【學(xué)習(xí)課件】第四章水泥混凝土

1、第四章.水泥混凝土(concrete) 第一節(jié).砼概述 一.砼定義 二.砼分類 三.砼特點(diǎn) 1.優(yōu)點(diǎn) 就地取材；造價(jià)低；可塑性好；耐久性 高；與鋼筋有牢固的粘結(jié)；性能可調(diào)整。 2.缺點(diǎn) 自重大；比強(qiáng)度??；抗拉強(qiáng)度低，性脆； 導(dǎo)熱系數(shù)大；硬化慢；生產(chǎn)周期長(zhǎng)。重砼(02600kg/m3);普通砼(1950kg/m30 2600kg/m3);輕砼(01950kg/m3 ) 按表觀密度分按抗壓強(qiáng)度分低強(qiáng)砼(fcu30MPa);中強(qiáng)砼(fcu=30-60MPa)高強(qiáng)砼(fcu60MPa);超高強(qiáng)砼(fcu100MPa)精選課件四.砼中各組成材料的作用 砼組成材料 水泥、水、細(xì)骨料和粗骨料，以及 適量外加

2、劑和摻合料 水泥 砼未硬化前(fresh concrete) 起潤(rùn)滑作用 水泥漿 水 砼硬化后(concrete) 起膠結(jié)作用砼 細(xì)骨料 起骨架作用、抗風(fēng)化 骨料 粗骨料 抑制水泥漿收縮、耐磨精選課件第二節(jié).砼組成材料 品種 水泥(cement) 強(qiáng)度等級(jí) 分類 水(water) 潔凈水 泥、泥塊；有害物質(zhì) 粗細(xì)程度 細(xì)骨料(fine-aggregate) 顆粒級(jí)配 砼 堅(jiān)固性 分類Concrete 堿活性 泥、泥塊；有害物質(zhì) 粗骨料 ( coarse - aggregate) 最大粒徑 定義、分類 顆粒形狀 外加劑(admixture) 作用 顆粒級(jí)配 減水劑、引氣劑 強(qiáng)度 摻合料(addi

3、tive) 定義、分類 作用 粉煤灰、磨細(xì)礦渣精選課件一.水泥(cement) 1.品種 依據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用環(huán)境及水泥特性選擇 2.強(qiáng)度等級(jí) 水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與砼強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng) （1）中、低強(qiáng)度等級(jí)砼（C60），水泥強(qiáng)度等級(jí)=(1.5-2.5)砼強(qiáng)度等級(jí) （2）高強(qiáng)度等級(jí)砼（C60），水泥強(qiáng)度等級(jí)=(0.8-1.5)砼強(qiáng)度等級(jí)二.水(water) 1.基本要求 不影響砼的凝結(jié)和硬化；無(wú)損于砼強(qiáng)度發(fā)展和耐久性； 不加快鋼筋銹蝕;不引起預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷;不污染砼表面. 2.滿足 砼拌合用水標(biāo)準(zhǔn)JGJ63-89的規(guī)定。凡是能引用的水和潔凈 的天然水，均可用于砼拌合和養(yǎng)護(hù)。三.細(xì)骨料(fine-agg

4、regate) 1.定義 粒徑在0.15mm-4.75mm的骨料稱為細(xì)骨料，常稱作砂(sand)。 按產(chǎn)源分 天然砂河砂、湖砂、山砂、淡化海砂 2.分類 人工砂機(jī)制砂、混合砂 按細(xì)度模數(shù)分 粗砂、中砂、細(xì)砂精選課件 3.泥、泥塊、有害物質(zhì) 含泥量-粒徑小于0.075mm的顆粒； 石粉含量-人工砂中粒徑小于0.075mm的顆粒； 泥塊含量-粗（細(xì)）集料中粒徑大于4.75（1.18），水 洗后小于2.23（0.6）mm的顆粒 (2)有害物質(zhì) 包括云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸 鹽、氯鹽等 (3)危害 (4)要求符合建筑用砂GB/T146842001的要求泥,泥塊,云母,輕物質(zhì) 粘附在砂的表面,

5、妨礙水泥與砂的粘結(jié), 降低砼的強(qiáng)度,增加砼的用水量,加大砼 的收縮,降低砼的抗?jié)B性和抗凍性。硫化物及硫酸鹽對(duì)水泥有(硫酸鹽)腐蝕作用有機(jī)物會(huì)分解出有機(jī)酸對(duì)水泥有腐蝕作用氯鹽對(duì)鋼筋有腐蝕作用。精選課件 4.粗細(xì)程度 (1)定義不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮钠骄傮w）粗 細(xì)程度 (2)目的使砂的總表面積較小,包裹砂粒表面的水泥漿較少, 從而節(jié)約水泥用量 (3)測(cè)定用篩分析方法(簡(jiǎn)稱篩析法)測(cè)定 (4)指標(biāo)細(xì)度模數(shù) (5)分類 f = 3.1-3.7為粗砂，f = 2.3-3.0為中砂， f = 1.6-2.2為細(xì)砂，f =0.7-1.5為特細(xì)砂 配制砼時(shí)優(yōu)先選用中粗砂 5.顆粒級(jí)配 (1)定義砂中

