?。―/d2）,配制的混凝土拌和物和易性好，不易發(fā)生離析；間斷級(jí)配是人為剔除某些中間粒級(jí)顆粒，大顆粒的空隙直接由比它小得多的顆粒去填充，顆粒級(jí)差大（D/d6）,空隙率的降低比連續(xù)級(jí)配快得多，可最大限度地發(fā)揮骨料的骨架，減小水泥用量。但混凝土拌和物易產(chǎn)生離析現(xiàn)象；,.,5.3普通混凝土的拌和物的性質(zhì),混凝土硬化前:混凝土拌合物的和易性（工作性Workability）混凝土硬化后:混凝土的強(qiáng)度、變形性能和耐久性,.,一.和易性,和易性指混凝土拌和物易于各施工工序施工操作（攪拌、運(yùn)輸、澆注、搗實(shí)）并能獲得質(zhì)量均勻，成型密實(shí)的混凝土的性能。和易性是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)指標(biāo)，包括：a.流動(dòng)性b.粘聚性c.保水性不同的施工方式，所要求的和易性不同。,.,(一).黏聚性,粘聚性是指混凝土拌和物內(nèi)部組分之間具有一定的凝聚力，在運(yùn)輸和澆注過程中不致發(fā)生分層離析現(xiàn)象使混凝土保持整體均勻的性能。粘聚性差的混凝土拌合物，在施工過程中易出現(xiàn)分層、離析現(xiàn)象。離析指混凝土拌合物各組分分離，造成不均勻和失去連續(xù)性的現(xiàn)象。常有兩種形式：粗骨料從混合料中分離；稀水泥漿從混合料中淌出。分層指混凝土澆注后由于重力沉降產(chǎn)生的不均勻分布現(xiàn)象。,.,(二).流動(dòng)性,流動(dòng)性是指混凝土拌和物在自重或機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。（廣義上：流動(dòng)性是固、液體混合物，即分散系統(tǒng)中克服內(nèi)阻力而產(chǎn)生變形的性能，其大小取決于固、液相的比例）。流動(dòng)性的大小，反映混凝土拌和物的稀稠，直接影響著澆搗施工的難易和混凝土的質(zhì)量。,.,(三).保水性,保水性是指混凝土拌和物具有一定的保持內(nèi)部水份的能力，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象.保水性差的混凝土拌和物，在施工過程中，一部分水易從內(nèi)部析出至表面，在混凝土內(nèi)部形成泌水通道，使混凝土的密實(shí)性變差，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性。它反映混凝土拌和物的穩(wěn)定性。,.,流動(dòng)性,砼拌和物在本身自重或施工機(jī)械振搗的作用下，產(chǎn)生流動(dòng)，并能均勻密實(shí)地填滿模板的性能。,.,泵送混凝土PumpingConcrete,.,泵送混凝土PumpingConcrete,.,碾壓混凝土RollerCompactedConcrete,.,離析,分層,組份分離,骨料下沉,水泥漿上浮,砼拌合物粘聚性不良時(shí)，硬化后會(huì)出現(xiàn)蜂窩、麻面。大型的砼拌和物，甚至出現(xiàn)狗洞現(xiàn)象。,粘聚性,混凝土拌和物在施工過程中其組成材料之間有一定粘聚力，不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。,.,骨料,水,可見泌水,內(nèi)泌水,泌水與塑性沉降,保水性,混凝土拌和物在施工過程中具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。,.,鋼筋,沉降裂縫,水囊,混凝土表面,粘聚性和保水性不好時(shí),.,和易性良好的標(biāo)準(zhǔn),粘聚性好則保水性往往也好，但當(dāng)流動(dòng)性增大時(shí)，粘聚性和保水性往往變差，反之亦然,混凝土拌和物的流動(dòng)性、粘聚性、保水性，三者之間互相關(guān)聯(lián)又互相矛盾,所謂拌和物的和易性良好，就是要使這三方面的性能在某種具體條件下，達(dá)到均為良好，亦即使矛盾得到統(tǒng)一,.,如何在施工現(xiàn)場(chǎng)定量評(píng)定混凝土和易性？,？,.,一、坍落度法,定量測(cè)定拌合物的流動(dòng)性、輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚性和保水性。,測(cè)定混凝土拌合物在自重作用下產(chǎn)生的變形值坍落度（單位mm）。適用范圍：集料最大粒徑不大于40mm；坍落度值不小于10mm的低塑性混凝土、塑性混凝土。,.,坍落度試驗(yàn)儀器,.,）坍落度與坍落擴(kuò)展度法；）維勃稠度法A.坍落度與坍落擴(kuò)展度法坍落度：筒高與坍落后試體最高點(diǎn)之間的高差。坍落度越大表示流動(dòng)性越好。