建筑材料 課件.ppt

5 4混凝土強(qiáng)度 混凝土質(zhì)量荷載下的變形和破壞過(guò)程強(qiáng)度的定義普通混凝土的強(qiáng)度等級(jí)其它類(lèi)型的強(qiáng)度強(qiáng)度影響因素提高強(qiáng)度的方法途徑 混凝土的質(zhì)量通過(guò)下述值進(jìn)行評(píng)定 強(qiáng)度耐久性體積穩(wěn)定性 Back 混凝土質(zhì)量 硬化的混凝土必須有足夠的外力以承受結(jié)構(gòu)荷載所造成的應(yīng)力 由于拌合物的多樣性 混凝土必須達(dá)到足夠高的強(qiáng)度 強(qiáng)度 Back 混凝土質(zhì)量 耐久性 混凝土必須能夠承受各種劣化作用如 凍融循環(huán)干濕交替腐蝕和化學(xué)侵蝕 由于外部荷載和混凝土自身的化學(xué)反應(yīng)作用 合格的混凝土應(yīng)該有最小的收縮或膨脹 體積穩(wěn)定性 Back 混凝土質(zhì)量 受力變形和破壞過(guò)程 受壓破壞過(guò)程初始裂紋單軸靜力受壓破壞 Back 受力變形和破壞過(guò)程 混凝土受壓破壞形式 表4 4 1受力破壞形式 原因及可能性分析 在壓力作用下混凝土破壞有三種破壞形式 破壞類(lèi)型 原因和可能性分析如表4 4 1和圖4 4 1所示 受力作用破壞類(lèi)型 圖4 4 1受力作用下的破壞類(lèi)型 Back 由于混凝土界面初始裂紋的存在 界面破壞經(jīng)常發(fā)生 初始裂紋是指混凝土受力前 粗骨料與砂漿界面等部位已有裂紋 初始裂紋示意圖如圖4 4 2 所示 初始裂紋 圖4 4 2初始裂紋示意圖 初始裂紋類(lèi)型 干縮冷縮體積減縮沉縮塑性收縮泌水通道 Back 單軸靜力受壓破壞過(guò)程 機(jī)理混凝土在外力作用下 內(nèi)部產(chǎn)生變形 變形增大 裂紋擴(kuò)展 連通 使結(jié)構(gòu)破壞 方法變形 破壞與內(nèi)部裂紋變化通過(guò)力學(xué)試驗(yàn) 顯微鏡觀察研究 混凝土破壞過(guò)程與內(nèi)部裂紋變化關(guān)系 表4 4 2混凝土破壞過(guò)程與內(nèi)部裂紋變化關(guān)系 表4 4 2說(shuō)明了混凝土破壞過(guò)程與內(nèi)部裂紋變化關(guān)系 關(guān)于強(qiáng)度有三個(gè)重要的概念 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度保證率混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 強(qiáng)度定義 Back 混凝土抗壓強(qiáng)度 圖4 4 3混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)儀器 概念邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件 標(biāo)準(zhǔn)方法成型 標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù) 28d齡期的抗壓強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)條件溫度 20 3 濕度 90 標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)儀器設(shè)備如圖4 4 4 所示 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度 fcu 圖4 4 4強(qiáng)度試驗(yàn)儀器 混凝土強(qiáng)度保證率P 混凝土強(qiáng)度保證率P 是指混凝土強(qiáng)度總體中大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的概率 圖4 4 5混凝土強(qiáng)度保證率P 示意圖 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指具有95 以上強(qiáng)度保證率的立方體抗壓強(qiáng)度 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fcu k fcu k是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度取值的依據(jù) fcu k被用于質(zhì)量控制 fcu k被用于工程驗(yàn)收 例如 非統(tǒng)計(jì)法驗(yàn)收混凝土 平均值 1 15fcu k 最小值fcu min 0 95fcu k 說(shuō)明 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fcu k Back 普通混凝土強(qiáng)度等級(jí) 根據(jù)fcu k 劃分普通混凝土強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土的十二個(gè)等級(jí)如下圖所示 C25 concrete fcu k Back 軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cp以150 150 300mm的棱柱體為標(biāo)準(zhǔn)試件 其它條件與立方體抗壓強(qiáng)度相同 與抗壓強(qiáng)度關(guān)系 fcp 0 7 0 8fcu 其它強(qiáng)度 Back 抗拉強(qiáng)度 劈裂抗拉強(qiáng)度 原理在試件的兩個(gè)相對(duì)的表面素線(xiàn)上作用著均勻分布的壓應(yīng)力 這樣就能夠在外力作用的豎向平面內(nèi)產(chǎn)生均布拉伸應(yīng)力 該力可據(jù)彈性理論計(jì)算得出 公式P 破壞荷載 NA 試件的劈裂面面積 mm 圖4 4 6劈裂抗拉試驗(yàn)示意圖 抗折強(qiáng)度 抗折強(qiáng)度通過(guò)三分點(diǎn)加荷試驗(yàn)測(cè)試 圖4 4 7是混凝土抗折試驗(yàn)示意圖試件 150 150 600 550 mm梁型試件 圖4 4 7混凝土抗折強(qiáng)度試驗(yàn)示意圖 公式 Back 水泥強(qiáng)度等級(jí) 水灰比 混凝土強(qiáng)度公式 骨料的影響 養(yǎng)護(hù)條件 試驗(yàn)條件 Back 強(qiáng)度影響因素 水泥強(qiáng)度等級(jí) 水泥強(qiáng)度等級(jí)對(duì)混凝土強(qiáng)度是很重要的一個(gè)因素 配合比相同時(shí) 水泥強(qiáng)度等級(jí)提高 水泥石本身的強(qiáng)度及與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度高 混凝土的強(qiáng)度高 Back 