6、不同粒徑顆粒的搭配情況精選課件 (2)目的使砂的總空隙率較小，填充砂粒空隙的水泥漿較 少，從而節(jié)約水泥用量。 (3)測(cè)定用篩分析方法(簡(jiǎn)稱篩析法)測(cè)定 (4)評(píng)定 按0.6mm篩孔累計(jì)篩余百分率分成三個(gè)級(jí)配區(qū) I、 II、 III區(qū)。 (5)級(jí)配合格的標(biāo)志 各篩孔累計(jì)篩余百分率(Ai)落在任一級(jí)配區(qū),級(jí)配合格 除4.75mm、0.6mm外，允許有少量超出，但超出總量不大于 5%，級(jí)配合格 配制砼時(shí)優(yōu)先選用II區(qū)砂 6.堅(jiān)固性 7.堿活性精選課件標(biāo)準(zhǔn)篩精選課件標(biāo)準(zhǔn)篩精選課件砂的篩分析試驗(yàn) (1)標(biāo)準(zhǔn)篩孔(方孔)4.75, 2.36, 1.18,0.6,0.3 ,0.15 (2)標(biāo)準(zhǔn)試樣 M =

7、500g 篩孔尺寸 mm篩余量 mi(g) 分計(jì)篩余 ai(%) 累計(jì)篩余 Ai(%) 4.75 50 10 10 2.36 90 18 28 1.18 120 24 52 0.6 150 30 82 0.3 65 13 95 0.15 20 4 99計(jì)算公式 miai=(mi/M)100Ai =ai4.752.30.15 篩底細(xì)度模數(shù) f =(28+52+82+95+99)-510/(100-10)=3.4,屬粗砂 A0.6=82,按區(qū)評(píng)定。經(jīng)檢查所有篩孔Ai均落在區(qū),則該砂為區(qū)砂，級(jí)配合格。精選課件精選課件四.粗骨料(coarse-aggregate) 1.定義粒徑在

8、4.75mm -90mm的骨料稱為粗骨料，常稱作石子(gravel)。 2.分類 按產(chǎn)源分 碎石、卵石 按粒徑尺寸分 連續(xù)級(jí)配、單粒級(jí)（間斷級(jí)配） 3.泥、泥塊、有害物質(zhì) 泥、泥塊定義詳細(xì)骨料 有害物質(zhì)包括有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽等 危害詳細(xì)骨料 要求符合建筑用卵石、碎石GB/T146852001的要求 4.顆粒形狀(粒形） （1）最佳形狀球形、正方體形 （2）最差形狀針狀顆粒、片狀顆粒 針狀、片狀顆粒定義詳教材 危害拌合物和易性差，砼強(qiáng)度降低，耐久性差（骨料空隙率大） 要求符合建筑用卵石、碎石GB/T146852001的要求精選課件精選課件精選課件5.最大粒徑(粒徑） (1)定義粗骨料公稱粒級(jí)

9、的上限 (2)目的表示粗骨料的粗細(xì)程度。 粗骨料總表面積較小節(jié)約水泥 條件許可時(shí)，粗骨料的最大粒徑大應(yīng)盡量大。 (3)砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB502042002)規(guī)定： 砼梁、柱、墻的粗骨料的最大粒徑： 1/4截面最小尺寸，且3/4鋼筋凈距。 砼板的粗骨料的最大粒徑1/2板厚，且40mm。 某砼柱截面為300400mm，柱中受力鋼筋直徑為22mm，受力筋間距為66mm。則該柱砼所用石子最大粒徑為多少mm？ 解：依據(jù)GB502042002規(guī)定： 例題精選課件6.強(qiáng)度 (1)強(qiáng)度 巖石強(qiáng)度（僅用于碎石，且砼C60時(shí)才檢驗(yàn)） 壓碎指標(biāo)（用于碎石、卵石） a)巖石強(qiáng)度用母巖制作50mm立方體（

