1、Chapter 4 第一节 概 述 一、砼的定义 凡是由胶凝材料、骨料和水按适当比例配合、拌合制成混合物,经一定时间硬化后而成的人造石材。Chapter 4 第一节 概 述 二、砼分类2(一)按表观密度分2(二)按用途分2(三)按所用胶凝材料分 2(四)按抗压强度分 Chapter 4 第一节 概 述(一)按表观密度分v 1、重砼v 2、普通砼 v 3、轻砼Chapter 4 第一节 概 述 1、重砼0 2600kg/m3。主要用作核能工程的屏蔽结构材料。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2 普通砼 0=2100-2500kg/m3。主要用作各种建筑的承重结构材料。返回返回Chapt
2、er 4 第一节 概 述 3轻砼 01900kg/m3。其用途分为结构用、保温用、结构兼保温用几种。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(二)按用途分 结构砼(普通砼)、防水砼、耐热砼、耐酸砼、装饰砼、大体积砼、膨胀砼、防辐射砼、道路砼等。Chapter 4 第一节 概 述(三)按所用胶凝材料分 水泥砼、聚合物砼、树脂砼、石膏砼、沥青砼、水玻璃砼。Chapter 4 第一节 概 述(四)按抗压强度分 低强砼(fcu30Mpa)高强砼(fcu60Mpa)超高强砼(fcu100Mpa)Chapter 4 第一节 概 述 三、砼的特点2(一)优点2(二)不足之处Chapter 4 第一节 概
3、述(一)优点1.原材料来源丰富,造价低廉;2.砼拌合物具有良好的可塑性;3.配制灵活、适应性好;4.抗压强度高;5.与钢筋有牢固的粘结力;6.耐久性良好;7.耐火性好;8.生产能耗较低。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(二)不足之处 1.自重大,比强度小;2.抗拉强度较低;3.导热系数大=1.40w/(mk);4.硬化慢,生产周期长。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 四、工程中对砼的基本要求及其质量控制环节2(一)基本要求2(二)质量控制 Chapter 4 第一节 概 述(一)基本要求1、砼拌合物必须具有适合于施工条件的施工性能2、砼硬化后的强度必须满足结构设计的强度等级
4、要求3、砼应具有适应于工程所处环境条件的耐久性能4、满足以上条件,要最大限度的节约水泥降低成本 返回返回Chapter 4 第一节 概 述(二)质量控制 v1、初步控制期v2、生产控制 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 1、初步控制期 组成材料的质量检验及控制;砼配合比的确定及控制。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2、生产控制 准确的计量;均匀搅拌;减少转运次数,缩短运输时间和采用正确的装御方法;合理的浇筑程序,充分捣实;严格执行规定的养护制度等。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 Chapter 4 第一节 概 述 Chapter 4 第一节 概 述 Chapt
5、er 4 第一节 概 述 Chapter 4 第一节 概 述 Chapter 4 第一节 概 述 第二节 砼的组成材料 4一、砼的基本组成材料及作用4二、砼组成材料的技术要求4三、砼拌合及养护用水4四、砼外加剂4五、砼掺合料 ExitChapter 4 第一节 概 述 一、砼的基本组成材料及作用 水泥、水、天然砂石、掺合料、外加剂。砼的组成结构见图4-2-1Chapter 4 第一节 概 述 二、砼组成材料的技术要求 2(一)水泥 2(二)骨料 Chapter 4 第一节 概 述(一)水泥 1、水泥品种的选择 根据砼的工程性质与特点,工程所处环境条件及施工条件 2、水泥标号选择 与砼设计强度等
6、级相适应返回返回Chapter 4 第一节 概 述(二)骨料 v1、细骨料v2、粗骨料v3、骨料的含水状态 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 1.细骨料(粒径为0.16-5mm)(1)细骨料的种类及特性(2)砼用砂质量标准Chapter 4 第一节 概 述(1)细骨料的种类及特性 天然砂:由天然岩石经长期风化等自然条件作用而形成。河砂:颗粒表面圆滑而清洁 海砂:颗粒表面圆滑清结,常含盐类及碎贝壳等有害杂质 山砂:颗粒多具棱角,表面粗糙,含泥量及有机杂质多。人工砂:将天然岩石压碎而成,其颗粒富有棱角,比较洁净,但砂中片状颗粒及细粉含量较多且成本较高。返回返回Chapter 4 第一节
