第四章_水泥混凝土2

1、第四章第四章. .水泥混凝土水泥混凝土(concrete)(concrete) 第一節(jié)第一節(jié). . 概述概述 一一. .砼定義砼定義 水泥、水和骨料按適當(dāng)比例水泥、水和骨料按適當(dāng)比例配合拌制成混合料經(jīng)硬化而成的配合拌制成混合料經(jīng)硬化而成的人造石材。人造石材。目前混凝土的用量約為目前混凝土的用量約為120億噸，是世界上用量最大的人工億噸，是世界上用量最大的人工建筑材料，隨著混凝土性能的不建筑材料，隨著混凝土性能的不斷提高，其用量及應(yīng)用范圍還會(huì)斷提高，其用量及應(yīng)用范圍還會(huì)增加。增加?；炷翉V泛應(yīng)用于建筑、橋混凝土廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、道路等土木工程領(lǐng)域。梁、道路等土木工程領(lǐng)域?；炷恋陌l(fā)展 自自1

2、824年發(fā)明了波特蘭水泥之后，年發(fā)明了波特蘭水泥之后，1830年前后就年前后就有了混凝土問世，有了混凝土問世，1867年又出現(xiàn)了鋼筋混凝上?；炷暧殖霈F(xiàn)了鋼筋混凝上?；炷梁弯摻罨炷恋某霈F(xiàn)，特別是鋼筋混凝土的誕生，土和鋼筋混凝土的出現(xiàn)，特別是鋼筋混凝土的誕生，被譽(yù)為是對(duì)混凝土的第一次革命。被譽(yù)為是對(duì)混凝土的第一次革命。 上世紀(jì)上世紀(jì)30年代預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的出現(xiàn)，被稱為年代預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的出現(xiàn)，被稱為是混凝土的第二次革命。是混凝土的第二次革命。 70年代出現(xiàn)的混凝土外加劑，認(rèn)為是混凝土的第年代出現(xiàn)的混凝土外加劑，認(rèn)為是混凝土的第三次革命。三次革命。二二. .砼分類砼分類 重砼重砼( (0

3、02600kg/m2600kg/m3 3) ); ;普通砼普通砼( (1950kg/m1950kg/m3 30 0 2600kg/m2600kg/m3 3) ); ;輕砼輕砼( (0 01950kg/m1950kg/m3 3 ) ) 按表觀密度分按表觀密度分按抗壓強(qiáng)度分按抗壓強(qiáng)度分低強(qiáng)砼低強(qiáng)砼( (f fcucu30MPa)30MPa); ;中強(qiáng)砼中強(qiáng)砼( (f fcucu=30-60MPa)=30-60MPa)高強(qiáng)砼高強(qiáng)砼( (f fcucu60MPa)60MPa); ;超高強(qiáng)砼超高強(qiáng)砼( (f fcucu100MPa)100MPa)按膠凝材料分按膠凝材料分水泥砼水泥砼( (水泥水泥) );

4、 ;石石膏砼膏砼( (石膏石膏) ); ;瀝青砼瀝青砼( (瀝青瀝青) ) 但混凝土自重大、比強(qiáng)度小、抗拉強(qiáng)度低、變但混凝土自重大、比強(qiáng)度小、抗拉強(qiáng)度低、變形能力差和易開裂等缺點(diǎn)，也有待研究改進(jìn)。由形能力差和易開裂等缺點(diǎn)，也有待研究改進(jìn)。由于混凝土有上述重要優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于工業(yè)于混凝土有上述重要優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑工程、水利工程、地下工程、公路、與民用建筑工程、水利工程、地下工程、公路、鐵路、橋涵及國防軍事各類工程中，鐵路、橋涵及國防軍事各類工程中， （1）央視大樓 （2）三峽大壩 （3）杭州灣跨海大橋 圖圖4.1 混凝土工程實(shí)例圖片混凝土工程實(shí)例圖片三三. .砼特點(diǎn)砼特點(diǎn)混

5、凝土在土建工程中能夠得到廣泛的應(yīng)用，是由混凝土在土建工程中能夠得到廣泛的應(yīng)用，是由于它具有優(yōu)越的技術(shù)性能及良好的經(jīng)濟(jì)效益。于它具有優(yōu)越的技術(shù)性能及良好的經(jīng)濟(jì)效益。1.1.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 就地取材；造價(jià)低；可塑性好；耐久性就地取材；造價(jià)低；可塑性好；耐久性 高；與鋼筋有牢固的粘結(jié)；性能可調(diào)整。高；與鋼筋有牢固的粘結(jié)；性能可調(diào)整。 2.2.缺點(diǎn)缺點(diǎn) 自重大；比強(qiáng)度??；抗拉強(qiáng)度低，性脆；自重大；比強(qiáng)度??；抗拉強(qiáng)度低，性脆； 導(dǎo)熱系數(shù)大；硬化慢；生產(chǎn)周期長(zhǎng)。導(dǎo)熱系數(shù)大；硬化慢；生產(chǎn)周期長(zhǎng)。 砼的特點(diǎn)（1）砼用料中）砼用料中80%以上的砂石可就地取材，成以上的砂石可就地取材，成本低；本低；（2）凝結(jié)前具有良好

6、的）凝結(jié)前具有良好的可塑性可塑性，可以按工程結(jié)，可以按工程結(jié)構(gòu)的要求，澆筑成各種形狀的任意尺寸的構(gòu)的要求，澆筑成各種形狀的任意尺寸的整體結(jié)構(gòu)或預(yù)制構(gòu)件；整體結(jié)構(gòu)或預(yù)制構(gòu)件；（3）硬化后有較）硬化后有較高抗壓強(qiáng)度高抗壓強(qiáng)度和良和良好好的的耐久性耐久性；（4）砼與鋼筋有牢固的粘結(jié)力，復(fù)合成）砼與鋼筋有牢固的粘結(jié)力，復(fù)合成鋼筋混鋼筋混凝土凝土，加大了砼的應(yīng)用范圍；，加大了砼的應(yīng)用范圍；（4）砼與鋼筋有牢固的粘結(jié)力，復(fù)合）砼與鋼筋有牢固的粘結(jié)力，復(fù)合成成鋼筋混凝土鋼筋混凝土，加大了砼的應(yīng)用，加大了砼的應(yīng)用范圍；范圍；（5）可利用工業(yè)廢料調(diào)制成不同性能）可利用工業(yè)廢料調(diào)制成不同性能的砼，有利于環(huán)境保護(hù)；

7、的砼，有利于環(huán)境保護(hù)；（6）自重大、比強(qiáng)度??；）自重大、比強(qiáng)度??；（7）抗拉強(qiáng)度低抗拉強(qiáng)度低；（8）硬化速度慢，生產(chǎn)周期長(zhǎng)；）硬化速度慢，生產(chǎn)周期長(zhǎng)；（9）強(qiáng)度波動(dòng)因素多。）強(qiáng)度波動(dòng)因素多。 隨著現(xiàn)代混凝土科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，混凝土的不足之處已經(jīng)得到或正在被克服。例如采用輕骨料，可使混凝土的自重和導(dǎo)熱系數(shù)顯著降低；在混凝土內(nèi)摻入纖維或聚合物，可大大降低混凝土的脆性；混凝十采用快硬水泥或摻入早 強(qiáng)劑、減水劑等，可明顯縮短其硬化周期。 對(duì)砼的基本要求（1）具有符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度；）具有符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度；（2）具有與施工條件相適應(yīng)的施工和易性；）具有與施工條件相適應(yīng)的施工和易性；（3）具有與工程環(huán)境相