10、或直徑和高均為 50mm圓柱體）浸水48h， 測(cè)定抗壓強(qiáng)度，要 求：巖石抗壓強(qiáng)度1.5砼強(qiáng)度等級(jí)。 b)壓碎指標(biāo)一定重量氣干狀態(tài)的9.5mm19mm碎石裝 人標(biāo)準(zhǔn)筒內(nèi)，按規(guī)定速度加荷至200KN，卸 荷后稱取試樣重M0, 用2.36mm篩篩去細(xì)粒， 稱取篩余重M1。 壓碎指標(biāo)是表示粗骨料強(qiáng)度的間接指標(biāo)。 壓碎指標(biāo)越小,粗骨料強(qiáng)度越高。反之。粗骨料強(qiáng)度越低。精選課件7.顆粒級(jí)配 (1)定義 石子中不同粒徑顆粒的搭配情況 (2)目的 使石子的總空隙率較小節(jié)約水泥用量 (3)測(cè)定 用篩分析方法(簡(jiǎn)稱篩析法)測(cè)定 (4)類型 連續(xù)級(jí)配和單粒級(jí)(間斷級(jí)配) 連續(xù)級(jí)配 石子由小到大各粒級(jí)相連的級(jí)配. 間斷

11、級(jí)配 小顆粒粒徑石子直接與大顆粒粒徑石子相配,中間 缺了一段粒級(jí)的級(jí)配. (5)標(biāo)準(zhǔn)篩孔 2.36，4.75，9.5，16，19，26.5，31.5， 37.5， 53，63，75，90。 8.堅(jiān)固性 定義與要求同細(xì)骨料 碎石表面粗糙，棱角多，且較潔凈，與水泥石粘結(jié)牢固； 卵石表面光滑，有機(jī)雜質(zhì)含量較多，與水泥石粘結(jié)力較差； 在相同條件下，卵石砼強(qiáng)度較碎石砼強(qiáng)度低； 在單位用水量相同條件下，卵石砼流動(dòng)性較碎石砼大；精選課件五.外加劑(admixture) 1.定義在拌制砼過程中摻入的用以改善砼性能的物質(zhì)，摻量一般不 大于水泥重量5%(特殊情況除外)。 2.分類按主要功能分為四類。 3.常用種類

12、減水劑、引氣劑、早強(qiáng)劑和緩凝劑等 4.減水劑 (1)定義在砼拌合物坍落度基本相同的條件下,能減少拌合用水量的外加劑 (2)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果(作用) 拌合物用水量不變時(shí),能明顯提高拌合物流動(dòng)性(增大坍落度) 拌合物坍落度和水泥用量不變時(shí),可減少用水量,且提高砼強(qiáng)度,尤其是早期強(qiáng)度 當(dāng)保持砼強(qiáng)度不變時(shí),節(jié)約水泥用量 (3)水泥槳的絮凝結(jié)構(gòu) 水泥加水后,由于水泥顆粒之間的分子凝聚力作用形成的結(jié)構(gòu).詳下圖 (4)表面活性劑 定義具有顯著改變(通常為降低)液體表面張力或兩相間界面張力的物質(zhì) 作用濕潤(rùn)、乳化、分散、潤(rùn)滑、起泡和洗滌作用 構(gòu)造分子由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)兩部分組成，詳下圖精選課件(5)減水劑的減水機(jī)

13、理 減水劑之所以能減水，是由于它是一種 憎水基團(tuán) 表面活性劑。其減水機(jī)理有三 吸附分散減水劑的憎水基團(tuán)定向吸附在 親水基團(tuán) 水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面帶有相同的電 荷，在電性斥力作用下使水泥顆粒分開，將絮 水 水泥顆粒 凝結(jié)構(gòu)內(nèi)包裹的水分釋放出來(lái),從而增加了拌合 物的流動(dòng)性。 潤(rùn)滑作用水泥顆粒表面吸附了足夠的減水劑后， 使水泥顆粒表面形成了一層穩(wěn)定的溶劑化水膜， 它阻止了水泥顆粒的直接接觸，并 在顆粒之間起潤(rùn)滑作用。 濕潤(rùn)作用由于水泥顆粒被有效的 分散，顆粒表面被水充分濕潤(rùn)， 促進(jìn)了水泥的水化程度，從而 提高了強(qiáng)度。(6)減水劑的種類 按效果分普通、高效減水劑 按化學(xué)成分分木質(zhì)素系、奈系、樹

