第五章 混凝土-建筑材料48課件講解

第五章混凝土建筑材料之混凝土的組成材料混凝土外加劑Part

1Part

2Part3概述混凝土的礦物

摻合料Part4混凝土拌和物的和易性Part5混凝土的耐久性其他混凝土Part

6Part

7Part8混凝土的強(qiáng)度混凝土的配合比設(shè)計(jì)Part9混凝土的各組成材料按一定比例配合、攪拌而成的尚未凝固的材料，稱為混凝土拌和物，又稱新拌混凝土。新拌混凝土應(yīng)具備的性能主要是滿足施工要求，即拌合物必須具有良好的和易性，這樣才能便于施工和按設(shè)計(jì)要求成形，從而保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性?；炷涟韬臀锏暮鸵仔杂址Q工作性，是指混凝土拌和物在一定的施工條件下（如設(shè)備、工藝、環(huán)境等）易于各工序（攪拌、運(yùn)輸、澆注、搗實(shí)）施工操作，并能獲得質(zhì)量穩(wěn)定，整體均勻，成型密實(shí)的性能。和易性是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)指標(biāo)，包括流動性、黏聚性（或稱抗離析性）、保水性（或稱穩(wěn)定性）等3方面性能。5.5.1交貨與驗(yàn)收流動性流動性是指混凝土拌和物在自重或機(jī)械振搗作用下，易于流動并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。流動性的大小，反映混凝土拌和物的稀稠，直接影響澆搗施工的難易和混凝土的質(zhì)量。流動性好，混凝土易操作、易成型。黏聚性黏聚性是指混凝土拌和物有一定黏聚力，在運(yùn)輸和澆注過程中不致產(chǎn)生分層和離析現(xiàn)象，使混凝土拌和物保持整體均勻的性能。黏聚性不好的拌和物，砂漿與石子容易分離，振搗后會出現(xiàn)蜂窩、空洞等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。保水性保水性是指混凝土拌和物在施工過程中，具有一定保持內(nèi)部水分而不致產(chǎn)生嚴(yán)重泌水的能力。如果混凝土拌和物的保水性差，很容易造成固體顆粒下沉，水上浮于混凝土表面形成泌水，使硬化后的混凝土表面酥軟。當(dāng)泌水發(fā)生在骨料或鋼筋下面時(shí)，會影響混凝土的整體均勻性。此外，保水性差的混凝土拌和物，因泌水會形成易透水的孔隙，使混凝土的密實(shí)性變差，強(qiáng)度和耐久性降低。目前，還沒有一種科學(xué)的測試方法和定量指標(biāo)能全面、準(zhǔn)確地反映混凝土拌和物的和易性。一般采用國標(biāo)《普通混凝土拌和物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50080—2002）規(guī)定的坍落度與坍落擴(kuò)展度法和維勃稠度法，定量地表示拌和物流動性的大小，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通過對試驗(yàn)或現(xiàn)場觀察，定性地判斷或評定混凝土拌和物的和易性。5.5.2和易性的測定及選用1．坍落度與坍落擴(kuò)展度法坍落度的測定是將混凝土拌和物按規(guī)定方法裝入標(biāo)準(zhǔn)坍落度筒內(nèi)，裝滿刮平后將筒垂直向上提起，然后測出混凝土因自重而產(chǎn)生坍落的尺寸，以mm表示，如圖5-6所示。坍落度值越大，表示流動性越大。在測定坍落度后，用搗棒在已坍落的拌和物錐體的側(cè)面輕擊，觀察其黏聚性。若錐體逐漸下沉，表示黏聚性良好；若錐體突然倒塌、部分崩裂或出現(xiàn)離析現(xiàn)象，則表示黏聚性不好。圖5-6混凝土拌和物坍落度測定示意圖保水性以混凝土拌和物中稀漿析出的程度評定。提起坍落筒后，如果錐體底部有較多稀漿析出，拌和物因失漿而骨料外露，則表示拌和物的保水性不良；如果無稀漿析出或僅有少量稀漿自底部析出，混凝土錐體含漿飽滿，則表示拌和物的保水性良好。根據(jù)試驗(yàn)和觀察，最后以流動性、黏聚性及保水性來綜合評定混凝土拌和物的和易性。當(dāng)混凝土拌和物的坍落度大于220mm時(shí)，用鋼尺測量混凝土擴(kuò)展后最終的最大直徑和最小直徑，在這兩個(gè)直徑之差小于50mm的條件下，用其算術(shù)平均值作為坍落擴(kuò)展度值；否則，此次試驗(yàn)無效。2．維勃稠度法利用維勃稠度儀測定混凝土拌和物的稠度，其具體方法為：①將喂料斗提到坍落度筒上方扣緊，并校對容器的位置，使其中心與喂料斗中心重合，如圖5-7所示；②將混凝土拌和物按規(guī)定方法裝入坍落度筒內(nèi)；③將喂料斗轉(zhuǎn)離，垂直提起坍落度筒；④利用螺釘將透明玻璃圓盤移至坍落的混凝土拌和物上方，然后開啟振動臺并用秒表記錄時(shí)間，直到透明圓盤底部布滿水泥漿為止，此段時(shí)間（s）稱為維勃稠度。維勃稠度越大，流動性越小。圖5-7混凝土拌和物維勃稠度測定示意圖根據(jù)混凝土坍落度和維勃稠度的大小，可將混凝土拌和物分為4級，如表5-15所示。表5-15混凝土拌和物的分級新拌水泥混凝土的坍落度可根據(jù)施工方法和結(jié)構(gòu)條件（斷面尺寸、鋼筋分布情況），并參考有關(guān)資料（經(jīng)驗(yàn)）加以選擇。表5-16為不同場合混凝土拌和物的坍落度的適宜范圍。3．和易性的選用表5-16混凝土坍落度的適宜范圍混凝土拌和物中的水泥漿賦予混凝土拌和物一定的流動性。