上述規(guī)律的前提條件是混凝土密實(shí)成型 強(qiáng)度降低 過(guò)大的孔隙率 水泥用量過(guò)低 水泥強(qiáng)度等級(jí)過(guò)高 Back 水泥強(qiáng)度等級(jí) 水灰比 水泥品種及強(qiáng)度等級(jí)均相同的情況下 混凝土的強(qiáng)度取決于W C I W C在一定范圍內(nèi) 混凝土密實(shí)成型 W C降低 抗壓強(qiáng)度增大 II 當(dāng)W C過(guò)小 不能密實(shí)成型 W C降低 孔隙率升高 強(qiáng)度降低 I II w c過(guò)小 W C在一定范圍內(nèi) W C 強(qiáng)度 W C 強(qiáng)度 人工振搗 f28 W C 機(jī)械振搗 圖4 4 7f28與W C關(guān)系 水灰比 f28與W C關(guān)系如圖4 4 7所示 正常水泥水化僅需水泥用量23 的水量 W C 0 23 為了使混凝土拌合物有較好的流動(dòng)性 加入的拌合水量一般為水泥量的40 70 W C 0 4 0 7 多余的水分在混凝土中留下了許多孔隙 使混凝土的實(shí)際受力面積下降 形成應(yīng)力集中 混凝土強(qiáng)度降低 水灰比 說(shuō)明 水灰比 徹底排氣 減少拌和用水量 密實(shí)度 強(qiáng)度 目前合理的方法是減少拌合用水并同時(shí)徹底排氣 使混凝土密實(shí)度提高 提高混凝土的強(qiáng)度 目前 工程中采用下述的施工技術(shù)高速攪拌聲波攪拌高頻振幅多頻振幅 水灰比 提高施工技術(shù) Back 混凝土強(qiáng)度公式 fcu 混凝土28d抗壓強(qiáng)度 Mpa fce 水泥的實(shí)際強(qiáng)度 fceb 水泥28d的抗壓強(qiáng)度Kc 水泥的富裕系數(shù) 1 13AB 經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 與骨料的種類(lèi)有關(guān) 公式 適用范圍 塑性和低塑性混凝土 AB碎石0 460 07卵石0 480 33 骨料的影響 骨料的影響 粗骨料的強(qiáng)度 粒徑及級(jí)配等是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素 Back 粗骨料的強(qiáng)度 裂紋擴(kuò)展至骨料時(shí)繞界面而過(guò) 骨料強(qiáng)度高 混凝土強(qiáng)度高 Factorsofaggregate 當(dāng)骨料強(qiáng)度高時(shí) 裂紋擴(kuò)展至骨料時(shí)繞界面而過(guò) 混凝土強(qiáng)度高 Dmax對(duì)普通混凝土的影響小對(duì)于高強(qiáng)混凝土 Dmax提高 則強(qiáng)度降低 尺寸效應(yīng) 粒徑Dmax Dmax 強(qiáng)度 尺寸效應(yīng) 粒徑 無(wú)影響 W C 0 65 fcu碎石 1 38fcu卵石 W C 0 4 W C 0 65 表面特征對(duì)強(qiáng)度沒(méi)有影響 W C 0 4fcu碎石 1 38fcu卵石 Back 表面特征 養(yǎng)護(hù)條件 混凝土強(qiáng)度受到水泥水化程度和速度的影響 而這又受到濕度和溫度的影響 溫度越高 水泥的水花速度越快 混凝土強(qiáng)度越高 濕度越大 水泥水化程度越高 溫度 水泥水化速度 混凝土強(qiáng)度 溫度 水泥水化速度 混凝土強(qiáng)度 Back 養(yǎng)護(hù)條件 溫度對(duì)強(qiáng)度的影響 養(yǎng)護(hù)條件 f28 養(yǎng)護(hù) 混凝土成型后一段時(shí)間內(nèi)維持一定的溫度和相對(duì)濕度 保證混凝土強(qiáng)度等性能的正常發(fā)展 這個(gè)過(guò)程叫做養(yǎng)護(hù) 有三種類(lèi)型的養(yǎng)護(hù) 自然養(yǎng)護(hù) 蒸汽養(yǎng)護(hù)和蒸壓養(yǎng)護(hù) A 自然養(yǎng)護(hù) 自然溫度和溫度條件下養(yǎng)護(hù) P P P O P S養(yǎng)護(hù)7d P P及P F養(yǎng)護(hù)14d 高鋁水泥養(yǎng)護(hù)3d B 蒸汽養(yǎng)護(hù) 蒸汽養(yǎng)護(hù)壓力 1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓溫度 100 蒸汽養(yǎng)護(hù)可使摻混合材料水泥的28d提高10 40 P P 及P O降低10 15 C 壓力 8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓溫度 174 5 場(chǎng)所 高壓釜中 蒸壓養(yǎng)護(hù) 齡期 適用范圍 對(duì)數(shù)公式 f28 fn lg28 lgn fn 混凝土n天的強(qiáng)度f(wàn)28 混凝土28天強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù) 32 5 42 5級(jí)的P O n 3 Back 試驗(yàn)條件 Back 試驗(yàn)條件 環(huán)箍效應(yīng) 混凝土試件受軸向壓力作用壓力機(jī)壓板橫向變形小于混凝土橫向變形故混凝土試件在與壓板的接觸面上受到向內(nèi)的約束力此力在范圍內(nèi)有效使混凝土強(qiáng)度提高 試件被破壞后上 下部各呈一個(gè)較完整的棱錐體 試件尺寸 3Dmax 尺寸效應(yīng) 表4 4 3試件尺寸對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響 混凝土強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)如表4 4 3所示 Back 采用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥和快硬早強(qiáng)水泥 降低水灰比 提高混凝土密實(shí)度 采用干硬性混凝土 多用于預(yù)制構(gòu)件或條件好的工地 強(qiáng)力振搗 其強(qiáng)度 1 4 1 8普通混凝土強(qiáng)度 濕熱處理 可提高效率 節(jié)約場(chǎng)地提高強(qiáng)度采用機(jī)械攪拌和振搗 強(qiáng)力攪拌 高頻振搗等工藝 摻外加劑及摻合料 代表混凝土的發(fā)展方向 Back 提高混凝土強(qiáng)度的途徑 5 5混凝土的變形 一 化學(xué)收縮水泥水化后生成物的體積比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小 而使混凝土產(chǎn)生收縮 這種收縮稱(chēng)為化學(xué)收縮 化學(xué)收縮不可恢復(fù) 收縮量隨齡期延長(zhǎng)而增加 早期收縮大 后期收縮小 