14、脂系等精選課件(7)減水劑的摻加方式 減水劑摻入砼的方法主要有：先摻法、同摻法、滯水法、后摻法等四種先摻法將減水劑與水泥混合后再與骨料和水一起攪拌同摻法將減水劑先溶于形成溶液后再加入攪拌物中一起攪拌滯水法在攪拌過程中減水劑滯后13min加入后摻法在拌合物運(yùn)送到澆筑地點(diǎn)后，才加入減水劑再次攪拌均勻進(jìn)行澆筑5.引氣劑 (1)定義在砼攪拌過程中能引人大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣 泡的外加劑 (2)目的(作用) 改善砼拌合物的和易性 既提高拌合物流動(dòng)性，又能改善拌合物粘聚性和保水性 提高砼的抗?jié)B性和抗凍性 強(qiáng)度有所降低6.早強(qiáng)劑7.緩凝劑精選課件六.摻合料(additive)1.定義與砼其他組分一

15、起，直接加入的人造或天然的礦物材料以及工業(yè)廢 料，摻量一般大于水泥重量5%。2.作用 改善砼性能，節(jié)約水泥3.常用種類 粉煤灰、硅灰、磨細(xì)礦渣粉磨細(xì)煤矸石等4.粉煤灰 按排放方式分干排灰與濕排灰 按收集方式分靜電收塵灰與機(jī)械收塵灰 分類 按加工方式分原狀灰與磨細(xì)灰 按質(zhì)量分高鈣灰（CaO10%)與低鈣灰（CaO10%) 粉煤灰效應(yīng)活性效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)、微骨料效應(yīng) 等級(jí)按細(xì)度、燒失量、需水量、三氧化硫、含水量等分為三個(gè)等級(jí) 摻加方式等量取代法、超量取代法、外摻法 作用粉煤灰摻入砼中，可以改善拌合物的和易性、可泵性和可塑性； 降低砼的水化熱；使砼的彈性模量提高； 提高砼的耐腐蝕、抗?jié)B性、抗凍性等。

16、但使砼的早期強(qiáng)度有所降低。精選課件第三節(jié).砼的性能 拌合物(fresh concrete)的性能和易性(Workability) 砼性能 強(qiáng)度(Strength) 硬化砼的性能 變形(Deformation) 耐久性(Durability)一.和易性(Workability) 1.定義 坍落度(mm) 塑性或流動(dòng)性砼 流動(dòng)性指標(biāo) 坍落度大，流動(dòng)性好，反之，則差。 2.內(nèi)容 維勃綢度(s) 干硬性砼 粘聚性 維勃綢度小，流動(dòng)性好，反之，則差。 保水性 無(wú)指標(biāo),靠經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y(cè) 3.坍落度選擇 詳砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 (GB502042002) 依據(jù) 構(gòu)件截面尺寸、鋼筋疏密和搗實(shí)方法來(lái)選擇精選課件

17、精選課件精選課件4.影響和易性的因素水泥漿的數(shù)量和水泥漿的稠度實(shí)際都是用水量的影響 恒定用水量法則當(dāng)使用確定的材料拌制砼時(shí)，水泥用量在一定范圍內(nèi)變 化， 則達(dá)到一定流動(dòng)性，所需用水量為一常數(shù)。砂率砼中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率 砂率的變動(dòng)使骨料的總表面積和總空隙率有顯著改變，并對(duì)拌合物的和 易性產(chǎn)生顯著影響。合理砂率時(shí)和易性最好。 合理砂率在用水量和水泥用量一定的情況下，能使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的砂率。砼組成材料的影響 水泥水泥品種和細(xì)度 骨料骨料的級(jí)配、顆粒形狀、表面特征及粒徑 外加劑減水劑和引氣劑能提高拌合物流動(dòng)性； 引氣劑還能改善拌合物粘聚性和保水性時(shí)

18、間和溫度 時(shí)間隨時(shí)間的延長(zhǎng)，拌合物的流動(dòng)性降低，這種現(xiàn)象稱為坍落度損失 溫度隨溫度的升高，拌合物的流動(dòng)性降低，坍落度損失加快精選課件5.改善和易性的措施盡可能降低砂率，或采用合理砂率；改善砂、石的級(jí)配； 盡量采用較粗的砂、石；當(dāng)拌合物的坍落度太小時(shí)，保持水灰比不變，增加水泥和水的用量；當(dāng)拌合物的坍落度太大，但粘聚性良好時(shí)，保持砂率不變，增加砂、石用量。當(dāng)粘聚性、保水性不良時(shí)，增大砂率。精選課件二.強(qiáng) 度(Strength) 1.定義 標(biāo)準(zhǔn)試件：150150150mm，一組3塊； 立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：t=202；RH95%； （砼強(qiáng)度的特征值） 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法：測(cè)得28d的抗壓強(qiáng)度 非

