建筑材料混凝土及砂浆.pptx

1第六章第六章 混凝土及砂混凝土及砂浆七、普通混凝土的配合比设计七、普通混凝土的配合比设计一、混凝土概念及其分类一、混凝土概念及其分类二、混凝土和易性的概念、测定方法及影响因素二、混凝土和易性的概念、测定方法及影响因素三三、混凝土的强度的概念、测定方法及影响因素、混凝土的强度的概念、测定方法及影响因素四、混凝土的变形四、混凝土的变形五、混凝土的耐久性五、混凝土的耐久性六、混凝土外加剂六、混凝土外加剂 砂浆，由胶凝材料和细骨料配制而成。砂浆，由胶凝材料和细骨料配制而成。2概概 述述一、混凝土的概念：一、混凝土的概念：广义上，凡是由胶凝材料、水、粗细骨料，按适当配合广义上，凡是由胶凝材料、水、粗细骨料，按适当配合比拌制成拌合物，经一定时间的凝结硬化而成的人造石材统比拌制成拌合物，经一定时间的凝结硬化而成的人造石材统称为混凝土。称为混凝土。水泥混凝土，通常简称混凝土，是由水泥与粗细骨水泥混凝土，通常简称混凝土，是由水泥与粗细骨料构架而成的人造石材。料构架而成的人造石材。优点优点:原材料来源广、制作工艺简单、成本低，原材料来源广、制作工艺简单、成本低，强度强度高、耐久性好、适合各种环境高、耐久性好、适合各种环境混凝土组分混凝土组分混凝土组分混凝土组分混凝土截面混凝土截面混凝土截面混凝土截面3二、混凝土分类二、混凝土分类v 按密度分按密度分重混凝土重混凝土02700kg/m3普通混凝土普通混凝土019002500kg/m3轻混凝土轻混凝土01900kg/m3普通混凝土普通混凝土:强度等级强度等级C7.5C7.5C60MPaC60MPa高强度混凝土高强度混凝土:强度等级强度等级C60C60C100MPaC100MPa超高强度混凝土超高强度混凝土:大于大于C100MPaC100MPav 按强度分按强度分v 按胶材分按胶材分水泥混凝土水泥混凝土沥青混凝土沥青混凝土水玻璃混凝土水玻璃混凝土聚合物混凝土聚合物混凝土概概 述述4二、混凝土分类二、混凝土分类v 按用途按用途结构混凝土结构混凝土装饰混凝土装饰混凝土防水混凝土防水混凝土防辐射混凝土防辐射混凝土耐酸混凝土耐酸混凝土道路混凝土道路混凝土素混凝土素混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土预应力钢筋混凝土预应力钢筋混凝土钢纤维混凝土钢纤维混凝土钢丝网混凝土钢丝网混凝土 v 按按增强材料增强材料 和增强方式和增强方式概概 述述5生生产以及施工工以及施工工艺常规施工混凝土常规施工混凝土泵送混凝土泵送混凝土喷射混凝土喷射混凝土碾压混凝土碾压混凝土6三、混凝土优点与不足三、混凝土优点与不足v混凝土在土建工程中能够得到广泛应用，是由于它具有混凝土在土建工程中能够得到广泛应用，是由于它具有优越的技术性能及良好的经济效益。优越的技术性能及良好的经济效益。v具有如下优点：具有如下优点：。v具有如下缺点：具有如下缺点：原材料来源丰富原材料来源丰富性能可调性能可调塑性良好塑性良好可用钢筋增强可用钢筋增强久性良好久性良好经济性好经济性好工艺简单工艺简单利于环保利于环保自重大自重大脆性脆性抗拉强度低，变形小抗拉强度低，变形小收缩及裂缝现象收缩及裂缝现象破损修复难度大破损修复难度大7第二第二节 普通混凝土的普通混凝土的组成材料及技成材料及技术要求要求 概述：概述：普通混凝土的概念：普通混凝土的概念：普通混凝土是指采普通混凝土是指采用水泥、砂、石和水配制而成的表观密度为用水泥、砂、石和水配制而成的表观密度为19002700kg/m3的人造石材。的人造石材。普通混凝土的组分：普通混凝土的组分：水泥水泥 细骨料细骨料(砂子砂子)粗骨料粗骨料(石子石子)拌和水拌和水8普通混凝土的普通混凝土的组成及作用成及作用水泥水泥水水水泥浆水泥浆石子石子砂子砂子骨骨 料料新拌混凝土新拌混凝土100%体积体积6075%2540%1421%2128%3942%凝结硬化凝结硬化硬化混凝土硬化混凝土混凝土外加剂混凝土外加剂 为了改善或提高混为了改善或提高混凝土的性能凝土的性能715%9各各组成材料的作用：成材料的作用：水泥浆：水泥浆：硬化前硬化前包裹润滑作用包裹润滑作用硬化后硬化后胶结填充作用胶结填充作用与水形成水泥浆，赋予新拌混凝与水形成水泥浆，赋予新拌混凝土以流动性。土以流动性。包裹在所有骨料表面，通过水泥浆的凝结硬包裹在所有骨料表面，通过水泥浆的凝结硬化，将砂、石骨料胶结成整体；填充骨料堆积体化，将砂、石骨料胶结成整体；填充骨料堆积体空隙，形成固体。空隙，形成固体。