7、概 述(2)砼用砂质量标准 a.泥和粘土块含量(见表4-2-1)b.有害杂质含量(见表4-2-2)c.碱-活性骨料 d.砂的粗细程度及颗粒级配 e.坚固性 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 d.砂的粗细程度及颗粒级配 砂的粗细程度是指不同粒径砂混合在一起后的平均粗细程度。砂的颗粒级配是指砂中不同粒径颗粒的组配情况。(见图4-2-2)筛分析方法:筛分曲线 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 筛分析方法:一套孔径为5.0、2.5、1.25、0.630、0.315、0.160mm标准筛。将500g干砂依次过筛分计筛余百分数:累计筛余百分数:累计筛余与分计筛余的关系见表4-2-3细度
8、模数 Mx=砂的颗粒级配用级配区表示(见表4-2-4)。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 分计筛余百分数:各筛上的筛余量占砂样总重的百分数。累计筛余百分数:名筛及比该筛粗的所有筛的分计筛余百分数之和。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 细度模数 Mx=粗砂Mx=3.7-3.1;中砂Mx=3.0-2.3;细砂Mx=2.2-1.6;特细砂Mx=1.5-0.7。返回返回11654321005)(AAAAAAAChapter 4 第一节 概 述 返回返回砂的级配区曲线Chapter 4 第一节 概 述 砂的坚固性指标返回返回项 目砂 的 等 级优等品一等品合格品循环后重量损失(%)8
9、1010Chapter 4 第一节 概 述 2.粗骨料(粒径小于5mm)(1)粗骨料种类及特性(2)砼用碎石或卵石质量要求Chapter 4 第一节 概 述(1)粗骨料种类及特性 碎石:由天然岩石经破碎筛分而得。卵石:河卵石、海卵石、山卵石。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(2)砼用碎石或卵石质量要求 a.泥和粘土块含量(见表4-2-6)b.有害杂质含量(见表4-2-7)c.碱活性骨料 d.强度 e.坚固性(见表4-2-9)f.颗粒形状(见表4-2-10)g.最大粒径 h.颗粒级配返回返回Chapter 4 第一节 概 述 d.强度立方体抗压强度(碎石)压碎指标(碎石、卵石)返回返回
10、Chapter 4 第一节 概 述 立方体抗压强度(碎石)岩石立方体抗压强度测定是将边长为50mm的立方体试件,在水饱和状态下测其极限抗压强度值。其值应不小于砼抗压强度的1.5倍。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 压碎指标(碎石、卵石)Qa=各等级石子压碎指标值见表4-2-8返回返回%10000GGGChapter 4 第一节 概 述 f.颗粒形状 立方体或球形为好,针状颗粒是指颗粒长度大于骨料平均粒径的2.4倍者。片状颗粒是指颗粒厚度小于骨料平均粒径0.4倍者。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 g.最大粒径 粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。结构:砼用骨料的最大粒
11、径不得大于结构截面最小尺寸的1/4,同时不得大于钢筋最小净距的3/4;对于砼实心板,可允许采用最大粒径达1/2板厚的骨料,但最大粒径不得超过50mm;对泵送砼,碎石最大粒径与输送管内径之比,宜小于或等于1:3,卵石宜小于或等于1:2.5。施工 经济返回返回Chapter 4 第一节 概 述 h.颗粒级配筛分析:2.5、5、10、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100共12个筛。连续级配:如5-40mm(5-20mm 20-40mm)间断级配:如5-80mm(5-20mm 40-80mm)单粒级配:工程中不宜采用单一的单粒级配配制混凝土。返回返回Chapter 4 第一节 概
12、 述 3、骨料的含水状态(1)骨料的几种含水状态(见图4-2-4)(2)砂子的容胀(见图4-2-5)Chapter 4 第一节 概 述 三、砼拌合及养护用水 2 1、按水源水可分为2 2对砼用水的质量要求 Chapter 4 第一节 概 述 1、按水源水可分为 饮用水、地表水、地下水、海水、生活污水、工业废水等。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2对砼用水的质量要求 (见表4-2-12)不影响砼凝结硬化;无损于砼强度发展及耐久性;不加快钢筋的锈蚀;不引起预应力钢筋的脆断;不污染砼表面。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 四、砼外加剂 减水剂 早强剂 缓凝剂 引气剂 速凝剂 防
