普通建筑材料_04普通混凝土

1、普通混凝土普通混凝土 目目 錄錄 u4.1 概述概述 u4.2 混凝土組成材料混凝土組成材料 u4.3 混凝土和易性混凝土和易性 u4.4 混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度 u4.5 混凝土耐久性混凝土耐久性 u4.6 混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比設(shè)計(jì) u4.7 新型混凝土新型混凝土 何為混凝土何為混凝土 混凝土起源混凝土起源 應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 混凝土分類混凝土分類 混凝土特性混凝土特性 u混凝土是由膠凝材混凝土是由膠凝材 料、骨料及其它外料、骨料及其它外 加材料按適當(dāng)比例加材料按適當(dāng)比例 配制，再經(jīng)硬化而配制，再經(jīng)硬化而 成的人工石材成的人工石材 u其中應(yīng)用最廣的是其中應(yīng)用最廣的是 以水泥為膠凝材料，以

2、水泥為膠凝材料， 以砂石為骨料，加以砂石為骨料，加 水拌和而成的拌合水拌和而成的拌合 物，經(jīng)一定時(shí)間硬物，經(jīng)一定時(shí)間硬 化而成的水泥混凝化而成的水泥混凝 土普通混凝土。土普通混凝土。 u混凝土的起源可以追塑到混凝土的起源可以追塑到 埃及金字塔（最新研究認(rèn)埃及金字塔（最新研究認(rèn) 為：金字塔石料不是天然為：金字塔石料不是天然 材料，而是用粘土、石灰材料，而是用粘土、石灰 等材料制備而成的人工材等材料制備而成的人工材 料）、古羅馬時(shí)代宮殿的料）、古羅馬時(shí)代宮殿的 落成。落成。 u八十年代，我國甘肅省秦八十年代，我國甘肅省秦 安縣大地灣新安縣大地灣新石器石器時(shí)期遺時(shí)期遺 址出土了址出土了5000年前的

3、混凝年前的混凝 土土100m3，其抗壓強(qiáng)度為，其抗壓強(qiáng)度為 10MPa，這一發(fā)現(xiàn)堪稱世，這一發(fā)現(xiàn)堪稱世 界建筑史的一大奇跡。界建筑史的一大奇跡。 Fig.4.1.2 Dadiwan of Qin Fig.4.1.1 Parthenon p目前混凝土的用量目前混凝土的用量 約為約為120億噸，是世億噸，是世 界上用量最大的人界上用量最大的人 工建筑材料，隨著工建筑材料，隨著 混凝土性能的不斷混凝土性能的不斷 提高，其用量及應(yīng)提高，其用量及應(yīng) 用范圍還會(huì)增加。用范圍還會(huì)增加。 p混凝土廣泛應(yīng)用于混凝土廣泛應(yīng)用于 建筑、橋梁、道路建筑、橋梁、道路 等土木工程領(lǐng)域。等土木工程領(lǐng)域。 Fig.4.1.3

4、 p混凝土可應(yīng)用于混凝土可應(yīng)用于 大壩等水利工程大壩等水利工程 工業(yè)與民用建筑工業(yè)與民用建筑 給水排水工程給水排水工程 公路、鐵路等交通公路、鐵路等交通 工程工程 水利與水電工程水利與水電工程 地下工程地下工程 國防工程國防工程 Fig.4.1.4 膠凝材料膠凝材料 混凝土按膠凝材料分為水泥混凝土、石混凝土按膠凝材料分為水泥混凝土、石 膏混凝土和瀝青混凝土等。水泥混凝土膏混凝土和瀝青混凝土等。水泥混凝土 主要用于建筑結(jié)構(gòu)工程，瀝青混凝土主主要用于建筑結(jié)構(gòu)工程，瀝青混凝土主 要用作路面材料。要用作路面材料。 u按強(qiáng)度分為：按強(qiáng)度分為： 普通混凝土（抗壓強(qiáng)度普通混凝土（抗壓強(qiáng)度 60 MPa60

5、MPa60 MPa） 超高強(qiáng)混凝土（抗壓強(qiáng)超高強(qiáng)混凝土（抗壓強(qiáng) 度度 10100 MPa0 MPa） u按成型或施工工藝按成型或施工工藝 u現(xiàn)澆混凝土現(xiàn)澆混凝土 u預(yù)拌混凝土預(yù)拌混凝土 u灌漿混凝土灌漿混凝土 u噴射混凝土噴射混凝土 u泵送混凝土泵送混凝土 Precast concrete Deposit concrete Shotcrete concrete u混凝土在土建工程中能夠得到廣泛的混凝土在土建工程中能夠得到廣泛的 應(yīng)用，是由于它具有優(yōu)越的技術(shù)性能應(yīng)用，是由于它具有優(yōu)越的技術(shù)性能 及良好的經(jīng)濟(jì)效益。及良好的經(jīng)濟(jì)效益。 u它具有以下特點(diǎn)：它具有以下特點(diǎn)： 原材料來源豐富原材料來源豐富

6、 性能可調(diào)性能可調(diào) 可塑性好可塑性好 可用鋼筋增強(qiáng)可用鋼筋增強(qiáng) 耐久性好耐久性好 自重大自重大 脆性脆性 Large deadweight Brittle Plasticity Adjustable technical properties Preferable Durability Low Cost Capable of being reinforced by steel bar 4.2 混凝土組成材料混凝土組成材料 u4.2.1 水泥水泥 u4.2.2 骨料骨料 u4.2.3 水水 u4.2.4 外外加加材料材料 l混凝土由以下材料組成混凝土由以下材料組成 水泥漿水泥漿 水泥水泥 水水 骨

7、料骨料 砂砂 石石 外外加加材料材料 品種選擇品種選擇 根據(jù)工程環(huán)境的要求選擇合適的水泥根據(jù)工程環(huán)境的要求選擇合適的水泥 品種。品種。 工程中最常用的是六大水泥。工程中最常用的是六大水泥。 強(qiáng)度等級選擇強(qiáng)度等級選擇 根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級，選擇合適的根據(jù)混凝土的強(qiáng)度等級，選擇合適的 水泥等級。水泥等級。 對普通混凝土對普通混凝土, , 水泥等級水泥等級1.5-21.5-2倍的倍的 混凝土強(qiáng)度等級。混凝土強(qiáng)度等級。 對高強(qiáng)混凝土對高強(qiáng)混凝土, ,水泥等級水泥等級1.01.0-1.5-1.5倍倍 的混凝土強(qiáng)度等級。的混凝土強(qiáng)度等級。 4.2 混凝土組成材料混凝土組成材料 Aggregate ecyc

8、led concrete aggregate Primary aggregate 骨料按來源可分為原生骨料和再生骨料。骨料按來源可分為原生骨料和再生骨料。 目前大量工程中應(yīng)用的是原生骨料，如砂和石。目前大量工程中應(yīng)用的是原生骨料，如砂和石。 地殼表面絕大多數(shù)的巖石可作用原生骨料。地殼表面絕大多數(shù)的巖石可作用原生骨料。 骨料的性質(zhì)對混凝土性質(zhì)有很大的影響。骨料的性質(zhì)對混凝土性質(zhì)有很大的影響。 粒徑粒徑0.150.154.74.75mm5mm的巖石顆粒的巖石顆粒 混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) JGJ52 JGJ529292 建筑工程用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建筑工程用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB/T14684-20