19、標(biāo)準(zhǔn)試件100100100mm的強(qiáng)度換算系數(shù)為0.95 200200200mm的強(qiáng)度換算系數(shù)為1.05 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(或稱：立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度)fcu,k 具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度 砼的強(qiáng)度等級(jí)依據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí) C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80 軸心(棱柱體)抗壓強(qiáng)度f(wàn)cp 用150150300mm標(biāo)準(zhǔn)試件,養(yǎng)護(hù) 條件和試驗(yàn)方法同立方體抗壓強(qiáng)度 fcp=(0.7-0.8)fcu 抗拉強(qiáng)度f(wàn)tp 一般采用劈裂抗拉強(qiáng)度f(wàn)ts代表。 ftp=(1/10-1/20)fcp 抗彎拉強(qiáng)

20、度f(wàn)tf(又稱：抗折強(qiáng)度)是路面水泥砼的主要強(qiáng)度指標(biāo)精選課件劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)抗折強(qiáng)度試驗(yàn)環(huán)箍效應(yīng)精選課件精選課件精選課件2.影響砼強(qiáng)度的因素 (1)水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比 影響砼強(qiáng)度的決定性因素 在相同條件下，水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，配制的砼強(qiáng)度越高，二者呈直線關(guān)系試驗(yàn)證明：砼強(qiáng)度隨水灰比增大而降低，二者呈曲線關(guān)系 砼強(qiáng)度隨灰水比的增大而增大，二者呈直線關(guān)系 水灰比定則（鮑羅米公式） 式中：fcu 砼28d抗壓強(qiáng)度, MPa C/W 灰水比（水泥/水） A、B 回歸系數(shù)，碎石：A=0.46,B=0.07；卵石：A=0.48,B=0.33 fce 水泥28d抗壓強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值，MPa。 當(dāng)無(wú)水泥28d抗壓

21、強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值時(shí)， fce=kcfce,k kc 水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)，一般取1.06-1.18。 fce，k水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。32.5級(jí)水泥，fce，k=32.5MPa，以此類推。 鮑羅米公式的用途 已知：水泥強(qiáng)度f(wàn)ce，水灰比W/C，骨料種類(A、B),求:砼28d抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu 已知：水泥強(qiáng)度f(wàn)ce，砼強(qiáng)度等級(jí)fcu，骨料種類(A、B)；求：水灰比W/C精選課件精選課件(2)骨料的影響 骨料中有害雜質(zhì)含量高,級(jí)配差,均使砼強(qiáng)度降低 水灰比小于0.4時(shí),碎石砼強(qiáng)度比卵石砼強(qiáng)度高38%； 水灰比增大，差別減小 相同水灰比和坍落度下,砼強(qiáng)度隨骨料與膠凝材料之比的增大而提高(3)養(yǎng)護(hù)溫度和濕

22、度 溫度養(yǎng)護(hù)溫度高，砼早期強(qiáng)度提高；但溫度高于40時(shí)，砼后期強(qiáng)度反 而降低。養(yǎng)護(hù)溫度低，砼強(qiáng)度降低；但溫度低于0時(shí)， 砼強(qiáng)度停止發(fā)展 濕度濕度越高，砼強(qiáng)度越高；反之，砼強(qiáng)度越低(4)齡期 正常養(yǎng)護(hù)條件下，砼強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)而增長(zhǎng) 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下， 砼強(qiáng)度與齡期的關(guān)系如下： 公式適用于：用普通水泥配制，標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)，中等強(qiáng)度等級(jí)的普通砼。 規(guī)范規(guī)定：一般情況下，硅酸鹽水泥、普通水泥和礦渣水泥澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間 不應(yīng)小于7d，火山灰水泥和粉煤灰水泥澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)小于14d精選課件3.提高砼強(qiáng)度的措施 采用強(qiáng)度等級(jí)高水泥或快硬早強(qiáng)類水泥。 采用干硬性砼（即低水灰比砼） 采用濕熱處理（即蒸汽養(yǎng)護(hù)和蒸壓養(yǎng)護(hù)

23、） 采用機(jī)械攪拌和振搗 摻入外加劑和摻合料。 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)水中養(yǎng)護(hù)自然養(yǎng)護(hù) 砼在自然條件下（平均氣溫高于5且表面潮 濕）的養(yǎng)護(hù)蒸汽養(yǎng)護(hù) 將砼放在溫度低于100的常壓蒸汽中進(jìn) 行養(yǎng)護(hù)蒸壓養(yǎng)護(hù) 將砼構(gòu)件放在溫度低于175及8個(gè)大氣壓 的壓蒸鍋中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)同條件養(yǎng)護(hù) 與結(jié)構(gòu)實(shí)體具有相同養(yǎng)護(hù)條件，并由各 （施工、監(jiān)理）方在砼澆筑入模處見證 取樣的立方體試件。砼養(yǎng)護(hù)條件精選課件 用32.5PO水泥配制卵石砼，制作100100100mm的試件三塊，在標(biāo)準(zhǔn)條 件下養(yǎng)護(hù)7d，測(cè)得破壞荷載分別為140KN、135KN、144KN。 試計(jì)算該砼28d的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度， 試計(jì)算該砼的水灰比（kc=1.13）解 (1)

