建筑材料內蒙古建筑07課件

建筑材料

內蒙古建筑職業(yè)技術學院房地產(chǎn)經(jīng)營與管理國家教學資源庫混凝土的強度目錄1、立方體抗壓強度2、軸心抗壓強度3、劈裂抗拉強度4、抗折強度5、配合比設計混凝土一、立方體抗壓強度(fcu)（一）試塊以邊長為150mm的標準立方體試件，在溫度為20±2℃，相對濕度為95％以上的潮濕條件下或者在Ca(OH)2飽和溶液中養(yǎng)護，經(jīng)28d齡期，采用標準試驗方法測得的抗壓極限強度。用fcu表示。說明：（1）當采用非標準試件時，須乘以換算系數(shù)，見下表試件種類試件尺寸mm粗骨料最大粒徑mm換算系數(shù)標準試件150×150×150401.00非標準試件100×100×100300.95200×200×200601.05混凝土一、立方體抗壓強度(fcu)（2）標準試驗方法是指《普通混凝土力學性能標準試驗方法》（GB/T50081－2002），詳見實驗部分。（二）立方體抗壓強度標準值(fcu,k)

立方體抗壓強度標準值(fcu,k)，是立方體抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的百分率不超過5%。

1、強度等級表示的含義：強度的范圍：某混凝土，其fcu＝30.0～34.9MPa；某混凝土，其fcu≥30.0MPa的保證率為95%。C30“30”代表fcu,k＝30MPa“C”代表“混凝土”?；炷烈弧⒘⒎襟w抗壓強度(fcu)2、混凝土強度等級按混凝土立方體抗壓強度標準值劃分的級別。以“C”和混凝土立方體抗壓強度標準值(fcu,k)表示，主要有C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十四個強度等級。3、混凝土強度等級的選用C10～C15——墊層、基礎、地坪及受力不大的結構；C20～C25——梁、板、柱、樓梯、屋架等普通鋼筋混凝土結構；C25～C30——大跨度結構、要求耐久性高的結構、預制構件等；C40～C45——預應力鋼筋混凝土構件、吊車梁及特種結構等，用于25～30層；C50～C60——30層至60層以上高層建筑；C60～C80——采用高性能混凝土的高層建筑；C80～C120——采用超高強混凝土的高層建筑?；炷炼?、軸心抗壓強度(fcp)

采用150mm×150mm×300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強度為10～55MPa范圍內fcp=（0.7～0.8）fcu

。在結構設計計算時，一般取fcp＝0.67fcu。FF

在結構設計中，考慮到受壓構件是棱柱體（或圓柱體），而不是立方體，所以采用棱柱體試件比用立方體試件更能反映混凝土的實際受壓情況?；炷寥⑴芽估瓘姸?fts)式中：fts——劈裂抗拉強度，MPa

F——破壞荷載，N

A——試件劈裂面積，mm2

劈裂抗拉強度較低，一般為抗壓強度的1/10～1/20。拉應力壓應力PP我國標準規(guī)定，劈裂抗拉強度采用標準試件邊長為150mm的立方體，按規(guī)定的劈裂抗拉裝置檢測劈拉強度。計算公式為：混凝土四、抗折強度(fcf)水泥混凝土抗折強度是以150mm×150mm×550mm的梁形試件，在標準養(yǎng)護條件下達到規(guī)定齡期后（28天），在凈跨450mm、雙支點荷載作用下的彎拉破壞。試中f--抗折強度（MPa）;F--受抗折時的破壞荷載（N）;L--兩支點間的距離（mm）；b--試件截面寬度(mm);h--試件截面高度（mm）。fcf=FL/(bh2)混凝土影響混凝土強度的因素1、水泥的強度和水灰比fcu——混凝土28d齡期的抗壓強度值，MPa；

