水泥混凝土是以水泥和水组成的水泥浆体将粗细集料胶结

1、主讲：主讲：下一页下一页上一页上一页道路建筑材料概概 述述 定义：定义： 水泥混凝土是以水泥和水组成的水泥浆水泥混凝土是以水泥和水组成的水泥浆体将粗细集料胶结起来而形成的具有一定力体将粗细集料胶结起来而形成的具有一定力学性能的人工石材学性能的人工石材. .下一页下一页上一页上一页道路建筑材料水泥混凝土的优缺点：水泥混凝土的优缺点： 优点：优点： 有较高的抗压强度有较高的抗压强度: :有一定的承载能力有一定的承载能力; ; 有较好的耐久性有较好的耐久性: :用得越久用得越久, ,强度越高强度越高. . 有较好的可塑性有较好的可塑性: :可以浇筑成任意形状、不可以浇筑成任意形状、不 同强度、不同性

2、能的建筑物同强度、不同性能的建筑物; ; 原材料来源广泛，价格低廉原材料来源广泛，价格低廉. . 缺点：缺点： 抗拉强度低抗拉强度低, ,受拉时容易受温度变化而开裂受拉时容易受温度变化而开裂 自重大自重大下一页下一页上一页上一页道路建筑材料水泥混凝土的分类水泥混凝土的分类按表观密度分：按表观密度分：普通混凝土普通混凝土轻混凝土轻混凝土重混凝土重混凝土按强度等级分：按强度等级分：低强度混凝土低强度混凝土中强度混凝土中强度混凝土高强度混凝土高强度混凝土下一页下一页上一页上一页道路建筑材料按混凝土流动性可分为：塑性混凝土、低流动性混土、按混凝土流动性可分为：塑性混凝土、低流动性混土、 干性混凝土干性

3、混凝土按用途可分为：高聚物改性混凝土、纤维增强混凝土、按用途可分为：高聚物改性混凝土、纤维增强混凝土、 补偿收缩混凝土流态混凝土。补偿收缩混凝土流态混凝土。下一页下一页上一页上一页道路建筑材料第一节第一节 普通水泥混凝土普通水泥混凝土（Ordinary cement concrete） 定义：定义： 普通水泥混凝土是以通用水泥为胶结材料，用普通水泥混凝土是以通用水泥为胶结材料，用普通砂石材料为集料普通砂石材料为集料, , 并以普通水为原材料，加入并以普通水为原材料，加入适量的化学外加剂适量的化学外加剂, , 按专门设计的配合比，经搅拌、按专门设计的配合比，经搅拌、成型、养护而得到的复合材料。成

4、型、养护而得到的复合材料。下一页下一页上一页上一页道路建筑材料一、普通水泥混凝土的组成材料一、普通水泥混凝土的组成材料水泥水泥 Cement水水 Water 细集料细集料 Fine aggregate粗集料粗集料 Coarse aggregate 混凝土外加剂混凝土外加剂 Concrete admixture 改善混凝土的性能改善混凝土的性能 水泥浆水泥浆集料集料早期：润滑作用早期：润滑作用后期：胶结作用后期：胶结作用骨架填充作用骨架填充作用下一页下一页上一页上一页道路建筑材料 （一）、水泥（一）、水泥（cement ）选用原则：选用原则：水泥品种的选择水泥品种的选择水泥强度等级的选择水泥强度

5、等级的选择（二）、集料（二）、集料（aggregate) )集料集料在混合料中起骨架或填充作用的粒料，包括在混合料中起骨架或填充作用的粒料，包括岩石天然风化而成的砾石（卵石）和砂等，以及由岩岩石天然风化而成的砾石（卵石）和砂等，以及由岩石经人工轧制的各种尺寸的碎石、机制砂、石屑等。石经人工轧制的各种尺寸的碎石、机制砂、石屑等。工程上将集料分为粗集料和细集料工程上将集料分为粗集料和细集料下一页下一页上一页上一页道路建筑材料沥青混合料中细集料是指粒径沥青混合料中细集料是指粒径小于小于2.36mm2.36mm 水泥混凝土中细集料是指粒径水泥混凝土中细集料是指粒径小于小于4.75mm4.75mm砂砂细

6、集料（细集料（Fine aggregate）砂砂天然砂天然砂人工砂人工砂河砂河砂山砂山砂海砂海砂机制砂机制砂煅烧砂煅烧砂矿渣砂矿渣砂下一页下一页上一页上一页道路建筑材料天然砂天然砂 定义：由自然风化、水流冲刷、堆积形成的、粒径小定义：由自然风化、水流冲刷、堆积形成的、粒径小 4.75mm4.75mm的岩石颗粒。的岩石颗粒。 按生存环境分按生存环境分：河砂、山砂和海砂河砂、山砂和海砂 河砂：颗粒表面圆滑，比较洁净，质地较好，产源广河砂：颗粒表面圆滑，比较洁净，质地较好，产源广 山砂：颗粒表面粗糙有棱角，含泥量和含有机质量多山砂：颗粒表面粗糙有棱角，含泥量和含有机质量多 海砂：虽然有河砂的特点，但

7、是其中混有贝壳、碎片海砂：虽然有河砂的特点，但是其中混有贝壳、碎片 和盐分等有害物质和盐分等有害物质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料人工砂人工砂 人工砂是人为加工处理得到的符合规格要求的细人工砂是人为加工处理得到的符合规格要求的细集料，通常指石料加工过程中采取真空抽吸等方法除集料，通常指石料加工过程中采取真空抽吸等方法除去大部分土和细粉、或将石屑水洗得到的洁净的细集去大部分土和细粉、或将石屑水洗得到的洁净的细集料。料。 人工砂表面多棱角，较洁净，但造价较高，特殊人工砂表面多棱角，较洁净，但造价较高，特殊情况采用情况采用下一页下一页上一页上一页道路建筑材料一、物理常数一、物理常数 1 1、表