骨骨 料：骨架料：骨架廉价的填充材料，节省水泥用量廉价的填充材料，节省水泥用量混凝土的骨架，减小收缩，抑制裂缝的扩展混凝土的骨架，减小收缩，抑制裂缝的扩展传力作用传力作用降低水化热降低水化热提供耐磨性提供耐磨性10各各组成材料的作用：成材料的作用：水：水：混凝土中的拌和水有两个作用混凝土中的拌和水有两个作用:供水泥的水化反应供水泥的水化反应 赋予混凝土的和易性赋予混凝土的和易性 剩余水留在混凝土的孔剩余水留在混凝土的孔(空空)隙中隙中 使混凝土中产生孔隙使混凝土中产生孔隙 对防止塑性收缩裂缝与和易性对防止塑性收缩裂缝与和易性有利有利 对渗透性、强度和耐久性对渗透性、强度和耐久性不利不利11各各组成材料的作用：成材料的作用：外加剂：外加剂：化学外加剂：改善混凝土的性能化学外加剂：改善混凝土的性能 缓凝剂缓凝剂 使水泥浆凝结硬化速度减慢；使水泥浆凝结硬化速度减慢；促凝剂促凝剂 使水泥浆凝结硬化速度减慢；使水泥浆凝结硬化速度减慢；减水剂减水剂 减少拌和需水量；减少拌和需水量；引气剂引气剂 在混凝土中引起封闭气孔；在混凝土中引起封闭气孔；矿物掺合料：减少水泥用量，改善混凝土性能矿物掺合料：减少水泥用量，改善混凝土性能 粉煤灰粉煤灰 硅灰硅灰 矿渣矿渣12水水泥泥v品种的选择：品种的选择：应应当当根根据据工工程程的的性性质质和和工工程程所所处处环环境境要要求求(见下表见下表)工程中最常用的是六大水泥工程中最常用的是六大水泥 v强度等级的选择强度等级的选择应当与混凝土的设计强度等级相适应应当与混凝土的设计强度等级相适应原则：高对高，低对低原则：高对高，低对低约为混凝土强度等级的约为混凝土强度等级的1.01.01.51.5倍倍二、混凝土的组成材料混凝土的组成材料13常用水泥混凝土的选用参考表常用水泥混凝土的选用参考表水泥品种水泥品种使用部位及环境使用部位及环境硅酸盐硅酸盐水泥水泥普通普通水泥水泥矿渣矿渣水泥水泥火山灰火山灰水泥水泥粉煤灰粉煤灰水泥水泥工工程程特特点点1.1.厚大体积混凝土厚大体积混凝土2.2.快硬混凝土快硬混凝土3.3.高强高强(高于高于C40)C40)混凝土混凝土4.4.有抗渗要求的混凝土有抗渗要求的混凝土5.5.耐磨混凝土耐磨混凝土环环境境条条件件1.1.在普通气候环境中混凝土在普通气候环境中混凝土2.2.在干躁环境中混凝土在干躁环境中混凝土3.3.在高湿度环境中或永远在水下混凝土在高湿度环境中或永远在水下混凝土4.4.在在严严寒寒地地区区的的露露天天混混凝凝土土，寒寒冷冷地地区区处在水位升降范围内的混凝土处在水位升降范围内的混凝土5.5.严寒地区在水位升降范围内的混凝土严寒地区在水位升降范围内的混凝土注：注：号表示优先选用；号表示优先选用；表示可以使用；表示可以使用；表示不得使用。表示不得使用。二、混凝土的组成材料混凝土的组成材料14骨料骨料 粗骨料粗骨料细骨料细骨料细骨料细骨料:粒径粒径4.75 mm4.75 mm以下的骨料称为细骨料，俗称砂。以下的骨料称为细骨料，俗称砂。(1)(1)细骨料的种类及其特性：细骨料的种类及其特性：河砂河砂 山砂山砂 海砂海砂 圆滑、坚固，杂质少，属上等砂；圆滑、坚固，杂质少，属上等砂；含贝壳碎片、可溶性盐类等；含贝壳碎片、可溶性盐类等；多棱角，粘聚性比河砂好，含泥土多棱角，粘聚性比河砂好，含泥土和有机杂质较多。和有机杂质较多。碎石经机械轧碎筛选而成，富棱角，杂质少，碎石经机械轧碎筛选而成，富棱角，杂质少，但细粉多。同时加工成本较高。但细粉多。同时加工成本较高。天然砂：天然砂：人工砂：人工砂：按按产产源源分分类类15(2)(2)细骨料的技骨料的技术性性质：国家标准国家标准GB/T146842001建筑用砂建筑用砂主主要要内内容容B颗粒形状和表面特征颗粒形状和表面特征C颗粒级配及粗细程度颗粒级配及粗细程度D强度、坚固性强度、坚固性E碱活性集料碱活性集料A有害杂质的含量有害杂质的含量16n含泥量和泥块含量含泥量和泥块含量 云母含量云母含量 轻物质含量轻物质含量有有机质含量机质含量 硫化物和硫酸盐含量硫化物和硫酸盐含量A A 有害杂质的含量：有害杂质的含量：妨碍水泥水化、凝结、消弱水泥石妨碍水泥水化、凝结、消弱水泥石与骨料黏结，或与水化产物发生化学反应与骨料黏结，或与水化产物发生化学反应(2)(2)细骨料的技术性质细骨料的技术性质：B B 骨料形状及表面特征骨料形状及表面特征:影响与水泥的黏结及拌合物流影响与水泥的黏结及拌合物流动性动性山砂山砂:多棱角、粗糙多棱角、粗糙 黏结好黏结好 强度高强度高河和海砂河和海砂:呈圆形光滑呈圆形光滑 黏结差黏结差 强度高强度高 流动性流动性好好17C C 颗粒级配及粗细程度颗粒级配及粗细程度1.1.颗粒颗粒粗细程度及粗细程度及级配的概念：级配的概念：颗粒级配颗粒级配是指粒径大小不同的颗粒相互搭配的比例情况或是指粒径大小不同的颗粒相互搭配的比例情况或散粒材料中不同粒径的颗粒相互搭配情况散粒材料中不同粒径的颗粒相互搭配情况2.2.