9、01 GB/T14684-2001 按來源可分為天然砂和人工砂按來源可分為天然砂和人工砂 天然砂按來源又可分為天然砂按來源又可分為 u河砂河砂 u海砂海砂 u山砂山砂 按技術(shù)要求分為按技術(shù)要求分為3 3類類: : 用于用于C60C60的混凝土的混凝土 用于用于C30C30C60C60的混凝土的混凝土 用于用于C30C30的混凝土及建筑的混凝土及建筑 砂漿砂漿 Sand n 定義：骨料中妨礙水泥水化或引起水泥石腐蝕，定義：骨料中妨礙水泥水化或引起水泥石腐蝕， 降低水泥石與骨料粘附性的各種物質(zhì)。降低水泥石與骨料粘附性的各種物質(zhì)。 n 種類：云母、粘土、淤泥和有機(jī)物等。種類：云母、粘土、淤泥和有機(jī)物

10、等。 n 危害性：妨礙水泥與骨料的粘結(jié)，影響混凝土強(qiáng)危害性：妨礙水泥與骨料的粘結(jié)，影響混凝土強(qiáng) 度；增大用水量，收縮增大；引起水泥石腐蝕。度；增大用水量，收縮增大；引起水泥石腐蝕。 n 處理方法：當(dāng)砂中有害雜質(zhì)含量多，但必須使用處理方法：當(dāng)砂中有害雜質(zhì)含量多，但必須使用 時(shí)，可用清水加以沖洗，如沖洗后符合要求，則時(shí)，可用清水加以沖洗，如沖洗后符合要求，則 可使用?？墒褂谩?n 有害雜質(zhì)含量應(yīng)符合有害雜質(zhì)含量應(yīng)符合GB/T14684-2001GB/T14684-2001(JGJ52-92) (JGJ52-92) Tab. 4.2.1.的要求。的要求。 有害雜質(zhì)有害雜質(zhì) 項(xiàng)目項(xiàng)目 指標(biāo)指標(biāo) 含泥量

11、，含泥量，% % 1.0 2.0 5.0 泥塊含量，泥塊含量，% % 0 1.0 2.0 云母，云母，% % 1.02.02.0 輕物質(zhì)，輕物質(zhì)，% % 1.01.01.0 有機(jī)物有機(jī)物( (比色法比色法) )合格合格合格合格合格合格 硫化物及硫酸鹽，硫化物及硫酸鹽，% % 0.50.50.5 氯化物，氯化物，% % 15%15% 增強(qiáng)率增強(qiáng)率 20%20% 節(jié)省水泥節(jié)省水泥 10-20%10-20% 有微緩凝作用有微緩凝作用 大部分為非引氣型，不影響強(qiáng)度大部分為非引氣型，不影響強(qiáng)度 萘系減水劑萘系減水劑適宜配制適宜配制 高強(qiáng)混凝土高強(qiáng)混凝土 高性能混凝土高性能混凝土 流態(tài)混凝土流態(tài)混凝土 泵

12、送混凝土泵送混凝土 冬季施工混凝土等冬季施工混凝土等 u摻量摻量0.5%-2%0.5%-2%，減水率為，減水率為20%-30%20%-30% u分散、減水和增強(qiáng)的效果比萘系好分散、減水和增強(qiáng)的效果比萘系好 u早強(qiáng)型早強(qiáng)型7 7天強(qiáng)度可達(dá)到天強(qiáng)度可達(dá)到2828天的強(qiáng)度天的強(qiáng)度 u2828天強(qiáng)度增加天強(qiáng)度增加30%-60%30%-60%。 u價(jià)格貴價(jià)格貴 u樹脂系減水劑屬于高效減水劑樹脂系減水劑屬于高效減水劑 u我國的產(chǎn)品主要是蜜胺樹脂（我國的產(chǎn)品主要是蜜胺樹脂（SMSM），減水效果最佳），減水效果最佳 定義定義 應(yīng)用應(yīng)用 常用早強(qiáng)劑常用早強(qiáng)劑 u氯鹽類氯鹽類 u硫酸鹽類硫酸鹽類 u三乙醇胺類三乙

13、醇胺類 定義定義 早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑 u能顯著提高混凝土早期強(qiáng)度，而不明顯影響后期強(qiáng)能顯著提高混凝土早期強(qiáng)度，而不明顯影響后期強(qiáng) 度的外加劑度的外加劑 u可廣泛應(yīng)用于可廣泛應(yīng)用于 u冬季施工冬季施工 u緊急搶修工程緊急搶修工程 u工期要求緊的工程工期要求緊的工程 u舉例舉例 u早強(qiáng)劑可以使早強(qiáng)劑可以使C20C20混凝土在混凝土在1616小時(shí)內(nèi)達(dá)到拆模強(qiáng)度小時(shí)內(nèi)達(dá)到拆模強(qiáng)度 （1.5MPa1.5MPa） u3636小時(shí)達(dá)到在上面安裝樓板的強(qiáng)度（小時(shí)達(dá)到在上面安裝樓板的強(qiáng)度（3.0MPa3.0MPa） u從而加快施工進(jìn)度從而加快施工進(jìn)度 應(yīng)用應(yīng)用 性能性能-提高早強(qiáng)提高早強(qiáng) 典型類型典型類型 早強(qiáng)機(jī)理早

14、強(qiáng)機(jī)理 OHCaClOAlCaOOHACCaCl 2232232 3233 OHOHCaCaClOHCHCaCl 22222 12)(3 早期析出早期析出 CH 濃度降低濃度降低 水化氯鋁酸鈣水化氯鋁酸鈣 形成骨架形成骨架 加速漿體結(jié)構(gòu)的形成加速漿體結(jié)構(gòu)的形成 加速水化加速水化 提高早期強(qiáng)度提高早期強(qiáng)度 早強(qiáng)機(jī)理早強(qiáng)機(jī)理 典型類型典型類型 性能提高早期強(qiáng)度性能提高早期強(qiáng)度 機(jī)理機(jī)理 提高早期強(qiáng)度提高早期強(qiáng)度 形成骨架形成骨架 加速漿體結(jié)構(gòu)的形成加速漿體結(jié)構(gòu)的形成 加速水化加速水化 uTEA 是有機(jī)胺類減水劑最主要的類型，是有機(jī)胺類減水劑最主要的類型， u它是淺色油狀液體，它是淺色油狀液體， u

15、摻量為摻量為 0.020.05% 有機(jī)胺類早強(qiáng)劑有機(jī)胺類早強(qiáng)劑 典型類型典型類型 u早期強(qiáng)度提高早期強(qiáng)度提高50。 u 28d強(qiáng)度基本不變。強(qiáng)度基本不變。 u有一定的緩凝作用。有一定的緩凝作用。 性能提高早期強(qiáng)度性能提高早期強(qiáng)度 引氣劑引氣劑 u定義定義 u機(jī)理機(jī)理 u性能性能 u提高耐久性提高耐久性 u提高和易性提高和易性 u降低混凝土強(qiáng)度降低混凝土強(qiáng)度 u應(yīng)用應(yīng)用 u常用引氣劑常用引氣劑 性能性能 降低混凝土強(qiáng)度降低混凝土強(qiáng)度 提高和易性提高和易性 提高耐久性提高耐久性 u引氣劑能夠提高耐久性和可塑性，但是降低混凝引氣劑能夠提高耐久性和可塑性，但是降低混凝 土強(qiáng)度。土強(qiáng)度。 u這類外加劑常

