混凝土試驗(yàn)培訓(xùn)講義ppt課件

1、混凝土實(shí)驗(yàn)根本常識(shí)主講人：王海彥石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院.混凝土實(shí)驗(yàn)根本常識(shí)第一講 普通混凝土組成資料第二講 混凝土的主要技術(shù)規(guī)范第三講 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)第四講 高性能混凝土與高強(qiáng)混凝土.混凝土組成： 水泥 細(xì)骨料砂 粗骨料卵石或碎石 水拌合 外加劑 經(jīng)硬化而成的一種人造石材砼。.1.1 細(xì)骨料砂子1.2 粗骨料石子1.3 混凝土用水第一講 普通混凝土組成資料.混凝土各組分的作用 砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收縮；水泥和水構(gòu)成水泥漿，包裹在粗細(xì)骨料外表并填充骨料間的空隙。 水泥漿體在硬化前起光滑作用，是混凝土拌合物具有良好的任務(wù)性能，硬化后將骨料膠結(jié)在一同，構(gòu)成鞏固的整體。其構(gòu)造

2、如圖1。.第二講 混凝土的主要技術(shù)規(guī)范.式中：fcui第i組混凝土試件的立方體抗壓強(qiáng)度值N/mm2； fcu統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)N組混凝土試件立方體抗壓強(qiáng)度的平均值； .式中：mfcu同一驗(yàn)收批混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的平均值N/m；fcu，k混凝土立方體抗壓強(qiáng)度規(guī)范值N/m；o驗(yàn)收批混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的規(guī)范差N/m；fcu，min同一驗(yàn)收批混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的最小值N/m；fcu，i第i組三個(gè)試件強(qiáng)度中最大值與最小值之差N/m。 . 徐變可消除鋼筋混凝土內(nèi)的應(yīng)力集中，使應(yīng)力較均勻的重新分布，對(duì)大體積混凝土能消除一部分由于溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。但在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造中，徐變將使混凝土的預(yù)加應(yīng)力遭到損失

3、。 . 混凝土的抗凍性可用快凍法進(jìn)展測(cè)試，凍融循環(huán)到達(dá)以下3 種情況之一時(shí)即可停頓實(shí)驗(yàn)： 1 到達(dá)規(guī)定的凍融循環(huán)次數(shù)； 2 試件的相對(duì)動(dòng)彈性模量下降到60以下； 3 試件的質(zhì)量損失率達(dá)5。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算及確定應(yīng)符合以下要求： 1相對(duì)動(dòng)彈性模量應(yīng)按下式計(jì)算： P = fn / f0 100 式中： P經(jīng)N 次凍融循環(huán)后混凝土試件的相對(duì)動(dòng)彈性模量； fn經(jīng)N 次凍融循環(huán)后混凝土試件的橫向基頻Hz； f0凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)前混凝土試件橫向基頻初始值Hz。. 2質(zhì)量損失率應(yīng)按下式計(jì)算： Wn = (W0 Wn ) /W0 100式中： W經(jīng)N 次凍融循環(huán)后試件的質(zhì)量損失率%，準(zhǔn)確至0.1； W0凍融循環(huán)實(shí)驗(yàn)

4、前混凝土試件的質(zhì)量g； Wn經(jīng)N次凍融循環(huán)后混凝土試件的質(zhì)量g。 以三個(gè)試件實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值作為測(cè)定值。當(dāng)三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中出現(xiàn)負(fù)值，取負(fù)值為0 值，仍取實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值。當(dāng)三個(gè)值中，最大值或最小值之一，與中間值之差超越1%時(shí)，剔除此值，取其他兩值的平均值作為測(cè)定值；當(dāng)最大值和最小值與中間值之差均超越1%時(shí)，那么取中間值作為測(cè)定值。. 3抗凍耐久性系數(shù)按下式計(jì)算： KnPN300式中： Kn經(jīng)N 次凍融循環(huán)后混凝土試件的抗凍耐久性系數(shù) % ； N混凝土試件經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)； P經(jīng)N 次凍融循環(huán)后混凝土試件的相對(duì)動(dòng)彈性模量%。 4混凝土抗凍等級(jí)應(yīng)按以下方法確定 當(dāng)相對(duì)動(dòng)彈性模量P 下降至初始值的6

5、0或者質(zhì)量損失率達(dá)5時(shí)的最大凍融循環(huán)次數(shù)，作為混凝土抗凍等級(jí)，用符號(hào)F 表示。.抗水浸透實(shí)驗(yàn) 1滲水高度法 本方法適用于測(cè)定硬化后混凝土在恒定水壓力和恒定時(shí)間下的平均滲水高度和相對(duì)浸透系數(shù)表示的混凝土的抗水浸透性能。 2逐級(jí)加壓法 本方法適用于經(jīng)過(guò)逐級(jí)施加水壓力來(lái)測(cè)定以抗?jié)B等級(jí)來(lái)表示的硬化后混凝土的抗水浸透性能。.1滲水高度法 平均滲水高度：以10 個(gè)測(cè)點(diǎn)處滲水高度的算術(shù)平均值作為該試件的滲水高度。然后計(jì)算6 個(gè)試件的滲水高度的算術(shù)平均值，作為該組試件的平均滲水高度。平均滲水高度應(yīng)按照下式進(jìn)展計(jì)算。. 以一組六個(gè)試件浸透系數(shù)的算術(shù)平均值作為浸透系數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。6 個(gè)試件浸透系數(shù)中最大值和最小值

