混凝土

null第5章 混凝土concrete第5章 混凝土concrete5.1 概 述 混凝土按照表观密度大小分为三类： (1)重混凝土 (2)普通混凝土 (3)轻混凝土 ①轻骨料混凝土 ②多孔混凝土(泡沫混凝土、加气混凝土) ③大孔混凝土第5章 混凝土第5章 混凝土混凝土按强度等级可分为： ①普通混凝土：强度等级为C7.5-C60； ②高强混凝土：强度等级为C60-000； ③超高强混凝土：强度等级大于C100。第5章 混凝土第5章 混凝土混凝土按施工工艺可分为： 泵送混凝土、喷射混凝土、真空脱水混凝土、造壳混凝土(裹砂混凝土)、碾压混凝土、压力灌浆混凝土(预填骨料混凝土)、热拌混凝土、太阳能养护混凝土等多种。第5章 混凝土第5章 混凝土混凝土按掺合料可分为： 粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、磨细高炉矿渣混凝土、纤维混凝土等多种。第5章 混凝土第5章 混凝土混凝土也可按功能或材料分类 如防水混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、纤维混凝土和聚合物混凝土。第5章 混凝土第5章 混凝土5.2 普通混凝土的基本组成材料 基本组分：水泥、集料(砂、石)和水 现代混凝土：水泥、集料(砂、石)、水、外加剂、掺合料(矿物外加剂) 图5.1 干稠状态混凝土和塑性状态混凝土的组成与结构第5章 混凝土第5章 混凝土5.2.1 水泥cement (1)水泥品种选择 表5.1 常用水泥品种选用参考表 表4.8 常用水泥的特性及应用第5章 混凝土第5章 混凝土(2)水泥强度等级的选择 一般强度混凝土，水泥强度等级一般为混凝土强度等级的1.5-2倍。 对高强度混凝土，水泥强度等级一般为混凝土强度等级的1.0-1.5倍。 对超高强混凝土，选用高强度等级的水泥。第5章 混凝土第5章 混凝土5.2.2 拌和与养护用水water 优先采用符合国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的饮用水。 表5.2 水中杂质含量限制值(pH值、氯化物、硫酸盐)第5章 混凝土第5章 混凝土5.2.3 细骨料fine aggregate——砂sand 粒径在0.16-5mm之间 (1)有害杂质 表5.3 砂中有害杂质限制值(含泥量、碱骨料反应 ) 表5.7 有害杂质含量／％第5章 混凝土第5章 混凝土(2)颗粒形状及表面特征 天然砂(natural sand)：河砂、海砂 人工砂(artificial sand)：山砂、机制砂 从流动性上看，人工砂的颗粒形状及表面特征不及天然砂好 从粘结力上看，天然砂的颗粒形状及表面特征不及人工砂好第5章 混凝土第5章 混凝土(3)砂的粗细程度和颗粒级配 图5.2 骨料颗粒级配 筛分法 表5.4 累计筛余与分计筛余的关系 表5.5 砂级配区的规定、图5.3 砂的级配区筛分曲线 表5.6 砂的细度模数及级配评定(例5.1)第5章 混凝土第5章 混凝土(4)砂的等级划分(Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类) 表5.8 砂质量损失／％第5章 混凝土第5章 混凝土5.2.4 粗骨料(coarse aggregate)——石子(crushed stone) 粒径大于5mm (1)有害杂质含量(含泥量 、针片状颗粒含量、碱骨料反应 ) 表5.9 碎石中有害杂质及针片状颗粒限制值 (2)颗粒形状及表面特征(碎石、卵石)第5章 混凝土第5章 混凝土(3)强度和坚固性 1)强度(抗压强度、压碎指标) 表5.10 碎石的压碎指标值 表5.11 卵石的压碎指标值 2)坚固性 表5.12 碎石或卵石的坚固性指标第5章 混凝土第5章 混凝土(4)最大粒径与颗粒级配 1)最大粒径 2)颗粒级配(筛分析试验) 表5.13 碎石或卵石的颗粒级配规定第5章 混凝土第5章 混凝土5.3 普通混凝土的主要技术性质 和易性、强度、变形及耐久性 5.3.1 混凝土拌合物的和易性 (1)和易性的概念(流动性、粘聚性和保水性)第5章 混凝土第5章 混凝土(2)和易性的检测(流动性的检测) 1)坍落度试验 图5.4 混凝土拌合物坍落度的测定 2)维勃稠度试验 (3)流动性(坍落度)指标的选择 表5.14 混凝土灌注时的坍落度第5章 混凝土第5章 混凝土(4)影响和易性的主要因素 1)材料品种与用量的影响 ①水泥品种和细度：用粉煤灰水泥拌制的混凝土流动性最好，保水性和粘聚性也较好。 ②水泥浆数量：水泥浆数量不能太多也不能太少 ③水灰比(单位用水量) 表5.15 混凝土用水量选用表（kg/m3）第5章 混凝土第5章 混凝土④砂率(sand percentage) 图5.6 砂率与坍落度的关系曲线(最优砂率) 图5.7 砂率与水泥浆用量的关系曲线 表5.16 混凝土砂率选用表／％与砂率的计算公式 ⑤外加剂(减水剂、泵送剂)和掺合料(粉煤灰)第5章 混凝土第5章 混凝土2)环境的温度与湿度的影响 环境的温度高，空气湿度小，拌合物水分蒸发快，坍落度损失大，坍落度小。 