項目2：普通混凝土及應用

1、2022-3-5江西現(xiàn)代學院建筑工程分院任課教師：王小廣Tel:135170829402022-3-5項目項目1：混凝土的分類及特點：混凝土的分類及特點項目項目2：普通混凝土及應用：普通混凝土及應用項目項目3：混凝土外加劑與生產混凝土外加劑與生產項目項目4：輕質混凝土及應用輕質混凝土及應用項目項目5：特種混凝土及應用特種混凝土及應用項目項目6：混凝土材料試驗混凝土材料試驗1、混凝土的分類、混凝土的分類2、混凝土的特點、混凝土的特點1 1、硅酸鹽混凝土的性能及應用、硅酸鹽混凝土的性能及應用2、其他混凝土的性能及應用其他混凝土的性能及應用1、混凝土的性能試驗混凝土的性能試驗情 境 載 體1 1、輕

2、骨料混凝土的性能及應用、輕骨料混凝土的性能及應用2、其他混凝土的性能及應用其他混凝土的性能及應用1 1、混凝土外加劑、混凝土外加劑2、混凝土的生產混凝土的生產1 1、普通混凝土的組成、普通混凝土的組成2、普通、普通混凝土的性能混凝土的性能3 3、普通混凝土的應用、普通混凝土的應用學 習 項目4學時22學時10學時6學時10學時8學時2022-3-5情境二：普通混凝土及應用情境二：普通混凝土及應用2022-3-5任務3普通混凝土的組成任務4普通混凝土的性能任務5普通混凝土的應用2022-3-5任務3：普通混凝土的組成是由膠凝材料、骨料和水，必要時摻入化學外加劑和礦物質混合材料，按適當比例配合，拌

3、制成拌合物，經硬化而成的人造石材。廣義混凝土普通混凝土是由水泥作為膠凝材料、石子和砂為粗細骨料和水，必要時摻入化學外加劑和礦物質混合材料，按適當比例配合，拌制成拌合物，經硬化而成的人造石材。也是工程中應用最為廣泛的。2022-3-5普通混凝土：是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、細骨料（砂）和水拌和，經硬化而成的一種人造石材。各組成材料的作用各組成材料的作用粗骨料（碎石或卵石）在混凝土中起總體的骨架作用，并抑制水泥的收縮；砂、水泥和水形成水泥砂漿，包裹在粗骨料表面并填充骨料間的空隙，使混凝土具有流動性和可塑性。在水泥砂漿中：砂起骨架作用，并抑制水泥的收縮。水泥和水組成的水泥漿體在硬化前起潤滑作用，

4、使混凝土拌合物具有良好的工作性能，硬化后將骨料膠結在一起，形成堅固的整體。2022-3-5一、一、水泥水泥二、二、細骨料砂子細骨料砂子三、三、粗骨料石子粗骨料石子四、四、混凝土用水混凝土用水普通混凝土結構示意圖普通混凝土結構示意圖 1石子石子2砂子砂子3水泥漿水泥漿4氣孔氣孔 2022-3-53.1 水泥1 1、水泥品種的選擇、水泥品種的選擇配制混凝土時，一般可采用六大品種的硅酸鹽類水泥，必要時也可采用快硬水泥、鋁酸鹽水泥等。 應根據工程所處的環(huán)境及工程的特點合理選擇水泥的品種。2 2、 水泥強度等級的選擇水泥強度等級的選擇水泥強度等級應與所配制的混凝土強度等級相適應。一般以水泥強度（以MPa

5、為單位）為混凝土強度等級的1.52.0倍較適宜，水泥強度等級過高或過低，會導致水泥用量過少或過多，對混凝土的技術性能及經濟效果都不利。2022-3-53.2 細骨料砂子普通混凝土的細骨料主要采用天然砂和人工砂天然砂人工砂是由自然風化、水流搬運和分選、堆積形成的粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質巖、風化巖石的顆粒。按產源不同，天然砂分為山砂、河砂和海砂是經除土處理的機制砂、混合砂的統(tǒng)稱2022-3-5砂按技術要求分為類、類、類。類宜用于強度等級大于C60的混凝土。類宜用于強度等級C30C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土。類宜用于強度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。2022-3-5為

