混凝土参考配合比设计及力学性能及氯离子扩散系数试验.docx

建筑材料试验汇报
（1）C80高强泵送混凝土配合比设计
（2）混凝土力学性能、氯离子扩散系数试验

内容一 混凝土配合比设计
一、试验目标
1.掌握混凝土配合比设计基础方法；
2.学习怎样测定混凝土拌合物基础性能；
3.为混凝土力学性能试验准备试件。

二、试验安排
1．4~6人为一小组,全班分成4个小组；
2．混凝土强度等级提议选C40混凝土、C80高强泵送混凝土，同学也能够自选其它强度等级。
3．混凝土试验用量按25升计算，成型试件以下：
100×100×100 3条
100×100×400 1条
100×100×200 3条
4．抗压强度测试R7和R28，其它性能测21天。

三、选题介绍
此次配合比设计试验，我们选择是制作C80高强泵送混凝土。一下是相关C80高强泵送混凝土介绍：
伴随混凝土技术不停发展，高效减水剂和高活性混凝土掺和料不停得到开发和应用和工程结构向大跨度、高层、超高层及超大型发展需要，混凝土强度、性能不停提升，尤其是越来越多大跨桥梁、高层建筑、地下、水下建筑工程修建和使用，使高强和高性能化混凝土已逐步成为关键工程结构材料。因为工程建设范围和规模不停扩大，要求混凝土含有高强、高体积稳定性、高弹性模量、高密实度、低渗透性、耐化学腐蚀性及高耐久性并含有高工作性等特征。所以，高强高性能混凝土在工程建设中将占据关键地位。
C80高强高性能混凝土是一个新型高技术混凝土，它是在大幅度提升一般混凝土性能基础上，采取现代混凝土技术，选择优质原材料，在严格质量管理条件下制成。除了水泥、水、集料外，必需掺加足够数量矿物质超细粉和高效外加剂。它是关键确保耐久性、工作性、多种力学性能、适用性、体积稳定性和经济合理性一个新材料。
1.C80高强高性能混凝土技术要求
　　C80高强高性能混凝土是在严酷环境下使用，要求易于泵送、浇筑、捣实，不离析，能长久保持高强、高韧性和体积稳定性，且使用寿命长。所以它必需含有工程设计和施工所要求优异综合技术特征，具体以下：
　　（1）含有高抗渗性和高抗介质侵蚀能力。高抗渗性是高耐久性关键。
　　（2）含有高体积稳定性，即低干缩、低徐变、低温度应变率和高弹性模量。
　　（3）高强、超早强，即满足工程结构或构件较高要求承载能力。
　　（4）含有良好施工性，即满足施工要求高流动性、高黏聚性，坍落度损失小，泵送后易于振捣，甚至免振达成自密实。
　　（5）经济合理，应利于节省资源、能源及环境保护。
　　2.C80高强高性能混凝土研制技术路径
　　C80高强高性能混凝土作为一个新型高技术混凝土，它研制要求我们必需从原材料，配合比，施工工艺和质量控制等方面综合考虑。首先必需优先选择优质原材料。其次在配合比研制时，在满足设计要求情况下，尽可能降低水泥用量并限制水泥浆体体积；依据工程具体情况掺用一个及一个以上矿物质超细粉掺和料；在满足流动度前提下，经过优选高效减水剂品种和剂量，尽可能降低混凝土水胶比。第三是正确选择施工方法，合理设计施工工艺并强化质量控制意识和方法，以确保C80高强高性能混凝土满足工程结构需要。
　　3. 原材料优选
　　（1）水泥。配制C80高强高性能混凝土宜选择52.5及以上硅酸盐水泥或一般硅酸盐水泥，在选择硅酸盐水泥时还需考虑硅酸盐水泥矿物组成和细度。
　　水泥关键成份C3S，C2S和C3A对混凝土性能影响较大，C3S对混凝土早期强度和后期强度全部有贡献；C2S水化较慢，通常只对后期强度有利；C3A水化速度最快，但C3A含量引发水泥和高效减水剂相互适应问题，C3A含量高于8%时，混凝土流动度损失较快，不利于混凝土泵送和振捣。高细度水泥早期强度较高，但后期强度增加较少，且早期产生水化热较高。所以，在选择水泥时，应依据工程具体情况，综合考虑凝结时间、强度、变形性和耐久性等方面特殊要求，本着经济合理标准，宜优先选择C3S含量高，C3A含量低于8%硅酸盐水泥。在确保强度前提下，还需满足质量稳定、需水量低、流动性好、活性较高等要求。
