水泥混凝土与建筑砂浆PPT课件

1、二、分类1)普通混凝土 2400kg/m32)轻混凝土 1900 kg/m3 3)重混凝土 3200 kg/m31.水泥混凝土按表观密度可分为：第1页/共85页1) 低强度混凝土：抗压强度小于30MPa。2)中强度混凝土：抗压强度为3060MPa。3)高强度混凝土：抗压强度大于60MPa。2.水泥混凝土按抗压强度可分为：第2页/共85页三、普通水泥混凝土的优点1.在凝结前具有良好的塑性，因此可以浇制成各种形状和大小的构件或结构物；2.与钢筋有牢固的粘结力，能制作钢筋混凝土结构和构件； 3.硬化后抗压强度高； 4.耐久性好；5.取材广泛。第3页/共85页四、普通水泥混凝土的缺点1、抗拉强度低，受

2、拉时变形能力小， 容易开裂；2、自重大。第4页/共85页五、普通水泥混凝土的主要技术性质（一）新拌混凝土的工作性（二）硬化后混凝土的强度（三）混凝土的变形（四）混凝土的耐久性第5页/共85页（一）新拌混凝土的工作性（和易性）1. 工作性的含义流动性：满足输送和浇捣要求可塑性：不为外力作用产生脆断稳定性：不产生分层、泌水易密性：易于浇捣密致第6页/共85页2工作性的测定方法1)坍落度试验适用范围：集料最大公称粒径不大于31.5mm、坍落度不小于10mm的混凝土拌和物。第7页/共85页第8页/共85页坍落度（）崩溃型剪切型正常情况粘聚性和保水性均不好粘聚性较差第9页/共85页适用范围：集料最大公称

3、粒径不大于31.5mm、维勃稠度时间在530s之间的混凝土拌和物。从开动振动器至透明圆盘底面刚好被水泥浆布满不留气泡的瞬间所经历的时间即维勃稠度时间(以s表示)。2)维勃稠度试验第10页/共85页振动台（台面380260）容器坍落度筒喂料斗支柱旋转架测杆荷重块透明圆盘维勃稠度仪第11页/共85页第12页/共85页项次结构种类坍落度(mm)1桥涵基础、墩台、挡土墙及大型制块等便于灌注捣实的结构0202项次1中桥涵墩台等工程中较不便施工处10303普通配筋的钢筋混凝土结构，如钢筋混凝土板、梁、柱等30504钢筋较密、断面较小的钢筋混凝土结构(梁、柱、墙等)50705钢筋配置特密、断面高而狭小，极不

4、便灌注捣实的特殊结构部位7090公路桥涵用混凝土拌和物的坍落度 3混凝土拌和物工作性的选择第13页/共85页检测师试题：影响和易性（工作性）的主要因素内因：原材料 单位用水量 水灰比 砂率外因：气温 湿度 风力 时间 检测员试题：坍落度试验步骤第14页/共85页（二）硬化后混凝土力学性质1抗压强度1)立方体抗压强度cuAFfcu2)强度等级C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80立方体抗压强度标准值(95%保证率)符号“C”FF第15页/共85页混凝土立方体抗压强度试验1.成型方式: 25坍落度70 标准振动台成型 坍落度7

5、0 人工成型2.试件尺寸：150150150 mm3.插捣次数：100cm2不得少于12次4.拆模前养护温度：205 相对湿度50%5.拆模后养护方式：标准养护室 202 95%202不流动的Ca(OH)2饱和溶液中第16页/共85页6.压力机选取：20%试件破坏荷载80%7.加荷速率：8.数据处理：中间值的15%混凝土强度fcu(MPa)fcu3030fcu60fcu60加荷速率(MPa/s)0.30.50.50.80.81.0第17页/共85页2、混凝土的抗弯拉强度2bhFLff1）试件尺寸： 150150550 mm 100100400 mm (0.85)2）加荷方式：三分点加荷L=45

6、0mmF1501501505050第18页/共85页混凝土强度ff(MPa)ff3030ff60ff60加荷速率(MPa/s)0.020.050.050.080.080.103）加荷速率4）数据处理：中间值的15%5）三个试件中如有一个位于加荷点外侧，按另外两个试验结果计算，如果这两个测值的差值不大于这两个测值中较小值的15%，则以两个测值的平均值为试验结果，否则结果无效。如有两个试件断裂面位于加荷点外侧，则该组结果无效。第19页/共85页3.轴心抗压强度采用150mm150mm300mm的棱柱体试件。在立方体抗压强度为055MPa范围内fcp=（0.70.8）fcu 。在结构设计计算时，一般

