混凝土施工第二十八講

1、混凝土施工第二十八講第1頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四模塊混凝土工藝基礎(chǔ)第十三章 混凝土的基本知識(shí) 13.4 混凝土的主要技術(shù)性質(zhì) 13.4.1 混凝土的和易性 1. 和易性的概念 和易性即混凝土的工作性，指混凝土拌和物在攪拌、運(yùn)輸、振搗過(guò)程中便于施工并保證其性能的性質(zhì)。 （1）流動(dòng)性 指混凝土拌和物在自重和施工機(jī)械振搗的作用下，產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模型的性能。第2頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 （2）粘聚性 指混凝土拌和物所表現(xiàn)的粘聚力，在運(yùn)輸和澆筑過(guò)程中不致出現(xiàn)分層離析，使混凝土保持整體均勻的性能。 （3）保水性 指混凝土拌和物

2、具有一定的保持水分的能力，在施工過(guò)程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水。保水性差的混凝土，澆筑后混凝土內(nèi)部會(huì)有滲水通路，還會(huì)使混凝土上下層之間形成薄弱夾層。嚴(yán)重影響混凝土的密實(shí)性、降低混凝土強(qiáng)度及耐久性。第3頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四2.和易性的測(cè)定（1）坍落度法 根據(jù)坍落度的大小可將新拌混凝土分為：干硬性、低流動(dòng)性、塑性、流動(dòng)性、流態(tài)混凝土等5種。第4頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 （2）工作度法 對(duì)于干硬性混凝土，一般以工作度來(lái)表示其流動(dòng)性。第5頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 3.影響混凝土和易性的主要因素 (1)水

3、泥漿用量 在水灰比一定的條件下，水泥漿含量越多，混凝土拌和物的流動(dòng)性越大。但水泥漿過(guò)多，混凝土拌和物將出現(xiàn)流漿、沁水現(xiàn)象，使拌和物的粘聚性和保水性差，影響施工質(zhì)量。 (2)水泥品種 硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥拌和物的流動(dòng)性大、保水性也好。水泥越細(xì)，混凝土拌和物流動(dòng)性越小，但粘聚性、保水性越好。第6頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 （3）砂石骨料顆粒形狀和級(jí)配 一般卵石混凝土拌和物的流動(dòng)性比碎石混凝土拌和物的流東性要大。 （4）砂率 如砂率過(guò)大，骨料在空隙率及表面積都較大，拌和物干稠，流動(dòng)性差；砂率過(guò)小，則砂漿量不足，不能在石子周?chē)纬勺銐虻纳皾{層起潤(rùn)滑作用。故砂率不能

4、過(guò)大也不能過(guò)小，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定最優(yōu)砂率。 （5）溫度 （6）外加劑第7頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 混凝土的凝結(jié)硬化過(guò)程 ： 凝結(jié)：指混凝土從流動(dòng)性很大到喪失可塑性，轉(zhuǎn)化為固體狀態(tài)的這一變化過(guò)程。 初凝：指混凝土拌和物由流動(dòng)狀態(tài)變?yōu)槌醪接不癄顟B(tài)。 終凝：指混凝土從初步硬化狀態(tài)到完全變成固體狀態(tài)，并有一定的強(qiáng)度。第8頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 13.4.2 混凝土的強(qiáng)度 通常所說(shuō)的混凝土強(qiáng)度是指抗壓強(qiáng)度。 1. 混凝土的強(qiáng)度標(biāo)號(hào)和強(qiáng)度等級(jí) 以往采用kg/c用為抗壓強(qiáng)度的單位，根據(jù)強(qiáng)度值的大小，可劃分為75、150、600等標(biāo)號(hào)。 目前

