硬化混凝土強(qiáng)度的影響因素23課件_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

硬化混凝土強(qiáng)度的影響因素影響混凝土強(qiáng)度的主要因素(1)水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比

水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比是決定混凝土強(qiáng)度的最主要因素,也是決定性因素。水灰比一定時(shí),水泥強(qiáng)度等級(jí)越高,則硬化后水泥石的強(qiáng)度越大,對(duì)骨料的膠結(jié)力就越強(qiáng),配制的混凝土的強(qiáng)度也就越高。在水泥強(qiáng)度等級(jí)一定時(shí),混凝土的強(qiáng)度主要取決于水灰比。水灰比越小,混凝土的孔隙率就小,混凝土的強(qiáng)度就越高。但水灰比過小,拌和物過稠,施工困難,使得混凝土振搗不密實(shí),反將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度下降。振動(dòng)手工搗實(shí)充分密實(shí)的混凝土不完全密實(shí)的混凝土w/c

水灰比抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度c/w

灰水比瑞士學(xué)者鮑羅米通過大量試驗(yàn)研究,并應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法證明,混凝土強(qiáng)度與水灰比呈曲線關(guān)系,而與灰水比呈直線關(guān)系。其強(qiáng)度計(jì)算公式是:fcu-混凝土28d齡期的抗壓強(qiáng)度值,MPa;fce-水泥28d抗壓強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值,MPa;水泥廠為保證水泥的出廠強(qiáng)度,生產(chǎn)水泥的實(shí)際強(qiáng)度fce要高于其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fce,k

,水泥的實(shí)際強(qiáng)度一般通過試驗(yàn)確定,在無法取得水泥的實(shí)際強(qiáng)度時(shí),可用fce=γc

.fce,k

,其中γc為水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)(一般可取1.13)c/w-混凝土的灰水比,即水灰比的倒數(shù)。卵石混凝土碎石混凝土A0.480.46B0.330.07普通混土中回歸系數(shù)αa、αb選用表鮑羅米公式在實(shí)際應(yīng)用中可以幫助我們解決兩個(gè)問題:

(1)當(dāng)水泥強(qiáng)度等級(jí)確定,配制某種強(qiáng)度的混凝土?xí)r,可以估算應(yīng)采用的水灰比值;

(2)當(dāng)已知所用水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比時(shí),可估計(jì)混凝土28d可能達(dá)到的抗壓強(qiáng)度值。(2)骨料的影響粗骨料對(duì)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。

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。在水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比一定時(shí),碎石混凝土的強(qiáng)度比卵石混凝土的強(qiáng)度略高,特別是在水灰比較小時(shí),因此配制高強(qiáng)混凝土,首選碎石。

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。

(3)攪拌、運(yùn)輸和振搗

①攪拌:不同類型的混凝土適用于不同的攪拌方式。例如,干硬性、半干硬性混凝土宜采用強(qiáng)制式攪拌機(jī),塑性混凝土宜采用鼓筒式攪拌機(jī),雙錐式攪拌機(jī)適合攪拌塑性、低流動(dòng)性混凝土。強(qiáng)制式攪拌機(jī)雙錐式攪拌機(jī)鼓筒式攪拌機(jī)

混凝土各組成材料的投料方式不同,對(duì)強(qiáng)度也有一定的影響。常規(guī)投料方式是把水泥、粗細(xì)骨料、水、外加劑等一次投入到攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌。此外還有其它投料方式,根據(jù)需要進(jìn)行選用,可以適當(dāng)提高混凝土的強(qiáng)度。

在一定的時(shí)間內(nèi),混凝土拌合物的攪拌時(shí)間越長(zhǎng),拌合越均勻,強(qiáng)度也越高。但也不能過長(zhǎng),否則會(huì)引起混凝土的離析。

②運(yùn)輸:長(zhǎng)距離運(yùn)輸過程應(yīng)考慮混凝土可能發(fā)生的離析對(duì)強(qiáng)度的影響,而且注意不能超過混凝土的初凝時(shí)間。③振搗:振搗應(yīng)充分,保證混凝土的密實(shí)性,通常在適當(dāng)時(shí)間范圍內(nèi),延長(zhǎng)振搗時(shí)間可以提高混凝土的強(qiáng)度。但振搗時(shí)間過長(zhǎng)容易發(fā)生離析。(4)養(yǎng)護(hù)的溫度和濕度

與水泥的水化相似,養(yǎng)護(hù)溫度高,水泥水化快,混凝土強(qiáng)度發(fā)展快,但溫度也不宜過高。溫度降低,水化反應(yīng)變慢,當(dāng)溫度低于冰點(diǎn)以下時(shí),水化就停止了,且有冰凍破壞危險(xiǎn),使強(qiáng)度降低,故冬季施工時(shí),應(yīng)采取一定的保溫措施或摻入早強(qiáng)劑、防凍劑,防止早期受凍。環(huán)境濕度是保證水泥正常水化的另一個(gè)重要條件。在充足的濕度條件下,水泥水化的就好,使混凝土強(qiáng)度發(fā)展順利;若濕度不夠,則由于水分大量蒸發(fā),水泥缺水而不能正常水化,而且造成結(jié)構(gòu)疏松、干裂,嚴(yán)重影響混凝土強(qiáng)度。受干燥作用的時(shí)間越早,造成的干裂越嚴(yán)重,結(jié)構(gòu)越疏松,強(qiáng)度損失越大。