7、取fcp0.67fcu。 非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为100mm100mm和200mm200mm，测得的抗压强度值应分别乘以换算系数0.95和1.05。FF第20页/共85页拉应力压应力PP 4. 劈裂抗拉强度式中：fts 劈裂抗拉强度，MPa； P 破坏荷载，N； A 试件劈裂面积，mm2。 劈裂抗拉强度较低，一般为抗压强度的1/101/20。 AP0.637A2Pfts第21页/共85页(1)材料组成对混凝土强度的影响水泥的强度与水灰比集料的影响外加剂和掺合料(2)养护条件养护的温度和湿度龄期 (3)试验条件试件的尺寸和形状表面状况加荷速度3影响硬化后水泥混凝土强度的因素(检测师)第

8、22页/共85页4提高混凝土强度的技术措施（检测师） 1)选用高强度水泥和特种水泥2)采用低水灰比和浆集比3)掺加外加剂4)采用湿热处理方法 (1)蒸汽养护 (2)蒸压养护 5)采用机械搅拌和振捣第23页/共85页（三）混凝土的变形1.荷载作用下的变形 弹性变形 徐变2.非荷载作用下的变形 温度变形 化学收缩 干湿变形第24页/共85页（四）混凝土的耐久性1.抗渗性2.抗冻性3.碱集料反映4.抗化学侵蚀性5.耐磨性6.碳化第25页/共85页混凝土配合比设计 第26页/共85页一、普通水泥混凝土对组成材料的要求一、普通水泥混凝土对组成材料的要求1.水泥1）品种2）强度等级a.根据经验，水泥强度等

9、级为混凝土强度等级的1.01.5倍。b.避免高强混凝土采用低强度水泥，同时也避免低强混凝土采用高强度水泥。第27页/共85页项次混凝土结构环境条件或特殊要求优先使用可以使用不得使用1地面以上不接触水流的普通环境中硅酸盐水泥 普通水泥矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥2干燥环境中硅酸盐水泥 普通水泥矿渣水泥火山灰水泥 粉煤灰水泥3高湿度或水下混凝土矿渣水泥硅酸盐水泥 普通水泥火山灰水泥 粉煤灰水泥4受水流冲刷或冰冻硅酸盐水泥 普通水泥矿渣水泥火山灰水泥 粉煤灰水泥5处于河床最低冲刷线以下矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥硅酸盐水泥 普通水泥6严寒地区露天或寒冷地区水位升降范围内硅酸盐水泥 普通水泥矿

10、渣水泥（强度等级32.5）火山灰水泥 粉煤灰水泥7严寒地区水位升降范围内硅酸盐水泥 普通水泥（强度等级42.5）矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥第28页/共85页项次混凝土结构环境条件或特殊要求优先使用可以使用不得使用8厚大体积结构施工时要求水化热低矿渣水泥 粉煤灰水泥普通水泥 火山灰水泥硅酸盐水泥 快硬水泥9要求快速脱模硅酸盐水泥 快硬水泥普通水泥10低温环境施工要求早强硅酸盐水泥 快硬水泥普通水泥11蒸汽养护矿渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥硅酸盐水泥 普通水泥12要求抗渗普通水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥硅酸盐水泥矿渣水泥13要求耐磨硅酸盐水泥 普通水泥矿渣水泥（强度等级42.5） 快硬水泥

11、火山灰水泥 粉煤灰水泥14接触侵蚀性环境中根据侵蚀介质种类、浓度等具体条件，按有关规定或通过试验选用第29页/共85页2.粗集料1）压碎值项项 目目指指 标标I I类类类类类类碎石压碎值碎石压碎值101020203030卵石压碎值卵石压碎值121216161616类宜用于强度等级大于C60的混凝土；类宜用于强度等级为C30C60及抗冻、抗渗或其他要 求的混凝土；类宜用于强度等级小于C30的混凝土。第30页/共85页2）粒径大小：a.最大粒径应不大于结构截面最小尺寸的 1/4，并且不超过钢筋最小净距的3/4；b.实心混凝土板，集料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过31.5mm。第31页/

