建筑材料混凝土概述(-39張)課件

1、第四章 混凝土一 定義 ： 由膠凝材料和骨料，必要時加入化學(xué)外加劑，礦物摻合料，按適當(dāng)比例配合拌制成拌合物，經(jīng)一定時間硬化而成的復(fù)合材料。4-1 概述 土木建筑工程對混凝土質(zhì)量的基本要求是：具有符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度；具有與施工條件相適應(yīng)的和易性；具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性。材料組成經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)制作節(jié)約能源。第四章 混凝土一 定義 ：4-1 概述 二、種類：二、種類：表觀密度膠凝材料結(jié) 構(gòu)重混凝土：o2600kg/m3輕混凝土： o1950kg/m3普通混凝土： 1950kg/m3 o 2600kg/m3二、種類：二、種類：表觀密度膠凝材料結(jié) 構(gòu)重混二、種類：表觀密度膠凝材料結(jié) 構(gòu)二、種類：表

2、觀密度膠凝材料結(jié) 構(gòu)二、種類：表觀密度膠凝材料結(jié) 構(gòu)普通結(jié)構(gòu)砼細(xì)粒砼大孔砼多孔砼二、種類：表觀密度膠凝材料結(jié) 構(gòu)普通結(jié)構(gòu)砼第四章 混凝土混凝土水泥漿（作用：潤滑|、膠結(jié)）骨料（作用：骨架、抑制收縮）水水泥細(xì)骨料（砂）粗骨料（石）4-2 混凝土的組成材料 普通混凝土（簡稱為混凝土）是由水泥、砂、石和水所組成，另外還常加入適量的摻合料和外加劑。在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予拌合物一定的和易性，便于施工。水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)為一個堅(jiān)實(shí)的整體。第四章 混凝土混凝土水泥漿（作用：潤滑|、膠第四章 混凝土

3、一、水泥： 在混凝土中起潤滑（硬化前）和膠結(jié)（硬化后）作用。、水泥品種的選擇： 根據(jù)工程特點(diǎn)、所處環(huán)境及設(shè)計(jì)、施工要求，選擇適當(dāng)品種水泥。、水泥強(qiáng)度等級的選擇： 水泥強(qiáng)度等級應(yīng)與混凝土強(qiáng)度等級相對應(yīng)，高強(qiáng)度等級混凝土選用高強(qiáng)度等級水泥，低強(qiáng)度等級混凝土選用低強(qiáng)度等級水泥。 4-2 混凝土的組成材料經(jīng)驗(yàn)證明，一般水泥強(qiáng)度等級與砼強(qiáng)度等級之比約為1.52.0 ，高強(qiáng)度砼可取0.91.5。第四章 混凝土一、水泥：4-2 混第四章 混凝土4-2 混凝土的組成材料二、細(xì)骨料（砂）： 由自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)和分選、堆積形成的、粒徑小于4.75的巖石顆粒（砂）稱為細(xì)骨料。其作用是填充粗骨料空隙，減少水泥漿干縮

4、。、有害物質(zhì)及含量：第四章 混凝土二、細(xì)骨料（砂）：建筑材料混凝土概述(-39張)課件第四章 混凝土4-2 混凝土的組成材料二、細(xì)骨料（砂）：、顆粒級配、粗細(xì)程度顆粒級配：不同粒徑的砂互相搭配的情況。粗細(xì)程度：指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸬钠骄旨?xì)程度。 砂粒偏粗節(jié)約水泥，但混凝土拌合物和易性差。 反之，和易性好經(jīng)濟(jì)性差。（a）（b）顯然，圖（a）和圖（b）比較，圖（b）中的骨料更密實(shí)，是合理的顆粒級配。所以，級配反映砂的空隙率的大小。第四章 混凝土二、細(xì)骨料（砂）：（a）（b）顆粒級配、粗細(xì)程度的評定指標(biāo)：級配曲線、細(xì)度模數(shù) 砂的顆粒級配和粗細(xì)程度，常用篩分析的方法進(jìn)行測定。用級配區(qū)表示砂的顆

