建筑材料培訓(xùn)課件混凝土04

1、資料員專業(yè)基礎(chǔ)知識混凝土重難點(diǎn)以及授課方法 2各部分的重難點(diǎn)以及授課方法（4）混凝土 考綱要求： 掌握混凝土主要技術(shù)性質(zhì) 掌握混凝土組成材料的選擇 熟悉混凝土的配合比的設(shè)計(jì)方法 熟悉混凝土的檢驗(yàn)和強(qiáng)度評定方法 了解輕混凝土、其它品種的混凝土的特點(diǎn) 了解混凝土外加劑的作用與效果 重點(diǎn)內(nèi)容： 普通混凝土的組成材料及要求，混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)，混凝土的配合比 以及質(zhì)量控制，商品混凝土、泵送混凝土、防水混凝土，砌筑砂漿的技術(shù) 性質(zhì)及配合比、砂漿的檢驗(yàn)。 難點(diǎn)內(nèi)容：混凝土的技術(shù)性質(zhì)、配合比及質(zhì)量控制，砂漿的配合比。主要內(nèi)容普通混凝土的組成材料混凝土的外加劑普通混凝土的技術(shù)性質(zhì)普通混凝土的組成設(shè)計(jì)普通混凝

2、土的質(zhì)量控制其他品種混凝土4.1混凝土概述1 混凝土(按所使用的膠凝材料分類)水泥混凝土 、石膏混凝土 、 水玻璃混凝土 瀝青混凝土 、 聚合物混凝土 目前工程上使用最多的是以水泥為膠結(jié)材料，以砂、石為骨料，加水及摻入適量外加劑和摻合料拌制的普通水泥混凝土（簡稱普通混凝土） 2 水泥混凝土水泥混凝土是由水泥、水和粗、細(xì)骨料按適當(dāng)比例配合、拌制成拌合物，經(jīng)一定時(shí)間硬化而成的人造石材。3 普通混凝土分類重砼 2600kg/m3普通砼 20002500kg/m3輕砼 1950kg/m3 按密度分低強(qiáng)度混凝土 20MPa中強(qiáng)度混凝土 2060MPa高強(qiáng)度混凝土 60MPa按抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分改性：采用輕

3、質(zhì)骨料可以降低混凝土的自重；摻入纖維或聚合物，可提高抗拉強(qiáng)度，大大降低混凝土的脆性；摻入減水劑、早強(qiáng)劑等外加劑，可顯著縮短硬化周期，改善力學(xué)性能。按工程的特殊要求加氣混凝土泵送混凝土防水混凝土道路混凝土水工混凝土纖維混凝土補(bǔ)償收縮混凝土等?；炷辽a(chǎn)的基本工藝過程：4 水泥混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：使用方便：在凝結(jié)前具有良好的塑性，因此可以澆制成各種形狀和大小的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物；匹配性好：它與鋼筋有牢固的粘結(jié)力，能制作鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件；高強(qiáng)耐久：經(jīng)硬化后有抗壓強(qiáng)度高與耐久性良好的特性；價(jià)格低廉：其組成材料中砂、石等地方材料占80%以上，符合就地取材和經(jīng)濟(jì)的原則；性能易調(diào)：可根據(jù)工程要求改變材料的組成

4、配合來滿足要求。很好的耐火性。4 水泥混凝土的優(yōu)缺點(diǎn) 缺點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度低；由于干縮容易產(chǎn)生裂縫；自重較大；施工日期長；結(jié)構(gòu)物拆除較困難。5 對混凝土質(zhì)量的基本要求具有符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度；具有與施工條件相適應(yīng)的和易性；具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性；材料組成經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)制作節(jié)約能源。1 水泥混凝土基本組成水泥砂子石子水石子水泥漿砂子1 基本組成水泥、水水泥漿硬化前起潤滑作用，便于施工硬化后起膠凝作用，將砂石膠結(jié)成一個整體骨料：砂、石起骨架作用，減少收縮外加劑：用以改善混凝土性能(一) 水泥1.品種的選擇六大品種水泥、特種水泥常用水泥混凝土的選用參考表水泥品種使用部位及環(huán)境硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥

5、火山灰水泥粉煤灰水泥工程特點(diǎn)1.厚大體積混凝土2.快硬混凝土3.高強(qiáng)（高于C40）混凝土4.有抗?jié)B要求的混凝土5.耐磨混凝土環(huán)境條件1.在普通氣候環(huán)境中混凝土2.在干躁環(huán)境中混凝土3.在高濕度環(huán)境中或永遠(yuǎn)在水下混凝土 4.在嚴(yán)寒地區(qū)的露天混凝土，寒冷地區(qū)處在水位升降范圍內(nèi)的混凝土5.嚴(yán)寒地區(qū)在水位升降范圍內(nèi)的混凝土注：號表示優(yōu)先選用；表示可以使用；表示不得使用。2. 水泥強(qiáng)度等級的選擇應(yīng)當(dāng)與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級相適應(yīng)。原則：高對高，低對低配制C30以下的混凝土，水泥強(qiáng)度等級為混凝土強(qiáng)度等級的1.11.8倍，配制40以上的混凝土，水泥強(qiáng)度等級為混凝土強(qiáng)度等級的1.01.5倍，同時(shí)宜摻入高效減水劑

6、。檢測指標(biāo)細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度用量混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算確定(二) 集料(骨料)作用：起骨架作用，減少收縮，提高了混凝土的穩(wěn)定性； 提高硬化漿體的彈性模量。 彈模：骨料混凝土水泥石； 改善混凝土的耐久性（耐蝕性、抗凍性） 使混凝土具有較好的流動性，方便施工 降低混凝土成本（骨料占混凝土體積的7077）。 (二) 集料(骨料)細(xì)骨料粒徑0.16mm5.0mm（砂） 粗骨料粒徑5.0mmDmax （石子）(二) 集料(骨料) 1.細(xì)集料（1）強(qiáng)度（2）堅(jiān)固性（3）級配（4）最大粒徑的選擇（5）表面特征和形狀 （6）有害雜質(zhì)的含量（7）堿活性檢驗(yàn)2.粗集料（1）級配和細(xì)度模數(shù)（2）有害雜質(zhì)的含

7、量 1）含泥量和泥塊含量 2）云母含量 3）輕物質(zhì)含量 4）有機(jī)質(zhì)含量 5）硫化物和硫酸鹽含量還需要測定表觀密度1 細(xì)集料砂天然砂海砂河砂山砂沙漠沙人工砂機(jī)制砂混合砂2 砂的技術(shù)指標(biāo)表觀密度、堆積密度、空隙率砂的粗細(xì)程度和級配含泥量、石粉含和泥塊含量有害雜質(zhì)含量堅(jiān)固性堿骨料反應(yīng)，會導(dǎo)致混凝土開裂3 細(xì)集料的分類按技術(shù)要求分為三類： I類宜用于強(qiáng)度等級C60的混凝土； II類宜用于強(qiáng)度等級C30C60的混凝土及 有抗凍抗?jié)B或其他要求的混凝土； III類宜用于強(qiáng)度等級C60的混凝土； II類宜用于強(qiáng)度等級C30C60的混凝土及有抗凍抗?jié)B或其他要求的混凝土； III類宜用于強(qiáng)度等級C30的混凝土。卵

8、石：表面光滑，少棱角， 卵石：粘結(jié)力小，強(qiáng)度低碎石：表面粗糙，多棱角，粘結(jié)力大，強(qiáng)度高3 石子的技術(shù)指標(biāo)表觀密度、堆積密度、空隙率最大粒徑和顆粒級配含泥量和泥塊含量針片狀顆粒含量堅(jiān)固性強(qiáng)度堿活性（1）表觀密度、堆積密度、空隙率表觀密度： o =25002900kg/m3 ； 堆積密度： o = 15001800kg/m3 ；空隙率 P =37%44 ；吸水率 Wg 3%。 （2）最大粒徑和顆粒級配（p71）粗骨料公稱粒級的上限最大粒徑用Dmax表示； Dmax選擇原則： 不能大于鋼筋最小間隙34； 不能大于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸14； 不能大于混凝土實(shí)心板厚的1/3且不得超過40mm；小于等于輸送管

9、內(nèi)徑的1/3或1/2.5；粗骨料的顆粒級配定義：大小石子之間的相互搭配情況。 級配測定的12個標(biāo)準(zhǔn)篩： 2.5、5、10、16、20、25、31.5、40、50、63、80mm及100mm等。 級配種類 連續(xù)級配：（5mmDMAX) 骨料顆粒尺寸由大至小連續(xù)分布，其中每一級骨料都占有適當(dāng)比例；配制的混凝土伴和物的和易性較好，不易離折。 間斷級配或單級配： 骨料粒級是間斷的，缺少中間一級或幾級的級配。優(yōu)點(diǎn)：降低空隙率，發(fā)揮骨料的骨架作用，節(jié)約水泥；缺點(diǎn)：易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，施工困難（3）有害雜質(zhì)含泥量 泥塊含量 硫酸鹽、硫化物含量 有機(jī)物含量 針、片狀顆粒含量（4）堿活性骨料中的活性SiO2(如蛋白