8、观密度、表观密度 定义：在规定条件（定义：在规定条件（10510555烘干至恒重下，烘干至恒重下， 单位表观体积（包括集料矿质实体和闭口单位表观体积（包括集料矿质实体和闭口 孔隙的体积）的质量。孔隙的体积）的质量。 试验方法：试验方法：容量瓶法容量瓶法 细集料的技术性质细集料的技术性质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料2 2、堆积密度、堆积密度 定义：单位体积（包括矿质实体、闭口孔隙和定义：单位体积（包括矿质实体、闭口孔隙和开口孔隙及颗粒间体积）物质颗粒的质量。开口孔隙及颗粒间体积）物质颗粒的质量。细集料堆积密度试验细集料堆积密度试验 3 3、空隙率、空隙率 定义：细集料颗粒之间空隙体积占粗

9、集料总体定义：细集料颗粒之间空隙体积占粗集料总体积的百分率积的百分率细集料的技术性质细集料的技术性质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料二、级配二、级配 定义：级配是砂各级粒径颗粒的分配情况定义：级配是砂各级粒径颗粒的分配情况 试验方法：采用试验方法：采用筛析法筛析法（方孔筛（方孔筛一套标准筛）一套标准筛） 注：水泥混凝土用细集料可采用干筛法（需要可用注：水泥混凝土用细集料可采用干筛法（需要可用 水筛法）水筛法） 沥青混合料及基层用细集料必须用水洗法筛分沥青混合料及基层用细集料必须用水洗法筛分 分析：级配分析：级配目的：提高密实度（耐久性好）目的：提高密实度（耐久性好） 细度模数细度模数目的：

10、控制抗折强度、节约水泥目的：控制抗折强度、节约水泥细集料的技术性质细集料的技术性质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料筛析法：一套标准筛（方孔）筛析法：一套标准筛（方孔）细集料的技术性质细集料的技术性质控制粒径：控制粒径：0.6mm 0.6mm 粒粒径的含量决定它的区间径的含量决定它的区间砂总量砂总量500g500g筛底筛底（0.075mm )0.075mm )实验录象实验录象下一页下一页上一页上一页道路建筑材料有关级配的三个重要参数有关级配的三个重要参数分计筛余百分率分计筛余百分率aiai ：某号筛上的筛余量占试样总质量：某号筛上的筛余量占试样总质量 的百分率的百分率累计筛余百分率累计筛余百

11、分率Ai Ai ：某号筛的分计筛余百分率和大于：某号筛的分计筛余百分率和大于 某号筛的各筛的分计筛余百分率某号筛的各筛的分计筛余百分率 之总和之总和 通过百分率通过百分率Pi Pi ：通过某号筛的试样质量占试样总质量：通过某号筛的试样质量占试样总质量 的百分率的百分率 Pi=100Pi=100AiAi二、级配二、级配下一页下一页上一页上一页道路建筑材料1 1、定义：粗度是评价砂粗细程度的一种指标，通常用、定义：粗度是评价砂粗细程度的一种指标，通常用 系度模数表示（细度模数又称为细度模量）系度模数表示（细度模数又称为细度模量）2 2、计算方法：、计算方法：3 3、结论：细度模数越大，表示细集料越

12、粗、结论：细度模数越大，表示细集料越粗 规定：砂的粗度按照细度模数可以分为下列三级：规定：砂的粗度按照细度模数可以分为下列三级： MxMx=3.73.1 =3.73.1 为粗砂为粗砂 MxMx=3.02.3 =3.02.3 为中砂为中砂 MxMx=2.21.6 =2.21.6 为细砂为细砂三、粗度三、粗度0.150.300.61.182.364.75x4.75()5M100AAAAAAA“”不带入计算不带入计算下一页下一页上一页上一页道路建筑材料细集料的技术性质细集料的技术性质总结：总结：表征砂颗粒性质的两项指标表征砂颗粒性质的两项指标细度模数细度模数水泥裹覆着集料平均粒径组成水泥裹覆着集料平

13、均粒径组成; ; 分析：分析： 粒径差太大，拌合困难粒径差太大，拌合困难 粒径差太小，细小颗粒多受力易断裂粒径差太小，细小颗粒多受力易断裂 细级料粒径过小表面积大，浪费水泥细级料粒径过小表面积大，浪费水泥 完全是一种颗粒的砂，密实度不够完全是一种颗粒的砂，密实度不够 还必须考虑颗粒的级配。还必须考虑颗粒的级配。下一页下一页上一页上一页道路建筑材料表征砂颗粒性质的两项指标表征砂颗粒性质的两项指标（2 2）颗粒级配）颗粒级配 砂子级配好砂子级配好密实密实耐久性好耐久性好强度高。强度高。 混凝土用砂的级配按混凝土用砂的级配按建筑用砂建筑用砂（GB/T 14684GB/T 1468420012001）

14、的规定划分为）的规定划分为3 3个级配区有：个级配区有：粗砂、中砂、细砂。粗砂、中砂、细砂。 砂完全粗的不行，小颗粒的也需要，从级配来说，砂完全粗的不行，小颗粒的也需要，从级配来说，就是填满骨架的空隙（要符合表就是填满骨架的空隙（要符合表3-33-3规定）规定）按水泥砼对于砂的技术要求分为：按水泥砼对于砂的技术要求分为：、类类详见砂的分区及级配范围表详见砂的分区及级配范围表3-33-3：下一页下一页上一页上一页道路建筑材料砂的颗粒级配砂的颗粒级配 （教材教材P63P63表表3-33-3） 级级配区配区 筛孔尺寸（筛孔尺寸（mmmm）9.59.5 4.754.752.362.361.181.18

15、0.60.60.30.30.150.15累计筛余（累计筛余（% %）（粗）（粗）0 010100 035355 56565353585857171959580801001009090（中）（中）0 010100 025250 05050101070704141929270701001009090（细）（细）0 010100 015150 025250 040401616858555551001009090说明：说明：区砂属于粗砂区砂属于粗砂采用较采用较区大的砂率（不易捣实）区大的砂率（不易捣实） 区砂属于中砂区砂属于中砂由中砂和一部分偏粗砂的细砂组成由中砂和一部分偏粗砂的细砂组成 区砂属于细砂