24、各試件抗壓強(qiáng)度f(wàn)1=P1/A =140103/100100 =14MPa; 同理, f2=13.5MPa; f3=14.4MPa (2)該組試件的強(qiáng)度代表值: (f3-f1)100%/f1 =2.8%15%； (f1-f2)100%/f1 =3.6%15% 該組試件的強(qiáng)度代表值f代=(f1+f2+f3)/3 =13.97MPa 14MPa (3)非標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度換算為標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度: f7 = 0.95f代= 13.27MPa (4)7d強(qiáng)度換算為28d強(qiáng)度: f7/f28=lg7/lg28 f28=f7lg28/f7 = 22.72MPa (5)水灰比W/C: f28 = Afce(C/W-

25、B)； A=0.48， B=0.33 又fce=kcfce,k =1.1332.5= 36.73MPa； C/W =1.619，則 W/C =0.62例題精選課件三.變形(Deformation) 化學(xué)收縮水泥水化產(chǎn)物的體積比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小,引起砼收縮 化學(xué)收縮值很小，且不可恢復(fù)。 化學(xué)收縮對(duì)砼結(jié)構(gòu)沒有破壞作用，但在其內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫 非荷載作 干濕變形砼在干燥空氣中產(chǎn)生干縮，在潮濕環(huán)境中產(chǎn)生濕脹 用變形 濕脹對(duì)砼無(wú)危害，一般忽略不計(jì) 干縮會(huì)引起砼開裂，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須予以考慮 影響干縮因素水泥用量、細(xì)度及品種；水灰比；骨料及施工質(zhì)量 溫度變形砼隨溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮變 冷縮對(duì)砼危害大，結(jié)

26、構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須予以考慮設(shè)置溫度縫形 除溫度升降外,砼內(nèi)外溫差對(duì)體積穩(wěn)定產(chǎn)生影響產(chǎn)生溫度裂縫 短期荷載 既產(chǎn)生彈性變形,又產(chǎn)生塑性變形，應(yīng)力()應(yīng)變()關(guān)系為一曲線 下變形 砼是一種非勻質(zhì)材料,是一種彈塑性體 砼的彈性模量是指曲線上任一點(diǎn)的應(yīng)力與應(yīng)變之比 徐變 砼在長(zhǎng)期恒載作用下，沿作用力方向產(chǎn)生隨時(shí)間而發(fā)展的變形 長(zhǎng)期荷載 影響徐變的因素水泥用量及水灰比 下變形 徐變的作用有利于削弱由溫度、干縮引起的約束變形,減小裂縫 在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中,引起預(yù)應(yīng)力損失. 砼無(wú)論受壓、受拉或受彎，均產(chǎn)生徐變現(xiàn)象精選課件四.耐久性(Durability)(1)定義砼抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持其良好的使用性能和外觀完整

27、性的能力(2)內(nèi)容抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、碳化、堿骨料反應(yīng)及鋼筋銹蝕等 定義砼抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能抗?jié)B性 抗?jié)B等級(jí)P4、P6、P8、P10、P12五個(gè)(如P4表示砼抵抗0.4MPa的水壓而不滲水) 影響因素水灰比、水泥品種、骨料最大粒徑、養(yǎng)護(hù)方法、外加劑及摻合料等 定義砼在水飽和狀態(tài)下,經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用,能保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力抗凍性 抗凍等級(jí)F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300九個(gè) 改善措施加入減水劑、引氣劑和防凍劑抗侵蝕性詳水泥石的腐蝕 定義空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用,生成碳酸鈣和水碳化 使砼堿度降低減弱了對(duì)鋼

28、筋的保護(hù)導(dǎo)致鋼筋銹蝕(中性化) 對(duì)砼性能影響 產(chǎn)生碳化收縮 使砼抗壓強(qiáng)度增大,抗拉、抗折強(qiáng)度降低 定義水泥中的堿(Na2O+0.659K2O)與骨料中的活性SiO2反應(yīng),生成堿-硅酸凝膠堿骨料 (Na2SiO3),并從周圍介質(zhì)中吸收水分而膨脹,導(dǎo)致砼開裂而破壞的現(xiàn)象 反應(yīng) 反應(yīng)具備的條件詳教材(三條) 預(yù)防措施詳教材(四條)精選課件中國(guó)美術(shù)館全景 精選課件美術(shù)館梁鋼筋銹蝕情況精選課件美術(shù)館地下室頂板鋼筋銹蝕情況精選課件南方某海港碼頭混凝土被銹蝕 精選課件 北京西直門立交橋橋墩柱落水口一側(cè)鋼筋銹蝕精選課件(3)提高耐久性的措施合理選用水泥品種控制最大水灰比和最小水泥用量 (W/C)max 與 C