收縮量與水泥用量和水泥品種有關(guān) 水泥用量越大 化學(xué)收縮值越大 二 干濕變形周?chē)h(huán)境的濕度變化時(shí) 混凝土將產(chǎn)生濕漲干縮 濕漲變形量很小 一般沒(méi)有破壞作用 但干縮變形對(duì)混凝土的危害較大 可使混凝土表面出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力 引起表面開(kāi)裂 導(dǎo)致混凝土的耐久性下降 混凝土干縮變形主要是由混凝土中水泥石的干縮引起的 骨料對(duì)干縮有制約作用 混凝土中水泥漿含量越多 混凝土的干縮率越大 三 溫度變形與其他材料一樣 砼也具有熱脹冷縮的性能 溫度變形對(duì)大體積混凝土 縱長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土及大面積混凝土非常不利 極易產(chǎn)生溫度裂縫 四 荷載作用下的變形1 短期荷載作用下的變形1 彈塑性變形和彈性模量混凝土?xí)r一種彈塑性體 2 混凝土的徐變混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下隨時(shí)間而增加的變形稱(chēng)為徐變 5 6混凝土耐久性 定義重要性抗?jié)B性抗凍性碳化 中性化堿骨料反應(yīng)提高耐久性的措施 Back 混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用 并長(zhǎng)期保持良好的使用性能和外觀完整性 從而維持混凝土結(jié)構(gòu)安全 正常使用的能力 簡(jiǎn)單地說(shuō) 耐久性指混凝土在長(zhǎng)期使用中能保持質(zhì)量穩(wěn)定的性質(zhì) 包括 抗?jié)B性抗凍性防腐抗碳化耐磨損耐堿骨料反應(yīng)等 定義 Back 材料破壞所引起的結(jié)構(gòu)修理和更換在整個(gè)施工預(yù)算中占有很大的比重 總投資的較大比例用于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的修理和維護(hù) 防止材料過(guò)早和突然破壞所導(dǎo)致的人身和經(jīng)濟(jì)兩者損失 耐久性的重要性 圖4 5 1工程中混凝土的劣化 材料破壞所引起的結(jié)構(gòu)修理和更換在整個(gè)施工預(yù)算中占有很大的比重 工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家建筑工業(yè)總投資40 以上用于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的修理和維護(hù) 60 以下用于新的設(shè)施 圖4 5 2建設(shè)投資比例 耐久性的重要性 Back 混凝土抵抗壓力水滲透的能力 抗?jié)B性是混凝土耐久性的一個(gè)重要標(biāo)志 直接影響混凝土的抗凍和防腐性等 抗?jié)B性 定義 Back 圖4 5 4抗?jié)B試驗(yàn)儀器設(shè)備 以28天齡期標(biāo)準(zhǔn)試件 按規(guī)定方法檢驗(yàn)混凝土所能承受的最水壓力 MPa 例如 P2 P4 P8分別表示混凝土能抵抗0 2 0 4 0 8MPa的水壓力而不滲水 抗?jié)B等級(jí) 提高密實(shí)度 改善孔隙構(gòu)造等如減小W C 摻加引氣劑 膨脹劑 提高抗?jié)B性的措施 圖4 5 5海工混凝土柱的開(kāi)裂 Back 混凝土吸水飽和后 能抵抗凍融循環(huán)作用 不破壞的性質(zhì) 混凝土的密實(shí)度 孔隙數(shù)量及構(gòu)造 孔隙的充水程度均是決定抗凍性的重要因素 對(duì)寒冷地區(qū) 與水接觸 且受凍的環(huán)境中使用的混凝土 采用F50以上的抗凍混凝土 定義 Back 抗凍性 抗凍等級(jí)以28天試件在吸水飽和后 承受反復(fù)凍融循環(huán) 抗壓強(qiáng)度下降不大于25 重量損失不超過(guò)5 時(shí)所能承受的最大凍融循環(huán)的次數(shù)表示 抗凍等級(jí) 例如 F25 F50 F100 F300 選擇抗凍等級(jí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?環(huán)境及構(gòu)筑物類(lèi)別選擇 如環(huán)境為海水 每天兩次漲落 冬季 北方 混凝土頻繁受凍融循環(huán) 如天津新港 每冬可能發(fā)生凍融循環(huán)82次 選F250 圖4 5 6抗凍試驗(yàn)儀器設(shè)備 Back 碳化 中性化 圖4 5 7混凝土碳化示意圖 碳化是指混凝土中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應(yīng) 碳化引起混凝土的中性化 使混凝土保護(hù)鋼筋的性能降低減弱對(duì)鋼筋的保護(hù)增大混凝土的收縮 產(chǎn)生細(xì)微裂紋使抗壓強(qiáng)度增加 回彈法應(yīng)考慮 CaCO3堵孔 碳化放出水分 有利水泥水化 Back 圖4 5 8碳化試驗(yàn)儀器設(shè)備 影響碳化的主要因素水泥品種 有摻合料的碳化快 水灰比碳化時(shí)間濕度CO2濃度外加劑 碳化 中性化 堿骨料反應(yīng) 圖4 5 9堿骨料反應(yīng)示意圖 水泥中堿性物質(zhì) 氧化鈉或氧化鉀 過(guò)多 且粗骨料中含有活性成分 活性氧化硅或活性氧化鋁 二者反應(yīng)生成堿 硅酸凝膠 引起體積膨脹 使混凝土開(kāi)裂 最終破壞的現(xiàn)象 水泥含堿量高 0 6 骨料含活性氧化硅水份 堿骨料反應(yīng)的條件 Alkali aggregateReaction 圖4 5 10堿骨料反應(yīng)條件示意圖 Back 合理選擇水泥品種控制最大水灰比和最少水泥用量選擇合適的骨料選擇合適的摻合料和外加劑保證施工質(zhì)量 提高混凝土耐久性的措施 Back 5 6混凝土的外加劑 混凝土第五組分 化學(xué)外加劑 定義 在混凝土拌和時(shí)或拌和中摻入的 摻量不大于水泥質(zhì)量5 特殊情況下除外 并能對(duì)混凝土的正常性能按要求而改善的物質(zhì) 種類(lèi) 改善新拌混凝土流變性能的外加劑 如普通減水劑 高效減水劑 早強(qiáng)減水劑 緩凝減水劑 引氣減水劑 泵送劑 調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)硬化性能的外加劑 如早強(qiáng)劑 緩凝劑 速凝劑 調(diào)節(jié)混凝土氣體含量的外加劑 如引氣劑 加氣劑 泡沫劑 改善混凝土耐久性的外加劑 如阻銹劑 防凍劑 混凝土第六組分 定義 除水泥 水 砂 石及化學(xué)外加劑之外的 用于改善混凝土性能或增加其功能或賦予其智能的成分 分類(lèi) 按特性 改性型第六組分能顯著改善混凝土物理力學(xué)性能 主要有礦物外加劑 聚合物和各類(lèi)纖維 