第5章 混凝土第5章 混凝土3)工艺对和易性(workability)影响 拌合好，塌落度(slump)大。第5章 混凝土第5章 混凝土5.3.2 混凝土的强度 (1)混凝土的抗压强度与强度等级 1)混凝土标准立方体抗压强度 2)混凝土立方体抗压强度标准值 3)强度等级 4)轴心(棱柱体)抗压强度第5章 混凝土第5章 混凝土(2)混凝土受压破坏 图5.8 混凝土受压变形曲线 图5.9 不同受力阶段裂缝示意图第5章 混凝土第5章 混凝土(3)影响混凝土强度的因素 1)水泥强度等级和水灰比(保罗米公式) 图5.10 混凝土强度与灰水比的关系 2)骨料的种类、质量及数量 3)湿度与温度的影响 图5.11 混凝土强度与保持潮湿日期关系 养护温度对混凝土强度的影响 a.图3－28 b.图5.13、图5.14、图5.15、图5.16 第5章 混凝土第5章 混凝土4)龄期的影响 图5.12 混凝土强度增长曲线 图5.13 用32.5普通水泥拌制的混凝土 图5.14 用32.5矿渣水泥拌制的混凝土 图5.15 用42.5普通水泥拌制的混凝土 图5.16 用42.5矿渣水泥拌制的混凝土第5章 混凝土第5章 混凝土5)试件尺寸、形状及加荷速度的影响 尺寸效应：环箍效应、缺陷几率 图5.17 混凝土试件的破坏状态 尖劈效应(试件干湿状态) 加荷速度第5章 混凝土第5章 混凝土(4)提高混凝土强度的主要措施 1)选料：水泥、骨料、外加剂、掺合料 2)采用机械搅拌和振捣 图5.18 捣实方法对混凝土强度的影响 3)养护工艺方面 混凝土常用养护方法 第5章 混凝土第5章 混凝土(5)混凝土抗拉强度 1)轴心抗拉强度 2)劈裂抗拉强度 图5.19 混凝土劈裂抗拉实验装置图第5章 混凝土第5章 混凝土(6)混凝土抗折强度 第5章 混凝土第5章 混凝土5.3.3 混凝土变形性能 (1)化学收缩 (2)湿胀干缩变形 图5.20 混凝土的胀缩 ( 3)温度变形第5章 混凝土第5章 混凝土(4)荷载作用下的变形 1)弹塑性变形和弹性模量 图5.21 混凝土在压力作用下的应力—应变曲线 图5.22 混凝土弹性模量 2)混凝土的徐变 图5.23 混凝土的变形与荷载作用时间关系 图3－35 素混凝土的标准徐变曲线第5章 混凝土第5章 混凝土5.3.4 混凝土的耐久性 (1)混凝土耐久性的概念 1)混凝土的抗渗性 2)混凝土的抗冻性 3)混凝土抗侵蚀性 4)混凝土的碳化 5)混凝土的碱一骨料反应第5章 混凝土第5章 混凝土(2)提高混凝土耐久性的主要措施 提高混凝土的密实度 表5.17 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量第5章 混凝土第5章 混凝土5.4 混凝土的外加材料 外加剂：是在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性质的物质。掺量很小。一般不大于水泥重量的5%（膨胀剂例外，掺量约10%左右）。 矿物外加剂(掺合料、外掺料)：是指在混凝土拌合物中掺入量超过水泥质量的5％，在配合比 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 时，需要考虑体积或质量变化的外加材料。如粉煤灰、矿渣、硅灰、沸石粉等。 第5章 混凝土第5章 混凝土5.4.1 混凝土外掺料 (1)粉煤灰 1)粉煤灰成品的质量要求与等级 表5.18 粉煤灰质量指标与等级／％ 2)粉煤灰掺合料的工程应用 泵送混凝土、大体积混凝土、低强度混凝土 表5.19 粉煤灰取代水泥的最大限量第5章 混凝土第5章 混凝土(2)粒化高炉矿渣粉 表5.20 矿渣粉技术要求 工程应用：大体积混凝土、高强混凝土 第5章 混凝土第5章 混凝土(3)硅灰 1)硅灰的化学成分及主要性能 ①化学成分(二氧化硅含量为85％-98％) 表5.21 我国某些铁合金厂硅灰的化学成分第5章 混凝土第5章 混凝土②主要性能 a.密度2.2g／cm3，堆积密度为250~300kg／m3 b.细度：粒径0.1~0.5μm。其比表面积为25—30m2/g，是水泥比表面积(0.3m2／g)的50-100倍。 c.火山灰活性：最高 表5.22 硅灰及其它掺合料的火山灰活性指标第5章 混凝土第5章 混凝土2)应用技术 ①掺用方式及适宜掺量：试配 ②对混凝土性能的影响 a.能防止混凝土拌合物的离析，提高其可泵性 b.提高混凝土的抗压强度 表5.23 掺硅灰混凝土的抗压强度第5章 混凝土第5章 混凝土c.提高混凝土的密实性、抗渗性、抗冻性及耐久性 图5.26 不同矿物掺料混凝土冻融膨胀率 d.