項(xiàng)目2：普通混凝土及應(yīng)用

1、2022-3-27江西現(xiàn)代學(xué)院建筑工程分院任課教師：王小廣Tel:135170829402022-3-27項(xiàng)目項(xiàng)目1：混凝土的分類及特點(diǎn)：混凝土的分類及特點(diǎn)項(xiàng)目項(xiàng)目2：普通混凝土及應(yīng)用：普通混凝土及應(yīng)用項(xiàng)目項(xiàng)目3：混凝土外加劑與生產(chǎn)混凝土外加劑與生產(chǎn)項(xiàng)目項(xiàng)目4：輕質(zhì)混凝土及應(yīng)用輕質(zhì)混凝土及應(yīng)用項(xiàng)目項(xiàng)目5：特種混凝土及應(yīng)用特種混凝土及應(yīng)用項(xiàng)目項(xiàng)目6：混凝土材料試驗(yàn)混凝土材料試驗(yàn)1、混凝土的分類、混凝土的分類2、混凝土的特點(diǎn)、混凝土的特點(diǎn)1 1、硅酸鹽混凝土的性能及應(yīng)用、硅酸鹽混凝土的性能及應(yīng)用2、其他混凝土的性能及應(yīng)用其他混凝土的性能及應(yīng)用1、混凝土的性能試驗(yàn)混凝土的性能試驗(yàn)情 境 載 體1 1

2、、輕骨料混凝土的性能及應(yīng)用、輕骨料混凝土的性能及應(yīng)用2、其他混凝土的性能及應(yīng)用其他混凝土的性能及應(yīng)用1 1、混凝土外加劑、混凝土外加劑2、混凝土的生產(chǎn)混凝土的生產(chǎn)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(yīng)用、普通混凝土的應(yīng)用學(xué) 習(xí) 項(xiàng)目2022-3-27情境二：普通混凝土及應(yīng)用情境二：普通混凝土及應(yīng)用2022-3-27任務(wù)3普通混凝土的組成任務(wù)4普通混凝土的性能任務(wù)5普通混凝土的應(yīng)用2022-3-27任務(wù)3：普通混凝土的組成是由膠凝材料、骨料和水，必要時(shí)摻入化學(xué)外加劑和礦物質(zhì)混合材料，按適當(dāng)比例配合，拌制成拌合物，經(jīng)硬化而成的人造石材

3、。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(xì)骨料和水，必要時(shí)摻入化學(xué)外加劑和礦物質(zhì)混合材料，按適當(dāng)比例配合，拌制成拌合物，經(jīng)硬化而成的人造石材。也是工程中應(yīng)用最為廣泛的。2022-3-27普通混凝土：是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、細(xì)骨料（砂）和水拌和，經(jīng)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(dòng)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，使混凝土拌合物具有良好的工作性

4、能，硬化后將骨料膠結(jié)在一起，形成堅(jiān)固的整體。2022-3-27一、一、水泥水泥二、二、細(xì)骨料砂子細(xì)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(jié)構(gòu)示意圖普通混凝土結(jié)構(gòu)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 2022-3-273.1 水泥1 1、水泥品種的選擇、水泥品種的選擇配制混凝土?xí)r，一般可采用六大品種的硅酸鹽類水泥，必要時(shí)也可采用快硬水泥、鋁酸鹽水泥等。 應(yīng)根據(jù)工程所處的環(huán)境及工程的特點(diǎn)合理選擇水泥的品種。2 2、 水泥強(qiáng)度等級的選擇水泥強(qiáng)度等級的選擇水泥強(qiáng)度等級應(yīng)與所配制的混凝土強(qiáng)度等級相適應(yīng)。一般以水泥強(qiáng)度（以MPa為單位）為混凝土強(qiáng)度等級的

5、1.52.0倍較適宜，水泥強(qiáng)度等級過高或過低，會(huì)導(dǎo)致水泥用量過少或過多，對混凝土的技術(shù)性能及經(jīng)濟(jì)效果都不利。2022-3-273.2 細(xì)骨料砂子普通混凝土的細(xì)骨料主要采用天然砂和人工砂天然砂人工砂是由自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)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(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒。按產(chǎn)源不同，天然砂分為山砂、河砂和海砂是經(jīng)除土處理的機(jī)制砂、混合砂的統(tǒng)稱2022-3-27砂按技術(shù)要求分為類、類、類。類宜用于強(qiáng)度等級大于C60的混凝土。類宜用于強(qiáng)度等級C30C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土。類宜用于強(qiáng)度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。2022-3-27為了節(jié)約水泥，并使混凝

