水泥混凝土(concrete)

1、第五章.水泥混凝土概述概述一、混凝土定義一、混凝土定義 由膠凝材料、水和粗、細骨料按適當比例由膠凝材料、水和粗、細骨料按適當比例配合、拌制成拌合物，經(jīng)一定時間硬化而成的配合、拌制成拌合物，經(jīng)一定時間硬化而成的人造石材。人造石材。二、混凝土特點二、混凝土特點 1.1.優(yōu)點優(yōu)點就地取材；造價低；可塑性好；抗壓就地取材；造價低；可塑性好；抗壓強度高；耐久性高；與鋼筋有牢固的粘結(jié)；性強度高；耐久性高；與鋼筋有牢固的粘結(jié)；性能可調(diào)整。能可調(diào)整。2.2.缺點缺點自重大；比強度??；抗拉強度低，性自重大；比強度小；抗拉強度低，性脆；導熱系數(shù)大；硬化慢。脆；導熱系數(shù)大；硬化慢。 三、混凝土中各組成材料的作用三、

2、混凝土中各組成材料的作用混凝土組成材料混凝土組成材料 水泥、水、細骨料和粗骨料，以及適量水泥、水、細骨料和粗骨料，以及適量 外加劑和摻合料。外加劑和摻合料。水泥水泥 混凝土未硬化前混凝土未硬化前(fresh concrete) 起潤滑作用起潤滑作用 水泥漿水泥漿水水 混凝土硬化后混凝土硬化后(concrete） 起膠結(jié)作用起膠結(jié)作用細骨料細骨料 起起骨架骨架作用、抗風化作用、抗風化 骨料骨料粗骨料粗骨料 抑制水泥漿收縮抑制水泥漿收縮、耐磨、耐磨四、對混凝土質(zhì)量的四項基本要求四、對混凝土質(zhì)量的四項基本要求 具有符合設計的具有符合設計的強度強度等級等級；具有施工條件相適應的；具有施工條件相適應的施

3、工和易性施工和易性；具有與；具有與工程環(huán)境相適應的工程環(huán)境相適應的耐久性耐久性；經(jīng)濟合理經(jīng)濟合理。 （20%左右）左右）（80%左右）左右）一一. .水泥水泥(cement) 1 1、品種、品種 依據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點、使用環(huán)境及水泥特依據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點、使用環(huán)境及水泥特性選擇；性選擇；2 2、強度等級的選擇、強度等級的選擇 水泥強度等級應與混凝土強度等級相適應。水泥強度等級應與混凝土強度等級相適應。 一般一般水泥強度等級取水泥強度等級取(1.5(1.52.0)2.0)混凝土強度等級為?；炷翉姸鹊燃墳?。 原則：原則：高對高，低對低高對高，低對低3 3、用量、用量混凝土配合比設計計算確定混凝土配合比設

4、計計算確定5.1 5.1 普通水泥砼基本組成材料普通水泥砼基本組成材料二、細骨料二、細骨料 (fine-aggregates)1 1、定義、定義粒徑小于粒徑小于4.75mm的骨料稱為細骨料，常稱作砂的骨料稱為細骨料，常稱作砂(sand)。 按產(chǎn)源分按產(chǎn)源分 天然天然砂砂河河砂、湖砂、山砂、淡化海砂；砂、湖砂、山砂、淡化海砂；2 2、分類、分類 人工人工砂砂機制機制砂、混合砂；砂、混合砂； 按按顆粒大小顆粒大小分分 粗砂、粗砂、中中砂、細砂砂、細砂;3、顆粒級配、顆粒級配(1)定義定義表示砂大小顆粒的搭配（組合）情況。表示砂大小顆粒的搭配（組合）情況。(2)目的目的使砂的總空隙率較小，填充砂?？?/p>

5、隙的水泥漿較使砂的總空隙率較小，填充砂?？障兜乃酀{較 少，從而節(jié)約水泥用量。少，從而節(jié)約水泥用量。(3)(3)測定測定用篩分析方法用篩分析方法( (簡稱篩析法簡稱篩析法) )測定測定(4)(4)標準方孔篩標準方孔篩 4.75mm，2.36mm，1.18mm，0.6mm，0.3mm，0.15mm(5)(5)評定評定按按0.60.6mm篩孔篩孔累計篩余百分率累計篩余百分率分成分成三個級配區(qū)三個級配區(qū) ( (、 區(qū)區(qū)) ) 見表56，圖52(JCJ52-2006JCJ52-2006)(6)(6)級配合格的標志級配合格的標志 各篩孔累計篩余百分率各篩孔累計篩余百分率(A(Ai i) )落在任一級配區(qū)