抑制碱—骨料反应第5章 混凝土第5章 混凝土5.4.2 混凝土外加剂 表5.24 混凝土外加剂分类 图5.27 表面活性剂的分子模型 图5.28 表面活性剂的分子在水表面吸附定向排列示意图第5章 混凝土第5章 混凝土(1)减水剂 1)减水剂的作用机理 ①吸附一分散作用 图5.29 水泥絮凝结构示意图 图5.30 减水剂的作用简图 ②润滑塑化作用：溶剂化水膜第5章 混凝土第5章 混凝土根据使用条件不同，掺减水剂可以产生以下几个方面的效果：第5章 混凝土第5章 混凝土a．在原配合比不变的条件下，可增大混凝土拌合物的流动性，且不致降低混凝土的强度。第5章 混凝土第5章 混凝土b．在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以减少用水量及水泥用量，节约水泥。第5章 混凝土第5章 混凝土c．在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可以减少用水量，从而降低水灰比，使混凝土的强度及耐久性得到提高。第5章 混凝土第5章 混凝土2)减水剂常用品种 ①木质素系减水剂 ②萘系减水剂 ③水溶性树脂减水剂 ④糖蜜类减水剂 ⑤复合减水剂第5章 混凝土第5章 混凝土3)减水剂的使用方法 掺量：0.3%~1%不等 掺法：同掺、后掺第5章 混凝土第5章 混凝土(2)早强剂 1)氯盐早强剂 2)硫酸盐早强剂 3)三乙醇胺[N(C2H4OH)3]早强剂第5章 混凝土第5章 混凝土(3)引气剂 常用的引气剂为松香热聚物、松香皂，其掺量十分微小，一般为水泥质量的0.5／万~1.5／万。 第5章 混凝土第5章 混凝土(4)缓凝剂 一般常用掺量在0.03％-0.30％范围内。主要品种有糖类、木质素磺酸盐类、羧基(羧)酸盐类及无机盐类。第5章 混凝土第5章 混凝土(5)泵送剂 泵送剂由高效减水剂、缓凝剂、引气剂和增稠剂等复合制成。 第5章 混凝土第5章 混凝土5.5 普通混凝土的质量控制 5.5.1 混凝土强度的波动规律——正态分布 图5.31 混凝土强度的正态分布曲线第5章 混凝土第5章 混凝土5.5.2 混凝土强度平均值、标准差、变异系数 (1)混凝土强度平均值 (2)标准差σ(又称均方差) (3)变异系数Cv 表5.25 混凝土生产质量水平第5章 混凝土第5章 混凝土5.5.3 混凝土强度保证率 图5.32 强度保证率 表5.26 不同t值的保证率P第5章 混凝土第5章 混凝土5.5.4 混凝土的配制强度 表5.27 σ值／MPa 标准规定，混凝土设计要求的强度保证率P为95％，查表5.26得t=1.645，则fcu,0=fcu,k+1.645σ 第5章 混凝土第5章 混凝土5.5.5 强度检验评定 (1)统计法 生产长期稳定时强度的检验评定 用合格判定系数进行强度的评定 表5.28 混凝土强度的合格判定系数 (2)非统计法第5章 混凝土第5章 混凝土5.6 普通混凝土的配合比设计 5.6.1 混凝土配合比的表示方法 以每lm3混凝土中各项材料的质量比表示。例如lm3混凝土：水泥300kg，水180kg，砂720kg，石子1200kg，每lm3混凝土总质量为2400kg。 以各项材料间的质量比来表示(以水泥质量为1)。例如，将上例换算成质量比为：水泥∶砂∶石=1∶2.4∶4.0，水灰比0.60。第5章 混凝土第5章 混凝土5.6.2 混凝土配合比设计的基本要求 ①满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性； ②满足混凝土结构设计的强度等级； ③满足耐久性要求； ④节约水泥，降低成本。第5章 混凝土第5章 混凝土5.6.3 混凝土配合比设计中的三个基本参数 水与水泥之间的比例关系，用水灰比表示； 砂与石子之间的比例关系，用砂率表示； 水泥浆与骨料之间的比例关系，常用单位用水量来反映(1m3混凝土的用水量)。第5章 混凝土第5章 混凝土5.6.4 混凝土配合比设计的步骤 (1)初步配合比的计算 (2)基准配合比的确定 (3)实验室配合比的确定 (4)施工配合比第5章 混凝土第5章 混凝土5.6.5 混凝土配合比设计实例 (1)初步配合比的计算 (2)基准配合比的确定 (3)实验室配合比的确定 (4)现场施工配合比第5章 混凝土第5章 混凝土5.7 其他品种混凝土 5.7.1 轻骨料混凝土 表5.29 轻骨料混凝土用途第5章 混凝土第5章 混凝土5.7.2 无砂大孔混凝土 无砂大孔混凝土是由水泥、粗骨料和水拌制而成的一种不含砂的轻混凝土。是一种大孔轻混凝土。 保温性能好，吸湿性小，收缩小。适宜用作墙体材料。 第5章 混凝土第5章 混凝土5.7.3 特细砂混凝土 (1)配制特细砂混凝土用砂要求：细度模数、含泥量、泥块含量 表5.30 特细砂混凝土用砂含泥量限值 (2)特细砂混凝土的主要技术性质：干缩率较大，应特别注意早期养护第5章 混凝土第5章 混凝土(3)特细砂混凝土配制特点 1)低砂率 2)低流动性：细粒多；易泌水 (4)特细砂混凝土施工：干缩率较大，应特别注意早期养护第5章 混凝土第5章 混凝土5.7.4 纤维混凝土 纤维混凝土是一种以普通混凝土为基材，外掺各种短切纤维材料而制成的纤维增强混凝土。 