6、土結(jié)構(gòu)達(dá)到較高密實(shí)度，選擇骨料時(shí)，應(yīng)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(guān)空隙率與顆粒級配有關(guān)砂子的總表面積與粗細(xì)程度有關(guān)砂子的總表面積與粗細(xì)程度有關(guān)砂的粗細(xì)程度及顆粒級配砂的粗細(xì)程度不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸬目傮w粗細(xì)程度砂的顆粒級配指粒徑不同的砂粒互相搭配的情況。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(huì)減小，若再填充以小顆粒，空隙率更小2022-3-27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 2022-3-27顆粒的粗細(xì)程度與顆粒級配的評定顆粒的粗細(xì)程度與顆粒級配的評定砂的粗細(xì)程度和

7、顆粒級配，常用篩分析方法進(jìn)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(jìn)行篩分，然后稱取各篩上的篩余量，計(jì)算各篩的分計(jì)篩余百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6及累計(jì)篩余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6。累計(jì)篩余率累計(jì)篩余率與與分計(jì)篩余率分計(jì)篩余率計(jì)算關(guān)系計(jì)算關(guān)系2022-3-272345611()5100 xAAAAAAMA建筑用砂按細(xì)度模數(shù)分為粗、中、細(xì)三種規(guī)格，其細(xì)度模數(shù)分別為：粗砂：3.73.1中砂：3.0 2.3細(xì)砂：2.2 1.6 砂的粗細(xì)程度用細(xì)度模數(shù)Mx表示:2022-3-27砂的顆粒級配用級配區(qū)表示，以級配區(qū)或級配曲線判定砂級配的合格

8、性。對細(xì)度模數(shù)為3.7 1.6的建筑用砂，根據(jù)600m篩的累計(jì)篩余百分率分成3個(gè)級配區(qū)。以累計(jì)篩余百分率為縱坐標(biāo)，篩孔尺寸為橫坐標(biāo)，可以畫出砂子3個(gè)級配區(qū)的級配曲線。砂的級配曲線砂的級配曲線 2022-3-273.3 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(jīng)機(jī)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(fēng)化、水流搬運(yùn)和分選、堆積形成的，粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。按產(chǎn)源不同可分為河卵石、海卵石、山卵石等2022-3-27卵石碎石卵石、碎石按技術(shù)要求分為類、類、類。類宜用于強(qiáng)度等級大于C60的混凝土。類宜用于強(qiáng)度等級C30C60及抗凍、抗?jié)B 或其他要

9、求的混凝土。類宜用于強(qiáng)度等級小于C30的混凝土。2022-3-27混凝土用骨料對其顆粒級配和粗細(xì)程度的要求是：（1）總孔隙率?。紫堵嗜Q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(yīng)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(qiáng)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(jié)構(gòu)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；（4）對

10、于泵送混凝土，碎石最大粒徑與輸送管道內(nèi)徑之比不超過1:3，卵石不超過1:2.52022-3-272. 顆粒級配良好的粗骨料，對提高混凝土強(qiáng)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(shí)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。2022-3-273.4 混凝土用水對混凝土用水的質(zhì)量要求：不得影響混凝土的和易性及凝結(jié)；不得有損于混凝土強(qiáng)度的發(fā)展；不得降低混凝土的耐久性，加快鋼筋銹蝕及導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷；不得污染混凝土表面混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)(JGJ63-1989)對混凝土用水

11、提出了具體的質(zhì)量要求：(1)混凝土用水應(yīng)為清潔可飲用的水；(2)對于水質(zhì)有懷疑的水（地表水、地下水、經(jīng)處理的工業(yè)廢水）需經(jīng)檢驗(yàn)合格，方可使用；(3)海水只可用于無飾面要求的素混凝土。2022-3-27任務(wù)4：普通混凝土的性能混凝土的性質(zhì)包括混凝土拌合物的和易性、混凝土強(qiáng)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(jié)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。2022-3-274.1普通混凝土拌合物的性質(zhì) 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(shí)的混凝土的性能。保水性流動(dòng)性粘聚性三者既互相聯(lián)系，又互相矛盾。施

12、工時(shí)應(yīng)兼顧三者，使拌合物既滿足要求的流動(dòng)性，又保證良好的粘聚性和保水性。2022-3-27流動(dòng)性是指拌合物在自重或施工機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并均勻密實(shí)地填充整個(gè)模型的性能。流動(dòng)性好的混凝土拌合物操作方便、易于搗實(shí)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(chǎn)生嚴(yán)重泌水的性質(zhì)。2022-3-27和易性的測定1 1、坍落度及坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)、坍落度及坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)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 2022-3-27混凝土拌合物的坍落度應(yīng)在一個(gè)適宜的范圍內(nèi)。其值

