建筑裝飾材料混凝土

建筑裝飾材料混凝土第1頁/共58頁第三節(jié)混凝土的性能第一節(jié)混凝土概述第二節(jié)混凝土組成材料第四節(jié)混凝土質(zhì)量的控制第五節(jié)混凝土配合比設(shè)計(jì)第四節(jié)、第五節(jié)造價(jià)、裝飾專業(yè)不要求掌握。第六節(jié)輕混凝土第2頁/共58頁

第一節(jié).砼概述

一.砼定義

二.砼分類

三.砼特點(diǎn)

1.優(yōu)點(diǎn)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。

2.缺點(diǎn)自重大；比強(qiáng)度小；抗拉強(qiáng)度低，性脆；導(dǎo)熱系數(shù)大；硬化慢；生產(chǎn)周期長。重砼(0≥2600kg/m3);普通砼(1950kg/m3＜0＜2600kg/m3);輕砼(0≤1950kg/m3)

按表觀密度按抗壓強(qiáng)度低強(qiáng)砼(fcu＜30MPa);中強(qiáng)砼(fcu=30-60MPa)高強(qiáng)砼(fcu≥60MPa);超高強(qiáng)砼(fcu≥100MPa)第3頁/共58頁四.砼中各組成材料的作用

砼組成材料

水泥、水、細(xì)骨料和粗骨料，以及適量外加劑和摻合料。水泥砼未硬化前(freshconcrete)起潤滑作用

水泥漿

水砼硬化后(concrete)起膠結(jié)作用砼細(xì)骨料起骨架作用、抗風(fēng)化

骨料粗骨料抑制水泥漿收縮、耐磨第4頁/共58頁第二節(jié).砼組成材料

品種水泥(cement)強(qiáng)度等級(jí)分類水(water)潔凈水泥、泥塊；有害物質(zhì)粗細(xì)程度細(xì)骨料(fine-aggregate)顆粒級(jí)配

砼堅(jiān)固性分類Concrete堿活性泥、泥塊；有害物質(zhì)粗骨料(coarse-aggregate)最大粒徑

定義、分類顆粒形狀外加劑(admixture)作用

顆粒級(jí)配減水劑、引氣劑強(qiáng)度摻合料(additive)定義、分類作用粉煤灰、磨細(xì)礦渣第5頁/共58頁一.水泥(cement)

1.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

2.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)（1）中、低強(qiáng)度等級(jí)砼（﹤C60），水泥強(qiáng)度等級(jí)=(1.5-2.5)砼強(qiáng)度等級(jí)（2）高強(qiáng)度等級(jí)砼（≥C60），水泥強(qiáng)度等級(jí)=(0.8-1.5)砼強(qiáng)度等級(jí)二.水(water)

1.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；不加快鋼筋銹蝕;不引起預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷;不污染砼表面.2.滿足《砼拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63-89的規(guī)定。凡是能引用的水和潔凈的天然水，均可用于砼拌合和養(yǎng)護(hù)。三.細(xì)骨料(fine-aggregate)

1.定義

粒徑在0.15mm-4.75mm的骨料稱為細(xì)骨料，常稱作砂(sand)。按產(chǎn)源分天然砂河砂、湖砂、山砂、淡化海砂

2.分類

人工砂機(jī)制砂、混合砂按細(xì)度模數(shù)分—粗砂、中砂、細(xì)砂第6頁/共58頁3.泥、泥塊、有害物質(zhì)⑴含泥量----粒徑小于0.075mm的顆粒；

石粉含量----人工砂中粒徑小于0.075mm的顆粒；

泥塊含量----粗（細(xì)）集料中粒徑大于4.75（1.18），水洗后小于2.23（0.6）mm的顆粒

(2)有害物質(zhì)—

包括云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯鹽等

(3)危害

(4)要求—符合《建筑用砂》GB/T14684—2001的要求泥,泥塊,云母,輕物質(zhì)

——粘附在砂的表面,妨礙水泥與砂的粘結(jié),

降低砼的強(qiáng)度,增加砼的用水量,加大砼的收縮,降低砼的抗?jié)B性和抗凍性。硫化物及硫酸鹽——對(duì)水泥有(硫酸鹽)腐蝕作用有機(jī)物——會(huì)分解出有機(jī)酸對(duì)水泥有腐蝕作用氯鹽——對(duì)鋼筋有腐蝕作用。第7頁/共58頁4.粗細(xì)程度

