東南大學2011土木工程材料第12次混凝土

1、土木工程材料（12）第六節(jié) 普通混凝土的配合比設計 概念； 基本要求：工作性、強度、耐久性和經(jīng)濟性； 三個參數(shù)：水灰比、砂率、單位用水量。 步驟：計算配合比、初步配合比、實驗室配合比、施工配合比。配合比設計步驟1、計算配合比（確定W/C、Sp、 C 、S、G、）2、初步配合比（W/C變動0.05）3、實驗室配合比（經(jīng)過工作性和強度試驗合格后確定的配合比）4、施工配合比（折扣了砂石含水量的配合比）。計算配合比步驟1、配制強度的確定（fcu,0）2、初步確定水灰比（W/C）3、選取單位用水量（W0）4、計算水泥用量（C0）5、選取合理的砂率（Sp）6、計算粗、細集料的用量（G0、S0）配合比的試配

2、、調(diào)整與確定1、配合比的試配、調(diào)整（工作性、表觀密度）2、配合比的確定（強度）3、表觀密度的校正施工配合比 根據(jù)工地現(xiàn)場的砂石含水率校正，得每方混凝土各組分材料用量。混凝土配合比設計實例（略） 例61（P154） 計算配合比； 實驗室配合比； 施工配合比。 習題：6-12。*混凝土配合比設計實例（略） 例 6-1 某框架結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設計強度等級為C30，施工采用機拌機振，混凝土坍落度要求為3550mm，并根據(jù)施工單位歷史資料統(tǒng)計，混凝土強度標準差=5 MPa。所用原材料情況如下：混凝土配合比設計實例 水泥：42.5級礦渣水泥，水泥密度為c=3.00gcm3，水泥強度等級標準

3、值的富余系數(shù)為1.08； 砂：中砂，級配合格，砂子表現(xiàn)密度os=2650kgm3 石：531.5mm碎石，級配尚可，石子表現(xiàn)密度og=2700kg/m3； 外加劑：FDN非引氣高效減水劑(粉劑)，適宜摻量為0.5?；炷僚浜媳仍O計實例 試求： （1）混凝土計算配合比； （2）混凝土摻加FDN減水劑的目的是為了既要使混凝土拌合物和易性有所改善，又要能節(jié)約一些水泥用量，故決定減水8，減水泥5，求此摻減水劑混凝土的配合比； （ 3）經(jīng)試配制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3，石子含水率為1，試計算混凝土施工配合比。 混凝土配合比設計實例解：1求混凝土計算配合比 (1

4、)確定混凝土配制強度（fcu，0） fcu,0=fcu,k+1.645=30+1.6455=38.23 MPa (2)確定水灰比(WC) W/C=（afce）/（fcu,0+abfce）=（0.4642.51.08）/（38.23+0.4642.51.08）=0.53 由于框架結(jié)構(gòu)混凝土梁處于干燥環(huán)境，故按表6-31可取水灰比值為0.53。 混凝土配合比設計實例(3)確定用水量 查表6-25，對于最大粒徑為31.5mm的碎石混凝土，當所需坍落度為3550 mm時，1m3混凝土的用水量可選用mw0=185 kg。(4)計算水泥用量（mc） mc=mw/（W/C）=185/0.53=349 kg

5、按表6-31，對于干燥環(huán)境的鋼筋混凝土最小水泥用量規(guī)定，可取mc0=349 kg；混凝土配合比設計實例（5）確定砂率(s)查表6-26，對于采用最大粒徑為31.5mm的碎石配制的混凝土，當水灰比為0.53時，其砂率值可選取s=35(采用插入法選定)。(6)計算砂、石用量(ms0，mg0) 用體積法計算，即 349/3.00+185/1.00+ms0/2.65+mg0/2.70+101=1000 (l) ms0/（ms0+mg0）100%=35%解此聯(lián)立方程，則得：ms0=644 kg，mg0=l198 kg?；炷僚浜媳仍O計實例(7)寫出混凝土計算配合比 1m3混凝土中各材料用量為：水泥349

6、 kg，水185kg，砂644kg，碎石l198kg。以質(zhì)量比表示即為 水泥：砂：石=1：185：3.43，WC=0.53混凝土配合比設計實例2計算摻減水劑混凝土的配合比 設lm3摻減水劑混凝土中的水泥、水、砂、石、減水劑的用量分別為mc、mw、ms、mg、mj，則其各材料用量應為 (1)水泥：mc=349(1-5)=332 kg (2)水：mw=185(1-8)=170 kg (3)砂、石：用體積法計算，即 332/3.00+170/1.00+ms/2.65+mg/2.70+101=1000 (l) ms/(ms+mg) 100%=35 解此聯(lián)立方程，則得：ms=664 kg，mg=l233