10、石等)或活性碳酸鹽（如白云石質(zhì)石灰?guī)r、方解石質(zhì)白云巖），在有水分存在的情況下，與可溶性堿（NaOH、KOH）反應(yīng)生成膨脹型產(chǎn)物破壞硬化混凝土，將骨料的這種性質(zhì)叫堿活性，具有堿活性的骨料叫堿活性骨料。 （5）骨料含水狀態(tài)骨料的含水狀態(tài)(a) 干燥狀態(tài)；(b) 氣干狀態(tài)；(c) 飽和面干狀態(tài)；(d) 濕潤狀態(tài)水是混凝土的主要成分之一對混凝土用水的質(zhì)量要求是4不影響混凝土的凝結(jié)和硬化；1235無損于混凝土強(qiáng)度發(fā)展及耐久性；不加快鋼筋銹蝕；不引起預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷；不污染混凝土表面。三、 混凝土拌制及養(yǎng)護(hù)用水第三節(jié) 混凝土技術(shù)性質(zhì)混凝土拌合物的和易性混凝土強(qiáng)度混凝土變形性能混凝土耐久性1.1 混凝土拌合物

11、的和易性（工作性）和易性（工作性workability）將混凝土拌合物易于攪拌、運(yùn)輸、澆注及振搗，并能獲得成型密實(shí)，質(zhì)量均勻混凝土的性能，稱之為混凝土拌合物的和易性，又叫工作性。 1.2 和易性的的涵義流動性： 是指混凝土拌合物在自重或外力作用下（機(jī)械振搗），能產(chǎn)生流動，并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。粘聚性： 是指混凝土拌合物在施工過程中其組成材料之間有一定的粘聚力，不至于產(chǎn)生分層和離析的性能。 保水性： 是指混凝土拌合物在施工過程中，具有一定的保水能力，不至于產(chǎn)生嚴(yán)重泌水的性能。和易性好的混凝土有關(guān)粘聚性、保水性的相關(guān)術(shù)語分層：混凝土拌合物粗骨料下沉、砂漿或水泥凈漿上浮，從而導(dǎo)致混凝土沿垂直方

12、向不均勻的現(xiàn)象。泌水：混凝土拌合物中的拌合水，在毛細(xì)管力作用下，沿混凝土中的毛細(xì)管通道，向上泌至拌合物表面，導(dǎo)致拌合物表層部分水灰比大幅度增大或出現(xiàn)一層清水的現(xiàn)象。離析：混凝土拌合物在運(yùn)動過程中（壓力作用下在泵管中流動，自重或機(jī)械振搗作用下在模板中流動），粗骨料、細(xì)骨料及水泥漿運(yùn)動速度不相同，從而導(dǎo)致它們相互分離的現(xiàn)象。 麻面03蜂窩01粘聚性、保水性差的混凝土 離析泌水的危害可能導(dǎo)致泵送混凝土堵泵；會導(dǎo)致混凝土勻質(zhì)性變差，表層出現(xiàn)浮漿?；炷劣不蟊韺映霈F(xiàn)浮灰，或塑性收縮裂縫；粗骨料或鋼筋下方水份聚結(jié)，硬化后出現(xiàn)大的氣孔；留下毛細(xì)管通道，降低抗?jié)B性；拆模后，混凝土側(cè)面留下砂紋。降低離析泌水措

13、施采用需水量大的水泥；適當(dāng)增大水泥用量；添加礦物摻合料；改善外加劑質(zhì)量，如適當(dāng)增加引氣 和增粘組分含量。 1.3 混凝土和易性評定方法 目前，尚沒有能夠全面反映混凝土拌合物和易性的測定方法。在工地和試驗(yàn)室，通常采用測定拌合物的流動性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評定粘聚性和保水性三方面結(jié)合的方法。 主要的試驗(yàn)方法有：坍落度法；坍落度的測試方法：坍落度測定儀上口100mm、下口200mm、高 300mm操作步驟：1、灌入混凝土分三次填裝，2、每次填裝后用搗錘沿桶壁均勻由外向內(nèi)擊25次，3、搗實(shí)后,抹平。4、提出測定儀,混凝土因自重產(chǎn)生塌落現(xiàn)象，5、測定儀高(300mm)減去塌落后混凝土最高點(diǎn)的高度，即為塌落度