5、粒級配，用細(xì)度模數(shù)表示砂的粗細(xì)。 篩分析試驗(yàn)的試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理過程： 稱料（烘干砂克） 篩分（砂分析篩）稱量（天平）數(shù)據(jù)處理計(jì)算細(xì)度模數(shù)判斷粗細(xì)程度 繪制級配曲線判斷顆粒級配第四章 混凝土4-2 混凝土的組成材料顆粒級配、粗細(xì)程度的評定指標(biāo)：級配曲線、細(xì)度模數(shù)第四章 篩分析的方法，是用一套孔徑（凈尺寸）為9.50、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15的標(biāo)準(zhǔn)篩，將500g的干砂試樣由粗到細(xì)依次過篩，然后稱得各篩余留在各個篩上的砂的重量，并計(jì)算出各篩上的分計(jì)篩余百分率ai及累計(jì)篩余百分率i（各個篩和比該篩粗的所有分計(jì)篩余百分率之和）。細(xì)度模數(shù)的計(jì)算公式為：式中ai-分計(jì)篩余百分

6、率，即該號篩的篩余量除以試樣總量； i-累計(jì)篩余百分率，即該號篩與大于該號各篩分計(jì)篩余百分率之和。第四章 混凝土4-2 混凝土的組成材料 篩分析的方法，是用一套孔徑（凈尺寸）為9.50、細(xì)度模數(shù)（x）愈大，表示砂愈粗，砂的細(xì)度模數(shù)范圍一般為3.70.7，其中x在3.7 3.為粗砂，x在.02.3為中砂，x在2.21.6為細(xì)砂，x在1.50.7為特細(xì)砂。普通混凝土用砂的細(xì)度模數(shù)一般.在2.2 3.2之間較為適宜。國家規(guī)范將細(xì)度模數(shù)為3.7 1.6的普通混凝土用砂，以0.60篩孔的累計(jì)篩余量分成三個級配區(qū)，普通混凝土用砂的篩分曲線必須包容在三個級配曲線區(qū)域中的任一個區(qū)域以內(nèi)。第四章 混凝土4-2

7、混凝土的組成材料細(xì)度模數(shù)（x）愈大，表示砂愈粗，砂的細(xì)度模數(shù)范圍一般為3.建筑材料講稿建筑材料講稿建筑材料講稿建筑材料講稿第四章 混凝土4-2 混凝土的組成材料二、細(xì)骨料（砂）： 3顆粒形狀及表面持征 細(xì)骨料的顆粒形狀及表面待征會影響其與水泥的粘結(jié)及混凝土拌合物的流動性。山砂 的顆粒多具有棱角，表面租糙，與水泥粘結(jié)較好，用它拌制的混凝土強(qiáng)度較高，但拌合物的流動性較差；河砂、海砂，其顆粒多呈圓形，表面光滑，與水泥的粘結(jié)較差，用來拌制混凝土，混凝土的強(qiáng)度則較低，但拌合物的流動性較好。 第四章 混凝土二、細(xì)骨料（砂）：第四章 混凝土4-2 混凝土的組成材料二、細(xì)骨料（砂）：活性堿 砂中不應(yīng)含有活性氧

8、化硅，因?yàn)樯爸泻械幕钚匝趸?，能與水泥中的堿分（2及2）起作用，產(chǎn)生堿骨料反應(yīng)，使混凝土發(fā)生膨脹開裂。第四章 混凝土二、細(xì)骨料（砂）：第四章 混凝土4-2 混凝土的組成材料三、粗骨料（卵石和碎石） 粒徑大于4.75的骨料為粗骨料。3.1最大粒徑、顆粒級配 （1）石子最大粒徑（Dmax） 石子各粒級的公稱上限粒徑稱為這種石子的最大粒徑。石子的最大粒徑增大，則相同質(zhì)量石子的總表面積減小，混凝土中包裹石子所需水泥漿體積減少，即混凝土用水量和水泥用量都可減少。在一定的范圍內(nèi)，石子最大粒徑增大，可因用水量的減少提高混凝土的強(qiáng)度。 然而石子最大粒徑（Dmax）過大時，則由于骨料與水泥砂漿粘結(jié)面積下降等原