6、不大于6 個(gè)試件浸透系數(shù)平均值的30%時(shí)，取6 個(gè)試件的平均浸透系數(shù)為實(shí)驗(yàn)結(jié)果，否那么去掉浸透系數(shù)中最大值和最小值各一個(gè)，取中間四個(gè)的平均浸透系數(shù)為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。.2逐級(jí)加壓法 混凝土的抗?jié)B等級(jí)，以每組6 個(gè)試件中3個(gè)出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓力表示?？?jié)B等級(jí)應(yīng)按下式計(jì)算： 假設(shè)水壓力加至規(guī)定數(shù)值或者設(shè)計(jì)目的，在8h 內(nèi)，6 個(gè)試件中外表滲水的試件少于2個(gè)，那么試件的抗?jié)B等級(jí)大于規(guī)定值或者滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。.第三講 普通混凝土配合比設(shè)計(jì).第四講 高性能和高強(qiáng)混凝土.高性能與高強(qiáng)混凝土的概念高性能與高強(qiáng)混凝土的概念.高性能混凝土1990年5月美國(guó)國(guó)家規(guī)范與技術(shù)研討院NIST與美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)(ACI)首先提出高

7、性能混凝土這個(gè)名詞，以為高性能混凝土是同時(shí)具有某些性能的均質(zhì)混凝土，必需采用嚴(yán)厲的施工工藝與優(yōu)質(zhì)原資料，配制成便于澆搗、不離析、力學(xué)性能穩(wěn)定、早期強(qiáng)度高，并具有韌性和體積穩(wěn)定性的混凝土；特別適宜于高層建筑、橋梁以及暴露在嚴(yán)厲環(huán)境下的建筑物。高性能與高強(qiáng)混凝土的概念.高強(qiáng)混凝土 普通以為，強(qiáng)度等級(jí)不低于C60的混凝土即為高強(qiáng)混凝土。由于這類(lèi)混凝土有別于C60以下的普通混凝土，其原資料選擇和施工質(zhì)量控制更為嚴(yán)厲，而且受壓破壞表現(xiàn)出更大脆性，因此在構(gòu)造計(jì)算和構(gòu)造方法上與普通混凝土也有所差別。通常還將強(qiáng)度大于C60的混凝土稱(chēng)為高強(qiáng)混凝土。. 高性能混凝土可以以為是在高強(qiáng)混凝土根底上的開(kāi)展和提高，也可說(shuō)

8、是高強(qiáng)混凝土的進(jìn)一步完善。由于近些年來(lái)，在高強(qiáng)混凝土的配制中，不僅參與了超塑化劑，往往也摻人了一些活性磨細(xì)礦物摻合料，與高性能混凝土的組分資料類(lèi)似。因此，至今國(guó)內(nèi)外有些學(xué)者依然將高性能混凝土與高強(qiáng)混凝土在概念上有所混淆。在歐洲一些國(guó)家經(jīng)常把高性能混凝土與高強(qiáng)混凝土并提(HPCHSC)。高性能與高強(qiáng)混凝土的區(qū)別. 高強(qiáng)混凝土僅僅是以強(qiáng)度的大小來(lái)表征或確定其何謂普通混凝土、高強(qiáng)混凝土與超高強(qiáng)混凝土，而且其強(qiáng)度目的隨著混凝土技術(shù)的提高而不斷有所變化和提高。而高性能混凝土那么由于其技術(shù)物性的多元化，諸如良好的任務(wù)性(施工性)，體積穩(wěn)定性、耐久性、物理力學(xué)性能等等而難以用定量的性能目的給該混凝土一個(gè)定義

9、。. 美國(guó)教授P.K.Mehta早在1990年就提出：“把高強(qiáng)混凝土假定為高性能混凝土，嚴(yán)厲地說(shuō)，這種假定是錯(cuò)誤的。 我國(guó)已故的吳中偉院士也在1996年提出：“有人以為混凝土高強(qiáng)度必然是高耐久性，這是不全面的，由于高強(qiáng)混凝土?xí)?lái)一些不利于耐久性的要素高性能混凝土還應(yīng)包括中等強(qiáng)度混凝土，如C30混凝土。1999年又提出：“單純的高強(qiáng)度不一定具有高性能。假設(shè)強(qiáng)調(diào)高性能混凝土必需在C50以上，大量處于嚴(yán)酷環(huán)境中的海工、水工建筑對(duì)混凝土強(qiáng)度要求并不高(C30左右)，但對(duì)耐久性要求卻很高，而高性能混凝土恰能滿(mǎn)足此要求。. 因此，混凝土的技術(shù)提高不能以高強(qiáng)為目的，而應(yīng)是高性能，單純以高抗壓強(qiáng)度來(lái)表征混凝