(1)定義—不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮钠骄傮w）粗細(xì)程度

(2)目的—使砂的總表面積較小,包裹砂粒表面的水泥漿較少,

從而節(jié)約水泥用量

(3)測定—用篩分析方法(簡稱篩析法)測定

(4)指標(biāo)—細(xì)度模數(shù)（P37）

(5)分類

—f=3.1-3.7為粗砂，f=2.3-3.0為中砂，f=1.6-2.2為細(xì)砂，f=0.7-1.5為特細(xì)砂配制砼時(shí)優(yōu)先選用中粗砂

5.顆粒級(jí)配

(1)定義—砂中不同粒徑顆粒的搭配情況第8頁/共58頁(2)目的—使砂的總空隙率較小，填充砂?？障兜乃酀{較少，從而節(jié)約水泥用量。

(3)測定—用篩分析方法(簡稱篩析法)測定

(4)評(píng)定—

按0.6mm篩孔累計(jì)篩余百分率分成三個(gè)級(jí)配區(qū)

I、II、III區(qū)。（P37表2-15）

(5)級(jí)配合格的標(biāo)志

各篩孔累計(jì)篩余百分率(Ai)落在任一級(jí)配區(qū),級(jí)配合格

除4.75mm、0.6mm外，允許有少量超出，但超出總量不大于

5%，級(jí)配合格配制砼時(shí)優(yōu)先選用II區(qū)砂

6.堅(jiān)固性

7.堿活性第9頁/共58頁標(biāo)準(zhǔn)篩第10頁/共58頁標(biāo)準(zhǔn)篩第11頁/共58頁砂的篩分析試驗(yàn)

(1)標(biāo)準(zhǔn)篩孔(方孔)—4.75㎜,2.36㎜,1.18㎜,0.6㎜,0.3㎜,0.15㎜(2)標(biāo)準(zhǔn)試樣M=500g

篩孔尺寸

mm篩余量

mi(g)

分計(jì)篩余

ai(%)

累計(jì)篩余

Ai(%)4.755010102.369018281.1812024520.615030820.36513950.1520499計(jì)算公式miai=(mi/M)100Ai=∑ai4.75㎜2.36㎜1.18㎜0.6㎜0.3㎜0.15㎜

篩底細(xì)度模數(shù)

f=[(28+52+82+95+99)-5×10]/(100-10)=3.4,屬粗砂∵A0.6=82,∴按Ⅰ區(qū)評(píng)定。經(jīng)檢查所有篩孔Ai均落在Ⅰ區(qū),則該砂為Ⅰ區(qū)砂，級(jí)配合格。第12頁/共58頁第13頁/共58頁四.粗骨料(coarse-aggregate)1.定義粒徑在4.75mm-90mm的骨料稱為粗骨料，常稱作石子(gravel)。

2.分類

——

按產(chǎn)源分—

碎石、卵石

—

按粒徑尺寸分—連續(xù)級(jí)配、單粒級(jí)（間斷級(jí)配）

3.泥、泥塊、有害物質(zhì)

泥、泥塊—定義詳細(xì)骨料

有害物質(zhì)—包括有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽等

危害—詳細(xì)骨料

要求—符合《建筑用卵石、碎石》GB/T14685—2001的要求

4.顆粒形狀(粒形）（1）球形、正方體形（2）針狀顆粒、片狀顆粒

針狀、片狀顆?！x詳教材

危害—拌合物和易性差，砼強(qiáng)度降低，耐久性差（骨料空隙率大）

要求—符合《建筑用卵石、碎石》GB/T14685—2001的要求第14頁/共58頁第15頁/共58頁第16頁/共58頁5.最大粒徑(粒徑）(1)定義→粗骨料公稱粒級(jí)的上限

(2)目的→表示粗骨料的粗細(xì)程度?！止橇峡偙砻娣e較小→節(jié)約水泥

條件許可時(shí)，粗骨料的最大粒徑大應(yīng)盡量大。

(3)《砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204—2002)規(guī)定：①砼梁、柱、墻的粗骨料的最大粒徑：≤1/4截面最小尺寸，且≤3/4鋼筋凈距。②砼板的粗骨料的最大粒徑≤1/2板厚，且≤40mm。

某砼柱截面為300400mm，柱中受力鋼筋直徑為22mm，受力筋間距為66mm。則該柱砼所用石子最大粒徑為多少mm？

解：依據(jù)GB50204—2002規(guī)定：

例題第17頁/共58頁6.強(qiáng)度

(1)強(qiáng)度巖石強(qiáng)度（僅用于碎石，且砼≥C60時(shí)才檢驗(yàn)）

壓碎指標(biāo)（用于碎石、卵石）

a)巖石強(qiáng)度——用母巖制作50mm立方體（或直徑和高均為

50mm圓柱體）浸水48h，測定抗壓強(qiáng)度，要求：巖石抗壓強(qiáng)度≥1.5砼強(qiáng)度等級(jí)。

b)壓碎指標(biāo)——一定重量氣干狀態(tài)的9.5mm～19mm碎石裝人標(biāo)準(zhǔn)筒內(nèi)，按規(guī)定速度加荷至200KN，卸荷后稱取試樣重M0,用2.36mm篩篩去細(xì)粒，稱取篩余重M1。