,.,坍落度試驗(yàn)示意圖,.,（二）坍落度實(shí)驗(yàn)時(shí)的相關(guān)注意事項(xiàng)：當(dāng)混凝土拌和物的坍落度大于220mm時(shí)用鋼尺測(cè)量混凝土擴(kuò)展后最終的最大直徑和最小直徑，在二者之差小于50mm的條件下，用其算術(shù)平均值作為坍落擴(kuò)展度值；否則，此次試驗(yàn)無效。,.,保水性：觀察稀漿程度,粘聚性：搗棒敲打錐體側(cè)面,流動(dòng)性：測(cè)量坍落度,原來，施工中是這樣判定混凝土和易性的！,.,干硬的混凝土又如何測(cè)定呢？,.,二、維勃稠度法,適用范圍粗骨料最大粒徑不大于40mm；坍落度小于10mm，維勃稠度在5s30s之間的干硬性混凝土。,.,維勃稠度試驗(yàn)示意圖,.,混凝土拌合物按流動(dòng)性的分類,按混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（GB50164）的規(guī)定，塑性混凝土、干硬性混凝土分別按坍落度、維勃稠度分為四級(jí)。見下表。,.,混凝土施工時(shí)坍落度的選擇,混凝土拌合物坍落度的選擇，應(yīng)根據(jù)施工條件、構(gòu)件截面尺寸、配筋情況、施工方法等來確定。見下表。,.,影響和易性的因素,1.組成材料及其用量之間的關(guān)系水泥漿數(shù)量和單位用水量；骨料的品種、級(jí)配和粗細(xì)程度；砂率；外加劑。見下圖。2.施工環(huán)境的溫度、攪拌制度等。,.,合理砂率的確定合理砂率是指在水泥漿數(shù)量一定的條件下，能使拌合物的流動(dòng)性（坍落度T）達(dá)到最大，且粘聚性和保水性良好時(shí)的砂率；或者是在流動(dòng)性（坍落度T）、強(qiáng)度一定，粘聚性良好時(shí)，水泥用量最小的砂率。,.,5.4硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì),.,一、混凝土的強(qiáng)度,混凝土強(qiáng)度的種類,混凝土強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度,抗剪強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度,握裹強(qiáng)度,軸心抗壓強(qiáng)度,立方體抗壓強(qiáng)度,鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度,混凝土強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度,抗剪強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度,握裹強(qiáng)度,軸心抗壓強(qiáng)度,立方體抗壓強(qiáng)度,鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度,.,1.立方體抗壓強(qiáng)度以邊長(zhǎng)為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在溫度為202，相對(duì)濕度為95以上的潮濕條件下或者在Ca（OH）2飽和溶液中養(yǎng)護(hù)，經(jīng)28d齡期，采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓極限強(qiáng)度。用fcu表示。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)試件時(shí)，須乘以換算系數(shù)，見下表：標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法是指普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法（GB/T500812002），詳見實(shí)驗(yàn)部分。,.,2.混凝土強(qiáng)度等級(jí)按混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分的級(jí)別。以“C”和混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k）表示，主要有C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k），是立方體抗壓強(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%。強(qiáng)度等級(jí)表示的含義：強(qiáng)度的范圍：某混凝土，其fcu30.034.9MPa；某混凝土，其fcu30.0MPa的保證率為95%。,.,3.軸心抗壓強(qiáng)度采用150mm150mm300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強(qiáng)度為055MPa范圍內(nèi)fcp=（0.70.8）fcu。