12、共85页项项 目目指指 标标I I类类类类类类针、片状颗粒针、片状颗粒( (按质量分数计按质量分数计)()() )5 515152525含泥量含泥量( (按质量分数计按质量分数计)()() )0.50.51.01.01.51.5泥块含量泥块含量( (按质量分数计按质量分数计)()() )0 00.50.5O.7O.7有机物有机物合格合格合格合格合格合格硫化物及硫酸盐硫化物及硫酸盐( (按按SOSO3 3质量分数计质量分数计)()() )0.50.51.01.01.01.03)针片状颗粒含量、有害杂质含量第32页/共85页4）级配级 配 情 况序 号公称 粒级（mm）筛孔尺寸(方孔筛mm)2.3

13、64.759.5161926.531.537.5536375累计筛余百分率（%）连续粒级15109510080100015025169510090100306001035209510090100408001004525951009010030700505531.595100901007090154505065409510075903065050单 粒 级110209510085100015021631.5951008510001003204095100801000100431.5639510075100457501005408095100701003060010第33页/共85页3.细集料1）

14、压碎值I I类类类类类类2020252530302）级配 第34页/共85页累计筛余百分率累计筛余百分率( () ) 方孔筛尺寸方孔筛尺寸(mm)(mm)级级 配配 区区I IIIIIIIIIII9.59.50 00 00 04.754.7510100 010100 010100 02.362.3635355 525250 015150 01.181.18656535355050101025250 00.60.68585717170704141404016160.30.39595808092927070858555550.150.15100100909010010090901001009090

15、类宜用于强度等级大于C60的混凝土；类宜用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。第35页/共85页3）表观密度大于 2500kg/m3、 松散堆积密度大于1350kg/m3、 空隙率小于47。第36页/共85页4、拌合用水：饮用水项项 目目素混凝土素混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土预应力混凝土预应力混凝土1 1pHpH值值4444442 2不溶物含量不溶物含量(mg/L)(mg/L)5000500020002000200020003 3可溶物含量可溶物含量(mg/L)(mg/L)100001000050005000200020004 4氯

16、化物含量氯化物含量( (以以CLCL- -计计)(mg/L)(mg/L)35003500120012005005005 5硫酸盐含量硫酸盐含量( (以以SOSO4 42-2-计计)(mg/L)(mg/L)2700270027002700660066006 6硫化物含量硫化物含量( (以以S S2-2-计计)(mg/L)(mg/L)100100第37页/共85页1 1混凝土配合比设计的基本资料混凝土配合比设计的基本资料1)混凝土设计强度等级；2)工程特征(工程所处环境、结构断面、钢筋 最小净距等)；3)耐久性要求(如抗冻性、抗侵蚀、耐磨、碱 集料等)；4)水泥强度等级和品种；5)砂、石的种类，石

17、子最大粒径、密度等；6)施工方法。二、普通水泥混凝土配合比设计概述二、普通水泥混凝土配合比设计概述第38页/共85页2 2配合比表示方法配合比表示方法1)单位用量表示法以1m3混凝土中各种材料的用量表示如水泥：水：细集料：粗集料 336kg：185kg：564kg：1315kg2)相对用量表示法以水泥的质量为1，并按“水泥：细集料：粗集料；水灰比”的顺序排列表示如1：1.68：3.91；W/C=0.55第39页/共85页3基本要求1)施工工作性的要求2)结构物强度要求3)耐久性要求4)经济性的要求第40页/共85页4混凝土配合比设计的三个参数水水水泥水泥砂砂石子石子水泥浆骨料砂率水灰比水水泥泥

18、混混凝凝土土单位用水量第41页/共85页5混凝土配合比设计的基本原理cpwsgcmmmm0000101.0000wwossggccmmmm2) 体积法1) 质量法第42页/共85页cu,0混凝土配制强度(MPa)；cu,k混凝土设计强度(MPa)； 混凝土强度标准差(MPa)。645.1,0,kcucuff 强度标准差值强度等级C20C20C35C35标准差(MPa)4.05.06.0三、混凝土配合比设计的步骤三、混凝土配合比设计的步骤( (以抗压强度为指标的计算方法以抗压强度为指标的计算方法) )1、初步配合比的计算(1)确定混凝土配制强度cu,0第43页/共85页(2)初步确定水灰比)(2

19、8,bWCceacuffgcecceff,碎石卵石a0.460.48b0.070.33ce水泥28d抗压强度实测值(MPa)。当无水泥28d抗压强度实测值时ce,g水泥强度等级值(MPa)；c水泥强度等级值富余系数，按实际统计资料确定。a、b回归系数第44页/共85页 普通混凝土的最大水灰比和最小水泥用量环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量kgkg素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混 凝土钢筋混凝土预应力混凝土干燥环境正常的居住或办公用房室内部件不作规定0.650.650.600.60200200260260300300潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土和(或)水中的部件0.