16、用于有凍融循環(huán)的環(huán)境中。這類外加劑常用于有凍融循環(huán)的環(huán)境中。 u在混凝土結(jié)構(gòu)中不可避免地降低其強(qiáng)度。在混凝土結(jié)構(gòu)中不可避免地降低其強(qiáng)度。 u松香皂和松香熱聚物等松香皂和松香熱聚物等 u摻量為摻量為 0.005%-0.012%0.005%-0.012% u引入引入 D=0.05-1.25mm D=0.05-1.25mm 的氣泡的氣泡 u使混凝土含氣量達(dá)到使混凝土含氣量達(dá)到 2%-6%2%-6% 緩凝劑緩凝劑 速凝劑速凝劑 紅星紅星型型2.5%-4% 711 型型2.5%-3.5% 噴射混凝土、堵漏工程等噴射混凝土、堵漏工程等 初凝時(shí)間為初凝時(shí)間為5min5min 終凝時(shí)間為終凝時(shí)間為10min1

17、0min 在在1 1小時(shí)內(nèi)形成強(qiáng)度小時(shí)內(nèi)形成強(qiáng)度 1 1天強(qiáng)度提高天強(qiáng)度提高2-32-3倍倍 2828天強(qiáng)度約為不摻時(shí)的天強(qiáng)度約為不摻時(shí)的80%-90%80%-90% 速凝劑速凝劑 定義定義 能使混凝土產(chǎn)生補(bǔ)償收縮或微膨脹的外加劑 常用品種常用品種 U型膨脹劑等 性能性能 摻量10%-15%，抗?jié)B性提高 4.3 u4.3.1 混凝土的技術(shù)性質(zhì)要求 u4.3.2 和易性 u4.3.3 測試方法 u4.3.4 選擇與分類 u4.3.5 主要影響因素 u4.3.6 提高和易性的措施 混凝土的技術(shù)性質(zhì)要求混凝土混凝土的技術(shù)性質(zhì)要求混凝土主要包主要包 括：和易性、強(qiáng)度、耐久性、經(jīng)濟(jì)性括：和易性、強(qiáng)度、耐

18、久性、經(jīng)濟(jì)性 和體積穩(wěn)定性等。和體積穩(wěn)定性等。 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性 u新拌混凝土新拌混凝土 硬化前的混凝硬化前的混凝 土，又稱混凝土，又稱混凝 土拌合物土拌合物 u和易性和易性 混凝土拌合物混凝土拌合物 易于施工操作，易于施工操作， 并且獲得均勻并且獲得均勻 密實(shí)的混凝土密實(shí)的混凝土 的性質(zhì)的性質(zhì) 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性 請點(diǎn)擊右鍵選擇“播放”觀看Flash動(dòng)畫 請點(diǎn)擊右鍵選擇“播放”觀看Flash動(dòng)畫 u定量測定坍落度值定量測定坍落度值 u定性判斷粘聚性和保水性定性判斷粘聚性和保水性 uDmax 40mm u坍落度坍落度

19、10mm 和易性可采用坍落度試驗(yàn)和維勃稠度試驗(yàn)二和易性可采用坍落度試驗(yàn)和維勃稠度試驗(yàn)二 種方法進(jìn)行測試種方法進(jìn)行測試 u將拌合物按規(guī)定將拌合物按規(guī)定 方法裝入坍落度方法裝入坍落度 筒內(nèi)筒內(nèi), ,刮平刮平, ,垂直垂直 提起坍落度筒提起坍落度筒, , 測量拌合物下落測量拌合物下落 的距離。的距離。 坍落度坍落度=筒高塌落后拌合物的最高點(diǎn)筒高塌落后拌合物的最高點(diǎn)(mm or cm) 坍落度試驗(yàn)坍落度試驗(yàn) 和易性分析和判斷和易性分析和判斷 流動(dòng)性流動(dòng)性 坍落度大坍落度大 流動(dòng)性大流動(dòng)性大 粘聚性用搗棒在的拌合物的側(cè)面輕輕敲粘聚性用搗棒在的拌合物的側(cè)面輕輕敲 打，出現(xiàn)圖示的三種情況打，出現(xiàn)圖示的三種情

20、況 真實(shí)坍落真實(shí)坍落 粘聚性好粘聚性好 沿斜面下滑或骨料外露沿斜面下滑或骨料外露 粘聚性差粘聚性差 崩裂崩裂 保水性觀察稀漿析出保水性觀察稀漿析出 較多的稀漿析出較多的稀漿析出保水性差保水性差 無稀漿析出無稀漿析出保水性好保水性好 請點(diǎn)擊右鍵選擇“播放”觀看Flash動(dòng)畫 u適用范圍適用范圍:Dmax 40mm u維勃稠度維勃稠度5-30s之間之間 u干硬性或低塑性混凝土干硬性或低塑性混凝土 u試驗(yàn)方法試驗(yàn)方法 u將拌合物裝入坍落度筒內(nèi)將拌合物裝入坍落度筒內(nèi), 移開漏斗移開漏斗,把透明圓盤把透明圓盤 轉(zhuǎn)至拌合物頂面轉(zhuǎn)至拌合物頂面,與之接觸與之接觸,開動(dòng)振動(dòng)臺開動(dòng)振動(dòng)臺,計(jì)時(shí)計(jì)時(shí), 透透 明圓盤

21、表面剛被水泥漿布滿時(shí)明圓盤表面剛被水泥漿布滿時(shí),停止計(jì)時(shí)停止計(jì)時(shí), 記錄的記錄的 時(shí)間維勃稠度值時(shí)間維勃稠度值 維勃稠度試驗(yàn)維勃稠度試驗(yàn) 維勃稠度值小維勃稠度值小 拌合物稀拌合物稀 流動(dòng)性大流動(dòng)性大 維勃稠度值大維勃稠度值大 拌合物稠拌合物稠 流動(dòng)性小流動(dòng)性小 u在不影響施工操作和保證密實(shí)成型的前提在不影響施工操作和保證密實(shí)成型的前提 下下, ,應(yīng)盡量選擇較小的流動(dòng)性。應(yīng)盡量選擇較小的流動(dòng)性。 u根據(jù)構(gòu)件截面的大小、搗實(shí)方法和鋼筋疏根據(jù)構(gòu)件截面的大小、搗實(shí)方法和鋼筋疏 密等條件確定密等條件確定 當(dāng)構(gòu)件截面尺寸當(dāng)構(gòu)件截面尺寸 較小、人工搗實(shí)、較小、人工搗實(shí)、 鋼筋較鋼筋較 密時(shí)密時(shí),坍落度選大坍

22、落度選大 些些;反之反之,選小些選小些 拌合物分類及應(yīng)用拌合物分類及應(yīng)用 坍落度坍落度 (mm) (mm) 拌合物類型拌合物類型 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 160160大流動(dòng)性大流動(dòng)性 泵送、不易澆注的窄面及鋼筋泵送、不易澆注的窄面及鋼筋 密布的結(jié)構(gòu)密布的結(jié)構(gòu) 100-150100-150流動(dòng)性流動(dòng)性 泵送、不易澆注的窄面及鋼筋泵送、不易澆注的窄面及鋼筋 密布的結(jié)構(gòu)密布的結(jié)構(gòu) 50-9050-90塑性塑性普通結(jié)構(gòu)普通結(jié)構(gòu), ,最常用最常用 10-4010-40 低塑性低塑性( (低低 流動(dòng)性流動(dòng)性) ) 強(qiáng)力振搗、預(yù)制構(gòu)件及基礎(chǔ)、強(qiáng)力振搗、預(yù)制構(gòu)件及基礎(chǔ)、 無配筋的厚大結(jié)構(gòu)等無配筋的厚大結(jié)構(gòu)等 l 環(huán)

