土木工程材料學(xué)習(xí)課件混凝土拌和物(改)

1、Cement Concrete混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)包括：包括： 混凝土硬化前混凝土硬化前: 混凝土拌合物的和易性（工作性混凝土拌合物的和易性（工作性Workability） 混凝土硬化后混凝土硬化后: 混凝土的強(qiáng)度、變形性能和耐久性混凝土的強(qiáng)度、變形性能和耐久性Cement Concrete4.2 4.2 混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物的和易性研究：研究： 新拌混凝土（新拌混凝土（Fresh ConcreteFresh Concrete）的）的施施工性、工性、施工前后如何保持施工前后如何保持勻質(zhì)性勻質(zhì)性 包括包括：和易性的定義和易性的定義 和易性的評定方法和易性的評定方法

2、 影響和易性的因素影響和易性的因素 實際工程調(diào)整和易性的方法實際工程調(diào)整和易性的方法新拌混凝土新拌混凝土混凝土的各組成材料按一定比例混凝土的各組成材料按一定比例攪拌而制成的攪拌而制成的尚末凝固尚末凝固的混凝土拌和物。的混凝土拌和物。Cement Concrete1、和易性的概念、和易性的概念和易性和易性指混凝土拌和物易于各施工指混凝土拌和物易于各施工工序施工操作（攪拌、運(yùn)輸、澆注、搗工序施工操作（攪拌、運(yùn)輸、澆注、搗實）并能獲得質(zhì)量均勻，成型密實的混實）并能獲得質(zhì)量均勻，成型密實的混凝土的性能。凝土的性能。和易性是一項綜合性的技術(shù)指標(biāo)，包括：和易性是一項綜合性的技術(shù)指標(biāo)，包括： 流動性流動性

3、粘聚性粘聚性 保水性保水性不同的施工方式，所要求的和易性不同。不同的施工方式，所要求的和易性不同。Cement Concrete流流 動動 性性流動性流動性是指混凝土拌和物在是指混凝土拌和物在自重自重或或機(jī)械振搗機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動，并均勻作用下，能產(chǎn)生流動，并均勻密實地填滿模板的性能。密實地填滿模板的性能。 （廣義上：流動性是固、液體混合物，即分散系統(tǒng)中（廣義上：流動性是固、液體混合物，即分散系統(tǒng)中克服內(nèi)阻力而產(chǎn)生變形的性能，其大小取決于固、液克服內(nèi)阻力而產(chǎn)生變形的性能，其大小取決于固、液相的比例）。相的比例）。流動性的大小，反映混凝土拌和物的稀流動性的大小，反映混凝土拌和物的稀稠，直

4、接影響著澆搗施工的難易和混凝稠，直接影響著澆搗施工的難易和混凝土的質(zhì)量。土的質(zhì)量。Cement Concrete粘聚性粘聚性粘聚性粘聚性是指混凝土拌和物內(nèi)部組分之間具是指混凝土拌和物內(nèi)部組分之間具有一定的凝聚力，在運(yùn)輸和澆注過程中不致發(fā)有一定的凝聚力，在運(yùn)輸和澆注過程中不致發(fā)生分層離析現(xiàn)象，使混凝土保持整體均勻的性生分層離析現(xiàn)象，使混凝土保持整體均勻的性能。能。粘聚性差的混凝土拌合物，在施工過程中易出粘聚性差的混凝土拌合物，在施工過程中易出現(xiàn)現(xiàn)分層分層、離析離析現(xiàn)象。現(xiàn)象。 離析離析指混凝土拌合物各組分分離，造成不均勻和指混凝土拌合物各組分分離，造成不均勻和失去連續(xù)性的現(xiàn)象。常有兩種形式：粗骨

5、料從混合料失去連續(xù)性的現(xiàn)象。常有兩種形式：粗骨料從混合料中分離；稀水泥漿從混合料中淌出。中分離；稀水泥漿從混合料中淌出。 分層分層指混凝土澆注后由于重力沉降產(chǎn)生的不均勻指混凝土澆注后由于重力沉降產(chǎn)生的不均勻分布現(xiàn)象。分布現(xiàn)象。Cement Concrete保保 水水 性性保水性保水性是指混凝土拌和物具有一定是指混凝土拌和物具有一定的保持內(nèi)部水份的能力，在施工過程中的保持內(nèi)部水份的能力，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。保水性差的混凝土拌和物，在施工過程保水性差的混凝土拌和物，在施工過程中，一部分水易從內(nèi)部析出至表面，在中，一部分水易從內(nèi)部析出至表面，在混凝土內(nèi)部形成泌