在水灰比不變的情況下，單位體積拌和物內(nèi)，如果水泥漿愈多，則拌和物的流動性愈大。但若水泥漿過多，將會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使拌和物的黏聚性變差，同時(shí)對混凝土的強(qiáng)度與耐久性也會產(chǎn)生一定影響；若水泥漿過少而不能填滿骨料間隙或不能很好地包裹骨料表面時(shí)，拌和物就會產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，黏聚性也變差。因此，混凝土拌和物中水泥漿的用量，應(yīng)以滿足流動性和強(qiáng)度要求為準(zhǔn)，不宜過量。5.5.3影響和易性的主要因素1．水泥漿的用量水泥漿的稠度與水泥的水灰比和水膠比有關(guān)。其中，水灰比是指1m3混凝土中水與水泥用量的比值，用符號W/C表示；水膠比是指1m3混凝土中水與所用膠凝材料用量的比值，用W/B表示。在水泥用量不變的情況下，水灰比愈小，水泥漿就愈稠，混凝土拌和物的流動性就愈小。當(dāng)水灰比過小時(shí)，水泥漿干稠，混凝土拌和物的流動性過低，會使施工困難，且不能保證混凝土的密實(shí)性。增大水灰比會使流動性加大，但如果水灰比過大，又會造成混凝土拌和物的黏聚性和保水性不良，從而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象，嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度。因此，水灰比不能過大或過小，一般應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐久性要求，合理地選用。2．水泥漿的稠度——水灰比（W/C）或水膠比（W/B）無論是水泥漿的多少還是水泥漿的稀稠，實(shí)際上對混凝土拌和物流動性起決定作用的是單位體積用水量的多少。當(dāng)骨料和單位體積混凝土的用水量一定時(shí)，如果單位體積混凝土中水泥用量增減不超過50～100kg，混凝土拌和物的坍落度大體可保持不變。如果單純加大用水量會降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性。因此，調(diào)整混凝土拌和物流動性時(shí)，應(yīng)在保證水灰比不變的條件下，通過調(diào)整水泥漿的用量來調(diào)整。3．單位體積用水量砂率是指混凝土中砂的用量占砂石總用量的百分率。砂率的變動，會使骨料的空隙率和骨料的總表面積有明顯改變，因而對混凝土拌和物的和易性產(chǎn)生顯著影響。砂率過大時(shí)，骨料的總表面積及空隙率都會增大，在水灰比及水泥用量不變的情況下，混凝土拌和物顯得干稠，其流動性顯著降低。如果砂率過小，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，并嚴(yán)重影響其黏聚性和保水性，容易造成離析、流漿。4．砂率合理砂率是指在水灰比及水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌合物獲得最大的流動性，保持良好的粘聚性和保水性，如圖5-8所示，即采用合理砂率時(shí)，能使混凝土拌合物獲得所要求的流動性及良好的粘聚性與保水性，而水泥用量為最少，如圖5-9所示。圖5-8砂率與坍落度的關(guān)系圖5-9砂率與水泥用量的關(guān)系水泥對混凝土和易性的影響主要表現(xiàn)在水泥的需水性上。需水量大的水泥品種，達(dá)到相同的坍落度，需要較多的用水量。常用水泥中以普通硅酸鹽水泥所配制的混凝土拌和物的流動性和保水性較好。礦渣、火山灰質(zhì)混合材料對水泥的需水性都有影響，礦渣水泥所配制的混凝土拌和物的流動性較大，但黏聚性差，易泌水?；鹕交宜嘈杷看螅谙嗤铀織l件下，流動性顯著降低，但黏聚性和保水性較好。骨料的性質(zhì)對混凝土拌和物的和易性影響較大。級配良好的骨料，空隙率小，在水泥漿用量相同的情況下，包裹骨料表面的水泥漿較厚，和易性好。碎石比卵石表面粗糙，所配制的混凝土拌和物的流動性較卵石配制的差。細(xì)砂的比表面積大，用細(xì)砂配制的混凝土比用中、粗砂配制的混凝土拌和物的流動性小。5．水泥品種和骨料的性質(zhì)外加劑（如咸水劉、引氣劑等）對混凝土拌和物的和易性有很大的影響，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件下，獲得良好的和易性。摻入外加劑的混凝土，其流動性不僅顯著增加，還能有效地改善混凝土拌和物的黏聚性和保水性，且在不改變混凝土配合比的情況下，能提高混凝土的強(qiáng)度和耐久性。6．外加劑攪拌后的混凝土拌和物，隨著時(shí)間的延長而逐漸變得干稠，坍落度降低，流動性下降，這種現(xiàn)象稱為坍落度損失。致使混凝土拌和物的流動性變差的原因，是隨著混凝土凝聚結(jié)構(gòu)的逐漸形成，混凝土拌和物中的一部分水已與水泥水化，一部分水被骨料吸收，一部分水蒸發(fā)所致。7．時(shí)間和溫度調(diào)整混凝土黏聚性和保水性的主要方法有以下幾種：（1）適當(dāng)調(diào)整砂率，必要時(shí)需經(jīng)試驗(yàn)采用合理砂率。（2）選用顆粒級配良好砂、石骨料，并且選用連續(xù)級配。（3）適當(dāng)限制粗骨料的最大粒徑，且避免選用較粗的砂、石骨料。（4）摻入合適的混凝土外加劑和礦物摻合料，以極大地改善其黏聚性和保水性。5.5.4改善混凝土和易性的措施1．調(diào)整黏聚性和保水性的方法調(diào)整