fce——水泥28d抗壓強度的實測值，MPa；

——混凝土灰水比，即水灰比的倒數(shù)；αa、αb——回歸系數(shù)。經(jīng)驗系數(shù)αa

、αb選用表系數(shù)碎石卵石αa0.530.49αb0.200.13混凝土影響混凝土強度的因素當混凝土水灰比值在0.40～0.80之間時越大，則混凝土的強度越低；當水泥強度越高，則混凝土強度越高?；炷劣绊懟炷翉姸鹊囊蛩?、骨料的影響（1）在水泥石強度及其它條件相同時，碎石混凝土的強度高于卵石混凝土的強度。碎石形狀不規(guī)則，表面粗糙、多棱角，與水泥石的粘結強度較高；卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石的粘結強度較低。（2）骨料級配良好，混凝土強度高。（3）骨料最大粒徑大，混凝土強度高。3、養(yǎng)護條件（1）在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥凝結硬化速度越快，早期強度越高；低溫時水泥混凝土硬化比較緩慢，當溫度低至0℃以下時，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險。（2）在保證溫度適宜情況下，濕度越高，混凝土強度越高。（3）混凝土澆筑完畢后，必須加強養(yǎng)護，保持適當?shù)臏囟群蜐穸?，以保證混凝土不斷地凝結硬化?；炷劣绊懟炷翉姸鹊囊蛩?、齡期齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護條件下所經(jīng)歷的時間。在正常的養(yǎng)護條件下，混凝土的抗壓強度隨齡期的增加而不斷發(fā)展，在7～14d內強度發(fā)展較快，以后逐漸減慢，28d后強度發(fā)展更慢?；炷恋膹姸劝l(fā)展可持續(xù)數(shù)十年。當采用普通水泥拌制的混凝土的抗壓強度與其齡期的對數(shù)成正比。式中：fn、f28——分別為n、28天齡期的抗壓強度，Mpa；n——養(yǎng)護齡期（n≥3）（d）?；炷劣绊懟炷翉姸鹊囊蛩?、施工條件（1）攪拌、振搗勻對混凝土強度有影響。（2）分次投料攪拌也可提高混凝土強度。6、摻外加劑和摻合料外加劑和摻合料的類型和用量直接影響混凝土的強度。提高混凝土強度的措施1、選高強度等級的水泥或早強型水泥2、采用低水灰比的干硬性混凝土3、采用濕熱養(yǎng)護混凝土4、先進的施工工藝，機械攪拌、機械振搗5、摻入混凝土外加劑和活性礦物摻合料，改善混凝土性能，促進強速發(fā)展混凝土五、配合比設計（一）定義：混凝土的配合比指各組成材料用量直接的比例關系（二）表示方法：1、以1m3混凝土中各項材料的質量表示；2、以質量比表示，水泥質量為1。工程中常用“質量比”表示。（三）應滿足的要求1、滿足結構設計的強度等級要求；2、滿足混凝土施工所要求的和易性；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)濟原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本?；炷廖?、配合比設計（四）基本參數(shù)水灰比（W/C

）、單位用水量（mw）和砂率（βs）是混凝土配合比設計的三個基本參數(shù)。水泥水砂石子水泥漿骨料混凝土單位用水量mw砂率βs水灰比W/C與強度、耐久性有關與流動性有關與粘聚性、保水性有關混凝土五、配合比設計（五）設計步驟1、初步配合比計算（1）確定配制強度fcu,o（2）確定水灰比W/C當混凝土強度等級＜C60時，按混凝土強度要求計算水灰比混凝土五、配合比設計（五）設計步驟（3）每立方米混凝土用水量的確定1）干硬性和塑性混凝土用水量的確定水灰比在0.40～0.80范圍內時，根據(jù)粗骨料的品種、粒徑及施工要求的坍落度，按下表選取。拌合物稠度卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm項目指標102040162040維勃稠度，s16～2017516014518017015511～151801651501851751605～10185170155190180165干硬性混凝土的用水量混凝土五、配合比設計（五）設計步驟（3）每立方米混凝土用水量的確定拌合物稠度卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm項目指標102031.540162031.540坍落度mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017222020519518575～90215195185175230215205195塑性混凝土的用水量水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土單位用水量應通過試驗確定?；炷廖濉⑴浜媳仍O計（五）設計步驟（3）每立方米混凝土用水量的確定2）流動性和大流動性混凝土用水量的確定以塑性混凝土用水量表中坍落度90mm的用水量為基礎，按坍落度每增大20mm，用水量