29、min選用質(zhì)量好的砂石骨料摻用引氣劑或減水劑加強(qiáng)生產(chǎn)控制 砼的四性能與三參數(shù)之間的相互關(guān)系 和易性 水灰比 強(qiáng)度 砼四性能 砂率 砼三參數(shù) 變形 (單位)用水量 耐久性精選課件第四節(jié).砼的質(zhì)量控制 1.由于砼抗壓強(qiáng)度的變化能較好的反映砼質(zhì)量的變化，因此通常以抗壓強(qiáng)度作為評(píng)定砼質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)。 2.砼質(zhì)量是隨機(jī)波動(dòng)的，因此砼抗壓強(qiáng)度也是隨機(jī)波動(dòng)的,其波動(dòng)規(guī)律符合正態(tài)分布 一.砼強(qiáng)度的波動(dòng)規(guī)律正態(tài)分布 概率 1.曲線呈鐘形,兩邊對(duì)稱,對(duì)稱軸在強(qiáng)度 平均值處. 2.曲線與水平之間的面積為概率 拐點(diǎn) 拐點(diǎn) 總和,即100%. 3.在對(duì)稱軸兩側(cè)的曲線上各有一個(gè) 拐點(diǎn),拐點(diǎn)之間的曲線向下彎曲, 拐點(diǎn)之

30、外的曲線向上彎曲. 強(qiáng)度 4.曲線矮而寬,施工水平差,曲線高 平均強(qiáng)度 而窄,施工水平好。精選課件二.砼強(qiáng)度(質(zhì)量)波動(dòng)的評(píng)定指標(biāo) 1.強(qiáng)度平均值 f 2.(強(qiáng)度)標(biāo)準(zhǔn)差 均方差 3.(強(qiáng)度)變異系數(shù) Cv 三.強(qiáng)度保證率P(t) 1.定義 P(t)是指砼強(qiáng)度總體中大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)(fcu,k)的概率 2.概率度 t 3.強(qiáng)度保證率P(t)與概率度 t 之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系, 即P(t) t 當(dāng)P(t)=80%時(shí),t=0.842；當(dāng)P(t)=90%時(shí),t=1.28；當(dāng)P(t)=95%時(shí),t=1.645對(duì)應(yīng)于對(duì)稱軸不能作為評(píng)定砼質(zhì)量的指標(biāo)對(duì)應(yīng)于拐點(diǎn)至對(duì)稱軸的距離可以作為評(píng)定砼質(zhì)量的指標(biāo)越小,砼質(zhì)

31、量越穩(wěn)定可以作為評(píng)定砼質(zhì)量的指標(biāo) Cv越小,砼質(zhì)量越穩(wěn)定精選課件四.砼配制強(qiáng)度(fcu,t) 1.砼配制強(qiáng)度(fcu,t) 砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度(fcu,k) 或 強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差與施工水平有關(guān)。 規(guī)范規(guī)定:當(dāng)f設(shè) C20,=4MPa； 當(dāng)f設(shè)C35,=6MPa。 2.我國(guó)現(xiàn)行砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定: 砼強(qiáng)度保證率P(t) = 95%, 則概率度 t = 1.645 故:概率強(qiáng)度保證率P(t)f設(shè)f配強(qiáng)度平均強(qiáng)度精選課件 砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C20，強(qiáng)度保證率P(t)=95%, (1)當(dāng)=3MPa時(shí),f配 = ? (2)當(dāng)=5.5MPa時(shí),f配 =? (3)若采用42.5的PO水泥,卵石,用水量W= 180kg/m3,

32、 則從5.5MPa降到3MPa時(shí),每 m3 砼可節(jié)約水泥多少公斤?(kc=1.13) 解: (1)當(dāng)強(qiáng)度保證率P(t)=95%時(shí),概率度 t = 1.645 f配 = f設(shè)+1.645 = 20+1.6453=24.94MPa (2) f配 = f設(shè)+1.645 = 20+1.6455.5=29.05MPa (3)由鮑羅米公式f配=f28=fcu=Afce(C/W-B)可得 當(dāng)=3MPa時(shí), 24.94 =0.481.1342.5(C1/W1 - 0.33) 得C1/W1 =1.412 同理=5.5MPa時(shí), 29.05=0.481.1342.5(C2/W2 - 0.33) 得C2/W2 =1