目的是为了有效地降低混凝土的脆性，提高混凝土的抗拉、抗裂、抗弯、抗冲击等性能。用于路面、桥梁、飞机跑道、管道、屋面板、墙板等。 第5章 混凝土第5章 混凝土低弹性模量纤维：尼龙纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维(杜拉纤维)等 高弹性模量纤维：钢纤维、碳纤维、玻璃纤维等。第5章 混凝土第5章 混凝土5.7.5 泵送混凝土 泵送混凝土是以混凝土泵为动力，通过管道将搅拌好的混凝土混合料输送到建筑物的模板中去的混凝土。 混凝土的可泵性 第5章 混凝土第5章 混凝土5.7.6 高性能混凝土 具有良好的工作性(坍落度大于200mm)，早期强度高而后期强度不倒缩，体积稳定性好，耐久性好，在恶劣的使用环境条件下寿命长和匀质性好。第5章 混凝土第5章 混凝土高强混凝土：C60-C100 超高强混凝土：＞C100 流态混凝土：坍落度大于200mm 掺用高效减水剂、超细活性掺合料等第5章 混凝土第5章 混凝土5.7.7 道路混凝土 (1)水泥：通常采用普通水泥。不用粉煤灰水泥或粉煤灰掺合料。 (2)细骨料 (3)粗骨料 (4)外加剂：早强剂 (5)塌落度一般不超过15cm第5章 混凝土第5章 混凝土5.7.8 碾压混凝土 (1)碾压混凝土对原材料的技术要求 1)水泥：水化热低及耐磨性好的水泥 2)骨料： 3)粉煤灰：作为掺合料用于碾压混凝土 4)外加剂：缓凝引气型 (2)配合比设计：击实试验；用维勃绸度仪测定其工作性第5章 混凝土第5章 混凝土5.7.9 智能混凝土（机敏混凝土） 具有应力状态自诊断功能的压敏混凝土； 具有温度分布自诊断和自调节功能的温敏混凝土； 具有结构应力状态和裂缝、损伤自诊断功能、结构变形自监测、自适应功能和仿生自愈合功能的机敏混凝土等。 我校工程院院士黄尚廉教授等，早于1992年开始就广泛研究了各种机敏材料及结构。 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 更新规范更新《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92) 《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)第5章 混凝土第5章 混凝土思考 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 (1)普通混凝土的基本组成材料有哪些?各自在混凝土中起什么作用?第5章 混凝土第5章 混凝土(2)配制混凝土选择石子最大粒径应从哪几方面考虑?第5章 混凝土第5章 混凝土(3)简述减水剂的作用机理。第5章 混凝土第5章 混凝土(4)混凝土和易性包括哪些内容?如何判断混凝土和易性?第5章 混凝土第5章 混凝土(5)影响混凝土和易性的主要因素有哪些?第5章 混凝土第5章 混凝土(6)混凝土强度和混凝土强度等级是一回事吗?为什么?第5章 混凝土第5章 混凝土(7)影响混凝土强度的主要因素有哪些?第5章 混凝土第5章 混凝土(8)为什么要控制混凝土的最大水灰比和最少水泥用量?第5章 混凝土第5章 混凝土(9)甲、乙施工队用同样材料和同一配合比生产C20混凝土。甲队生产混凝土的平均强度为24MPa，标准差为2.4MPa，乙队生产混凝土的平均强度为26MPa，标准差为3.6MPa。 ①试绘制各施工队的混凝土强度分布曲线示意图。并对比施工质量状况。 ②哪个施工队的强度保证率大? 第5章 混凝土第5章 混凝土(10)轻骨料怎样分类?轻骨料混凝土怎样分类?第5章 混凝土第5章 混凝土(11)配制轻骨料混凝土为什么要加大用水量?与普通混凝土相比轻骨料混凝土施工要注意什么？第5章 混凝土第5章 混凝土(13)称取砂样500g，经筛分析试验称得各号筛的筛余量如表：第5章 混凝土第5章 混凝土(14)已知甲、乙两种砂的累计筛余百分率如表：第5章 混凝土第5章 混凝土(15)现浇钢筋混凝土梁式楼梯，混凝土C20，楼梯截面最小尺寸150mm；钢筋间最小净距29mm，提供普通水泥42.5和矿渣水泥52.5R，备有粒级为5-20mm卵石。第5章 混凝土第5章 混凝土(16)甲、乙、丙工程的混凝土变异系数分别为10％、15％、20％，平均强度为23MPa，设计强度等级C20，求各工程混凝土的标准差和强度保证率。第5章 混凝土第5章 混凝土(17)混凝土C20的配合比为1∶2.2∶4.4∶0.58(水泥∶砂∶石子∶水)，已知砂、石含水率分别为：3％、1％。计算1袋水泥(50kg)拌制混凝土的加水量。