功能型第六組分賦予混凝土一些功能特性性能 主要形成以下特殊混凝土 如導(dǎo)電混凝土 磁性混凝土 屏蔽磁場(chǎng)混凝土 屏蔽電磁波混凝土 智能型第六組分賦予混凝土一些智能屬性或機(jī)敏特性 主要有 應(yīng)力 應(yīng)變和損傷自檢混凝土 溫度自測(cè)混凝土 調(diào)濕混凝土 仿生自愈合混凝土 混凝土外加劑功能 品種較多 功能各異 提高和改善混凝土各項(xiàng)性能 外加劑新品種和應(yīng)用技術(shù)迅速發(fā)展 促進(jìn)了混凝土施工新技術(shù)的發(fā)展 在保證順利施工和控制質(zhì)量方面功效巨大 滿(mǎn)足工程耐久性要求的最佳 最有效 最易行的途徑之一 改善混凝土性能 促進(jìn)了施工技術(shù)革命 通過(guò)應(yīng)用泵送劑和泵送技術(shù)將混凝土一泵到頂 投資5 6億美元88層420 5米中國(guó)第三高樓 金茂大廈 上海中心大廈 建筑造價(jià) 148億127層632米中國(guó)國(guó)內(nèi)規(guī)劃的第一高樓 臺(tái)北101 建筑造價(jià) 580億新臺(tái)幣地上101層 地下3層508米 哈利法塔 迪拜塔 總投資超70億美元160層828米世界第一高樓 三峽大壩 以百年耐久性設(shè)計(jì)為目標(biāo)的舉世矚目的工程 青藏鐵路 自然條件嚴(yán)酷的青藏鐵路順利施工 世界最長(zhǎng)的跨海大橋造橋史上的豐碑筑向大海的世紀(jì)長(zhǎng)虹全長(zhǎng)36公里 投資118億 混凝土240萬(wàn)方 橋墩660個(gè) 杭州灣跨海大橋 外加劑 優(yōu)質(zhì)工程必不可少的新材料 高難混凝土技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)混凝土外加劑 幾乎所有重要的混凝土工程 所有的混凝土攪拌站均使用各類(lèi)外加劑 外加劑促進(jìn)了工業(yè)副產(chǎn)品 如磨細(xì)礦渣 粉煤灰 硅灰 鋼渣等 的應(yīng)用 節(jié)約水泥10 15 即少用20 45kg m3 一個(gè)工程可以節(jié)約成千上萬(wàn)噸的水泥 盧溝橋畔300萬(wàn)t鋼渣堆場(chǎng) 混凝土外加劑功能 節(jié)約資源 保護(hù)環(huán)境 木質(zhì)素磺酸鹽減水劑環(huán)保作用 每生產(chǎn)1噸木質(zhì)素磺酸鹽減水劑可以消納2 5噸造紙廢液 濃度40 避免了廢液直接排入江河中造成環(huán)境污染在取得良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí) 為保護(hù)環(huán)境做出了突出的貢獻(xiàn) 在改善和提高混凝土各種物理性能 延長(zhǎng)建筑工程的使用壽命的同時(shí) 減少了混凝土現(xiàn)場(chǎng)攪拌時(shí)產(chǎn)生的粉塵污染和施工噪音 改善了現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境 外加劑在商品混凝土中使用 外加劑的發(fā)展歷程 國(guó)際 上個(gè)世紀(jì)30年代開(kāi)始30年代 美國(guó)E W 斯克里徹用亞硫酸鹽紙漿廢液改善砼性能 62年 日本服部鍵一成功合成萘磺酸鹽甲醛縮合物 高效減水劑 同年 聯(lián)邦德國(guó)研制成功三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物 我國(guó) 上個(gè)世紀(jì)50年代開(kāi)始70年代外加劑行業(yè)開(kāi)始興起 1982年成立了中國(guó)混凝土外加劑學(xué)會(huì) 1986年成立了中國(guó)混凝土外加劑協(xié)會(huì) 經(jīng)過(guò)近30年的努力 我國(guó)的外加劑行業(yè)已經(jīng)得到長(zhǎng)足的發(fā)展 減水劑 概念減水劑是指在保持混凝土稠度不變的條件下 具有減水增強(qiáng)作用的外加劑 根據(jù)減水劑的作用效果及功能情況 可分為普通減水劑 高效減水劑 早強(qiáng)減水劑 緩凝減水劑 緩凝高效減水劑及引氣減水劑等 分類(lèi) 減水劑 作用機(jī)理 常用減水劑均屬表面活性物質(zhì) 其分子是由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)兩個(gè)部分組成 減水劑 水泥加水拌合后結(jié)構(gòu)特征 當(dāng)水泥加水拌合后 由于水泥顆粒間分子凝聚力的作用 使水泥漿形成絮凝結(jié)構(gòu) 減水劑的表面活性作用 致使憎水基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒表面 親水基團(tuán)指向水溶液 使水泥顆粒表面帶有相同的電荷 在電斥力作用下 水泥顆粒互相分開(kāi) 絮凝結(jié)構(gòu)解體 包裹的游離水被釋放出來(lái) 從而有效地增加了混凝土拌合物的流動(dòng)性 減水劑作用原理可由吸咐 分散作用 潤(rùn)滑作用 濕潤(rùn)作用三部分組成 只要摻入少量的減水劑 就可使硬化前混凝土和易性改善 硬化后混凝土性能改善 減水劑已成為高性能混凝土主要成分 減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果根據(jù)使用目的不同 在混凝土中加入減水劑后 一般可取得以下效果 增加流動(dòng)性在用水量及水泥用量不變時(shí) 混凝土坍落度可增大100 200mm 明顯提高混凝土流動(dòng)性 且不影響混凝土的強(qiáng)度 泵送混凝土或其他大流動(dòng)性混凝土均需摻入高級(jí)減水劑 提高混凝土強(qiáng)度在保持流動(dòng)性及水泥用量不變的條件下 可減少拌合水量10 15 從而降低了水灰比 使混凝土強(qiáng)度提高15 20 特別是早期強(qiáng)度提高更為顯著 摻人高效減水劑是制備早強(qiáng) 高強(qiáng) 高性能混凝土的技術(shù)措施之一 減水劑 減水劑 節(jié)約水泥在保持流動(dòng)性及水灰比不變的條件下 可以在減少拌合水量的同時(shí) 相應(yīng)減少水泥用量 即在保持混凝土強(qiáng)度不變時(shí) 可節(jié)約水泥用量10 15 且有利于降低工程成本 改善混凝土的耐久性由于減水劑的摻入 顯著地改善了混凝土的孔結(jié)構(gòu) 使混凝土的密實(shí)度提高 透水性降低 從而可提高抗?jié)B 抗凍 抗化學(xué)腐蝕及防銹蝕等能力 摻用減水劑后 還可以改善混凝土拌合物的泌水 離析現(xiàn)象 延緩混凝土拌合物的凝結(jié)時(shí)間 減慢水泥水化放熱速度 防止因內(nèi)外溫差而引起的裂縫 早強(qiáng)劑 定義是加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展 