　　（2）细集料。宜优先选择细度模数中等偏粗（控制在2.7～3.1），质地坚硬、粒形良好天然河砂。对0.315mm筛孔经过量不应少于15%，对0.16mm筛孔经过量不应少于5%，含泥量不应大于1%（不含泥块）。另外，细集料应含有良好级配，且云母含量按质量计不宜大于1%；轻物质含量按质量计不宜大于1%；硫化物及硫酸盐含量（按SO3质量计）不宜大于0.5%；有机质含量按比色法评介，颜色不应深于标准色。
　　（3）粗集料。粗集料性能对高强高性能混凝土性能有较大影响，其中最关键是集料强度和界面黏结力，和骨料物理性能和化学成份。粗集料颗粒强度、针片状颗粒含量、含泥量及最大粒径等也是高强高性能混凝土强度和性能控制原因。
　　粗骨料强度对高强高性能混凝土强度影响很大，所以应选择质地坚硬未风化岩石，骨料母材抗压强度不应小于混凝土强度标准值1.3倍，宜优先选择致密辉绿岩、玄武岩、火成岩、花岗岩、大理石等。
　　粗骨料针片状颗粒含量不应大于5%，压碎指标值不应大于7%，表观密度应大于2650kg/m3，堆积密度应大于1450 kg/m3，吸水率应小于1.0%。
　　粗骨料最大粒径不应大于25mm；含泥量不应大于0.5%，不含泥块。粗骨料中不得混入风化和软弱颗粒，且粗骨料应含有良好颗粒级配。
　　对于C80高强高性能混凝土，因为碎石界面黏结力优于卵石混凝土，所以配制C80高强高性能混凝土宜优先选择碎石。
　　因为碱集料反应对高强高性能混凝土有巨大破坏作用，所以应尽可能选择无碱活性骨料，且骨料中不含有机质、硫化物和硫酸盐等杂质。
　　（4）外加剂。新型高效减水剂是配制C80高强高性能混凝土必需组分。新型高效减水剂对胶凝材料分散能力强、减水率高，可大幅降低混凝土单方用水量，不仅能增加混凝土拌和物流动性，保持混凝土坍落度损失功效好，而且能大幅度地提升混凝土强度和弹性模量，对降低徐变，提升混凝土耐久性也很有利。
　　在选择高效减水剂时，既要考虑到工程特点、施工条件、耐久性要求，也要考虑到高效减水剂种类、用量、混凝土强度和水泥适应性等。对于C80高强高性能混凝土考虑到混凝土拌和物坍落度损失及现场施工是否便利，可采取和缓凝剂复合高效减水剂。另外，所选择高效减水剂减水率不宜小于18%。
　　（5）外掺料。优质粉煤灰中含有大量活性较强SiO2和Al2O3，掺入混凝土拌和物中能和水泥水化产物Ca(OH)2进行二次反应，生成稳定水化硅酸钙凝胶，含有显著增强作用。优质粉煤灰中含有70%以上球状玻璃体，这些玻璃体表面光滑、无棱角、性能稳定，在混凝土中起润滑作用，减小了混凝土拌和物之间摩擦阻力，能显著改善混凝土拌和料和易性，提升混凝土拌和物可泵性。另外，混凝土中掺加优质粉煤灰还能够降低水化热、降低混凝土干燥收缩率，有效提升混凝土抗渗性、抗冻性、弹性模量等，还可提升混凝土抗硫酸盐腐蚀性能，抑制碱硅反应膨胀。配制C80高强高性能混凝土应采取Ｉ级粉煤灰，且SiO2和Al2O3总含量超出70%。
　　硅粉中含有大量非晶体球形颗粒SiO2，颗粒极细、活性较强，掺入到水泥混凝土中，其增强作用表现在：均匀分布于水化产物中，含有良好微填充效应，使混凝土密实化；对混凝土早、中期强度发展尤其有利；使混凝土中游离Ca(OH)2降低，原片状晶体尺寸缩小，在混凝土中分散度提升；且使混凝土中界面结构得到显著改善。这些特征造成混凝土强度和耐久性得到显著提升。用于C80高强高性能混凝土硅粉应符合下述质量指标：一是活性无定形二氧化硅含量大于90%；二是比表面积（BEF－N2吸附法）大于18000m2/kg；三是密度在2200kg/m3左右；四是平均粒径0.1mm～0.2mm。
　　（6）拌和水。配制C80高强高性能混凝土用水，采取饮用水，水中不得含有影响水泥正常凝结和硬化有害杂质，pH值应大于4。

四、试验原理
（一）混凝土配合比设计
1．混凝土配合比，是指单位体积混凝土中各组成材料质ne量百分比，确定这种数量百分比关系工作，就称为混凝土配合比设计
2．混凝土配合比设计基础要求
（1）满足结构设计强度等级要求；
（2）满足混凝土施工所要求和易性；
（3）满足工程所处环境对混凝土耐久性要求；
（4）符合经济标准，既节省水泥以降低混凝土成本。
3．一般混凝土计算配合比计算步骤
（1）确定混凝土配制强度
在已知混凝土设计强度和混凝土强度标准差时，则可由下式计算求得混凝土要求配制强度，即
=+1.645
混凝土强度等级
低于C20
C20~C35
高于C35
/MPa
4.0
5.0
6.0