6、水通道，使混凝土的混凝土內(nèi)部形成泌水通道，使混凝土的密實性變差，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久密實性變差，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性。它反映混凝土拌和物的穩(wěn)定性。性。它反映混凝土拌和物的穩(wěn)定性。Cement Concrete矛盾的統(tǒng)一矛盾的統(tǒng)一混凝土拌和物的流動性、粘聚性、保水混凝土拌和物的流動性、粘聚性、保水性，三者之間互相關(guān)聯(lián)又互相矛盾。性，三者之間互相關(guān)聯(lián)又互相矛盾。如粘聚性好則保水性往往也好，但當(dāng)流如粘聚性好則保水性往往也好，但當(dāng)流動性增大時，粘聚性和保水性往往變差，動性增大時，粘聚性和保水性往往變差，反之亦然。反之亦然。所謂拌和物的和易性良好，就是要使這所謂拌和物的和易性良好，就是要使這三方面

7、的性能在某種具體條件下，達(dá)到三方面的性能在某種具體條件下，達(dá)到均為良好，亦即使矛盾得到統(tǒng)一。均為良好，亦即使矛盾得到統(tǒng)一。Cement ConcreteCement Concrete泵送混凝土Pumping Concrete泵送混凝土1Cement Concrete泵送混凝土Pumping Concrete泵送混凝土2Cement Concrete泵送混凝土3Cement Concrete泵送混凝土4Cement Concrete和易性良好的混凝土和易性良好的混凝土Cement Concrete2、和易性的評定方法和易性的評定方法根據(jù)根據(jù)普通混凝土拌和物性能試驗方普通混凝土拌和物性能試驗方法法

8、，用，用坍落度坍落度和和維勃稠度維勃稠度來測定混凝來測定混凝土拌和物的流動性，并輔以直觀經(jīng)驗來土拌和物的流動性，并輔以直觀經(jīng)驗來評定粘聚性和保水性。評定粘聚性和保水性。Cement Concrete坍落度坍落度（Slump）試驗試驗方法：方法： 將混凝土拌和物按規(guī)定的試驗方法裝入標(biāo)將混凝土拌和物按規(guī)定的試驗方法裝入標(biāo)準(zhǔn)坍落度筒（圓臺形筒）內(nèi)，裝搗刮平后，將準(zhǔn)坍落度筒（圓臺形筒）內(nèi)，裝搗刮平后，將筒垂直向上提起，這時錐形混凝土拌和物因自筒垂直向上提起，這時錐形混凝土拌和物因自重而產(chǎn)生坍落，量測筒高與坍落后混凝土試體重而產(chǎn)生坍落，量測筒高與坍落后混凝土試體最高點之間的高度差最高點之間的高度差，以，

9、以mmmm計，即為該混凝土計，即為該混凝土拌和物的坍落度值。拌和物的坍落度值。 坍落度越大，表示混凝土拌和物的流動性坍落度越大，表示混凝土拌和物的流動性越大。越大。 Cement Concrete現(xiàn)場坍落度試驗現(xiàn)場坍落度試驗Cement Concrete坍落度試驗坍落度試驗2Cement Concrete坍落度試驗坍落度試驗3Cement Concrete其它性能的評價 在測定坍落度的同時，用目測的方法評定粘在測定坍落度的同時，用目測的方法評定粘聚性和保水性：聚性和保水性： 粘聚性粘聚性的檢查方法的檢查方法是用搗棒在已坍落的混凝土拌是用搗棒在已坍落的混凝土拌和物錐體一側(cè)輕輕敲打，如果錐體逐漸下