并對(duì)后期強(qiáng)度無(wú)顯著影響的外加劑 早強(qiáng)劑能加速水泥的水化和硬化 縮短養(yǎng)護(hù)期 從而達(dá)到盡早拆模 提高模板周轉(zhuǎn)率 加快施工速度的目的 早強(qiáng)劑可以在常溫 低溫和負(fù)溫 不低于一5 C 條件下加速混凝土的硬化過(guò)程 多用于冬季施工和搶修工程 分類(lèi)無(wú)機(jī)鹽類(lèi) 氯鹽類(lèi) 硫酸鹽類(lèi) 有機(jī)胺 有機(jī)一無(wú)機(jī)的復(fù)合物 概念是指能延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間 并對(duì)混凝土后期強(qiáng)度發(fā)展無(wú)不利影響的外加劑 分類(lèi) 緩凝劑主要有四類(lèi) 糖類(lèi) 如糖蜜 木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi) 如木鈣 木鈉 羥基羧酸及其鹽類(lèi) 如檸檬酸 酒石酸 無(wú)機(jī)鹽類(lèi) 如鋅鹽 硼酸鹽等 常用的緩凝劑是木鈣和糖蜜 基中糖蜜的緩凝效果最好 緩凝劑 緩凝劑的作用原理緩凝劑的作用原理十分復(fù)雜 至今尚沒(méi)有一個(gè)比較完滿(mǎn)的分析理論 常有以下幾種解釋 吸附理論認(rèn)為緩凝劑被吸附在未水化水泥顆粒表面上 這是通過(guò)離子鍵 氫鍵或偶極間作用 由于屏蔽而防止水分子靠近 阻礙了水化反應(yīng) 沉淀理論認(rèn)為是緩凝劑與水泥中某些組分生成了不溶性物質(zhì) 它包圍了水泥顆粒從而阻礙了水化反應(yīng)進(jìn)行 又有的理論認(rèn)為是Ca OH 2晶核上吸附了緩凝劑 妨礙了它的進(jìn)一步生成 長(zhǎng)大 這須使溶相中達(dá)到一定過(guò)飽和以后 Ca OH 2才能繼續(xù)生長(zhǎng) 由于Ca 0H 2不能及時(shí)析出就妨礙了硅酸鹽相的進(jìn)一步水化 緩凝劑 引氣劑 是指在混凝土攪拌過(guò)程中 能引入大量分布均勻的微小氣泡 以減少混凝土拌合物的泌水 離析 改善和易性 并能顯著提高硬化混凝土抗凍性 耐久性的外加劑 種類(lèi)應(yīng)用較多的引氣劑為松香熱聚物 松香皂 烷基苯磺酸鹽等性能特點(diǎn)松香熱聚物是松香與苯酚 硫酸 氫氧化鈉以一定配比經(jīng)加熱縮聚而成 松香皂是由松香經(jīng)氫氧化鈉皂化而成 松香熱聚物的適宜摻量為水泥質(zhì)量的0 005 0 02 混凝土的含氣量為3 5 減水率為8 左右 概念 引氣劑屬憎水性表面活性劑 表面活性作用類(lèi)似減水劑 區(qū)別在于減水劑的I界面活性作用主要發(fā)生在液一固界面 而引氣劑的界面活性作用主要在氣一液界I面上 由于能顯著降低水的表面張力和界面能 使水溶液在攪拌過(guò)程中極易產(chǎn)生許多微小的封閉氣泡 氣泡直徑多在50 250 m 同時(shí) 因引氣劑定向吸附在氣泡表面 形成較為牢固的液膜 使氣泡穩(wěn)定而不破裂 按混凝土含氣量3 5 計(jì) 不加引氣劑的混凝土含氣量為1 1m3混凝土拌合物中含數(shù)百億個(gè)氣泡 由于大量微小 封閉并均勻分布的氣泡的存在 使混凝土的某些性能得到明顯改善或改變 引氣劑 改善混凝土拌合物的和易性 顯著提高混凝土的抗?jié)B性 抗凍性 降低混凝土強(qiáng)度一般混凝土的含氣量每增加1 時(shí) 其抗壓強(qiáng)度將降低4 6 抗折強(qiáng)度降低2 3 引氣劑可用于抗?jié)B混凝土 抗凍混凝土 抗硫酸鹽侵蝕混凝土 泌水嚴(yán)重的混凝土 貧混凝土 輕混凝土 以及對(duì)飾面有要求的混凝土等 但引氣劑不宜用于蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土 引氣劑 作用 概念是能使混凝土在負(fù)溫下硬化 并在規(guī)定養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到預(yù)期足夠防凍強(qiáng)度的外加劑 分類(lèi)常用的防凍劑為復(fù)合型 由防凍 早強(qiáng) 減水 引氣等多組分組成各盡其能 完成預(yù)定抗凍性能 防凍劑 應(yīng)用不同類(lèi)別的防凍劑 性能具有差異的 合理的選用十分重要 氯鹽類(lèi)防凍劑適用于無(wú)筋混凝土 氯鹽阻銹類(lèi)防凍劑可用于鋼筋混凝土 無(wú)氯鹽類(lèi)防凍劑可用于鋼筋混凝土工程和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工程 硝酸鹽 亞硝酸鹽 碳酸鹽易引起鋼筋的應(yīng)力腐蝕 故此類(lèi)防凍劑不適用于預(yù)應(yīng)力混凝土以及與鍍鋅鋼材相接觸部位的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 含有六價(jià)鉻鹽 亞硝酸鹽等有毒成分的防凍劑 嚴(yán)禁用于飲水工程及與儀器接觸的部位 防凍劑用于負(fù)溫條件下施工的混凝土 目前 國(guó)產(chǎn)防凍劑品種適用于0 一20 C的氣溫 當(dāng)在更低氣溫下施工時(shí) 應(yīng)增加其他混凝土冬季施工措施 如暖棚法 原料 砂 石 水 預(yù)熱法等 防凍劑 定義是指能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑 類(lèi)別速凝劑主要有無(wú)機(jī)鹽類(lèi)和有機(jī)物類(lèi)兩類(lèi) 我國(guó)常用的速凝劑是無(wú)機(jī)鹽類(lèi) 主要有紅星I型 711型 728型 8604型等 在滿(mǎn)足施工要求的前提下 以最小摻量為宜 性能特點(diǎn)能使混凝土在5min內(nèi)初凝 10min內(nèi)終凝 1h就可產(chǎn)生強(qiáng)度 1d強(qiáng)度提高2 3倍 但后期強(qiáng)度會(huì)下降 28d強(qiáng)度約為不摻時(shí)的80 90 工程應(yīng)用礦山井巷 鐵路隧道 引水涵洞 地下工程以及噴錨支護(hù)時(shí)的噴射混凝土或噴射砂漿工程 速凝劑 定義混凝土很大的一個(gè)缺點(diǎn)是在干燥條件下產(chǎn)生收縮 這種收縮導(dǎo)致了硬化混凝土的開(kāi)裂和其他缺陷的形成和發(fā)展 使混凝土的使用壽命大大下降 在混凝土中加入減縮劑能大大降低混凝土的干燥收縮 典型性的能使混凝土的28d收縮值減少50 80 最終收縮值減少25 50 機(jī)理主要是能降低混凝土中的毛細(xì)管張力 從本質(zhì)上講 減縮劑是表面活性物質(zhì) 有些種類(lèi)的減縮劑還是表面活性劑 當(dāng)混凝土由于干燥而在毛細(xì)孔中形成毛細(xì)管張力使混凝土收縮時(shí) 減縮劑的存在使毛細(xì)管張力下降 從而使得混凝土的宏觀收縮值降低 所以混凝土減縮劑對(duì)減少混凝土的干縮和自縮有較大作用 