7、 kg (4)減水劑FDN：mj=3320.5=1.66 kg 混凝土配合比設計實例3換算成施工配合比 設施工配合比lm3混凝土中水泥、砂、石、水、減水劑等各材料用量分別為mc、ms、mg、mw、mj，則 mc=mc=332kg mj=mj=1.66kg ms=ms(1+a%)=664(1+3%)=684kg mg=mg(1+b%)=1233(1+1%)=1245kg mw=mw-msa%-mgb%=170-6643%-12331%=138kg第七章 特種水泥混凝土（略）*一、高強混凝土和高性能混凝土二、纖維增強混凝土三、粉煤灰混凝土四、輕集料混凝土五、大孔混凝土六、多孔混凝土太陽宮圖*；其它

8、輕混凝土建筑圖片*學習要點和方法 概念 措施 應用 比較 機理第六章 水泥混凝土復習*組成材料：水泥、砂、石、水、外加劑和礦物摻合料（礦粉和粉煤灰）性能：工作性、力學性能、物理性能和耐久性。質(zhì)量控制配合比設計高性能混凝土特種混凝土 習題：6-9，6-10，6-11，6-12。補充習題1：水泥中的混合材摻量與混凝土中的摻合料摻量有何關系？為什么？補充習題2：C類粉煤灰（高鈣灰）對混凝土性能的影響？第六章 水泥混凝土復習* 一、是非題 1、兩種砂子的細度模數(shù)相同，則它們的級配也一定相同。()2、砂子的細度模數(shù)越大，則該砂的級配越好。()3、在混凝土拌合物中，保持W/C不變增加水泥漿量，可增大拌合物

9、的流動性。()4、對混凝土拌合物流動性大小起決定性作用的是加水量的大小。()第六章 水泥混凝土復習 5、卵石混凝土比同條件配合比的碎石混凝土的流動性大，但強度要低一些。()6、流動性大的混凝土比流動小的混凝土的強度低。()7、W/C很小的混凝土，其強度不一定很高。()8、混凝土的實驗室配合比和施工配合比二者的W/C是不相同。()9、混凝土的強度標準差值越大，表明混凝土質(zhì)量越穩(wěn)定，施工水平越高。()10、混凝土采用蒸汽養(yǎng)護后，其早期強度和后期強度都得到提高。()第六章 水泥混凝土復習二、選擇題(正確答案填在括號內(nèi)) 1、配制混凝土用砂的要求采用()的砂。a、空隙率較?。?b、總表面積較小； c、

10、空隙率和總表面積都較小。 2、含水為5的砂子220g，烘干至恒重時為()ga、209.00；b、209.52； c、209.55。 第六章 水泥混凝土復習3、兩種砂子的細度模數(shù)Mx相同時，則它們的級配()。a、一定相同b、一定不同 c、不一定相同 4、壓碎指標是表示()強度的指標之一。a、混凝土b、石子c、輕骨料 5、試拌混凝土時，當流動性偏低時，可采用提高()的辦法調(diào)整。a、加水量b、水泥用量c、水泥漿量(W/C保持不變)第六章 水泥混凝土復習 6、原材料確定時，影響混凝土強度的決定性因素是()。a、水泥用量b、水灰比 c、骨料的質(zhì)量 7、混凝土配合比設計中的三個重要參數(shù)是()。a、W、C、

11、Sb、W、W/C、Sp c、W/C、C、Sp 第六章 水泥混凝土復習8、混凝土的配制強度應比要求的強度等級高，提 高 的 幅 度 的 大 小 取 決 于 ( )a、要求的強度保證率 b、施工水平 c、要求的強度保證率和施工水平 9、輕骨料的強度指標是()。a、壓碎指標 b、立方體抗壓強度 c、筒壓強度 10、大體積混凝土常用外加劑是()。a、早強劑b、緩凝劑 c、引氣劑 第六章 水泥混凝土復習11、混凝土冬季施工時，可加的外加劑是()。a、速凝劑b、早強劑 c、引氣劑 12、混凝土夏季施工時，可加的外加劑是()。a、減水劑b、緩凝劑 c、早強劑第六章 水泥混凝土復習三、填充題 1、在混凝中，砂

12、子和石子起（）作用，水泥漿在凝結(jié)前起（）作用，在硬化后起（）作用。 2、砂子的篩分曲線表示砂子的（）、細度模數(shù)表示砂子的（）。 3、使用級配良好，粗細程度適中的骨料，可使混凝土拌合物的（）較好，（）用量較少，同時可以提高混凝土的（）和（）。第六章 水泥混凝土復習4、混凝土拌合物的和易性包括（）、（）和（）三方面的含義，其中（）可采用坍落度和維勃稠度表示，（）和（）憑經(jīng)驗目測。 5、當混凝土所用粗細骨料的品種和比例一定時，為獲得所要求的流動性，所需（）基本是一定的，即使（）用量在一定范圍內(nèi)有所變動，也無影響，稱此為（）法則。 6、在原材料性質(zhì)一定時，影響混凝土拌合物和易性的主要因素是（）、（）、