16、区砂属于细砂采用较采用较区小的砂率（易捣实）区小的砂率（易捣实） 下一页下一页上一页上一页道路建筑材料区砂区砂下限下限上限上限砂样砂样下一页下一页上一页上一页道路建筑材料下一页下一页上一页上一页道路建筑材料区砂区砂下一页下一页上一页上一页道路建筑材料砂子类别确定砂子类别确定步骤：步骤： 计算三个重要参数：计算三个重要参数： 分计筛余百分率分计筛余百分率 累计筛余百分率累计筛余百分率 通过百分率通过百分率 计算细度模数（结果）计算细度模数（结果） 用标准级配确定砂子的级配范围（结果）用标准级配确定砂子的级配范围（结果） 结论（根据细度模数和级配范围）结论（根据细度模数和级配范围）下一页下一页上一

17、页上一页道路建筑材料水泥砼对于细集料的技术要求水泥砼对于细集料的技术要求1 1）砂的颗粒级配和细度模数）砂的颗粒级配和细度模数2 2）有害杂质含量）有害杂质含量 危害：妨碍水泥水化，降低与水泥石粘附性，与水泥危害：妨碍水泥水化，降低与水泥石粘附性，与水泥 水化物产生不良化学反应水化物产生不良化学反应 杂质：泥、云母、轻质物、有机物、硫化物和硫酸盐杂质：泥、云母、轻质物、有机物、硫化物和硫酸盐 等有害物质含量限值见教材等有害物质含量限值见教材P64P64表表3-43-43 3）含泥量、石粉含量和泥块含量）含泥量、石粉含量和泥块含量4 4）坚固性）坚固性 天然砂天然砂硫酸钠溶液进行检测硫酸钠溶液进

18、行检测 人工砂人工砂压碎指标法进行试验检测压碎指标法进行试验检测5 5）表观密度、堆积密度、空隙率）表观密度、堆积密度、空隙率 规定：表观密度大于规定：表观密度大于2500Kg/m2500Kg/m3 3 ，堆积密度大于，堆积密度大于 1350Kg/m1350Kg/m3 3 ，空隙率小于，空隙率小于4747下一页下一页上一页上一页道路建筑材料粗集料的技术性质粗集料的技术性质一、物理性质一、物理性质 1 1、物理常数、物理常数 （1 1） 表观密度表观密度 在规定条件（在规定条件（10510555烘烘干至恒重）下，单位表观体积（包括集料矿质实体和干至恒重）下，单位表观体积（包括集料矿质实体和闭口孔

19、隙的体积）的质量。表观密度用闭口孔隙的体积）的质量。表观密度用a a表示表示 试验方法：网篮法试验方法：网篮法 （2 2）毛体积密度）毛体积密度在规定条件（在规定条件（10510555烘干烘干至恒重）下，单位毛体积（包括矿质实体、闭口孔隙至恒重）下，单位毛体积（包括矿质实体、闭口孔隙和开口孔隙）的质量。和开口孔隙）的质量。 试验方法：蜡封法试验方法：蜡封法 粗集料（粗集料（Coarse aggregate）下一页下一页上一页上一页道路建筑材料（3 3）堆积密度）堆积密度单位体积（包括矿质实体、闭口孔单位体积（包括矿质实体、闭口孔隙和开口孔隙及颗粒间体积）物质颗粒的质量。隙和开口孔隙及颗粒间体积

20、）物质颗粒的质量。 堆积密度包括：自然堆积状态、振实状态和捣实堆积密度包括：自然堆积状态、振实状态和捣实状态下的堆积密度状态下的堆积密度（4 4）空隙率）空隙率粗集料颗粒之间空隙体积占粗集料总粗集料颗粒之间空隙体积占粗集料总体积的百分率体积的百分率 粗集料的技术性质粗集料的技术性质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料2 2、级配、级配 定义：粗集料中各组成颗粒的分级和搭配情况。定义：粗集料中各组成颗粒的分级和搭配情况。 试验方法：试验方法：筛分试验筛分试验 水泥混凝土用粗集料水泥混凝土用粗集料 干筛法干筛法 沥青混合料及基层用粗集料沥青混合料及基层用粗集料 水筛法水筛法 筛分试验级配参数的计算

21、方法同细集料筛分试验级配参数的计算方法同细集料 粗集料的技术性质粗集料的技术性质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料3 3、坚固性、坚固性 按现行试验规程按现行试验规程公路工程集料试验规程公路工程集料试验规程选取选取规定数量集料，分别装在金属网篮浸入饱和硫酸钠溶液规定数量集料，分别装在金属网篮浸入饱和硫酸钠溶液中进行干湿循环试验。经中进行干湿循环试验。经5 5次循环试验后，观察其表面次循环试验后，观察其表面破坏情况，并用质量损失百分率来计算坚固性（也称安破坏情况，并用质量损失百分率来计算坚固性（也称安定性）。定性）。粗集料的技术性质粗集料的技术性质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料 1 1、

22、粗集料压碎值、粗集料压碎值 粗集料压碎值是集料在连续增加的荷载粗集料压碎值是集料在连续增加的荷载下，抵抗压碎的能力。也是集料强度的相下，抵抗压碎的能力。也是集料强度的相对指标对指标 ，用以鉴定集料的品质。，用以鉴定集料的品质。 压碎值实验录象压碎值实验录象粗集料的技术性质粗集料的技术性质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料 2 2、粗集料磨光值、粗集料磨光值 磨光值反映岩石抵抗轮胎磨光作用能力的指标。磨光值反映岩石抵抗轮胎磨光作用能力的指标。 集料磨光值是利用加速磨光机磨光集料并以摆式集料磨光值是利用加速磨光机磨光集料并以摆式摩擦系数测定仪测得的磨光后集料的摩擦系数来确摩擦系数测定仪测得的磨光