10、土的高性能是不確切的。而高性能混凝土應(yīng)根據(jù)工程建筑的要求來(lái)確定，包括不同強(qiáng)率等級(jí)的高性能混凝土，如普通強(qiáng)度的高性能混凝土、高強(qiáng)高性能混凝土。. 高性能混凝土是21世紀(jì)的混凝土，是近期混凝土技術(shù)的主要開(kāi)展方向。高性能混凝土具有很豐富的技術(shù)內(nèi)容，其中心是保證耐久性。.實(shí)現(xiàn)高性能混凝土技術(shù)途徑 采用低水膠比 運(yùn)用較少用水量和膠凝材用量 摻入高效減水劑摻入高效活性礦物摻和料 合理的養(yǎng)生方法.高性能與高強(qiáng)混凝土存在的問(wèn)題 配制高性能混凝土的特點(diǎn)是低水膠比并摻有足夠數(shù)量的礦物細(xì)摻合料和高效減水劑，從而使混凝土具有綜合的優(yōu)良的技術(shù)特性，但由此也產(chǎn)生了兩個(gè)值得注重的性能缺陷： 1自枯燥引起的自收縮 近年來(lái)，國(guó)

11、外許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土存在早期收縮開(kāi)裂的問(wèn)題。其緣由是由于在低水灰比或水膠比并摻入較多的具有相當(dāng)活性的礦物摻合料的混凝土中會(huì)產(chǎn)生自枯燥從而引起混凝土的自收縮，使混凝土內(nèi)部構(gòu)造遭到損傷而產(chǎn)生微裂痕。. 此外，較大量的活性礦物細(xì)摻合料的摻入，也會(huì)使混凝土產(chǎn)生自收縮，特別是硅灰的摻入。其緣由主要是由于硅灰具有較高的火山灰活性，而添加了化學(xué)減縮。在水泥水化初期生成較高含量的凝膠孔的孔構(gòu)造體系的水泥石也會(huì)產(chǎn)生高度的自枯燥而引起較嚴(yán)重的自收縮。再者，由于硅灰的外表積較大、活性強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致灰與攪拌水很快結(jié)合，加速了水泥石中孔隙空間的缺水與內(nèi)部相對(duì)濕度的降低而增大了自枯燥。. 此外，較大量的活性

12、礦物細(xì)摻合料的摻入，也會(huì)使混凝土產(chǎn)生自收縮，特別是硅灰的摻入。其緣由主要是由于硅灰具有較高的火山灰活性，而添加了化學(xué)減縮。在水泥水化初期生成較高含量的凝膠孔的孔構(gòu)造體系的水泥石也會(huì)產(chǎn)生高度的自枯燥而引起較嚴(yán)重的自收縮。再者，由于硅灰的外表積較大、活性強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致灰與攪拌水很快結(jié)合，加速了水泥石中孔隙空間的缺水與內(nèi)部相對(duì)濕度的降低而增大了自枯燥。. 2脆性 脆性可以描畫(huà)為混凝土無(wú)法防止的不穩(wěn)定裂痕的擴(kuò)展與增長(zhǎng)。眾多的實(shí)驗(yàn)已闡明，混凝土的強(qiáng)度愈高，其應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)過(guò)峰值后的下降段曲線(xiàn)愈陡斜，這意味著該混凝土的脆性愈大。因此，高強(qiáng)混凝土的脆性已引起廣泛的注重，而高強(qiáng)的高性能混凝土也同樣呈較大的脆性。在高

13、強(qiáng)度混凝土中的脆性破壞，其裂痕往往貫穿粗集料。由于高性能混凝土能提高集料與硬性水泥漿體的粘結(jié)，即改善了界面過(guò)渡區(qū)，也使脆性有所增大。中等強(qiáng)度的高性能混凝土，雖然脆性比高強(qiáng)混凝土有所降低，但是其脆性依然是個(gè)問(wèn)題。. 混凝土脆性的增大會(huì)給工程構(gòu)造特別是有抗震要求的工程構(gòu)造帶來(lái)很大的危害。在高性能混凝土中摻加纖維是一種有效的措施。.高性能混凝土的開(kāi)展方向 綠色高性能混凝土 (1)所運(yùn)用的水泥必需為綠色水泥; 砂石料的開(kāi)采應(yīng)該以非常有序且不過(guò)分破壞環(huán)境為前提。 (2)最大限制地節(jié)約水泥用量，從而減少水泥消費(fèi)中的“副產(chǎn)品-二氧化碳、二氧化硫、氧化氮等氣體，以維護(hù)環(huán)境。 (3)更多地?fù)郊咏?jīng)過(guò)加工處置的工業(yè)廢渣，如磨細(xì)礦渣、優(yōu)質(zhì)粉煤灰、硅灰和稻殼灰等作為活性摻合料，以節(jié)約水泥，維護(hù)環(huán)境，并改善混凝土耐久性。. (4)大量運(yùn)用以工業(yè)廢液，尤其是黑色紙漿廢液為原料改性制造的減水劑，以及在此根底上研制的其它復(fù)合外加劑，協(xié)助其它工業(yè)消化處置難以處治的液體排放物 。 (5)集中攪拌混凝土