20、700.700.600.600.600.60225225280280300300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土和(或)水 中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.550.550.550.55250250280280300300有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.500.500.500.50300300300300300300第45页/共85页(3)确定单位用水量 干硬性混凝土的用水量(单位：kg/m3)拌和物稠度卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)项 目指 标9.59.5191937.537.51616191937.

21、537.5维勃稠度(s)16162020175175160160145145180180170170155155111115151801801651651501501851851751751601605 51010185185170170155155190190180180165165第46页/共85页 塑性混凝土的用水量(单位：kg/m3)拌和物稠度卵石最大粒径(mm)碎石最大粒径(mm)项 目范围9.59.5191931.531.537.537.51616191931.531.537.537.5坍落度(mm)10103030190190170170160160150150200200185

22、185175175165165353550502002001801801701701601602102101951951851851751755555707021021019019018018017017022022020520519519518518575759090215215195195185185175175230230215215205205195195注：1用水量系采用中砂时的平均值。采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510kg；采用粗砂时，则可减少510kg。第47页/共85页(4)计算单位水泥用量 WCmmwc00 (5) 选定砂率水灰比水灰比W/CW/C卵石最大粒径卵石最

23、大粒径(mm)(mm)碎石最大粒径碎石最大粒径(mm)(mm)9.59.5191937.537.51616191937.537.50.400.402626323225253131242430303030353529293434272732320.500.503030353529293434282833333333383832323737303035350.600.603333383832323737313136363636414135354040333338380.700.70363641413535404034343939393944443838434336364141第48页/共85页(6

24、)计算粗、细集料单位用量质量法cpwsgcmmmm0000000sgssmmm100%体积法101. 0000wwossggccmmmm000sgssmmm100%第49页/共85页2)试拌调整提出基准配合比混凝土试配的最小搅拌量 表3-7-7集料公称最大粒径(mm)拌和物数量(L)31.51537.525(1)试配第50页/共85页(2)校核工作性、调整配合比u若流动性太大，可在砂率不变的条件下，适当增加砂、石的用量；u若流动性太小，应在保持水灰比不变的情况下，适当增加水和水泥；u若粘聚性和保水性不良时，实质上是混凝土拌合物中砂浆不足或砂浆过多，可适当增大砂率或适当降低砂率 第51页/共85

25、页3)试验室配合比(1)制作试件、检验强度经过和易性调整试验得出的混凝土基准配合比，其水灰比不一定选用恰当，混凝土的强度不一定符合要求，所以应对混凝土强度进行复核。混凝土强度试验时至少采用三个不同的配合比，其中一个是基准配合比，另两组的水灰比则分别增加及减少0.05，用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加1和减少1。第52页/共85页(2)根据检验强度后确定的水灰比和砂率，重新计算混凝土的配合比(mc2：mw2：ms2：mg2)水灰比0.420.470.5228天强度45.137.830.134.90.49第53页/共85页(3)根据实测拌和物湿表观密度修正配合比 由此得到mc2：mw2：m

26、s2：mg2，即试验室配合比 校正系数的确定步骤如下：计算混凝土拌和物的计算表观密度 计算混凝土密度校正系数 当混凝土表观密度计算值与实测值之差的绝对值不超过计算2时，按以上原则确定的配合比即为确定的设计配合比；当两者之差超过2时，应将配合比中每项材料用量乘以校正系数，即为确定的设计配合比。sgwcccmmmm,cctc,./第54页/共85页 4)施工配合比根据现场砂、石实际含水率的变化确定施工配合比 设施工现场实测砂、石含水率分别为a、b，施工 中配制1m3混凝土各种材料的用量为 %)%(%)1 (%)1222222bmammmbmmammmmgswwggsscc（第55页/共85页建筑砂

27、浆第56页/共85页一、砌筑砂浆砌筑砂浆是将砖、石或砌块等粘结成为整体的砂浆。1组成材料1)水泥各种品种水泥均可作为砂浆的结合料。水泥的强度等级不宜太高，水泥砂浆中所用水泥的强度等级不宜超过32.5级。水泥混合砂浆中所采用的水泥强度等级可适当提高，但不宜大于42.5级。第57页/共85页2)砂常用天然砂，质量应符合混凝土用砂的要求。砂的最大粒径应不超过灰缝的 1/41/5 。对于砖砌体，粒径不得大于2.5mm；对于石砌体，砂的最大粒径为5.0mm。对砂中泥和泥块含量常作如下限制：砂浆等级M10.0时不应超过5，砂浆等级为M2.5M7.5时不应超过10，砂浆等级M1.0时不应超过1520。第58