6、了節(jié)約水泥，并使混凝土結構達到較高密實度，選擇骨料時，應盡可能選用總表面積較小、空隙率較小的骨料。空隙率與顆粒級配有關空隙率與顆粒級配有關砂子的總表面積與粗細程度有關砂子的總表面積與粗細程度有關砂的粗細程度及顆粒級配砂的粗細程度不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸬目傮w粗細程度砂的顆粒級配指粒徑不同的砂?；ハ啻钆涞那闆r。同樣粒徑的砂空隙率最大，若大顆粒間空隙由中顆粒填充，空隙率會減小，若再填充以小顆粒，空隙率更小2022-3-5骨料顆粒級骨料顆粒級配示意圖配示意圖 (a)單一粒徑單一粒徑(b)兩種粒徑兩種粒徑(c)多種粒徑多種粒徑 2022-3-5顆粒的粗細程度與顆粒級配的評定顆粒的粗細程度與顆粒級配的評

7、定砂的粗細程度和顆粒級配，常用篩分析方法進行評定。稱取試樣500g，將試樣倒入按孔徑大小從上到下組合的套篩(附篩底)上進行篩分，然后稱取各篩上的篩余量，計算各篩的分計篩余百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6及累計篩余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6。累計篩余率累計篩余率與與分計篩余率分計篩余率計算關系計算關系2022-3-52345611()5100 xAAAAAAMA建筑用砂按細度模數(shù)分為粗、中、細三種規(guī)格，其細度模數(shù)分別為：粗砂：3.73.1中砂：3.0 2.3細砂：2.2 1.6 砂的粗細程度用細度模數(shù)Mx表示:2022-3-5砂的顆粒級配用級配區(qū)表示，以級配區(qū)或級配曲線判定

8、砂級配的合格性。對細度模數(shù)為3.7 1.6的建筑用砂，根據600m篩的累計篩余百分率分成3個級配區(qū)。以累計篩余百分率為縱坐標，篩孔尺寸為橫坐標，可以畫出砂子3個級配區(qū)的級配曲線。砂的級配曲線砂的級配曲線 2022-3-53.3 粗骨料石子普通混凝土的粗骨料分為碎石和卵石碎石是天然巖石或卵石經機械破碎、篩分制成的，粒徑大于4.75mm的巖石顆粒卵石是由自然風化、水流搬運和分選、堆積形成的，粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。按產源不同可分為河卵石、海卵石、山卵石等2022-3-5卵石碎石卵石、碎石按技術要求分為類、類、類。類宜用于強度等級大于C60的混凝土。類宜用于強度等級C30C60及抗凍、抗?jié)B

9、或其他要求的混凝土。類宜用于強度等級小于C30的混凝土。2022-3-5混凝土用骨料對其顆粒級配和粗細程度的要求是：（1）總孔隙率小（孔隙率取決于顆粒級配）。（2）總表面積小（總表面積用最大粒徑來衡量）。最大粒徑最大粒徑和和顆粒級配顆粒級配1.最大粒徑Dmax粗骨料公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒徑最大粒徑。粗骨料的最大粒徑增大，則其總表面積相應減小，包裹粗骨料所需的水泥漿量就減少，可節(jié)約水泥；或者在一定和易性和水泥用量條件下，能減少用水量而提高混凝土強度。但粗骨料的最大粒徑不是越大越好。規(guī)范規(guī)定：（1）不超過結構最小截面尺寸的1/4；（2）不超過鋼筋最小凈距的3/4；（3）不超過40mm；（