级配的意义级配的意义l空隙低空隙低l表面积小表面积小l适量细颗粒适量细颗粒用于填充骨料空隙的水泥浆量少用于填充骨料空隙的水泥浆量少用于包裹骨料表面的水泥浆量少用于包裹骨料表面的水泥浆量少填充作用使混凝土结构更加密实填充作用使混凝土结构更加密实(2)(2)细骨料的技术性质细骨料的技术性质：砂的粗细程度：砂的粗细程度：是指不同粒径的砂粒混合在一起后的平均是指不同粒径的砂粒混合在一起后的平均粗细程度粗细程度。18(2)(2)细骨料的技术性质细骨料的技术性质：骨料级配示意图骨料级配示意图19A A：砂的粗细程度的表征参数：砂的粗细程度的表征参数：细度模数细度模数f B B：砂的颗粒级配的表征参数：砂的颗粒级配的表征参数：级配区级配区级配曲线级配曲线注意：有两个注意：有两个(2)(2)细骨料的技术性质细骨料的技术性质：Mx=3.73.1 粗砂粗砂Mx=3.02.3中砂中砂Mx=2.21.6 细砂细砂Mx=1.50.7 特细特细20编号编号 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7筛孔尺寸筛孔尺寸 4.754.75 2.36 2.36 1.18 1.18 0.60 0.60 0.30 0.30 0.15 0.15筛余筛余(g)(g)m m1 1m m2 2 m m6 6m m7 7分计筛余分计筛余(%)(%)a a1 1a a2 2 a a6 6累计筛余累计筛余(%)(%)A A1 1=a=a1 1 A A2 2=a=a1 1+a+a2 2A A6 6=a=a1 1+a+a6 6粗细程度表征粗细程度表征:筛分析法筛分析法(2)(2)细骨料的技术性质细骨料的技术性质：21n级配的评价级配的评价-筛分析方法筛分析方法编号编号筛孔尺寸筛孔尺寸I I区区IIII区区IIIIII区区14.75mm100 100 100 22.36mm35525015031.18mm6535501025040.60mm 85717041401650.30mm95809270855560.15mm100901009010090实际工程中，尽可能选择级配良好的中砂拌制混凝土实际工程中，尽可能选择级配良好的中砂拌制混凝土(2)(2)细骨料的技术性质细骨料的技术性质：级配合格判定级配合格判定:砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内；除砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内；除4.75mm4.75mm和和600600m m筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5 5。22n3).3).坚固性坚固性n4.4.物理性质物理性质砂的坚固性是指砂在气候、环境变化或其它砂的坚固性是指砂在气候、环境变化或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力物理因素作用下抵抗破裂的能力u砂的表观密度砂的表观密度u堆积密度堆积密度u空隙率空隙率u含水量等含水量等(2)(2)细骨料的技术性质细骨料的技术性质：23概念概念:混凝土组成材料中，粒径大于混凝土组成材料中，粒径大于4.75mm4.75mm的颗粒的颗粒。(3)粗骨料粗骨料(石子石子)24n分类分类1.1.根据来源根据来源天然粗骨料天然粗骨料人工粗骨料人工粗骨料碎石碎石人工陶粒轻骨料人工陶粒轻骨料粗骨料粗骨料(石子石子)2.2.根据表面状态根据表面状态碎石碎石卵石卵石3.3.根据堆积密度根据堆积密度普通粗骨料普通粗骨料轻粗骨料轻粗骨料251 1)有害物质含量有害物质含量泥和泥块含量的定义：泥和泥块含量的定义：泥：粒径小于泥：粒径小于0.075mm0.075mm的颗粒的颗粒泥块：粒径大于泥块：粒径大于4.75mm4.75mm经水洗、手捏后小于经水洗、手捏后小于2.36mm2.36mm的颗粒。的颗粒。碱活性骨料：碱活性骨料：指含有活性指含有活性SiO2的岩石颗粒。的岩石颗粒。2)2)颗粒形状与表面特征颗粒形状与表面特征3)3)强度：强度：骨料重要作用是减少因荷载、干缩或引起的变形，用刚性骨架骨料重要作用是减少因荷载、干缩或引起的变形，用刚性骨架提高混凝土强度和变形模量提高混凝土强度和变形模量压碎指标压碎指标(间接法间接法)立方体立方体(圆柱体圆柱体)抗压强度抗压强度(直接法直接法)粗骨料技术性质粗骨料技术性质针状颗粒：针状颗粒：是指颗粒长度大于该颗粒所在粒级平均粒径是指颗粒长度大于该颗粒所在粒级平均粒径2.4倍的颗粒。倍的颗粒。