23、后集料的摩擦系数来确定。（将摩擦系数除以定。（将摩擦系数除以0.60.6即为集料的磨耗值）以即为集料的磨耗值）以PSVPSV表示表示 石料磨光值越高，表示抗滑性越好。石料磨光值越高，表示抗滑性越好。粗集料的技术性质粗集料的技术性质二、力学性质二、力学性质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料3 3、集料冲击值、集料冲击值 集料冲击值是集料抵抗多次连续重复冲击荷载作集料冲击值是集料抵抗多次连续重复冲击荷载作用的性能。用于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用的性能。用于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用，这一指标对道路表层用集料非常有用。用，这一指标对道路表层用集料非常有用。 试验方法：采用冲击试验仪

24、测得试验方法：采用冲击试验仪测得粗集料的技术性质粗集料的技术性质二、力学性质二、力学性质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料4 4、集料磨耗值、集料磨耗值 磨耗值用于确定岩石抵抗表面磨损的能力，适用磨耗值用于确定岩石抵抗表面磨损的能力，适用于对路面抗滑表层所用集料抵抗车轮磨耗能力定。于对路面抗滑表层所用集料抵抗车轮磨耗能力定。 我国现行试验标准规定采用道瑞磨耗试验机测试我国现行试验标准规定采用道瑞磨耗试验机测试岩石的磨耗值岩石的磨耗值5 5、磨耗性、磨耗性 磨耗性是岩石抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用磨耗性是岩石抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用的性能。的性能。 采用洛杉矶式磨耗试验以磨耗损失表示。

25、采用洛杉矶式磨耗试验以磨耗损失表示。粗集料的技术性质粗集料的技术性质二、力学性质二、力学性质下一页下一页上一页上一页道路建筑材料水泥砼用粗集料的技术要求水泥砼用粗集料的技术要求1 1）强度）强度 碎石或卵石的强度，可用岩石立方体强度和压碎碎石或卵石的强度，可用岩石立方体强度和压碎 值指标两种方法检验值指标两种方法检验2 2）坚固性（硫酸钠溶液法检验）坚固性（硫酸钠溶液法检验）3 3）最大粒径及颗粒级配）最大粒径及颗粒级配 a a、最大粒径选择：在结构截面允许的情况下，尽量、最大粒径选择：在结构截面允许的情况下，尽量 增大最大粒径可节约水泥。（规定见教材增大最大粒径可节约水泥。（规定见教材P66

26、P66） b b、颗粒级配：粗集料级配应符合表、颗粒级配：粗集料级配应符合表3-83-8的规定，采的规定，采 用连续级配粗集料，当连续级配不能配合成满意用连续级配粗集料，当连续级配不能配合成满意 的混合料时，可参加单粒级集料配合。（连续级的混合料时，可参加单粒级集料配合。（连续级 配的优点？）配的优点？）下一页下一页上一页上一页道路建筑材料4 4）表面特征及形状）表面特征及形状 a a、表面特征、表面特征 b b、形状：以正立方体为佳，不能含有过多的针、片形状：以正立方体为佳，不能含有过多的针、片 状颗粒状颗粒 针状颗粒：颗粒长度大于平均粒径的针状颗粒：颗粒长度大于平均粒径的2.42.4倍的颗

27、粒倍的颗粒 片状颗粒：颗粒厚度小于片状颗粒：颗粒厚度小于平均粒径平均粒径的的0.40.4倍的颗粒倍的颗粒 测定方法：规准仪法测定方法：规准仪法粒级上、下粒径的平均值粒级上、下粒径的平均值水泥砼用粗集料的技术要求水泥砼用粗集料的技术要求下一页下一页上一页上一页道路建筑材料规准仪规准仪针片状颗粒试验针片状颗粒试验下一页下一页上一页上一页道路建筑材料5 5）有害物质含量）有害物质含量6 6）碱集料反应）碱集料反应 水泥中碱性氧化物水泥中碱性氧化物 氢氧化物氢氧化物 + + 集料中活性二集料中活性二氧化硅氧化硅 碱碱- -硅酸凝胶（附在集料表面）硅酸凝胶（附在集料表面）危害：凝胶吸水体积膨胀，使集料与

28、水泥石界面胀裂，危害：凝胶吸水体积膨胀，使集料与水泥石界面胀裂， 粘结强度下降，砼结构破坏粘结强度下降，砼结构破坏水泥砼用粗集料的技术要求水泥砼用粗集料的技术要求水解水解下一页下一页上一页上一页道路建筑材料（三）砼拌和用水（三）砼拌和用水（Water） （四）外加剂（四）外加剂（admixture） 作用：改善砼性质作用：改善砼性质 掺量：不大于水泥质量的掺量：不大于水泥质量的5 5 类型：减水剂、引气剂、保水剂、缓凝剂等等类型：减水剂、引气剂、保水剂、缓凝剂等等 用途见表用途见表3-123-12下一页下一页上一页上一页道路建筑材料普通水泥混凝土的技术性质普通水泥混凝土的技术性质 新拌混凝土的

29、工作性（和易性）新拌混凝土的工作性（和易性）技术性质技术性质 硬化后混凝土的力学性质硬化后混凝土的力学性质 硬化后混凝土的耐久性硬化后混凝土的耐久性下一页下一页上一页上一页道路建筑材料新拌混凝土的工作性（和易性）新拌混凝土的工作性（和易性）定义定义混凝土拌和物在浇注、振捣、成形、抹平混凝土拌和物在浇注、振捣、成形、抹平 等过程中的可操作性等过程中的可操作性 流动性流动性满足运输和浇捣满足运输和浇捣 可塑性可塑性不为外力作用产生脆断不为外力作用产生脆断 稳定性稳定性不产生分层、泌水现象不产生分层、泌水现象 密实性密实性易于浇捣致密易于浇捣致密 和易性和易性混凝土的拌合混凝土的拌合下一页下一页上一