（2）初步确定水灰比
鲍罗米公式
式中A、B—回归系数；fce—水泥强度等级；fcu，o—混凝土立方体抗压强度标准值
（适适用于混凝土强度等级小于C60）
（3）选定混凝土拌合水用量
（4）计算水泥用量
（5）确定合理砂率值
（6）根据质量法或体积法得出粗细骨料用量
（1）质量法： （2）体积法：

（7）计算混凝土外加剂掺量
（8）写出混凝土计算配合比
注意：计算配合比要经过试配、调整和确定。
（二）高强泵送混凝土工作性（可泵性)试验
1．用塌落度筒测定拌合物塌落度SL 、扩展度D
试验仪器：坍落度筒（截头圆锥形,由薄钢板或其它金属板制成,形状以下图。尺寸：上口100mm,下口200mm，高300mm 。）、捣帮、装料漏斗、小铁铲、钢直尺、镘刀等。

（1）稠度：以坍落度表示，单位mm，正确至5mm。
（2）粘聚性：以捣棒轻敲混凝土锥体侧面，如锥体逐步下沉，表示粘聚性良好。如锥体倒坍、崩裂或离析，表示粘聚性不好。
（3）保水性：提起坍落度筒后，如底部有较多稀浆析出，骨料外露，表示保水性不好；如无稀浆或少许稀浆析出，表示保水性良好。
2.用倒置塌落度筒测定筒内拌合物自由下落排空时间ts
用倒置塌落度筒测定筒内拌合物自由下落排空时间，适适用于塌落度大于140mm拌合物。粗骨料粒径不应大于25mm。
A仪器设备：塌落度筒，另需设置专门支架，将坍落度筒倒置于支架上，小口朝下，距底板500mm。筒底（小口）处装一可抽出底板，同时配置秒表。
B试验步骤：将拌合物分三次装入筒内，每次插捣15下，将上口抹平，快速抽出底板，测定拌合物自筒内流出至排空时间ts。
C结果分析：
如ts在5—25S范围内且扩展度D大于500 mm，则可认为工作性（可泵性）良好；如ts小于5 S或大于25S，应调整混凝土配合比或采取其它方法。

3.用L形流动仪测定流速
注：本试验适适用于坍落度大于140mm拌合物，粗骨料粒径小于25mm。具体试验方法以下：
A仪器设备：
①强制式混凝土搅拌机；
②L形流动仪（图3-47），为有机玻璃或金属制品；

图3-47 L形流动仪
③捣棒、抹刀（和坍落度试验用相同）；
④秒表（最少可计4点）。
B试验步骤：
①将L形流动仪底面水平放置，并合适湿润其内侧；
②将混凝土拌合物沿上缘倒入L形流动仪高端一侧容器中，装满后用捣棒插捣15次（如拌合物流动性较大而能自行充满时，可免去插捣），然后用抹刀抹平；
③上提隔板使拌合物流出，当流至50mm、100mm、300mm、和500mm远处（图3-47中A、B、C、D点）时，分别按下秒表（如拌合物流不到所测距离，就免去对应点计时），统计时间。
C 结果分析：
计算拌合物流速（以mm/s计）
υ1=（100-50）/t1；
υ2=（100-50）/t2；
υ3=（100-50）/t3；
式中t1 、 t2和t3分别为拌合物从图中A至B、B至C、C至D经过时间（S）。依据不一样需要，可选择任一υ值表示试验结果（如拌合物较粘稠，而只能测得υ1时，则以υ1表示结果；如拌合物流动性较大，则以υ2或υ3表示结果）。
五、试验室提供原材料
1．水泥
制造厂：北京水泥厂
京全部P.O 42.5 28天实际强度 42.5MPa（实际抵达52.5MPa以上，本试验中取为52.5MPa计算）
2．砂
产地：昌平
细度模数: 2.3-2.6中砂
表观密度：2.60g/cm3
其颗粒级配曲线以下：

3．石
产地：门头沟
最大粒径：20mm
表观密度：2.70g/cm3
4．掺合料
A 粉煤灰 产地：元宝山 Ⅰ级灰
B硅粉 挪威
5．减水剂
聚羧酸减水剂
掺量：C30：1.0%、减水率15% 。
C80：2.0%、减水率30%.