應(yīng)用混凝土減縮劑已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)新系列的混凝土外加劑 隨著對(duì)混凝土減縮劑研究的深入以及其性能的提高 在日益關(guān)注混凝土耐久性的情況下 混凝土減縮劑作為一種能提高混凝土耐久性的外加劑即將會(huì)有大的發(fā)展 減縮劑 外加劑的選擇和使用在混凝土中摻用外加劑 若選擇和使用不當(dāng) 會(huì)造成質(zhì)量事故 因此 應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 外加劑品種的選擇外加劑品種 品牌很多 效果各異 特別是對(duì)不同品種水泥效果不同 在選擇外加劑時(shí) 應(yīng)根據(jù)工程需要 現(xiàn)場(chǎng)的材料條件 參考有關(guān)資料 通過(guò)試驗(yàn)確定 外加劑摻量的確定混凝土外加劑均有適宜摻量 摻量過(guò)小 往往達(dá)不到預(yù)期效果 摻量過(guò)大 則會(huì)影響混凝土質(zhì)量 甚至造成質(zhì)量事故 因此 應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)試配 確定最佳摻量 外加劑的選擇和使用 外加劑的摻加方法外加劑的摻量很少 必須保證其均勻分散 一般不能直接加入混凝土攪拌機(jī)內(nèi) 摻入方法會(huì)因外加劑不同而異 其效果也會(huì)因摻入方法不同而存在差異 故應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明操作 如 減水劑有同摻法 后滲法 分摻法等三種方法 同摻法為減水劑在混凝土攪拌時(shí)一起摻入 后摻法是攪拌好混凝土后間隔一定時(shí)間 然后再摻入 分摻法是一部分減水劑在混凝土攪拌時(shí)摻人 另一部分在間隔一段時(shí)間后再摻人 而實(shí)踐證明 后摻法最好 能充分發(fā)揮減水劑的功能 外加劑的選擇和使用 外加劑的儲(chǔ)運(yùn)保管混凝土外加劑大多為表面活性物質(zhì)或電解質(zhì)鹽類(lèi) 具有較強(qiáng)的反應(yīng)能力 敏感性較高 對(duì)混凝土性能影響很大 所以在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中應(yīng)加強(qiáng)管理 失效的 不合格的 長(zhǎng)期存放 質(zhì)量未經(jīng)明確的禁止使用 不同品種類(lèi)別的外加劑應(yīng)分別儲(chǔ)存運(yùn)輸 應(yīng)注意防潮 防水 避免受潮后影響功效 有毒的外加劑必須單獨(dú)存放 專(zhuān)人管理 有強(qiáng)氧化性外加劑必須進(jìn)行密封儲(chǔ)存 同時(shí)還必須注意儲(chǔ)存期不得超過(guò)外加劑的有效期 外加劑的儲(chǔ)運(yùn)和保管 5 7混凝土的質(zhì)量控制 為保證結(jié)構(gòu)的可靠 必須在施工過(guò)程的各個(gè)工序?qū)υ牧?混凝土拌和物及硬化后的混凝土進(jìn)行必要的質(zhì)量檢驗(yàn)和控制 一 混凝土質(zhì)量波動(dòng)的規(guī)律 波動(dòng)的因素 正常因素 是指施工中不可避免的正常變化因素 如砂 石質(zhì)量的波動(dòng) 稱(chēng)量時(shí)的微小誤差 操作人員技術(shù)上的微小差異等 受正常因素的影響而引起的質(zhì)量波動(dòng) 是正常波動(dòng) 異常因素 是指施工中出現(xiàn)的不正常情況 如攪拌時(shí)任意改變水灰比而隨意加水 混凝土組成材料稱(chēng)量誤差等 它們是可以避免克服的因素 受異常因素影響引起的質(zhì)量波動(dòng) 是異常波動(dòng) 混凝土質(zhì)量控制的目的 在于發(fā)現(xiàn)和排除異常因素 使混凝土質(zhì)量波動(dòng)呈正常波動(dòng)狀態(tài) 二 混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn) 包括 組成材料的質(zhì)量和用量進(jìn)行檢驗(yàn) 拌和物的質(zhì)量檢驗(yàn) 和易性和水灰比 按規(guī)定在攪拌機(jī)出口檢查和易性是混凝土質(zhì)量控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié) 硬化后混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn) 抗壓強(qiáng)度 或其它力學(xué)性能及抗?jié)B 抗凍試驗(yàn) 對(duì)已建成的混凝土結(jié)構(gòu) 也可采用非破損試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn) 三 混凝土質(zhì)量評(píng)定的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法 根據(jù) 混凝土及預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量控制規(guī)程 CECS40 92 在正常生產(chǎn)控制的條件下 用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法 求出混凝土強(qiáng)度的算術(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)差大于或等于要求強(qiáng)度等級(jí)值的百分率等指標(biāo) 綜合評(píng)定混凝土質(zhì)量 繪出混凝土質(zhì)量控制圖進(jìn)行混凝土強(qiáng)度等質(zhì)量控制 數(shù)理統(tǒng)計(jì)指標(biāo) 1 強(qiáng)度平均值式中n 試件組數(shù) fcu i 第i組試驗(yàn)值 2 標(biāo)準(zhǔn)差 3 百分率 P 式中No 統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同批混凝土試件強(qiáng)度大于或等于規(guī)定強(qiáng)度等級(jí)值的組數(shù) N 統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同批混凝土試件總組數(shù) N 25 混凝土質(zhì)量控制圖 質(zhì)量控制圖說(shuō)明 中心控制線(xiàn)為強(qiáng)度平均值fcu 也是混凝土的配制強(qiáng)度f(wàn)cu o 下控制線(xiàn)為混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)fcu k 最低限值線(xiàn)fcu min fcu k 0 7 把每次試驗(yàn)結(jié)果逐日填畫(huà)在圖上 