8、適應(yīng)的耐久性；）具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性；（4）材料配比的經(jīng)濟(jì)合理性。）材料配比的經(jīng)濟(jì)合理性。四四. .砼中各組成材料的作用砼中各組成材料的作用 砼組成材料砼組成材料 水泥、水、細(xì)骨料和粗骨料，以及水泥、水、細(xì)骨料和粗骨料，以及 適量外加劑和摻合料適量外加劑和摻合料 水泥水泥 砼未硬化前砼未硬化前(fresh concrete) 起潤(rùn)滑作用起潤(rùn)滑作用 水泥漿水泥漿 水水 砼硬化后砼硬化后(concrete) 起膠結(jié)作用起膠結(jié)作用砼砼 細(xì)骨料細(xì)骨料 起起骨架骨架作用、抗風(fēng)化作用、抗風(fēng)化 骨料骨料 粗骨料粗骨料 抑制水泥漿收縮抑制水泥漿收縮、耐磨、耐磨普通水泥混凝土的組成材料普通水泥混凝土的組

9、成材料 普通混凝土的基本組成材料是天然砂、石子、水普通混凝土的基本組成材料是天然砂、石子、水泥和水，為改善混凝土的某些性能還常加入適量的泥和水，為改善混凝土的某些性能還常加入適量的外加劑或外摻料。外加劑或外摻料。 在混凝土中，砂、石起骨架作用，因此也稱為骨在混凝土中，砂、石起骨架作用，因此也稱為骨料。水泥和水形成水泥漿，包裹在砂粒表面并填充料。水泥和水形成水泥漿，包裹在砂粒表面并填充砂粒間的空隙而形成水泥砂漿，水泥砂漿又包裹在砂粒間的空隙而形成水泥砂漿，水泥砂漿又包裹在石子表面并填充石子間的空隙。在混凝土硬化前，石子表面并填充石子間的空隙。在混凝土硬化前，水泥漿起潤(rùn)滑作用，賦予混凝土拌合物一定

10、的流動(dòng)水泥漿起潤(rùn)滑作用，賦予混凝土拌合物一定的流動(dòng)性，便于施工。硬化后，則將骨料膠結(jié)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)性，便于施工。硬化后，則將骨料膠結(jié)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體，并產(chǎn)生一定的力學(xué)強(qiáng)度。的整體，并產(chǎn)生一定的力學(xué)強(qiáng)度。 （1）示意圖 （2）實(shí)物圖圖圖4.2 4.2 混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)5.005.002.502.50300.6300.3150.3150.1600.16010010080.080.063.063.050.050.040.040.031.531.525.025.020.020.016.016.010.010.05.05.0骨料骨料（aggregateaggregate）的定義與分

11、類）的定義與分類碎碎石石卵卵石石天天然然砂砂人人工工砂砂混混合合砂砂粗骨料粗骨料細(xì)骨料細(xì)骨料mmmmmmmm 骨料的作用骨料的作用 骨架作用，傳遞應(yīng)力骨架作用，傳遞應(yīng)力 抑制收縮，防止開裂抑制收縮，防止開裂為什么把砂石稱為骨料？為什么把砂石稱為骨料？ 在傳統(tǒng)觀念中把砂石叫做骨料的原因是在傳統(tǒng)觀念中把砂石叫做骨料的原因是認(rèn)認(rèn)為骨料起強(qiáng)度作用而作為混凝土的骨架，為骨料起強(qiáng)度作用而作為混凝土的骨架，這是一種誤解。這是一種誤解。 骨料的骨架作用主要是穩(wěn)定混凝土的體積骨料的骨架作用主要是穩(wěn)定混凝土的體積而不是強(qiáng)度。而不是強(qiáng)度。純的水泥漿體硬化后收縮過純的水泥漿體硬化后收縮過大，無法用于結(jié)構(gòu)，必須有骨料對(duì)

12、水泥漿大，無法用于結(jié)構(gòu)，必須有骨料對(duì)水泥漿體的收縮起約束作用，而且骨料在混凝土體的收縮起約束作用，而且骨料在混凝土中必須占據(jù)大部分體積。中必須占據(jù)大部分體積。 決定混凝土強(qiáng)度的不是骨料決定混凝土強(qiáng)度的不是骨料 對(duì)混凝土的強(qiáng)度其決定作用的是對(duì)混凝土的強(qiáng)度其決定作用的是混凝土的水灰比（水膠比），所混凝土的水灰比（水膠比），所以目前用強(qiáng)度很低的輕骨料（陶以目前用強(qiáng)度很低的輕骨料（陶粒）已能配制出粒）已能配制出C50C50的泵送混凝土。的泵送混凝土。 如果不能用足夠包裹骨料的最少量的漿體和最大量的骨料如果不能用足夠包裹骨料的最少量的漿體和最大量的骨料組成具有工程所需要的良好施工性能的拌和物，是不可能得

13、到組成具有工程所需要的良好施工性能的拌和物，是不可能得到耐久的混凝土的。耐久的混凝土的。我國混凝土質(zhì)量比西方國家的差，主要原因在于骨料的質(zhì)我國混凝土質(zhì)量比西方國家的差，主要原因在于骨料的質(zhì)量；量；骨料質(zhì)量首先不是強(qiáng)度，重要的是使用級(jí)配和粒形良好的骨料質(zhì)量首先不是強(qiáng)度，重要的是使用級(jí)配和粒形良好的骨料可以得到最小用水量的拌和物。骨料可以得到最小用水量的拌和物。一一. .水泥水泥( (cement) ) 1. 1.品種品種 依據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用環(huán)境及水泥特性選擇依據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用環(huán)境及水泥特性選擇 2.2.強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí) 水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與砼強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與砼強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng) （

14、1 1）中、低）中、低強(qiáng)度等級(jí)砼（強(qiáng)度等級(jí)砼（C60C60），），水泥強(qiáng)度等級(jí)水泥強(qiáng)度等級(jí)=(1.5-2.5)=(1.5-2.5)砼強(qiáng)度等級(jí)砼強(qiáng)度等級(jí) （2 2）高）高強(qiáng)度等級(jí)砼（強(qiáng)度等級(jí)砼（C60C60），），水泥強(qiáng)度等級(jí)水泥強(qiáng)度等級(jí)=(0.8-1.5)=(0.8-1.5)砼強(qiáng)度等級(jí)砼強(qiáng)度等級(jí)二二. .水水(water)(water) 基本要求基本要求 不影響砼的凝結(jié)和硬化；無損于砼強(qiáng)度發(fā)展和耐久性；不影響砼的凝結(jié)和硬化；無損于砼強(qiáng)度發(fā)展和耐久性； 不加快鋼筋銹蝕不加快鋼筋銹蝕; ;不引起預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷不引起預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷; ;不污染砼表面。不污染砼表面。三三. .細(xì)骨料細(xì)骨料(fine-a

15、ggregate)(fine-aggregate) 1. 1.定義定義 粒徑在粒徑在0.15mm-4.75mm0.15mm-4.75mm的骨料稱為細(xì)骨料，常稱作砂的骨料稱為細(xì)骨料，常稱作砂(sand)(sand)。 按產(chǎn)源分按產(chǎn)源分 天然砂天然砂河砂、湖砂、山砂、淡化海砂河砂、湖砂、山砂、淡化海砂 2.2.分類分類 人工砂人工砂機(jī)制砂、混合砂機(jī)制砂、混合砂 按細(xì)度模數(shù)分按細(xì)度模數(shù)分 粗砂、粗砂、中中砂、細(xì)砂砂、細(xì)砂種類種類顆粒形狀顆粒形狀表面特征表面特征和易性和易性強(qiáng)度強(qiáng)度河砂河砂 圓、橢圓圓、橢圓 光滑光滑 好好 低低 海砂海砂山砂山砂多棱角多棱角 粗糙粗糙 差差 高高 盲目無度的非法采砂盲