13、冻剂 Chapter 4 第一节 概 述 五、砼掺合料 粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉、磨细自然煤矸石粉。Chapter 4 第一节 概 述 思考题 1.干砂500g,其筛分结果如下:试计算细度模数。筛孔尺寸(mm)5.02.51.250.63 0.3150.160.16 筛余量(g)25501001251007525Chapter 4 第一节 概 述 混凝土的组织结构石子石子砂砂水泥浆水泥浆气孔气孔返回返回Chapter 4 第一节 概 述 砂中泥和粘土块含量限值项目砂的等级优等品一等品合格品含泥量(按重量计,%)2.03.05.0粘土块含量(按重量计,%)0.51.01.0返回返回Chapter
14、 4 第一节 概 述 砂中有害物质含量限值项 目砂 的 等 级优等品一等品合格品云母含量(按重量计,%)122硫化物与硫酸盐含量(按SO3重量计,%)0.511有机物含量(用比色法试验)合格合格合格氯化物含量(以NaCl重量计,%)0.030.1返回返回Chapter 4 第一节 概 述 累计筛余与分计筛余的关系筛孔尺寸(mm)分计筛余(%)累计筛余(%)5.00a1A1=a12.50a2A2=a1+a21.25a3A3=a1+a2+a30.635a4A4=a1+a2+a3+a40.315a5A5=a1+a2+a3+a4+a50.160a6A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6返回返回Cha
15、pter 4 第一节 概 述 砂的颗粒级配区范围筛孔尺寸(mm)累计筛余量区区区10.00005.001001001002.503552501501.25653550102500.6308571704140160.3159580927085550.160100901009010090返回返回Chapter 4 第一节 概 述 碎石或卵石中泥和粘土块含量限值项 目碎石或卵石的等级优等品一等品合格品含泥量(按重量计,%)0.51.01.5粘土块含量(按重量计,%)0.250.250.5返回返回Chapter 4 第一节 概 述 碎石或卵石中有害物质含量限值项目碎石或卵石的等级优等品一等品合格品硫化
16、物与硫酸盐含量(按SO3重量计,%)0.51.01.0有机物含量(用比色法试验)合格合格合格氯化物含量(以NaCl重量计,%)0.030.1_返回返回Chapter 4 第一节 概 述 各等级石子的坚固性指标普通混凝土用碎石或卵石的坚固性指标项目碎石或卵石的等级优等品 一等品 合格品5次循环后重量损失(%)5812混凝土所处环境5次循环后重量损失(%)严寒及寒冷地区室外使用,并常处于潮湿或干湿交替状态下8在其他条件下使用的混凝土12返回返回Chapter 4 第一节 概 述 普通混凝土用碎石或卵石的针、片状颗粒含量要求 混凝土强度等 级大于或等于C30C25C15 针、片状颗粒含量(按重量计,
17、%)1525返回返回Chapter 4 第一节 概 述 各等级石子的压碎指标值项 目碎石或卵石的等级优等品一等品合格品碎石压碎指标(%)122030卵石压碎指标(%)121616返回返回Chapter 4 第一节 概 述 混凝土用水中的物质含量限值项 目预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土PH 值444不溶物(mg/L)200020005000可溶物(mg/L)2000500010000氯化物(以Cl-计,mg/L)50012003500硫酸盐(以SO42-计,mg/L)60027002700硫化物(以S2-计,mg/L)100返回返回Chapter 4 第一节 概 述 返回返回Chapter 4
18、第一节 概 述 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 Chapter 4 第一节 概 述 Chapter 4 第一节 概 述 第三节第三节 砼的主要技术性质砼的主要技术性质4一、砼拌合物的和易性4二、砼的强度4三、砼变形性能4四、砼耐久性 ExitChapter 4 第一节 概 述 一、砼拌合物的和易性 2(一)和易性的概念2(二)和易性的指标2(三)落度(流动性)的选择 2(四)影响和易性的主要因素 2(五)改善和易性的措施Chapter 4 第一节 概 述(一)和易性的概念和易性是指砼拌和物能保证其组成成分均匀,不发生分层离析、泌水等现象,适于运输、浇筑、捣实成型等施工作业,并能获得
19、质量均匀、密实的砼的性能。和易性为一综合技术性能,它包括流动性、粘聚性、保水性三方面的含义。Chapter 4 第一节 概 述 流动性 流动性是指砼拌和物在自重或机械振捣力的作用下,能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 粘聚性 粘聚性是指砼拌和物内部组分间具有一定的粘聚力,在运输和浇筑过程中不致发生离析分层现象,而使砼能保持整体均匀的性能。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 保水性 保水性是指砼拌和物具有一定的保持内部水分的能力,在施工过程中不致产生严重的泌不现象。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(二)和易性的指标 v1、坍落度测定