若強(qiáng)度測(cè)定值全部落在上 下控制線(xiàn)內(nèi) 而且其排列是隨機(jī)的沒(méi)有異常情況 說(shuō)明生產(chǎn)過(guò)程處于正常穩(wěn)定狀態(tài) 如果強(qiáng)度測(cè)定值落在下控制線(xiàn)以下 就要及時(shí)查明原因予以糾正 如果強(qiáng)度測(cè)定值落于最低限制線(xiàn)以下 則混凝土質(zhì)量有問(wèn)題 不能驗(yàn)收 四 混凝土強(qiáng)度的合格評(píng)定 根據(jù) 混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) GBJ107 混凝土強(qiáng)度評(píng)定可分為 統(tǒng)計(jì)方法 適用于預(yù)拌混凝土廠 預(yù)制混凝土構(gòu)件廠和采用現(xiàn)場(chǎng)集中攪拌混凝土的施工單位 非統(tǒng)計(jì)方法 適用于零星生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件廠或現(xiàn)場(chǎng)攪拌批量不大的混凝土 統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定 A 標(biāo)準(zhǔn)差已知方案 連續(xù)的三組試件組成一個(gè)驗(yàn)收批 1 其強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足 fcu fcu k 0 7 fcu min fcu k 0 7 2 強(qiáng)度 C20時(shí) 應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足 fcu min 0 85fcu k3 強(qiáng)度 C20時(shí) 應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足 fcu min 0 90fcu k B 標(biāo)準(zhǔn)差未知方案 不少于10組的試件組成一個(gè)驗(yàn)收批 其強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足 fcu 1Sfcu 0 9fcu kfcu min 2fcu k式中Sfcu 同一驗(yàn)收批混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 1 2 合格判定系數(shù) 混凝土強(qiáng)度的合格判定系數(shù) 驗(yàn)收批混凝土的標(biāo)準(zhǔn)差Sfcu 非統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定 對(duì)小批量零星混凝土的生產(chǎn) 不具備統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定混凝土強(qiáng)度的條件 可采用非統(tǒng)計(jì)方法 其強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足 fcu 1 15fcu kfcu min 0 95fcu k 混凝土強(qiáng)度的合格性判定 混凝土強(qiáng)度應(yīng)分批進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)定 當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果能滿(mǎn)足以上評(píng)定公式的時(shí) 則該批混凝土判為合格 否則為不合格 不合格批混凝土制成的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件 應(yīng)進(jìn)行鑒定 對(duì)不合格的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件必須及時(shí)處理 什么是配合比任務(wù)基本要求原理方法和步驟初步計(jì)算配合比確定基準(zhǔn)配合比實(shí)驗(yàn)室配合比施工配合比 5 7混凝土配合比設(shè)計(jì) Back 什么是配合比 配合比表示混凝土中各組成材料用量之間的比例關(guān)系表示方法用1m 混凝土中各種材料的重量表示CSGW Kg m 3007201200180用各種材料的重量比例表示 水泥用量為1 C S G 1 2 4 4 0W C 0 6如果摻外加劑 其用量以水泥重量的百分?jǐn)?shù)表示 Back 混凝土配合比設(shè)計(jì)的任務(wù) 根據(jù)以下因素合理選擇原材料技術(shù)性質(zhì)結(jié)構(gòu)要求施工條件確定出滿(mǎn)足工程所要求的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)確定材料的用量 Back 配合比設(shè)計(jì)基本要求 強(qiáng)度 符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求和易性 符合施工條件的要求耐久性 符合工程環(huán)境的要求經(jīng)濟(jì)合理 Back 混凝土配合比設(shè)計(jì)的原理 Back 混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本原理是建立在混凝土性能變化規(guī)律的基礎(chǔ) 普通混凝土配合比由四個(gè)基本變量 C W S G 配合比設(shè)計(jì)方法和步驟 Back 一 初步計(jì)算配合比 計(jì)算步驟 第一步 確定配制混凝土強(qiáng)度第二步 確定水灰比第三步 確定用水量第四步 確定水泥用量第五步 確定砂率第六步 確定砂石用量 第一步 混凝土配制強(qiáng)度的確定 依據(jù)公式 fcu 0 fcu k 1 645 式中 fcu 0 混凝土配制強(qiáng)度 MPa fcu k 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 MPa 的確定 A 施工單位有強(qiáng)度歷史資料時(shí) 依公式計(jì)算 B 施工單位無(wú)強(qiáng)度歷史資料時(shí) 查表取用 如何得到 值 有統(tǒng)計(jì)資料時(shí) 可參考下式計(jì)算 無(wú)統(tǒng)計(jì)資料時(shí) 可參考下表選擇 表4 6 1 值的選擇 第二步 初步確定水灰比 W C 依混凝土強(qiáng)度公式 fcu o Afce C W B W C Afce fcu o A B fce 耐久性校核 水灰比還不得大于表5 17中規(guī)定的最大水灰比值結(jié)果 兩者取最小值 第三步選取1m3混凝土的用水量 mwo 根據(jù)所用粗骨料種類(lèi) 