13、（）和（）。第六章 水泥混凝土復習 7、配制混凝土時要用（）砂率，這樣可在水泥用量一定的情況下，獲得最大的（），或在（）一定的條件下，（）用量最少。 8、影響混凝土強度的主要因素有（）、（）和（），其中（）是影響混凝土強度的決定性因素。 9、提高混凝土耐久性的措施是（）、（）、（）、（）和（）。第六章 水泥混凝土復習 10、混凝土的徐變對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有利作用是（）和（），不利作用是（）。 11、在混凝土拌合物中加入減水劑，會產(chǎn)生下列各效果：當原配合比不變時，可提高拌合物的（）；在保持混凝土強度和坍落度不變的情況下，可減少（）及節(jié)約（）；在保持流動性和水泥用量不變的情況下，可以減少（）和提高

14、（）。 第六章 水泥混凝土復習12、設計混凝土配合比應同時滿足（）、（）、（）和（）等四項基本要求。 13、在混凝土配合比設計中，水灰比主要由（）和（）等因素確定，用水量是由（）確定，砂率是由（）確定。第六章 水泥混凝土復習四、名詞解釋 1、普通混凝土； 2、重混凝土； 3、輕混凝土； 4、顆粒級配； 5、細度模數(shù)； 6、最大粒徑； 7、壓碎指標； 8、飽和面干狀態(tài)； 9、砂率； 10、砼拌合物的和易性； 11、流動性； 12、粘聚性； 13、保水性； 14、坍落度； 15、合理砂率； 16、蒸汽養(yǎng)護； 17、混凝土徐變； 18、混凝土碳化； 19、混凝土外加劑； 20、減水劑； 21、早強劑

15、； 22、緩凝劑 ；23、引氣劑； 24、速凝劑 ；25、筒壓強度； 26、堿-骨料反應。第六章 水泥混凝土復習五、計算題 1、三個建筑工地上生產(chǎn)的混凝土，實際平均強度都是23Mpa，設計強度等級都是C 2O，三個工地的離差系數(shù)C V值分別為0.102，0.155和0.250，問三個工地生產(chǎn)的混凝土強度保證率分別是多少? 2、某混凝土經(jīng)試拌調(diào)整后，得配合比為12.204.40，W/C=0.6，已知c=3.10g/，s=2.60g/,g=2.65g/。求1混凝土各材料用量。 第六章 水泥混凝土復習3、混凝土計算配合比為12.134.31，W/C=0.58，在試拌調(diào)整時，增加10的水泥漿用量。求(

16、1)該混凝土的基準配合比；(2)若已知以基準配合比配制的混凝土每需用水泥320，求1混凝土中其它材料用量。 4、已知混凝土的實驗室配合比為12.404.10，W/C=0.6，1混凝土的用水量W=180。施工現(xiàn)場砂子含水率3，石子含水率1。求：(1)混凝土的施工配合比。(2)每拌100水泥時，各材料的用量。第六章 水泥混凝土復習六、問答題 1、配制混凝土應滿足哪些要求?這些要求在哪些設計步驟中得到保證?2、粗砂、中砂和細砂如何劃分?配制混凝土時選用哪種砂最優(yōu)?為什么? 3、生產(chǎn)混凝土時加減水劑，在下列條件下可取得什么效果?(1)用水量不變時(2)減水，水泥用量不變時(3)減水又減水泥，水灰比不變

17、時。第六章 水泥混凝土復習 4、影響混凝土和易性主要因素是什么?怎樣影響?5、改善混凝土和易性的主要措施有哪些?哪種措施效果最好?6、影響混凝土強度的主要因素是什么?怎樣影響?7、什么是混凝土的徐變?徐變在工程上有何實際意義?8、影響混凝土耐久性的決定性因素是什么?提高混凝土耐久性的主要措施是哪些?第六章 水泥混凝土復習 9、生產(chǎn)混凝土時，下列各種措施中，哪些可以節(jié)約水泥?為什么?(1)采用蒸汽養(yǎng)(2)采用合理砂率(3)采用流動性較大的混凝土拌合物(4)加入氯化鈣(5)使用粗砂(6)加入減水劑(7)提高施工質(zhì)量水平，減少混凝土強度波動程度。10、配制快硬高強混凝土有哪些主要方法?第七節(jié) 輕混凝

18、土（略）一、輕集料混凝土二、大孔混凝土三、多孔混凝土太陽宮圖*；其它輕混凝土建筑圖片*第七節(jié) 輕混凝土（略） 輕混凝土的特性（1）輕質(zhì)：結(jié)構(gòu)自重小、高層建筑下面幾層柱子尺寸可減小，節(jié)省投資。（2）保溫性能良好：降低建筑物采暖和降溫費用。（3）耐火性能良好：特別適合于耐火要求高的高層建筑和工業(yè)建筑。（4）力學性能良好：力學性能比較接近普通混凝土，但其彈性模量較低、變形較大，能使輕混凝土建筑具有較高的抗震能力。適合于抗震要求較高的地區(qū)，如日本。（5）易于加工：輕混凝土中尤其是多孔混凝土，很容易釘入釘子和鋸切，對于施工中固定門窗框、接裝管道和電線等帶來了很大方便。一、輕集料混凝土 概念：用輕粗集料，

19、輕砂（或普通砂）表觀密度1950kg/m3。（插圖*） 分類（1）工業(yè)廢渣輕集料混凝土，如粉煤灰陶?；炷粒唬?）天然輕集料混凝土，如膨脹珍珠巖混凝土。（一）輕集料的種類、制造方法及性質(zhì)1、輕集料按來源分為三類（1）工業(yè)廢渣輕集料粉煤灰陶粒、自燃煤矸石、膨脹礦渣珠、煤渣及其輕砂。（2）天然輕集料天然形成的多孔巖石，經(jīng)加工而成的輕集料，如浮石、火山渣及其輕砂。（3）人造輕集料以地方材料為原料，經(jīng)加工而成的輕集料，如頁巖陶粒、粘土陶粒、膨脹珍珠巖及其輕砂。（一）輕集料的種類、制造方法及性質(zhì)2、按顆粒形狀分為三類（1）圓球型；（2）普通型；（3）碎石型。3、性質(zhì)（1）密度等級（表4-28，p114-

20、115）（2）強度（筒壓法，圖4-30，下頁）（3）輕集料的級配（4）輕集料的吸水率（意義）（一）輕集料的種類、制造方法及性質(zhì)4、輕集料混凝土施工中應注意的問題（1）輕集料吸水率較大，可以采用干燥集料，也可采用預潤濕的集料；但兩者工作性變化有較大差別；（2）輕集料易上浮，不易攪拌均勻；（3）輕集料混凝土拌合物坍落度損失較大，故運輸距離應盡量短；（4）避免表面失水太快引起網(wǎng)狀裂紋。二、大孔混凝土 概念：大孔混凝土是以粗集料、水泥和水配制而成的一種輕混凝土，又稱無砂混凝土（插圖*）。滲水混凝土、生態(tài)混凝土。 結(jié)構(gòu)特點：集料之間靠水泥漿粘結(jié)，大孔結(jié)構(gòu)。 性能特點：導熱系數(shù)系數(shù)小，吸濕性小，收縮小，抗

21、凍性較差。 應用：漏水管、漏水板；制作空心砌塊和各種板材。三、多孔混凝土（一）加氣混凝土 概念：含鈣材料（水泥、石灰）、含硅材料（石英砂、粉煤灰、礦渣等）和加氣劑作為原材料，經(jīng)磨細、攪拌、澆注、切割和壓蒸養(yǎng)護等工序制成（插圖*）。 加氣劑：鋁粉。 加氣反應：2Al+3Ca(OH)2+6H2O=3CaOAl2O3 6H2O+3H2三、多孔混凝土 性能特點：與普通混凝土相比，導熱系數(shù)較小、密度較小、強度較低。 應用：砌塊、條板。（二）泡沫混凝土 概念：水泥漿和泡沫劑拌和后硬化而成的多孔混凝土。 泡沫劑：松香膠泡沫劑、水解血泡沫劑。 摻合料：粉煤灰、礦粉。三、多孔混凝土 性能特點：密度小、強度較低、導熱系數(shù)小。 應用：輕質(zhì)墻體材料。第八節(jié) 其它品種的混凝土（略）一、防水混凝土（抗?jié)B混凝土）二、流態(tài)混凝土三、耐熱混凝土四、耐酸混凝土五、纖維混凝土六、聚合物混凝土七、防輻射混凝土（略）八、噴射混凝土（略）一、防水混凝土 概念：抗?jié)B等級P6的混凝土。 提高抗?jié)B性的方法：（1）骨料級配法（效果較差）（2）采用較小的水灰比（3）外加劑防水：引氣劑；減水劑；防水劑；膨脹劑；復合外加劑。（4）特種水泥（如膨脹水泥等）。 應用：地下室底板、墻板、外墻、屋面等。二、高強混凝土 概念：抗壓強度C60的混凝土。 特點：強度高、耐久性好、變形小、彈