30、页上一页道路建筑材料工作性的测定方法：工作性的测定方法：方法一：坍落度与坍落扩展度法方法一：坍落度与坍落扩展度法适用范围：集料最大粒径不大于适用范围：集料最大粒径不大于40mm40mm、坍落度不小于、坍落度不小于 10mm10mm的混凝土拌合物稠度测定的混凝土拌合物稠度测定 坍落度坍落度10mm 10mm 坍落度试验坍落度试验 坍落度坍落度220mm 220mm 坍落扩展度法试验坍落扩展度法试验方法二：方法二：维勃稠度试验维勃稠度试验适用范围：集料粒径不大于适用范围：集料粒径不大于40mm40mm，维勃稠度在，维勃稠度在5s30s5s30s之之 间的混凝土拌合物稠度测定间的混凝土拌合物稠度测定

31、下一页下一页上一页上一页道路建筑材料坍落度：将新拌砼按规定方法装入标准坍落筒内，装满刮平坍落度：将新拌砼按规定方法装入标准坍落筒内，装满刮平 后，立即将筒垂直提起，混合料坍落的高度后，立即将筒垂直提起，混合料坍落的高度试验步骤：试验步骤： 1 1、洗净坍落筒，润湿铁板，、洗净坍落筒，润湿铁板，踏紧筒两边脚踏板踏紧筒两边脚踏板2 2、分三层装；装料，插捣，、分三层装；装料，插捣，抹平抹平3 3、垂直提起坍落筒（、垂直提起坍落筒（5-10s5-10s内）内）4 4、先测保水性，再测坍落度、先测保水性，再测坍落度值值5 5、观察坍落后的混凝土试体、观察坍落后的混凝土试体的粘聚性的粘聚性下一页下一页上

32、一页上一页道路建筑材料坍落度试验坍落度试验下一页下一页上一页上一页道路建筑材料坍落扩展度法试验坍落扩展度法试验测定方法：测定方法： 1 1、装样方法同坍落度法，当坍落筒垂直提起后，砼发、装样方法同坍落度法，当坍落筒垂直提起后，砼发生坍落（坍落高度大于生坍落（坍落高度大于220mm220mm） 2 2、用钢尺测量砼扩展后最终的、用钢尺测量砼扩展后最终的最大直径最大直径与与最小直径最小直径应应满足：最大直径和最小直径之差满足：最大直径和最小直径之差小于小于50mm50mm（否则试验（否则试验无效）无效） 3、坍落扩展度、坍落扩展度 = 最大直径最大直径 + 最小直径最小直径2下一页下一页上一页上一

33、页道路建筑材料维勃稠度试验维勃稠度试验步骤：步骤：1 1、装样方法同坍落度试验、装样方法同坍落度试验2 2、开动振动台并记录时间，、开动振动台并记录时间，从开始振动至透明圆盘底从开始振动至透明圆盘底面完全被水泥浆布满至，面完全被水泥浆布满至，所经历的时间，以所经历的时间，以s s计计下一页下一页上一页上一页道路建筑材料和易性的影响因素和易性的影响因素1 1、内因、内因1 1）水泥浆的数量和集浆比）水泥浆的数量和集浆比 结论：拌合物的水泥浆的数量应以满足流动性为宜结论：拌合物的水泥浆的数量应以满足流动性为宜2 2）水泥浆的稠度）水泥浆的稠度 水泥浆的稠度取决于水灰比（在用水量固定的情况水泥浆的稠

34、度取决于水灰比（在用水量固定的情况 下）下） 水灰比小水灰比小 水泥浆稠水泥浆稠 拌合物流动性小拌合物流动性小 水灰比大水灰比大 水泥浆稀水泥浆稀 流动性增大流动性增大 拌合物流浆、离析，严重影响拌合物流浆、离析，严重影响砼强度砼强度下一页下一页上一页上一页道路建筑材料3 3）砂率：混凝土中砂的质量占砂、石质量的百分率。）砂率：混凝土中砂的质量占砂、石质量的百分率。 当水泥浆用量一定时：当水泥浆用量一定时： 砂率过大，集料总表面积增大，包裹集料的水泥砂率过大，集料总表面积增大，包裹集料的水泥浆变薄，砂粒间摩阻力增大，拌合物的流动性减小。浆变薄，砂粒间摩阻力增大，拌合物的流动性减小。 砂率过小，

35、集料总表面积减小，但砂浆数量不足，砂率过小，集料总表面积减小，但砂浆数量不足，水泥砂浆除填充空隙外，包裹在石子表面的水泥砂浆层水泥砂浆除填充空隙外，包裹在石子表面的水泥砂浆层薄，拌合物的流动性减小，同时砂量不足，也易导致离薄，拌合物的流动性减小，同时砂量不足，也易导致离析、泌水现象，影响工作性析、泌水现象，影响工作性 （合理砂率）（合理砂率）4 4）组成材料性质）组成材料性质和易性的影响因素和易性的影响因素下一页下一页上一页上一页道路建筑材料砂率与混凝土拌合物流动性的关砂率与混凝土拌合物流动性的关系系合理砂率：合理砂率： 在水泥浆用在水泥浆用量一定时，能使量一定时，能使新拌砼获得最大新拌砼获得

36、最大流动性，又不产流动性，又不产生离析、泌水时生离析、泌水时的砂率的砂率R下一页下一页上一页上一页道路建筑材料2 2、外因、外因 主要有湿度、温度、风速主要有湿度、温度、风速混凝土拌合物和易性的选择混凝土拌合物和易性的选择 依据结构物的断面尺寸、钢筋配置的疏密以及捣实依据结构物的断面尺寸、钢筋配置的疏密以及捣实的机械类型和施工方法等来选择。的机械类型和施工方法等来选择。R和易性的影响因素和易性的影响因素下一页下一页上一页上一页道路建筑材料硬化后混凝土的力学性质（强度硬化后混凝土的力学性质（强度 ）一、混凝土的抗压强度标准值和强度等级一、混凝土的抗压强度标准值和强度等级 1 1、立方体抗压强度、

37、立方体抗压强度fcufcu 标准试件：边长为标准试件：边长为150mm150mm的正立方体试件的正立方体试件 标准养护条件：温度标准养护条件：温度202022，相对湿度，相对湿度9595以上，龄期以上，龄期2828天天 标准方法测定：标准方法测定： 强度测定结果处理：以三个试件测值的平均值作为该组试件的强度测定结果处理：以三个试件测值的平均值作为该组试件的强度值强度值 注：当采用非标准尺寸试件测得的立方体强度，应乘以换算系数注：当采用非标准尺寸试件测得的立方体强度，应乘以换算系数 折算为标准试件的立方体抗压强度。边长折算为标准试件的立方体抗压强度。边长200mm200mm换算系数为换算系数为1