最大粒徑及施工所要求的坍落度值 查表5 15選取1m3混凝土的用水量 第四步計(jì)算1m3混凝土的水泥用量 mco 計(jì)算 根據(jù)確定的水灰比 W C 和選用的單位用水量 mwo 可計(jì)算出水泥用量 mco W C mwo mcomco mwo W C 校核 為保證混凝土的耐久性 由上式計(jì)算得出的水泥用量還應(yīng)滿(mǎn)足表5 17規(guī)定的最小水泥用量的要求 取值 兩者最大值 第五步選取合理砂率值 SP 方法 依據(jù)填充理論和砂石狀態(tài)參數(shù) 計(jì)算砂率 根據(jù)混凝土拌和物的和易性 通過(guò)試驗(yàn)求出合理砂率 坍落度最大的最小砂率 如無(wú)試驗(yàn)資料 可根據(jù)骨料品種 規(guī)格和水灰比 按表5 16選用 混凝土的砂率 第六步計(jì)算粗 細(xì)骨料的用量 So 及 Go A體積法 假定混凝土拌和物的體積等于各組成材料絕對(duì)體積和混凝土拌和物中所含空氣體積之總和 B質(zhì)量法 若原材料情況比較穩(wěn)定 所配制的混凝土拌和物的表觀密度將接近一個(gè)固定值 A絕對(duì)體積法 二 基準(zhǔn)配合比 概念 初步計(jì)算配合比經(jīng)和易性試拌調(diào)整所得到的配合比稱(chēng)為基準(zhǔn)配合比 調(diào)整和易性的步驟和方法坍落度試驗(yàn)按初步配合比稱(chēng)料 拌勻并測(cè)坍落度 同時(shí)觀察粘聚性和保水性 和易性調(diào)整 見(jiàn)表4 6 5坍落度滿(mǎn)足要求后 測(cè)出試拌調(diào)整后的實(shí)際表觀密度 供確定試驗(yàn)室配合比使用 確定基準(zhǔn)配合比C拌 Co CS拌 So SG拌 Go GW拌 Wo W Back 如何調(diào)整和易性 表4 6 5調(diào)整混凝土和易性 三 試驗(yàn)室配合比 基準(zhǔn)配合比經(jīng)強(qiáng)度檢驗(yàn)調(diào)整所得到的配合比稱(chēng)為試驗(yàn)室配合比 采用三組不同的配合比同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn) Group1 W C基準(zhǔn)WSpGroup2 W C基準(zhǔn) 0 05WSpGroup3 W C基準(zhǔn) 0 05WSp Back 兩種選擇方法 1 選擇強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 且水泥用量最少的配合比 2 作圖或計(jì)算 由三組配合比作出f C W圖 求出與fcu 0對(duì)應(yīng)的C W 即為所求的配合比 三 試驗(yàn)室配合比 三 試驗(yàn)室配合比 顯然 在實(shí)驗(yàn)室中配制1m3混凝土并不實(shí)用 所以 配合比仍然需要根據(jù)下式進(jìn)行表觀密度校正 oh 計(jì) C W S G oh 實(shí) oh 計(jì) ohr 混凝土拌合物的測(cè)試密度 ohc 混凝土拌合物的計(jì)算密度 If ohr ohc 2 ohc 不需要校正 上述方法確定的配合比即為試驗(yàn)室配合比 If ohr ohc 2 ohc 各材料用量均乘以 換算為1m3混凝土各材料用量 四 施工配合比 考慮到砂和石中的含水量 實(shí)驗(yàn)室配合比應(yīng)根據(jù)下式換算成施工配合比 C CS S 1 a G G 1 b W W S a G b C S G W 施工配合比中的各組分含量C S G W 實(shí)驗(yàn)室配合比中的各組分含量a b 砂和石的含水量 Back 混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例 1 某工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁 混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25 施工要求坍落度為50 70mm 不受風(fēng)雪等作用 施工單位的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為4 0MPa 所用材料 42 5普通硅酸鹽水泥 實(shí)測(cè)28d強(qiáng)度48MPa c 3 15g cm3 中砂 符合 區(qū)級(jí)配 0s 2 6g cm3 碎石 粒級(jí)5 40mm 0g 2 65g cm3 自來(lái)水 求初步配合比 初步配合比的計(jì)算 1 確定配制強(qiáng)度2 初步確定水灰比值 W C 并查表5 17校核3 選擇每1m3混凝土的用水量 W0 4 計(jì)算混凝土的單位水泥用量 C0 并查表5 17校核5 選取合理砂率Sp6 計(jì)算1m3混凝土中砂 石骨料的用量體積法 重量法7 書(shū)寫(xiě)初步配合比 確定配制強(qiáng)度 計(jì)算混凝土試配強(qiáng)度 fcu 0 fcu 0 fcu k t 25 1 645 4 31 58MPa 確定水灰比 W C 校核耐久性 查表5 17 選擇每1m3混凝土的用水量 W0 查表5 15 取W0 185kg 計(jì)算混凝土的單位水泥用量 C0 校核耐久性 查表5 17 選取合理砂率Sp 參照本章5 3查表5 16 取Sp 35 絕對(duì)體積法 重量法 一般強(qiáng)度等級(jí)為C7 5 C15的混凝土 其表觀密度為2360kg m3左右 強(qiáng)度等級(jí)C20 C30的為2400kg m3左右 強(qiáng)度等級(jí)C40 為2450kg m3 W0 C0 S0 G0 oh185 285 S0 G0 2400式中 oh 為搗實(shí)后混凝土的表觀密度 S0 676kg G0 1254kg 書(shū)寫(xiě)初步配合比 絕對(duì)體積法結(jié)果 C0 S0 G0 285 658 1222 1 2 31 4 29W0 C0 185 285 0 65假定表觀密度法結(jié)果 C0 S0 G0 285 676 1254 1 2 37 4 4W0 C0 0 65 基準(zhǔn)配合比的確定 根據(jù)骨料最大粒徑 配制30L混凝土拌合物 在此以絕對(duì)體積法的配比為例 測(cè)定其坍落度值為85mm 大于設(shè)計(jì)要求的50 70mm 故需進(jìn)行坍落度調(diào)整 其方法如下 保持水灰比不變 增加砂用量1 和碎石用量1 后 測(cè)得坍落度為70mm 粘聚性 保水性均良好 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求 同時(shí) 測(cè)得混凝土表觀密度為2410kg m3 由此得到基準(zhǔn)配合比為 C1 S1 G1 W1 290 676 1256 188 1 2 33 4 33 0 65 實(shí)驗(yàn)室配合