壓碎指標(biāo)—是表示粗骨料強(qiáng)度的間接指標(biāo)。

壓碎指標(biāo)越小,粗骨料強(qiáng)度越高。反之。粗骨料強(qiáng)度越低。第18頁/共58頁7.顆粒級(jí)配(1)定義—

石子中不同粒徑顆粒的搭配情況

(2)目的—

使石子的總空隙率較小→節(jié)約水泥用量

(3)測定—

用篩分析方法(簡稱篩析法)測定

(4)類型—

連續(xù)級(jí)配和單粒級(jí)(間斷級(jí)配)

連續(xù)級(jí)配—

石子由小到大各粒級(jí)相連的級(jí)配.

間斷級(jí)配—

小顆粒粒徑石子直接與大顆粒粒徑石子相配,中間缺了一段粒級(jí)的級(jí)配.

(5)標(biāo)準(zhǔn)篩孔—2.36，4.75，9.5，16，19，26.5，31.5，

37.5，53，63，75，90㎜。

8.堅(jiān)固性—

定義與要求同細(xì)骨料

碎石—表面粗糙，棱角多，且較潔凈，與水泥石粘結(jié)牢固；

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；

在相同條件下，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，卵石砼流動(dòng)性較碎石砼大；第19頁/共58頁五.外加劑(admixture)1.定義在拌制砼過程中摻入的用以改善砼性能的物質(zhì)，摻量一般不大于水泥重量5%(特殊情況除外)。

2.分類按主要功能分為四類。

3.常用種類減水劑、引氣劑、早強(qiáng)劑和緩凝劑等

4.減水劑

(1)定義—在砼拌合物坍落度基本相同的條件下,能減少拌合用水量的外加劑

(2)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果(作用)①拌合物用水量不變時(shí),能明顯提高拌合物流動(dòng)性(增大坍落度)②拌合物坍落度和水泥用量不變時(shí),可減少用水量,且提高砼強(qiáng)度,尤其是早期強(qiáng)度③當(dāng)保持砼強(qiáng)度不變時(shí),節(jié)約水泥用量

(3)水泥槳的絮凝結(jié)構(gòu)水泥加水后,由于水泥顆粒之間的分子凝聚力作用形成的結(jié)構(gòu).詳下圖

(4)表面活性劑①定義—具有顯著改變(通常為降低)液體表面張力或兩相間界面張力的物質(zhì)②作用—濕潤、乳化、分散、潤滑、起泡和洗滌作用③構(gòu)造—分子由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)兩部分組成，詳下圖第20頁/共58頁(5)減水劑的減水機(jī)理★減水劑之所以能減水，是由于它是一種憎水基團(tuán)表面活性劑。其減水機(jī)理有三①吸附－分散→減水劑的憎水基團(tuán)定向吸附在親水基團(tuán)水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面帶有相同的電荷，在電性斥力作用下使水泥顆粒分開，將絮水水泥顆粒凝結(jié)構(gòu)內(nèi)包裹的水分釋放出來,從而增加了拌合物的流動(dòng)性。②潤滑作用→水泥顆粒表面吸附了足夠的減水劑后，使水泥顆粒表面形成了一層穩(wěn)定的溶劑化水膜，它阻止了水泥顆粒的直接接觸，并在顆粒之間起潤滑作用。③濕潤作用→由于水泥顆粒被有效的分散，顆粒表面被水充分濕潤，促進(jìn)了水泥的水化程度，從而提高了強(qiáng)度。(6)減水劑的種類按效果分→普通、高效減水劑按化學(xué)成分分→木質(zhì)素系、奈系、樹脂系等第21頁/共58頁(7)減水劑的摻加方式

減水劑摻入砼的方法主要有：先摻法、同摻法、滯水法、后摻法等四種先摻法→將減水劑與水泥混合后再與骨料和水一起攪拌同摻法→將減水劑先溶于形成溶液后再加入攪拌物中一起攪拌滯水法→在攪拌過程中減水劑滯后1～3min加入后摻法→在拌合物運(yùn)送到澆筑地點(diǎn)后，才加入減水劑再次攪拌均勻進(jìn)行澆筑5.引氣劑