14、。比如差值為150mm,則塌落度為150mm。規(guī)范里對混凝土坍落度的要求：1、砼強(qiáng)度等級小于C50時(shí)，坍落度應(yīng)小于180mm， 強(qiáng)度等級大于C50時(shí)，坍落度應(yīng)大于180mm；2、規(guī)定的砼坍落度小于40mm時(shí)，允許偏差10mm；規(guī)定的砼坍落度5090mm時(shí)，允許偏差20mm；規(guī)定的砼坍落度大于100mm時(shí)，允許偏差30mm；3、砼坍落度檢驗(yàn)取樣頻率應(yīng)與砼強(qiáng)度檢驗(yàn)取樣頻率一致。砼坍落度的一般值：自拌砼坍落度一般是3050mm，商品砼坍落度一般是110170mm，高強(qiáng)砼一般180200mm混凝土拌和物的分級混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（GB5016492），依據(jù)坍落度（slump ）的不同，將混凝土拌和物分為

15、5級： SL10mm:干硬性混凝土； SL=1040mm:低塑性混凝土； SL=5090mm:塑性混凝土； SL=100150mm:流動性混凝土； SL 160mm :大流動性混凝土。1.6 調(diào)整混凝土和易性的措施必須兼顧流動性、粘聚性、保水性的統(tǒng)一，并考慮對混凝土強(qiáng)度、耐久性的影響。主要措施有： 通過試驗(yàn)，采用合理砂率，以利于提高混凝土質(zhì)量和節(jié)約水泥。適當(dāng)采用較粗的級配良好的粗細(xì)骨料。 在水灰比或水膠比不變的情況下，調(diào)整拌合物水泥漿量大小； 摻加適量的礦物摻合料; 選擇合理的外加劑,調(diào)整外加劑配方及摻量。2 混凝土強(qiáng)度2.1 強(qiáng)度的定義混凝土強(qiáng)度定義 混凝土單位面積所能承受的最大外應(yīng)力，稱之

16、為混凝土強(qiáng)度，其表示混凝土單位面積所能低抗外力的一種自身能力。2.2 混凝土強(qiáng)度種類1、抗壓強(qiáng)度（立方體抗壓強(qiáng)度，棱柱體或軸心抗壓強(qiáng)度，圓柱體抗壓強(qiáng)度）2、軸心抗壓強(qiáng)度3、抗拉強(qiáng)度（直接抗拉強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度）4、與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度等。 （1）立方體抗壓強(qiáng)度（fcu） 按照標(biāo)準(zhǔn)的制作方法制成邊長為150的正立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度20 2 ，相對濕度95以上）下，養(yǎng)護(hù)至28齡期，按照標(biāo)準(zhǔn)的測定方法測定其抗壓強(qiáng)度值，稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。2.2.1 立方體抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級 （2）立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k）立方體抗壓強(qiáng)度只是一組混凝土試件抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值。 而立方體抗壓

17、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是按數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定，具有不低于保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。2.3.1 立方體抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級（3）強(qiáng)度等級 凝土的“強(qiáng)度等級”是根據(jù)“立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值”來確定的。如：C30，表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,fcu,k=30MPa。 我國現(xiàn)行GB50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,普通混凝土按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14個強(qiáng)度等級。2、強(qiáng)度檢查（1）檢查砼是否到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級 試塊的留置： 地點(diǎn)澆筑地點(diǎn)，隨機(jī)取。 數(shù)量每100盤、每100m3、每工作班、每樓層

18、、每一驗(yàn)收項(xiàng)目的同配比混凝土取樣不少于一次； 每次標(biāo)準(zhǔn)試件至少一組（標(biāo)養(yǎng)28d驗(yàn)收用）， 同條件養(yǎng)護(hù)試件組數(shù)據(jù)需要而定（施工用）； 每組三個試件。（2）檢查施工各階段砼的強(qiáng)度 需留置同條件養(yǎng)護(hù)的試件，組數(shù)根據(jù)實(shí)際需要確定。（3）強(qiáng)度驗(yàn)收評定標(biāo)準(zhǔn)分批進(jìn)行驗(yàn)收，每一驗(yàn)收批的砼強(qiáng)度應(yīng)以同批內(nèi)全部標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度代表值來評定。每組（3個）試塊強(qiáng)度代表值的確定：（1）強(qiáng)度與中間值之差均不超過15%時(shí)取平均值；（2）有一個與中間值之差超過15%時(shí)取中間值；（3）最大、最小值與中間值之差均超過15%時(shí)作廢例題：試求下列各組試塊的強(qiáng)度代表值（單位：MPa）117.620.122.9216.520.025.631