第5章 混凝土第5章 混凝土(18)混凝土表观密度为2400kg／m3，水泥用量300kg／m3，水灰比0.60，砂率35％，计算混凝混凝土土质量配合比。END OF THIS CHAPTER附 录附 录混凝土的定义混凝土的定义混凝土是由胶凝材料、粗细骨料(又称集料)加水拌和后，经一定时间硬化而成的人造石材。 世界上用量最大的人工建筑材料。骨料颗粒级配骨料颗粒级配筛分法筛分法用一套孔径(方孔)为4.75、2.36、1.18、0.60、0.30及0.15mm的标准筛筛分。砂的累计筛余与分计筛余的关系砂的累计筛余与分计筛余的关系砂级配区的规定砂级配区的规定砂的级配区筛分曲线砂的级配区筛分曲线砂的细度模数砂的细度模数碱骨料反应碱骨料反应碱骨料反应是指当水泥中含碱量(K2O，Na2O)较高，又使用了活性骨料(主要指活性SiO2)，水泥中的碱类便可能与骨料中的活性二氧化硅发生反应，在骨料表面生成复杂的碱一硅酸凝胶。这种凝胶体吸水时，体积会膨胀，从而改变了骨料与水泥浆原来的界面，所生成的凝胶是无限膨胀性的，会把水泥石胀裂。 引起碱骨料反应的必要条件是：①水泥超过安全含碱量(以Na2O计，为水泥质量的0.6％)；②使用了活性骨料；③水。 粗骨料的岩石立方体强度 粗骨料的岩石立方体强度 50mm×50mm×50mm的立方体(或直径与高均为50mm的圆柱体)试件，在水饱和状态下，测其极限抗压强度。岩石的极限抗压强度应不小于混凝土强度的1.5倍。同时，火成岩试件的强度不宜低于80MPa，变质岩不宜低于60MPa，水成岩不宜低于30MPa。粗骨料的压碎指标 粗骨料的压碎指标 将一定质量气干状态下10—20mm的石子装入一标准圆筒内，在压力机上经160—300s内均匀地加荷到200kN；卸荷后称出试样质量G0，然后用孔径为2.5mm的筛筛除被压碎的碎粒，称取试样的筛余量G1，则压碎指标值按下式计算：粗骨料的坚固性粗骨料的坚固性用硫酸盐浸泡法来检验，试样经5次循环后，其质量损失应不超过规定。粗骨料的最大粒径粗骨料的最大粒径条件允许时应尽可能把石子选得大一些。 从结构的角度规定，混凝土用粗骨料最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1／4；同时不得超过钢筋间最小净距的3／4。对混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1／2，且不得超过50mm。 从泵送的角度，粗集料最大粒径与输送管径之比为：泵送高度在50m以下时，对碎石不宜大于1∶3，对卵石不宜大于1∶2.5；泵送高度在50～100m时，宜为1∶3～1∶4；泵送高度在100m以上时，宜为1∶4～1∶5。目前所有工地常用5～20mm的碎石。混凝土拌合物的和易性的概念混凝土拌合物的和易性的概念和易性，又称工作度，是指混凝土拌合物易于施工操作(拌和、运输、浇灌、捣实)并能获得质量均匀，成型密实的性能。 和易性是一项综合的技术性质，包括有流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。 混凝土拌合物的流动性混凝土拌合物的流动性流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。混凝土拌合物的粘聚性混凝土拌合物的粘聚性粘聚性是指混凝土拌合物具有一定的粘聚力，在施工、运输及浇筑过程中，不致出现分层离析，使混凝土保持整体均匀的性能。混凝土拌合物的保水性混凝土拌合物的保水性保水性是指混凝土拌合物具有一定的保水能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象。混凝土拌合物坍落度的测定混凝土拌合物坍落度的测定维勃稠度试验维勃稠度试验混凝土用水量选用表混凝土用水量选用表砂率砂率砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。砂率与坍落度的关系砂率与坍落度的关系砂率与水泥浆用量的关系砂率与水泥浆用量的关系混凝土砂率选用表混凝土砂率选用表本表适用于坍落度10—60mm的混凝土。坍落度若大于60mm或小于10mm，应相应增加或减少砂率。 砂率的计算公式砂率的计算公式 式中：ρs0——砂子堆积密度，kg／m3； ρg0——石子堆积密度，kg／m3； P空——空隙率； α——砂子富余系数(1.1-1.4)。混凝土标准立方体抗压强度 (standard cube compressive strength)混凝土标准立方体抗压强度 (standard cube compressive strength)以边长为150mm的立方体试件为标准试件，标准养护28d，测定其抗压强度来确定。 边长为100mm的立方体试件，应乘以强度换算系数0.95 边长为200mm的立方体试件，应乘以强度换算系数1.05。 