六、配合比设计过程
（1）相关高强混凝土配制
1.高强泵送混凝土配制技术方法
1)水泥选择
2)掺合料选择
3)减水剂选择
4)砂率选择
5)骨料选择
2.硅粉掺合料对混凝土强度影响
硅粉增强机理分析
1)硅粉关键特点
A活性SiO2含量高,颗粒尤其细,粒径约为0.1-0.3μm,为水泥颗粒径1/100—1/300.
B加入一定量硅粉,可增加CSH凝胶数量,降低不利于界面粘接Ca(OH)2数量,混凝土过分区界面粘接得到了加强,混凝土强度得到提升。
3.高效减水在配制高强泵送混凝土中作用
1)高效减水剂因为含有高减水作用，可给予混凝土拌合物大流动性，满足泵送施工要求。
2)在满足混凝土泵送施工情况下，能够降低混凝土水灰比，从而提升混凝土抗压强度。
3)掺入缓凝高效减水剂，能够满足混凝土泵送施工中保塑性要求（即混凝土塌落度损失要小）。
4.高强泵送混凝土对骨料要求
1.高强泵送混凝土对砂子要求
1)粗细
2)级配
3)含泥量
2.高强泵送混凝土对石要求
1)最大粒径
2)抗压强度
3)级配
（2）我们C80 高强泵送混凝土配制过程
1. 确定所配混凝土强度：
依据公式，，取为80MPa，为6.0MPa
计算可得：+
2. 依据鲍罗米公式确定水胶比：
查表可知：公式中A取0.46，B取0.07，水泥强度按52.5MPa算，可得：
依据网上资料有高强混凝土水灰比在0.25~0.4之间，同时上述公式在计算高强混凝土过程中不再适用，最终综合考虑，将水灰比取为0.27。
3. 查表计算用水量：
依据泵送混凝土要求，其初始坍落度在220~240mm，入模坍落度在180mm以上，给定碎石最大粒径20mm，减水剂掺量为2.2%。

加入减水率为33%左右减水剂，用水量可确定为：
¢
4. 计算胶凝材料用量：
因为要掺入矿物掺合料，水灰比变为水胶比。能够确定胶结材料用量为：

依据高强混凝土配合比设计要求，所加胶凝材料总量范围宜为600kg/m³以下，所以降低胶结材料用量为600kg/m3，以此为依据进行下面计算。同时在此次配合比设计过程中，我们计划加入20%粉煤灰，因为粉煤灰润滑作用，合适降低用水量为162kg/m³，同时我们再加入10%硅粉以增加CSH胶凝数量，降低不利于界面粘结Ca(OH)2数量，这么有利于混凝土强度提升。
依据用水量和水灰比
算出胶凝材料用量为：
162÷0.27=600kg/m³
由总胶凝材料用量有水泥用量为：

粉煤灰用量为
=
硅粉用量为：

最终胶凝材料用量为：
461+92+46=599kg/m³
减水剂用量为：
599×0.022=13kg/m³
6. 骨料用量确实定（质量法）：
依据高强混凝土设计要求有砂率应在42%~45%之间。综合考虑取为43%，C80混凝土表观密度为2460kg/m3。
混凝土砂石骨料用量为2460-162-46-461-92-13=1686kg/m³
所以有使用砂量为1686×0.43=725kg/m³
所以石用量为1689-726=961kg/m³
最终依据砂含水率为3%，实际用砂725÷0.97=748kg/m³，实际用水量为140kg

对于1m3混凝土有：
未考虑砂含水率其配合比为：
原料
水泥
水
减水剂
砂
石
硅粉
粉煤灰
质量/kg
461
162
13
725
961
46
92
考虑砂含水率其配合比为：
原料
水泥
水
减水剂
砂
石
硅粉
粉煤灰
质量/kg
461
140
13
748
961
46
92
计算得到25L混凝土所需多种原料用量为：
原料
水泥
水
减水剂
砂
石
硅粉
粉煤灰
质量/kg
11.53
3.5
0.33
18.7
24.0
1.15
2.3

七、配制过程
1. 仪器设备：
① 凝土搅拌机，容量为50L~100L，转速为（18~22）r/min；
② 台秤，称量50Kg，感量50g；
③ 量筒（100ml、100ml）；
④ 天平；
⑤ 拌铲和拌板等。
2. 机械搅拌步骤：
① 按设计配合比称取多种材料用量。
② 用按配合比称量水泥、砂、水及少许石子在搅拌机中预拌一次，使水泥砂浆部分黏附在搅拌机及叶片上，并刮去多出砂浆，以避免正式搅拌后配合比改变。
③ 依次向搅拌机内加入石子、砂和水泥，开动搅拌机干拌均匀后，将水渐渐加入，再将减水剂缓慢加入。全部加料时间不超出2min。
④ 将拌合物自搅拌机卸出，倾倒在铁板上 ，在经人工拌合2-3次，即可做拌合物各项性能试验或成型试件。从开始加水起，全部操作必需在30min内完成。
八、相关混凝土工作度
此次试验我们数据以下：
试验组编号
坍落度/cm
扩展度/mm
J22 3
24
500
结果分析：
在配制试验中，总体看来，混凝土流动性比较理想，而捣实性，粘聚性全部很好。其中，坍落度超出了22-24cm之间，满足设计要求，同时坍落物向四面展开均匀，说明混凝土匀质性很好，很好地确保了各项性能稳定。扩展度达成500mm，坍落时向四面均匀展开。另外，也没有出现显著离析渗水现象流动性，捣。实性及粘聚性全部很好，工作度达成了设计要求。我想混凝土工作度很好跟我们组加入了一定量粉煤灰是相关，粉煤灰是球形颗粒，能够起到润滑作用，加入适量粉煤灰有利于新拌混凝土工作度改善，提升了混凝土和易性。同时我们这次减水剂掺量是比较适合，也确保我们在做坍落度试验时并未看到十分显著离析现象。新拌混凝土性能其次也和试验中操作相关，注意多种用料加入次序和加入方法，比如水要分几次加入，硅粉要确保埋在其它用料中等，这么使得多种成份能愈加好地混合，使反应均匀而充足，多种物质全部能很好地发挥作用。