20、v2、维勃稠度测定 Chapter 4 第一节 概 述 1、坍落度测定(1)适用范围 仅适用于骨料粒径不大于40mm,坍落度值大于10mm的塑性或流动性砼拌合物稠度的测定。(2)主要仪器设备(见图4-3-1)(3)试验方法(见图4-3-2)(4)砼按坍落度的分级(见表4-3-1)返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2、维勃稠度测定(1)适用范围 适用于骨料粒径不大于 40mm,维勃稠度在5-30秒之间的砼拌合物稠度的测定。(2)主要仪器设备(见图4-3-3)(3)砼按维勃稠度的分级(见表4-3-2)返回返回Chapter 4 第一节 概 述(三)坍落度(流动性)的选择 根据结构构件截面
21、尺寸大小,配筋疏密和施工捣实方法等来确定。(见表4-3-3)Chapter 4 第一节 概 述(四)影响和易性的主要因素 砼工作性影响因素分析图(见图4-3-4)v1.水泥浆数量与稠度的影响 v2.砂率的影响 v3.组成材料性质的影响 v4.拌合物存放时间及环境温度的影响 Chapter 4 第一节 概 述 1.水泥浆数量与稠度的影响 实践证明,在配制砼时,当所用粗细骨料的种类及比例一定时,为获得要求的流动性,所需拌合用水量基本是一定的,即使水泥用量有所变动(1m3砼水泥用量增减50-100kg时)也无甚影响,这一关系称为“恒定用水量法则”。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2.砂率
22、的影响(见图4-3-5)砂率=砂重/(砂重+石重)合理砂率:在用水量及水泥用量一定的情况下,能使砼拌和物获得最大的流动性,且能保持粘聚性及保水性性能良好时的砂率。或者,当采用合理砂率时,能在拌和物获得所要求的流动性及良好的粘聚性及保水性条件下,使水泥用量最少。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 3.组成材料性质的影响(1)水泥品种(2)骨料性质(3)外加剂影响 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 4.拌合物存放时间及环境温度的影响 据测定,温度每升高10c,拌合物坍落度减小约20-40mm。坍落度与拌合物存放时间的关系见图4-3-6 温度对拌合物坍落度的影响见图4-3-7返回返
23、回Chapter 4 第一节 概 述(五)改善和易性的措施 1.通过试验,采用合理砂率,以提高砼质量及节约水泥。2.改善砂、石级配。3.在可能条件下尽量采用较粗的砂、石。4.当砼拌合物坍落度太小时,保持W/C不变,增加适量水泥浆;当坍落度太大时,保持砂率不变,增加适量的砂石。5.有条件时,尽量掺用外加剂-减水剂、引气剂等。Chapter 4 第一节 概 述 二、砼 的 强 度 2(一)砼受压破坏过程 2(二)砼立方体抗压强度及强度等级 2(三)砼轴心抗压强度2(四)砼抗拉强度2(五)影响砼强度因素 2(六)提高砼强度主要措施 Chapter 4 第一节 概 述(一)砼受压破坏过程 界面裂纹无明
24、显变化界面裂纹增长 出现砂浆裂缝和连续裂缝 连续裂缝迅速发展裂缝缓慢增长 裂缝迅速增长。砼受压变形曲线见图4-3-8砼不同受力阶段示意图见图4-3-9Chapter 4 第一节 概 述(二)砼立方体抗压强度及强度等级v1、砼立方体抗压强度v2、砼强度等级 v3、砼强度等级实用意义 Chapter 4 第一节 概 述 1、砼立方体抗压强度 根据国家标准试验方法,规定制作边长为150mm的立方体标准试件,在标准减养护条件下,养护到28d龄期,用标准试验方法测得的抗压强度值称为砼立方体抗压强度。砼立方体试件边长及强度换算系数见表4-3-4 砼立方体试件受压破坏状态见图4-3-10返回返回Chapte
25、r 4 第一节 概 述 2、砼强度等级 砼强度等级采用符号“C”与立方体抗压强度标准值(以Mpa计)表示。砼立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件在28d龄期,用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值,强度低于该值的百分率不超过5%(即具有95%保证率的抗压强度)。砼强度等级分为十二个等级返回返回Chapter 4 第一节 概 述 砼强度等级分为十二个等级 砼强度等级分为十二个等级:C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55及C60。C20表示砼立方体抗压强度大于 20Mpa的保证率为95%。返回返回Cha
26、pter 4 第一节 概 述 3.砼强度等级实用意义 C7.5-C15:用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构;C15-C25:用于普通砼结构的梁、板、柱、楼梯及屋架等;C25-C30:用于大跨度结构、耐久性要求高的结构、预制构件等;C30以上:用于预应力钢筋砼结构、吊车梁及特种结构等。砼强度等级是砼结构设计时强度计算取值的依据,同时也是砼施工中控制工程质量和工程验收时的重要依据。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(三)砼轴心抗压强度 采用150mm150mm300mm棱柱体作为标准试件。轴心抗压强度对砼的抗裂性有重要的作用,是结构设计中确定砼抗裂度的主要指标。也是用来衡量砼的抗冲击强度
27、、砼与钢筋的粘结强度。Chapter 4 第一节 概 述(四)砼抗拉强度Chapter 4 第一节 概 述(五)影响砼强度因素v1.水泥标号及水灰比v2.骨料的影响 v3.养护温度及湿度的影响v4.龄期 v5.施工(搅拌与振捣)方法的影响v6.试验条件 Chapter 4 第一节 概 述 1.水泥标号及水灰比砼强度与水灰比的关系见图4-3-11fcu,o=afce(C/W-b)式中fcu,o砼28d龄期的抗压强度(MPa);C1m3砼中水泥的用量(Kg);W1m3砼中的用水量(Kg)C/W砼的灰水比;a、b回归系数;有关参数的说明 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 碎石时:a=0.4
28、6;b=0.07。卵石时:a=0.48;b=0.33。fce水泥的实际强度(MPa);fce=rcfce,gfce,g水泥的强度等级值(MPa);rc水泥的强度等级值的富余系数。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2、骨料的影响返回返回Chapter 4 第一节 概 述 3、养护温度及湿度的影响 (见图4-3-12,4-3-13)返回返回Chapter 4 第一节 概 述 4、龄期实践证明,由中等标号的普通水泥配制的砼,在标准养护条件下,其强度发展大致与龄期的对数成正比关系,其经验公式为:fn/f28=lgn/lg28 式中fn-砼nd龄期的抗压强度(Pa);f28-砼28d龄期的抗压
29、强度(Pa)。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 5、施工(搅拌与振捣)方法的影响(见图4-3-11)返回返回Chapter 4 第一节 概 述 6、试验条件 (1)加载速度0.3-0.8Mpa/s;(2)试件尺寸形状;(3)表面状态凹凸应在0.05mm下。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(六)提高砼强度主要措施1.采用高标号或早强型砼2.采用低水灰比的干硬性砼3.施工采用机拌机振4.采用湿热处理养护砼5.掺加砼外加剂和掺和料Chapter 4 第一节 概 述 三、砼变形性能 2(一)非荷载作用下的变形 2(二)荷载作用下的变形 Chapter 4 第一节 概 述(一)非荷载
30、作用下的变形 v1.化学收缩v2干湿变形 v3.温度变形 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 1.化学收缩 砼的化学收缩值很小()。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2、干湿变形 见图()影响干缩变形的主要因素:水泥用量、细度及品种;水灰比;骨料质量;砼施工质量。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 3、温度变形 砼温度膨胀系数(0.6-1.3)10 5/,一般取1.0 10 5/。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(二)荷载作用下的变形 v1、短期荷载作用下的变形v2、长期荷载作用下变形 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 1、短期荷载作用下的变形(1
31、)砼的弹塑性变形(见图4-3-15)(2)砼的弹性模量(见图4-3-16)返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2、长期荷载作用下变形 徐变:砼在长期恒载作用下,随着时间的延长,沿着作用力方向发生的变形,一般要延续2-3年,才逐渐趋向稳定。砼的应变与持荷时间的关系见图4-3-17。徐变影响因素:所受应力;硬化龄期;水灰比及水泥用量;骨料的弹性模量及用量;养护条件等。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 四、砼耐久性 2(一)砼耐久性含义2(二)砼常见的几种耐久性问题2(三)提高砼耐久性的措施 Chapter 4 第一节 概 述(一)砼耐久性含义 砼在长期外界因素作用下,抵抗外部和内
32、部不利影响的能力。它是决定砼结构是否经久耐用的一项重要性能。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(二)砼常见的几种耐久性问题 v1、砼抗渗性v2、砼抗冻性v3、砼抗侵蚀性v4、砼的碳化v5、砼的碱-骨料反应 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 1、砼抗渗性(1)含义(2)抗渗标号(3)影响因素 返回返回Chapter 4 第一节 概 述(1)含义砼抗渗性:是指砼抵抗压力液体(水、油、溶液等)渗透作用的能力。抗渗性是决定砼耐久性最主要的因素。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(2)抗渗标号砼抗渗标号分为:P4、P6、P8、P10及P12等五级。返回返回Chapter 4 第
33、一节 概 述(3)影响因素水灰比;水泥品种;骨料级配;施工质量;养护条件;是否掺外加剂。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2、砼抗冻性(1)含义(2)抗渗标号(3)影响因素 返回返回Chapter 4 第一节 概 述(1)含义 砼抗冻性是指砼在水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性能。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(2)抗冻标号 砼的抗冻标号分为F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等九个等级。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 (3)影响因素 砼的抗冻性与砼内部的孔隙数量、孔隙特征、孔隙内
34、充水程度、环境温度降低的程度及反复冻融的次数等有关。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 3、砼抗侵蚀性 砼抗侵蚀性取决于水泥品种、砼的密实度及孔隙特征。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 4、砼的碳化(1)含义(2)碳化对砼性能的影响(3)影响砼碳化速度的主要因素 返回返回Chapter 4 第一节 概 述(1)含义 含义:是指空气中的二氧化碳与水泥石中的Ca(OH)2作用,生成CaCO3和水。Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O返回返回Chapter 4 第一节 概 述(2)碳化对砼性能的影响 减弱了对钢筋的保护作用;增加砼的收缩,使其表面产生微细裂缝隙;提高
35、砼碳化层的密实度。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(3)影响砼碳化速度的主要因素 水灰比;水泥品种;环境中CO2的浓度;环境湿度;外加剂;施工质量。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 5、砼的碱-骨料反应(1)含义(2)发生碱-骨料反应必须具备三个条件 返回返回Chapter 4 第一节 概 述(1)含义:砼的碱-骨料反应是指砼内水泥中的碱性氧化物氧化钠和氧化钾,与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应,生成碱-硅酸凝胶,其吸水后会产生很大的体积膨胀(体积增大可达三倍以上),从而导致砼产生膨胀开裂而破坏。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(2)发生碱-骨料反应必须具备三个条
36、件:水泥中碱含量高;砂、石骨料中含有活性二氧化硅成分;有水存在。返回返回Chapter 4 第一节 概 述(三)提高砼耐久性的措施 1 选用适当品种水泥;2严格控制水灰比并保证有足够的水泥用量;(见表4-3-5)3选用品质良好,级配合格的骨料;4掺入减水剂、引气剂等外加剂,以改善砼结构;5保证砼的施工质量,即要搅拌均匀、浇捣密实、加强养护,避免产生裂缝。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 坍落度测定主要仪器设备坍落度测定主要仪器设备650161008075200300100返回返回Chapter 4 第一节 概 述 坍落度实验方法100300300200坍落度返回返回Chapter 4