混凝土立方体抗压强度标准值混凝土立方体抗压强度标准值混凝土立方体抗压强度标准值是指具有95％强度保证率的标准立方体抗压强度值，也就是指在混凝土立方体抗压强度测定值的总体分布中，低于该值的百分率不超过5％。混凝土强度等级 (strength grading)混凝土强度等级 (strength grading)混凝土强度等级是根据混凝土立方体抗压强度标准值(MPa)来确定，用符号C表示，划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C70、C80等。 轴心(棱柱体)抗压强度轴心(棱柱体)抗压强度150mm×l50mm×300mm的棱柱体作为轴心抗压强度的标准试件。 采用100mm×100mm×300mm棱柱体试件，最后计算强度值时，乘以相应的尺寸换算系数(0.95)。 棱柱体试件抗压强度与立方体试件抗压强度之比为0.7-0.8。一般取0.76。(原因) 混凝土单轴受压时的变形 混凝土单轴受压时的变形 混凝土受力破坏的过程，实际是混凝土裂缝的发生及发展的过程，也是混凝土内部结构从连续到不连续的演变过程。 保罗米公式保罗米公式fcu28=Afce(C／W-B) 式中fcu28——混凝土28d龄期立方体抗压强度，MPa； fce——水泥实际强度，MPa，可通过试验测定，也可根据《普通混凝土配合比设计 规程 煤矿测量规程下载煤矿测量规程下载配电网检修规程下载地籍调查规程pdf稳定性研究规程下载 》(JGJ55-2000)规定取富余系数Kc=1.13，按fce=1.13× 计算； ——水泥强度等级，MPa； C——每立方米混凝土中水泥用量，kg； W——每立方米混凝土中用水量，kg； A、B——经验系数，与骨料品种、水泥品种和施工方法有关，当原材料与工艺措施相同时，A、B可视为常数值。碎石：A=0.46，B=0.07；卵石：A=0.48，B=0.33。当材料的品种和质量不同时，应尽可能结合工程实际通过试验求得数据。混凝土强度与灰水比的关系混凝土强度与灰水比的关系骨料对强度的影响骨料对强度的影响骨料强度高，混凝土强度高 骨料与水泥石的粘结强度高，混凝土强度高。在相同水泥强度等级及相同水灰比的条件下，碎石混凝土的强度较卵石混凝土高。 混凝土强度与保持潮湿日期关系混凝土强度与保持潮湿日期关系养护温度对混凝土强度的影响(1)养护温度对混凝土强度的影响(1)养护温度和龄期对混凝土强度的影响养护温度和龄期对混凝土强度的影响混凝土强度增长曲线 混凝土强度增长曲线 环箍效应环箍效应试件受压面与试验机承压板(钢板)之间存在着摩擦力，当试件受压时，承压板的横向应变小于混凝土试件的横向应变，因而承压板对试件的横向膨胀起约束作用。这种约束作用通常称为“环箍效应”。 混凝土试件的破坏状态混凝土试件的破坏状态尖劈效应尖劈效应在持续加载下，混凝土中裂缝的扩展对水的存在反应敏感（尖劈效应）。干燥的混凝土试件要经历更长时间才断裂破坏（荷载更大）；而水饱和混凝土试件裂缝扩展更迅速，于是在较低的荷载下便断裂破坏了。这可能是饱水的混凝土在裂缝扩展时，有应力腐蚀作用存在（因有害液体或气体的侵入使材料结构受到削弱，而使材料在较低应力下断裂叫应力腐蚀）。 养护混凝土常采用的方法养护混凝土常采用的方法（1）自然养护，温度随气温变化可听其自然，而湿度必须充分，一般采用洒水保湿； （2）蒸汽养护，有常压(40℃～100℃)蒸汽养护（蒸养）和高压(160℃～210℃)蒸汽养护（蒸压）两种。 （3）标准养护，是将混凝土置于温度为20℃±3℃、湿度为相对湿度90％以上的条件下养护。 轴心抗拉强度轴心抗拉强度用“∞”字形试件或棱柱体试件直接测定。 试件夹头附近的局部破坏很难避免，而且外力作用线与试件轴心方向不易一致，试验难度较大，试验结果不准确。劈裂抗拉强度劈裂抗拉强度化学收缩(chemical shrinkage)化学收缩(chemical shrinkage)水泥水化后生成物的体积比反应前物质的总体积小，而使混凝土产生收缩；这种收缩称为化学收缩。湿胀干缩湿胀干缩热胀冷缩热胀冷缩△L=aL△t 式中：△L——混凝土结构长度变化，m； L——混凝土结构长度，m； △t——温差，℃； a——混凝土温度变形系数 。混凝土在压力作用下的应力—应变曲线混凝土在压力作用下的应力—应变曲线AC卸荷应力应变曲线呈直线 有残余变形 混凝土弹性模量 (elasticity modulus)混凝土弹性模量 (elasticity modulus)初始弹性模量Ec=tanα0 割线弹性模量 切线弹性模量 混凝土的变形与荷载作用时间关系混凝土的变形与荷载作用时间关系素混凝土的标准徐变(creep deformation)曲线素混凝土的标准徐变(creep deformation)曲线混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性用抗渗标号表示。