•§2普通混凝土的组成材料二、骨料粗骨料(石):碎石,卵石细骨料(砂):天然砂,人工砂(一)泥及泥块含量的要求【泥】骨料中粒径<75μm颗粒【泥块】石子中原粒径>4.75mm经水浸洗、手捏后<2.36mm的颗粒。砂中原粒径>1.18mm经水浸洗、手捏后<0.6mm的颗粒。•1、泥和泥块的危害•2、骨料中泥和泥块的技术要求(二)有害物质骨料中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块和炉渣等杂物;1、有害物质限量1、砂的颗粒级配和粗细程度筛析法:2、石的粗细程度和颗粒级配1)粗细程度(通常5mmd40mm)《混凝土结构工程施工及验收规范》对混凝土粗骨料最大粒径(dmax)的规定:柱:dmax结构最小截面尺寸的1/4板:dmax≤板厚的1/2,且≤50mm钢筋混凝土:dmax≤钢筋最小间距的3/4高强混凝土:dmax≤20mm泵送混凝土:碎石:dmax∶管内径≤1∶3卵石:dmax∶管内径≤1∶2.52)颗粒级配方孔筛:2.36mm,4.75mm,9.50mm,16.0mm,19.0mm,26.5mm,31.5mm,37.5mm,53.5mm,63.0mm,75.0mm,90mm(六)骨料的颗粒特征1、表面粗糙程度2、颗粒形状针、片状骨料含量要求:Ⅰ类:<5%,Ⅱ类:<15%,Ⅲ类:<25%【针状】长度2.4倍平均粒径【片状】厚度0.4倍平均粒径3、针、片状骨料的危害(七)强度1、岩石抗压强度水饱和状态下岩石的抗压强度2、压碎指标Qe三、混凝土用水的质量要求基本要求:1、不影响混凝土的凝结硬化2、不影响混凝土的强度发展及耐久性3、不加快钢筋锈蚀4、不引起预应力筋脆断5、不污染混凝土表面四、外加剂(一)外加剂的定义混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质,其掺量一般不大于水泥重量的5%(特殊情况除外)。①改善混凝土流变性能的外加剂②调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂③改善耐久性的外加剂④改善其它性能的外加剂(三)常用外加剂1、改善混凝土流变性能的外加剂1)减水剂①减水剂的定义:在混凝土坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量,从而提高混凝土强度,节约水泥;或在不减水的情况下能提高拌合物流动性的外加剂。④减水剂的作用机理•木质素系减水剂:木钙(简称M剂)一代减水剂•奈磺酸盐系减水剂、氨基磺酸盐系减水剂:二代减水剂•水溶性树脂类减水剂:磺化三聚氰胺甲醛树脂(密胺树脂)•聚羧酸系减水剂•糖蜜类减水剂•复合减水剂(两种或以上减水剂经复配后的减水剂)⑥应用注意事项:施工中要严格控制掺量2)引气剂①引气剂的定义在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂松香树脂皂类②常用类型烷基苯磺酸盐类脂肪醇磺酸盐类石油磺酸盐类十二烷基(苯)磺酸钠(K12)改善混凝土拌合物的和易性提高混凝土的抗渗性和抗冻性混凝土抗压强度有所下降2、改善混凝土早期强度的外加剂1)定义:能加速混凝土早期强度发展的外加剂2)常用类型:氯盐、硫酸盐(元明粉)、有机胺等五、混凝土掺合料(一)定义在混凝土搅拌前或搅拌过程中为改善混凝土的性能、减少混凝土的水泥用量、降低混凝土的成本、而加入的磨细矿物粉料。(二)分类1、按使用对象分:用于普通混凝土:原状粉煤灰磨细粉煤灰用于高强混凝土:磨细矿渣硅灰(三)作用及机理1、改善新拌混凝土的和易性——形态效应2、改善混凝土的强度——活性效应微集料效应3、降低水化热4、改善混凝土耐久性(四)掺加方法等量取代(活性等于或接近100%)超量取代(活性大于100%)(五)应用•§3混凝土的性质混新拌合混凝土的性质凝土硬化后混凝土的性质:a强度b变形性c耐久性的性质•一.新拌混凝土的性能—和易性(工作性)(一)定义【和易性】是指混凝土拌合物能保持其组成成分均匀、不发生分层离析、泌水等现象,适于运输、浇筑、捣实成型等施工作业,并能获得质量均匀、密实的混凝土的性能。流动性和易性粘聚性保水性(二)和易性的测定1.坍落度法测定测定混凝土流动性适用条件骨料最大粒径40mmSL10mm2.维勃稠度法测定混凝土流动性适用条件骨料最大粒径40mmSL10mmV0≥31S超干硬性混凝土V1=30-21S特干硬性混凝土V2=20-11S干硬性混凝土V3=10-5S半干硬性混凝土(三)坍落度的选择原则:不妨碍施工操作并能保证振捣密实的条件下,尽可能采用较小坍落度,以节约水泥并获得质量较高的混凝土依据:《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204(四)影响和易性的因素:1.组成材料质量,性质,组成裁量的相对含量。内因2.存放时间,环境温度。外因1.混凝土组成材料质量、性质的影响1)水泥——品种、细度、掺加量2)骨料——表面形状、颗粒粗细、级配、品种3)外加剂——品种、掺量4)掺合料——品种、细度、掺量2.混凝土组成材料相对含量的影响1)水灰比(W/C)2)水泥浆数量(浆骨比)•合理砂率(最佳砂率):用水量及水泥用量一定、拌合物获得最大流动性,且保持粘聚性及保水性能良好的砂率值;或在拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性和保水性条件下,使水泥用量最少。二.硬化混凝土的性质•试件尺寸的选择及抗压强度折算系数•试件尺寸大小对强度值的影响——“环箍效应”2)强度等级Cn强度等级的划分:标准方法制作的,150mm×150mm×150mm试件,养护温度、湿度20±1℃,相对湿度90%以上,养护时间28d,批次混凝土的强度保证率≥95%目前我国混凝土划分为:C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,12个等级1)水泥强度与水灰比鲍罗米(Bollomy)经验公式:2)骨料质量与强度的影响3)骨料与水泥石界面的粘结强度4)养护制度与环境温度5)养护时间(龄期)3.提高混凝土强度的措施1)采用高强度等级的水泥或早强型水泥2)采用低水灰比的干硬性混凝土3)采用质量合格,级配良好的碎石,合理的砂率4)施工采用机拌机振4)掺外加剂和掺合料5)采用合理的养护条件(二)硬化混凝土的变形性质1.非荷载作用下的变形1)化学减缩;2)干湿变形;3)温度变形•环境温度•组成材料的热膨胀系数及其差别•内外温差•混凝土的体积大小2)长期荷载作用下的变形——徐变徐变:混凝土在长期荷载作用下,除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外,还会产生随时间而增长的非弹性变形,这种在长期荷载作用下,随时间的延长而不断发展增加的变形,称为徐变。影响因素:•水泥石结构•水泥石数量•龄期徐变对结构的影响:•有利:消除砼内部的应力集中•不利:钢筋砼中预应力受到损失(三)硬化混凝土的耐久性1.定义:混凝土在长期外界因素作用下,抵抗外部和内部不利影响的能力。2.混凝土耐久性良好的意义延长结构使用寿命,减少维修保养费用,提高经济效益抗渗性3.常见耐久性问题抗冻性抗侵蚀性抗碳化性碱—集料反应1)抗渗性A.定义:混凝土抵抗压力液体(水、油、溶液等)渗透作用的能力B.表示方法:抗渗标号PnC.测定方法:D.渗透原因:E.提高混凝土抗渗性能措施:——提高混凝土的密实性2)抗冻性A.定义:硬化混凝土在水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性能。B.表示方法:抗冻标号FnC.影响因素D.提高措施3)抗侵蚀性4)碳化A.定义:混凝土中的水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳,在湿度相宜时发生化学反应,生成碳酸钙和水,也称混凝土的中性化。5)碱——集料反应A.定义B.A—A反应的三个条件C.预防措施•采用低碱水泥•水泥中掺加火山灰混合材,•掺引气剂或引气减水剂4.提高耐久性的措施1)选用适当品种的水泥2)控制W/C比,并保证足够的水泥用量3)选用品质良好,级配合格的骨料4)掺减水剂、引气剂5)保证施工质量。•§4普通混凝土的配合比设计一.配合比设计的四项基本要求1、满足结构设计要求的混凝土强度等级。2、满足施工时要求的混凝土拌合物的和易性。3、满足环境和使用条件要求的混凝土耐久性。4、在满足以上要求的前提下,通过各种方法以降低混凝土成本,符合经济性原则。二.混凝土配合比设计的资料准备(一)原材料的资料1.水泥:品种、强度、密度、表观密度等2.骨料:品种、细度、最大粒径、级配、密度、表观密度3.水:水质4.外加剂:品种、性能(二)工程资料1.混凝土设计强度2.工程所处环境对混凝土耐久性的要求3.构件截面尺寸,钢筋配置情况4.施工方法及管理水平三.混凝土配合比设计的依据(一)混凝土配合比设计的三大基本参数——W/C、单位体积用水量、砂率1.在满足混凝土强度和耐久性基础上确定——W/C2.在满足混凝土施工要求的和易性基础上,据骨料的种类和规格确定—单位体用水量3.砂在骨料中的数量即砂率——以填充石子空隙后略有富余而定(二)配合比设计的算料的两大基准1.配合比设计时以1m3混凝土拌合物中各材料重量计2.骨料以干燥状态为基准•§5掺加掺合料(以粉煤灰为例)的混凝土的配合比设计一.计算普通混凝土的配合比二.选取粉煤灰的取代率f三.确定是等量取代还是超量取代四.选取粉煤灰超量系数K粉煤灰等级KⅠ1.0-1.4Ⅱ1.2-1.7Ⅲ1.5-2.0•§6混凝土的质量控制与评定一.混凝土生产质量控制的必要性1.原材料的影响1)水泥2)水3)骨料4)外加剂2.施工操作的影响1)计量误差2)W/C波动3)搅拌时间的控制4)浇捣条件变化5)养护温、湿度的变化3.试验条件的影响1)取样方法不同2)试件成型、养护条件差异3)试验时测定条件的变化4)试验者本身的素质、误差二.混凝土质量控制的内容1.生产前初步控制1)原材料质量2)配合比设计与调整3)施工机具的调试、运行情况4)人员素质的培训2.施工过程中的控制1)计量的准确性,W/C波动2)搅拌、浇筑、振实及养护3)运输3.检测评估1.混凝土强度的波动规律—正态分布2.混凝土强度的平均值4.变异系数8.混凝土强度的配制•8.混凝土的质量控制图•作业1、用32.5强度等级的普通硅酸盐水泥配制卵石混凝土,制作10cm×10cm×10cm立方体试件3块,在标准条件下养护7天,测得破坏荷载分别为140KN,135KN,140KN,试求:1)估算该混凝土28天的标准立方体试件抗压强度。2)估算该混凝土的水灰比值。2、某工地用碎石混凝土的设计强度为C20,所用水泥强度等级为32.5,富余系数为1.12,单位体积用水量为184kg/m3,如果要求强度保证率达到99%,(σ=3,A=0.46,B=0.07)试计算:1)该混凝土的配制强度。2)配制1m3这样的混凝土需水泥多少袋