9、因造成混凝土的強(qiáng)度下降。同時，最大粒徑的選用，要受結(jié)構(gòu)上諸因素和施工條件等方面的限制。規(guī)范規(guī)定：混凝土用粗骨料的最大粒徑不得大于結(jié)構(gòu)物最小斷面的短邊長度的；不得大于鋼筋最小凈距的 。第四章 混凝土三、粗骨料（卵石和碎石）第四章 混凝土4-2 混凝土的組成材料三、粗骨料（卵石和碎石） （2）顆粒級配 粗骨料的級配原理和要求與細(xì)骨料基本相同。級配試驗(yàn)采用篩分法測定，即用2.36、4.75、9.5、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和90等十二種孔徑的圓孔篩進(jìn)行篩分。 石子的顆粒級配可分為連續(xù)級配和間斷級配。連續(xù)級配是石子粒級呈連續(xù)性，即顆粒由小到大，每級

10、石子占一定比例。用連續(xù)級配的骨料配制的混凝土混合料，和易性較好，不易發(fā)生離析現(xiàn)象。連續(xù)級配是工程上最常用的級配。 間斷級配也稱單粒級級配。間斷級配是人為地剔除骨料中某些粒級顆粒，從而使骨料級配不連續(xù)，大骨料空隙由小幾倍的小粒徑顆粒填充，以降低石子的空隙率。由間斷級配制成的混凝土，可以節(jié)約水泥。由于其顆粒粒徑相差較大，混凝土混合物容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，導(dǎo)致施工困難。第四章 混凝土三、粗骨料（卵石和碎石）建筑材料混凝土概述(-39張)課件第四章 混凝土4-2 混凝土的組成材料三、粗骨料（卵石和碎石） 3.2 粗骨料的強(qiáng)度及堅(jiān)固性（1）粗骨料的強(qiáng)度 粗骨料的強(qiáng)度采用巖石立方體強(qiáng)度或粒狀石子的壓碎指標(biāo)來表

11、示。 巖石立方強(qiáng)度試驗(yàn)，是用母巖制成555 立方體，或直徑與高度均為5的圓柱體試樣，浸泡水中，待吸水飽和后進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。石子抗壓強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級之比，不應(yīng)低于1.5。 壓碎指標(biāo)是將一定重量氣干狀態(tài)下1020的石子裝入一定規(guī)格的金屬圓桶內(nèi)，在試驗(yàn)機(jī)上施加荷載到 200，卸荷后稱取試樣質(zhì)量（0），再用孔徑為2.36的篩子篩除被壓碎的細(xì)粒，稱取試樣的篩余量（m1）第四章 混凝土三、粗骨料（卵石和碎石）第四章 混凝土4-2 混凝土的組成材料三、粗骨料（卵石和碎石） （2）骨料的堅(jiān)固性 骨料的堅(jiān)固性是指在氣候、外力和其他物理力學(xué)因素作用（如凍融循環(huán)作用）下骨料抗碎裂的能力。堅(jiān)固性試驗(yàn)是用硫

12、酸鈉溶液法檢驗(yàn)，試樣經(jīng)五次干濕循環(huán)后，其質(zhì)量損失應(yīng)不超過規(guī)范的規(guī)定。3.3有害雜質(zhì) 粗骨料中的有害雜質(zhì)主要有：粘土、淤泥及細(xì)屑；硫酸鹽及硫化物；有機(jī)物質(zhì)；蛋白石及其他含有活性氧化硅的巖石顆粒等。它們的危害作用與在細(xì)骨料中相同。各種有害雜質(zhì)的含量都不應(yīng)超出規(guī)范的規(guī)定。3.4顆粒形狀及表面特征 粗骨料中的針狀（顆粒長軸長度大于平均粒徑的倍）和片狀（厚度小于平均粒徑的0.4倍）顆粒，不僅影響混凝土的和易性，而且會使混凝土的強(qiáng)度降低。第四章 混凝土三、粗骨料（卵石和碎石）建筑材料混凝土概述(-39張)課件例某干砂500g的篩分結(jié)果如下表所列。試計(jì)算該砂的細(xì)度模數(shù)并評定其級配例某干砂500g的篩分結(jié)果如

13、下表所列。試計(jì)算該砂的細(xì)度模數(shù)建筑材料混凝土概述(-39張)課件建筑材料混凝土概述(-39張)課件建筑材料講稿5、砂的物理性質(zhì)：視密度：=2.6 2.7g/cm3砂的含水狀態(tài)：同細(xì)骨料四、拌和用水及養(yǎng)護(hù)用水： 在拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土用的水中，不得含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)，如油脂、糖類等。凡是能飲用的自來水和清潔的天然水，都能用來拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土。污水、PH值小于的酸性水、含硫酸鹽（按3計(jì)）超過水重的水均不得使用，在對水質(zhì)有疑問時可將該水與潔凈水分別制成混凝土試塊，然后進(jìn)行強(qiáng)度對比試驗(yàn)，如果用該水制成的試塊強(qiáng)度不低于潔凈水制成的試塊強(qiáng)度，就可用此水來拌制混凝土。海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯

14、化物，對水泥石有侵蝕作用，對鋼筋也會造成銹蝕，因此一般不得用海水拌制混凝土。建筑材料講稿5、砂的物理性質(zhì)：視密度：=2.6 建筑材料講稿第四章 混凝土4-3 混凝土的主要技術(shù)性質(zhì) 一、混凝土拌和物的和易性：1、和易性的概念： 綜合性質(zhì)，包括：流動性、粘聚性和保水性2、和易性的測定：坍落度試驗(yàn)法坍落度 T（mm） 用坍落度劃分混凝土T10mm 干硬性混凝土T=1040mm 低塑性性混凝土T=5090mm 塑性性混凝土T=100150mm 流動性混凝土T160mm 大流動性混凝土五、外加劑建筑材料講稿第四章 混凝土 一、混 3、影響混凝土拌合物和易性的主要因素水泥漿用量：單位體積混凝土內(nèi)水泥漿的質(zhì)

15、量。 當(dāng)水灰比不變，水泥漿含量越多，拌合物流動性越大。水泥漿稠度：取決于水灰比（W/C）的大小。 水泥漿稠度的改變對混凝土的技術(shù)性質(zhì)影響較大，所以，一旦混凝土的水灰比確定，就不能輕易改變?；炷了冶鹊拇笮∮苫炷恋膹?qiáng)度和耐久性確定。砂率：混凝土中砂占砂、石總量的百分率 Sp=S（S+G） 合適的砂率，使骨料的總表面積和空隙率均小，則節(jié)約水 泥，混凝土拌合物的和易性容易保證，所以應(yīng)取最佳砂率。水泥品種砂、石表面特征、級配外加劑溫度、時間 3、影響混凝土拌合物和易性的主要因素建筑材料講稿第四章 混凝土4-3 混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)二、混凝土的強(qiáng)度：重點(diǎn)是混凝土的抗壓強(qiáng)度1、立方體抗壓強(qiáng)度： 按國家

16、標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法規(guī)定，將混凝土拌合物制成邊長150mm 的立方體試件為標(biāo)準(zhǔn)件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件【溫度（20+2）， 相對濕度90%以上】下養(yǎng)護(hù)28天，用表中試驗(yàn)方法側(cè)得的極限抗 壓強(qiáng)度值。2、立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 ： 用標(biāo)準(zhǔn)方法側(cè)得的抗壓強(qiáng)度總體分布中具有95%強(qiáng)度保證率 的抗壓強(qiáng)度。3、強(qiáng)度等級：建筑材料講稿第四章 混凝土二、混凝土的強(qiáng)度：3、強(qiáng)度等級：按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定的混凝土強(qiáng)度等級。 表示方法：C和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 如：C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45， C50，C55，C60。C表示混凝土，數(shù)字表示立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo) 準(zhǔn)值。其中C25表示混

17、凝土立方體抗壓強(qiáng)度25MPa的保證率 為95%，即立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為25MPa。 混凝土強(qiáng)度等級是混凝土接羔設(shè)計(jì)時強(qiáng)度計(jì)算取值的依據(jù)。 水工混凝土往往利用混凝土的后期強(qiáng)度。若以90天、180天的 強(qiáng)度為準(zhǔn)，則應(yīng)注明齡期，如f90， f180 。4、軸心抗壓強(qiáng)度：即棱柱體抗壓強(qiáng)度，小于立方體抗壓強(qiáng)度。 建筑材料講稿3、強(qiáng)度等級：按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定的混凝土強(qiáng)度等級。建建筑材料講稿二、混凝土的強(qiáng)度：重點(diǎn)是混凝土的抗壓強(qiáng)度 5、影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素： 水泥標(biāo)號和水灰比混凝土強(qiáng)度公式：fcu = A fce（ B）CWfcu混凝土28天齡期抗壓強(qiáng)度，Mpafce水泥的實(shí)際強(qiáng)度CW混凝