37、 第一节 概 述 维勃稠度仪返回返回Chapter 4 第一节 概 述 砼工作性影响因素分析图水泥水泥 W/C浆骨比浆骨比水泥浆水泥浆骨料骨料外加剂外加剂石石G砂砂S水水WGSSSp返回返回Chapter 4 第一节 概 述 砂率的影响合理(水与水泥用量为一定)坍落度 mm含砂率(达到相同的坍落度)合理含砂率水泥用量 kg/m返回返回Chapter 4 第一节 概 述 混凝土按坍落度的分级返回返回级 别名 称坍落度(mm)T1低塑性混凝土1040T2塑性混凝土5090T3流动性混凝土100150T4大流动性混凝土160Chapter 4 第一节 概 述 混凝土按维勃稠度的分级返回返回级 别名
38、称维勃稠度(s)V0超干硬性混凝土31V1特干硬性混凝土3021V2干硬性混凝土2011V3半干硬性混凝土105Chapter 4 第一节 概 述 混凝土浇筑时的坍落度结 构 种 类坍落度(mm)基础或地面等垫层、无配筋的大体积结构(挡土墙、基础等)或配筋稀疏的结构1030桥、梁或大型及中型截面的柱子等3050配筋密列的结构(薄壁、斗仓、筒仓、细柱等)5070配筋特密的结构7090返回返回Chapter 4 第一节 概 述 混凝土立方体试件边长及强度换算关系试件边长(mm)抗压强度换算关系1000.951501.002001.05返回返回Chapter 4 第一节 概 述 与所处环境相应的混凝
39、土最大水灰比和最小水泥用量限值环境条件结构物类别最大水灰比限值最小水泥用量限值(kg/m3)素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土干燥环境正常的居住和办公用房屋内不作规定0.650.60150260300潮湿环境无冻害高温度的室内室外部件、在非侵蚀性土和(或)水中的部件0.700.600.60200280300有冻害经受冻害的室外部件、在非侵蚀性土和(或)水中且经受冻害的部件、高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.55200280300有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300返回返回Chapter 4
40、第一节 概 述 坍坍落落度度与与拌拌合合物物存存放放时时间间的的关关系系5200160120804001234坍落度(坍落度(mm)时时 间间 h返回返回Chapter 4 第一节 概 述 温度对拌合物坍落度的影响坍落度(坍落度(mm)温 度()35160120804005203040251015最大粒径40mm最大粒径150mm返回返回Chapter 4 第一节 概 述 砼受压变形曲线返回返回Chapter 4 第一节 概 述 砼不同受力阶段裂缝示意图返回返回Chapter 4 第一节 概 述 砼立方体试件受压破坏状态返回返回Chapter 4 第一节 概 述 砼强度与水灰比的关系返回返回混
41、凝土抗压强度(混凝土抗压强度(f f28)手工捣实手工捣实振动振动水灰比水灰比(W/C)充分密实的混凝土充分密实的混凝土不完全密实的混凝土不完全密实的混凝土Chapter 4 第一节 概 述 养护温度的影响返回返回Chapter 4 第一节 概 述 养护湿度的影响返回返回Chapter 4 第一节 概 述 施工(搅拌与振捣)方法的影响返回返回混凝土抗压强度(混凝土抗压强度(f f28)手工捣实手工捣实振动振动水灰比水灰比(W/C)充分密实的混凝土充分密实的混凝土不完全密实的混凝土不完全密实的混凝土Chapter 4 第一节 概 述 干 湿 变 形 膨胀应变10-6空气中养护水中养护龄期0收缩返
42、回返回Chapter 4 第一节 概 述 砼的弹塑性变形返回返回Chapter 4 第一节 概 述)砼的弹性模量(返回返回Chapter 4 第一节 概 述 砼的应变与持荷时间的关系荷载作用时间(d)1608006004002000瞬时应变瞬时应变80残余变形残余变形2001204012001000加加 荷荷应应 变(变(10-6)瞬时恢复瞬时恢复卸卸 荷荷徐变恢复徐变恢复徐变应变徐变应变返回返回Chapter 4 第一节 概 述 Chapter 4 第一节 概 述 Chapter 4 第一节 概 述 第四节 普通混凝土配合比设计 4一、砼配合比设计的基本要求4二、砼配合比设计的资料准备4三、
43、砼配合比设计中的三个重要参数4四、普通砼配合比设计的方法与原理4五、砼配合比设计计算步骤4六、砼的配合比的试配、调整与确定 4七、砼施工配合比换算ExitChapter 4 第一节 概 述 一、砼配合比设计的基本要求 1、满足结构设计的强度等级要求;2、满足砼施工所要求的和易性;3、满足工程所处环境对砼耐久性的要求;4、符合经济原则,即节约水泥以降低砼成本。Chapter 4 第一节 概 述 二、砼配合比设计的资料准备 1、了解工程设计要求的砼强度等级,以备确定砼配置强度。2、了解工程所处环境对砼耐久性的要求,以确定最大水灰比及最小水泥用量。3、了解结构断面尺寸及钢筋配置情况,以确定骨料最大粒