5、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中已采用強(qiáng)度等級(jí)這一概念來(lái)代替原來(lái)的“標(biāo)號(hào)”，以MPa為單位，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)分為C10、C15、C60等十個(gè)等級(jí)。在水利工程中，因施工期長(zhǎng)，為充分利用混凝土的強(qiáng)度而減少水化熱，節(jié)約水泥，常采用60d、90d、180d齡期的混凝土強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。第9頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 2.影響混凝土強(qiáng)度的主要因素 (1)水泥標(biāo)號(hào)與水灰比 一般情況下，水泥標(biāo)號(hào)越高，則混凝土的強(qiáng)度也越高：在小泥標(biāo)號(hào)相同的情況下，混凝土的強(qiáng)度將隨水灰比的增大而降低。 (2)骨料種類(lèi)與級(jí)配 表面粗糙且多棱角的骨料，與水泥石的粘結(jié)力較強(qiáng)，故在其他條件相同時(shí)，碎石混凝土較卵石混凝土的強(qiáng)

6、度高，另外，骨料級(jí)配良好、砂率適當(dāng)，拌制出的混凝土強(qiáng)度也高。其它影響因素還有養(yǎng)護(hù)條件與齡期、施工因素等。第10頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 13.4.3 混凝土的變形性能 1.非荷載作用下的變形 （1）化學(xué)收縮 （2）混凝土的干縮濕脹變形 干縮是指混凝土在空氣中硬化，混凝土中的水分逐漸蒸發(fā)散失，使水泥石中的膠凝體逐漸干燥而收縮的現(xiàn)象。 濕脹是指混凝土長(zhǎng)期在水中硬化時(shí)，水泥水化充分，混凝土?xí)l(fā)生膨微膨脹的現(xiàn)象。 （3）溫度變形第11頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 2.荷載作用下的變形 （1）彈塑性變形 混凝土是一種彈塑性體,在外力作用下既

7、會(huì)產(chǎn)生彈性變形,又會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性變形。 （2）徐變 混凝土在長(zhǎng)期不變的荷載作用下，產(chǎn)生的隨時(shí)間而增長(zhǎng)的非彈性變形。第12頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 13.4.4 混凝土的耐久性 1.抗?jié)B性 混凝土抗?jié)B水性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。 混凝土抗?jié)B性用抗?jié)B標(biāo)號(hào)表示?？?jié)B標(biāo)號(hào)是以28天齡期的標(biāo)準(zhǔn)抗?jié)B試件，按規(guī)定方法試驗(yàn)，以下滲水時(shí)所能承受的最大水壓來(lái)確定。抗?jié)B標(biāo)號(hào)有S2、S4、S6、S8、S10、S12等，分別表示混凝土能抵抗0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2MPa的水壓力而不被滲透。第13頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期

8、四 混凝土抗?jié)B性的主要影響因素是混凝土內(nèi)部存在相互連通孔隙的多少和尺寸的大小。如采用礦渣水泥，級(jí)配不好的砂石，過(guò)大的水灰比，施工振搗不密實(shí)和養(yǎng)護(hù)較差等，混凝土的抗?jié)B性小。反之，如采用火山灰水泥、粉煤灰水泥，減水劑、級(jí)配良好的砂石、較小的水灰比、振搗密實(shí)及加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，混凝土的抗?jié)B性就較大。當(dāng)采用加氣劑時(shí)，由于產(chǎn)生互不連通的氣泡，破壞了滲水通道，雖然孔隙數(shù)量增加了，但顯著提高了混凝土的抗?jié)B性。第14頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 2.抗凍性 混凝土的抗凍性指混凝土在含水飽和狀態(tài)下，抵抗冰凍破壞的能力?；炷恋目箖鲂允怯每箖鰳?biāo)號(hào)表示的?？箖鰳?biāo)號(hào)是28d齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，