GB規(guī)定:混凝土在澆注后,應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行覆蓋草袋、塑料薄膜等,以防止水分蒸發(fā)過快,其澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間:

硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥拌制的混凝土不得少于7天;火山灰水泥、粉煤灰水泥或摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土不得少于14天;粉煤灰水泥,在干燥或炎熱氣候條件下,不得少于21天;對(duì)高強(qiáng)混凝土則在成型后,必須立即覆蓋或采取保濕措施。(5)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間與齡期

一般情況下,混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間越長(zhǎng),后期強(qiáng)度越高。而且,混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下,其強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng)而提高。在最初3~7d內(nèi),強(qiáng)度增長(zhǎng)較快,28d后強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢。

120140801006016020400371428365強(qiáng)度增長(zhǎng)率/%齡期/d長(zhǎng)期保濕養(yǎng)護(hù)7d保濕養(yǎng)護(hù)14d3d1d混凝土強(qiáng)度的發(fā)展大致與齡期的對(duì)數(shù)成正比關(guān)系:fn——n天的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度(n≥3d)f28——28天的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度根據(jù)上式,可由測(cè)得的混凝土的早期強(qiáng)度,估算其28d的強(qiáng)度?;蛘呖捎苫炷?8天的強(qiáng)度,推算28天前混凝土達(dá)到某一強(qiáng)度需要養(yǎng)護(hù)的天數(shù),以便確定混凝土拆模、構(gòu)件起吊、放松預(yù)應(yīng)力鋼筋、制品養(yǎng)護(hù)、出廠等日期。(6)試驗(yàn)條件

①試件尺寸:相同的混凝土,試件尺寸越小測(cè)得的強(qiáng)度越高。骨料最大粒徑/mm試件尺寸/mm)強(qiáng)度換算系數(shù)

≤31.5≤40≤63100×100×100150×150×150200×200×2000.9511.05

②試件的形狀:當(dāng)試件受壓面積(a×a)相同,而高度(h)不同時(shí),高寬比(h/a)越大,抗壓強(qiáng)度越小。如軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系。

③表面狀態(tài):混凝土試件承壓面的狀態(tài),也是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素。表面油污、缺棱斷角測(cè)定強(qiáng)度值偏低。

④加荷速度:加荷速度越快,測(cè)值偏高。國(guó)標(biāo)規(guī)定,測(cè)定混凝土抗壓強(qiáng)度的加荷速度為0.3~0.8MPa/s,且應(yīng)均勻地進(jìn)行加荷。例如,采用100mm×100mm×100mm立方體試件,進(jìn)行抗壓試驗(yàn)時(shí),加荷速度為:

0.3~0.8MPa/s×10000mm2=3000~8000N/s,即每秒3KN~8KN。(7)外加劑、摻合料

①不同類型的外加劑對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響也有不同。如:減水劑可以提高混凝土的強(qiáng)度,引氣劑可以降低混凝土的強(qiáng)度。

②粉煤灰和礦渣粉,會(huì)降低混凝土的早期強(qiáng)度,但后期強(qiáng)度相差會(huì)很小。硅灰會(huì)相助提高混凝土的強(qiáng)度,用來配制高強(qiáng)混凝土。提高混凝土強(qiáng)度的措施

采用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥,或早強(qiáng)型水泥(提高早期強(qiáng)度)選用級(jí)配良好的骨料。摻入混凝土外加劑、摻合料采用較小的水灰比采用濕熱處理養(yǎng)護(hù)的混凝土采用機(jī)械攪拌和振搗(區(qū)別與人工)課堂練習(xí)混凝土抗壓強(qiáng)度測(cè)定試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示;計(jì)算每塊和每組試件的抗壓強(qiáng)度值(精確至0.1Mpa)。組別試件尺寸/cm抗壓破壞荷載(KN)123110×10×10220230250215×15/p>

解:

第一組:

f1=F/A=220×103×0.95/100×100=f2=F/A=230×103×0.95/100×100=f3=F/A=250×103×0.95/100×100=

因?yàn)樽畲蠡蜃钚≈蹬c中值之差均未超過中值的15%,故取三值平均值作為該組的抗壓強(qiáng)度值。三組平均值為:(20.9+21.9+23.8)/3=22.2MPa

20.9MPa21.9MPa23.8MPa(小)(中)(大)組別試件尺寸/cm抗壓破壞荷載(KN)123110×10×10220230250第二組:

f1=F/A=530×103/150×150=f2=F/A=510×103/150×

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