10、4）對于泵送混凝土，碎石最大粒徑與輸送管道內徑之比不超過1:3，卵石不超過1:2.52022-3-52. 顆粒級配良好的粗骨料，對提高混凝土強度、耐久性，節(jié)約水泥極為有利。粗骨料的顆粒級配分為：連續(xù)粒級:工程中較為常用。間斷級配:理論上可獲得較小的空隙率，但實際使用中，對混凝土的工作性不利。 單粒粒級:空隙率大，工程中不用，只用于配制連續(xù)級配或間斷級配。2022-3-53.4 混凝土用水對混凝土用水的質量要求：不得影響混凝土的和易性及凝結；不得有損于混凝土強度的發(fā)展；不得降低混凝土的耐久性，加快鋼筋銹蝕及導致預應力鋼筋脆斷；不得污染混凝土表面混凝土拌和用水標準(JGJ63-1989)對混凝土用

11、水提出了具體的質量要求：(1)混凝土用水應為清潔可飲用的水；(2)對于水質有懷疑的水（地表水、地下水、經處理的工業(yè)廢水）需經檢驗合格，方可使用；(3)海水只可用于無飾面要求的素混凝土。2022-3-5任務4：普通混凝土的性能混凝土的性質包括混凝土拌合物的和易性、混凝土強度、變形性及耐久性等。混凝土各組成材料按一定比例攪拌后，尚未凝結硬化的材料稱為混凝土拌合物，也稱混凝土混合料、新拌混凝土。2022-3-54.1普通混凝土拌合物的性質 和易性又稱工作性，是指混凝土拌合物在一定的施工條件下，便于各種施工工序的操作，以保證獲得均勻密實的混凝土的性能。和易性保水性流動性粘聚性三者既互相聯(lián)系，又互相矛盾

12、。施工時應兼顧三者，使拌合物既滿足要求的流動性，又保證良好的粘聚性和保水性。2022-3-5流動性是指拌合物在自重或施工機械振搗作用下，能產生流動并均勻密實地填充整個模型的性能。流動性好的混凝土拌合物操作方便、易于搗實和成型。粘聚性保水性是指拌合物在施工過程中，各組成材料互相之間有一定的粘聚力，不出現(xiàn)分層離析，保持整體均勻的性能。保水性是指拌合物保持水分，不致產生嚴重泌水的性質。2022-3-5和易性的測定1 1、坍落度及坍落擴展度試驗、坍落度及坍落擴展度試驗混凝土拌合物按坍落度分級混凝土拌合物按坍落度分級 坍落度測定坍落度測定 2022-3-5混凝土拌合物的坍落度應在一個適宜的范圍內。其值可

13、根據工程結構種類、鋼筋疏密程度及振搗方法按下表選用。 2022-3-52 2、維勃稠度試驗維勃稠度試驗維勃稠度試驗需用維勃稠度測定儀，所用時間（以秒計）稱為該混凝土拌合物的維勃稠度。維勃稠度值越大，說明混凝土拌合物越干硬?；炷涟韬衔锔鶕S勃稠度大小分為4級。維勃稠度儀維勃稠度儀 混凝土按維勃稠度的分級混凝土按維勃稠度的分級 2022-3-5影響混凝土和易性的主要因素水泥漿的數(shù)量在水灰比不變的條件下，增加混凝土單位體積中的水泥漿數(shù)量，能使骨料周圍有足夠的水泥漿包裹，改善骨料之間的潤滑性能，從而使混凝土拌合物的流動性提高。水泥漿的稠度水泥漿的稠度主要取決于水灰比(1m3混凝土中水與水泥用量的比值

14、)大小。水灰比過大，水泥漿太稀，產生嚴重離析及泌水現(xiàn)象；過小，因流動性差而難于施工，通常水灰比在0.400.75之間，并盡量選用小的水灰比。2022-3-5砂率是指混凝土內砂的質量占砂、石總量的百分比。砂率?。核嗌皾{數(shù)量少，不足以填充粗骨料的空隙，并有一定的粗骨料包裹層，混凝土流動性小，粘聚性及保水性也差。砂率大：水泥漿的數(shù)量顯少，不足以填充砂的空隙，并有一定的水泥漿包裹砂的表面，混凝土流動性也小，但粘聚性及保水性好。合理砂率一般通過試驗確定，在不具備試驗的條件下，可參考下表選取。砂率與水泥用量關系砂率與水泥用量關系(坍落度不變坍落度不變) 砂率與坍落度關系砂率與坍落度關系(水及水泥用量不變