增加5kg，計算出混凝土用水量。摻外加劑時混凝土的用水量可按下式計算mwa＝mwo（1－β）式中mwa——摻外加劑時混凝土的單位用水量，kg；

mwo——未摻外加劑時混凝土的單位用水量，kg；

β——外加劑的減水率，應經(jīng)試驗確定?；炷廖?、配合比設計（五）設計步驟（4）每立方米混凝土水泥用量的確定

最小的水泥用量(kg/m3)項目

混凝土所處的最大的

普通混凝土

輕骨料混凝土

環(huán)境條件水灰比

有筋無筋有筋無筋1不受風雨影響混凝土不受限制

225

200

250

225

2

①受風雨影響的混凝土

0.7

250

225

275

250

②水位中或水位升降環(huán)境③潮濕環(huán)境

3①寒冷地區(qū)，水位升降

0.65

275

250

300

275②受水壓作用的混凝土

4寒冷地區(qū)、水位升降內

0.60

300

275

325

300計算出的水泥用量需滿足規(guī)定的最小水泥用量，如算得的水泥用量不低于規(guī)定的最小水泥用量，則耐久性合格；否則耐久性不合格，此時應取規(guī)定的最小水泥用量?；炷廖?、配合比設計（五）設計步驟（5）砂率的確定根據(jù)混凝土拌合物的坍落度、黏聚性及保水性等特征通過試驗來確定。根據(jù)本單位對所用材料的使用經(jīng)驗來確定。無統(tǒng)計資料，可按骨料種類、規(guī)格及混凝土的水灰比值按右表選取。水灰比卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)1020401620400.426~3225~3124~3030~3529~3427~320.530~3529~3428~3333~3832~3730~350.633~3832~3731~3636~4135~4033~380.736~4135~4034~3939~4438~4336~41混凝土的砂率(%)混凝土五、配合比設計（五）設計步驟（6）粗骨料和細骨料用量的確定1）體積法假定1m3混凝土拌合物體積等于各組成材料絕對體積及拌合物中所含空氣的體積之和。

解方程組，可得mso、mgo。式中：ρc、ρs、ρg、ρw——分別為水泥的密度，砂、石子的視密度，水的密度(kg/m3)；α——混凝土的含氣量百分數(shù)，在不使用引氣型外加劑時，可取α＝1?；炷廖?、配合比設計（五）設計步驟（6）粗骨料和細骨料用量的確定2）質量法質量法又稱為假定表觀密度法。假定1m3混凝土拌合物的質量為mcρ,解方程組可得mso、mgo。注：mcρ可根據(jù)積累的試驗資料確定；無資料時，其值可取2350～2450kg/m3?；炷廖濉⑴浜媳仍O計（五）設計步驟2、配合比的試配、調整與確定（1）配合比的試配、調整將初步配合比進行適配、調整，直到混凝土拌合物的和易性滿足要求為止，測出拌合物的實際表觀密度ρct。經(jīng)過和易性調整試驗得出的混凝土基準配合比，其水灰比不一定選用恰當，其結果是強度不一定符合要求，所以應檢驗混凝土的強度。一般采用三個不同的配合比，其中一個為基準配合比，另外兩個配合比的水灰比值，應較基準配合比分別增加及減少0.05，其用水量應該與基準配合比相同，砂率值可分別增加或減少1%。每種配合比制作一組（三個）試塊，標準養(yǎng)護28d試壓。混凝土五、配合比設計（五）設計步驟2、配合比的試配、調整與確定（2）配合比的確定水灰比：由水灰比和抗壓強