44、径。4、了解砼施工方法及管理水平,以便选择砼拌和物坍落度及强度标准差。5、掌握各原材料性能指标:Chapter 4 第一节 概 述 5掌握各原材料性能指标(1)水泥:品种、标号、密度、堆积密度等性能指标。(2)砂、石骨料:品种规格、表观密度、堆积密度、级配、石子最大粒径(3)砼拌合用水:水质情况(4)砼外加剂:品种、性能、适宜掺量等技术资料。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 三、砼配合比设计中的三个重要参数(见图4-4-1)W/C:在满足砼的强度和耐久性基础上,确定W/C。W0 :在满足砼施工要求的和易性基础上,根据骨料种类和规格确定。S:砂在骨料中数量应以填充石子空隙后略有富余的原
45、则来确定。Chapter 4 第一节 概 述 四、普通砼配合比设计的方法与原理 21、体积法基本原理22、重量法基本原理Chapter 4 第一节 概 述 1、体积法基本原理(绝对体积法)假定刚浇捣完毕的砼拌和物的体积,等于其各组成材料的绝对体积及其所含少量空气体积之和。绝对体积法公式 Vh=Vc+Vw+Vs+Vg+Vk返回返回Chapter 4 第一节 概 述 式中 c水泥密度(Kg/m3),可取2900-3100Kg/m3;g粗骨料的表观密度(Kg/m3);s细骨料的表观密度(Kg/m3);w水的密度(Kg/m3),可取1000 Kg/m3;砼的含气量百分数,在不使用引气型外加剂时,可取1
46、。返回返回101.00000wwssggccmmmmChapter 4 第一节 概 述 2、重量法基本原理(假定容量法)当砼使用原材料比较稳定时,则所配制的砼其表观密度(0h)将接近一个恒值,其值可取2350-2450 Kg/m3。假定容量法公式返回返回Chapter 4 第一节 概 述 假定容量法公式假定容量法公式:mc0+mg0+ms0+mw0=mcp=0h式中mc0每立方米砼的水泥用量(Kg);mg0每立方米砼的粗骨料用量(Kg);ms0每立方米砼的细骨料用量(Kg);mw0每立方米砼的用水量(Kg);mc p每立方米砼拌和物的假定重量(Kg),其值可取2350-2450 Kg/m3;0
47、h砼表观密度(Kg/m3)。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 五、砼配合比设计计算步骤 21、确定砼的配置强度22、确定水灰比23、确定砼拌和物单位用水量24、计算每立方砼水泥用量25、确定合理砂率26、计算砂、石用量27、计算砼外加剂掺量28、写出配合比 Chapter 4 第一节 概 述 1、确定砼的配置强度 fcu,0=fcu,K+1.645式中fcu,0砼配制强度(Mpa);fcu,K砼立方体抗压强度标准值(Mpa);砼强度标准差(Mpa)。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2、确定水灰比 fcu,o=afce(C/W-b)返回返回Chapter 4 第一节 概 述
48、 3、确定砼拌和物单位用水量干硬性混凝土的用水量(见表)塑性混凝土的用水量(见表)返回返回Chapter 4 第一节 概 述 4、计算每立方砼水泥用量 mc0=mW0/(W/C)返回返回Chapter 4 第一节 概 述 5、确定合理砂率返回返回水灰比(W/C)卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641Chapter 4 第一节 概 述 6、计算砂、石
49、用量(1)重量法 mc0+mg0+ms0+mw0=mcp(2)体积法返回返回101.00000wwssggccmmmmChapter 4 第一节 概 述 7、计算砼外加剂掺量 A=mc0r%(r%为外加剂的适宜掺量)。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 8、写出配合比(1)以1m3砼中各材料用量表示;(2)以砼各组成材料间的重量比例关系来表示。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 六、砼的配合比的试配、调整与确定 2(一)试配2(二)配合比的调整与确定 Chapter 4 第一节 概 述(一)试配 Dm31.5mm,拌和物数量取15LDm=40mm,拌和物数量取25L 1、拌和物
50、的和易性调整 2、砼强度检验返回返回Chapter 4 第一节 概 述(二)配合比的调整与确定v1、初步求出1m3 砼材料用量v2、砼表观密度的校正 返回返回Chapter 4 第一节 概 述 1、初步求出1m3 砼材料用量(1)用水量(mw):应在基准配合比用水量的基础上,根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定。(2)水泥用量(mc):应以用水量乘以选定出来的灰水比计算确定;(3)粗骨料和细骨料的用量(mg和ms):应在基准配合比的粗骨料和细骨料用量的基础上,按选定的灰水比进行调整后确定。返回返回Chapter 4 第一节 概 述 2、砼表观密度的校正 c,c=mcmgmsmw
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