16、目無度的非法采砂導(dǎo)致河床下陷，使位導(dǎo)致河床下陷，使位于晉江上游西溪上的于晉江上游西溪上的漳（平）泉（州）線漳（平）泉（州）線跨河鐵路橋的橋墩基跨河鐵路橋的橋墩基礎(chǔ)嚴(yán)重裸露，直接威礎(chǔ)嚴(yán)重裸露，直接威脅著鐵路橋列車運(yùn)行脅著鐵路橋列車運(yùn)行的安全的安全海砂含鹽要警惕！海砂含鹽要警惕！3.3.泥、泥塊、有害物質(zhì)泥、泥塊、有害物質(zhì) 含泥量含泥量-粒徑小于粒徑小于0.075mm0.075mm的顆粒；的顆粒； 石粉含量石粉含量-人工砂中粒徑小于人工砂中粒徑小于0.075mm0.075mm的顆粒；的顆粒； 泥塊含量泥塊含量-粗（細(xì)）集料中粒徑大于粗（細(xì)）集料中粒徑大于4.754.75（1.181.18），水洗）

17、，水洗后小于后小于2.232.23（0.60.6）mmmm的顆粒的顆粒 (2)(2)有害物質(zhì)有害物質(zhì) 包括云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽包括云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯鹽等、氯鹽等 (3)(3)危害危害泥泥, ,泥塊泥塊, ,云母云母, ,輕物質(zhì)輕物質(zhì)粘附在砂的表面粘附在砂的表面, ,妨礙妨礙水泥與砂的粘結(jié)水泥與砂的粘結(jié), , 降低砼的強(qiáng)度降低砼的強(qiáng)度, ,增加砼的用水量增加砼的用水量, ,加大砼的收縮加大砼的收縮, ,降低砼的抗?jié)B性和抗凍性。降低砼的抗?jié)B性和抗凍性。硫化物及硫酸鹽硫化物及硫酸鹽對(duì)水泥有對(duì)水泥有( (硫酸鹽硫酸鹽) )腐蝕作用腐蝕作用有機(jī)物有機(jī)物會(huì)分解出有機(jī)酸

18、對(duì)水泥有腐蝕作用會(huì)分解出有機(jī)酸對(duì)水泥有腐蝕作用氯鹽氯鹽對(duì)鋼筋有腐蝕作用。對(duì)鋼筋有腐蝕作用。 4. 4.粗細(xì)程度粗細(xì)程度 (1)(1)定義定義不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮钠骄傮w）粗不同粒徑的砂粒混合在一起后的平均（總體）粗 細(xì)程度細(xì)程度 (2)(2)目的目的使砂的使砂的總表面積總表面積較小較小, ,包裹砂粒表面的水泥漿較少包裹砂粒表面的水泥漿較少, , 從而節(jié)約水泥用量從而節(jié)約水泥用量 (3)(3)測(cè)定測(cè)定用篩分析方法用篩分析方法( (簡(jiǎn)稱篩析法簡(jiǎn)稱篩析法) )測(cè)定測(cè)定篩孔尺寸篩孔尺寸 mm篩余量篩余量（g g） 分計(jì)篩余百分率分計(jì)篩余百分率（%）累計(jì)篩余百分率累計(jì)篩余百分率（%）5m1a1

19、A1=a12.50m2a2A2=a1+a21.25m3a3A3=a1+a2+a30.63m4a4A4=a1+a2+a3+a40.315m5a5A5=a1+a2+a3+a4+a50.16m6a6A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6 (4) (4)指標(biāo)指標(biāo)細(xì)度模數(shù)細(xì)度模數(shù) (5)(5)分類分類 f f = 3.1-3.7= 3.1-3.7為粗砂，為粗砂，f f = 2.3-3.0= 2.3-3.0為中砂，為中砂， f f = 1.6-2.2= 1.6-2.2為細(xì)砂，為細(xì)砂，f f =0.7-1.5=0.7-1.5為特細(xì)砂為特細(xì)砂 配制砼時(shí)優(yōu)先選用配制砼時(shí)優(yōu)先選用中粗砂中粗砂1165432100

20、5AAAAAAAf 5. 5.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配 (1)(1)定義定義砂中不同粒徑顆粒的搭配情況砂中不同粒徑顆粒的搭配情況 (2)(2)目的目的使砂的使砂的總空隙率總空隙率較小，填充砂?？障兜乃酀{較較小，填充砂?？障兜乃酀{較 少，從而節(jié)約水泥用量。少，從而節(jié)約水泥用量。 (3)(3)測(cè)定測(cè)定用篩分析方法用篩分析方法( (簡(jiǎn)稱篩析法簡(jiǎn)稱篩析法) )測(cè)定測(cè)定 (4)(4)評(píng)定評(píng)定 按按0.6mm0.6mm篩孔累計(jì)篩余百分率分成三個(gè)級(jí)配區(qū)篩孔累計(jì)篩余百分率分成三個(gè)級(jí)配區(qū) I I、 IIII、 IIIIII區(qū)。區(qū)。 區(qū)區(qū)累計(jì)篩余累計(jì)篩余百分率百分率%篩孔篩孔尺寸尺寸10mm0005mm1001001

21、002.5mm3552501501.25mm653550102500.63mm8571704140160.315mm9580927085550.16mm100901009010090級(jí)配區(qū)級(jí)配區(qū)/%1區(qū)2區(qū)3區(qū)/mm圖4.2 砂的級(jí)配曲線/mm/% 篩分曲線超過篩分曲線超過3 3區(qū)往左上偏時(shí)，表示砂過細(xì)，拌制混凝區(qū)往左上偏時(shí)，表示砂過細(xì)，拌制混凝土?xí)r需要的水泥漿量多，易使混凝土強(qiáng)度降低，收縮增大；土?xí)r需要的水泥漿量多，易使混凝土強(qiáng)度降低，收縮增大；超過超過1 1區(qū)往右下偏時(shí)，表示砂過粗，配制的混凝土，其拌合區(qū)往右下偏時(shí)，表示砂過粗，配制的混凝土，其拌合物的和易性不易控制，而且內(nèi)摩擦大，不易振倒

22、成型。一般物的和易性不易控制，而且內(nèi)摩擦大，不易振倒成型。一般認(rèn)為，處于認(rèn)為，處于2 2區(qū)級(jí)配的砂，其粗細(xì)適中，級(jí)配較好，是配制區(qū)級(jí)配的砂，其粗細(xì)適中，級(jí)配較好，是配制混凝土的最理想的級(jí)配區(qū)?；炷恋淖罾硐氲募?jí)配區(qū)。 砂的顆粒級(jí)配 砂的顆粒級(jí)配指砂不同大小顆粒的搭配情況。 單一粒徑兩種粒徑多種粒徑顆粒級(jí)配示意圖 砂的級(jí)配常用各篩上累計(jì)篩余量百分率來表示，共分為I、II、III區(qū)級(jí)，級(jí)配較好的砂應(yīng)處于同一區(qū)間。拌制砼應(yīng)優(yōu)先選擇區(qū)的砂。0.160.3150.631.252.505.0010.00100806040200篩孔尺寸（mm）累積篩余（%）砂 子 級(jí) 配 曲 線圖I 區(qū)II 區(qū)III 區(qū)(

23、5)(5)級(jí)配合格的標(biāo)志級(jí)配合格的標(biāo)志 各篩孔累計(jì)篩余百分率各篩孔累計(jì)篩余百分率(Ai)(Ai)落在任一級(jí)配區(qū)落在任一級(jí)配區(qū), ,級(jí)配合格級(jí)配合格 除除4.75mm4.75mm、0.6mm0.6mm外，外，允許有少量超出，但超出總量不大于允許有少量超出，但超出總量不大于 5%5%，級(jí)配合格，級(jí)配合格 配制砼時(shí)優(yōu)先選用配制砼時(shí)優(yōu)先選用IIII區(qū)區(qū)砂砂合理級(jí)配的砂：合理級(jí)配的砂：u粗細(xì)顆粒含量適當(dāng)粗細(xì)顆粒含量適當(dāng)u空隙率小空隙率小u總表面積小總表面積小u水泥漿的用量少水泥漿的用量少u混凝土的和易性好混凝土的和易性好u密實(shí)度高密實(shí)度高u強(qiáng)度及耐久性高強(qiáng)度及耐久性高砂的篩分析試驗(yàn)砂的篩分析試驗(yàn) (1)

24、(1)標(biāo)準(zhǔn)篩孔標(biāo)準(zhǔn)篩孔( (方孔方孔) )4.754.75, 2.36, 2.36, 1.18, 1.18,0.6,0.6,0.3 ,0.3 ,0.15,0.15 (2)(2)標(biāo)準(zhǔn)試樣標(biāo)準(zhǔn)試樣 M = 500gM = 500g 篩孔尺寸篩孔尺寸 mm篩余量篩余量 mi(g)mi(g) 分計(jì)分計(jì)篩余篩余 ai(%)ai(%) 累計(jì)累計(jì)篩余篩余 Ai(%)Ai(%)4.754.75152.362.36751.181.18700.60.61000.30.31200.150.15100 0.15 0.15 2020計(jì)算公式計(jì)算公式 m mi ia ai i=(m=(mi i/M)100/M)100A

25、Ai i =a =ai i4.754.752.362.30.150.15 篩底篩底（1）該砂的細(xì)度模數(shù)；（）該砂的細(xì)度模數(shù)；（2）判斷該砂的級(jí)配合格否？）判斷該砂的級(jí)配合格否？ 四四. .粗骨料粗骨料(coarse-aggregate)(coarse-aggregate) 1. 1.定義定義粒徑在粒徑在4.75mm -90mm4.75mm -90mm的骨料稱為粗骨料，常稱作石的骨料稱為粗骨料，常稱作石子子(gravel)(gravel)。 2.2.分類分類 按產(chǎn)源分按產(chǎn)源分 碎石、卵石碎石、卵石 按粒徑尺寸分按粒徑尺寸分 連續(xù)級(jí)配、單粒級(jí)（間斷級(jí)連續(xù)級(jí)

26、配、單粒級(jí)（間斷級(jí)配）配）四四. .粗骨料粗骨料(coarse-aggregate)(coarse-aggregate) 1. 1.定義定義粒徑在粒徑在4.75mm -90mm4.75mm -90mm的骨料稱為粗骨料，常稱作石的骨料稱為粗骨料，常稱作石子子(gravel)(gravel)。 2.2.分類分類 按產(chǎn)源分按產(chǎn)源分 碎石、卵石碎石、卵石 按粒徑尺寸分按粒徑尺寸分 連續(xù)級(jí)配、單粒級(jí)（間斷級(jí)連續(xù)級(jí)配、單粒級(jí)（間斷級(jí)配）配） 3.3.泥、泥塊、有害物質(zhì)泥、泥塊、有害物質(zhì) 有害物質(zhì)有害物質(zhì)包括有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽等包括有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽等 4.4.顆粒形狀顆粒形狀( (粒形）粒形） （

27、1 1）最佳形狀）最佳形狀球形、正方體形球形、正方體形 （2 2）最差形狀）最差形狀針狀顆粒、片狀顆粒針狀顆粒、片狀顆粒 針狀、片狀顆粒針狀、片狀顆粒定義詳教材定義詳教材 危害危害拌合物和易性差，砼強(qiáng)度降低，耐久性差（骨料空隙拌合物和易性差，砼強(qiáng)度降低，耐久性差（骨料空隙率大）率大）骨料形狀骨料形狀棱角狀棱角狀 渾圓狀渾圓狀 針狀針狀 片狀片狀C30C30，含量，含量15%15%；C30C30，含量，含量25%25%5.5.最大粒徑最大粒徑( (粒徑）粒徑） (1) (1)定義定義粗骨料公稱粒粗骨料公稱粒級(jí)的上限級(jí)的上限 (2)(2)目的目的表示粗骨料的表示粗骨料的粗細(xì)程度粗細(xì)程度。 粗骨料總

28、表面積較小粗骨料總表面積較小節(jié)約水泥節(jié)約水泥 條件許可時(shí)，粗骨料的最大粒徑大應(yīng)條件許可時(shí)，粗骨料的最大粒徑大應(yīng)盡量大盡量大。 (3)(3)砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB502042002)(GB502042002)規(guī)定：規(guī)定： 砼梁、柱、墻的粗骨料的最大粒徑：砼梁、柱、墻的粗骨料的最大粒徑： 1/41/4截面最小尺寸，且截面最小尺寸，且3/43/4鋼筋凈距。鋼筋凈距。 砼板的粗骨料的最大粒徑砼板的粗骨料的最大粒徑1/21/2板厚，且板厚，且40mm40mm。 某砼柱截面為某砼柱截面為300300 400mm400mm，柱中受力鋼筋直徑為，柱中受力鋼筋直徑為22mm2

29、2mm，受，受力筋間距為力筋間距為66mm66mm。則該柱砼所用石子最大粒徑為多少。則該柱砼所用石子最大粒徑為多少mmmm？ 解：解：依據(jù)依據(jù)GB502042002規(guī)定規(guī)定： mmdmm，mmdmmdMin5 .31333343)2266(7541300例題例題骨料粒徑大于保護(hù)層厚度造成的缺陷6.6.強(qiáng)度強(qiáng)度 (1)強(qiáng)度強(qiáng)度 巖石強(qiáng)度（僅用于碎石，且砼巖石強(qiáng)度（僅用于碎石，且砼C60時(shí)才檢驗(yàn)）時(shí)才檢驗(yàn)） 壓碎指標(biāo)（用于碎石、卵石）壓碎指標(biāo)（用于碎石、卵石） a)巖石強(qiáng)度巖石強(qiáng)度用母巖制作用母巖制作50mm立方體（立方體（或直徑和高均為或直徑和高均為 50mm50mm圓柱體圓柱體）浸水）浸水48

30、h， 測(cè)定抗壓強(qiáng)度，要測(cè)定抗壓強(qiáng)度，要 求：巖石抗壓強(qiáng)度求：巖石抗壓強(qiáng)度1.5砼強(qiáng)度等級(jí)。砼強(qiáng)度等級(jí)。 b)壓碎指標(biāo)壓碎指標(biāo)一定重量氣干狀態(tài)的一定重量氣干狀態(tài)的9.5mm19mm碎石裝碎石裝 入標(biāo)準(zhǔn)筒內(nèi)，按規(guī)定速度加荷至入標(biāo)準(zhǔn)筒內(nèi)，按規(guī)定速度加荷至200KN，卸，卸 荷后稱取試樣重荷后稱取試樣重M0, 用用2.36mm篩篩去細(xì)粒，篩篩去細(xì)粒， 稱取篩余重稱取篩余重M1。 壓碎指標(biāo)壓碎指標(biāo)是表示粗骨料強(qiáng)度的間接指標(biāo)。是表示粗骨料強(qiáng)度的間接指標(biāo)。 壓碎指標(biāo)越小壓碎指標(biāo)越小,粗骨料強(qiáng)度越高。反之。粗骨料強(qiáng)度越低。粗骨料強(qiáng)度越高。反之。粗骨料強(qiáng)度越低。110MMM 壓碎指標(biāo)7.7.顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配 (