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，一般取fcp0.67fcu。非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為100mm100mm和200mm200mm，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值應(yīng)分別乘以換算系數(shù)0.95和1.05。,.,4.影響抗壓強(qiáng)度的因素（1）水泥的強(qiáng)度和水灰比式中：fcu混凝土28d齡期的抗壓強(qiáng)度值，MPa；fce水泥28d抗壓強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值，MPa；混凝土灰水比，即水灰比的倒數(shù)；a、b回歸系數(shù)。,當(dāng)混凝土水灰比值在0.400.80之間時(shí)越大，則混凝土的強(qiáng)度越低；水泥強(qiáng)度越高，則混凝土強(qiáng)度越高。,.,（2）粗集料的品種碎石形狀不規(guī)則，表面粗糙、多棱角，與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較高；卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較低。在水泥石強(qiáng)度及其它條件相同時(shí)，碎石混凝土的強(qiáng)度高于卵石混凝土的強(qiáng)度。（3）養(yǎng)護(hù)條件在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥凝結(jié)硬化速度越快，早期強(qiáng)度越高；低溫時(shí)水泥混凝土硬化比較緩慢，當(dāng)溫度低至0以下時(shí)，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險(xiǎn)?；炷翝仓戤吅螅仨毤訌?qiáng)養(yǎng)護(hù)，保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸龋员ＷC混凝土不斷地凝結(jié)硬化。,.,（4）齡期齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間。在正常的養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨齡期的增加而不斷發(fā)展，在714d內(nèi)強(qiáng)度發(fā)展較快，以后逐漸減慢，28d后強(qiáng)度發(fā)展更慢。由于水泥水化的原因，混凝土的強(qiáng)度發(fā)展可持續(xù)數(shù)十年。當(dāng)采用普通水泥拌制的、中等強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度與其齡期的對(duì)數(shù)成正比。式中：fn、f28分別為n、28天齡期的抗壓強(qiáng)度，MPa。（5）外加劑,n3,.,6.提高混凝土抗壓強(qiáng)度的措施（1）采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥；（2）采用單位用水量較小、水灰比較小的干硬性混凝土；（3）采用合理砂率，以及級(jí)配合格、強(qiáng)度較高、質(zhì)量良好的碎石；（4）改進(jìn)施工工藝，加強(qiáng)攪拌和振搗；（5）采用加速硬化措施，提高混凝土的早期強(qiáng)度；（6）在混凝土拌合時(shí)摻入減水劑或早強(qiáng)劑。,.,長(zhǎng)期以來，人們一直認(rèn)為混凝土材料是一種耐久性良好的材料，因?yàn)椴簧儆闷浣ㄔ斓慕Y(jié)構(gòu)物使用壽命長(zhǎng)久。如一些早期建成的混凝土建筑物，已經(jīng)使用了100年上下仍然完好。但與此同時(shí)不少結(jié)構(gòu)物過早地毀壞，維修困難而且費(fèi)用高昂，促使人們重視耐久性問題；許多大型結(jié)構(gòu)物的興建，例如海底隧道、跨海大橋、石油鉆井平臺(tái)、核廢料儲(chǔ)存容器等，對(duì)使用壽命提出了更高的要求，如100年、150年，甚至幾百年,.,耐久性的定義,定義混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力稱為耐久性。,.,二、混凝土的耐久性,1.耐久性的主要內(nèi)容（1）抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力?；炷恋目?jié)B性用抗?jié)B等級(jí)表示。是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)所能承受的最大靜水壓力來確定?？