(1)定義—在砼攪拌過程中能引人大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑

(2)目的(作用)①改善砼拌合物的和易性

—既提高拌合物流動(dòng)性，又能改善拌合物粘聚性和保水性②提高砼的抗?jié)B性和抗凍性③強(qiáng)度有所降低6.早強(qiáng)劑7.緩凝劑第22頁/共58頁六.摻合料(additive)1.定義與砼其他組分一起，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5%。2.作用改善砼性能，節(jié)約水泥3.常用種類粉煤灰、硅灰、磨細(xì)礦渣粉磨細(xì)煤矸石等4.粉煤灰

按排放方式—分干排灰與濕排灰按收集方式—分靜電收塵灰與機(jī)械收塵灰①分類按加工方式—分原狀灰與磨細(xì)灰按質(zhì)量—分高鈣灰（CaO＞10%)與低鈣灰（CaO＜10%)②粉煤灰效應(yīng)—活性效應(yīng)、形態(tài)效應(yīng)、微骨料效應(yīng)③等級(jí)—按細(xì)度、燒失量、需水量、三氧化硫、含水量等分為三個(gè)等級(jí)④摻加方式—等量取代法、超量取代法、外摻法⑤作用—粉煤灰摻入砼中，可以改善拌合物的和易性、可泵性和可塑性；降低砼的水化熱；使砼的彈性模量提高；提高砼的耐腐蝕、抗?jié)B性、抗凍性等。但使砼的早期強(qiáng)度有所降低。第23頁/共58頁第三節(jié).砼的性能

拌合物(freshconcrete)的性能—和易性(Workability)

砼性能強(qiáng)度(Strength)

硬化砼的性能變形(Deformation)

耐久性(Durability)一.和易性(Workability)

1.定義

坍落度(mm)

—塑性或流動(dòng)性砼流動(dòng)性—指標(biāo)坍落度大，流動(dòng)性好，反之，則差。

2.內(nèi)容

維勃綢度(s)

—干硬性砼粘聚性維勃綢度小，流動(dòng)性好，反之，則差。保水性無指標(biāo),靠經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y

3.坍落度選擇

—詳《砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204—2002)

依據(jù)—構(gòu)件截面尺寸、鋼筋疏密和搗實(shí)方法來選擇第24頁/共58頁第25頁/共58頁第26頁/共58頁4.影響和易性的因素①水泥漿的數(shù)量和水泥漿的稠度—實(shí)際都是用水量的影響

恒定用水量法則—當(dāng)使用確定的材料拌制砼時(shí)，水泥用量在一定范圍內(nèi)變化，則達(dá)到一定流動(dòng)性，所需用水量為一常數(shù)。②砂率—砼中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率

砂率的變動(dòng)—使骨料的總表面積和總空隙率有顯著改變，并對(duì)拌合物的和易性產(chǎn)生顯著影響。合理砂率時(shí)和易性最好。

合理砂率—在用水量和水泥用量一定的情況下，能使拌合物獲得最大的流動(dòng)性且能保持良好的粘聚性和保水性的砂率。③砼組成材料的影響水泥—水泥品種和細(xì)度骨料—骨料的級(jí)配、顆粒形狀、表面特征及粒徑外加劑—減水劑和引氣劑能提高拌合物流動(dòng)性；引氣劑還能改善拌合物粘聚性和保水性④時(shí)間和溫度時(shí)間—隨時(shí)間的延長，拌合物的流動(dòng)性降低，這種現(xiàn)象稱為坍落度損失溫度—隨溫度的升高，拌合物的流動(dòng)性降低，坍落度損失加快第27頁/共58頁5.改善和易性的措施①盡可能降低砂率，或采用合理砂率；（砂率：SP=砂的用量S/(砂的用量S+石子用量G)×100%）②改善砂、石的級(jí)配；③盡量采用較粗的砂、石；④當(dāng)拌合物的坍落度太小時(shí)，保持水灰比不變，增加水泥和水的用量；當(dāng)拌合物的坍落度太大，但粘聚性良好時(shí)，保持砂率不變，增加砂、石用量。當(dāng)粘聚性、保水性不良時(shí)，增大砂率。第28頁/共58頁二.強(qiáng)度(Strength)

1.定義

標(biāo)準(zhǔn)試件：150×150×150mm，一組3塊；

①立方體抗壓強(qiáng)度fcu

標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：t=20±2℃；RH≥95%；（砼強(qiáng)度的特征值）標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法：測得28d的抗壓強(qiáng)度