片状颗粒：片状颗粒：是指颗粒厚度小于该颗粒所在粒级平均粒径是指颗粒厚度小于该颗粒所在粒级平均粒径0.4倍的颗粒。倍的颗粒。26压碎指标：压碎指标：直接法直接法就是将制作粗骨料的母岩制成边长为就是将制作粗骨料的母岩制成边长为50mm50mm的立方的立方体体(或直径与高均为或直径与高均为50mm50mm的圆柱体的圆柱体)试件，浸水试件，浸水48h 48h 后，测定后，测定其极限抗压强度值。其极限抗压强度值。强度配制原则：强度配制原则：骨料强度混凝土强度骨料强度混凝土强度 碎石强度指标：碎石强度指标：母岩立方体抗压强度母岩立方体抗压强度压碎指标。压碎指标。卵石强度指标：卵石强度指标：压碎指标压碎指标粗骨料技术性质粗骨料技术性质274)4)颗粒级配颗粒级配(筛分析检验筛分析检验)标准筛的孔径标准筛的孔径为为2.36、4.75、9.5、16、19、26.5、31.5、37.5、53、63、75及及90mm等共等共12个筛。个筛。粗骨料技术性质粗骨料技术性质级级配配类类型型间断级配：间断级配：连续级配：连续级配：石子由小到大各粒级相连的级配。石子由小到大各粒级相连的级配。石子用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒石子用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒级相配级相配,中间为不连续的级配。中间为不连续的级配。28公称粒级公称粒级筛孔尺寸筛孔尺寸/mm2.36(2.5)4.75(5)9.5(10)16.0(15)19.0(20)26.5(25)31.531.537.5连连续续粒粒级级5-1095-10080-1000-1505-1695-10085-10030-600-1005-2095-10090-10040-80-0-1005-2595-10090-100-30-70-0-505-31.595-10090-10070-90-15-45-0-505-40-95-10070-90-30-65-0-5粗骨料级配要求粗骨料级配要求粗骨料技术性质粗骨料技术性质29单粒粒级石子石子级配要求配要求公称粒级公称粒级筛孔尺寸筛孔尺寸/mm/mm2.362.36(2.5(2.5)4.75 4.75(5)(5)9.5 9.5(10)(10)16.0 16.0(15)(15)19.0 19.0(20)(20)26.5 26.5(25)(25)31.5 31.5 31.5 31.5 37.5 37.5(35)(35)单单粒粒粒粒级级 10-2010-2095-10095-10085-10085-1000-150-150 016-31.516-31.595-10095-10085-10085-1000-100-100 020-4020-4095-10095-10080-10080-1000-100-1031.3-6331.3-6395-10095-10075-10075-10045-7545-7540-8040-8095-10095-10070-10070-100粗骨料技术性质粗骨料技术性质306)6)最大粒径最大粒径粗骨料所在公称粒级的上限称为粗骨料最大粒径粗骨料所在公称粒级的上限称为粗骨料最大粒径粗骨料的最大粒径限制粗骨料的最大粒径限制 粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1/41/4不得大于钢筋间最小净距的不得大于钢筋间最小净距的3/43/4对于混凝土实心板对于混凝土实心板,骨料的最大粒径不宜超过板厚的骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3,1/3,且不得超过且不得超过40mm40mm同同时时满满足足粗骨料技术性质粗骨料技术性质3132混凝土拌合及养混凝土拌合及养护用水用水 1 1、对拌和水的质量要求：、对拌和水的质量要求：1)1)、不影响混凝土的凝结硬化、不影响混凝土的凝结硬化2)2)、无损于混凝土强度发展及耐久性、无损于混凝土强度发展及耐久性3)3)、不加快钢筋锈蚀、不加快钢筋锈蚀4)4)、不引起预应力钢筋脆断、不引起预应力钢筋脆断5)5)、不污染混凝土表面、不污染混凝土表面Waterthatissafetodrinkissafetouseinconcrete.33 1 1、海水、海水 2 2、富有有机杂质的沼泽水、含有腐植酸或其他酸、富有有机杂质的沼泽水、含有腐植酸或其他酸、盐的污水和工业废水盐的污水和工业废水 3 3、氢离子指数、氢离子指数PHPH4 4的水的水 4 4、影响混凝土物理力学性能的水、影响混凝土物理力学性能的水 具体工程中参照具体工程中参照JGJ63-89JGJ63-89的规定执行的规定执行 注意注意工程中有四类水不能用来拌制砼：工程中有四类水不能用来拌制砼：34思考题n1.普通混凝土的主要组成材料有哪些？各组成材普通混凝土的主要组成材料有哪些？各组成材料在硬化前后的作用如何？料在硬化前后的作用如何？n2 2何谓骨料级配？如何判断骨料级配是否良好？何谓骨料级配？如何判断骨料级配是否良好？n3.3.砂子标准筛分曲线图中的砂子标准筛分曲线图中的1 1区、区、2 2区、区、3 3区说明什区说明什么问题？三个区以外的区域又说明什么？配制混么问题？三个区以外的区域又说明什么？配制混凝土时应选用那个区的砂好些，为什么？凝土时应选用那个区的砂好些，为什么？35第二第二节 混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物的和易性 1.1.和易性的和易性的(workability)含义含义和易性：和易性：混凝土拌合物易于各种施工工序操作，并能获得混凝土拌合物易于各种施工工序操作，并能获得质量质量均匀均匀、成型密实成型密实的一种的一种综合性能综合性能，也称工作性，包括：，也称工作性，包括：流动性流动性:指混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下产指混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。生流动，并均匀密实地填满模板的性能。粘聚性：粘聚性：指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层或离析现象的性质。有一定的粘聚力，不致产生分层或离析现象的性质。保水性保水性:指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保持指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保持水份的能力，不致产生严重泌水现象的性能。水份的能力，不致产生严重泌水现象的性能。36泵送混凝土 PumpingConcrete37泵送混凝土 PumpingConcrete38碾压混凝土RollerCompactedConcrete39粘聚性粘聚性不好不好离析离析分层分层组份分离组份分离不均匀不均匀骨料下沉骨料下沉水泥浆上浮水泥浆上浮砼拌合物粘聚性不良时，硬化后会出现蜂窝、砼拌合物粘聚性不良时，硬化后会出现蜂窝、麻面。大型的砼拌和物，甚至出现狗洞现象。麻面。大型的砼拌和物，甚至出现狗洞现象。粘聚性粘聚性混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定粘聚混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定粘聚力，在运输和浇注过程中不致发生力，在运输和浇注过程中不致发生分层、离析分层、离析现象使混凝土现象使混凝土保持整体均匀的性能保持整体均匀的性能。40分分层离析与泌水离析与泌水现象及其危害象及其危害分层离析分层离析 现象：现象：粗骨料从混凝土的水泥砂浆中分离出来的倾向粗骨料从混凝土的水泥砂浆中分离出来的倾向 与拌和物的粘聚性有关。与拌和物的粘聚性有关。危害：危害：分层离析将导致硬化后的混凝土产生蜂窝和麻分层离析将导致硬化后的混凝土产生蜂窝和麻 面，影响均匀性。面，影响均匀性。泌水泌水 现象：现象：混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面，这混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面，这 种现象叫泌水，与拌和物的保水性有关。种现象叫泌水，与拌和物的保水性有关。危害：危害：泌水导致混凝土中粗骨料和水平钢筋下方形成水泌水导致混凝土中粗骨料和水平钢筋下方形成水 囊和水膜，降低骨料或钢筋与水泥石的粘结力；表面还囊和水膜，降低骨料或钢筋与水泥石的粘结力；表面还 会形成酥松层会形成酥松层;在混凝土硬化体中产生泌水通道等。在混凝土硬化体中产生泌水通道等。41骨骨料料水水可可见见泌泌水水内内泌泌水水保水性保水性混凝土拌和物在施工过程中具有一定的保水能力，不混凝土拌和物在施工过程中具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。致产生严重的泌水现象。保水性差的混凝土保水性差的混凝土保水性差的混凝土保水性差的混凝土拌和物，在施工过程拌和物，在施工过程拌和物，在施工过程拌和物，在施工过程中，一部分水易从内中，一部分水易从内中，一部分水易从内中，一部分水易从内部析出至表面，在混部析出至表面，在混部析出至表面，在混部析出至表面，在混凝土内部形成泌水通凝土内部形成泌水通凝土内部形成泌水通凝土内部形成泌水通道，使混凝土的密实道，使混凝土的密实道，使混凝土的密实道，使混凝土的密实性变差，降低混凝土性变差，降低混凝土性变差，降低混凝土性变差，降低混凝土的强度和耐久性。它的强度和耐久性。它的强度和耐久性。它的强度和耐久性。它反映混凝土拌和物的反映混凝土拌和物的反映混凝土拌和物的反映混凝土拌和物的稳定性稳定性稳定性稳定性42钢筋筋沉降裂沉降裂缝混凝土表面混凝土表面粘聚性和保水性不好时粘聚性和保水性不好时43和易性良好的标准和易性良好的标准粘聚性好则保水性往往也好，但当流动性增大时，粘聚性和保水性往往变差，反之亦然混凝土拌和物的流动性、粘聚性、保水性，三者之间互相关联又互相矛盾 所谓拌和物的和易性良好，就是要使这三方面的性能在某种具体条件下，达到均为良好，亦即使矛盾得到统一流动性流动性粘聚性粘聚性保水性保水性442 2、和易性的、和易性的测定与定与评价价 和易性是一项综合性的技术指标，确切评定和易性是一项综合性的技术指标，确切评定较困难，具有不确定性。较困难，具有不确定性。测定：测定：以测定其流动性为主，辅以对其粘聚以测定其流动性为主，辅以对其粘聚性和保水性的观察，然后根据测定和观察结果，性和保水性的观察，然后根据测定和观察结果，综合评价其和易性。综合评价其和易性。GB/T50080GB/T5008020022002规定，混凝土拌合物的和规定，混凝土拌合物的和易性用两种流动性指标评价：易性用两种流动性指标评价：塑性混凝土塑性混凝土的流动性用坍落度或坍落扩展度表示；的流动性用坍落度或坍落扩展度表示；干硬性混凝土干硬性混凝土用为维勃稠度表示。用为维勃稠度表示。45坍落度坍落度试验标准圆锥筒标准圆锥筒200mm100mm300mm46 将拌和物分将拌和物分三层三层填入坍落度筒中填入坍落度筒中 每一层用捣棒插捣每一层用捣棒插捣2525下下 用灰刀将表面抹平用灰刀将表面抹平 垂直提起圆锥筒，拌和物将在自重作用下向垂直提起圆锥筒，拌和物将在自重作用下向下坍落下坍落 量出坍落的量出坍落的毫米毫米数数坍落度坍落度(精确到精确到5mm5mm)坍落度试验过程坍落度试验过程47坍落度坍落度试验坍落度直尺坍落扩展度48保水性：观察稀浆程度保水性：观察稀浆程度粘聚性：捣棒敲打锥体侧面粘聚性：捣棒敲打锥体侧面流动性：测量坍落度流动性：测量坍落度49坍落度坍落度试验(粘聚性、保水性的粘聚性、保水性的观察察)测出坍落度后，用捣棒轻轻敲击混凝土锥体的测出坍落度后，用捣棒轻轻敲击混凝土锥体的侧面，看它是否保持整体向下坍落或发生局部的出侧面，看它是否保持整体向下坍落或发生局部的出然崩落，由此判断其粘聚性是否合格；然崩落，由此判断其粘聚性是否合格；观察混凝土锥体下方是否有水分析出，由此判观察混凝土锥体下方是否有水分析出，由此判断其保水性是否合格。断其保水性是否合格。由此两方面观察和坍落度测量结果即可判断混由此两方面观察和坍落度测量结果即可判断混凝土拌和物和易性是否合格。凝土拌和物和易性是否合格。50坍落度坍落度测量量结果的果的评定定坍落度值(mm)混凝土的和易性 1040 低塑性混凝土 5090 塑性混凝土 100150 流动性混凝土 160 大流动性混凝土 如坍落度值大于如坍落度值大于220mm220mm，应用钢尺测量混凝土扩展后的最，应用钢尺测量混凝土扩展后的最大和最小直径，取平均值为扩展度。大和最小直径，取平均值为扩展度。坍落度选择坍落度选择:(1)构件截面大小构件截面大小(2)钢筋疏密钢筋疏密(3)捣实方法捣实方法坍落度选择及评定坍落度选择及评定51拌合物的和易性与施工工艺施工工艺 坍落度(mm)碾压混凝土 0滑模摊铺混凝土 30 50 泵送混凝土 100 200自密实混凝土 240坍落度的选取原则坍落度的选取原则 原原则则：根根据据施施工工方方法法、结结构构条条件件和和制制品品要要求求，并并参参考考经经验验资资料料进进行行选选择择，在在满满足足施施工工和和结结构构条条件件的的情情况况下下，尽尽量量选选用用较较小小的坍落度，以节约水泥，提高混凝土质量。的坍落度，以节约水泥，提高混凝土质量。52混凝土拌合物和易性混凝土拌合物和易性实验设备533.3.影响和易性的因素：影响和易性的因素：2).2).水泥浆用量：水泥浆用量：规律：规律：在水灰比不变的情况下，单位体积拌合物内的水在水灰比不变的情况下，单位体积拌合物内的水泥浆含量愈高，拌合物的流动性愈大泥浆含量愈高，拌合物的流动性愈大(前提是拌合物前提是拌合物未出现流浆现象未出现流浆现象)3).3).水泥浆的稠度水泥浆的稠度(亦即水灰比亦即水灰比)：规律：规律：在水泥用量一定的情况下，水灰比愈小，水泥浆的在水泥用量一定的情况下，水灰比愈小，水泥浆的稠度愈大，拌合物的流动性愈小。稠度愈大，拌合物的流动性愈小。2、3归结为单位体归结为单位体积用水量对拌合物的影响。积用水量对拌合物的影响。4).4).砂率：砂率：合理砂率合理砂率:是指在用水量及水泥用量是指在用水量及水泥用量一一定时，能使砼拌合物获定时，能使砼拌合物获得最大流动性，且粘聚性及保水性良好的砂率值。得最大流动性，且粘聚性及保水性良好的砂率值。1).1).水泥品种和细度水泥品种和细度:w/cw/c相同时，相同时，PCPC和和POPO水泥拌制混凝土流动性水泥拌制混凝土流动性PP,PSPP,PS拌制保水性差；拌制保水性差；PF的流动性最好，保水性和黏聚性也较好，颗粒细，保水性的流动性最好，保水性和黏聚性也较好，颗粒细，保水性和黏聚性也越好和黏聚性也越好543.影响和易性的因素影响和易性的因素n合理砂率的确定：合理砂率的确定：或者是在流动性或者是在流动性(坍落度坍落度T T)、强度一、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率。定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率。合理砂率的变化：最大粒径大、级配好、表面光滑粗骨料，合理砂率的变化：最大粒径大、级配好、表面光滑粗骨料，砂率小；砂子细，合理砂率小；施工要求大流动混凝土，砂率小；砂子细，合理砂率小；施工要求大流动混凝土，为避免粗骨料离析，可采用较大砂率为避免粗骨料离析，可采用较大砂率555).5).骨料的性质骨料的性质:骨料级配、粒形和表面构造骨料级配、粒形和表面构造6).6).外加剂和掺合料外加剂和掺合料7).7).环境温度、湿度与时间环境温度、湿度与时间 规律：规律：提高温度会使砼拌合物的坍落度减小，据测定，温提高温度会使砼拌合物的坍落度减小，据测定，温度每增高度每增高1010，坍落度大约减少，坍落度大约减少202040mm 40mm 随着时间的延长，砼拌合物的坍落度也会逐渐降低随着时间的延长，砼拌合物的坍落度也会逐渐降低,原因是由于拌合物的一些水被骨料吸收、一部分水蒸发原因是由于拌合物的一些水被骨料吸收、一部分水蒸发损失以及化学反应等。损失以及化学反应等。3.3.影响和易性的因素：影响和易性的因素：8).8).施工工艺施工工艺 564.4.改善和易性的措施改善和易性的措施1)1)、通过试验，采用合理砂率，并尽可能的采用较、通过试验，采用合理砂率，并尽可能的采用较低的砂率。低的砂率。2)2)、改善砂石的级配。、改善砂石的级配。3)3)、在可能的条件下，尽量选用较粗的砂、石。、在可能的条件下，尽量选用较粗的砂、石。4)4)、有条件时尽量掺用外加剂。、有条件时尽量掺用外加剂。5.5.混凝土拌合物和易性的调整原则：混凝土拌合物和易性的调整原则：当砼拌合物坍落度当砼拌合物坍落度太小太小时，保持水灰比不变，时，保持水灰比不变，增加水泥浆的用量；增加水泥浆的用量；当砼拌合物的坍落度当砼拌合物的坍落度太大太大时、粘聚性良好时，时、粘聚性良好时，保持砂率不变，增加砂石用量。保持砂率不变，增加砂石用量。57 在混凝土的抗压、抗拉、抗剪、抗弯以及握裹强在混凝土的抗压、抗拉、抗剪、抗弯以及握裹强度等度等 强度项目中，其抗压强度是最大的，故混凝土主强度项目中，其抗压强度是最大的，故混凝土主要用来承受压力作用。要用来承受压力作用。混凝土的抗压强度是结构设计的主要参数，也是混凝土的抗压强度是结构设计的主要参数，也是混凝土质量评定的重要指标。混凝土质量评定的重要指标。硬化后的水泥混凝土结构，在未受荷载之前，由于硬化后的水泥混凝土结构，在未受荷载之前，由于各种原因，其结构内部已存在孔隙和裂缝系统。所谓混各种原因，其结构内部已存在孔隙和裂缝系统。所谓混凝土的破坏，就是在受荷载作用下，原有孔隙和裂缝发凝土的破坏，就是在受荷载作用下，原有孔隙和裂缝发生了延伸、汇合和扩大，最后形成裂缝生了延伸、汇合和扩大，最后形成裂缝 第三节第三节 混凝土强度混凝土强度58第三第三节 混凝土混凝土强度度n1.混凝土破坏机理混凝土破坏机理界面裂缝无明显变化；界面裂缝无明显变化；一界面裂缝增长；一界面裂缝增长；一出现砂浆裂缝和连续裂缝；一出现砂浆裂缝和连续裂缝；一连续裂缝迅速发展；一连续裂缝迅速发展；一裂续缓慢增长；一裂续缓慢增长；裂缝迅速增长裂缝迅速增长不同受力阶段裂缝图不同受力阶段裂缝图59n第一阶段：所加应力低于极限荷载第一阶段：所加应力低于极限荷载30%30%时，应力时，应力-应变曲线近应变曲线近似为曲线，混凝土原来存在的裂缝和孔隙比较稳定，界面裂似为曲线，混凝土原来存在的裂缝和孔隙比较稳定，界面裂缝无明显变化；缝无明显变化；n第二阶段第二阶段:极限荷载极限荷载30%-50%30%-50%时时,裂缝开始扩展，但缓慢，多裂缝开始扩展，但缓慢，多半是界面处裂缝扩散，应力半是界面处裂缝扩散，应力-应变曲线的曲率开始增加，水应变曲线的曲率开始增加，水泥石有轻微的开裂，当超过极限应力泥石有轻微的开裂，当超过极限应力50%50%时，界面裂缝开始时，界面裂缝开始延伸到水泥石中，随着水泥石的开裂，原本鼓励的界面裂缝延伸到水泥石中，随着水泥石的开裂，原本鼓励的界面裂缝也连接起来，发展成更为广泛和连续的裂缝体系；也连接起来，发展成更为广泛和连续的裂缝体系；n第三阶段第三阶段:超过极限应力超过极限应力75%75%时，水泥石中发生更为迅速的裂时，水泥石中发生更为迅速的裂缝扩展延伸，在界面裂缝继续发展的同时，开始出现砂浆裂缝扩展延伸，在界面裂缝继续发展的同时，开始出现砂浆裂缝，并将临近的界面裂缝连接起来，形成连通裂缝；缝，并将临近的界面裂缝连接起来，形成连通裂缝；n第四阶段第四阶段:变形进一步加快，受压变形曲线明显地弯向变形变形进一步加快，受压变形曲线明显地弯向变形轴，混凝土承载力下降，裂缝体系不稳定轴，混凝土承载力下降，裂缝体系不稳定n第五阶段第五阶段:混凝土承载力下降，荷载减少而变形迅速增大，混凝土承载力下降，荷载减少而变形迅速增大，以致完全破坏，变形曲线下降而最后结束以致完全破坏，变形曲线下降而最后结束601.1.混凝土的抗压强度混凝土的抗压强度 根据标准试验方法，规定以边长为根据标准试验方法，规定以边长为150mm150mm的立方体试件为标准的立方体试件为标准试件，在标准养护条件试件，在标准养护条件(温度温度202202、相对湿度、相对湿度95%95%以上或在温度以上或在温度202202的不流动的不流动Ca(OH)Ca(OH)2 2)下，养护到下，养护到2828天，测定的抗压强度。天，测定的抗压强度。以以fcu来表示来表示标准试验方法标准试验方法试件成型方法试件成型方法试件破型时的加荷速度试件破型时的加荷速度机械成型机械成型人工成型人工成型注意系列注意系列“标准标准”61混凝土混凝土强度度检验用用实验设备62不同尺寸混凝土立方体不同尺寸混凝土立方体试件件强度度换算系数算系数 100mm试件试件换算系数为换算系数为0.95；200mm试件试件换算系数为换算系数为1.05632 2、砼立方体抗压强度标准值：、砼立方体抗压强度标准值：是指按标准试验方法测得的立方体抗压强度总体是指按标准试验方法测得的立方体抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5 5(亦即具有亦即具有9595保证率的立方体抗压强度保证率的立方体抗压强度)。以以fcu.k表示表示注注fcu.k与与fcu的区别：的区别：fcu只是一组混凝土试件抗压强度的算术平均值，只是一组混凝土试件抗压强度的算术平均值，并未涉及数理统计和保证率的概念。并未涉及数理统计和保证率的概念。fcu.k是按数理统计方法确定，具有不低于是按数理统计方法确定，具有不低于9595保证率的立方体抗压强度。保证率的立方体抗压强度。643.3.砼强度等级：砼强度等级：是指按照砼立方体抗压强度标准值划分出的不同的强度是指按照砼立方体抗压强度标准值划分出的不同的强度范围。范围。以符号以符号“C”表示。表示。我国现行我国现行GB50010-2002混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范规定规定,普通混普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为：凝土按立方体抗压强度标准值划分为：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C6012个强度等个强度等级。级。如：如：C30C30，表示混凝土立方体抗压强度标准值，表示混凝土立方体抗压强度标准值,f fcu,kcu,k=30MPa=30MPa。实例说明等级的含义实例说明等级的含义65不同等级混凝土的应用不同等级混凝土的应用C7.5-C15用于垫层，基础、地坪受力不大结构用于垫层，基础、地坪受力不大结构C15-C25用于粱、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土构件；用于粱、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土构件；C25-C30用于大跨度构件、耐久性要求高的结构、预制构件；用于大跨度构件、耐久性要求高的结构、预制构件；C30