33、.590 故 C2- C1 = (C2/W2-C1/W1 )W =(1.590-1.412)180=32.06kg 則每m3砼可節(jié)約水泥32.06kg例題精選課件第五節(jié).砼配合比設(shè)計(jì)一.定義砼中各組成材料之間的比例關(guān)系二.表示方法1M3砼中各項(xiàng)材料之間的質(zhì)量關(guān)系，如C:W:S:G=300:180:660:1260 各項(xiàng)材料之間的質(zhì)量比，如C:S:G=1:2.2:4.2，W/C =0.6三.配合比設(shè)計(jì)的四項(xiàng)要求強(qiáng)度、和易性、耐久性及經(jīng)濟(jì)性 三參數(shù)水灰比（W/C）、砂率（Sp）、單位用水量（W）四.配合比設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1.初步配合比設(shè)計(jì)利用公式、定律進(jìn)行理論設(shè)計(jì)得初步配合比 C : W : S :

34、G 2.實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)依據(jù)初步配合比在實(shí)驗(yàn)室試拌檢驗(yàn)強(qiáng)度、和易性等性能 得實(shí)驗(yàn)室配合比 C0 : W0 : S0 : G0 3.施工配合比設(shè)計(jì)考慮現(xiàn)場(chǎng)砂、石含水率，調(diào)整實(shí)驗(yàn)室配合比 得施工配合比 C: W : S : G五.配合比設(shè)計(jì)的方法 1.體積法絕對(duì)體積法 2.重量法假定表觀密度法 精選課件六.初步配合比設(shè)計(jì)1.配制強(qiáng)度f(wàn)cu,t(或f配)確定 fcu,t= fcu,k+t (或f配 = f設(shè)+t)2.確定水灰比(W/C) f配=f28=fcu=Afce(C/W-B) 可得 W/C，且W/C(W/C)max3.確定1m3砼用水量(W) 查表4.確定1m3砼水泥用量(C) W/C和W均已

35、知 C=W/(W/C)，且Cmin5.確定砂率(Sp) (1)查表 (2)利用砂率公式計(jì)算6.確定砂、石用量(S、G) （1）體積法 （2）重量法 則初步配合比為C : W : S : G精選課件七.實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì) 1.試拌 普通砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程(JGJ55 2000)規(guī)定： 骨料Dmax31.5mm時(shí)，拌合物最小體積為15L； 骨料Dmax37.5mm時(shí)，拌合物最小體積為25L。 2.調(diào)整 和易性當(dāng)坍落度小于設(shè)計(jì)要求時(shí),保持水灰比不變,增加水泥漿 當(dāng)坍落度大于設(shè)計(jì)要求時(shí),保持砂率不變,增加骨料 當(dāng)粘聚性、保水性不良時(shí),增大砂率 強(qiáng)度至少用三個(gè)配合比，每個(gè)配合比制作一組(3塊)試塊,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)

36、 28d試壓 3.實(shí)驗(yàn)室配合比 滿足和易性、強(qiáng)度等性能的配合比即為 實(shí)驗(yàn)室配合比 C0 : W0 : S0 : G0精選課件八.施工配合比設(shè)計(jì) 在實(shí)驗(yàn)室配合比中，砂、石均按干燥狀態(tài)計(jì)量，而施工現(xiàn)場(chǎng)的砂石含有一定的水分，因此必須扣除砂石中含有的水分，才是施工配合比。 設(shè)工地：砂含水率為a%，石子含水率為b%，則 施工配合比 施工配合比公式的用途 已知：實(shí)驗(yàn)室配合比 C0: S0 : G0: W0；砂、石含水率a% 、b% 求：施工配合比 C: S : G: W 已知：施工配合比 C: S : G: W；砂、石含水率a% 、b% 求：實(shí)驗(yàn)室配合比 C0: S0 : G0: W0精選課件 某工地砼施工配合比為：C: S : G: W =308 : 700 :1260 :128（kg)，此時(shí) 砂含水率為(a)為6.2%，碎石含水率為(b)為3.6%,（1）求該砼實(shí)驗(yàn)室配合比。 （2）若使用42.5PO水泥(實(shí)測(cè)強(qiáng)度45MPa)，問該砼能否達(dá)到C20要求 （t =1.645, =5.0MPa)解: (1)實(shí)驗(yàn)室配合比 C0 = C =308 kg S0 = S/(1 + a%)=700/(1+6.2%)=659.13kg G0 = G/(1 +