23、境因素的影響環(huán)境因素的影響 u水灰比水灰比(水泥漿稠度水泥漿稠度) 當(dāng)水泥用量一定當(dāng)水泥用量一定 時(shí)時(shí) 水灰比小水灰比小混凝土干混凝土干坍落度小坍落度小不易密實(shí)不易密實(shí) 成型；成型； 水灰比過小水灰比過小崩潰崩潰粘聚性差粘聚性差硬化后混凝硬化后混凝 土的強(qiáng)度及耐久性降低土的強(qiáng)度及耐久性降低 水灰比大水灰比大混凝土稀混凝土稀坍落度大坍落度大易離析、易離析、 分層、泌水分層、泌水硬化后強(qiáng)度及耐久性降低硬化后強(qiáng)度及耐久性降低 水灰比合適水灰比合適拌合物能均勻且密實(shí)成型拌合物能均勻且密實(shí)成型必必 須根據(jù)混凝土的強(qiáng)度和耐久性的要求來選擇須根據(jù)混凝土的強(qiáng)度和耐久性的要求來選擇 W/C 組成材料的影響組成材

24、料的影響 W/C的影響的影響 u 水泥漿數(shù)量水泥漿數(shù)量 ( (用水量或漿用水量或漿/ /集比集比) )W/CW/C一定一定 u水泥漿多水泥漿多流動(dòng)性大流動(dòng)性大; ;過多過多流漿流漿粘聚性差粘聚性差 影響硬化后的性質(zhì)影響硬化后的性質(zhì) u水泥漿數(shù)量少水泥漿數(shù)量少流動(dòng)性小流動(dòng)性小不密實(shí)；過少崩不密實(shí)；過少崩 潰潰粘聚性差粘聚性差影響硬化后的性質(zhì)影響硬化后的性質(zhì) u水泥漿數(shù)量適量水泥漿數(shù)量適量滿足流動(dòng)性的要求且有較滿足流動(dòng)性的要求且有較 好的粘聚性和保水性好的粘聚性和保水性根據(jù)施工要求的坍落根據(jù)施工要求的坍落 度選擇度選擇 組成材料的影響組成材料的影響 u 砂率砂率SpSp指混凝土中砂的質(zhì)量占砂石總量

25、的比例指混凝土中砂的質(zhì)量占砂石總量的比例 uS Sp p=S/(S+G)=S/(S+G) u 當(dāng)當(dāng)W W和和C C一定時(shí)，一定時(shí)，S Sp p決定了骨料的空隙率和總表決定了骨料的空隙率和總表 面積面積 u 砂率過小砂率過小砂漿數(shù)量不足砂漿數(shù)量不足對骨料的潤滑作用對骨料的潤滑作用 差差流動(dòng)性差且易離析流動(dòng)性差且易離析 u 砂率過大砂率過大總表面積大總表面積大水泥漿多用于包裹砂水泥漿多用于包裹砂 子及填空子及填空 潤滑作用小潤滑作用小流動(dòng)性小流動(dòng)性小 組成材料的影響組成材料的影響 u合理砂率合理砂率( (最優(yōu)砂率最優(yōu)砂率) ) u在在W W和和C C一定時(shí)一定時(shí), ,使混凝使混凝 土拌合物獲得最大

26、的流土拌合物獲得最大的流 動(dòng)性，且保持良好的粘動(dòng)性，且保持良好的粘 聚性和保水性的砂率聚性和保水性的砂率 u保持混凝土拌合物的坍保持混凝土拌合物的坍 落度一定的條件下，使落度一定的條件下，使 水泥用量最低的砂率。水泥用量最低的砂率。 Slump Amount of cement 根據(jù)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)選擇，根據(jù)試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)選擇，選擇原則選擇原則: : 在保證拌合物不離析在保證拌合物不離析, ,又能搗實(shí)的條件下又能搗實(shí)的條件下, , Sp Sp應(yīng)盡應(yīng)盡 可能小些可能小些 石子的大，且級配好，表面光滑，則石子的大，且級配好，表面光滑，則SpSp可小些可小些 砂較細(xì)砂較細(xì), , SpSp小些小些 W/CW/C

27、小，水泥漿稠，小，水泥漿稠，SpSp小些小些 大流動(dòng)性，大流動(dòng)性，SpSp應(yīng)大些（避免離析）應(yīng)大些（避免離析） 摻外加劑時(shí)，摻外加劑時(shí)，SpSp可小些可小些 有抗?jié)B要求時(shí)，有抗?jié)B要求時(shí)，SpSp應(yīng)大些應(yīng)大些 和易性的影響因素和易性的影響因素 l碎石或山砂的表面粗糙、多棱角碎石或山砂的表面粗糙、多棱角流動(dòng)性差流動(dòng)性差 l卵石或河砂的表面光滑、圓潤卵石或河砂的表面光滑、圓潤 流動(dòng)性好流動(dòng)性好 l級配好級配好 W W一定時(shí)，空隙小一定時(shí)，空隙小 流動(dòng)性好流動(dòng)性好 l級配差級配差 W W一定時(shí)，空隙大一定時(shí)，空隙大 流動(dòng)性差流動(dòng)性差 DmaxDmax大大水泥漿一定時(shí)，表面積小水泥漿一定時(shí)，表面積小流動(dòng)

28、性好流動(dòng)性好 l時(shí)間延長時(shí)間延長水化作用水化作用+ +水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)+ +骨料吸水骨料吸水流動(dòng)性流動(dòng)性 l時(shí)間與坍落度的關(guān)系如圖時(shí)間與坍落度的關(guān)系如圖4.3.54.3.5的所示的所示 l施工中施工中, ,測坍落度在混凝土拌合物拌好測坍落度在混凝土拌合物拌好1515分鐘內(nèi)進(jìn)行分鐘內(nèi)進(jìn)行 Slump Time Fig.4.3.5 Relationship between Slump and Time l 溫度升高溫度升高流動(dòng)性流動(dòng)性 l 溫度與坍落度的關(guān)系如圖溫度與坍落度的關(guān)系如圖4.3.64.3.6的所示（舉例：海的所示（舉例：海 信立交橋施工）信立交橋施工） l 施工中為了保證一定的工作性施

29、工中為了保證一定的工作性, ,必須注意環(huán)境溫度必須注意環(huán)境溫度 的影響的影響, ,夏季混凝土拌合物用水量夏季混凝土拌合物用水量 冬季用水量冬季用水量. . Slump Temperature Fig.4.3.6 Relationship between Slump and Temperature u當(dāng)坍落度偏小時(shí)，保持當(dāng)坍落度偏小時(shí)，保持W/C W/C 不變，不變， 增加水泥漿的數(shù)量增加水泥漿的數(shù)量 u當(dāng)坍落度偏大時(shí)，保持當(dāng)坍落度偏大時(shí)，保持Sp Sp 不變，增不變，增 加砂石的數(shù)量加砂石的數(shù)量 u選擇合理選擇合理 SpSp u改善骨料級配改善骨料級配 u選擇較大粒徑的骨料選擇較大粒徑的骨料

30、u采用添加劑采用添加劑 u混凝土質(zhì)量混凝土質(zhì)量 u荷載下的變形和破壞過程荷載下的變形和破壞過程 u強(qiáng)度的定義強(qiáng)度的定義 u普通混凝土的強(qiáng)度等級普通混凝土的強(qiáng)度等級 u其它類型的強(qiáng)度其它類型的強(qiáng)度 u強(qiáng)度影響因素強(qiáng)度影響因素 u提高強(qiáng)度的方法途徑提高強(qiáng)度的方法途徑 l混凝土的質(zhì)量通過下述值進(jìn)行評定：混凝土的質(zhì)量通過下述值進(jìn)行評定： l強(qiáng)度強(qiáng)度 l耐久性耐久性 l體積穩(wěn)定性體積穩(wěn)定性 混凝土質(zhì)量混凝土質(zhì)量 u硬化的混凝土必須有足夠的外力以承受結(jié)構(gòu)荷載硬化的混凝土必須有足夠的外力以承受結(jié)構(gòu)荷載 所造成的應(yīng)力。所造成的應(yīng)力。 u由于拌合物的多樣性，混凝土必須達(dá)到足夠高的由于拌合物的多樣性，混凝土必須達(dá)