6、，級配合格；落在任一級配區(qū)，級配合格； 除除4.754.75mm、0.60.6mm外，允許有少量超出，但超出總量不大外，允許有少量超出，但超出總量不大于于5%，級配合格。，級配合格。 配制混凝土時優(yōu)先選用配制混凝土時優(yōu)先選用區(qū)區(qū)砂砂 標準篩標準篩 圖圖5 52 2 砂的砂的1 1、2 2、3 3級配區(qū)曲線級配區(qū)曲線(4)(4)指標指標細度模數(shù)（細度模數(shù)（p55p55，公式，公式5-15-1） (5)(5)分類分類 Mx3.13.7為粗砂，為粗砂， Mx 2.33.0為中砂，為中砂， Mx 1.62.2為細砂，為細砂， Mx 0.71.5為特細砂為特細砂 配制混凝土時優(yōu)先選用配制混凝土時優(yōu)先選用

7、中粗砂中粗砂75. 475. 436. 218. 16 . 03 . 015. 01005)(AAAAAAAMx4、粗細程度、粗細程度 (1)定義定義不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮钠骄傮w）粗不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮钠骄傮w）粗 細程度細程度 (2)原因原因砂子過細砂子過細,包裹砂粒表面的水泥漿較多包裹砂粒表面的水泥漿較多,浪費水泥；浪費水泥； 砂子過粗，容易離析和泌水。砂子過粗，容易離析和泌水。 (3)測定測定用篩分析方法用篩分析方法(簡稱簡稱篩析法篩析法)測定測定 砂的篩分析試驗砂的篩分析試驗(1)(1)標準篩孔標準篩孔( (方孔方孔) )4.75mm，2.36mm, 1.18mm，

8、0.6mm，0.3mm，0.15mm(2)(2)標準試樣標準試樣 M = = 500g4.75mm 2.36mm1.18mm0.6mm0.3mm0.15mm 篩底篩底 篩孔尺寸篩孔尺寸 mm 篩余量篩余量 mi(g)分計篩余分計篩余(%) ai累計篩余累計篩余(%) Ai 4.75 50 10.0 10 .0 2.36 90 18.0 28 .0 1.18 120 24 .0 52 .0 0.6 150 30 .0 82 .0 0.3 65 13 .0 95 .0 0.15 20 4 .0 99 .0計算公式計算公式miai=mi/M100 Ai =ai細度模數(shù)細度模數(shù) f =(28+52+8

9、2+95+99)-5(28+52+82+95+99)-510/(100-10)10/(100-10)=3.43.4，屬粗砂屬粗砂 A A0.60.6=82.0%,=82.0%,按按1 1區(qū)評定。經(jīng)檢查所有篩孔區(qū)評定。經(jīng)檢查所有篩孔A Ai i均落在均落在1 1區(qū)，則該區(qū)，則該砂為砂為1 1區(qū)砂。區(qū)砂。級配合格級配合格5 5、有害物質(zhì)、有害物質(zhì) (1) 粘土，泥塊，云母，輕物質(zhì)粘土，泥塊，云母，輕物質(zhì)粘附在粘附在砂的表面砂的表面,妨礙水泥與砂的粘結(jié)妨礙水泥與砂的粘結(jié),降低混凝土降低混凝土的強度的強度,增加混凝土的用水量增加混凝土的用水量,加大混凝土的加大混凝土的收縮收縮,降低混凝土的抗?jié)B性和抗凍

10、性。降低混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。 (2) 有機物、硫化物及硫酸鹽有機物、硫化物及硫酸鹽對水泥有對水泥有腐蝕作用腐蝕作用 (3) 氯鹽氯鹽對鋼筋有腐蝕作用對鋼筋有腐蝕作用 (4)技術要求：符合國家標準技術要求：符合國家標準建設用砂建設用砂6 6、堅固性、堅固性7 7、堿活性、堿活性v 定義定義水泥中的堿水泥中的堿(Na2O0.659K2O)與骨料中的活性與骨料中的活性SiO2反應，生反應，生 成堿成堿-硅酸凝膠硅酸凝膠(Na2SiO3)，并從周圍介質(zhì)中吸收水分而膨脹，并從周圍介質(zhì)中吸收水分而膨脹， 導致混凝土開裂而破壞的現(xiàn)象。導致混凝土開裂而破壞的現(xiàn)象。反應慢，潛在危害相當大。反應慢，潛在危害相

11、當大。 v 堿骨料反應的堿骨料反應的三個必要條件三個必要條件 水泥中含堿的含量大于水泥中含堿的含量大于0.6%（以（以 Na2O計計 ）；）； 骨料中含有活性骨料中含有活性SiO2； 存在存在H2O（1 1）定義）定義砂在氣候、環(huán)境變化或其他物理因素作用下抵抗破砂在氣候、環(huán)境變化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。裂的能力。 (2)(2)檢測檢測 天然砂的堅固性采用天然砂的堅固性采用硫酸鈉溶液法硫酸鈉溶液法進行檢驗，砂樣經(jīng)進行檢驗，砂樣經(jīng)5 5次循環(huán)次循環(huán)后其質(zhì)量損失應符合國家標準標定。人工砂補充后其質(zhì)量損失應符合國家標準標定。人工砂補充壓碎指標壓碎指標要求。要求。三、粗骨料三、粗骨料( (c

12、oarse-aggregates) )1 1、定義、定義粒徑在粒徑在4.75mm 90mm的骨料稱為粗骨料，常稱的骨料稱為粗骨料，常稱作石子作石子。2 2、分類、分類 按產(chǎn)源分按產(chǎn)源分 碎石、卵石碎石、卵石 按粒徑尺寸分按粒徑尺寸分 連續(xù)級配、單粒級（間斷級連續(xù)級配、單粒級（間斷級配）配）( (表表5-8)5-8)3 3、泥、泥塊、有害物質(zhì)、泥、泥塊、有害物質(zhì)( (表表5-9)5-9) 泥、泥塊泥、泥塊 有害物質(zhì)有害物質(zhì)包括包括有機物有機物、硫化物及硫酸鹽硫化物及硫酸鹽4 4、顆粒形狀、顆粒形狀( (表表5-9)5-9) 最佳形狀最佳形狀球形、正方體形球形、正方體形 最差形狀最差形狀針狀顆粒、

13、片狀顆粒針狀顆粒、片狀顆粒 【觀察觀察】 請觀察圖中請觀察圖中A A、B B、C C三三種石子的形狀有何差別，種石子的形狀有何差別，分析其對拌制混凝土性能分析其對拌制混凝土性能會有哪些影響。會有哪些影響。 A -碎石碎石1B-碎石碎石2C-卵石卵石5 5、最大粒徑、最大粒徑(1)定義定義粗骨料公稱粒粗骨料公稱粒級的上限。級的上限。(2)目的目的表示粗骨料的表示粗骨料的粗細程度粗細程度粗骨料總表面積粗骨料總表面積較較小小節(jié)約節(jié)約 水泥水泥 條件許可時，條件許可時，粗骨料的最大粒徑應盡量大粗骨料的最大粒徑應盡量大，但大于但大于40mm時，時，有可能造成混凝土強度下降。有可能造成混凝土強度下降。(3

14、)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范規(guī)定規(guī)定 混凝土梁、柱、墻的粗骨料的最大粒徑混凝土梁、柱、墻的粗骨料的最大粒徑1/4截面最小尺寸，截面最小尺寸， 且且3/4鋼筋凈距。鋼筋凈距。 混凝土實心板的粗骨料最大粒徑混凝土實心板的粗骨料最大粒徑1/3板厚，且板厚，且40mm?！纠纠浚?某混凝土柱斷面為某混凝土柱斷面為300400mm，受力鋼筋，受力鋼筋22mm，鋼筋間，鋼筋間距距66mm，則該混凝土柱所用石子的最大粒徑應為，則該混凝土柱所用石子的最大粒徑應為 mm。6 6、顆粒級配、顆粒級配( (表表5-8)5-8)(1)定義定義 石子中不同粒徑顆粒的搭配情況石子中不同

15、粒徑顆粒的搭配情況(2)目的目的 使石子的總空隙率較小使石子的總空隙率較小節(jié)約水泥用量節(jié)約水泥用量(3)測定測定 用篩分析方法用篩分析方法(簡稱篩析法簡稱篩析法)測定測定(4)標準篩孔標準篩孔 2.36，4.75，9.5，16.0，19.0，26.5，31.5，37.5，53.0，63，75.0，90.0(5)類型類型 連續(xù)級配和單粒級連續(xù)級配和單粒級(間斷級配間斷級配) 連續(xù)級配連續(xù)級配 石子由小到大各粒級相連的級配。石子由小到大各粒級相連的級配。 連續(xù)粒級可以直接用于配制混凝土；連續(xù)粒級可以直接用于配制混凝土； 間斷級配間斷級配 小顆粒粒徑石子直接與大顆粒粒徑石子相小顆粒粒徑石子直接與大顆

16、粒粒徑石子相 配，中間缺了一段粒級的級配。配，中間缺了一段粒級的級配。 技術要求技術要求：普通混凝土用碎石或卵石的顆粒級配應符合表：普通混凝土用碎石或卵石的顆粒級配應符合表5-8的的規(guī)定規(guī)定（P58）。7 7、強度、強度 巖石抗壓強度巖石抗壓強度（僅用于碎石，且混凝土（僅用于碎石，且混凝土C60C60時才檢驗）時才檢驗） 壓碎指標壓碎指標（用于碎石、卵石）（用于碎石、卵石） 巖石抗壓強度巖石抗壓強度用母巖制作用母巖制作5050mm的立方體的立方體( (或直徑和高均為或直徑和高均為50mm的圓柱體的圓柱體)浸水浸水48h，測定其，測定其抗壓強度值抗壓強度值1.51.5混凝土強度?；炷翉姸?。 壓

17、碎指標壓碎指標一定重量氣干狀態(tài)的一定重量氣干狀態(tài)的9.5mm19mm碎石裝入標準筒內(nèi)碎石裝入標準筒內(nèi), 恒定速率恒定速率(Kn/s)加荷至加荷至 200kN，穩(wěn)荷，穩(wěn)荷5s，卸荷后稱取試樣重，卸荷后稱取試樣重M0 ，用，用2.36mm篩篩去細粒，稱篩篩去細粒，稱取篩余重取篩余重M1 壓碎指標（壓碎指標（Q Qe e） 壓碎指標越小，粗骨料強度越高壓碎指標越小，粗骨料強度越高，反之，粗骨料強度越低。，反之，粗骨料強度越低。 技術要求技術要求：應符合：應符合表表5-95-9要求。要求。8 8、堅固性、堅固性飽和硫酸鈉溶液檢驗飽和硫酸鈉溶液檢驗（表（表5 5-9-9） 四、拌合及養(yǎng)護用水四、拌合及養(yǎng)

18、護用水(water)1 1、基本要求、基本要求 不影響混凝土的凝結(jié)和硬化；不影響混凝土的凝結(jié)和硬化； 無損于混凝土強度發(fā)展和耐久性；無損于混凝土強度發(fā)展和耐久性； 不加快鋼筋銹蝕；不加快鋼筋銹蝕； 不污染混凝土表面。不污染混凝土表面。2 2、滿足、滿足 混凝土用水標準混凝土用水標準規(guī)定規(guī)定（表（表5-105-10） ：凡是能飲用的自：凡是能飲用的自來水和潔凈的天然水，均可用于混凝土拌合和養(yǎng)護。來水和潔凈的天然水，均可用于混凝土拌合和養(yǎng)護。 5.2 5.2 新拌混凝土的性能新拌混凝土的性能 拌合物(fresh concrete)的性能和易性(Workability）混凝土性能 強度(Streng

19、th) 硬化混凝土的性能 變形(Deformation) 耐久性(Durability)一、和易性(Workability) 1、定義指混凝土方便施工、質(zhì)量均勻、成型密實 的技術性質(zhì)。 坍落度(mm) 塑性或流動性混凝土 流動性流動性指標 2、內(nèi)容 維勃稠度(s) 干硬性混凝土 粘聚性粘聚性 保水性保水性 無指標，靠經(jīng)驗目測 坍落度筒主要試驗設備：100200100300坍落度筒搗棒(16圓筋)650n坍落度坍落度：筒高與坍落后試體最高點之：筒高與坍落后試體最高點之 間的高差。間的高差。 單位：單位：mmmm 觀察：觀察：粘聚性、保水性粘聚性、保水性。n全面地評價混凝土拌和物的工作性。全面地評

20、價混凝土拌和物的工作性。根據(jù)坍落度不同根據(jù)坍落度不同, ,可將混凝土分為可將混凝土分為4 4個級別個級別：1.1.大流動性混凝土大流動性混凝土：坍落度：坍落度160mm160mm；2.2.流動性混凝土：流動性混凝土： 坍落度為坍落度為100100150mm150mm；3.3.塑性混凝土：塑性混凝土： 坍落度為坍落度為101090mm90mm；4.4.干硬性混凝土：干硬性混凝土： 坍落度坍落度10mm 10mm 。坍落度測定坍落度測定 維勃稠度儀維勃稠度儀11容器容器 ； 2-2-坍落度筒；坍落度筒；3-3-漏漏斗；斗；4-4-測桿；測桿；5-5-透明圓盤；透明圓盤；6-6-振動臺振動臺 如圖，

21、將新拌混凝土裝入坍落如圖，將新拌混凝土裝入坍落度筒內(nèi)后再拔去坍落度筒，并度筒內(nèi)后再拔去坍落度筒，并在新拌混凝土頂上置一透明圓在新拌混凝土頂上置一透明圓盤。開動振動臺并記錄時間。盤。開動振動臺并記錄時間。 維勃稠度值：從開始振動至透維勃稠度值：從開始振動至透明圓盤底面被水泥漿布滿瞬間明圓盤底面被水泥漿布滿瞬間止，所經(jīng)歷的時間。止，所經(jīng)歷的時間。 單位：以單位：以s s計，計，( ( 精確至精確至1s )1s ) 注意：適用于骨料注意：適用于骨料D D不大于不大于40mm40mm，維勃稠度在維勃稠度在5 530s30s之間。之間。 維勃稠度測定維勃稠度測定坍落度選擇：依據(jù)構(gòu)件截面尺寸、坍落度選擇：

22、依據(jù)構(gòu)件截面尺寸、鋼筋疏密和搗實方法來選擇。鋼筋疏密和搗實方法來選擇。 （p63，表5-14）維勃稠度儀維勃稠度儀混凝土拌合物按流動性的分類 按混凝土質(zhì)量控制標準（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。見下表。名 稱代號指標混凝土拌合物塑性混凝土 （坍落度10mm）低塑性混凝土 塑性混凝土 流動性混凝土 大流動性混凝土T1 T2 T3 T4 10mm40mm 50mm90mm 100mm150mm 160mm 干硬性混凝土 （坍落度10mm）超干硬性混凝土 特干硬性混凝土 干硬性混凝土 半干硬性混凝土 V0 V1 V2 V331s 30s21s 20

23、s11s 10s3s 3.3.影響影響和易性的因素和易性的因素水泥漿的數(shù)量和水泥漿的稠度實際都是用水量用水量的影響 恒定用水量法則砂率砼中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率 合理砂率在用水量和水泥用量一定的情況下，能使拌合物獲得最大的最大的流動性流動性且能保持良好的粘聚性和保水性的砂率。砼組成材料的影響 水泥水泥品種 骨料骨料的級配、顆粒形狀、表面特征及粒徑 外加劑減水劑和引氣劑能提高拌合物流動性； 引氣劑還能改善拌合物粘聚性和保水性時間和溫度 5、改善和易性的措施（1 1）采用采用合理砂率。合理砂率。（2 2）改善砂、石）改善砂、石的級配的級配 （3 3）當拌合物的當拌合物的坍落度太小時，保持水

24、灰比不坍落度太小時，保持水灰比不變，增加水泥和水的變，增加水泥和水的用量；用量； 當拌合物的當拌合物的坍落度太大，保持坍落度太大，保持砂率砂率不變，增不變，增加加砂、石用量；砂、石用量； 當粘聚性、保水性不良時，增大砂率。當粘聚性、保水性不良時，增大砂率。5.4 硬化混凝土的硬化混凝土的強度強度學習要點： 掌握硬化混凝土的主要技術性質(zhì)強度 主要指標； 測定方法； 影響混凝土強度因素； 提高強度措施。 5.3 硬化混凝土的硬化混凝土的強度強度（一）立方體抗壓強度（一）立方體抗壓強度 1、概念： 以邊長為150mm的標準立方體試件，在溫度為202，相對濕度為95以上的潮濕條件下或者在 Ca（OH）

25、2飽和溶液中養(yǎng)護，經(jīng)28d齡期，采用標準 試驗方法測得的抗壓極限強度。用fcu表示。 2、作用： 確定混凝土強度等級；判斷混凝土質(zhì)量。 5.4 硬化混凝土的硬化混凝土的強度強度3 3、標準試驗方法、標準試驗方法 （1）標準試件： 150mm150mm150mm 非標準件： 100mm100mm100mm ； 200mm200mm200mm （2）標準養(yǎng)護 溫度：202；相對濕度：95% 或Ca（OH）2飽和溶液中 （3）標準齡期：28d 5.4 硬化混凝土的硬化混凝土的強度強度4、當采用非標準試件時，須乘以換算系數(shù)，見下表： 試件種類試件尺寸，mm粗骨料最大粒徑，mm換算系數(shù)標準試件15015

26、0150401.00非標準試件100100100300.95200200200601.05環(huán)箍效應環(huán)箍效應 （二）立方體抗壓強度標準值（二）立方體抗壓強度標準值fcu，k 具有具有95%保證率的保證率的立方體抗壓強度立方體抗壓強度（3）軸心軸心(棱柱體棱柱體)抗壓強度抗壓強度fck采用采用150150300mm標準試件，養(yǎng)護條件標準試件，養(yǎng)護條件和試驗方法同和試驗方法同立方體抗壓強度。立方體抗壓強度。 fck(0.7 0.8)fcu 混凝土的混凝土的強度等級強度等級 依據(jù)依據(jù)立方體抗壓強度立方體抗壓強度標準標準值值劃劃分為分為1919個強度等級個強度等級( (混凝土質(zhì)量控制標準混凝土質(zhì)量控制標

27、準GB50164-2011GB50164-2011) )C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80,C85,C90,C95, C100 如如：C30C30，表示混凝土立方體抗壓強度標準值，表示混凝土立方體抗壓強度標準值fcu,k=30MPa2 2、影響混凝土強度的因素、影響混凝土強度的因素 (1)水泥強度等級和水灰比水泥強度等級和水灰比 影響混凝土強度的影響混凝土強度的決定性決定性因因素素水灰比定則水灰比定則（鮑羅米公式）（鮑羅米公式） fcu,o Afce(C/WB) 式中：式中： fcu,o 混凝土混凝土28d抗壓

28、強度抗壓強度, MPa C/W 灰水比（水泥灰水比（水泥/水）水） A、B 回歸系數(shù)，碎石：回歸系數(shù)，碎石：A=0.53，B=0.20； 卵石：卵石：A=0.49，B=0.13 fce 水泥水泥28d抗壓強度的實測值，抗壓強度的實測值，MPa。 當無水泥當無水泥28d抗壓強度的實測值時，抗壓強度的實測值時， fce=cfce,k c 水泥強度等級值的富余系數(shù)，一般取水泥強度等級值的富余系數(shù)，一般取1.061.18。 fce，k 水泥強度等級標準值。水泥強度等級標準值。32.5級水泥，級水泥，fce，k32.5 MPa，以此類推。，以此類推。 (3) (3)養(yǎng)護溫度和濕度養(yǎng)護溫度和濕度規(guī)范規(guī)定：

29、一般情況下，硅酸鹽水泥、普通水規(guī)范規(guī)定：一般情況下，硅酸鹽水泥、普通水泥和礦渣水泥澆水泥和礦渣水泥澆水養(yǎng)護時間不應小于養(yǎng)護時間不應小于7d，火山火山灰水泥和粉煤灰水泥澆水灰水泥和粉煤灰水泥澆水養(yǎng)護時間不應小于養(yǎng)護時間不應小于14d。 (4)(4)齡期齡期 正常正常養(yǎng)護條件下，混凝土強度隨齡期的增長養(yǎng)護條件下，混凝土強度隨齡期的增長而增長而增長 標準養(yǎng)護條件下，混凝土強度與齡期的關系： (2)(2)骨料的影響骨料的影響（質(zhì)量、種類和級配）（質(zhì)量、種類和級配）28lglg28nnff3 3、提高混凝土強度的措施、提高混凝土強度的措施 （1 1）采用強度等級高水泥）采用強度等級高水泥 （2 2）采用

30、干硬性混凝土）采用干硬性混凝土（即低（即低水灰比水灰比 混凝土）混凝土） （3 3）加強養(yǎng)護）加強養(yǎng)護 （4 4）采用機械攪拌和振搗）采用機械攪拌和振搗 4、例題例題 用用32.5PO水泥配制卵石混凝土，制作水泥配制卵石混凝土，制作100100100mm的試件三塊，在標的試件三塊，在標準條件下養(yǎng)護準條件下養(yǎng)護7d，測得破壞荷載分別為，測得破壞荷載分別為140KN、135KN、144KN。 （1）試計算該混凝土）試計算該混凝土28d的標準立方體抗壓強度；的標準立方體抗壓強度； （2）試計算該混凝土的水灰比（）試計算該混凝土的水灰比（c1.13）。）。解 (1)各各試件抗壓強度試件抗壓強度f1P1

31、/A 140103/100100 14.0MPa； 同理，同理， f213.5MPa，f314.4MPa (2)該組該組試件的試件的強度代表值強度代表值： (f3f1)100%/f1 2.8%15%； (f1f2)100%/f1 3.6%15% 該組該組試件的強度代表值試件的強度代表值f代代(f1f2f3)/3 13.97MPa 14.0MPa (3)非標準非標準試件的強度換算為試件的強度換算為標準試件的強度標準試件的強度 f7 0.95f代代 13.3MPa (4)7d強度換算為強度換算為28d強度強度: f7/f28=lg7/lg28 f28f7lg28/lg7 22.7MPa (5)水灰

32、比水灰比W/C: f28 Afce(C/WB)； A0.49， B0.13 又又fcecfce,k 1.1332.536.73MPa； C/W =1.39，則，則 W/C =0.725.5 5.5 普通混凝土配合比設計普通混凝土配合比設計一、混凝土配合比一、混凝土配合比是指混凝土中各組成材料之間的比例關系。是指混凝土中各組成材料之間的比例關系。 確定這種數(shù)量比例關系的工作，稱為混凝土配合比設計。確定這種數(shù)量比例關系的工作，稱為混凝土配合比設計。二、混凝土配合比的表示方法二、混凝土配合比的表示方法絕對用量表示法絕對用量表示法：1m3混凝土中各組成材料的質(zhì)量關系，如混凝土中各組成材料的質(zhì)量關系，如

33、 C W S G300 180 660 1230相對用量表示法相對用量表示法：各項材料之間的質(zhì)量比，如：各項材料之間的質(zhì)量比，如 C S G=1 2.2 4.1，W/C =0.6 五、配合比設計的五、配合比設計的兩種方法兩種方法 1、質(zhì)量法質(zhì)量法假定密度法假定密度法 2、體積法體積法 （1 1）滿足結(jié)構(gòu)設計的強度等級要求；）滿足結(jié)構(gòu)設計的強度等級要求； （2 2）滿足混凝土施工所要求的和易性；）滿足混凝土施工所要求的和易性； （3 3）滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求）滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求（表（表5.18,5.215.18,5.21）；）； （4 4）符合經(jīng)濟原則，即節(jié)約水

34、泥以降低混凝土成本。）符合經(jīng)濟原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。 三、配合比設計的三、配合比設計的四項要求四項要求四、配合比設計的四、配合比設計的三大參數(shù)三大參數(shù) 砂子占砂石總量的百分率稱為砂率；砂子占砂石總量的百分率稱為砂率；混凝土中水與水泥的比例稱為水灰比；混凝土中水與水泥的比例稱為水灰比； 砂率砂率單位用水量單位用水量 用水量是指用水量是指1m1m3 3混凝土拌和物中水的用量；混凝土拌和物中水的用量； 水灰比水灰比101. 0wWsSgGCc六、配合比設計的內(nèi)容六、配合比設計的內(nèi)容（三個步驟）（三個步驟） 1、初步配合比設計初步配合比設計利用公式、定律進行理論設計；利用公式、定律進行理論

35、設計； 得初步配合比得初步配合比 C W S G2、實驗室配合比設計實驗室配合比設計依據(jù)初步配合比在實驗室試拌依據(jù)初步配合比在實驗室試拌檢驗檢驗 強度、和易性等性能；強度、和易性等性能； 得實驗室配合比得實驗室配合比 C0 W0 S0 G03、施工配合比設計施工配合比設計考慮現(xiàn)場砂、石含水率，調(diào)整實驗室配考慮現(xiàn)場砂、石含水率，調(diào)整實驗室配 合比；合比； 得施工配合比得施工配合比 C W S G （一）、初步配合比設計（一）、初步配合比設計1、確定、確定配制強度配制強度fcu,0(或或f配配) fcu,0 fcu,k t (或或f配配 f設設t)2、確定水灰比、確定水灰比(W/C) f配配f28

36、fcu,0Afce(C/WB) 可得可得 W/C且且W/C(W/C)max3、確定、確定1m3混凝土用水量混凝土用水量(W) 查表查表5.19或或5.204、確定、確定1m3混凝土水泥用量混凝土水泥用量(C) W/C和和W均已知均已知 CW/(W/C)且且Cmin5、確定砂率、確定砂率(Sp) 查表查表5.24 6、確定砂、石用量、確定砂、石用量(S、G) （1）體積法體積法 （2）質(zhì)量法質(zhì)量法 則初步配合比為則初步配合比為C W S G耐久性復核耐久性復核( (表表5.18,5.21)101. 0wWsSgGCc（二）、實驗室配合比設計（二）、實驗室配合比設計 1、試拌及和易性調(diào)整、試拌及和

37、易性調(diào)整 試拌調(diào)整，直至混凝土拌和物的和易性符合要求，提出供混凝土強度試驗用的基準配合比基準配合比。 和易性調(diào)整方法 當坍落度小于設計要求時，保持水灰比不變，增加水泥漿 當坍落度大于設計要求時，保持砂率不變，增加骨料 當粘聚性、保水性不良時，增大砂率2、強度調(diào)整、強度調(diào)整 至少用三個配合比(W/C0.05)，每個配合比制作一組(3塊)試 塊，標準養(yǎng)護28d試壓，作圖得出與配制強度配制強度fcu,0對應的水灰比。3、實驗室配合比、實驗室配合比 滿足和易性、強度等性能的配合比即為滿足和易性、強度等性能的配合比即為 實驗室配合比實驗室配合比 C0 : W0 : S0 : G0cctc,校正系數(shù)校正系

38、數(shù)誤差大于誤差大于2%校正校正 C = C0 S = S0(1+a%) 施工配合比施工配合比G = G0 (1+b%) W = W0 - - S0 a% - - G0 b%（三）、施工配合比設計（三）、施工配合比設計 在實驗室配合比中，砂、石均按干燥狀態(tài)計量，而施工現(xiàn)場在實驗室配合比中，砂、石均按干燥狀態(tài)計量，而施工現(xiàn)場的砂石含有一定的水分，因此必須扣除砂石中含有的水分，才是的砂石含有一定的水分，因此必須扣除砂石中含有的水分，才是施工配合比。施工配合比。 設工地：砂含水率為設工地：砂含水率為a%，石子含水率為，石子含水率為b%，則，則例例某現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設計強度等級為某現(xiàn)澆鋼筋混凝土

39、梁，混凝土設計強度等級為3030，施工要求，施工要求混凝土坍落度為混凝土坍落度為5 5，施工單位無該種混凝土的歷史統(tǒng)，施工單位無該種混凝土的歷史統(tǒng)計資料，所用原材料情況如下：計資料，所用原材料情況如下： 水泥：水泥：42.542.5級普通硅酸鹽水泥，水泥密度為級普通硅酸鹽水泥，水泥密度為=3.10=3.10/cm/cm，實測實測28d28d抗壓強度為抗壓強度為45.9MPa45.9MPa； 砂：砂：中砂，級配合格，砂子表觀密度中砂，級配合格，砂子表觀密度osos=2.65=2.65/cm/cm； 石：石：5 520mm20mm碎石，級配合格，石子表觀密度碎石，級配合格，石子表觀密度ogog=2

40、.72=2.72/cm/cm3 3；試求：試求： 混凝土設計配合比；混凝土設計配合比； 2 2若經(jīng)試配混凝土的和易性和強度等均符合要求，無需作調(diào)整。若經(jīng)試配混凝土的和易性和強度等均符合要求，無需作調(diào)整。又知現(xiàn)場砂子含水率為又知現(xiàn)場砂子含水率為 ，石子含水率為，石子含水率為1 1，試計算混凝土，試計算混凝土施工配合比。施工配合比。解：解：求混凝土計算配合比求混凝土計算配合比(1)(1)確定混凝土配制強度（確定混凝土配制強度（fcu,0） 由由式式5.13規(guī)定，規(guī)定，取取5MPa fcu,0= fcu,k + 1.645= 30 + 1.6455 =38.2 MPa(2)(2)確定水灰比（確定水灰

41、比（W/CW/C）已知，已知，fce = 45.9MPa由于混凝土梁室外使用，由由于混凝土梁室外使用，由表表5.18，其，其容許最大水灰比為容許最大水灰比為0.550.55，故可確定水灰比為，故可確定水灰比為0.550.55。 （3 3）確定用水量）確定用水量（mw0） 查查表表5.20，對于最大粒徑為，對于最大粒徑為2020的碎石混凝土，當所需坍落的碎石混凝土，當所需坍落度為度為35355050時時,1m,1m3 3混凝土的用水量可選用混凝土的用水量可選用195kg195kg。 (4) (4) 計算水泥用量（計算水泥用量（mc0） 按按表表5.21，對于鋼筋混凝土，最小水泥用量為，對于鋼筋混

42、凝土，最小水泥用量為300300，故可取，故可取 mc03553553 3。（5 5）確定砂率（）確定砂率（s） 查查表表5.24，對于采用最大粒徑為，對于采用最大粒徑為2020的碎石配制的混凝土，的碎石配制的混凝土，當水灰比為當水灰比為0.550.55時，其砂率值可選取時，其砂率值可選取33.5%33.5% 38.5%38.5%，采用插入，采用插入法選定）現(xiàn)取法選定）現(xiàn)取s=3636。（）計算砂、石用量（）計算砂、石用量（s0、g0）用體積法計算，將用體積法計算，將mc0=355=355；mw0=195=195代入方程組代入方程組|解此聯(lián)立方程，則得：解此聯(lián)立方程，則得：s0=656，| g

43、0=1166（7 7）該混凝土計算配合比為：）該混凝土計算配合比為： m m3 3混凝土中各材料用量為：水泥：混凝土中各材料用量為：水泥： 355355，水，水 ：195195，砂：，砂：656656，碎石：，碎石：11661166。以質(zhì)量比表示即為：。以質(zhì)量比表示即為： 水泥：砂：石水泥：砂：石= =：1.85 1.85 ：3.283.28，0.550.55 2 2確定施工配合比確定施工配合比由現(xiàn)場砂子含水率為由現(xiàn)場砂子含水率為3 3，石子含水率為，石子含水率為1 1，則施工配合比為：，則施工配合比為：水泥水泥 mc施施 = mc0=355砂子砂子 s施施 = s0（1+3%1+3%）=65

44、6=656（1+3%1+3%）=676=676石子石子 g施施 = g0（1+1%1+1%）=1166=1166（1+1%1+1%）=1178=1178水水 w施施= mw0s03%g01% % =195 =1956566563%3%117811781%=1641%=164思考題思考題 工程條件工程條件：某工程的預制鋼筋混凝土梁，：某工程的預制鋼筋混凝土梁，混凝土設計強度等級為混凝土設計強度等級為C25.施工要求坍落施工要求坍落度為度為30-50mm（機械攪拌，機械振搗）。（機械攪拌，機械振搗）。該施工單位無歷史統(tǒng)計資料。材料：復合該施工單位無歷史統(tǒng)計資料。材料：復合水泥水泥32.5，實測強度

45、，實測強度35MPa,密度密度3.1，細砂：，細砂：表觀密度表觀密度2.6，碎石，表觀密度，碎石，表觀密度2.7，最大粒，最大粒徑徑40，自來水。，自來水。 設計要求設計要求：計算該混凝土的初步配合比。：計算該混凝土的初步配合比。5.7 5.7 混凝土的質(zhì)量控制與評定混凝土的質(zhì)量控制與評定 1.由于混凝土抗壓強度的變化能較好的反映混凝土質(zhì)量的變化，由于混凝土抗壓強度的變化能較好的反映混凝土質(zhì)量的變化，因此通常以因此通常以 抗壓強度作為評定混凝土質(zhì)量的主要技術指標?？箟簭姸茸鳛樵u定混凝土質(zhì)量的主要技術指標。 2.混凝土質(zhì)量是隨機波動的，因此混凝土抗壓強度也是隨機波動混凝土質(zhì)量是隨機波動的，因此混凝土抗壓強度也是隨機波動的的,其波動規(guī)律符合正態(tài)分布。其波動規(guī)律符合正態(tài)分布。 一、混凝土強度的波動規(guī)律一、混凝土強度的波動規(guī)律正態(tài)分布正態(tài)分布 概率概率 1 1、曲線呈鐘形曲線呈鐘形, ,兩邊對稱兩邊對稱, ,對稱軸在強度對稱軸在強度 平均值處；平均值處； 拐點拐點 拐點拐點 2 2、曲線與水平之間的面積為曲線與水平之間的面積為概率總和，即概率總和，即100%； 3 3、在對稱軸兩側(cè)的曲線上各有一個、在對稱軸兩側(cè)的曲線上各有一個 拐點拐點, ,拐點之間的曲線向下彎曲拐點之間的曲線向下彎曲, , 拐點之外的曲線向上彎曲；拐點之外的曲線向上彎曲； 強度強度 4.4.