31、1)(1)定義定義 石子中不同粒徑顆粒的搭配情況石子中不同粒徑顆粒的搭配情況 (2)(2)目的目的 使石子的總空隙率較小使石子的總空隙率較小節(jié)約水泥用量節(jié)約水泥用量 (3)(3)測(cè)定測(cè)定 用篩分析方法用篩分析方法( (簡(jiǎn)稱篩析法簡(jiǎn)稱篩析法) )測(cè)定測(cè)定 (4)(4)類型類型 連續(xù)級(jí)配和單粒級(jí)連續(xù)級(jí)配和單粒級(jí)( (間斷級(jí)配間斷級(jí)配) ) 連續(xù)級(jí)配連續(xù)級(jí)配 石子由小到大各粒級(jí)相連的級(jí)配石子由小到大各粒級(jí)相連的級(jí)配. . 間斷級(jí)配間斷級(jí)配 小顆粒粒徑石子直接與大顆粒粒徑石子相配小顆粒粒徑石子直接與大顆粒粒徑石子相配, ,中間中間 缺了一段粒級(jí)的級(jí)配。缺了一段粒級(jí)的級(jí)配。8 8. .堅(jiān)固性堅(jiān)固性 定義

32、與要求同細(xì)骨料定義與要求同細(xì)骨料 碎石碎石表面粗糙，棱角多，且較潔凈，與水泥石粘結(jié)牢固；表面粗糙，棱角多，且較潔凈，與水泥石粘結(jié)牢固； 卵石卵石表面光滑，有機(jī)雜質(zhì)含量較多，與水泥石粘結(jié)力較差；表面光滑，有機(jī)雜質(zhì)含量較多，與水泥石粘結(jié)力較差；在相同條件下，在相同條件下，卵石砼強(qiáng)度較碎石砼強(qiáng)度低；卵石砼強(qiáng)度較碎石砼強(qiáng)度低； 在單位用水量相同條件下，在單位用水量相同條件下，卵石砼流動(dòng)性較碎石砼大；卵石砼流動(dòng)性較碎石砼大；五五. .外加劑外加劑(admixture)(admixture) 1. 1.定義定義在拌制砼過程中摻入的用以改善砼性能的物質(zhì)，摻在拌制砼過程中摻入的用以改善砼性能的物質(zhì)，摻量一般不

33、大于水泥重量量一般不大于水泥重量5%（特殊情況除外（特殊情況除外)。 2.2.分類分類按主要功能分為四類。按主要功能分為四類。 3.3.常用種類常用種類減水劑、引氣劑、早強(qiáng)劑和緩凝劑等減水劑、引氣劑、早強(qiáng)劑和緩凝劑等u 普通減水劑普通減水劑在保持混凝土稠度不變的條件下，具有一般減水增強(qiáng)作在保持混凝土稠度不變的條件下，具有一般減水增強(qiáng)作用的外加劑。用的外加劑。u 高效減水劑高效減水劑在保持混凝土稠度不變的條件下，具有大幅度減水增強(qiáng)在保持混凝土稠度不變的條件下，具有大幅度減水增強(qiáng)作用的外加劑作用的外加劑 六六. .摻合料摻合料(additive)(additive)1.1.定義定義與砼其他組分一起

34、，直接加入的人造或天然的礦物材料以及工業(yè)廢與砼其他組分一起，直接加入的人造或天然的礦物材料以及工業(yè)廢 料，摻量一般大于水泥重量料，摻量一般大于水泥重量5%。2.2.作用作用 改善砼性能，節(jié)約水泥改善砼性能，節(jié)約水泥3.3.常用種類常用種類 粉煤灰、硅灰、磨細(xì)礦渣粉磨細(xì)煤矸石等粉煤灰、硅灰、磨細(xì)礦渣粉磨細(xì)煤矸石等采用外加劑和摻合料是提高混凝土強(qiáng)度、改善性能、節(jié)約水泥和能采用外加劑和摻合料是提高混凝土強(qiáng)度、改善性能、節(jié)約水泥和能源的最有效的方法之一。源的最有效的方法之一。近幾十年來混凝土外加劑和摻合料的發(fā)展很快，國外許多國家外加近幾十年來混凝土外加劑和摻合料的發(fā)展很快，國外許多國家外加劑和摻合料的

35、使用率達(dá)到劑和摻合料的使用率達(dá)到60-80%60-80%，有的甚至高達(dá)，有的甚至高達(dá)100%100%，當(dāng)前外加劑和摻合料已成為混凝土的第五大組分。當(dāng)前外加劑和摻合料已成為混凝土的第五大組分。 思考思考 請(qǐng)觀察此使用一年多的水泥混凝土道路表面，該水泥請(qǐng)觀察此使用一年多的水泥混凝土道路表面，該水泥混凝土選用普通硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成分別為混凝土選用普通硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成分別為 C3S 53，C2S 25，C3A 15，C4AF 7。請(qǐng)從水。請(qǐng)從水泥的角度分析其選用有否不當(dāng)之處泥的角度分析其選用有否不當(dāng)之處 。 第三節(jié)第三節(jié). .砼的技術(shù)性能砼的技術(shù)性能 拌合物拌合物(fresh con

36、crete)的性能的性能和易性和易性(Workability)(Workability) 砼性能砼性能 強(qiáng)度強(qiáng)度(Strength)(Strength) 硬化砼的性能硬化砼的性能 變形變形(Deformation) (Deformation) 耐久性耐久性(DurabilityDurability)和易性測(cè)試和易性測(cè)試坍落度試驗(yàn)坍落度試驗(yàn)坍落度 和易性分析和判斷和易性分析和判斷流動(dòng)性流動(dòng)性 坍落度大坍落度大 流動(dòng)性大流動(dòng)性大粘聚性用搗棒在的拌和物的側(cè)面輕輕粘聚性用搗棒在的拌和物的側(cè)面輕輕敲打，出現(xiàn)三種情況敲打，出現(xiàn)三種情況真實(shí)坍落真實(shí)坍落 粘聚性好粘聚性好沿斜面下滑或骨料外露沿斜面下滑或骨料外

37、露 粘聚性差粘聚性差 崩裂崩裂保水性觀察稀漿析出保水性觀察稀漿析出 較多的稀漿析出較多的稀漿析出保水性差保水性差 無稀漿析出無稀漿析出保水性好保水性好由坍落度的不同可將砼拌和物分為：由坍落度的不同可將砼拌和物分為：大流動(dòng)性砼大流動(dòng)性砼 T 160 mm流流 動(dòng)動(dòng) 性性 砼砼 100 150 mm塑塑 性性 砼砼 50 90 mm低低 塑塑 性性 砼砼 10 40 mm和易性測(cè)試和易性測(cè)試干硬性或低塑性混凝土干硬性或低塑性混凝土維勃稠度值小維勃稠度值小 拌和物稀拌和物稀 流動(dòng)性大流動(dòng)性大 維勃稠度值大維勃稠度值大 拌和物稠拌和物稠 流動(dòng)性小流動(dòng)性小 在不影響施工操作和保證密實(shí)成型的前在不影響施工