31、到足夠高的 強(qiáng)度。強(qiáng)度。 強(qiáng)強(qiáng) 度度 混凝土質(zhì)量混凝土質(zhì)量 耐久性耐久性 u混凝土必須能夠承受各種劣化作用如：混凝土必須能夠承受各種劣化作用如： u 凍融循環(huán)凍融循環(huán) u 干濕交替干濕交替 u 腐蝕和化學(xué)侵蝕腐蝕和化學(xué)侵蝕 u由于外部荷載和混凝土自身的化學(xué)反應(yīng)由于外部荷載和混凝土自身的化學(xué)反應(yīng) 作用，合格的混凝土應(yīng)該有最小的收縮或作用，合格的混凝土應(yīng)該有最小的收縮或 膨脹。膨脹。 體積穩(wěn)定性體積穩(wěn)定性 混凝土質(zhì)量混凝土質(zhì)量 p 受力變形和破壞過程：受力變形和破壞過程： 受壓破壞過程受壓破壞過程 初始裂紋初始裂紋 單軸靜力受壓破壞單軸靜力受壓破壞 受力變形和破壞過程受力變形和破壞過程 混凝土受壓

32、破壞形式混凝土受壓破壞形式 破壞形式破壞形式 原因原因可能性可能性 水泥石破壞水泥石破壞水泥等級低造成水泥等級低造成經(jīng)常出現(xiàn)經(jīng)常出現(xiàn) 粘結(jié)面粘結(jié)面(界面界面)破壞破壞由于表面裂縫由于表面裂縫經(jīng)常出現(xiàn)經(jīng)常出現(xiàn) 粗骨料破壞粗骨料破壞 正常情況下正常情況下 ， f巖石 巖石fcu, 很少出現(xiàn)很少出現(xiàn) 表表 4.4.1受力破壞形式，原因及可能性分析受力破壞形式，原因及可能性分析 在壓力作用下混凝土破壞有三種破壞形式：破壞類在壓力作用下混凝土破壞有三種破壞形式：破壞類 型，原因和可能性分析如表型，原因和可能性分析如表 4.4.1 和圖和圖 4.4.1 所示，所示， 受力作用破壞類型受力作用破壞類型 圖圖

33、 4.4.1 受力作用下的破壞類型受力作用下的破壞類型 由于混凝土界面初始裂紋的存在，界面破壞經(jīng)常發(fā)生。由于混凝土界面初始裂紋的存在，界面破壞經(jīng)常發(fā)生。 初始裂紋是指初始裂紋是指混凝土受力前，粗骨料與砂漿界面等部混凝土受力前，粗骨料與砂漿界面等部 位已有裂紋。位已有裂紋。 初始裂紋示意圖如圖初始裂紋示意圖如圖4.4.2.所示所示 初初 始始 裂裂 紋紋 圖圖 4.4.2 初始裂紋示意圖初始裂紋示意圖 干縮干縮 冷縮冷縮 體積減縮體積減縮 沉縮沉縮 塑性收縮塑性收縮 泌水通道泌水通道 單軸靜力受壓破壞過程單軸靜力受壓破壞過程 混凝土在外力作用下混凝土在外力作用下,內(nèi)部產(chǎn)生變形，內(nèi)部產(chǎn)生變形， 變

34、形增大變形增大, 裂紋擴(kuò)展裂紋擴(kuò)展,連通連通,使結(jié)構(gòu)破壞使結(jié)構(gòu)破壞。 變形變形/ /破壞與內(nèi)部裂紋變化通過力學(xué)試破壞與內(nèi)部裂紋變化通過力學(xué)試 驗(yàn)、驗(yàn)、 顯微鏡觀察研究。顯微鏡觀察研究。 p抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)如錄像所示抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)如錄像所示 p抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)儀器如圖抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)儀器如圖 4.4.3.4.4.3.所示所示 混凝土破壞過程與內(nèi)部裂紋變化關(guān)系混凝土破壞過程與內(nèi)部裂紋變化關(guān)系 階段階段荷載荷載內(nèi)部裂縫內(nèi)部裂縫 -OA 比例極限比例極限 (30%極限荷載極限荷載) = 無明顯變化無明顯變化 -AB 臨界荷載臨界荷載(70%- 90%的極限荷載的極限荷載) 產(chǎn)生裂紋產(chǎn)生裂紋,限于界面限于界面 (尺寸

35、尺寸,數(shù)量增加數(shù)量增加) -BC極限荷載極限荷載100 100 蒸汽養(yǎng)護(hù)可使摻混合材料水泥的蒸汽養(yǎng)護(hù)可使摻混合材料水泥的28d28d提高提高101040%. 40%. P.P.、P.P.及及P.OP.O降低降低101015%.15%. C.C. 高壓釜中高壓釜中 圖圖 4.4.10 抗壓強(qiáng)度和齡期的關(guān)系抗壓強(qiáng)度和齡期的關(guān)系 齡齡 期期 適用范圍適用范圍 f28=f n (lg28/lgn) fn 混凝土混凝土n天的強(qiáng)度天的強(qiáng)度 f28 混凝土混凝土28天強(qiáng)度天強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù) 32.5 42.5 級的級的 P.O (n3) 試驗(yàn)條件試驗(yàn)條件 試驗(yàn)條件試驗(yàn)條件 v混凝土試件受軸向壓

36、力作用混凝土試件受軸向壓力作用 v壓力機(jī)壓板橫向變形小于混凝土橫向變形壓力機(jī)壓板橫向變形小于混凝土橫向變形 v故混凝土試件在與壓板的接觸面上受到向內(nèi)的約故混凝土試件在與壓板的接觸面上受到向內(nèi)的約 束力束力 v此力在此力在 范圍內(nèi)有效范圍內(nèi)有效 v使混凝土強(qiáng)度提高。使混凝土強(qiáng)度提高。 v試件被破壞后上、下部各呈一個(gè)較完整的棱錐體。試件被破壞后上、下部各呈一個(gè)較完整的棱錐體。 a 2 3 試件尺寸試件尺寸 3Dmax 表表4.4.3 試件尺寸對混凝土強(qiáng)度的影響試件尺寸對混凝土強(qiáng)度的影響 混凝土強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)混凝土強(qiáng)度的尺寸效應(yīng) 如表如表4.4.3所示。所示。 采用高強(qiáng)度等級的水泥和快硬早強(qiáng)水泥。采