19、7.620.224.820.2作廢20.24、抗壓強(qiáng)度尺寸換算系數(shù)表混凝土配合比：是指單位體積的混凝土中各組成材料的質(zhì)量比例。 確定這種數(shù)量比例關(guān)系的工作,稱為混凝土配合比設(shè)計(jì)?；炷僚浜媳鹊谋硎痉椒? （1）絕對用量表示法（單位用量表示法）（2）相對用量表示法5 普通混凝土配合比設(shè)計(jì) 水泥：cement砂：sand碎石：gravel 卵石：grait 水：water（1）滿足混凝土施工所要求的和易性；（2）滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級要求；（3）滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求；（4）符合經(jīng)濟(jì)原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。三大性質(zhì)混凝土配合比設(shè)計(jì)必須達(dá)到以下四項(xiàng)基本要求:配合比設(shè)計(jì)的三參數(shù)

20、：水灰比、單位用水量、砂率。水灰比混凝土中水與水泥的比例稱為水灰比 砂子占砂石總量的百分率稱為砂率 用水量是指1m3混凝土拌和物中水的 用量（kg/m3）單位用水量砂率混凝土配合比設(shè)計(jì)基本參數(shù)三個步驟混凝土配合比設(shè)計(jì) 1.初步配合比設(shè)計(jì)（材料全干狀態(tài)）2.實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)（材料全干狀態(tài)）(基準(zhǔn)配合比)3.施工配合比設(shè)計(jì)（材料自然狀態(tài)）2施工配合比計(jì)算 混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比是根據(jù)完全干燥的砂、石骨料制定的，但實(shí)際使用的砂、石骨料一般都含有一些水分，而且含水量又會隨氣候條件發(fā)生變化。所以施工時(shí)應(yīng)及時(shí)測定現(xiàn)場砂、石骨料的含水量，并將混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比換算成在實(shí)際含水量情況下的施工配合比。3施工配料 求

21、出每立方米混凝土材料用量后，還必須根據(jù)工地現(xiàn)有攪拌機(jī)的出料容量確定每次需用的水泥袋數(shù)，然后按水泥用量來計(jì)算砂石的每次拌用量。本工程現(xiàn)場攪拌混凝土經(jīng)過配合比設(shè)計(jì)后得出實(shí)驗(yàn)室配合比為1:1.75:3.25，水灰比為0.53，每立方米混凝土的水泥用量為370kg，測得砂子的含水量為4%，石子含水量為2%，則施工配合比為：混凝土的變形混凝土在荷載或溫濕度作用下會產(chǎn)生變形，主要包括彈性變形、塑性變形、收縮和溫度變形等。混凝土在短期荷載作用下的彈性變形主要用彈性模量表示。在長期荷載作用下，應(yīng)力不變,應(yīng)變持續(xù)增加的現(xiàn)象為徐變,應(yīng)變不變，應(yīng)力持續(xù)減少的現(xiàn)象為松弛。由于水泥水化、水泥石的碳化和失水等原因產(chǎn)生的體

22、積變形，稱為收縮。 其他混凝土現(xiàn)代混凝土的發(fā)展方向商品混凝土 商品混凝土就是指在工廠中生產(chǎn)，并做為商品出售的混凝土。與現(xiàn)場攪拌混凝土相比，商品混凝土計(jì)量精確，攪拌均勻，質(zhì)量高。有完善的質(zhì)檢系統(tǒng)，保證質(zhì)量。 加氣砼是以硅質(zhì)材料（砂、粉煤灰等）和鈣質(zhì)材料（石灰、水泥）為主要原料，摻加發(fā)氣劑（鋁粉）制成的輕質(zhì)多孔硅酸鹽制品。因其經(jīng)發(fā)氣后含有大量均勻而細(xì)小的氣孔，故名加氣砼。體積密度一般為500900kg/m3 .為普通混凝土的1/5，粘土磚的1/4，空心磚的1/3，與木質(zhì)差不多，能浮于水。 新型墻體材料加氣混凝土砌塊 裝飾混凝土清水砼清水混凝土又稱裝飾混凝土；因其極具裝飾效果而得名。它屬于一次澆注成型，不做任何外裝飾，直接采用現(xiàn)澆混凝土的自然表面效果作為飾面。因此不同于