38、操作和保證密實(shí)成型的前提下提下, ,應(yīng)盡量選擇較小的流動(dòng)性。應(yīng)盡量選擇較小的流動(dòng)性。 根據(jù)構(gòu)件截面的大小、搗實(shí)方法和鋼筋疏根據(jù)構(gòu)件截面的大小、搗實(shí)方法和鋼筋疏密等條件確定密等條件確定 坍落度坍落度(mm) (mm) 拌合物類型拌合物類型 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 160160大流動(dòng)性大流動(dòng)性泵送、不易澆注的窄面及鋼筋密泵送、不易澆注的窄面及鋼筋密布的結(jié)構(gòu)布的結(jié)構(gòu)100-150100-150流動(dòng)性流動(dòng)性泵送、不易澆注的窄面及鋼筋密泵送、不易澆注的窄面及鋼筋密布的結(jié)構(gòu)布的結(jié)構(gòu)50-9050-90塑性塑性普通結(jié)構(gòu)普通結(jié)構(gòu), ,最常用最常用10-4010-40低塑性低塑性( (低流低流動(dòng)性動(dòng)性) )強(qiáng)力振搗、

39、預(yù)制構(gòu)件及基礎(chǔ)、無強(qiáng)力振搗、預(yù)制構(gòu)件及基礎(chǔ)、無配筋的厚大結(jié)構(gòu)等配筋的厚大結(jié)構(gòu)等4.4.影響影響和易性的因素和易性的因素環(huán)境因素的影響環(huán)境因素的影響 水灰比水灰比(水泥漿稠度水泥漿稠度) 當(dāng)水泥用量一定時(shí)當(dāng)水泥用量一定時(shí) 水灰比小水灰比小混凝土干混凝土干坍落度小坍落度小不易密實(shí)不易密實(shí)成型；成型；水灰比過小水灰比過小崩潰崩潰粘聚性差粘聚性差硬化后混凝硬化后混凝土的強(qiáng)度及耐久性降低土的強(qiáng)度及耐久性降低 水灰比大水灰比大混凝土稀混凝土稀坍落度大坍落度大易離析、易離析、分層、泌水分層、泌水硬化后強(qiáng)度及耐久性降低硬化后強(qiáng)度及耐久性降低水灰比合適水灰比合適拌合物能均勻且密實(shí)成型拌合物能均勻且密實(shí)成型必必須

40、根據(jù)混凝土的強(qiáng)度和耐久性的要求來選擇須根據(jù)混凝土的強(qiáng)度和耐久性的要求來選擇W/C組成材料的影響組成材料的影響W/C的影響的影響水泥漿數(shù)量水泥漿數(shù)量 ( (用水量或漿用水量或漿/ /集比集比) )W/CW/C一定一定 水泥漿多水泥漿多流動(dòng)性大流動(dòng)性大; ;過多過多流漿流漿粘聚性差粘聚性差影響硬化后的性質(zhì)影響硬化后的性質(zhì) 水泥漿數(shù)量少水泥漿數(shù)量少流動(dòng)性小流動(dòng)性小不密實(shí)；過少崩不密實(shí)；過少崩潰潰粘聚性差粘聚性差影響硬化后的性質(zhì)影響硬化后的性質(zhì) 水泥漿數(shù)量適量水泥漿數(shù)量適量滿足流動(dòng)性的要求且有較滿足流動(dòng)性的要求且有較好的粘聚性和保水性好的粘聚性和保水性根據(jù)施工要求的坍落根據(jù)施工要求的坍落度選擇度選擇

41、砂率砂率SpSp指混凝土中砂的質(zhì)量占砂石總量的指混凝土中砂的質(zhì)量占砂石總量的比例比例S Sp p=S/(S+G)=S/(S+G)當(dāng)當(dāng)W W和和C C一定時(shí)，一定時(shí)，S Sp p決定了骨料的空隙率和總決定了骨料的空隙率和總表面積表面積砂率過小砂率過小砂漿數(shù)量不足砂漿數(shù)量不足對(duì)骨料的潤(rùn)滑對(duì)骨料的潤(rùn)滑作用差作用差流動(dòng)性差且易離析流動(dòng)性差且易離析 砂率過大砂率過大總表面積大總表面積大水泥漿多用于包水泥漿多用于包裹砂子及填空裹砂子及填空 潤(rùn)滑作用小潤(rùn)滑作用小流動(dòng)性小流動(dòng)性小l碎石或山砂的表面粗糙、多棱角碎石或山砂的表面粗糙、多棱角流動(dòng)性差流動(dòng)性差l卵石或河砂的表面光滑、圓潤(rùn)卵石或河砂的表面光滑、圓潤(rùn) 流

42、動(dòng)性好流動(dòng)性好l級(jí)配好級(jí)配好 WW一定時(shí)，空隙小一定時(shí)，空隙小 流動(dòng)性好流動(dòng)性好l級(jí)配差級(jí)配差 WW一定時(shí)，空隙大一定時(shí)，空隙大 流動(dòng)性差流動(dòng)性差DmaxDmax大大水泥漿一定時(shí)，表面積小水泥漿一定時(shí)，表面積小流動(dòng)性好流動(dòng)性好l時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)間延長(zhǎng)水化作用水化作用+ +水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)+ +骨料吸水骨料吸水流動(dòng)性流動(dòng)性l施工中施工中, ,測(cè)坍落度在混凝土拌合物拌好測(cè)坍落度在混凝土拌合物拌好1515分鐘內(nèi)進(jìn)行分鐘內(nèi)進(jìn)行SlumpTimel 溫度升高溫度升高流動(dòng)性流動(dòng)性l 施工中為了保證一定的工作性施工中為了保證一定的工作性, ,必須注意環(huán)境溫度必須注意環(huán)境溫度的影響的影響, ,夏季混凝土拌合物用水量

43、夏季混凝土拌合物用水量 冬季用水量冬季用水量. . SlumpTemperature5.5.改善改善和易性的措施和易性的措施盡可能降低砂率盡可能降低砂率，或采用，或采用合理砂率；合理砂率；改善砂、石改善砂、石的級(jí)配；的級(jí)配； 盡量采用較粗的砂、石；盡量采用較粗的砂、石；當(dāng)拌合物的當(dāng)拌合物的坍落度坍落度太小太小時(shí)，時(shí)，保持水灰比不變，增加水泥和水的保持水灰比不變，增加水泥和水的用量用量；當(dāng)拌合物的；當(dāng)拌合物的坍落度坍落度太大太大，但粘聚性良好時(shí)，但粘聚性良好時(shí)，保持保持砂率砂率不變，增加不變，增加砂、石用量砂、石用量。當(dāng)粘聚性、保水性不良時(shí)，增大砂。當(dāng)粘聚性、保水性不良時(shí)，增大砂率。率。采用添加

44、劑采用添加劑二二. .強(qiáng)強(qiáng) 度度(Strength)(Strength) 1.1.定義定義 標(biāo)準(zhǔn)試件：標(biāo)準(zhǔn)試件：150150150150150mm150mm，一組，一組3 3塊；塊； 立方體抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度f fcucu 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：t=20=2022；RH95%95%； （砼強(qiáng)度的特征值）（砼強(qiáng)度的特征值） 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法：測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法：測(cè)得28d28d的的抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 非標(biāo)準(zhǔn)試件非標(biāo)準(zhǔn)試件100100100100100100mmmm的強(qiáng)度換算系數(shù)為的強(qiáng)度換算系數(shù)為0.950.95 200 200200200200200mmmm的強(qiáng)度換算系數(shù)為的強(qiáng)度換算系數(shù)為1.051.