▲非標(biāo)準(zhǔn)試件100×100×100mm的強(qiáng)度換算系數(shù)為0.95200×200×200mm的強(qiáng)度換算系數(shù)為1.05

②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)fcu,k—具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度

砼的強(qiáng)度等級(jí)—依據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)

C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80

③軸心(棱柱體)抗壓強(qiáng)度fcp—用150×150×300mm標(biāo)準(zhǔn)試件,養(yǎng)護(hù)條件和試驗(yàn)方法同立方體抗壓強(qiáng)度

fcp=(0.7-0.8)fcu

④抗拉強(qiáng)度ftp—一般采用劈裂抗拉強(qiáng)度fts代表。

ftp=(1/10-1/20)fcp

⑤抗彎拉強(qiáng)度ftf(又稱：抗折強(qiáng)度)—是路面水泥砼的主要強(qiáng)度指標(biāo)第29頁/共58頁劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)抗折強(qiáng)度試驗(yàn)環(huán)箍效應(yīng)第30頁/共58頁第31頁/共58頁第32頁/共58頁2.影響砼強(qiáng)度的因素

(1)水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比

━影響砼強(qiáng)度的決定性因素

▲在相同條件下，水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，配制的砼強(qiáng)度越高，二者呈直線關(guān)系▲試驗(yàn)證明：砼強(qiáng)度隨水灰比增大而降低，二者呈曲線關(guān)系

砼強(qiáng)度隨灰水比的增大而增大，二者呈直線關(guān)系

▲水灰比定則（鮑羅米公式）

式中：fcu

—砼28d抗壓強(qiáng)度,MPa

C/W—灰水比（水泥/水）

A、B—回歸系數(shù)，碎石：A=0.46,B=0.07；卵石：A=0.48,B=0.33

fce

—水泥28d抗壓強(qiáng)度的實(shí)測值，MPa。

▲當(dāng)無水泥28d抗壓強(qiáng)度的實(shí)測值時(shí)，fce=kcfce,k

kc—水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)，一般取1.06-1.18。

fce，k—水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值。32.5級(jí)水泥，fce，k=32.5MPa，以此類推?！U羅米公式的用途①已知：水泥強(qiáng)度fce，水灰比W/C，骨料種類(A、B),求:砼28d抗壓強(qiáng)度fcu②已知：水泥強(qiáng)度fce，砼強(qiáng)度等級(jí)fcu，骨料種類(A、B)；求：水灰比W/C第33頁/共58頁第34頁/共58頁(2)骨料的影響

▲骨料中有害雜質(zhì)含量高,級(jí)配差,均使砼強(qiáng)度降低▲水灰比小于0.4時(shí),碎石砼強(qiáng)度比卵石砼強(qiáng)度高38%；水灰比增大，差別減小▲相同水灰比和坍落度下,砼強(qiáng)度隨骨料與膠凝材料之比的增大而提高(3)養(yǎng)護(hù)溫度和濕度

溫度—養(yǎng)護(hù)溫度高，砼早期強(qiáng)度提高；但溫度高于40℃時(shí)，砼后期強(qiáng)度反而降低。養(yǎng)護(hù)溫度低，砼強(qiáng)度降低；但溫度低于0℃時(shí)，砼強(qiáng)度停止發(fā)展?jié)穸取獫穸仍礁撸艔?qiáng)度越高；反之，砼強(qiáng)度越低(4)齡期

正常養(yǎng)護(hù)條件下，砼強(qiáng)度隨齡期的增長而增長▲標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，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)條件養(yǎng)護(hù)，中等強(qiáng)度等級(jí)的普通砼。規(guī)范規(guī)定：一般情況下，硅酸鹽水泥、普通水泥和礦渣水泥澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)小于7d，火山灰水泥和粉煤灰水泥澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)小于14d第35頁/共58頁3.提高砼強(qiáng)度的措施

①采用強(qiáng)度等級(jí)高水泥或快硬早強(qiáng)類水泥。②采用干硬性砼（即低水灰比砼）③采用濕熱處理（即蒸汽養(yǎng)護(hù)和蒸壓養(yǎng)護(hù)）④采用機(jī)械攪拌和振搗⑤摻入外加劑和摻合料。

標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)—水中養(yǎng)護(hù)—自然養(yǎng)護(hù)—砼在自然條件下（平均氣溫高于5℃且表面潮濕）的養(yǎng)護(hù)蒸汽養(yǎng)護(hù)—將砼放在溫度低于100℃的常壓蒸汽中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)蒸壓養(yǎng)護(hù)—將砼構(gòu)件放在溫度低于175℃及8個(gè)大氣壓的壓蒸鍋中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)同條件養(yǎng)護(hù)—與結(jié)構(gòu)實(shí)體具有相同養(yǎng)護(hù)條件，并由各（施工、監(jiān)理）方在砼澆筑入模處見證取樣的立方體試件。砼養(yǎng)護(hù)條件第36頁/共58頁