38、.051.05 边长边长100mm 100mm 的试件换算系数为的试件换算系数为0.950.95c uFfA下一页下一页上一页上一页道路建筑材料2 2、立方体抗压强度标准值、立方体抗压强度标准值fcufcu，k k 按照标准方法测定的抗压强度总体分布中的一个按照标准方法测定的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值得百分率不超过值，强度低于该值得百分率不超过5 5（即有（即有9595保证保证率的抗压强度）率的抗压强度）3 3、强度等级（、强度等级（C C） 根据立方体抗压强度标准值确定的，表示方法：根据立方体抗压强度标准值确定的，表示方法：用符号用符号“C”C”和和“立方体抗压强度标准值立方体

39、抗压强度标准值“两项内容表两项内容表示示硬化后混凝土的力学性质（强度硬化后混凝土的力学性质（强度 ）下一页下一页上一页上一页道路建筑材料思考题：思考题：立方体抗压强度、立方体抗压强度标准值及强度等级三者的关系？下一页下一页上一页上一页道路建筑材料二、混凝土的轴心抗压强度（二、混凝土的轴心抗压强度（fcpfcp） 标准试件：采用标准试件：采用150mm 150mm 150mm 150mm 300mm300mm 的棱柱体 试件 轴心抗压强度与立方体抗压强度之比约为0.70.8 硬化后混凝土的力学性质（强度硬化后混凝土的力学性质（强度 ）下一页下一页上一页上一页道路建筑材料硬化后混凝土的力学性质（强

40、度硬化后混凝土的力学性质（强度 ）三、混凝土的辟裂抗拉强度（三、混凝土的辟裂抗拉强度（ftsfts）标准试件：采用150mm 150mm 150mm 150mm 150mm150mm 的立方体 试件测定方法：在立方体试件（或圆柱体）中心平面内用圆弧 垫条施加两个方向相反，均匀分布的压应力， 当压应力增大至一定程度时试件就沿此平面辟 裂破坏，此为辟裂抗拉强度0.637tsFfA下一页下一页上一页上一页道路建筑材料四、抗折强度（四、抗折强度（ftft） 标准试件：采用标准试件：采用150mm 150mm 150mm 150mm 550mm 550mm 的梁的梁 形试件形试件 测定方法：采用三分点的

41、加荷方式测定方法：采用三分点的加荷方式2tFLfbh硬化后混凝土的力学性质（强度硬化后混凝土的力学性质（强度 ）下一页下一页上一页上一页道路建筑材料水泥混凝土的强度影响因素水泥混凝土的强度影响因素一、材料组成一、材料组成1 1、水泥强度和水灰比、水泥强度和水灰比 水灰比定则：水灰比定则： 注：注： 混凝土的抗压强度（混凝土的抗压强度（MPaMPa) ) 水泥的实际强度（水泥的实际强度（MPaMPa) ) 灰水比灰水比 粗集料回归系数（参见表粗集料回归系数（参见表3-173-17）2 2、集料特征与水泥浆用量、集料特征与水泥浆用量 二、养护温度与水泥浆用量二、养护温度与水泥浆用量三、龄期三、龄期

42、 ,28cuacebCffW,28cufcefCWab下一页下一页上一页上一页道路建筑材料提高混凝土强度的技术措施提高混凝土强度的技术措施1 1、采用高强度水泥和特种水泥、采用高强度水泥和特种水泥2 2、采用低水灰比和浆集比、采用低水灰比和浆集比3 3、掺加外加剂、掺加外加剂4 4、采用湿热处理方法、采用湿热处理方法 1 1）蒸汽养护：提高混凝土的早期强度）蒸汽养护：提高混凝土的早期强度 2 2）蒸压养护）蒸压养护5 5、采用机械搅拌和振捣、采用机械搅拌和振捣下一页下一页上一页上一页道路建筑材料硬化后混凝土的力学性质（变形）硬化后混凝土的力学性质（变形）一、荷载作用下变形一、荷载作用下变形 1

43、 1、弹性变形和弹性模量、弹性变形和弹性模量 2 2、徐变变形、徐变变形 定义：在持续荷载的作用下，随时间增长的定义：在持续荷载的作用下，随时间增长的 变形（蠕变）变形（蠕变）二、非荷载作用下变形二、非荷载作用下变形 1 1、温度变形、温度变形 2 2、化学收缩、化学收缩 3 3、干湿变形、干湿变形下一页下一页上一页上一页道路建筑材料硬化后混凝土的耐久性硬化后混凝土的耐久性1 1、抗冻性、抗冻性 试验方法试验方法（两种）：慢冻法和快冻法两种）：慢冻法和快冻法2 2、耐磨性、耐磨性3 3、碱、碱集料反应集料反应4 4、混凝土的碳化、混凝土的碳化5 5、混凝土的抗侵蚀性、混凝土的抗侵蚀性下一页下一

44、页上一页上一页道路建筑材料普通水泥混凝土的配合比设计普通水泥混凝土的配合比设计 混凝土配合比设计，就是根据原材料的性能混凝土配合比设计，就是根据原材料的性能和对混凝土的技术要求，通过计算和试配调整，确定和对混凝土的技术要求，通过计算和试配调整，确定出满足工程技术经济指标的混凝土各种组成材料的用出满足工程技术经济指标的混凝土各种组成材料的用量。量。 设计指标：设计指标： 抗压强度抗压强度 下一页下一页上一页上一页道路建筑材料一、混凝土配合比设计的基本资料一、混凝土配合比设计的基本资料1 1、混凝土设计强度等级、混凝土设计强度等级2 2、工程特征（工程所处的环境、结构断面、钢筋最小、工程特征（工程