28、页/共85页3)掺合料如石灰、粘土和粉煤灰等，以提高质量和降低成本。4)外加剂如引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。5)水拌制砂浆用水与混凝土用水相同。第59页/共85页2技术性质1)新拌砂浆的和易性流动性定义：指新拌砂浆在自重或外力作用下流动，能在粗糙的砖、石基面上铺筑成均匀的薄层并能与底面很好粘结的性能。测定：砂浆稠度测定仪。以沉入量作为流动性的指标，以“mm”计。砂浆流动性的选择与砌体种类、施工方法以及天气情况有关，可参考表3-49选用。第60页/共85页砌体种类砂浆稠度(mm)烧结昔通砖砌体7090轻集料混凝土小型空心砖砌体6090烧结多孔砖、空心砖砌体6090烧结普通砖平拱式过梁空心墙

29、、简拱普通混凝土小型空心砖砌体加气混凝土砌块砌体5070石砌体3050砌筑砂浆的稠度第61页/共85页定义：指新拌砂浆保持水分不流失的能力，也表示各组成材料不易分离的性质。测定：砂浆分层度测量仪，用分层度表示，以mm计。分层度大，表明砂浆的分层离析现象严重，保水性不好。分层度过小，表明砂浆干缩较大，影响粘结力。砂浆的保水性与胶结材料的类型和用量、细集料的级配、用水量等有关。为了改善砂浆的保水性，常掺入石灰膏、粉煤灰等。保水性第62页/共85页2)硬化后砂浆的强度砂浆抗压强度是确定其强度等级的重要依据。砂浆强度等级是以边长为70.7mm的六个立方体试块，按规定方法成型并养护至28d后测定的抗压强

30、度平均值(MPa)来表示的。砂浆强度等级分为M20、M15、M10、M7.5、M5和M2.5六个等级。(1)基层为不吸水材料(如致密的石材)影响因素：水泥强度与水灰比) 4 . 0(29. 028, 0WCffcem第63页/共85页(2)基层为吸水材料(如砖或其他多孔材料)影响因素：水泥强度及用量，而与水灰比无关。 BfmAfcecm100028, 0 A、B系数值 砂浆品种AB水泥混合砂浆1.50-4.25水泥砂浆1.033.50注：各地区也可用本地区试验资料确定A、B值， 统计用的试验组数不得少于30组。第64页/共85页3)粘结力影响因素：砂浆强度越高则粘结力越大。此外，粘结力也与基材

31、的表面状态、清洁程度、湿润状况及施工养护条件等有关系。4)耐久性提高砂浆的密实度可提高其耐久性。第65页/共85页二、砌筑砂浆的配合比1水泥混合砂浆配合比计算1)砂浆的试配强度由式(3-7-13)计算得出 645.00mmff砂浆强度标准差限用值(单位：MPa) 施工水平砂浆强度等级M2.5M5M7.5M10M15M20优良0.501.001.502.003.004.00一般0.621.251.882.503.755.00较差O.751.502.253.004.506.00第66页/共85页2)确定水泥用量每立方米水泥混合砂浆的水泥用量 cemcAfBfm)(10000在无法取得水泥的实测强度

32、时 3)确定掺合料用量配制水泥石灰混合砂浆按式计算石灰膏的用量kcecceff,cADmmm第67页/共85页石灰膏不同稠度时的换算系数 石灰膏稠度(mm)12011010090807060504030换算系数1.000.990.970.950.930.920.900.88O.870.864)确定砂子用量1m3干燥状态的砂子的堆积密度值也就是1m3砂浆所用的干砂用量。按照砂子的干燥状态为基准进行计算。5)确定用水量当采用中砂时，砂浆用水量范围可选用2403l0kg/m3第68页/共85页2水泥砂浆的配合比确定水泥砂浆的配合比可以根据工程类别及砌体部位确定砂浆的设计强度等级，查阅表3-53选用。表中水泥强度等级为32.5级。水泥强度等级大于32.5级时，水泥用量应取表中的下限值。用水量的选用原则见水泥混合砂浆。砂浆强度等级水泥用量砂子用量用水量M2.5M52002301m3砂子的堆积密度2703