用32.5P·O水泥配制卵石砼，制作100×100×100mm的試件三塊，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)7d，測得破壞荷載分別為140KN、135KN、144KN。①試計(jì)算該砼28d的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度，②試計(jì)算該砼的水灰比（kc=1.13）解

(1)各試件抗壓強(qiáng)度f1=P1/A=140×103/100×100=14MPa;

同理,f2=13.5MPa;f3=14.4MPa

(2)該組試件的強(qiáng)度代表值:∵(f3-f1)×100%/f1=2.8%＜15%；(f1-f2)×100%/f1=3.6%＜15%

∴該組試件的強(qiáng)度代表值f代=(f1+f2+f3)/3=13.97MPa≈14MPa(3)非標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度換算為標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度:f7=0.95f代=

13.27MPa(4)7d強(qiáng)度換算為28d強(qiáng)度:∵f7/f28=lg7/lg28∴f28=f7lg28/f7=22.72MPa(5)水灰比W/C:

∵f28=Afce(C/W-B)；A=0.48，B=0.33

又fce=kcfce,k=1.13×32.5=36.73MPa；∴C/W=1.619，則W/C=0.62例題第37頁/共58頁三.變形(Deformation)

①化學(xué)收縮—水泥水化產(chǎn)物的體積比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小,引起砼收縮

▲化學(xué)收縮值很小，且不可恢復(fù)。▲化學(xué)收縮對(duì)砼結(jié)構(gòu)沒有破壞作用，但在其內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫

非荷載作

②干濕變形—砼在干燥空氣中產(chǎn)生干縮，在潮濕環(huán)境中產(chǎn)生濕脹

用變形

▲濕脹對(duì)砼無危害，一般忽略不計(jì)▲干縮會(huì)引起砼開裂，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須予以考慮▲影響干縮因素—水泥用量、細(xì)度及品種；水灰比；骨料及施工質(zhì)量

③溫度變形—砼隨溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮變▲冷縮對(duì)砼危害大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須予以考慮—設(shè)置溫度縫形▲除溫度升降外,砼內(nèi)外溫差對(duì)體積穩(wěn)定產(chǎn)生影響—產(chǎn)生溫度裂縫

短期荷載—既產(chǎn)生彈性變形,又產(chǎn)生塑性變形，應(yīng)力(σ)應(yīng)變(ε)關(guān)系為一曲線下變形▲砼是一種非勻質(zhì)材料,是一種彈塑性體▲砼的彈性模量是指σ—ε曲線上任一點(diǎn)的應(yīng)力與應(yīng)變之比

徐變—砼在長期恒載作用下，沿作用力方向產(chǎn)生隨時(shí)間而發(fā)展的變形長期荷載▲影響徐變的因素—水泥用量及水灰比下變形▲徐變的作用—有利于削弱由溫度、干縮引起的約束變形,減小裂縫在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中,引起預(yù)應(yīng)力損失.

▲砼無論受壓、受拉或受彎，均產(chǎn)生徐變現(xiàn)象第38頁/共58頁四.耐久性(Durability)(1)定義—砼抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性的能力(2)內(nèi)容—抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、碳化、堿骨料反應(yīng)及鋼筋銹蝕等定義—砼抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能①抗?jié)B性抗?jié)B等級(jí)—P4、P6、P8、P10、P12五個(gè)(如P4表示砼抵抗0.4MPa的水壓而不滲水)

影響因素—水灰比、水泥品種、骨料最大粒徑、養(yǎng)護(hù)方法、外加劑及摻合料等定義—砼在水飽和狀態(tài)下,經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用,能保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力②抗凍性抗凍等級(jí)—F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300九個(gè)改善措施—加入減水劑、引氣劑和防凍劑③抗侵蝕性—詳水泥石的腐蝕定義—空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用,生成碳酸鈣和水④碳化使砼堿度降低→減弱了對(duì)鋼筋的保護(hù)→導(dǎo)致鋼筋銹蝕(中性化)

對(duì)砼性能影響產(chǎn)生碳化收縮

使砼抗壓強(qiáng)度增大,抗拉、抗折強(qiáng)度降低定義—水泥中的堿(Na2O+0.659K2O)與骨料中的活性SiO2反應(yīng),生成堿-硅酸凝膠⑤堿骨料