45、所处的环境、结构断面、钢筋最小净距等）净距等）3 3、耐久性要求（如抗冻性、抗侵蚀、耐磨、碱、耐久性要求（如抗冻性、抗侵蚀、耐磨、碱集料集料反应等）反应等）4 4、水泥强度等级和品种、水泥强度等级和品种5 5、砂、石的种类，石子最大粒径、密度等）、砂、石的种类，石子最大粒径、密度等）6 6、施工方法、施工方法下一页下一页上一页上一页道路建筑材料二、配合比表示方法二、配合比表示方法1 1、单位用量表示法、单位用量表示法 以以1m1m3 3 混凝土中各种材料的用量表示（例如：水泥：混凝土中各种材料的用量表示（例如：水泥：水：砂：石水：砂：石=330Kg=330Kg：150Kg150Kg：726Kg

46、726Kg：1364Kg1364Kg）2 2、相对用量表示法、相对用量表示法 以水泥的质量为以水泥的质量为1 1，并按，并按“水泥：砂：石；水灰比水泥：砂：石；水灰比”的的顺序排列表示（例如：顺序排列表示（例如：1 1：2.142.14：3.813.81；W/C=0.45W/C=0.45）下一页下一页上一页上一页道路建筑材料三、配合比设计基本要求三、配合比设计基本要求 1 1、施工工作性的要求、施工工作性的要求 2 2、结构物强度要求、结构物强度要求 3 3、环境耐久性要求、环境耐久性要求 4 4、经济性的要求、经济性的要求 四、配合比设计的三参数四、配合比设计的三参数 1 1、水灰比、水灰比

47、在满足强度和耐久性前提下取较在满足强度和耐久性前提下取较 大值，以获得较大的流动性大值，以获得较大的流动性 2 2、砂率、砂率在满足粘聚性的前提下取较小值在满足粘聚性的前提下取较小值 3 3、单位用水量、单位用水量在达到流动性前提下，取较在达到流动性前提下，取较 小值小值下一页下一页上一页上一页道路建筑材料混凝土配合比设计的步骤混凝土配合比设计的步骤 四步：四步： 初步配合比的计算初步配合比的计算 试拌调整提出基准配合比试拌调整提出基准配合比 检验强度，确定试验室配合比检验强度，确定试验室配合比 施工配合比施工配合比下一页下一页上一页上一页道路建筑材料一、初步配合比的计算一、初步配合比的计算1

48、 1、确定混凝土的配制强度、确定混凝土的配制强度 注：注： 混凝土的配制强度（混凝土的配制强度（MpaMpa） 混凝土立方体抗压强度标准值（混凝土立方体抗压强度标准值（ MpaMpa） 混凝土强度标准差（混凝土强度标准差（MpaMpa） 可根据近期同类混凝土强度资料求得，当无强可根据近期同类混凝土强度资料求得，当无强度历史资料时，强度标准查可根据强度等级按度历史资料时，强度标准查可根据强度等级按表表3-183-18查得查得,0cuf,0,1.645cucu kff,0cuf,cu kf下一页下一页上一页上一页道路建筑材料强度等级强度等级（MPaMPa）低于低于C20C20C20-C35C20-

49、C35高于高于C35C35 标准差标准差（MPaMPa）4.04.05.05.06.06.0标准差标准差 值值表表3 31818下一页下一页上一页上一页道路建筑材料2 2、初步确定水灰比、初步确定水灰比注：注： 水泥水泥28d28d抗压强度实测值抗压强度实测值 当无水泥当无水泥28d28d抗压强度实测值时：抗压强度实测值时： 水泥强度等级值（水泥强度等级值（MPaMPa ) ) 水泥强度等级值富余系数，按实际统计资料水泥强度等级值富余系数，按实际统计资料 确定确定,0acecuabcefWCffcef,cecce gff,ce gfc一、初步配合比的计算一、初步配合比的计算下一页下一页上一页上

50、一页道路建筑材料注意：按计算所得的水灰比，进行耐久性校核注意：按计算所得的水灰比，进行耐久性校核下一页下一页上一页上一页道路建筑材料3、确定单位用水量、确定单位用水量 1）干硬性、塑性混凝土用水量的确定）干硬性、塑性混凝土用水量的确定 a、当水灰比在、当水灰比在0.400.80范围时，根据粗集料的品种、粒径及范围时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，按表施工要求的混凝土拌合物稠度，按表3-20、3-21确定确定 b、水灰比小于、水灰比小于0.40 的混凝土以及用特殊成型工艺的混凝土用的混凝土以及用特殊成型工艺的混凝土用水量通过试验确定水量通过试验确定 2）流动性和大流动性的混

51、凝土的用水量）流动性和大流动性的混凝土的用水量 a 、以表、以表3-20，表，表3-21种坍落度种坍落度90mm的用水量为基础，按坍落的用水量为基础，按坍落度每增大度每增大5Kg，计算未掺加外加剂时的混凝土的用水量，计算未掺加外加剂时的混凝土的用水量 b、掺外加剂时的混凝土的用水量、掺外加剂时的混凝土的用水量一、初步配合比的计算一、初步配合比的计算下一页下一页上一页上一页道路建筑材料下一页下一页上一页上一页道路建筑材料4 4、计算单位水泥用量、计算单位水泥用量1 1）按配制强度要求计算单位水泥用量）按配制强度要求计算单位水泥用量 2 2）按混凝土耐久性要求校核单位用水量（见表）按混凝土耐久性要

52、求校核单位用水量（见表3-193-19）cowoWmmC一、初步配合比的计算一、初步配合比的计算下一页下一页上一页上一页道路建筑材料5 5、砂率的选定、砂率的选定 1 1）坍落度为）坍落度为1060mm 1060mm 的混凝土，可根据粗集料品的混凝土，可根据粗集料品种、粒径及水灰种、粒径及水灰 比按表比按表322322选取选取 2 2）坍落度大于）坍落度大于60mm60mm的混凝土砂率，可经试验确定，的混凝土砂率，可经试验确定，也可以在表也可以在表322322的基础上，按坍落度每增的基础上，按坍落度每增20mm20mm，砂率，砂率增大增大1 1的幅度予以调整的幅度予以调整 3 3）坍落度小于）