45、05 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值( (或稱：立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度或稱：立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度) )f fcu,kcu,k 具有具有95%95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度保證率的立方體抗壓強(qiáng)度 P（t）95%t0t(l)概率強(qiáng)度保證率P(t)f f設(shè)設(shè)f f配配強(qiáng)度平均強(qiáng)度l普通混凝土的十二個(gè)等級(jí)如下圖所示：普通混凝土的十二個(gè)等級(jí)如下圖所示：GradesC60C7.5C10C55C50C35C15C20C25C30C45C40C25concretefcu,k軸心軸心( (棱柱體棱柱體) )抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度f fcpcp 用用150150150150300mm300mm標(biāo)準(zhǔn)試件標(biāo)準(zhǔn)試件, ,養(yǎng)

46、護(hù)條養(yǎng)護(hù)條件和試驗(yàn)方法同件和試驗(yàn)方法同立方體抗壓強(qiáng)度。立方體抗壓強(qiáng)度。 f fcpcp=(0.7-=(0.7-0.8)0.8)f fcucu抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度f ftptp 一般采用一般采用劈裂抗拉強(qiáng)度劈裂抗拉強(qiáng)度f fts ts代表。代表。 f ftptp=(1/10-1/20)=(1/10-1/20)f fcpcpAPApfts637. 02 抗彎拉強(qiáng)度抗彎拉強(qiáng)度f ftftf( (又稱：抗折強(qiáng)度又稱：抗折強(qiáng)度) ) 是路面水泥砼的主要強(qiáng)是路面水泥砼的主要強(qiáng)度指標(biāo)度指標(biāo)2tfPLfbh2.2.影響砼強(qiáng)度的因素影響砼強(qiáng)度的因素 (1)(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 影響砼影響砼

47、強(qiáng)度的強(qiáng)度的決定性因素決定性因素 在相同在相同條件下，條件下，水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，配制的水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，配制的砼砼強(qiáng)度越高，二強(qiáng)度越高，二者呈者呈直線直線關(guān)系關(guān)系試驗(yàn)證明：砼試驗(yàn)證明：砼強(qiáng)度隨水灰比增大而降低，二者呈強(qiáng)度隨水灰比增大而降低，二者呈曲線曲線關(guān)系關(guān)系 砼砼強(qiáng)度隨灰水比的增大而增大，二者呈強(qiáng)度隨灰水比的增大而增大，二者呈直線直線關(guān)系關(guān)系 水泥等級(jí)提高水泥等級(jí)提高水泥石強(qiáng)度提高水泥石強(qiáng)度提高混凝土強(qiáng)度提高混凝土強(qiáng)度提高 與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度提高與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度提高水灰比定則（鮑羅米公式）水灰比定則（鮑羅米公式） 式中：式中：f fcucu 砼砼28d28d抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度, MPa, MP

48、aC/WC/W 灰水比（水泥灰水比（水泥/ /水）水） A A、B B 回歸系數(shù)，碎石：回歸系數(shù)，碎石：A=0.46,B=0.07；卵石：卵石：A=0.48,B=0.33 f fcece 水泥水泥28d28d抗壓抗壓強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值，強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值，MPa。 當(dāng)無當(dāng)無水泥水泥28d28d抗壓抗壓強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值時(shí)，強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值時(shí)， f fcece=k=kc cf fce,kce,k k kc c 水泥水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)，一般取系數(shù)，一般取1.06-1.181.06-1.18。 f fcece，k k 水泥水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。32.5級(jí)水泥，級(jí)水泥，f fcece，k

49、 k=32.5MPa=32.5MPa，以此類推。，以此類推。 鮑羅米公式的用途鮑羅米公式的用途 已知：水泥已知：水泥強(qiáng)度強(qiáng)度f fcece，水灰比水灰比W/CW/C，骨料種類，骨料種類(A(A、B)B), ,求求: :砼砼28d28d抗抗壓壓強(qiáng)度強(qiáng)度f fcucu 已知：水泥已知：水泥強(qiáng)度強(qiáng)度f fcece，砼砼強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí)f fcucu，骨料種類，骨料種類(A(A、B)B)；求；求：水灰比水灰比W/CW/C)/(28BWCAfffcecu 用用32.5PO32.5PO水泥配制卵石砼，制作水泥配制卵石砼，制作100100100100100mm100mm的試件的試件三塊，在標(biāo)準(zhǔn)三塊，在標(biāo)準(zhǔn)條

50、件下養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)7d，測(cè)得破壞荷載分別為，測(cè)得破壞荷載分別為140KN、135KN、144KN。 試計(jì)算該砼試計(jì)算該砼28d28d的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度，的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度， 試計(jì)算該砼的試計(jì)算該砼的水灰比（水灰比（k kc c=1.13=1.13）例題例題(2)(2)骨料的影響骨料的影響粗骨料的強(qiáng)度、粒徑及級(jí)配粗骨料的強(qiáng)度、粒徑及級(jí)配等是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素。等是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素。裂紋擴(kuò)展至骨料裂紋擴(kuò)展至骨料時(shí)繞界面而過時(shí)繞界面而過骨料強(qiáng)度高骨料強(qiáng)度高混凝土強(qiáng)度高混凝土強(qiáng)度高Dmax強(qiáng)度強(qiáng)度無影響無影響W/C0.65fcu 碎石碎石=1.38fcu 卵石卵石W/C0.4(3)(

51、3)養(yǎng)護(hù)溫度和濕度養(yǎng)護(hù)溫度和濕度 溫度越高，水泥的水化速度越快，混凝土強(qiáng)度越高。溫度越高，水泥的水化速度越快，混凝土強(qiáng)度越高。 濕度越大，水泥水化程度越高。濕度越大，水泥水化程度越高。溫度溫度水泥水化水泥水化速度速度混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度溫度溫度水泥水化速度水泥水化速度混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度(4)(4)齡期齡期 正常正常養(yǎng)護(hù)條件下，砼強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)條件下，砼強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)而增長(zhǎng) 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，養(yǎng)護(hù)條件下， 砼強(qiáng)度與齡期的關(guān)系如下：砼強(qiáng)度與齡期的關(guān)系如下： 公式適用于：用普通水泥配制，標(biāo)準(zhǔn)公式適用于：用普通水泥配制，標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)，中等強(qiáng)度等級(jí)條件養(yǎng)護(hù)，中等強(qiáng)度等級(jí)的普通砼。的普通

52、砼。28lglg 28nfnf自然自然養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù) 砼在自然條件下砼在自然條件下（平均氣溫高于平均氣溫高于55且表面且表面潮潮 濕濕）的養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)蒸汽養(yǎng)護(hù)蒸汽養(yǎng)護(hù) 將砼放在溫度低于將砼放在溫度低于100100的常壓蒸汽中進(jìn)的常壓蒸汽中進(jìn) 行養(yǎng)護(hù)行養(yǎng)護(hù)蒸壓養(yǎng)護(hù)蒸壓養(yǎng)護(hù) 將砼構(gòu)件放在溫度低于將砼構(gòu)件放在溫度低于175175及及8 8個(gè)大氣壓個(gè)大氣壓 的壓蒸鍋中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的壓蒸鍋中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)砼砼養(yǎng)養(yǎng)護(hù)護(hù)條條件件n耐久性定義耐久性定義 混凝土抵抗混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持其良好并長(zhǎng)期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持混凝土的使用性能和外觀完整性，從而維持混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能

53、力稱為耐久性。結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力稱為耐久性。 n內(nèi)容內(nèi)容 混凝土耐久性是一項(xiàng)綜合性能，主要包括抗混凝土耐久性是一項(xiàng)綜合性能，主要包括抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、抗碳化性及堿骨滲性、抗凍性、抗侵蝕性、抗碳化性及堿骨料抑制性。料抑制性。 三、耐久性1、混凝土的碳化（中性化）、混凝土的碳化（中性化）n(1).混凝土碳化的定義混凝土碳化的定義 混凝土內(nèi)水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的混凝土內(nèi)水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳，在濕度相宜時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成二氧化碳，在濕度相宜時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，使混凝土堿度降低的過程碳酸鈣和水，使混凝土堿度降低的過程，叫碳叫碳化化，也稱中性化。也稱中性