18、土中水泥與水的用量比，即灰水比A、B 回歸系數(shù)（經(jīng)驗(yàn)系數(shù)）強(qiáng)度公式解決兩類問題：已知水泥強(qiáng)度、水灰比 估算混凝土28天強(qiáng)度已知水泥強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度 估算應(yīng)采用的水灰比建筑材料講稿二、混凝土的強(qiáng)度：重點(diǎn)是混凝土的抗壓強(qiáng)度 建筑材料講稿二、混凝土的強(qiáng)度：重點(diǎn)是混凝土的抗壓強(qiáng)度 5、影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素： 骨料的影響：碎石混凝土強(qiáng)度高于卵石混凝土強(qiáng)度 外加劑：摻入外加劑可改變混凝土強(qiáng)度及強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律。養(yǎng)護(hù)條件：溫度：440度，溫度升高則強(qiáng)度增加 濕度：12小時覆蓋澆水養(yǎng)護(hù) 齡期：混凝土強(qiáng)度發(fā)展與齡期的關(guān)系式大致為： fnn天齡期混凝土的抗壓強(qiáng)度（Mpa） f2828天齡期混凝土的抗壓強(qiáng)度（M

19、pa） n 養(yǎng)護(hù)齡期，n3天。施工條件：機(jī)械拌和、振搗均優(yōu)于人工拌和、振搗。試驗(yàn)條件：試件尺寸、試件形狀、表面狀況、加荷速度均對 試驗(yàn)結(jié)果有影響，所以試驗(yàn)時必須嚴(yán)格按照國家 有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。fnf28=lgnlg28建筑材料講稿二、混凝土的強(qiáng)度：重點(diǎn)是混凝土的抗壓強(qiáng)度 建筑材料講稿第四章 混凝土4-3 混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)三、混凝土的耐久性 是一綜合性質(zhì)。指混凝土構(gòu)筑物除要求具有設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，以保證建筑物能安全承受荷載外，還應(yīng)具有在使用條件下抵抗周圍環(huán)境各種因素長期作用的能力，即耐久性。包括：、抗凍性：混凝土在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作 用而不破壞，同時也不顯著降低強(qiáng)度的性能。用

20、 抗凍等級（ FN）表示。如：F25、F50、抗?jié)B性：指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。用 抗?jié)B等級 表示。例如：W4、W6、W8 3、抗沖磨：抵抗高速水流或高速含砂水流沖刷破壞的能力。 4、混凝土的碳化：指空氣中的CO2在濕度適宜的條件下于水 泥石中的Ca（OH）2作用，生成碳酸鈣和 水的過程。碳化對混凝土強(qiáng)度有影響。建筑材料講稿第四章 混凝土三、混凝土的耐久性5、混凝土的堿骨料反應(yīng)：建筑材料講稿 指混凝土中的堿和環(huán)境中可能滲入的堿與混凝土骨料（砂、石）中的堿活性礦物成分，在混凝土固化后緩慢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生膠凝物質(zhì)因吸收水份后發(fā)生膨脹，最終導(dǎo)致混凝土從內(nèi)向外延伸開裂和損毀的現(xiàn)象。由于活性骨料經(jīng)攪拌后大體上呈均勻分布，所以一旦發(fā)生堿-骨料反應(yīng)，混凝土內(nèi)各部分均產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，將混凝土自身脹裂，失去設(shè)計(jì)性能，發(fā)展嚴(yán)重的只能拆除，無法補(bǔ)救，因而被稱為混凝土的癌癥。 混凝土工程發(fā)生堿-骨料反應(yīng)需要具有三個條件。首先是混凝土的原材料：水泥、混合材、外加劑和水中含堿量高；其次是骨料中有相當(dāng)數(shù)量活性成分；最后是潮濕環(huán)境，有充分的水分或濕空氣供應(yīng)。所以，要想抑制堿骨料反應(yīng)須從這三方面考慮。 5、混凝土的堿骨料反應(yīng)：建筑材料講稿 指混凝土中的堿和建筑材料講稿第四章 混凝土4-4 混凝土的配合比設(shè)計(jì) 一、配合比設(shè)計(jì)要求： 和易性 四個滿足 強(qiáng)度 耐久性 經(jīng)濟(jì)性 二、三個參數(shù)