13、可根據(jù)工程結(jié)構(gòu)種類、鋼筋疏密程度及振搗方法按下表選用。 2022-3-272 2、維勃稠度試驗(yàn)維勃稠度試驗(yàn)維勃稠度試驗(yàn)需用維勃稠度測定儀，所用時(shí)間（以秒計(jì)）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?jù)維勃稠度大小分為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 2022-3-27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(dòng)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

14、的比值)大小。水灰比過大，水泥漿太稀，產(chǎn)生嚴(yán)重離析及泌水現(xiàn)象；過小，因流動(dòng)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。2022-3-27砂率是指混凝土內(nèi)砂的質(zhì)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(dòng)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(dòng)性也小，但粘聚性及保水性好。合理砂率一般通過試驗(yàn)確定，在不具備試驗(yàn)的條件下，可參考下表選取。砂率與水泥用量關(guān)系砂率與水泥用量關(guān)系(坍落度不變坍落度不變) 砂率與坍落度關(guān)系砂率與坍落度關(guān)系(水及水泥

15、用量不變水及水泥用量不變) 2022-3-27原材料的性質(zhì)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(dòng)性小。骨料 如其他條件相同，卵石混凝土比碎石混凝土流動(dòng)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?xí)r，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(dòng)性隨溫度的升高而降低。時(shí)間 隨著時(shí)間的延長，拌和后的混凝土坍落度逐漸減小。2022-3-274.1普通混凝土的變形性能 化學(xué)收縮干濕變形溫度變形2、荷載作用下的變形2022-3-27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(shí)變形和徐變。瞬時(shí)變形是任何材料都有的性質(zhì)。徐變是指在長期不變的荷載作用下

16、隨時(shí)間而增長的變形徐變是混凝土所特有的性質(zhì)，產(chǎn)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(guān)。如水灰比、養(yǎng)護(hù)條件、水泥用量、荷載的大小及加荷齡期等。徐變的產(chǎn)生，有利也有弊。2022-3-274.1普通混凝土的強(qiáng)度 1. 1. 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度混凝土立方體抗壓強(qiáng)度普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法(GB/T 500812002)規(guī)定，制作150mm150mm150 mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件(在特殊情況下，可采用150mm300mm的圓柱體標(biāo)準(zhǔn)試件)，在標(biāo)準(zhǔn)條件(溫度202，相對濕度95%以上)下或在溫度為202的不流動(dòng)的Ca(OH)2飽和溶液中養(yǎng)護(hù)到28d，所測得的抗壓強(qiáng)度值

17、為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，以fcu表示。 當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸(邊長為100mm、200mm)試件時(shí)，應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度。換算方法是將所測得的強(qiáng)度乘以相應(yīng)的換算系數(shù)。 強(qiáng)度換算系數(shù)強(qiáng)度換算系數(shù)(GB/T 500812002) 2022-3-272.2.混凝土軸心抗壓強(qiáng)度混凝土軸心抗壓強(qiáng)度普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法(GB/T 50081-2002)規(guī)定，采用150mm150mm300mm的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，測得的抗壓強(qiáng)度為軸心抗壓強(qiáng)度fcp。 混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度fcp與立方體抗壓強(qiáng)度fcu之間具有一定關(guān)系，通過大量試驗(yàn)表明：在立方體抗壓強(qiáng)度fcu為1055MPa的范圍內(nèi)，fcp=(0.70.8

18、)fcu。 3.3.混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。4.4.混凝土強(qiáng)度等級混凝土強(qiáng)度等級根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)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(gè)強(qiáng)度等級(C60以上的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土)。2022-3-27影響混凝土強(qiáng)度的主要因素1. 1. 水泥強(qiáng)度等級和水灰比水泥強(qiáng)度等級和水灰比水灰比相同時(shí)，水泥強(qiáng)度等級越高，混凝土強(qiáng)度也越大。水泥強(qiáng)度等級相同時(shí)，水灰比越小，混凝土強(qiáng)度也越高?；炷翉?qiáng)度與水灰比呈曲線關(guān)系，而與灰水比呈直線關(guān)系。()cuacebCffWab及與粗骨料的種類有關(guān)無試驗(yàn)資料時(shí)：碎石： 分別取0.46、0.07卵石： 分別取0.48、0.33ab及ab及2022-3-272. 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(qiáng)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(dāng)粗骨料中含有大量針片狀顆粒及風(fēng)化的巖石時(shí)，會(huì)降低混凝土強(qiáng)度。碎石表面粗糙、多棱角，與水泥石粘結(jié)力較強(qiáng)，而卵石表面光滑，與水泥石粘結(jié)力較弱。因此，水泥強(qiáng)度等級和水灰比相同時(shí)