54、化。 (2)混凝土碳化的危害n降低降低pH值，當(dāng)值，當(dāng)pH從從1213降至降至10.8時(shí)，時(shí)，鋼筋開始銹蝕。鋼筋開始銹蝕。 n消耗消耗Ca(OH)2,使混凝土中水化物分解，使混凝土中水化物分解，產(chǎn)生大量硅膠和鋁膠。產(chǎn)生大量硅膠和鋁膠。 n碳化收縮，導(dǎo)致混凝土表面裂縫。碳化收縮，導(dǎo)致混凝土表面裂縫。（3）碳化的優(yōu)點(diǎn)n增大了表面硬度。增大了表面硬度。 n促使水泥進(jìn)一步水化，混凝土密實(shí)促使水泥進(jìn)一步水化，混凝土密實(shí)度提高，適當(dāng)碳化可使混凝土抗壓度提高，適當(dāng)碳化可使混凝土抗壓強(qiáng)度提高。強(qiáng)度提高。2、堿骨料反應(yīng)是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦

55、物在潮濕環(huán)境下中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反應(yīng)。應(yīng)。 堿骨料反應(yīng)必須具備以下三個(gè)條件：堿骨料反應(yīng)必須具備以下三個(gè)條件：n可 溶 性 堿 （可 溶 性 堿 （ N a O H 、 K O H ） （Na2O0.658K2O）。）。 n骨料中具有堿活性成分。骨料中具有堿活性成分。 n存在水分。干燥狀態(tài)下不會(huì)發(fā)生堿存在水分。干燥狀態(tài)下不會(huì)發(fā)生堿骨料反應(yīng)。骨料反應(yīng)。砼的抗裂性砼的裂縫成因 砼的開裂主要是由于拉應(yīng)力超過了抗拉極限強(qiáng)度。1 混凝土自身組成及內(nèi)部結(jié)構(gòu)2 內(nèi)外約束條件3 外界氣溫變化4 混凝土內(nèi)外溫差5 混凝土收縮變

56、形6 混凝土抗拉能力低7 混凝土的原材料質(zhì)量8 混凝土施工方法大體積混凝土溫度裂縫大體積混凝土溫度特點(diǎn)大體積混凝土溫度應(yīng)力特點(diǎn)表面應(yīng)力特性分析 內(nèi)部應(yīng)力特性分析 大體積混凝土裂縫控制措施 1 降低骨料溫度，控制混凝土入模溫度和澆筑溫度 2 選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和合理的分縫分塊 3 合理選擇原材料，優(yōu)化混凝土配合比 4 加強(qiáng)混凝土的溫度監(jiān)測(cè)工作 5 加強(qiáng)混凝土的保溫和養(yǎng)護(hù)實(shí)例:藤子溝水電站混凝土雙曲拱壩施工過程中溫度裂縫控制措施 控制出機(jī)溫度 降低骨料溫度 盡量采用大的骨料粒徑，粒徑越大，骨料的空隙率和表面積越小，混凝土的水泥漿及水泥用量就越小，從而水泥水化時(shí)放出的熱量就越低， 另外在溫度較高的季

57、節(jié)施工時(shí)，為了防止太陽直接照射使骨料溫度急劇升高，在砂石骨料成品堆放場(chǎng)地上搭設(shè)了遮陽篷，必要時(shí)在使用前對(duì)骨料進(jìn)行沖洗，這樣就有效地降低了骨料的溫升，使骨料在一個(gè)比較低的溫度下進(jìn)行拌和，從而就降低了混凝土的拌和溫度。 拌和過程溫度控制措施 在混凝土拌和過程中，加冷水拌和，拌和時(shí)間由計(jì)算機(jī)程序控制，并同時(shí)采取了相應(yīng)的措施來降低混凝土的拌和溫度，主要有加冰片（液氨制冰）和風(fēng)冷的方法。控制澆筑溫度 采用合理的運(yùn)輸方式 混凝土拌和之后，不宜采用泵送的方式運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，這是因?yàn)榭杀眯韵拗屏斯橇献畲罅剑乙筝^高的流動(dòng)性，結(jié)果增加了水泥漿用量，水泥用量增加的同時(shí)也增加了水化溫升，這對(duì)于防止混凝土開裂非常

58、不利 本工程采用了火車軌道運(yùn)輸?shù)姆绞剑壍榔巾樓疫\(yùn)距較短，約650m左右。這樣就可盡量避免離析和泌水現(xiàn)象的出現(xiàn)，對(duì)于保持混凝土的整體穩(wěn)定性也起到了較好的效果。 采用軌道運(yùn)輸有助于降低水泥的用量，對(duì)于減于水化熱和內(nèi)外溫差，避免出現(xiàn)混凝土裂縫非常有利。 澆筑時(shí)間 每年11月到次年3月的低溫時(shí)段內(nèi)，進(jìn)行多澆和快澆混凝土，在高溫季節(jié)59月澆筑混凝土?xí)r，由于氣溫較高，在混凝土拌和物運(yùn)輸過程中，易產(chǎn)生較高的溫升，從而導(dǎo)致大幅度提高混凝土的澆筑溫度，因此選擇在早晚、夜間及陰天多澆、快澆混凝土，以確保澆筑質(zhì)量。 澆筑溫度與澆筑方法 基礎(chǔ)約束區(qū)在122月澆筑時(shí)自然入倉，在其余季節(jié)澆筑時(shí)，澆筑溫度不大于18，采用

59、薄層、短間歇、連續(xù)澆筑法，澆筑層厚1.5m； 其余部位混凝土在113月澆筑時(shí)自然入倉，其余季節(jié)澆筑時(shí)不大于21，澆筑時(shí)采用的方法為短間歇、均勻上升，澆筑層厚23m，避免薄層長(zhǎng)間歇，當(dāng)間歇期超過28天視為老混凝土處理。布置冷卻水管布置冷卻水管.砼配合比設(shè)計(jì)砼配合比設(shè)計(jì) 普通混凝土是由水泥、砂、石和水組成，普通混凝土是由水泥、砂、石和水組成，它們之間的數(shù)量關(guān)系直接影響著混凝土的它們之間的數(shù)量關(guān)系直接影響著混凝土的拌合物的和易性、強(qiáng)度及耐久性。拌合物的和易性、強(qiáng)度及耐久性。如何確定各如何確定各材料間數(shù)量材料間數(shù)量關(guān)系？關(guān)系？1.1.定義：定義：是指混凝土各組成材料之間的數(shù)量關(guān)系。是指混凝土各組成材料

60、之間的數(shù)量關(guān)系。2.2.表示方法：表示方法：1)1)單位體積混凝土內(nèi)各項(xiàng)材料的用量，單位體積混凝土內(nèi)各項(xiàng)材料的用量，如：如：m mc c=270.0=270.0； m ms s=706.1kg=706.1kg； m mg g=1255.3=1255.3；m mw w=180=180。2)2)單位體積內(nèi)各項(xiàng)材料用量的比值。單位體積內(nèi)各項(xiàng)材料用量的比值。如：水泥：砂子：石子如：水泥：砂子：石子=1=1：2.32.3：4.04.0，W/C=0.63W/C=0.63一、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的表示方法一、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的表示方法二、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求二、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求 混凝土配