9、在浸水飽和狀態(tài)下，進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)，以同時(shí)滿足強(qiáng)度損失率不超過(guò)25%，質(zhì)量損失率不超過(guò)5%時(shí)的最大凍融循環(huán)次數(shù)來(lái)表示。設(shè)計(jì)抗凍標(biāo)號(hào)有D50、D100、D150、D200、D250、D300六個(gè)等級(jí)，它們分別表示混凝土能承受反復(fù)凍融循環(huán)交數(shù)為50、100、150、200、250、300次。第15頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 影響抗凍性能的因素很多，主要是混凝土中孔隙的大小、構(gòu)造、數(shù)量及充水程度、環(huán)境的溫度及經(jīng)歷凍融的次數(shù)。提高混凝土抗凍性的有效方法是采用密實(shí)混凝土或摻用加氣劑。 3.抗沖磨性 混凝土的抗沖磨性是指混凝土抵抗高速含砂水流沖刷破壞的能力。 4.抗侵蝕性

10、混凝土的抗侵蝕性是指混凝土抵抗環(huán)境水侵蝕的能力。第16頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四13.5 混凝土配合比設(shè)計(jì) 混凝土配合比是指混凝土中水泥、水、砂及石子四種材料用量之間的比例關(guān)系。配合比設(shè)計(jì)的原則是：在滿足混凝土性能和施工要求的前提下，盡可能成本較低。 混凝土配合比基本參數(shù)的確定 混凝土配合比的三個(gè)基本參數(shù)是：水灰比W/C，砂石S/（S+C）和單位用水量W。第17頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 1.水灰比的確定方法 （1）根據(jù)混凝土的強(qiáng)度要求確定水灰比 可由混凝土強(qiáng)度與水灰比關(guān)系曲線查得水灰比，也可由下式計(jì)算： W/C=ARC/（R28

11、+ABRc） 式中：W/C水灰比； Rc 水泥標(biāo)號(hào)，MPa； R28混凝土的保證強(qiáng)度，MPa； A，B系數(shù)，與混凝土類(lèi)別及水泥品種有關(guān)，參考表13-8選用。第18頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 2.根據(jù)混凝土的耐久性確定水灰比 通常可根據(jù)表13-9和表13-10來(lái)選擇滿足抗?jié)B、抗凍要求的水灰比。第19頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 根據(jù)強(qiáng)度要求和根據(jù)耐久性要求確定的水灰比往往不同，為了既保證強(qiáng)度又滿足耐久性要求，應(yīng)選用兩者之中較小的水灰比值，該值同時(shí)不得大于表13-11的規(guī)定值。 第20頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，

12、星期四 2.砂率的確定方法 砂率的選擇原則是：既能使混凝土具有較好的黏聚性及流動(dòng)性，同時(shí)所需的水泥用量又較少，這樣所得的砂率即為最優(yōu)砂率。砂率可根據(jù)骨料最大料徑和水在比值由表1312查得。第21頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 3.單位用水量的確定方法 混凝土的單位用水量可根據(jù)骨料最大粒徑和坍落度要求由表1313查得。第22頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 13.5.2 混凝土配合比的計(jì)算方法混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本步驟可歸納為： 1)估算初步配合比（利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算）； 2)由試驗(yàn)室試拌調(diào)整得到混凝土配合比； 3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件換算成施工配合比

13、。第23頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 1.絕對(duì)體積法 假定混凝土拌和物的體積，等于各組成材料絕對(duì)體積及混凝土拌和物中所含空氣體積之和。假定混凝土體積為1 m3（即1000L），則有：C/ C+S/ s +G/ G+W/ W =1000（1VA） 第24頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 水泥用量C可由單位用水量W和水灰比 W/C求得，即：C=W/（W/C） 由于砂率已經(jīng)確定，假定該值為RS，則有： RS=S/（S+G） 2.假定容重法 假定混凝土拌和物在密實(shí)狀態(tài)下的容重為一定值0混，而該容重應(yīng)等于每m3混凝土拌和物中各種材料的用量之和，則： 0混=C+S+G+W第25頁(yè)，共27頁(yè)，2022年，5月20日，12點(diǎn)55分，星期四 若混凝