参考资料：
新拌混凝土性质之水泥影响：
一般水泥混凝土拌和物比矿渣水泥和火山灰水泥拌和物和易性好。矿渣水泥拌和物流动性即使大，但粘聚性差，轻易泌水离析； 火山灰水泥流动性小， 但粘聚性好。另外，水泥细度对水泥混凝土拌和物和易性也有影响，提升水泥细度能够改善拌和物粘聚性和保水性， 降低泌水、离析现象。
新拌混凝土性质之水灰比影响：
在单位混凝土拌和物中，集浆比确定后，即水泥浆用量为一固定数值时，水灰比即决定水泥浆稠度。水灰比较小，则水泥浆较稠，混凝土拌和物流动性亦较小，当水灰比小于某一极限时，在一定施工方法下就不能确保密实成型；反之，水灰比较大，水泥浆较稀，混凝土拌和物流动性即使较大．但粘聚性和保水性却随之变差。当水灰比大于某一极限值时，将产生严重离析、泌水现象。所以，为了使混凝土拌和物能够密实成型，所采取水灰比值不能过小；为了确保混凝土拌和物含有良好粘聚性和保水性，所采取水灰比值又不能过大。在实际工作中，为增加拌和物流动性而增加用水量时，必需确保水灰比不变，同时增加水泥用量，不然将显著降低混凝土质量。所以，决不能以单纯改变用水量方法来调整混凝土拌和物流动性。在通常使用范围内，当混凝土中水量一定时，水灰比在小范围内改变对混凝土拌和物流动性影响不大。

内容二 混凝土力学性能及
氯离子扩散系数试验
一、试验目标
1.掌握混凝土关键力学性测试方法。
2.学习用混凝土中氯离子扩散系数方法评定混凝土渗透性

二、通常要求
（1）混凝土物理力学性能试验通常以三个试件为一组。每组试件所用拌合物应从试验室用机械一次拌制完成。
（2）试件成型方法应视混凝土上设备条件和混凝土稠度而定。可采取振实台、振动棒等捣实。棱柱试件宜采取卧式成型。
（3）混凝土骨料最大粒径应小于试件最小边长1/3。

三、试验内容
1.混凝土抗压强度
2.混凝土劈裂抗拉强度
3.混凝土和钢筋握裹强度
4.混凝土中氯离子扩散系数

四、试验具体内容
试验一 混凝土立方体抗压强度试验
一、 试验仪器
（1）压力试验机（精度应为±1%，试件破坏荷载应大于压力机全量程20%且应小于全量程80%左右，试验机上下压板应有足够刚度，其中一块压板应带有球形支座，使压板和试件接触均衡，如右图）；
（2）钢尺（量程300mm，最小刻度1mm）

二、试验步骤
1.试件从养护地点取出后因立即进行试验，以免时间内部温度发生显著改变。
2.试件在试压前应先擦试洁净，测量尺寸并检验其外观。试件尺寸测量正确至1mm，并据此计算试件承压面积。入史册尺寸和工称尺寸之差不超出1mm，可按公称尺寸进行计算。
3.将试件安放在试验机下压板上，试件中心和试验机下压板中心对准，试件承压面应和成型时顶面垂直。
4.在试验中应连续均匀加载，加荷速度应为：混凝土强度等级≤C30时，取0.30~0.50MPa/s；混凝土强度等级≥C30时，取0.50~0.80MPa/s；混凝土强度等级≥C60时，取0.8~1.0MPa/s

三、结果计算
混凝土立方体抗压强度按下式计算

式中，为混凝土立方体试件抗压强度(MPa)；F为破坏荷载(N)；A为试件承压面积(mm2)。混凝土立方体抗压强度计算应正确至0.1 MPa 。
强度值得确定应符合下列要求：以三个试件算术平均值作为该组试件抗压强度值。三个测值中最大值和最小值中如有一个和中间值得差值超出中间值15%。则把最大及最小一并舍除，取中间值作为改组试件抗压强度值。如两个测值和中间值相差均超出15%,则该组试验结果无效。
取150mm×150mm×150mm立方体试件抗压强度为标准值。用非标准试件测得强度值均应乘以尺寸换算系数，对此次100mm×100mm×100mm试件取值为0.95。

四、数据统计
1.此次试验测7天强度值试验数据以下：
混凝土立方体抗压强度试验
试件编号
1
2
3
破坏荷载/kN
710
626
674
抗压强度/MPa
71.0
62.6
67.4
数据偏差
5.34%
7.12%
0.00%

数据计算:
由以上偏差计算能够看出，3组数据能够认为全部合格。取抗压强度平均值有：
，
因为采取是100mm×100mm×100mm试块，所以还需乘上换算因子0.95：

此即为本组混凝土7天抗压强度。
结果分析:
从试验结果来看，我们设计混凝土强度在7天时达成了63.7MPa，而7天强度约为28天强度0.85左右，所以28天强度应该在75MPa左右，不过考虑到我们在设计过程中加入了较多矿物掺合料，由火山灰反应特征能够知道，混凝土后期强度会有较大提升，所以达成设计强度应该是没有问题。我们也从这次试验中经过对结果分析查资料明白了更多知识。

2.此次试验测28天强度值试验数据以下：
混凝土28天抗压强度
试件编号
1
2
3
破坏荷载/kN
972
972
932
100×100×100mm试件抗压强度/MPa
97.2
97.2
93.2
数据偏差
0.00%
0.00%
4.12%
数据计算:
由以上偏差计算能够看出，3组数据能够认为全部合格，且数据分布很均匀，偏差较小。取抗压强度平均值有：
，
因为采取是100mm×100mm×100mm试块，所以还需乘上换算因子0.95：

此即为本组混凝土28天抗压强度。同时由上述试验结果我们能够看出此次配合比设计试验是较为成功。
结果分析:
从试验结果来看，我们设计混凝土强度在28天时达成了91.1MPa，首先，这个试验结果验证了我们前面猜想，我们设计强度值是89.87MPa，而试验结果91.1MPa和设计值相对误差仅为（91.1-89.87）÷89.87=1.37%，同时因为机器部分表面光滑度不够，吻合度不好，受力不均匀原因，实际强度可能会比试验结果更高些，不过，总而言之，这次试验结果和理论值还是十分靠近，由此可见，我们这次配合比设计试验室很成功，首先我认为这和我们所掺入粉煤灰经过火山灰反应而产生对后期强度增强是很相关系，一开始我们7天强度值有前述数据能够知道实际上是比理论值偏低，不过这是我们组在设计过程中鱼其它组不一样地加入了20%粉煤灰使混凝土后期强度有了很好发展，我想这是十分关键首先，也表现了矿物掺合料在混凝土中所起到关键作用。
当然我们设计方案还是有较大提升空间，比如说我们这次水泥用量相较其它组是一样，不过我们比她们多加了部分粉煤灰，无疑提升了我们所制作水泥造价，同时由后期大部分小组试件泌水全部比较严重能够看出，此次试验高效减水剂固含量较厂家所提供数值高，所以造成水量较富余，也就造成了此次试验中泌水现象出现，具体表现为在我们试件上全部有显著水线，即所制作混凝土试件在浇筑后过程中，因为上述所说水分富余原因，使得水分外泌，但因为制模所用模板阻隔，使得水在试件侧面积聚，最终蒸发即形成了水线。

参考资料：
混凝土受热和抗压强度关系：
（1）混凝土抗压强度和试验温度有很大关系,试验温度越高强度越低。试验温度在300℃以内时强度降低较小,高于300℃时混凝土强度急剧下降。
（2）混凝土抗压强度和冷却后静置时间相关系,通常来说,在最初3d内混凝土强度降低较多,以后伴随时间延长混凝土强度不仅不再降低反而会有所回升,这一现象在工程中得到验证。
（3）混凝土抗压强度还和冷却方法及冷却后所处环境相关,喷水冷却比自然冷却混凝土抗压强度要低,冷却后放在潮湿环境中混凝土抗压强度要低于放在自然环境中混凝土抗压强度。
（4）火山灰反应：在部分火山灰质混合料中，存在着一定数量活性二氧化硅、活性氧化铝等活性组分。所谓火山灰反应就是指这些活性组分和氢氧化钙反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙或水化硫铝酸钙等反应产物，其中，氢氧化钙能够起源于外掺石灰，也能够起源于水泥水化时所放出氢氧化钙。
在火山灰水泥水化过程中,火山灰反应是火山灰混合材中活性组分和水泥熟料水化时放出氢氧化钙反应。所以，火山灰水泥水化过程是一个二次反应过程。首先是水泥熟料水化，放出氢氧化钙，然后再是火山灰反应。这两个反应是交替进行，而且相互互为条件，相互制约，而不是简单孤立。

试验二 混凝土劈裂抗拉强度试验
一、 试验仪器
压力试验机、垫块、垫条和支架

二、试验步骤
1.试件从养护地点取出后，应立即进行试验。试件在试压前应先擦试洁净，测量尺寸并检验其外观。在实践中划线定出劈裂面位置。劈裂面应和试件成型时顶面垂直。
混凝土劈裂抗拉试验示意图
1-上压板　2-下压板　3-垫层　4-垫条

2.将试件放在试验机下压板中心位置，在上、下压板和试件之间垫一圆弧形垫块和垫条各一组，垫块应和试件成型时顶面垂直。（如右图）　　　　　　　
3.开动试验机，当上压板和试件靠近时，调整球座，便接触均衡。加载应连续均匀，当混凝土强度等级小于C30时，取0.2-0.5MPa/s，当混凝土强度等级大于等于C30时，取0.5-0.8Mpa/S。加载至试件破坏，统计破坏荷载。此次试验综合考虑各不一样强度混凝土需要，取加荷速度为0.5Mpa/S。

三、结果计算
混凝土劈裂抗拉强度应按下式计算：

式中，为混凝土劈裂抗拉强度(MPa)；F为破坏荷载(N)；A为试件劈裂面面积(mm2)。劈裂抗拉强度计算正确到0.01MPa。
取立方体试件劈裂抗拉强度为标准值。用非标准试件测得强度值均应乘以尺寸换算系数，正确试件取值为0.85。数据处理和混凝土抗压强度相同。

四、数据统计
此次试验我们得到数据以下：
混凝土劈裂抗拉强度
试件编号
1
2
3
破坏荷载/kN
104
98
120
劈裂抗拉强度/MPa（）
6.62
6.24
7.64
数据偏差
0.00%
5.77%
15.38%

数据处理：
依据上述数据可知此次试验数据中第三组数据和数据中间值相对差值超出15%，所以去6.62MPa作为本组试件劈裂抗压强度值，因为此次试验采取是100mm×100mm×100mm非标准试件，所以还需乘上尺寸换算系数：

结果分析：
混凝土抗拉强度只有抗压强度1/10～1/20，且伴随混凝土强度等级提升，比值降低。混凝土在工作时通常不依靠其抗拉强度。但抗拉强度对于抗开裂性相关键意义，在结构设计中抗拉强度是确定混凝土抗裂能力关键指标。有时也用它来间接衡量混凝土和钢筋粘结强度等。此次我们设计是C80泵送混凝土（设计强度为90MPa），依据上述值可知该值在设计强度1/16左右，符合设计要求。
从试验中能够看出，和测量抗压强度时不一样，劈裂抗拉强度测量时机器没加载多久，试块就被破坏了。从最终计算结果也能够看出，相比于抗压强度，混凝土劈裂抗拉强度是要小得多。劈裂抗拉强度在一定程度上反应了混凝土试块抗拉能力，在上下同时垫上了拱状物情况下，受力愈加集中，全部力经过拱和试块接触一长条进行传输，这一地带也成为了破坏开始地方。另外我观察到，混凝土块破坏全部是从试块上部开始产生裂纹，然后上部裂纹扩大最终断裂成两半。猜测可能原因是和混凝土接触机器上部构件是产生力主动力，而下部平台基础上是不动。以此形成了下部支持力“反应迟钝”，上部力增加较快，下部力增加相对滞后。同时以后次试验中我们也能够看出混凝土抗拉性能是比较差，这点在之前水泥胶砂抗折强度试验中也能够知道，有此次试验，我们能够知道在混凝土中加入钢筋关键意义，钢筋有较高抗拉强度，这么二者结合也是其性能在抗拉和抗压方面全部能有很好表现。
同时在网上查得混凝土轴心抗拉强度ft可按劈裂抗拉强度fts换算得到，换算系数可由试验确定，但未查得换算系数，故没能采取这种措施对照评定。各强度等级混凝土轴心抗压强度标准值fck、轴心抗拉强度标准值ftk应按下表采取：
强度种类
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
fck
10.0
13.4
16.7
20.1
23.4
26.8
29.6
32.4
35.5
38.5
41.5
44.5
47.4
50.2
ftk
1.27
1.54
1.78
2.01
2.20
2.39
2.51
2.64
2.74
2.85
2.93
2.99
3.05
3.11
还需注意是，相同强度等级混凝土轴心抗压强度设计值fc、轴心抗拉强度设计值ft低于混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值fck、ftk。