煞譃镻4、P6、P8、P10和P12等五個(gè)等級(jí)，分別表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的靜水壓力而不發(fā)生滲透。（2）抗凍性混凝土的抗凍性是指混凝土在飽和水狀態(tài)下，能抵抗凍融循環(huán)作用而不發(fā)生破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。用抗凍等級(jí)表示?？箖龅燃?jí)是以28d齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，在飽和水狀態(tài)下，強(qiáng)度損失不超過25，且質(zhì)量損失不超過5時(shí)，所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來表示，有F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300等九個(gè)等級(jí)。,.,（3）抗侵蝕性混凝土的抗侵蝕性主要取決于水泥石的抗侵蝕性。合理選擇水泥品種、提高混凝土制品的密實(shí)度均可以提高抗侵蝕性。（4）抗碳化性混凝土的碳化主要指水泥石的碳化。混凝土碳化，使其堿度降低，從而使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用降低，鋼筋易銹蝕；引起混凝土表面產(chǎn)生收縮而開裂。（5）堿集料反應(yīng)堿集料反應(yīng)是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反應(yīng)。應(yīng)嚴(yán)格控制水泥中堿的含量和集料中堿活性物質(zhì)的含量。,.,2.提高混凝土耐久性的措施（1）合理選擇混凝土的組成材料根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件，選擇水泥品種；選擇質(zhì)量良好、技術(shù)要求合格的骨料。（2）提高混凝土制品的密實(shí)度嚴(yán)格控制混凝土的水灰比和水泥用量。見下頁表。選擇級(jí)配良好的骨料及合理砂率，保證混凝土的密實(shí)度。摻入適量減水劑，提高混凝土的密實(shí)度。嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工操作。（3）改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)在混凝土中摻入適量引氣劑，可改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，封閉孔隙的存在，可以提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及抗侵蝕性。,.,混凝土最大水灰比和最小水泥用量的規(guī)定（JGJ552000）,.,5.5混凝土外加劑,.,外加劑及其分類,定義混凝土外加劑是指在拌制混凝土過程中摻入的，用以改善混凝土性能的物質(zhì)。一般情況摻量不超過水泥質(zhì)量的5%。按主要功能的分類（1）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。（2）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。（3）改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。（4）改善混凝土其它性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。,.,一、減水劑,混凝土減水劑是指在保持混凝土拌合物和易性一定的條件下，具有減水和增強(qiáng)作用的外加劑，又稱為“塑化劑”，高效減水劑又稱為“超塑化劑”。1.減水劑的作用機(jī)理減水劑多屬于表面活性劑，它的分子結(jié)構(gòu)是由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)組成；摻入減水劑前：當(dāng)水泥加水拌合形成水泥漿的過程中，水泥顆粒把一部分水包裹在顆粒之間而形成絮凝狀結(jié)構(gòu)，水的作用不能充分發(fā)揮；,.,摻入減水劑后：表面活性劑在水泥顆粒表面作定向排列使水泥顆粒表面帶有同種電荷，這種排斥力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水泥顆粒之間的分子引力，使水泥顆粒分散，絮凝狀結(jié)構(gòu)中的水分釋放出來，混凝土拌合用水的作用得到充分的發(fā)揮，拌合物的流動(dòng)性明顯提高；表面活性劑的極性基與水分子產(chǎn)生締合作用，使水泥顆粒表面形成一層溶劑化水膜，阻止了水泥顆粒之間直接接觸，起到潤(rùn)滑作用，改善了拌合物的流動(dòng)性。,.,.,2.減水劑的作用效果（1）減少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的強(qiáng)度。在混凝土拌合物坍落度基本一定的情況下，減少混凝土的單位用水量525（普通型515，高效型1030）。（2）提高混凝土拌合物的流動(dòng)性。在用水量和強(qiáng)度一定的條件下，坍落度可提高100200mm。（3）節(jié)約水泥。在混凝土拌合物坍落度、強(qiáng)度一定的情況下，可節(jié)約水泥520。（4）改善混凝土拌合物的性能。摻入減水劑可以減少混凝土拌合物的泌水、離析現(xiàn)象；延緩拌合物的凝結(jié)時(shí)間；減緩水泥水化放熱速度；顯著提高混凝土硬化后的抗?jié)B性和抗凍性。,.,3.常用的減水劑（1）木質(zhì)素系減水劑（M型）木質(zhì)素系減水劑主要使用木質(zhì)素磺酸鈣（木鈣），屬于陰離子表面活性劑，為普通減水劑，其適宜摻量為0.20.3，減水率10左右。對(duì)混凝土有緩凝作用，一般緩凝。（2）萘系減水劑高效減水劑，其主要成分為一萘磺酸鹽甲醛縮合物，屬陰離子表面活性劑。這類減水劑品種很多，目前我國(guó)生產(chǎn)的主要有NNO、NF、FDN、UNF、MF、建型等。萘系減水劑適宜摻量為0.51.0，其減水率較大，為1025%增強(qiáng)效果顯著，緩凝性很小，大多為非引氣型。適用于日最低氣溫以上的所有混凝土工程，尤其適用于配制高強(qiáng)、早強(qiáng)、流態(tài)等混凝土。,.,（3）樹脂類減水劑為水溶性樹脂，主要為磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑，簡(jiǎn)稱密胺樹脂減水劑，為陰離子表面活性劑。我國(guó)產(chǎn)品有SM樹脂減水劑，為非引氣型早強(qiáng)高效減水劑，其各項(xiàng)功能與效果均比萘系減水劑還好。SM適宜摻量為0.52.0，減水率達(dá)2027。（4）糖蜜類減水劑普通減水劑。它是以制糖工業(yè)的糖渣、廢蜜為原料，采用石灰中和而成，為棕色粉狀物或糊狀物，其中含糖較多，屬非離子表面活性劑。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品粉狀有TF、ST、3FG等。適宜摻量0.20.3，減水率10左右，屬緩凝減水劑。,.,二、早強(qiáng)劑,早強(qiáng)劑是指摻入混凝土中能夠提高混凝土早期強(qiáng)度，對(duì)后期強(qiáng)度無明顯影響的外加劑。,常用早強(qiáng)劑的品種、摻量及作用效果,.,5.6普通混凝土結(jié)構(gòu)及性質(zhì),一.砼的抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)定義：混凝土的抗壓強(qiáng)度是指標(biāo)準(zhǔn)試件在壓力作用下直到破壞的單位面積所能承受的最大應(yīng)力（亦稱極限強(qiáng)度）?；炷两Y(jié)構(gòu)物常以抗壓強(qiáng)度為主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且抗壓強(qiáng)度與其它強(qiáng)度及變形有良好的相關(guān)性，因此，抗壓強(qiáng)度常作為評(píng)定混凝土質(zhì)量的指標(biāo)，并作為確定強(qiáng)度,.,二、影響混凝土強(qiáng)度的因素,砼結(jié)構(gòu)連續(xù)性的喪失：硬化后的混凝土在未受到外力作用之前，由于水泥水化造成的化學(xué)收縮和物理收縮引起砂漿體積的變化，在粗骨料與砂漿界面上產(chǎn)生了分布極不均勻的拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致界面上形成了許多微細(xì)的裂縫。,.,另外還因?yàn)榛炷脸尚秃蟮拿谒饔?，某些上升的水分為粗骨料顆粒所阻止，因而聚集于粗骨料的下緣，混凝土硬化后就成為界面裂縫。當(dāng)混凝土受力時(shí)，這些預(yù)存的界面裂縫會(huì)逐漸擴(kuò)大、延長(zhǎng)并匯合連通起來，形成可見的裂縫，致使混凝土結(jié)構(gòu)喪失連續(xù)性而破環(huán).,.,三.荷載作用下的變形,(一)混凝土的彈性模量定義在應(yīng)力應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)的應(yīng)力與其應(yīng)變的比值，稱作混凝土在該應(yīng)力下的變形模量。彈性模量的三種表示方法:a.初始切線模量b.切線模量c.割線模量,.,(二)影響混凝土彈性模量的因素,混凝土的強(qiáng)度越高,彈性模量也越大;骨料彈性模量越高,混凝土的彈性模量越大;狀態(tài)下的混凝土彈性模量要比干燥的高;混凝土中水泥漿含量較少,彈性模量較大;蒸氣養(yǎng)護(hù)混凝土比潮濕養(yǎng)護(hù)混凝土的彈性模量低10%.,.,(三).徐變及其對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響,定義:混凝土在持續(xù)荷載作用下,隨時(shí)間增長(zhǎng)的變形.有利面：徐變可消除鋼筋混凝土內(nèi)的應(yīng)力集中，使應(yīng)力重分布，從而使局部應(yīng)力集中得到緩解；對(duì)大體積混凝土則能消除一部分由于溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。不利面：在預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中，混凝土的徐變將使鋼筋的預(yù)加應(yīng)力受到損失。,.,5.7混凝土配合比設(shè)計(jì),目的：確定混凝土中各組成材料數(shù)量之間的比例關(guān)系。常用的表示方法：以每1混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量表示，水泥（mc）300kg、水（mw）180kg、砂（ms）720kg、石子（mg）1200kg以各項(xiàng)材料的質(zhì)量比來表示（以水泥質(zhì)量為1）如:水泥：砂：石子：水1：2.4:4:0.6,.,一.混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)參數(shù),、水與水泥之間的比例關(guān)系水灰比表示；、砂與石子之間的比關(guān)系砂率表示；、水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系單位體積用水量來表示,.,確定三個(gè)參數(shù)的基本原則：,在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土的水灰比；在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的種類和規(guī)格確定混凝土的單位用水量；砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定砂率。,.,配合比設(shè)計(jì)步驟：1選擇坍落度或VB稠度2選擇石子最大粒徑3選擇用水量和含氣量4選擇水灰比5計(jì)算水泥用量6選擇砂率7計(jì)算粗細(xì)骨料用量8骨料含水量調(diào)整9試拌調(diào)整,.,混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟,初步計(jì)算配合比基準(zhǔn)配合比(調(diào)整坍落度)實(shí)驗(yàn)室配合比(校核強(qiáng)度、耐久性)施工配合比(扣減工地砂石含水量),.,二、初步計(jì)算配合比,計(jì)算步驟：第一步：確定配制混凝土強(qiáng)度第二步：確定水灰比第三步：確定用水量第四步：確定水泥用量第五步：確定砂率第六步：確定砂石用量,.,第一步：混凝土配制強(qiáng)度的確定,依據(jù)公式：fcu.fcu.k+1.645式中：fcu.混凝土配制強(qiáng)度（MPa）fcu.k設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)；混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）。的確定：A、施工單位有強(qiáng)度歷史資料時(shí)，依公式計(jì)算；B、施工單位無強(qiáng)度歷史資料時(shí)，查標(biāo)準(zhǔn)取用。,.,第二步:初步確定水灰比（W/C）,依混凝土強(qiáng)度公式：fcu,=Afc(C/W-B)W/C=Afc/(fcu,+ABfc)fc水泥實(shí)際強(qiáng)度,如無法取得實(shí)際強(qiáng)度可按fc=Kc*fcb=1.13fcb(水泥標(biāo)號(hào))計(jì)算A,B經(jīng)驗(yàn)系數(shù),如:啐石A=0.46,B=0.52卵石A=0.48,B=0.61耐久性校核：上式水灰比還不得大于耐久性規(guī)定的最大水灰比值,否則結(jié)果兩者取最小值。,.,第三步:選取1M3混凝土的用水量,根據(jù)所用粗骨料的種類、最大粒徑及施工所要求的坍落度值，選取1M3混凝土的用水量。,.,第四步:計(jì)算1M3混凝土的水泥用量,計(jì)算根據(jù)確定的水灰比（W/C）和選用的單位用水量（W），可計(jì)算出水泥用量（C0）:C0=W/(W/C)校核為保證混凝土的耐久性，由上式計(jì)算得出的水泥用量還應(yīng)滿足表511規(guī)定的最小水泥用量的要求;當(dāng)計(jì)算的水泥用量小于最小水泥用量時(shí),取兩者最大值。,.,第五步: