混凝土PPT课件

第五章混凝土1混凝土简介普通混凝土组成材料混凝土主要技术性质普通混凝土配合比设计轻混凝土简介主要内容2混凝土简介混凝土的发展历史混凝土分类混凝土特点混凝土质量的基本要求3•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业混凝土的发展历史–出现钢筋砼1848年法国制作了钢筋砼船1887年科伦发表钢筋砼的计算方法–1928年法国弗列什捏发现预应力–近30年来，多性能混凝土应用三次重大突破4•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业混凝土分类•重砼：ρ02800kg/m3•普通砼：ρ0=2000~2800kg/m3•轻砼：ρ02000kg/m35•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业混凝土特点优点1.可根据不同要求配制不同性质砼2.可依要求浇筑各种形状和任意尺寸的结构或构件3.抗压强度高4.就地取材，生产能耗低5.耐久性、耐火性好缺点1.自重大2.抗拉强度低，容易开裂3.导热系数大，保温隔热差4.硬化较慢，生产周期长6•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业普通混凝土组成材料水泥细骨料粗骨料水9•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业一、水泥•品种工程特点环境条件施工条件•强度等级1.5~2.0fh10•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业二、细骨料--砂填充粗骨料空隙，减少水泥浆干缩•含泥量石粉泥块含量•有害杂质•坚固性•碱骨料反应•粗细程度与颗粒级配细度模数（A2+A3+---+A6）－5A1MX=————————————100－A111筛孔尺寸筛余量(g)分计筛余百分率(%)累计筛余百分率(%)4.75mmm1a1=(m1/500)×100%A1=a12.36mmm2a2=(m2/500)×100%A2=a1+a21.18mmm3a3=(m3/500)×100%A3=a1+a2+a3600μmm4a4=(m4/500)×100%A4=a1+a2+a3+a4300μmm5a5=(m5/500)×100%A5=a1+a2+a3+a4+a5150μmm6a6=(m6/500)×100%A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6表5.1累计筛余率与分计筛余率计算关系12•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业砂的粗细程度与颗粒级配建筑用砂一般是3.7~1.6粗砂3.7~3.1中砂3.0~2.3细砂2.2~1.6砂的颗粒级配用级配区表示，建筑用砂根据600μm筛的累计筛余百分率A4分成3个级配区。级配良好砂的特点：1、空隙率小，使水泥浆充分用于粘结砂粒。2、总表面积小，节约水泥。13人工级配（A2L+A3L+---+A6L）x%－5A1Lx%MX=—————————————————————100－A1Lx%－A1S(1－x%)（A2S+A3S+---+A6S）(1－x%)－5A1S(1－x%)+—————————————————————100－A1Lx%－A1S(1－x%)MX=MXLx%+MXS(1－x%)14•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业三、粗骨料—石子起骨架作用，坚固耐久•含泥量针片状颗粒泥块含量•有害杂质•坚固性•碱骨料反应•强度立方体强度压碎指标•最大粒径与颗粒级配15•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业最大粒径与颗粒级配最大粒径Dmax最大粒径增大，可节约水泥；或者在一定和易性和水泥用量条件下，能减少用水量而提高混凝土强度。《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002规定：粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。对于砼实心板，可允许采用最大粒径不超过1/3板厚的骨料，但最大粒径不得超过40mm。连续粒级：拌合混凝土的和易性好，节约水泥。单粒粒级：用于组合成所要求的连续粒级。16•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业骨料的含水状态及饱和面干吸水率全干状态气干状态饱和面干状态湿润状态骨料的含水状态饱和面干砂的测定17•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业四、拌合及养护用水混凝土用水的质量要求：不得影响混凝土的和易性及凝结；不得有损于混凝土强度的发展；不得降低混凝土的耐久性，加快钢筋锈蚀及导致预应力钢筋脆断；不得污染混凝土表面。自来水和清洁的天然水，水中不得含有害杂质，如油脂、糖类等有机物质。海水(SO42-、Mg2+、Cl-）、工业污水等应经处理后使用。18混凝土主要技术性质拌合物的和易性强度变形耐久性19•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性拌合物的和易性•和易性：流动性粘聚性保水性•和易性测定：坍落度、坍落扩展度、维勃稠度坍落度试验维勃稠度试验20•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性混凝土拌合物分级混凝土拌合物按坍落度分级混凝土按维勃稠度的分级级别名称坍落度(mm)允许偏差(mm)T1T2T3T4低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土大流动性混凝土10~4050~90100~150＞160±10±20±30±30级别名称坍落度(mm)允许偏差(mm)V0V1V2V3低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土大流动性混凝土＞3131~2120~1110~5±6±6±4±321•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性拌合物的和易性•坍落度的选择•影响砼拌合物的和易性的主要因素水泥浆的数量水泥浆的稠度砂率水泥品种和骨料性质时间、温度、外加剂22•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性拌合物的和易性•改善和易性的措施1.采用最佳砂率2.改善砂石级配3.可能的条件下尽量采用较粗的砂石4.流动性太小，w/c不变，加水泥浆流动性太大，βS不变，加砂石5.掺外加剂23•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性混凝土强度立方体抗压强度及强度等级轴心抗压强度影响混凝土强度因素提高混凝土强度措施24•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性砼立方体抗压强度及强度等级•立方体抗压强度标准试件：150mm×150mm×150mm标准养护条件：温度20±2℃相对湿度95%以上•强度等级立方体抗压强度标准值95%保证率25•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性混凝土轴心抗压强度•试件尺寸：150mm×150mm×300mm棱柱体•与立方体强度关系：fz/fcu=0.7~0.8•用于钢筋混凝土轴心受压构件计算26•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性影响混凝土强度因素•水泥强度等级和水灰比•粗骨料的颗粒形状和表面特征•养护温度、湿度•龄期•施工方法：搅拌方式成型捣实•实验条件：加载速度环箍效应27•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性提高混凝土强度措施(1)采用高强度等级水泥或早强型水泥(2)采用低W/C的干硬性混凝土(3)采用蒸汽或蒸压养护(4)采用机械搅拌和振捣(5)掺入减水剂或早强剂28•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性混凝土变形•化学收缩•干湿变形：干缩•温度变形：热胀冷缩•荷载作用下的变形短期：弹塑性变形长期：徐变29•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业•拌合物的和易性•强度•变形•耐久性混凝土的耐久性•耐久性抗冻性、抗渗性、抗蚀性、抗碳化能力、碱骨料反应•提高耐久性措施选用适当的水泥品种严格控制水灰比并保证有足够的水泥用量选用品质好级配合格的骨料掺用减水剂引气剂等外加剂保证混凝土施工质量30工程实例：北京西直门旧立交桥混凝土开裂北京二环路西北角的西直门立交桥旧桥于1978年12月开工，1980年12月完工。建成使用一段时间后，桥使用混凝土的部位都有不同程度开裂。1999年3月因各种原因拆除部分旧桥改建。在改造过程中，有关科研部门对旧桥东南引桥桥面和桥基钻芯作K2O﹑Na2O﹑Cl-含量测试。其中Cl-浓度呈明显梯度分布，表面Cl-浓度为0.15％﹑0.094％和0.15％。距表面1cm处的Cl-浓度骤增，分别为0.30％﹑0.18％和0.78％。在1～2cm处Cl-浓度达到最高值，其后随着离开表面距离的增加，Cl-浓度逐渐减至0.1％左右。北京市80年代每年化冰盐的撒散量为400～600t，主要用于长安街和城市立交桥。西直门立交旧桥混凝土中的Cl-主要来自化冰盐NaCl。混凝土表面Cl-含量低于距表面1～2cm处，是因其表面受雨水冲刷，部分Cl-溶解入雨水中流失。Cl-超过最高极限值后，会破坏钢筋的钝化膜，锈蚀钢筋，锈蚀产物体积膨胀，导致钢筋开裂，保护膜脱落。31混凝土孔结构对耐久性的影响A、B两混凝土采用相同的水泥、砂、石，A掺用了引气剂，并降低了水灰比，其抗渗性优于B。请观察两混凝土断面的孔结构，并讨论如何可提高混凝土抗渗性。A虽有较多气泡，但这些气泡是不连通的，截断了毛细管通道，从而提高了抗渗性。且其减少了水灰比，使其它部分更为致密。可见，改善混凝土孔结构，提高混凝土密实度，可提高混凝土抗渗性。32外加剂了解外加剂的分类了解常用的减水剂、早强剂、引气剂、缓凝剂、防冻剂品种了解外加剂施工和保管注意事项如：使用无水石膏作缓凝剂的水泥，加入木质素当减水剂或稠密减水剂时会产生速凝现象。因无水石膏在木钙或糖钙溶液中硫酸钙溶解量下降，无法抑制C3A的水化，使C3A迅速水化，从而导致水泥浆速凝。故以硬石膏为缓凝剂的水泥不宜使用含木质素磺酸盐的减水剂。33混凝土的质量控制与评定混凝土强度的波动规律---正态分布曲线高而窄，表明混凝土强度值波动小，说明施工质量控制较好矮而宽，说明强度的离散程度较大，反映了生产管理水平低下，强度质量不稳定。34混凝土的质量控制与评定•混凝土强度质量的评定平均值：强度标准差（又称均方差）：•强度保证率P的计算工程中35混凝土的质量控制与评定计算出概率度t，查表得P。•混凝土配制强度fcu,o=fcu,k+t·σfcu,o=fcu,k+1.645·σ36普通混凝土配合比设计混凝土配合比设计的基本要求混凝土配合比设计的依据混凝土配合比设计的方法原理混凝土配合比设计的步骤37•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业混凝土配合比设计的基本要求在保证质量的前提下，应尽量节约水泥，降低成本。38•混凝土简介•普通混凝土组成材料•混凝土主要技术性质•普通混凝土配合比设计•轻混凝土简介•作业混凝土配合比设计的