37、用高強(qiáng)度等級的水泥和快硬早強(qiáng)水泥。 降低水灰比，提高混凝土密實(shí)度。降低水灰比，提高混凝土密實(shí)度。 采用干硬性混凝土采用干硬性混凝土( (多用于預(yù)制構(gòu)件或條件好多用于預(yù)制構(gòu)件或條件好 的工地的工地) )：強(qiáng)力振搗：強(qiáng)力振搗 。其強(qiáng)度。其強(qiáng)度=1.4=1.41.81.8普通混普通混 凝土強(qiáng)度凝土強(qiáng)度 。 濕熱處理：可提高效率濕熱處理：可提高效率, ,節(jié)約場地提高強(qiáng)度節(jié)約場地提高強(qiáng)度 采用機(jī)械攪拌和振搗：強(qiáng)力攪拌采用機(jī)械攪拌和振搗：強(qiáng)力攪拌, ,高頻振搗等高頻振搗等 工藝工藝. . 摻外加劑及摻合料摻外加劑及摻合料: :代表混凝土的發(fā)展方向。代表混凝土的發(fā)展方向。 提高混凝土強(qiáng)度的途徑提高混凝土強(qiáng)度

38、的途徑 4.5 定義定義 重要性重要性 抗?jié)B性抗?jié)B性 抗凍性抗凍性 碳化碳化/中性化中性化 堿骨料反應(yīng)堿骨料反應(yīng) 提高耐久性的措施提高耐久性的措施 混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用，并長期保持混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用，并長期保持 良好的使用性能和外觀完整性，從而維良好的使用性能和外觀完整性，從而維 持混凝土結(jié)構(gòu)安全、正常使用的能力。持混凝土結(jié)構(gòu)安全、正常使用的能力。 簡單地說，耐久性指混凝土在長期使用簡單地說，耐久性指混凝土在長期使用 中能保持質(zhì)量穩(wěn)定的性質(zhì)。中能保持質(zhì)量穩(wěn)定的性質(zhì)。 包括：包括： 抗?jié)B性抗?jié)B性 抗凍性抗凍性 防腐防腐 抗碳化抗碳化 耐磨損耐磨損 耐堿骨料反應(yīng)等耐堿骨料反應(yīng)等 u材料破壞所

39、引起的結(jié)構(gòu)修理和更換在整個(gè)施工材料破壞所引起的結(jié)構(gòu)修理和更換在整個(gè)施工 預(yù)算中占有很大的比重，總投資的較大比例用預(yù)算中占有很大的比重，總投資的較大比例用 于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的修理和維護(hù)，防止材料過早和突于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的修理和維護(hù)，防止材料過早和突 然破壞所導(dǎo)致的人身和經(jīng)濟(jì)兩者損失。然破壞所導(dǎo)致的人身和經(jīng)濟(jì)兩者損失。 u材料破壞所引起的材料破壞所引起的 結(jié)構(gòu)修理和更換在整結(jié)構(gòu)修理和更換在整 個(gè)施工預(yù)算中占有很個(gè)施工預(yù)算中占有很 大的比重，工業(yè)發(fā)達(dá)大的比重，工業(yè)發(fā)達(dá) 國家建筑工業(yè)總投資國家建筑工業(yè)總投資 u40%40%以上用于現(xiàn)有結(jié)以上用于現(xiàn)有結(jié) 構(gòu)的修理和維護(hù)，構(gòu)的修理和維護(hù)， u60%60%以下用于新的設(shè)

40、以下用于新的設(shè) 施施 建設(shè)投資比例建設(shè)投資比例 混凝土抵抗壓力水混凝土抵抗壓力水 滲透的能力。滲透的能力。 抗?jié)B性是混凝土耐抗?jié)B性是混凝土耐 久性的一個(gè)重要標(biāo)久性的一個(gè)重要標(biāo) 志。志。直接影響混凝直接影響混凝 土的抗凍和防腐性土的抗凍和防腐性 等。等。 抗?jié)B示意圖抗?jié)B示意圖 抗?jié)B試驗(yàn)儀器設(shè)備抗?jié)B試驗(yàn)儀器設(shè)備 以以2828天令期標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法檢驗(yàn)混凝土天令期標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法檢驗(yàn)混凝土 所能承受的最水壓力（所能承受的最水壓力（M MP Pa a），）， 例如，例如，P2P2、P4P4、P8P8分別表示混凝土能抵抗分別表示混凝土能抵抗0.20.2、 0.40.4、0.8M0.8MP Pa

41、a的水壓力而不滲水的水壓力而不滲水. . 抗?jié)B等級抗?jié)B等級 提高密實(shí)度、改善提高密實(shí)度、改善 孔隙構(gòu)造等孔隙構(gòu)造等 如減小如減小W/C，摻，摻 加引氣劑、膨脹劑加引氣劑、膨脹劑 提高抗?jié)B性的措施提高抗?jié)B性的措施 圖圖 4.5.5 4.5.5 海工混凝土柱的開裂海工混凝土柱的開裂 u混凝土吸水飽和后，能抵抗凍融循環(huán)作用，混凝土吸水飽和后，能抵抗凍融循環(huán)作用， 不破壞的性質(zhì)。不破壞的性質(zhì)。 u混凝土的密實(shí)度、孔隙數(shù)量及構(gòu)造、孔隙混凝土的密實(shí)度、孔隙數(shù)量及構(gòu)造、孔隙 的充水程度均是決定抗凍性的重要因素。的充水程度均是決定抗凍性的重要因素。 u對寒冷地區(qū)，與水接觸，且受凍的環(huán)境中對寒冷地區(qū)，與水接觸，

42、且受凍的環(huán)境中 使用的混凝土，采用使用的混凝土，采用F50F50以上的抗凍混凝以上的抗凍混凝 土。土。 抗凍等級以抗凍等級以2828天試件在吸水飽和后，承受反復(fù)凍天試件在吸水飽和后，承受反復(fù)凍 融循環(huán)，抗壓強(qiáng)度下降不大于融循環(huán)，抗壓強(qiáng)度下降不大于25%25%，重量損失不，重量損失不 超過超過5%5%時(shí)所能承受的最大凍融循環(huán)的次數(shù)表示。時(shí)所能承受的最大凍融循環(huán)的次數(shù)表示。 l 選擇選擇 抗凍等級應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、環(huán)境及構(gòu)筑物類別選抗凍等級應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颉h(huán)境及構(gòu)筑物類別選 擇。擇。 如環(huán)境為海水，每天兩次漲落，冬季（北方）混如環(huán)境為海水，每天兩次漲落，冬季（北方）混 凝土頻繁受凍融循環(huán)。如天津新港

43、，每冬可能發(fā)凝土頻繁受凍融循環(huán)。如天津新港，每冬可能發(fā) 生凍融循環(huán)生凍融循環(huán)8282次，選次，選F250F250。 圖圖 4.5.6 抗凍試驗(yàn)儀器設(shè)備抗凍試驗(yàn)儀器設(shè)備 碳化碳化 /中性化中性化 OHCaCOOHCOOHCa 23222 2)( 圖 4.5.7 混凝土碳化示意圖 碳化是指混凝土中的碳化是指混凝土中的 氫氧化鈣與空氣中的二氫氧化鈣與空氣中的二 氧化碳反應(yīng)。氧化碳反應(yīng)。 碳化碳化引起混凝土的中引起混凝土的中 性化，使混凝土保護(hù)鋼性化，使混凝土保護(hù)鋼 筋的性能降低筋的性能降低 減弱對鋼筋的保護(hù)減弱對鋼筋的保護(hù) 增大混凝土的收縮，增大混凝土的收縮， 產(chǎn)生細(xì)微裂紋產(chǎn)生細(xì)微裂紋 使抗壓強(qiáng)度增