10、沉，則表示和物錐體一側(cè)輕輕敲打，如果錐體逐漸下沉，則表示粘聚性良好；如果錐體突然倒塌，部分崩裂或出現(xiàn)離粘聚性良好；如果錐體突然倒塌，部分崩裂或出現(xiàn)離析現(xiàn)象，則表示粘聚性不好。析現(xiàn)象，則表示粘聚性不好。 保水性保水性的檢查的檢查則是觀察混凝土拌和物中稀漿的析則是觀察混凝土拌和物中稀漿的析出程度，如有較多的稀漿從錐體底部流出，錐體部分出程度，如有較多的稀漿從錐體底部流出，錐體部分也因失漿而骨料外露，則表明混凝土拌和物的保水性也因失漿而骨料外露，則表明混凝土拌和物的保水性不好；如坍落筒提起后無稀漿或僅有少量稀漿自底部不好；如坍落筒提起后無稀漿或僅有少量稀漿自底部析出，則表示混凝土拌和物保水性良好。析

11、出，則表示混凝土拌和物保水性良好。Cement Concrete混凝土拌和物的分級混凝土拌和物的分級 根據(jù)根據(jù)混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（GB50164GB501649292），），依坍落度的不同，將混凝土拌和物分為四級：依坍落度的不同，將混凝土拌和物分為四級： T1T1級級低塑性混凝土（坍落度低塑性混凝土（坍落度1040mm）；）； T2T2級級塑性混凝土（坍落度塑性混凝土（坍落度5090mm）; T3T3級級流動性混凝土（坍落度流動性混凝土（坍落度100150mm）；）； T4T4級級大流動性混凝土（坍落度大流動性混凝土（坍落度160mm）。）。Cement Concrete坍落

12、度試驗法的適用范圍坍落度試驗法的適用范圍坍落度試驗只適用：坍落度試驗只適用： 骨料最大粒徑不大于骨料最大粒徑不大于40mm40mm， 坍落度值不小于坍落度值不小于10mm10mm的塑性和流動性混凝土的塑性和流動性混凝土對干硬性混凝土：對干硬性混凝土： 采用維勃稠度法采用維勃稠度法Cement Concrete維勃稠度法維勃稠度法擊震力下的坍落度法擊震力下的坍落度法方法：方法：按規(guī)定的方法在坍落度筒內(nèi)裝滿混凝土按規(guī)定的方法在坍落度筒內(nèi)裝滿混凝土拌和物，提起坍落度筒，在混凝土拌和拌和物，提起坍落度筒，在混凝土拌和物試體頂面放一透明圓盤，開啟振動臺，物試體頂面放一透明圓盤，開啟振動臺，同時以秒表計時

13、，到透明圓盤表面完全同時以秒表計時，到透明圓盤表面完全為水泥漿所布滿時，記錄秒表時間，即為水泥漿所布滿時，記錄秒表時間，即為該混凝土拌和物的維勃稠度值，常用為該混凝土拌和物的維勃稠度值，常用VtVt（秒）表示。（秒）表示。VtVt值越大，表示混凝土拌和物越干稠。值越大，表示混凝土拌和物越干稠。Cement Concrete維勃稠度法的適用范圍維勃稠度法的適用范圍適用于：適用于： 骨料最大粒徑不大于骨料最大粒徑不大于40mm40mm， VtVt值在值在5 53030秒之間的干硬性混凝土拌和物秒之間的干硬性混凝土拌和物Cement Concrete干硬性混凝土拌和物的分級干硬性混凝土拌和物的分級

14、依據(jù)維勃稠度值的大小，干硬性混凝土依據(jù)維勃稠度值的大小，干硬性混凝土拌和物可分為四級：拌和物可分為四級：V V0 0級級超干硬性混凝土（超干硬性混凝土（Vt31Vt31秒）；秒）；V V1 1級級特干硬性混凝土（特干硬性混凝土（VtVt值值30302121秒）；秒）；V V2 2級級干硬性混凝土（干硬性混凝土（VtVt值值20201111秒）；秒）；V V3 3級級半干硬性混凝土（半干硬性混凝土（VtVt值值10105 5秒）。秒）。Cement Concrete流動性（坍落度）的選擇流動性（坍落度）的選擇需考慮的因素：需考慮的因素： 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型 構(gòu)件截面大小構(gòu)件截面大小 配筋疏密配筋疏