15、水及水泥用量不變) 2022-3-5原材料的性質水泥品種 如粉煤灰水泥易泌水、火山灰水泥保水性好，但流動性小。骨料 如其他條件相同，卵石混凝土比碎石混凝土流動性大，級配好的比級配差的和易性好。其他因素外加劑拌制混凝土時，摻入少量外加劑，有利于改善和易性 。溫度 混凝土拌合物的流動性隨溫度的升高而降低。時間 隨著時間的延長，拌和后的混凝土坍落度逐漸減小。2022-3-54.1普通混凝土的變形性能 1、非荷載作用下變形化學收縮干濕變形溫度變形2、荷載作用下的變形2022-3-5混混凝凝土土徐徐變變曲曲線線 荷載作用下的變形主要是瞬時變形和徐變。瞬時變形是任何材料都有的性質。徐變是指在長期不變的荷載

16、作用下隨時間而增長的變形徐變是混凝土所特有的性質，產生的主要原因是混凝土中的水泥石含有凝膠體（凝膠孔）。徐變大小與許多因素有關。如水灰比、養(yǎng)護條件、水泥用量、荷載的大小及加荷齡期等。徐變的產生，有利也有弊。2022-3-54.1普通混凝土的強度 1. 1. 混凝土立方體抗壓強度混凝土立方體抗壓強度普通混凝土力學性能試驗方法(GB/T 500812002)規(guī)定，制作150mm150mm150 mm的標準立方體試件(在特殊情況下，可采用150mm300mm的圓柱體標準試件)，在標準條件(溫度202，相對濕度95%以上)下或在溫度為202的不流動的Ca(OH)2飽和溶液中養(yǎng)護到28d，所測得的抗壓強

17、度值為混凝土立方體抗壓強度，以fcu表示。 當采用非標準尺寸(邊長為100mm、200mm)試件時，應換算成標準試件的強度。換算方法是將所測得的強度乘以相應的換算系數(shù)。 強度換算系數(shù)強度換算系數(shù)(GB/T 500812002) 2022-3-52 2. .混凝土軸心抗壓強度混凝土軸心抗壓強度普通混凝土力學性能試驗方法(GB/T 50081-2002)規(guī)定，采用150mm150mm300mm的棱柱體作為標準試件，測得的抗壓強度為軸心抗壓強度fcp。 混凝土的軸心抗壓強度fcp與立方體抗壓強度fcu之間具有一定關系，通過大量試驗表明：在立方體抗壓強度fcu為1055MPa的范圍內，fcp=(0.7

18、0.8)fcu。 3.3.混凝土立方體抗壓強度標準值混凝土立方體抗壓強度標準值具有95%保證率的立方體抗壓強度。4.4.混凝土強度等級混凝土強度等級根據立方體抗壓強度標準值。普通混凝土通常劃分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等12個強度等級(C60以上的混凝土稱為高強混凝土)。2022-3-5影響混凝土強度的主要因素1. 1. 水泥強度等級和水灰比水泥強度等級和水灰比水灰比相同時，水泥強度等級越高，混凝土強度也越大。水泥強度等級相同時，水灰比越小，混凝土強度也越高?；炷翉姸扰c水灰比呈曲線關系，而與灰水比呈直線關系。()cuacebCffWab及與粗骨料的種類有關無試驗資料時：碎石： 分別取0.46、0.07卵石： 分別取0.48、0.33ab及ab及2022-3-52. 2. 粗骨料的顆粒形狀和表面特征粗骨料的顆粒形狀和表面特征 粗骨料對混凝土強度的影響主要表現(xiàn)在顆粒形狀和表面特征上。反映在 的取值。當粗骨料中含有大量針片狀顆粒及風化的巖石時，會降低混凝土強度。碎石表面粗糙、多棱角，與水泥石粘結力較強，而卵石表面光滑，與水泥石粘結力較弱。因此，水泥強度等級和水灰比相