44、加（回使抗壓強(qiáng)度增加（回 彈法應(yīng)考慮）彈法應(yīng)考慮） CaCO3堵孔，碳化放堵孔，碳化放 出水分，有利水泥水化出水分，有利水泥水化 圖 4.5.8 碳化試驗(yàn)儀器設(shè)備 影響碳化的主要因素影響碳化的主要因素 水泥品種（有摻合料的碳化快）水泥品種（有摻合料的碳化快） 水灰比水灰比 碳化時(shí)間碳化時(shí)間 濕度濕度 CO2濃度濃度 外加劑外加劑 碳化碳化 /中性化中性化 堿骨料反應(yīng)堿骨料反應(yīng) OnHSiOONaOnHSiOONa 222222 圖圖 4.5.9 堿骨料反應(yīng)示意圖堿骨料反應(yīng)示意圖 水泥中堿性物質(zhì)水泥中堿性物質(zhì)(氧化鈉或氧化鉀氧化鈉或氧化鉀)過多，且粗骨料中含有活性成過多，且粗骨料中含有活性成 分

45、（活性氧化硅或活性氧化鋁）分（活性氧化硅或活性氧化鋁）,二者反應(yīng)生成堿二者反應(yīng)生成堿硅酸凝膠硅酸凝膠,引引 起體積膨脹起體積膨脹,使混凝土開裂，最終破壞的現(xiàn)象使混凝土開裂，最終破壞的現(xiàn)象 圖圖 4.5.10 堿骨料反應(yīng)條件示意圖堿骨料反應(yīng)條件示意圖 u合理選擇水泥品種合理選擇水泥品種 u控制最大水灰比和最少水泥用量控制最大水灰比和最少水泥用量 u選擇合適的骨料選擇合適的骨料 u選擇合適的摻合料和外加劑選擇合適的摻合料和外加劑 u保證施工質(zhì)量保證施工質(zhì)量 初步計(jì)算配合比初步計(jì)算配合比 確定基準(zhǔn)配合比確定基準(zhǔn)配合比 實(shí)驗(yàn)室配合比實(shí)驗(yàn)室配合比 施工配合比施工配合比 什么是配合比？什么是配合比？ l

46、配合比表示配合比表示混凝土中各組成材料用量之間的比例關(guān)系混凝土中各組成材料用量之間的比例關(guān)系 l 表示方法表示方法 用用1m混凝土中各種材料的重量表示混凝土中各種材料的重量表示 C S G W (Kg/m) 300 720 1200 180 用各種材料的重量比例表示用各種材料的重量比例表示(水泥用量為水泥用量為1) C:S:G=1:2.4:4.0 W/C=0.6 如果摻外加劑，其用量以水泥重量的百分?jǐn)?shù)表示。如果摻外加劑，其用量以水泥重量的百分?jǐn)?shù)表示。 混凝土配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)混凝土配合比設(shè)計(jì)的任務(wù) 配合比設(shè)計(jì)基本要求配合比設(shè)計(jì)基本要求 混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本原理是建立在混凝土性混凝土配合比設(shè)計(jì)的

47、基本原理是建立在混凝土性 能變化規(guī)律的基礎(chǔ)。普通混凝土配合比由四個(gè)基能變化規(guī)律的基礎(chǔ)。普通混凝土配合比由四個(gè)基 本變量本變量:C:C、W W、S S、G G 方法和步驟方法和步驟 初步計(jì)算配合比初步計(jì)算配合比 確定實(shí)驗(yàn)室配合比確定實(shí)驗(yàn)室配合比 確定基準(zhǔn)配合比確定基準(zhǔn)配合比 確定施工配合比確定施工配合比 (一)初步計(jì)算配合比 ufcu， ，0 混凝土的試配強(qiáng)度 混凝土的試配強(qiáng)度, MPa; ufcu， ，k 設(shè)計(jì)要求的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計(jì)要求的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 u 混凝土強(qiáng)度離散程度混凝土強(qiáng)度離散程度. 645. 1,kcuocuff 如何得到 值 有統(tǒng)計(jì)資料時(shí)有統(tǒng)計(jì)資料時(shí)

48、, ,可參考下式計(jì)算可參考下式計(jì)算 1 1 22 , n fnf n i cuicu 無統(tǒng)計(jì)資料時(shí),可參考下表選擇。 表 4.6.1 值的選擇 0 ,cuce ce fABf Af C W b cecce frf )/(0,BWCAffcecu 確定水灰比 為了保證混凝土的耐久性，W/C不 得大于滿足耐久性要求的最大W/C (表4.6.2)；否則取規(guī)范中規(guī)定的最大 值。 環(huán)境條件 結(jié)構(gòu)類別 最大水灰比 最小水泥用量（Kg） 素混凝 土 鋼筋 混凝 土 預(yù)應(yīng) 力混 凝土 素混 凝土 鋼筋 混凝 土 預(yù)應(yīng) 力混 凝土 干燥環(huán)境正常的居住或辦工房屋內(nèi) 不作規(guī) 定 0.65 0.60 200 260

49、300 潮 濕 環(huán) 境 無凍害 高濕度的屋內(nèi) 室外部位 在非侵蝕性土和（或）水中的部 件 0.70 0.60 0.60 225 280 300 有凍害 經(jīng)受凍害的室外部件 在非侵蝕性土和（或）水中且經(jīng) 受凍害的部件 高濕度且經(jīng)受凍害中的室內(nèi)部件 0.55 0.55 0.55 250 280 300 有凍害和除冰 劑的潮濕環(huán)境 經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內(nèi)和 室外部件 0.50 0.50 0.50 300 300 300 表表 4.6.2 最大水灰比和最小水泥用量最大水灰比和最小水泥用量 表表 4.6.3 4.6.3 干硬性和塑性混凝土的用水量干硬性和塑性混凝土的用水量 水泥的用量由下式來計(jì)算：

50、此外，為了滿足耐久性的要求，計(jì)算出 的單位水泥用量不應(yīng)低于表4.6.2中所 規(guī)定的最小水泥用量。 WCWC/00 u ogos os p p S 在表在表 4.6.4 中，選擇中，選擇Sp值。值。 通過坍落度的試驗(yàn)選擇通過坍落度的試驗(yàn)選擇 Sp 碎石最大粒徑（mm）卵石最大粒徑（mm） u兩種方法計(jì)算砂和石的用量： u絕對體積法絕對體積法 u假定表觀密度法假定表觀密度法 計(jì)算砂(S0)及石(G0)的用量 La WSGC wasagC 100010 0000 %100 00 0 p S GS S C C0 0、S S0 0、G G0 0、W W0 0混凝土組分的單位用量；混凝土組分的單位用量；

51、0s 0s, , 0g 0g 砂和石的表觀密度砂和石的表觀密度( (近似密度近似密度) ) ； 混凝土的含氣量、不使用外加劑時(shí)為混凝土的含氣量、不使用外加劑時(shí)為1 1。 假設(shè)混凝土的組成材料的體積總和為假設(shè)混凝土的組成材料的體積總和為1。 計(jì)算砂(S0)及石(G0)的用量 u假定表觀密度法：假定混凝土的表觀密度為假定表觀密度法：假定混凝土的表觀密度為 常數(shù)常數(shù)（普通混凝土為（普通混凝土為 2000200024002400） p S GS S 00 0 ohWSGC0000 u當(dāng)當(dāng)C C0 0, S, S0 0, G, G0 0, W, W0 0 按照上述的步驟確定后（我們稱之為初步按照上述的步