抗渗标号是以28d龄期的标准试件，按规定方法进行试验，以所能承受的最大水压力确定，分为P2、P4、P6、P8、P10、P12等，它们分别表示试件出现渗水时的最大压力为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa。 混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性，常用抗冻标号来表示。抗冻标号是以28d龄期的混凝土试件，在水饱和状态下所能承受的冻融循环次数而确定的。混凝土的抗冻标号分为：F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等九个等级。分别表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为：10、15、25、50、100、150、200、250、300。例如，混凝土试件经50次冻融循环后，强度降低不超过25％，质量损失率不超过5％时，它的抗冻标号就达到F50。 混凝土抗侵蚀性混凝土抗侵蚀性混凝土可能因化学介质的作用而遭受腐蚀。一般来说，化学腐蚀破坏的形式不外乎：水泥石中某些组分被介质溶解；介质与水泥石发生化学反应后的生成物是溶于水的；化学反应后生成物体积与反应前比显著增大，即体积膨胀。化学腐蚀介质主要指流动的淡水、某些盐类、酸类、碱类的溶液、海水等。混凝土受这些介质作用后是如何遭受破坏的，已在《水泥》一章中叙述。混凝土的碳化(carbonation)混凝土的碳化(carbonation)混凝土的碳化作用是空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙在有水存在的条件下发生化学作用，生成碳酸钙和水。 碳化过程是二氧化碳由表及里向混凝土内部逐渐扩散的过程。 碳化对混凝土最主要的影响是使混凝土的碱度降低，减弱了对钢筋的保护作用，可能导致钢筋锈蚀。 碳化还会引起混凝土收缩(碳化收缩)，容易使混凝土的表面产生微细裂缝。 混凝土的碱一骨料反应混凝土的碱一骨料反应使用低碱水泥（即等当量Na2O含量小于或等于0.6%） 将砼的总碱含量控制在足够低（如每立方米砼中等当量Na2O含量小于3kg） 粉煤灰粉煤灰粉煤灰是以燃煤发电的火力发电厂排出的一种工业废渣。磨成一定细度的煤粉在煤粉锅炉中燃烧后（炉膛内温度高达1100℃～1500℃），由吸尘器负压抽风收集的细飞灰（Fly Ash）称为粉煤灰。粉煤灰质量指标与等级粉煤灰质量指标与等级粒化高炉矿渣粉粒化高炉矿渣粉高炉矿渣是炼铁过程中的废渣。在高炉炼铁时，铁矿石、燃料及溶剂矿物（石灰石或白云石），在冶炼条件下氧化铁还原成金属铁，溶剂矿物分解后产生的氧化钙与矿石中杂质SiO2、Al2O3等相熔并互相作用生成为一种熔融液的非金属物，其密度比铁水小，熔融液的ρ＝2.5～2.8，而铁水的ρ＝7.0～8.0，它易与铁水相分离，炉子的下方排出铁水，而炉子上方排出熔融液，经水淬后呈粒状的高炉矿渣。 矿渣粉技术要求矿渣粉技术要求硅灰硅灰硅灰是铁合金厂回收的废灰，在采用电炉炼制硅铁时，由炉烟所滤收集的烟灰，其主要成分是二氧化硅，故称之硅灰。硅灰中的非晶态的SiO2含量大于90％；硅灰颗粒为微细球形，平均粒径为0.1μm，比表面积为2万cm2/g～3万cm2/g，比普通水泥所要求的细度小近百倍，而密度又较小，约为2.2g／cm3左右。 常用混凝土外加剂分类常用混凝土外加剂分类表面活性剂的分子模型表面活性剂的分子模型表面活性剂的定向排列表面活性剂的定向排列水泥絮凝结构示意图水泥絮凝结构示意图减水剂的作用简图减水剂的作用简图混凝土强度的正态分布曲线混凝土强度的正态分布曲线曲线矮而宽，表示强度数据的离散程度大，说明施工控制水平差； 曲线窄而高，说明强度比较集中，波动小，混凝土的均匀性好，施工水平较高。 混凝土强度平均值混凝土强度平均值标准差标准差变异系数变异系数强度保证率强度保证率不同t值的保证率P不同t值的保证率P生产长期稳定时强度的检验评定生产长期稳定时强度的检验评定①当混凝土强度等级≤C20时 mfcu≥fcu,k+0.7σ0 fcu,min≥fcu,k—0.7σ0 fcu,min≥0.85fcu,k ②当混凝土强度等级>C20时 mfcu≥fcu,k+0.7σ0 fcu,min≥fcu,k—0.7σ0 fcu,min≥0.90fcu,k 式中：mfcu——同一验收批试块的平均强度，MPa； fcu,k——混凝土设计强度等级，MPa； σ0——同一验收批试块强度的标准差，MPa； fcu,min——同一验收批强度的最小值，MPa用合格判定系数进行强度的评定用合格判定系数进行强度的评定mfcu-λ1σ0≥0.9fcu,k fcu,min≥λ2fcu,k 式中：σ0——同一验收批试块强度的标准差，MPa；当σ0计算值小于0.06fcu,k时，取σ0=0.06fcu,k； λ1、λ2——合格判定系数(表5.28)。 