53、坍落度小于10mm10mm的混凝土，其砂率应经试验确的混凝土，其砂率应经试验确定定一、初步配合比的计算一、初步配合比的计算下一页下一页上一页上一页道路建筑材料下一页下一页上一页上一页道路建筑材料6 6、计算粗、细集料用量、计算粗、细集料用量 1 1）质量法（假定表观密度法）：假定混凝土拌合）质量法（假定表观密度法）：假定混凝土拌合物的表观密度为一固定值，混凝土拌合物各组成材料的物的表观密度为一固定值，混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度单位用量之和即为其表观密度 每立方米混凝土的拌合物的假定湿表观密每立方米混凝土的拌合物的假定湿表观密度度01 0 0c ow os og oc p

54、s oss ogmmmmmmmcp一、初步配合比的计算一、初步配合比的计算下一页下一页上一页上一页道路建筑材料混凝土强度等级7.5C15C20C30C40假定湿表观密度(Kg/m3)23002350235024002450 混凝土假定湿表观密度参考表混凝土假定湿表观密度参考表 表表3-22 下一页下一页上一页上一页道路建筑材料2 2）体积法（绝对体积法）：假定混凝土拌合物的体积）体积法（绝对体积法）：假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和混凝土拌合物中所含空气之等于各组成材料绝对体积和混凝土拌合物中所含空气之和。和。 注意：质量单位为注意：质量单位为KgKg，密度单位为，密度单位为Kg

55、/m3Kg/m3 在不使用引起型外加剂时，在不使用引起型外加剂时， 取值为取值为1 1 0000.011100gcowoscwsgsossogmmmmmmm6 6、计算粗、细集料用量、计算粗、细集料用量下一页下一页上一页上一页道路建筑材料二、试拌调整提出基准配合比二、试拌调整提出基准配合比1 1、试配、试配 1 1）材料的要求：粗、细集料均以干燥状态为基准）材料的要求：粗、细集料均以干燥状态为基准 2 2）搅拌方法和拌合物数量）搅拌方法和拌合物数量 混凝土试配的最小搅拌量混凝土试配的最小搅拌量 表表3-243-24 当进行抗折强度试验，则应根据实际需要计算拌和用量当进行抗折强度试验，则应根据实

56、际需要计算拌和用量2 2、校核工作性，调整配合比、校核工作性，调整配合比 通过试验测定混凝土的坍落度，观察拌合物粘聚通过试验测定混凝土的坍落度，观察拌合物粘聚性和保水性进行调整性和保水性进行调整集料最大粒径（集料最大粒径（mm ）拌合物数量（拌合物数量（L）31.531.5及以下及以下154025下一页下一页上一页上一页道路建筑材料三、检验强度、确定试验室配合比三、检验强度、确定试验室配合比 1 1、制作试件、检验强度、制作试件、检验强度 强度试验至少应采用三个不同的配合比，其中一强度试验至少应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个是基准配合比，另两组的水

57、灰比则分别增加及减少0.050.05，用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加，用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少和减少1 1。 养护养护2828天后，根据试验得出的混凝土强度与其相天后，根据试验得出的混凝土强度与其相对应的灰水比，用作图法或计算法求出混凝土强度与对应的灰水比，用作图法或计算法求出混凝土强度与其相应的灰水比其相应的灰水比下一页下一页上一页上一页道路建筑材料下一页下一页上一页上一页道路建筑材料2 2、确定试验室配合比、确定试验室配合比 1 1）根据强度检验结果修正配合比）根据强度检验结果修正配合比 a a、用水量、用水量 b b、水泥用量、水泥用量 c c、粗集料和细

58、集料用量、粗集料和细集料用量 , c ccwsgmmmm三、检验强度、确定试验室配合比三、检验强度、确定试验室配合比下一页下一页上一页上一页道路建筑材料 2 2）根据实测拌合物湿表观密度修正配合比）根据实测拌合物湿表观密度修正配合比步骤：步骤：a a、计算出混凝土拌合物的计算表观密度、计算出混凝土拌合物的计算表观密度 b b、修正条件：混凝土表观密度计算值与实测、修正条件：混凝土表观密度计算值与实测值之差的绝对值超过计算值值之差的绝对值超过计算值2 2时，需要进行密度时，需要进行密度校核（否则无需校修正）校核（否则无需校修正） 修正系数修正系数: :,c tc c下一页下一页上一页上一页道路建

59、筑材料四、施工配合比四、施工配合比 施工现场根据现场砂、石实际含水率变化，将试验施工现场根据现场砂、石实际含水率变化，将试验室配合比换算未施工配合比。室配合比换算未施工配合比。 设施工现场实测砂、石含水率分别为设施工现场实测砂、石含水率分别为a a、b b 。施。施工配合比工配合比1m1m3 3 混凝土各种材料用量混凝土各种材料用量 11ccbssbggbwwbsbgbmmmmammbmmma mb 下一页下一页上一页上一页道路建筑材料课堂练习课堂练习一、填空题一、填空题1. 1. 水泥混凝土配合比设计的步骤是，水泥混凝土配合比设计的步骤是，。，。2. 2. 水泥混凝土初步配合比确定后，主要检

60、验混水泥混凝土初步配合比确定后，主要检验混凝土混合料的与是否满足要求。凝土混合料的与是否满足要求。3. 3. 若水泥混凝土混合料坍落度不满足要求，应若水泥混凝土混合料坍落度不满足要求，应保持不变，适当增加或减少保持不变，适当增加或减少的用量。的用量。4. 4. 水泥混凝土配合比应满足的四项基本要求是水泥混凝土配合比应满足的四项基本要求是，。，。下一页下一页上一页上一页道路建筑材料5. 5. 水泥混凝土的配合比设计时，选择水灰比的依据水泥混凝土的配合比设计时，选择水灰比的依据是水泥混凝土的与。是水泥混凝土的与。 6. 6. 水泥混凝土的坍落度愈大，则流动性；水泥混凝土的坍落度愈大，则流动性；若维