52、驟確定后（我們稱之為初步 配合比），仍然需要進(jìn)一步的工作確定混凝土最終的配比。配合比），仍然需要進(jìn)一步的工作確定混凝土最終的配比。 u首先，按照初步配合比配制混凝土，評估其可行性。首先，按照初步配合比配制混凝土，評估其可行性。 u按照下表調(diào)整配合比按照下表調(diào)整配合比 概念：初步計(jì)算配合比經(jīng)和易性試拌調(diào)整所得到概念：初步計(jì)算配合比經(jīng)和易性試拌調(diào)整所得到 的配合比稱為基準(zhǔn)配合比。的配合比稱為基準(zhǔn)配合比。 調(diào)整和易性的步驟和方法調(diào)整和易性的步驟和方法 l坍落度試驗(yàn)按初步配合比稱料，拌勻并測坍坍落度試驗(yàn)按初步配合比稱料，拌勻并測坍 落度，同時(shí)觀察粘聚性和保水性。落度，同時(shí)觀察粘聚性和保水性。 l和易性

53、調(diào)整：見表和易性調(diào)整：見表4.6.54.6.5 l坍落度滿足要求后，測出試拌調(diào)整后的實(shí)際表坍落度滿足要求后，測出試拌調(diào)整后的實(shí)際表 觀密度觀密度 ，供確定試驗(yàn)室配合比使用。，供確定試驗(yàn)室配合比使用。 確定基準(zhǔn)配合比確定基準(zhǔn)配合比 lC C拌拌=C=Co o+ +C SC S拌拌=S=So o+ +S S lG G拌拌=G=Go o+ +G WG W拌拌=W=Wo o+ +W W 實(shí)oh 坍落度坍落度 現(xiàn)象現(xiàn)象 調(diào)整調(diào)整 大大 薄薄; ; 易流淌易流淌保持保持SpSp，提高提高 S S 和和 G G 小小稠；稠； easy to isolateeasy to isolate 保持保持 w/cw/

54、c, , 提高提高 C C 和和 W W 表表4.6.5 調(diào)整混凝土和易性調(diào)整混凝土和易性 ( (三三) )試驗(yàn)室配合比試驗(yàn)室配合比 u基準(zhǔn)配合比經(jīng)強(qiáng)度檢驗(yàn)調(diào)整所得到的配合比基準(zhǔn)配合比經(jīng)強(qiáng)度檢驗(yàn)調(diào)整所得到的配合比 稱為試驗(yàn)室配合比。稱為試驗(yàn)室配合比。 u采用三組不同的配合比同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)：采用三組不同的配合比同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)： Group 1: W/C基準(zhǔn) W Sp Group 2: W/C基準(zhǔn)+0.05WSp Group 3: W/C基準(zhǔn)-0.05 W Sp ( (三三) )試驗(yàn)室配合比試驗(yàn)室配合比 0,cu f ( (三三) )試驗(yàn)室配合比試驗(yàn)室配合比 u顯然，在實(shí)驗(yàn)室中配制顯然，在實(shí)驗(yàn)

55、室中配制1m1m3 3混凝土并不實(shí)用。混凝土并不實(shí)用。 所以，配合比仍然需要根據(jù)下式進(jìn)行表觀密所以，配合比仍然需要根據(jù)下式進(jìn)行表觀密 度校正。度校正。 ohcohr/ WGSCohc uoh r oh r 混凝土拌合物的測試密度混凝土拌合物的測試密度 uoh c oh c 混凝土拌合物的計(jì)算密度 混凝土拌合物的計(jì)算密度. . IfIf oh r oh r - - oh c oh c 2% 2%oh c oh c, , 不需要校正，上述方法確定的配合比即為試驗(yàn)室配合比；不需要校正，上述方法確定的配合比即為試驗(yàn)室配合比； If If oh r oh r - - oh c oh c 2% 2%oh

56、c oh c, , 各材料用量均乘以各材料用量均乘以，換算為，換算為1m1m3 3混凝土各材料用量?；炷粮鞑牧嫌昧俊?( (四四) ) 施工配合比施工配合比 u 考慮到砂和石中的含水量， 實(shí)驗(yàn)室配合 比應(yīng)根據(jù)下式換算成施工配合比： uC=C uS=S（1+a%） uG=G（1+b%） uW=W-Sa%-Gb% C, S, G, W施工配合比中的各組分含量 C, S, G, W 實(shí)驗(yàn)室配合比中的各組分含量 a, b砂和石的含水量 u 概述 u 改性型第六組分 u 功能型第六組分 u 智能型第六組分 u改性型第六組分主要作用是顯著改善混改性型第六組分主要作用是顯著改善混 凝土物理力學(xué)性能凝土物理

57、力學(xué)性能 u主要有主要有 u礦物外加劑礦物外加劑 u聚合物聚合物 u各類纖維各類纖維 礦物外加劑礦物外加劑 u礦物外加劑是在混凝土攪拌過程中加入的、具礦物外加劑是在混凝土攪拌過程中加入的、具 有一定細(xì)度和活性的用于改善混凝土拌合物和有一定細(xì)度和活性的用于改善混凝土拌合物和 硬化混凝土性能硬化混凝土性能(特別是混凝土耐久性特別是混凝土耐久性)的某些的某些 礦物產(chǎn)品。礦物產(chǎn)品。 u礦物外加劑主要品種有礦物外加劑主要品種有 u硅灰硅灰 u磨細(xì)粉煤灰磨細(xì)粉煤灰 u礦渣微粉礦渣微粉 u沸石粉等沸石粉等 聚合物聚合物 u聚合物水泥混凝土和砂漿的性能主要是受聚合物水泥混凝土和砂漿的性能主要是受 聚合物的種類

58、、摻量的影響。聚合物的種類、摻量的影響。 纖維纖維 u在傳統(tǒng)混凝土中摻入碳纖維、鋼纖維、有在傳統(tǒng)混凝土中摻入碳纖維、鋼纖維、有 機(jī)纖維等纖維，可提高混凝土的抗拉、韌機(jī)纖維等纖維，可提高混凝土的抗拉、韌 性、抗裂、抗疲勞等性能。性、抗裂、抗疲勞等性能。. 圖圖4.7.1纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料受彎時(shí)典型的荷載纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料受彎時(shí)典型的荷載撓度曲線撓度曲線 u導(dǎo)電混凝土的導(dǎo)電導(dǎo)電混凝土的導(dǎo)電 組分的摻量存在一組分的摻量存在一 個(gè)臨界值，當(dāng)導(dǎo)電個(gè)臨界值，當(dāng)導(dǎo)電 組分的摻量超過該組分的摻量超過該 臨界值時(shí)，復(fù)合材臨界值時(shí)，復(fù)合材 料的電導(dǎo)率急劇增料的電導(dǎo)率急劇增 加，如圖加，如圖4.7.2所示。

59、所示。 圖圖4.7.2水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料的水泥基導(dǎo)電復(fù)合材料的 導(dǎo)電率與碳纖維摻量的關(guān)系導(dǎo)電率與碳纖維摻量的關(guān)系 圖圖4.7.3水泥基復(fù)合材料溫差電動(dòng)勢與溫差的關(guān)系水泥基復(fù)合材料溫差電動(dòng)勢與溫差的關(guān)系 圖圖 4.7.4 養(yǎng)護(hù)齡期對熱電效應(yīng)的影響?zhàn)B護(hù)齡期對熱電效應(yīng)的影響 圖圖 4.7.5 仿生自愈合水泥基復(fù)合材料自愈合機(jī)理示意圖仿生自愈合水泥基復(fù)合材料自愈合機(jī)理示意圖 類型類型W/C Fc28，MPa 說明說明 大流動(dòng)性大流動(dòng)性 高強(qiáng)混凝土高強(qiáng)混凝土 0.250.4040.070.0 150200mm坍落度坍落度 ， 水泥用量大水泥用量大 正常稠度正常稠度 高強(qiáng)混凝土高強(qiáng)混凝土 0.350.4545.080.0 5010