(Na2SiO3),并從周圍介質(zhì)中吸收水分而膨脹,導(dǎo)致砼開裂而破壞的現(xiàn)象

反應(yīng)反應(yīng)具備的條件—詳教材(三條)

預(yù)防措施—詳教材(四條)第39頁/共58頁中國美術(shù)館全景

第40頁/共58頁美術(shù)館梁鋼筋銹蝕情況第41頁/共58頁美術(shù)館地下室頂板鋼筋銹蝕情況第42頁/共58頁南方某海港碼頭混凝土被銹蝕第43頁/共58頁

北京西直門立交橋橋墩柱落水口一側(cè)鋼筋銹蝕第44頁/共58頁(3)提高耐久性的措施①合理選用水泥品種②控制最大水灰比和最小水泥用量—(W/C)max與Cmin③選用質(zhì)量好的砂石骨料④摻用引氣劑或減水劑⑤加強(qiáng)生產(chǎn)控制

砼的四性能與三參數(shù)之間的相互關(guān)系和易性水灰比強(qiáng)度砼四性能砂率砼三參數(shù)變形

(單位)用水量耐久性第45頁/共58頁第四節(jié).砼的質(zhì)量控制

1.由于砼抗壓強(qiáng)度的變化能較好的反映砼質(zhì)量的變化，因此通常以抗壓強(qiáng)度作為評(píng)定砼質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)。

2.砼質(zhì)量是隨機(jī)波動(dòng)的，因此砼抗壓強(qiáng)度也是隨機(jī)波動(dòng)的,其波動(dòng)規(guī)律符合正態(tài)分布

一.砼強(qiáng)度的波動(dòng)規(guī)律—正態(tài)分布

概率

1.曲線呈鐘形,兩邊對(duì)稱,對(duì)稱軸在強(qiáng)度平均值處.

2.曲線與水平之間的面積為概率

拐點(diǎn)拐點(diǎn)

總和,即100%.3.在對(duì)稱軸兩側(cè)的曲線上各有一個(gè)拐點(diǎn),拐點(diǎn)之間的曲線向下彎曲,

拐點(diǎn)之外的曲線向上彎曲.

強(qiáng)度

4.曲線矮而寬,施工水平差,曲線高

平均強(qiáng)度

而窄,施工水平好。第46頁/共58頁二.砼強(qiáng)度(質(zhì)量)波動(dòng)的評(píng)定指標(biāo)

1.強(qiáng)度平均值f

2.(強(qiáng)度)標(biāo)準(zhǔn)差σ→均方差

3.(強(qiáng)度)變異系數(shù)Cv

三.強(qiáng)度保證率P(t)

1.定義—P(t)是指砼強(qiáng)度總體中大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)(fcu,k)的概率

2.概率度t

3.強(qiáng)度保證率P(t)與概率度t之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,即P(t)t

當(dāng)P(t)=80%時(shí),t=0.842；當(dāng)P(t)=90%時(shí),t=1.28；當(dāng)P(t)=95%時(shí),t=1.645對(duì)應(yīng)于→對(duì)稱軸→不能作為評(píng)定砼質(zhì)量的指標(biāo)對(duì)應(yīng)于→拐點(diǎn)至對(duì)稱軸的距離→可以作為評(píng)定砼質(zhì)量的指標(biāo)→σ越小,砼質(zhì)量越穩(wěn)定→可以作為評(píng)定砼質(zhì)量的指標(biāo)→

Cv越小,砼質(zhì)量越穩(wěn)定第47頁/共58頁四.砼配制強(qiáng)度(fcu,t)

1.砼配制強(qiáng)度(fcu,t)

砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度(fcu,k)

或

σ—強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差→與施工水平有關(guān)。規(guī)范規(guī)定:當(dāng)f設(shè)＜

C20,σ=4MPa；當(dāng)f設(shè)＞C35,σ=6MPa。

2.我國現(xiàn)行砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定:

砼強(qiáng)度保證率P(t)=95%,

則概率度t=1.645

故:概率強(qiáng)度保證率P(t)f設(shè)f配強(qiáng)度平均強(qiáng)度第48頁/共58頁

砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C20，強(qiáng)度保證率P(t)=95%,(1)當(dāng)σ=3MPa時(shí),f配=?(2)當(dāng)σ=5.5MPa時(shí),f配=?(3)若采用42.5的P·O水泥,卵石,用水量W=

180kg/m3,則σ從5.5MPa降到3MPa時(shí),每m3砼可節(jié)約水泥多少公斤?(kc=1.13)

解:

(1)當(dāng)強(qiáng)度保證率P(t)=95%時(shí),概率度t=1.645

f配=f設(shè)+1.645σ=20+1.645×3=24.94MPa(2)f配=f設(shè)+1.645σ=20+1.645×5.5=29.05MPa(3)由鮑羅米公式f配=f28=fcu=Afce(C/W-B)可得當(dāng)σ=3MPa時(shí),24.94=0.48×1.13×42.5(C1/W1-0.33)

得C1/W1=1.412

同理σ=5.5MPa時(shí),29.05=0.48×1.13×42.5(C2/W2-0.33)

得C2/W2=1.590

故C2-C1=(C2/W2-C1/W1)W=(1.590-1.412)×180=32.06kg

則每m3砼可節(jié)約水泥32.06kg例題第49頁/共58頁第50頁/共58頁第五節(jié).砼配合比設(shè)計(jì)一.定義—砼中各組成材料之間的比例關(guān)系二.表示方法—1M3砼中各項(xiàng)材料之間的質(zhì)量關(guān)系，如C:W:S:G=300:180:660:1260

—各項(xiàng)材料之間的質(zhì)量比，如C:S:G=1:2.2:4.2，W/C=0.6三.配合比設(shè)計(jì)的四項(xiàng)要求—強(qiáng)度、和易性、耐久性及經(jīng)濟(jì)性

三參數(shù)—水灰比（W/C）、砂率（Sp）、單位用水量（W）四.配合比設(shè)計(jì)的內(nèi)容

1.初步配合比設(shè)計(jì)—利用公式、定律進(jìn)行理論設(shè)計(jì)→得初步配合比C:W:S:G2.實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)—依據(jù)初步配合比在實(shí)驗(yàn)室試拌→檢驗(yàn)強(qiáng)度、和易性等性能

→得實(shí)驗(yàn)室配合比C0:W0:S0:G03.施工配合比設(shè)計(jì)—考慮現(xiàn)場砂、石含水率，調(diào)整實(shí)驗(yàn)室配合比

→得施工配合比C′:W′

:S′

:G′五.配合比設(shè)計(jì)的方法

1.體積法—絕對(duì)體積法

2.重量法—假定表觀密度法

第51頁/共58頁六.初步配合比設(shè)計(jì)1.配制強(qiáng)度fcu,t(或f配)確定

fcu,t=

fcu,k+tσ(或f配=f設(shè)+tσ)2.確定水灰比(W/C)∵f配=f28=fcu=Afce(C/W-B)

∴可得W/C，且W/C≤(W/C)max3.確定1m3砼用水量(W)—

查表4.確定1m3砼水泥用量(C)—

∵W/C和W均已知∴C=W/(W/C)，且≥Cmin5.確定砂率(Sp)

(1)查表

(2)利用砂率公式計(jì)算6.確定砂、石用量(S、G)

（1）體積法（2）重量法

則初步配合比為C:W:S:G第52頁/共58頁七.實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)1.試拌

《普通砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ55—2000)規(guī)定：骨料Dmax≤31.5mm時(shí)，拌合物最小體積為15L；骨料Dmax≥37.5mm時(shí)，拌合物最小體積為25L。

2.調(diào)整

①和易性—當(dāng)坍落度小于設(shè)計(jì)要求時(shí),保持水灰比不變,增加水泥漿

—當(dāng)坍落度大于設(shè)計(jì)要求時(shí),保持砂率不變,增加骨料

—當(dāng)粘聚性、保水性不良時(shí),增大砂率②強(qiáng)度—至少用三個(gè)配合比，每個(gè)配合比制作一組(3塊)試塊,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)

28d試壓

3.實(shí)驗(yàn)室配合比

滿足和易性、強(qiáng)度等性能的配合比即為實(shí)驗(yàn)室配合比C0:W0:S0:G0第53頁/共58頁八.施工配合比設(shè)計(jì)

在實(shí)驗(yàn)室配合比中，砂、石均按干燥狀態(tài)計(jì)量，而施工現(xiàn)場的砂石含有一定的水分，因此必須扣除砂石中含有的水分，才是施工配合比。設(shè)工地：砂含水率為a%，石子含水率為b%，則

施工配合比

▲施工配合比公式的用途①已知：實(shí)驗(yàn)室配合比C0:S0

:G0:W0；砂、石含水率a%、b%

求：施工配合比C′:S′

:G′:W′

②已知：施工配合比C′:S′

:G′:W′；砂、石含水率a%、b%

求：實(shí)驗(yàn)室配合比C0:S0

:G0:W0第54頁/共58頁

某工地砼施工配合比為：C′:S′

:G′: