第五章6普通混凝土組成及各組分作用

1、第五章混凝土按照表現(xiàn)密度大小分為三類:輕混凝土(p0<2000kg/m3,普通混凝土(p0為20002800kg/m3,重混凝土(p0>2800kg/m3普通混凝土(簡稱混凝土由水泥,砂,石和水組成。在混凝土中,砂,石起骨架作用。硬化前,水泥漿起潤滑作用,賦予混凝土拌合物一定流動(dòng)性,便于施工操作。水泥漿硬化后,則將砂,石骨料膠結(jié)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體,起膠結(jié)作用。砂,石一般不參與水泥和水的化學(xué)反應(yīng),主要作用是節(jié)約水泥,承擔(dān)荷載,限制硬化水泥的收縮。(外加劑,摻和料起節(jié)約水泥和改善混凝土性能的作用。27.砂的質(zhì)量評定(級配*(1顆粒形狀及表面特性河砂,海砂顆粒多呈圓形,與水泥膠結(jié)較山砂差。

2、山砂顆粒多具有棱角,與水泥膠結(jié)較好。因此,山砂拌制的混凝土較河沙,海沙差,但張度較高。(2砂的粗細(xì)程度和顆粒級配砂越細(xì),砂的總表面積越大,則在混凝土中需要包裹砂粒表面的水泥漿就愈多。砂的顆粒級配即表示砂大小顆粒的搭配情況?；炷林猩傲？障队伤嗵畛?為達(dá)到節(jié)約水泥和提高強(qiáng)度的目的,尤應(yīng)盡量減小砂粒之間的空隙。砂的粗細(xì)程度指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮目傮w的粗細(xì)程度。評定砂的質(zhì)量應(yīng)同時(shí)考慮砂的粗細(xì)程度和顆粒級配。當(dāng)砂中含有較多的粗糙徑砂,并以適當(dāng)?shù)闹辛缴凹吧倭考?xì)粒徑砂填充其空隙,則可達(dá)空隙率及總表面均較小,這樣可節(jié)約水泥用量,提高混凝土的密實(shí)性與強(qiáng)度。砂的粗細(xì)程度及顆粒級配,常采用篩分析法進(jìn)行

3、測定。用細(xì)度模數(shù)(Mx判斷砂的粗細(xì),用級配區(qū)表示砂的顆粒級配。Mx=_(A2+A3+A4+A5+A6-5A1_100-A1細(xì)度模數(shù)越大,表示砂越粗,3.73.1為粗砂;3.02.3為中砂;2.21.6為細(xì)砂;1.50.7特細(xì)砂。砂的級配好,空隙率越低。28.粗骨料-石子及相關(guān)性質(zhì)(>5mm課本59(題(1堿骨料反應(yīng)(危害當(dāng)骨料中有活性SiO2時(shí),可能引起堿骨料反應(yīng),必須進(jìn)行專門的檢驗(yàn)。堿骨料反應(yīng):指水泥中的堿與混凝土中的活性骨料(活性SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這種反應(yīng)生成堿硅酸凝膠,吸水后產(chǎn)生較大的體積膨脹,引起混凝土裂縫,甚至破壞。引起堿骨料反應(yīng)的必要條件:水泥超過安全含堿量(0.6%;使

4、用了活性骨料;有水存在。(2強(qiáng)度碎石或卵石的強(qiáng)度,可用巖石立方體強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)兩種方法表示。(3最大粒徑與顆粒級配*最大粒徑國標(biāo)規(guī)定:粗骨料最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的4分之1;同時(shí)不得超過鋼筋間最小凈距的4分之3.顆粒級配石子的顆粒級配,是指石子各級粒徑大小顆粒分布情況。石子的級配有兩種類型,即連續(xù)級配和間斷級配。(1和易性的概念和易性(工作性是指混凝土拌合物易于施工操作(拌和,運(yùn)輸,澆灌,搗實(shí)并能獲得質(zhì)量均勻,成型密實(shí)的性能。和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì),包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性3方面含義。(2和易性的檢測通常在工地和實(shí)驗(yàn)室測定的是混凝土拌合物的流動(dòng)性,并輔認(rèn)真觀經(jīng)驗(yàn)評定粘聚性和保水

5、性。流動(dòng)性測定方法常用的有塌落度(塌落度10mm的拌合物試驗(yàn)和維勃稠度試驗(yàn)(塌落度小于10mm的混凝土拌合物(3影響和易性的主要因素材料品種與用量(水泥品種和細(xì)度,水泥漿數(shù)量,水灰比,砂率,外加劑環(huán)境溫度與濕度(的影響、工藝對和易性影響。(1砂率:指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。(2合理砂率:指用水量及水泥用量一定時(shí),能使混凝土拌合物獲得最大流動(dòng)性,且粘聚性及保水性良好的砂率值。砂率過大或過小對混凝土拌合物的影響:(題P43砂率過大時(shí),骨料的總表面積及空隙率都會(huì)增大,在水泥漿含量不變的情況下,相對地水泥漿顯得少了,減弱了水泥漿的潤滑作用,而使混凝土拌合物的流動(dòng)性減小;砂率過小,又不能

6、保證在粗骨料之間有足夠的砂漿層,也會(huì)降低混凝土拌合物的流動(dòng)性,而且會(huì)嚴(yán)重影響其粘聚性和保水性,容易造成離析、流漿等現(xiàn)象?？梢?當(dāng)采用合理砂率時(shí),能使混凝土拌合物獲得最大的流動(dòng)性且能保持良好的粘聚性和保水性,而水泥用量最少。(1混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度以邊長為150mm的立方體試件為標(biāo)準(zhǔn)試件,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)(20加減1攝氏度,相對濕度90%28d,測定其抗壓強(qiáng)度來確定。若采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件,則將測定結(jié)果乘以換算系數(shù),對于100mm立方體試件,乘以換算系數(shù)0.95,對于邊長200mm的立方體試件,換算系數(shù)為1.05.(2混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與強(qiáng)度等級指具有95%強(qiáng)度保證率的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度值。

7、混凝土強(qiáng)度等級按混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度來劃分。普通混凝土劃分為十二個(gè)等級,用符號C表示。水灰比和水泥強(qiáng)度等級;骨料的種類、質(zhì)量及數(shù)量;濕度與溫度的影響;齡期(養(yǎng)護(hù)時(shí)間;試件尺寸、形狀及加荷速度。(1水泥強(qiáng)度等級和水灰比(主要因素混凝土的強(qiáng)度主要取決于水泥石的強(qiáng)度及其與骨料間的粘結(jié)力,而水泥石的強(qiáng)度及其與骨料的粘結(jié)力又取決于水泥強(qiáng)度等級及水灰比的大小。因此水泥強(qiáng)度等級和水灰比是影響混凝土強(qiáng)度最主要因素。強(qiáng)度不夠時(shí),應(yīng)調(diào)整水灰比,流動(dòng)性不夠時(shí),應(yīng)調(diào)整砂率。保羅米混凝土強(qiáng)度關(guān)系式:Fcu28=Afce(c/w-B式中:fcu28-28d齡期立方體抗壓強(qiáng)度,MPaFce-水泥實(shí)際強(qiáng)度,可測或按fce

8、=1.13*fcb(取kc=1.13計(jì)算;Fcb -水泥強(qiáng)度等級,Mpac/w-水灰比*(2濕度混凝土常用的養(yǎng)護(hù)方式有:自然養(yǎng)護(hù);標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)(20加減1攝氏度,相對濕度為90%蒸汽養(yǎng)護(hù)(80100攝氏度,相對濕度90%;蒸壓養(yǎng)護(hù)(大于100攝氏度,90%,壓力大于一個(gè)大氣壓*(3試件尺寸,形狀及加荷速度試件尺寸越小,側(cè)得強(qiáng)偏高,尺寸越大,測得的強(qiáng)度偏低;棱柱體試件低于同截面的立方體強(qiáng)度;加荷速度快,測得強(qiáng)度值偏大。化學(xué)收縮(不能恢復(fù),濕脹干縮變形(可部分恢復(fù)、溫度變形,荷載作用下的變形(彈性變形,塑性變形,前三者為非荷載作用下的變形。34.混凝土的徐變(P86混凝土是一種強(qiáng)塑性體,受力后可彈性變

9、形,又可塑形變形。(1徐變的概念混凝土在長期荷載作用下隨時(shí)間的延長而增加變形稱為徐變。混凝土承受長期荷載作用,其變形會(huì)隨著時(shí)間不斷增長,即荷載不變,變形仍隨時(shí)間延長而增大,一般要延續(xù)23年才逐漸穩(wěn)定。(2徐變對不同混凝土的影響(題:P46對鋼筋混凝土構(gòu)件,能消除鋼筋混凝土內(nèi)的應(yīng)力集中,使應(yīng)力較均勻地重新分布。對于大體積混凝土,可消除一部分由于溫度變形所產(chǎn)生的破壞力。但對于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),徐變使鋼筋的預(yù)應(yīng)力受到損失,從而降低結(jié)構(gòu)的承載能力。(1耐久性概念把混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持良好的使用性能和外觀完全整性,從而維持混凝土結(jié)構(gòu)安全,正常使用的能力稱為耐久性。混凝土的耐久性主要包括抗修,抗凍,抗化學(xué)腐蝕及預(yù)防堿骨科反映等。其中,混凝土的抗修,抗凍,抗侵蝕性與其內(nèi)部孔隙特征密切相關(guān)。如摻入引氣劑,使封閉孔數(shù)量增加,可增高混凝土的抗凍性。(2混凝土的碳化(由表及里即空氣中CO2與水泥石中Ca(OH2在有水條件下發(fā)生化學(xué)作用,生成CaCO3和水,碳化作用對混凝土的影響:碳化作用使混凝土的碳度降低,減弱了對鋼筋的保