参考资料：
1、轴心抗拉强度：
对混凝土试件直接施加轴心荷载测定抗拉强度，叫做轴心抗拉强度。这是直接测定混凝土“真正抗拉强度”试验方法，在计算上无需作任何理论上近似假定。不过，因为在试验过程中，荷载作用线极难和试件轴心线完全重合在一起，而且因为夹具夹紧试件所造成局部应力集中，往往使试件发生局部破坏，结果是试验值往往偏低或离散性较大。
2、劈裂抗拉强度测量时试块放置：
在做劈裂抗拉强度试验时，受力面要平行于浇模时试件顶面。原因在于：这么能使试件受劈裂尺寸正确；不用试件顶面，是因为制作时顶面平整程度比侧面差，有时顶面砂浆会多些等。

试验三 混凝土钢筋握裹力强度τ测定
一、试验内容
试件六个为一组(实际为2个)；试件尺寸:100×100×200mm；加荷速度400N/S；此次所用混凝土龄期为14天。
加载时到下面任何一个情况时停止加载：
(1) 钢筋达成屈服；(2)混凝土发生破裂；(3)钢筋滑动超出0.1mm；
试验时采取φ16mm光圆钢筋,拔至最大荷载时停止试验。

二、结果计算
混凝土钢筋握裹力强度计算公式：

式中，τ——钢筋握裹强度
P1——滑动变形为0.01mm时荷载(N).
P2——滑动变形为0.05mm时荷载(N).
P3——滑动变形为0.1mm时荷载(N)
l—钢筋埋入长度

三、试验数据统计：
混凝土钢筋握裹强度τ测定
试件编号
1
2
滑动荷载/kN
90
69

数据处理：
本试验中没有采取标准中推荐计算方法，而是直接利用破坏时荷载大致作为判定钢筋握裹强度依据。
，以此能够计算得到钢筋握裹强度为：

这能够从一定程度上反应钢筋握裹强度。
结果分析：
混凝土抵御钢筋滑移能力物理量，以它滑移力除以握裹面积来表示（Mpa），通常情况下，握裹强度是指沿钢筋和混凝土接触面上剪应力，亦即是粘结应力。实际上，钢筋周围混凝土应力及变形状态比较复杂，握裹力使钢筋应力伴随钢筋握裹长度而改变，所以，握裹强度伴随钢筋种类，外观形状和在混凝土中埋设位置，方向不一样而改变，也和混凝土本身强度相关，即混凝土抗压强度越高，握裹强度越大。
此次得出钢筋握裹强度数值还是比较理想，第一次滑动荷载比较大可能是因为钢筋表面螺纹造成，由此也能够看出使用螺纹钢筋关键意义，钢筋抗拉、抗压性能均好，混凝土抗压性能强，但抗拉性能较弱。二者结合一起共同工作，可充足利用材料性能，其工作前提是：
（1）二者温度线膨胀系数相靠近；
（2）二者之间产生良好粘结力。
（3）钢筋有良好锚固
而螺纹钢筋能够很好加强钢筋和混凝土粘结，同时，综合此次试验结果能够知道我们设计钢筋也含有很好握裹强度。

参考资料：
A、由试验可知,粘结锚固能力可有四种路径得到:
(1)胶结力:钢筋和混凝土接触面上化学吸附作用力
这种力通常很小,当接触面发生相对滑移时,该力即消失,仅在受力阶段局部无滑移区域起作用.
(2)摩擦力:混凝土收缩,将钢筋勒紧,握裹而产生.
(3)机械咬协力:钢筋表面凹凸不平和混凝土之间产生.变形钢筋含有横肋会产生咬协力,是变形钢筋粘结力关键起源.
(4)锚固:钢筋段部加弯钩,弯折或锚固区焊短钢筋,焊角钢等来提供能力.
B、影响粘结强度原因:
(1)混凝土强度、锚固长度.
(2)保护层相对厚度、锚筋外形特征.
(3)配箍情况、混凝土浇注情况.
(4)锚筋受力情况等
C、锈蚀钢筋增大握裹力原因：④
(1)钢筋锈蚀麻点增加了和混凝土机械咬协力；
(2)相同直径钢筋，表面经氧化锈蚀后，体积膨胀，增加了表面积和粗糙程度，提升了握裹力；
(3)混凝土在硬结收缩过程中，将钢筋锈皮紧压在钢筋表面，使锈皮和钢筋摩阻力大大提升，可能填补锈皮本身强度不足。
D、锈蚀钢筋握裹力处理：
（1）带有微筋其失重率小于0.37%自然锈蚀钢筋，因为其强度损失极小，而其握裹应力提升四倍多。所以，可不予除锈，直接用于结构物中，更不应清楚钢筋表面形成黑灰色一层致密氧化铁薄膜。
（2）锈蚀钢筋握裹应力，即使伴随钢筋锈蚀程度增大而增大，但绝不能以此为由，对钢筋不加保