15、密 攪拌方式攪拌方式機(jī)械、人工機(jī)械、人工 輸送方式輸送方式 澆注方法澆注方法是否泵送是否泵送 搗實方法等搗實方法等原則：原則： 在不妨礙施工操作并能保證振搗密實的條件下，盡在不妨礙施工操作并能保證振搗密實的條件下，盡可能采用可能采用較小的坍落度較小的坍落度，以節(jié)約水泥并獲得質(zhì)量高的，以節(jié)約水泥并獲得質(zhì)量高的混凝土?；炷痢ement Concrete坍落度選擇表坍落度選擇表結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 種種 類類坍落度坍落度（mm）基礎(chǔ)或地面等的墊層、無筋的厚大結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)或地面等的墊層、無筋的厚大結(jié)構(gòu)或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)構(gòu)件或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)構(gòu)件1030板、梁和大型及中型截面的柱子等板、梁和大型及中型截面的柱子等30

16、50配筋密列的結(jié)構(gòu)（薄壁、筒倉、細(xì)柱等配筋密列的結(jié)構(gòu)（薄壁、筒倉、細(xì)柱等5070配筋特密的結(jié)構(gòu)配筋特密的結(jié)構(gòu)7090注：采用常規(guī)的施工方法注：采用常規(guī)的施工方法Cement Concrete3、影響和易性的因素、影響和易性的因素水泥漿的數(shù)量水泥漿的數(shù)量水泥漿的稠度水泥漿的稠度砂率砂率組成材料性質(zhì)的影響組成材料性質(zhì)的影響外加劑外加劑時間和溫度時間和溫度Cement Concrete 水泥漿的數(shù)量水泥漿的數(shù)量水泥漿的作用水泥漿的作用賦予混凝土拌和物以一定的賦予混凝土拌和物以一定的流動性。流動性。在在水灰比不變水灰比不變的情況下，單位體積拌和物內(nèi)，的情況下，單位體積拌和物內(nèi)，如果水泥漿愈多，則拌和物

17、的流動性愈大。如果水泥漿愈多，則拌和物的流動性愈大。但若但若水泥漿過多水泥漿過多，將會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使拌和，將會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使拌和物的粘聚性變差，同時對混凝土的強(qiáng)度與耐久物的粘聚性變差，同時對混凝土的強(qiáng)度與耐久性也會產(chǎn)生一定的影響，且水泥用量也大。性也會產(chǎn)生一定的影響，且水泥用量也大。水泥漿過少水泥漿過少，不能填滿骨料間空隙或不能很好，不能填滿骨料間空隙或不能很好包裹骨料表面時，就會產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，粘聚性包裹骨料表面時，就會產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，粘聚性變差。變差。因此，混凝土拌和物中水泥漿的數(shù)量應(yīng)因此，混凝土拌和物中水泥漿的數(shù)量應(yīng)以滿足以滿足流動性要求為流動性要求為度度，不宜過量。，不宜過量。Ceme

18、nt Concrete 水泥漿的稠度水泥漿的稠度W/CW/C在在水泥用量不變水泥用量不變的情況下，水灰比愈小，水泥的情況下，水灰比愈小，水泥漿就愈稠，混凝土拌和物的流動性就愈小。漿就愈稠，混凝土拌和物的流動性就愈小。當(dāng)當(dāng)水灰比過小時水灰比過小時，水泥漿干稠，混凝土拌和物，水泥漿干稠，混凝土拌和物的流動性過低，會使施工困難，不能保證混凝的流動性過低，會使施工困難，不能保證混凝土的密實性。土的密實性。水灰比過大水灰比過大，又會造成混凝土拌和物的粘聚性，又會造成混凝土拌和物的粘聚性和保水性不良，而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象，并嚴(yán)和保水性不良，而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象，并嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度。重影響混凝土的強(qiáng)度。

19、水灰比不能過大或過小，依據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐水灰比不能過大或過小，依據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐久性要求合理地選用。久性要求合理地選用。Cement Concrete單位體積用水量（單位體積用水量（kg/m3）無論是水泥漿的多少還是水泥漿的稀稠，實際無論是水泥漿的多少還是水泥漿的稀稠，實際上對混凝土拌和物流動性起決定作用的是用水上對混凝土拌和物流動性起決定作用的是用水量的多少。量的多少。即在一定條件下，使混凝土拌和物獲得一定的即在一定條件下，使混凝土拌和物獲得一定的流動性，所需的單位用水量基本上是一個定值。流動性，所需的單位用水量基本上是一個定值。對混凝土拌和物流動性的調(diào)整，應(yīng)在保證水灰對混凝土拌和物流動性的

20、調(diào)整，應(yīng)在保證水灰比不變的條件下，用調(diào)整水泥漿量的方法來調(diào)比不變的條件下，用調(diào)整水泥漿量的方法來調(diào)整。整。單位體積用水量的選用依據(jù)：單位體積用水量的選用依據(jù)： 骨料種類和粒徑骨料種類和粒徑 要求的坍落度值要求的坍落度值Cement Concrete塑性混凝土的用水量（塑性混凝土的用水量（kg/mkg/m3 3）拌合物稠度拌合物稠度卵石最大公稱粒徑（卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大公稱粒徑（碎石最大公稱粒徑（mm）項目項目指標(biāo)指標(biāo)10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度坍落度（mm）103019017016015020018517516535502001801701

21、6021019518517555-702101901801702202051951857590215195185175230215205195Cement Concrete 砂率砂率 砂率定義砂率定義是指混凝土中砂的重量占砂石總重量的百分是指混凝土中砂的重量占砂石總重量的百分率。率。 砂的作用砂的作用是填充石子間空隙，并以砂漿包裹在石子外是填充石子間空隙，并以砂漿包裹在石子外表面減少粗骨料顆粒間的摩擦阻力，賦予混凝土拌和物一表面減少粗骨料顆粒間的摩擦阻力，賦予混凝土拌和物一定的流動性。定的流動性。 砂率的變動會使砂率的變動會使骨料的空隙率和骨料的總表面積有顯骨料的空隙率和骨料的總表面積有顯著改

22、變，因而對混凝土拌和物的和易性產(chǎn)生顯著的影響。著改變，因而對混凝土拌和物的和易性產(chǎn)生顯著的影響。 砂率過大時，骨料的總表面積及空隙率都會增大，在水泥砂率過大時，骨料的總表面積及空隙率都會增大，在水泥漿含量不變的情況下，相對地水泥漿顯得少了，減弱了水漿含量不變的情況下，相對地水泥漿顯得少了，減弱了水泥漿的潤滑作用，導(dǎo)致混凝土拌和物流動性降低。泥漿的潤滑作用，導(dǎo)致混凝土拌和物流動性降低。 如果砂率過小，又不能保證粗骨料之間有足夠的砂漿層，如果砂率過小，又不能保證粗骨料之間有足夠的砂漿層，也會降低混凝土拌和物的流動性，而且會嚴(yán)重影響其粘聚也會降低混凝土拌和物的流動性，而且會嚴(yán)重影響其粘聚性和保水性，

23、容易造成離析、流漿。性和保水性，容易造成離析、流漿。Cement Concrete合理（最佳）砂率合理（最佳）砂率當(dāng)砂率適宜時，砂不但填滿石子間的空隙，而當(dāng)砂率適宜時，砂不但填滿石子間的空隙，而且還能保證粗骨料間有一定厚度的砂漿層以減且還能保證粗骨料間有一定厚度的砂漿層以減小粗骨料間的摩擦阻力，使混凝土拌和物有較小粗骨料間的摩擦阻力，使混凝土拌和物有較好的流動性，這個適宜的砂率稱為合理砂率。好的流動性，這個適宜的砂率稱為合理砂率。即合理砂率即合理砂率 坍落度最大的最小砂率坍落度最大的最小砂率Cement Concrete砂率對混凝土坍落度及水泥用量的影響砂率對混凝土坍落度及水泥用量的影響Amount of cementSlumpCement Concrete 組成材料性質(zhì)的影響組成材料性質(zhì)的影響骨料的性質(zhì)：骨料的性質(zhì)： 骨料的級配骨料的級配 骨料的種類骨料的種類 碎石碎石 卵石卵石 砂的粗細(xì)砂的粗細(xì)水水 泥：泥： 對和易性的影響主要表現(xiàn)在水泥的對和易性的影響主要表現(xiàn)在水泥的需水性上。不同的水泥品種，需水量不需水性上。不同的水泥品種，需水量不同。同。Cement Concrete 外加劑外加劑在拌制混凝土?xí)r，加入少量的外加劑能在拌制混凝土?xí)r，加入少量的外加劑能使混凝土拌和物在不增加水泥用量的條使混凝土拌和物在不