零星混凝土的非统计法评定 零星混凝土的非统计法评定 mfcu≥1.15fcu,k fcu,min≥0.95fcu,k 混凝土配合比设计实例混凝土配合比设计实例某工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为50-70mm。不受风雪等作用。施工单位的强度标准差为4.0MPa。所用材料：42.5普通硅酸盐水泥，实测28d强度48MPa，ρc=3.15g／cm3；中砂，符合Ⅱ区级配，ρ0s=2.6g／cm3；碎石，粒级5-40mm，ρ0g=2.65g／cm3；自来水。现场砂含水率3％，石含水率1％，求施工配合比。 初步配合比的计算初步配合比的计算1)确定配制强度 2)初步确定水灰比值（W/C） 3)选择每1m3混凝土的用水量(W0) 4)计算混凝土的单位水泥用量(C0) 5)选取合理砂率Sp 6)计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量 7)书写初步配合比确定配制强度确定配制强度计算混凝土试配强度(fcu,0) fcu,0=fcu,k+tσ =25+1.645×4 =31.58MPa 确定水灰比（W/C）确定水灰比（W/C）选择每1m3混凝土的用水量(W0)选择每1m3混凝土的用水量(W0)查表5.15，取W0=190kg(按新规范应为185kg)。计算混凝土的单位水泥用量(C0)计算混凝土的单位水泥用量(C0)选取合理砂率Sp选取合理砂率Sp参照本章5.3 查表5.16，取Sp=33％。 计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量计算1m3混凝土中砂、石骨料的用量①绝对体积法 ②假定表观密度法绝对体积法绝对体积法绝对体积法是基于这样考虑：即捣实后，混凝土拌合物的体积等于各组成材料体积及少量空气体积之总和。 式中α——混凝土含气量系数，在不使用含气型外加剂时，α可为1（即含气量为1%）。假定表观密度法假定表观密度法一般强度等级为C7.5～C15的混凝土，其表观密度为2360kg／m3左右；强度等级C20～C30的为2400kg／m3左右；强度等级C40，为2450kg／m3。 W0＋C0＋S0＋G0＝ρoh 190＋284＋S0＋G0＝2400 式中ρoh——为捣实后混凝土的表现密度。 S0=636kg, G0=1290kg 书写初步配合比书写初步配合比绝对体积法结果： C0∶S0∶G0=284∶614∶1254 W0／C0=190／284 C0∶S0∶G0=1∶2.16∶4.42 W0／C0=0.67 假定表观密度法结果： C0∶S0∶G0=284∶636∶1290=1∶2.24∶4.54 W0／C0=0.67基准配合比的确定基准配合比的确定根据骨料最大粒径，配制30L混凝土拌合物(在此以绝对体积法的配比为例)。测定其坍落度值为85mm，大于设计要求的50-70mm，故需进行坍落度调整，其方法如下：保持水灰比不变，增加砂用量1％和碎石用量1％后，测得坍落度为70mm，粘聚性、保水性均良好，满足设计要求，同时，测得混凝土表观密度为2410kg／m3 。由此得到基准配合比为： C1∶S1∶G1∶W1=290∶633∶1293∶194 =1∶2.18∶4.46∶0.67实验室配合比的确定实验室配合比的确定拌制不少于3种不同配合比的混凝土制作试件检验混凝土的强度。其中一种为基准配合比，另外两种配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加及减少0.05，其用水量应与基准配合比相同，但砂率值可作适当调整。 编号 W/C fcu,0(MPa) 要求 Ⅰ 0.62 36.8 Ⅱ 0.67 32.4 31.6 √ Ⅲ 0.72 27.2 实验室配合比为Ⅱ。现场施工配合比现场施工配合比C1=C =290 (kg) S1=S(1＋a％)=633(1+3%)=652 (kg) G1=G(1＋b％) =1293×(1+1％)kg=1306 (kg) W1=W－S×a％－G×b％=(194-633×3％-1293×1％)=162(kg) 轻骨料混凝土轻骨料混凝土用轻粗骨料、轻砂(或普通砂)、水泥和水配制的，干表观密度不大于1950kg／m3的混凝土，称轻骨料混凝土。 轻骨料混凝土的强度等级用CL表示，如CL5.0-CL50。 轻质、保温隔热特细砂混凝土特细砂混凝土凡砂的细度模数在1.6以下或平均粒径在0.25mm以下的称为特细砂。使用这种砂配制的混凝土称为特细砂混凝土。 有关技术规程：《特细砂混凝土配制及应用规程》(BJG19-65)；《特细砂混凝土应用技术规程》(DB51/5002) 低砂率低砂率当用碎石为粗骨料时，砂率应控制在15％-30％； 当用卵石为粗骨料时，砂率应控制在14％-25％。nullnullnullnullnullnullnullnull