土木工程材料word版

1、.：.；土木工程资料主讲：廖国胜绪 论一、土木工程资料定义1.定义：土木工程中所涉及的各种资料。三温度稳定性温度敏感性1.定义：石油沥青的性质因温度的升降而变化的程度。2.目的：软化点 t软 软化点越高，温稳性越好，温敏性越差。四大气稳定性1.定义：石油沥青在大气热、阳光、氧气、水作用下抵抗老化的性能。又称为耐久性和抗老化性。2.目的：针入度比1.定义：根据沥青的针入度的大小来划分，取一个整数为该沥青的牌号。2.牌号与沥青的性质的关系：二、 石油沥青的牌号牌号 针入度 延度 软化点 粘性 塑性 温稳性1.根据工程的性质 房屋、道路、防腐。2.任务环境 屋面牌号小、地下牌号高。3.当地的气候条件

2、 沥青软化点任务温度2025 气温20254.对于高温、有强氧化剂、汽油的环境制止运用沥青及沥青类防水资料。三、 石油沥青的选用烟煤干馏而得，由于含有蒽、酚等致癌物质，制止用于房建工程，也不得与石油沥青掺配运用。四、 煤沥青五、 石油沥青的掺配高牌号沥青的掺量Q1，软化点t1；低牌号沥青的掺量Q2，软化点t2；配制后沥青的软化点t。软化点确实定：任务温度2025第一章 土木工程资料根本性质形状上分资料的孔构造 A开口孔 B封锁孔 C贯穿孔11 资料的物理性质一、资料的根本物理性质二、资料与水有关的性质三、资料的热工性质一、资料的根本物理性质1.实密度密度1定义：资料在绝对密实形状下单位体积的质

3、量。用表示 。2实体积：VA+VB+VC=0 用V表示。3测试方法：李氏比重瓶法。 =m/V一资料的密度2.视密度近似密度1定义：资料在包含封锁孔形状下单位体积的质量。用表示 2视体积：VB0 用V表示。 V V VB3测试方法：排水法。 =m/V3.表观密度1定义：资料在自然形状下单位体积的质量。用0表示 2表观体积：VA+VB+VC 0 用V0表示。 V0= V + VA+VB+VC 3测试方法： 规那么几何外形：a bc 0 m/ V0不规那么几何外形：蜡封排水法： V0 V排 m蜡/蜡 4.堆积密度1定义：资料在堆积形状下单位体积的质量。用0 表示 2堆积体积：V空隙0 用V0表示。

4、V0= V0 + V空隙3测试:二资料的密实度与孔隙率1.密实度1定义：资料体积自然形状内固体物质的充实程度。用D表示。2计算公式： D V/V0 0/2.孔隙率1定义：资料内部孔隙体积占资料自然形状下体积的百分率。用P表示。2计算公式： PV孔/V0 = ( V0 V )/ V0 1 V/V01D三资料的填充率与空隙率1.填充率1定义：散粒资料在堆积形状下颗粒填充的体积占堆积体积的百分率。用D表示。2计算公式： D V0/V00 / 0 2.空隙率1定义：散粒资料在堆积形状下固体物质间空隙体积占占堆积体积的百分率。用P表示。 2计算公式： P 1 D 二、资料与水有关的性质资料吸水后，其一切

5、的性能都发生一定程度的改动，但均不利于资料性能的发扬：1.强度下降；2.耐久性下降；3.保温性能下降；4.吸声隔音性能下降；5.导热性提高。1.亲水性1定义：当资料与水接触时，假设水可以在资料外表铺展开，即可以被水润湿。 2表示方法：用润湿角表示。 90 0 完全被润湿一亲水性与憎水性2.憎水性1定义：资料与水接触时，假设水不能在资料外表铺展开，即可以不被水润湿。 2表示方法： 90 180 180 完全憎水1.吸湿性1定义：资料在空气中吸收水分的才干。 2表示方法：用含水率表示。 二吸湿性与吸水性2.吸水性1定义：当资料与水接触时，吸收水分的才干。 2表示方法：用吸水率表示。分为质量吸水率和

6、体积吸水率。 3饱水系数：用Kw表示。 Kw0.91 抗冻性良好1.定义：资料长期在水中吸收水分的才干。 2.表示方法：用软化系数表示。 三耐水性3.耐水性规范： K软0.85 耐水资料 K软0.75 普通耐水资料 K软0.75 不耐水资料1.定义：资料抵抗压力水而不被浸透的才干。 2.表示方法：用抗渗系数表示。 四抗渗性3.混凝土、水泥砂浆抗渗性目的：抗渗等级,用表示。GB划分为P2、 P4、 P6、 P8、 P10、 P12六个等级P8指混凝土接受0.8MPa水压而不渗漏。4.抗渗系数和抗渗等级与抗渗性的关系： K值越大，抗渗才干越差；P值越大，抗渗才干越好。1.定义：资料在吸水饱和形状下

7、，经过多次冻融循环而不破坏，强度也不明显降低的性质。 2.表示方法：用抗冻等级Fn表示。经过多次冻融循环，强度损失25，质量损失5 。 如：混凝土：F25、 F50、 F100、 F150、 F200、 F250、 F300、 F350五抗冻性3.作用机理：水冰：体积膨胀9对孔壁产生100MPa水压孔壁裂纹强度下降，质量损失。冰水：温度内低外高温差25温度应力，当超越孔壁接受的应力产生裂痕。三、资料的热工性质1.定义：资料由于温差而产生热量的传送的性能。 2.表示方法：用导热系数表示。 一导热性3. 0.175W/m2K 保温资料4.影响要素： 1孔隙率P及孔隙构造：P越大， 越小；封锁孔越多

8、， 越小。 2受潮结冻有关： 空气 水 冰 0.023 0.568 2.331.定义：单位差所吸收或放出的热量。 2.表示方法：用q表示。q越大，保温越好。 二热容量3. 理想的保温资料： 小；q越大12 资料的力学性质力学性质：资料在外力作用下抵抗变形或破坏的才干。实际强度：资料在理想形状无任何缺陷下所能接受的最大破坏荷载。 钢材 30000MPa实践强度：资料在自然形状下所能接受的最大破坏荷载。 钢材 300MPa1.抗压强度：2.抗拉强度：3.抗剪强度：一、资料的强度4.抗折弯强度：留意：不能用低强资料替代高强资料；不能用高强资料替代低强资料；物尽其用， 防止 强度浪费。5.比强度：衡量

9、资料轻质高强的独一目的。1.弹性变形：资料在外力作用下发生变形，当外力撤销后，变形能完全恢复。又称为瞬时变形。2.塑性变形：资料在外力作用下发生变形，当外力撤销后，只能恢复一部分变形。不能恢复的变形又称为永久变形。 3.弹塑性变形：弹性变形塑性变形二、资料的弹性和塑性三、资料的硬度13 资料的其他性质一、耐久性二、资料的装饰性三、资料的防火性与耐火性四、资料的放射性五、室内环境的污染一概念：资料在长期运用过程中能抵抗其本身要素及周围介质环境要素的侵蚀而不破坏，仍能坚持其强度和外观完好性。 包括：抗渗性、抗冻性、老化、风化、腐蚀等二各种介质作用 1.物理作用：干湿变化、温度变化、冻融变化； 2.

10、化学作用：酸、碱、盐； 3.生物作用：昆虫、细菌等； 4.机械作用：荷载、磨损、冲击、振动等。一、耐久性三提高耐久性的措施 1.合理选择原资料 2.提高资料的密实度 3.加维护层 4.净化环境一颜色 1.暖颜色：红色系列，黄色系列，橙色系列 2.冷颜色：黑色系列，蓝色系列，绿色系列 3.颜色协调：与建筑物功能、环境、个人喜好等有关。二、资料的装饰性二线型：与制品的外形、尺寸相关，包括线条的粗细、明暗，图饰等。三质感：装饰的整体效果。 1.光泽：镜面、细面、粗面 2.透明性：透明、半透明、不透明 3.外表组织：密实与疏松、细致与粗燥、平整与凹凸一防火性 1.定义：资料在运用形状下抵抗火灾作用的性

11、能。 2.分类：三、资料的防火性与耐火性二耐火性：耐火极限防火资料防火等级非燃资料A难燃资料B1可燃资料B2易燃资料B3防火资料不一定是耐火资料，但耐火资料一定是防火资料。一来源：天然石材、陶瓷、氡气、放射物等二分类：GB：外照射目的 、内照射目的Ra 四、资料的放射性外照射目的等级适用范围 1.3A类、类建筑室内外1.3 1.9B类类建筑室外、类建筑室内外1.9 2.8C类、类建筑室外2.8超C类不能用于建筑资料类建筑：住宅，老人、儿童、病人、残疾人生活、任务、居住的场所。一甲醛 1.来源：人造板材木芯板、多夹板、饰面板、复合地板、泡花板等、胶粘剂。 2.断定规范： 1穿孔法： 2气候箱法：

12、五、室内环境的污染(二苯：油漆、胶粘剂等三氨：尿素类防冻剂。GB： E1类0.12mg/m3类建筑 0.08mg/ m3 E1 9mg/100g； E2 9 30mg/100g；第二章 气硬性无机胶凝资料1.胶凝资料：资料在一定条件下，经过一系列的物理、化学变化，可以将散粒资料或块状资料粘结成一个有强度的整体。2.分类：有机胶凝资料和无机胶凝资料 3.无机胶凝资料： 1气硬性无机胶凝资料：能在空气中硬化，并坚持和开展其强度，在水中不能硬化，也不具有强度的胶凝资料。石灰、石膏 2水硬性无机胶凝资料：既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并坚持和开展其强度的胶凝资料。水泥21 石灰一、石灰的消费二、石

13、灰的水化和硬化三、石灰的技术性质22 石膏一、石膏的消费二、石膏的水化和硬化三、石膏的特点第二章 气硬性无机胶凝资料21 石灰一、石灰的消费1.欠火灰：石灰石块度过大，间隔 火源远，煅烧时间不够，窑温不够。2.正火灰3.过火灰：石灰石块度过小，间隔 火源近，煅烧时间过长，窑温过高。 1特点：水化缓慢，普通在正火灰构成硬化构造体后才开场进展，水化产生体积膨胀，从而破坏已构成的构造体。 2措施：提早洗灰，陈伏2周以上。二、石灰的水化和硬化1.放出大量的热；2.实践需水量大，为70100 ；实际需水量的303.体积膨胀大。一石灰的水化二石灰的硬化1.枯燥硬化：fH2O挥发2.结晶硬化：Ca(OH)2

14、的结晶3.碳化硬化：慢 硬化时体积收缩大碳化硬化缓慢的缘由1.空气中CO2浓度低，影响反响速度2.碳化硬化由表及里，外表构成致密的CaCO3层，妨碍CO2的向里浸透，妨碍了CaCO3的生成。三、石灰的技术性质1.可塑性好 生石灰熟化为石灰浆时，能自动构成颗粒极细直径约为1的呈胶体分散形状的氢氧化钙，外表吸附一层厚的水膜。因此用石灰调成的石灰砂浆其突出的优点是具有良好可塑性。在水泥砂浆中掺入石灰浆，可使可塑性显著提高。2.硬化慢、强度低 从石灰浆体的硬化过程可以看出，由于空气中二氧化碳稀薄，碳化甚为缓慢。而且外表碳化后，构成严密外壳，不利于碳化作用的深化，也不利于内部水分的蒸发，因此石灰是硬化缓

15、慢的资料。3.硬化时体积收缩大 石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起显著的收缩，所以除调成石灰乳作薄层涂刷外，不宜单独运用。常在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩和节约石灰。4.耐水性差，不易储存 块状类石灰放置太久，会吸收空气中的水分而自动熟化成消石灰粉，再与空气中二氧化碳作用而复原为碳酸钙，失去胶结才干。所以储存生石灰，不但要防止受潮，而且不宜储存过久。最好运到后即熟化成石灰浆，将储存期变为陈伏期。由于生石灰受潮熟化时放出大量的热，而且体积膨胀，所以，储存和运输生石灰时，还要留意平安。22 石膏一、石膏的消费二、石膏的水化和硬化一石膏的水化二石膏的硬化：结晶硬化1.凝结硬化快：2.实践需水量

16、较大，为6080 ；实际需水量的18.63.体积微膨胀快速石膏5min，中速石膏5 10min，慢速石膏10min三、石膏的特点1.孔隙率大，密度小，导热性低；2.凝结硬化快；3.吸水吸湿性强；4.耐水抗冻性差；5.防火性好6.着色性强；7.体积微膨胀。第三章 硅酸盐水泥cement1.开展： 1824年，Joseph Aspdin，英国人， 利用石灰石和粘土烧制而成。硬化后呈浅黄色，与英国波特兰的小镇一种岩石的性状相近。 命名为波特兰水泥。2.我国水泥开展 1889年 唐山细棉土厂 1903年 改名“启新洋灰公司 马牌洋灰 1908年 19.5万吨/年 1949年 314.6万吨/年 197

17、8年 4000万吨/年 1990年 1.8亿吨/年 1994年 4亿吨/年 世界第一 2000年 5.96亿吨/年 15亿吨 2004年 9.34亿吨/年 32亿吨 2006年 12.4亿吨/年 2007年 13.8亿吨/年1亿吨水泥1亿吨CO260万吨SO220万吨NOx80万吨粉尘1亿吨石灰石1800万吨粘土300万吨标媒3.分类 (1)按性质用途分：2按水泥组分分：3通用水泥：通 用 水 泥专 用 水 泥特 种 水 泥硅 酸 盐 水 泥铝 酸 盐 水 泥硫 铝 酸 盐 水 泥铁 铝 酸 盐 水 泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水复合硅酸盐水泥31 硅

18、酸盐水泥一、水泥的消费及矿物组成二、水泥的凝结与硬化三、水泥的技术性质四、水泥的腐蚀五、水泥的保管与运用31 硅酸盐水泥一、水泥的消费及矿物组成一水泥的消费石灰石粘土铁矿石按比例混合磨细生 料1450煅烧硅酸盐水泥熟料05的石灰石或粒化高炉矿渣适量的石膏混合磨细硅酸盐水泥1.定义：凡由硅酸盐水泥熟料、石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝资料，称为硅酸盐水泥。2.分类：不掺混合材的称I型硅酸盐水泥，其代号为P.I；在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺入不超越水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合资料的称II型硅酸盐水泥，其代号为II。3.水泥窑1立窑缺陷：质量不稳定，立窑水泥又称“小水泥,不能

19、延续消费。优点：占地少，投资小，资金回收快。2旋窑回转窑优点：质量稳定，国家免检；能延续消费。缺陷：占地大，投资大，资金回收慢。二矿物组成及单矿物水化特性1.矿物组成2.单矿物水化特性矿物称号代号含量硅酸三钙C3S3CaO SiO2)3760硅酸二钙C2S 2CaO SiO2)1537铝酸三钙C3A 3CaO Al2O3)715铁铝酸四钙C4AF 4CaO Al2O3 Fe2O3)1018称号C3SC2SC3AC4AF凝结硬化速度快慢最快快28天水化热多少最多中强度早期高后期高早期低后期高低低1早强水泥： C3S2低热水泥： C2S3速凝水泥： C3A、 C3S二、水泥的凝结与硬化一定义 1.

20、凝结：水泥加水后最初成为可塑性浆体，逐渐变稠失去塑性，并开场 产生强度的过程。 2.硬化：凝结后产生明显强度，并变成巩固的人造石。二水泥水化 C3S+H2OC-S-H3CH C2S+H2OC-S-HCH C3A+H2OC3AH6 C4AF+H2OC3AH6 C-F-H C3AH6+CaSO4AFt水化硅酸钙，凝胶体氢氧化钙，晶体水化铝酸钙，晶体水化铁酸钙，凝胶体钙矾石，晶体三硬化四水泥石的构造 水泥石实体孔隙水化产物：C-S-H、CH、C3AH6 、 C-F-H、AFt等未水化的水泥颗粒气泡毛细孔凝胶孔五影响水泥水化硬化的要素1矿物组成：C3Sf, C3A硬化速度2细度：细度比外表积硬化f3温

21、、湿度：1温度t适宜t：1520 t反响f早、 f后，但温度过高混凝土失水过快易产生干缩裂痕等缺陷 t0硬化停顿冬季不宜施工，否那么要保温，或掺混凝土防冻剂 2湿度：适宜湿度：90% 相对空气湿度 湿度早期水化、硬化好f早f后影响小， 假设不能及时养护会出现“烧水泥景象 4养护龄期：龄期f5水灰比W/C： W/C毛细孔，水泥浆变稀，颗粒间距 相互作用力硬化f W/C又缺乏以水化，故以适宜为佳 实际需水量W/C=0.227，实践为0.45左右6石膏掺量： 适量35 3，速凝； 5，假凝。外表看水泥失去塑性而凝结，实践为石膏的凝结。三、水泥的技术性质一密度1密度 ：3.053.2g/cm32.堆积

22、密度0 松散形状下的堆积密度 0L = 1000 1500kg/m3 严密形状下的堆积密度 0t = 1600kg/m3 二细度1.定义：指水泥颗粒平均粗细程度。是影响水泥性能的重要目的。2.评定规范： 国际规定：水泥细度为0.080mm的方孔筛，筛余不得超越10%，即筛余量10%。Why？细度A比水化f早 过细 ：硬化收缩易受潮降低活性能量本钱 过粗，那么不利于水泥活性的发扬。 普通以为：水泥颗粒13mm例：S=38mmP33.40.1853826.4W/CP%26.4标稠用水量26.4500=132ml142.5ml3.实验方法：用规范稠度测定仪测定2调整水量法 取烘干水泥试样，过0.9m

23、m方孔筛， C=500g W=？ 水泥净浆规范稠度测定仪测定锥体下沉深度S282mmWS26，加水重做，WW12630，WW1 30，减水重做，W W1四凝结时间1.定义： 初凝时间：自加水时起，至水泥浆开场失去可塑性的时间。 终凝时间：自加水时起，至完全失塑的时间。2.实验：仪器凝结时间测定仪。 取烘干水泥试样，过0.9mm方孔筛， C=500g W=W标水泥净浆凝结时间测定仪 初凝时间： 此时试针沉入净浆中距底板 41 mm 终凝时间： 此时试针沉入净浆中的深度 0.5 mm3.留意：1圆模内壁刷机油处置2每次测定不得让试针落入原针孔内；3每次测定终了，须将园模放回养护箱内，并将试针擦净，

24、测定过程中，园模不宜受振动。3.影响要素： 1 C3A，石膏%凝结快 2 细度水化凝结快，颗粒过粗凝结慢 3 W/C及t凝结快 4 掺混合资料%凝结慢五体积安定性1.定义：指水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。假设在水泥曾经硬化后，产生不均匀的体积变化，就会使构件产生膨胀性裂痕，降低建筑物质量，甚至引起严重事故。2.体积安定性不良的缘由：1 熟料中，含有过量的fCaO。为过烧的过火灰，上面包釉质，其水化，在水泥硬化后才开场水化体积膨胀。2 熟料中，含有过量的fMgO。为过烧的过火灰，上面包釉质，其水化，在水泥硬化后才开场水化体积膨胀。3水泥中，石膏掺量过多SO3过多，在水泥硬化后，还地继续与固态的

25、水化铝酸钙反响生成高硫型水化硫铝酸钙AFt，体积约增大1.5倍水泥石开裂。 3.评定方法：沸煮法1饼法： 取烘干水泥试样，过0.9mm方孔筛， C=500g W=W标水泥净浆中间厚周围薄；外表光滑，试饼8020mm，规范养护24h沸煮箱煮沸3小时察看试饼能否有裂纹、弯曲. 有不合格无合格2 雷氏夹法：运用雷氏夹测定仪，它能准确测定体积膨胀值。 取烘干水泥试样，过0.9mm方孔筛， C=500g W=W标净浆成型2个雷氏夹标养24h 测定雷氏夹针尖间隔 A1、A2煮沸3小时测定针距C1、C2 代入公式。4.留意：1安定性不合格水泥为废品；2两方法出现矛盾时，以雷氏夹法为准；3沸煮法只能检测fCa

26、O的危害。 fMgO：采用蒸压表达出膨胀。 GB fMgO 5 石膏：采用长期浸水才干表达出膨胀。 GB SO33.5六水化热1.水化热：指水泥和水之间发生化学反响时放出的热量。放热反响主要发生在早期：Q1天=50%Q总，Q7天=70%Q总。2.影响要素水泥水化时热量Q和速度V，主要决议于水泥的矿物组成和细度，且水化热量越大，Q，V，C3AC3SC4AFC2S3.水化热利弊：1有利于冬季施工，由于能加快水化硬化速度。2不利于大体积砼工程，由于内部热量不易分发，内外温度差温度应力裂痕50年代初苏联学者伊万诺夫，用活性最正确的水泥制成边长为2米的大水泥块，48h后，其中温度到达100，致使放置其中

27、心的一壶水沸腾了。七强度1.水泥胶砂强度是水泥性能的重要目的，是评定水泥标号的根据。1测定方法：水泥 ：规范砂：水450g ：0g ： 225ml水泥砂浆水泥胶砂搅拌机振动成型水泥胶砂振动台为规范尺寸的试件2组4040160mm规范养护201，95%测定了3d、28d的f折、f压2.计算以28d为例1抗折强度f折： 校核：有一个10%，去掉，有二个10%，作废，重测均10%，去掉，有二个10%，作废，重测均8粉碎、磨细不能作水泥用，可做混合材掺入到新颖水泥中，掺量20水泥储存期限强度下降比例3个月10206个月15301年25 40水泥种类储存期普通水泥六大水泥3个月矾土水泥膨胀水泥2个月高铝

28、水泥、速凝水泥1个月第四章 混凝土concrete一、定义1.广义：胶凝资料粒状资料水混凝土砼2.普通：胶凝资料粗骨料细骨料混合材水外加剂砼3.土木：水泥砂石水混合材外加剂砼二、开展三、分类一表观密度0h 41 概述0h重砼：0h2500Kg/m3普通砼：0h19502500Kg/m3轻砼：0h6001950Kg/m3二强度等级三强度的大小强度等级低强度等级砼C10、C15、C20、C25、C30高强度等级砼C35、C40、C45、C50、C55、C60四胶凝资料：水泥砼、石膏砼、沥青砼、聚合物砼等五流动性四、混凝土的特点一优点1.砼的材性好：1强度高；2通用性强，适用性好，耐久；3性能灵敏多

29、样。一优点2.与其他资料复合才干强3.原资料丰富，本钱低4.可塑性强5.消费和运用能耗低6.可利用工业废料7.维修任务量少二缺陷1.性脆2.分量大3.导热才干强4.枯燥收缩大五、对混凝土质量的根本要求1.与构造设计相顺应强度；2.与施工相顺应和易性；3.与运用环境相顺应耐久性；4.在满足上述三项的前提下，尽量降低本钱，节约能耗经济性。六、开展趋势 淘汰现场搅拌，开展商品混凝土。泵送混凝土自密实42 混凝土的组成资料水泥水石砂水泥浆水泥砂浆砼未硬化前：砂石之间光滑作用。硬化后：胶结作用。起骨架作用：保证砼强度和耐久性。填充石子间的孔隙；改善砼的和易性。42 混凝土的组成资料一、水泥二、细骨料三、

30、粗骨料四、水一种类的选择二标号的选择1. C30以下的砼：2. C30以上的砼：3. 高标号水泥配制低标号砼：掺混合材来处理。4. 低标号水泥配高标号砼，高标号水泥配制高强、超高强砼:掺减水剂来处理。一、水泥水泥的标号强度等级砼的标号强度等级二、细骨料砂用 “S表示一定义：颗粒的粒径4.75mm的粒状资料。二种类 1.天然砂：山砂、河砂、海砂。 2.人工砂：质量稳定，但含石粉。三对砂子的质量要求 1.含泥量及泥块含量 1定义：含泥量是指粒径5，级配不合格。留意：能否如此表述：1区砂为粗砂区，2区砂为中砂区；3区砂为细砂区。三、粗骨料石用“G表示一定义：颗粒的粒径4.75mm的粒状资料。二种类

31、1.来源 2.粒径大小天然骨料卵石：外表光滑，拌制的混凝土流动性好，但与水泥粘结性差，不能用来配制高强、超高强砼。人工骨料碎石：外表粗燥，拌制的混凝土流动性好，但与水泥粘结性强，常用来配制高强、超高强砼。小石：4.7520mm中石：2040mm大石：4080mm特大石：80150mm三质量目的 1. 外表特征 1定义：针状骨料： L 2.4 D 片状骨料： L 100mm时，Dm50mm砼Dmmm水泥粉煤灰(Kg/m3)C9015F100P8/二4013389222C9015F100P8/三8011576191C9015F100P8/四1209765162混凝土砼龄期90天砼强度15MPa砼抗

32、冻等级F100砼抗渗等级P8砼级配五碱骨料反响混凝土的“癌症 1.定义：水泥中含有碱分Na2O、K2O等，假设骨料中有活性SiO2 发生化学反响。 2.发生反响的条件 3.发生反响的特点 4.发生反响的特征 5.我国研讨现状：唐明述南京化工大学、刘崇熙长江科学院 6.预防措施1混凝土中碱Na2O、k2O)2活性骨料活性SiO2)3水1混凝土外表达色晶体析出2封锁式环形裂纹1时间从1、2年到几十年2体积从铁路枕木到大坝1采用惰性骨料2降低混凝土中的碱水泥、外加剂、粉煤灰等3掺大量的活性混合材六骨料的超逊径 1.定义：包括超径骨料和逊径骨料。国标规定：超径5；逊径10。 2.危害：严重影响混凝土的

33、和易性，甚至砼的强度。 3.调整：设 计 混 凝 土 骨 料 中 小石、中石、大石 的 比 例小石中石大石400600400中石的超径达10实践400540460调整400660340中石的逊径达20实践520480400调整280720400中石的超径达10，逊径达20实践520420460调整280780340七级配1.延续级配2.延续级配四、水包括拌和用水和养护用水：干净水，不被污染水。 如盐类污染、糖分污染、油污染、泥水等。43 混凝土的主要技术性质一、混凝土拌合物的和易性二、混凝土强度一、混凝土拌合物的和易性一概念： 混凝土拌合物易于施工操作拌和、运输、浇注、捣实，并获得质量均匀，成

34、型密实的高质量混凝土。它是一个综合性质，包括流动性、粘聚性、保水性。 1.流动性：混凝土拌合物在本身自重或机械振捣作用下，产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。反映混凝土拌合物稀稠程度。 表示目的：坍落度 T 或 Sl ) 2.粘聚性：混凝土拌合物在施工过程中，其组成资料有一定的粘聚力，不致于产生分层和离析的景象。影响混凝土拌合物的均匀性。又称为离析 3.保水性：混凝土拌合物在施工过程中具有一定的保水才干，不致于产生严重的泌水景象。影响混凝土拌合物的稳定性。 又称为泌水性 混凝土拌合物流动度大，粘聚性、保水性差。二测定方法：坍落度筒法 1.流动性：坍落度实验 按砼配合比 称料 搅拌 分三层装入

35、坍落度筒 每层用捣棒由外往里螺旋式插捣25下，第二层要插入第一层，第三层要插入第二层 垂直缓慢提筒 测坍落度。 2.粘聚性 1坍落度小的混凝土：捣棒轻打混凝土锥体两侧，假设是缓慢下沉，那么好；假设出现垮塌，那么差。 2坍落度大的混凝土：流浆和带草帽那么差 3.保水性 1装料时，筒底部出现大量流浆；提筒后，出现骨料外露。或者混凝土成型试块，外表有水泌出。 2混凝土成型2h后，混凝土外表出现大量泌水，那么保水性差。4.留意1坍落度为筒顶至混凝土最高点的间隔 ；2步骤：踩筒 装料 双手向下按住筒 松脚 提筒5.局限性1Dm40mm；2T10mm3T220mm，误差大6.处理方法：1 Dm40mm，筛

36、除2 T 10mm采用维勃稠度法3 T220mm，采用测坍扩度扩展度，直径越大，流动性越好倒坍法：测倒坍时间T，T越长，砼越干“L法 L值越大，流动性越好U型槽法：测定高度差H，H越大，流动性越差三影响混凝土拌合物和易性的要素 1.水泥浆的数量浆骨比 适量 2.水泥浆的稠度水灰比 适度3.砂率Sp 合理浆骨比越大，即水泥浆越多，水泥浆富于越多，流浆景象严重，离析泌水严重；浆骨比越小，即骨料越多，水泥浆不能完全填满砂石间隙，起不到光滑作用，流动性差。水灰比越大，即水越多，流动性越好，但泌水严重，混凝土强度差；水灰比越小，即水越少，流动性差，易产生蜂窝狗洞。砂率越大，即砂越多，水泥浆不能完全填充砂

37、间隙，流动性越差，砼强度差；砂率越小，即石越多，水泥砂浆不能完全填充石子尖子，流动性差，易产生蜂窝狗洞。四混凝土拌合物的凝结时间1.定义：包括初凝和终凝时间，不等于水泥的初凝瞬间和终凝时间。2.测定方法：贯入阻力法贯入阻力仪二、混凝土强度一抗压强度1.立方体抗压强度fcu 混凝土拌和 成型3个规范试模150150150/龄期 规范养护 测定其破坏荷载P 代入公式 数据处置2.立方体抗压强度规范值fcu,k 1定义：具有95强度保证率的立方体抗压强度。2强度等级：C fcu,k 国家规范：C7.5、 C10、 C15、 C20、 C25、 C30、 C35、 C40、 C45、 C50、 C55

38、、 C60共12个等级。二劈拉强度fts三拉压比：衡量混凝土抗裂性能的重要目的 拉压比普通在0.050.1之间。四影响混凝土强度的要素1.水泥的标号和水灰比的大小 1水灰比定律Rene Feret，法国；Duff A. Abrams，美国：混凝土的强度与水灰比成反比。 2保罗米公式： 2.温、湿度3.龄期：对数公式 留意：只针对于不掺外加剂和混合材的普通混凝土。4.实验条件：1尺寸效应：尺寸越大，资料缺陷越多，测得的强度偏小。非规范试件1001001000.95fcu=0.95 f测Dm30mm规范试件1501501501.00fcu=f测Dm40mm非规范试件2002002001.05fcu

39、=1.05 f测Dm60mm4.实验条件：2环箍效应：指试件受压时，试件的受压面与实验机的承压板之间的摩擦力对试件受压时相对于承压板的横向膨胀起的约束作用。3加荷速度：加荷速度越快，测得的强度越大。 0.30.8MPa/s 6.75kN/s 18kN/s(4)承压面不平整 ，测得的强度值越低。 五混凝土的破坏1.骨料与水泥砂浆界面破坏2.水泥石破坏3.骨料的破坏六新老混凝土的处置44 混凝土外加剂一、概述二、外表活性剂三、混凝土减水剂四、混凝土早强剂五、混凝土引气剂六、混凝土外加剂的消费一、概述(一定义：在混凝土拌制过程中掺入，用以改善混凝土特殊性能的需求，掺量不大于水泥质量的5%。二开展历史

40、：三分类：四优点 1.改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，如减水剂、引气剂、保塑剂；2.调理混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，如速凝剂、缓凝剂、早强剂；3.改善混凝土耐久性的外加剂，如引气剂、防水剂、密实剂、膨胀剂；4.改善混凝土其他性能的外加剂，加气剂、防冻剂、膨胀剂。1.改善混凝土拌合物的性能；2.简便经济；3.能满足特殊的施工工艺要求；4.节约水泥；5.节约能源，维护环境；6.可替代消费多种类水泥。二、外表活性剂一定义 能吸附在一样界面上，并在界面作定向陈列，显著降低其外表张力的物质。二分子构造 三分类：四作用：潮湿、分散、乳化、起泡亲水基极性基SO3H，OH，COOH憎水基 非极性基R基

41、阴离子外表活性剂阳离子外表活性剂 两性外表活性剂常用外加剂三、混凝土减水剂一概述 1.定义：是一种在混凝土拌合物坍落度一样的条件下，能减少拌和用水量的外加剂。又称分散 剂，塑化剂。 2.作用： 3.分类 11坚持混凝土拌合物坍落度一样的条件下，能减少拌和用水量；2坚持混凝土拌和用水量不变，可大幅度提高新拌混凝土的流动性；2减水同时坚持水泥用量，可提高混凝土强度；3减水同时减少水泥用量，即坚持水灰比不变，同时坚持混凝土强度，节约水泥。普通减水剂：减水率5%10%木质素系：木钙，木钠；多元醇系：糖钙，糖蜜；高效减水剂：减水率10%萘系和蒽系：FDN，UNF，NF等脂肪族系胺基系水溶性蜜胺脂系：SM

42、等聚羧酸系：减水幅度2缓凝型减水剂：糖钙，糖蜜；缓凝剂减水剂等普通型减水剂包括普通减水剂、高效减水剂作用效果早强型减水剂主要成分：减水剂+早强剂引气型减水剂引气剂+减水剂复合，或引气性质的减水剂二作用机理水泥 + 水 絮凝构造 + 减水剂 定向陈列降低水泥颗粒外表界面能 水泥颗粒分散开来；吸附在水泥颗粒外表的减水剂电离，带一样的电荷，产生静电斥力，并产生有电位差Zeta电位 水泥颗粒分散 水泥浆体稳定性；在水泥颗粒外表构成一层溶剂化膜层 水泥颗粒间滑动才干。 絮凝构造破坏 f-H2O释放出来 流动性 水泥颗粒界面被解放，参与水化 f早三减水剂对砼性能的影响 1.和易性 2.泌水性保水性 3.水

43、化热 4.凝结时间 5.强度 6.耐久性的影响四减水剂的质量目的1.混凝土减水率1基准混凝土：水泥为52.5硅酸盐水泥3005Kg，卵石，砂率=3640%，T = 8 2cm，水为 坍落度为 8 2cm 时的砼拌和用水量。 实验混凝土：水泥、卵石、砂率与基准砼一样，减水剂为引荐掺量，水为坍落度为8 2cm 时的砼拌和用水量。2留意：3减水率的处置：水泥可采用52.5P.O替代。卵石也可用碎石替代。但采用碎石时水泥用量为330 5Kg、砂率=39%。测定减水率时原资料及其用量必需一样。当采用卵石和碎石减水率出现矛盾时以卵石为准。三个减水率中，大or小能否超越中间值的10%。假设无，那么减水率=三

44、个平均值；假设有一个，那么减水率=中；假设均超越，作废。2.坍落度损失 测定设计砼的坍落度随时间延伸的坍落度。 可测定0min、30min、60min、120min、180min等。 留意：每次测定坍落度的砼不能反复运用。 3.凝结时间：测定方法与砼一样。 “-表示实验砼比基准砼提早，“+表示实验砼比基准砼延迟。 4.抗压强度比 实验砼的不同龄期的抗压强度/基准砼对应龄期的抗压强度。五减水剂运用技术 1.减水剂对水泥的顺应性 2.运用减水剂的砼拌合物坍落度经时损失过快缘由 3.减水剂的掺加技术(1)水泥的矿物组成C3A3%， C4AF7%， C3S=4050%， C2S=4050%，(2)水泥

45、熟料矿物中调凝剂的运用半水石膏、无水石膏、氟石膏、硫化石膏(3)细度3500cm2/g，减水剂效果发扬最好，越细，水泥水化快，效果差(4)新颖水泥热水泥(1)水泥熟料矿物组分对减水剂的吸附才干先掺法尤为突出；(2)气泡外溢及水分蒸发；(3)水泥初期水化速度加快。(1)先掺法：水泥+减水剂 拌和 砂、石、水(2)同掺法：减水剂+水 溶解 水泥、砂、石(3)后掺法：一部分减水剂+水溶解 水泥、砂、石、剩下减水剂 一次 或分几次添加；or水泥、水、砂、石 拌和+减水剂。4.处理砼拌合物坍落度 经时损失新技术 (1)添加缓凝成分或采用缓凝减水剂；(2)后掺法；(3)超掺或倍掺；(4)采用徐放型减水剂：

46、 物理徐放 化学徐放(5)新型化学高效减水剂，如丙烯酸类减水剂。四、混凝土早强剂一根本知识 1.定义：用以提高混凝土早期强度的外加剂。 2.作用机理： 3.运用：主要用于低温下混凝土的施工及紧急抢修工程。4.常用混凝土早强剂5.早强剂运用普通规律 (1)使水化水泥液相的碱度下降，从而促使水泥水化；(2)与水泥水化产物反响生成某种络合物；(3)当石膏量缺乏时与C3A反响，对最终强度有利。 1氯盐CaCl2、NaCl、FeCl30.51.0%2硫酸盐Na2SO4、K2SO40.52.0%3三乙醇胺TEA0.030.05%4NaNO2、NaNO3防冻剂0.53.0%1早强要求高时，掺量偏大；2随着气

47、温的升高，掺量应逐渐减少；3蒸养砼中的掺量比自养时减少50%，4随拌随用，尽量缩短运输和停放时间， 以粉剂参与适当延伸搅拌时间；加强养护和保温。6.掺加方法二常用混凝土早强剂运用本卷须知1CaCl2、NaCl：配成溶液掺入砼拌合物中； (2) Na2SO4 和NaNO2、NaNO3 ：溶液or粉剂；CaSO4 ：粉剂；3TEA：稀释后再掺入砼拌合物中；4复合早强剂or早强减水剂：大多以粉剂掺入。1.氯盐类：早强效果显著，同时能降低水的冰点。但是，易引起钢筋锈蚀， 普通只用于素混凝土工程。2. Na2SO4 ：早强效果较好，但对硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥没有早强作用，对P.S、P.P、 P.F、

48、P.C早强效果明显。因此，其运用条件为： 1水泥中石膏掺量缺乏时，掺Na2SO4能够会提高一些早期强度，水泥中石膏掺量足量时， 有时甚至会降低早期强度； 2高强度等级水泥不应掺Na2SO4 及其减水剂； 3)掺Na2SO4 ，Na+易促进碱-骨料反响，易发生盐析。3.TEA：早强效果难控制，早强机理仍有争议，应谨慎对待，运用时应留意严厉控制掺量最好 是稀释至1%的浓度添加。掺量过多时，会呵斥混凝土严重缓凝和强度下降。4.甲酸钙：早强效果好，适于各种水泥，有一定的缓凝作用，但价高。5.复合早强剂：取长补短。五、混凝土引气剂一定义：引气剂、加气剂、泡沫剂 引入大量的、微小的、独立的气泡。二作用机理

49、 缓冲作用提高耐久性。三作用效果 四性能目的：含气量五常见引气剂：松香热聚物、松香皂类、烷基苯磺酸盐。1.微小独立气泡，在混凝土拌合物中起滚珠轴承作用，使混凝土拌合物流动性添加， 有一定的减水效果；2.微小气泡隔断了混凝土中毛细孔渗水通路，使抗冻性、抗渗性提高；3.P添加，引气过多，会使强度下降，干缩增大，应降低水泥用量来补偿。六运用 1.不能单独运用，应与减水剂复合运用； 2.严厉控制掺量，因其用量很少0.51.0/万以免降低混凝土强度。 3.因大大降低了钢筋与混凝土的握裹强度，不能用于预应力混凝土。 4.留意把握振捣时间。六、混凝土外加剂的消费45 普通混凝土配合比设计Design of

50、Ordinary Concrete Mix一、配合比设计的根本要求二、砼配合比设计中三个关键参数三、配合比设计的步骤四、混凝土配合比例题五、混凝土消费、浇筑与成型一、砼配合比设计的根本要求Design Principles二、砼配合比参数确实定Design parameters水water水泥cement砂sand石Gravel水泥浆(Cement paste)w/c强度 耐久性Sp骨料Aggregate粘聚性、保水性满足四性要求的砼ConcreteWo三、砼配合比设计的步骤Design Steps试配基配初配施配砼配合比思索混凝土的强度、耐久性进展配合比设计根据实践原资料的性能调整混凝土拌合

51、物的和易性根据实践原资料的性能对混凝土的强度复核、并考核经济性根据现场砂石含水调整砂石用量及水的用量1.试配强度确实定一初步设计配合比Preliminary Design Mix99.8799.499.097.797.096.595.595.0P(%)3.002.332.052.001.881.811.701.645t84.591.990.088.584.180.069.250.0P(%)1.601.401.281.201.000.840.500.00t混凝土强度等级低于C20C20C35高于C35规范差0MPa4.05.06.02.水灰比W/C)确实定1根据保罗米公式砼强度公式 2校核耐久性

52、0.500.500.50经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件有冻害和除冰剂的潮湿环境0.550.550.55经受冻害的室外部件在非侵蚀性土和或水中且受冻害的部件高湿度且受冻害的室内部件有冻害0.600.600.70高湿度的室内室外部件非侵蚀性土和或水中的部件无冻害潮湿环境0.600.65不作规定正常居住或办公用房室内枯燥环境预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土最大水灰比构造类型环境条件3.用水量确实定W01查表法2计算法系数骨料最大粒径 Dm(mm)碎石卵石1020408010204080K57.053.048.544.054.550.045.541.04.计算水泥用量C0校核耐久性30030030

53、0经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件有冻害和除冰剂的潮湿环境300280250经受冻害的室外部件在非侵蚀性土和或水中且受冻害的部件高湿度且受冻害的室内部件有冻害300280225高湿度的室内室外部件非侵蚀性土和或水中的部件无冻害潮湿环境300260200正常居住或办公用房室内枯燥环境预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土最小水泥用量Kg/m3构造类型环境条件砼Dmmm水泥粉煤灰(Kg/m3)C9015F100P8/二4013389222C9015F100P8/三8011576191C9015F100P8/四12097651625.砂率确实定SP1实验法2查表法3计算法6.计算砂石用量S0、G01体积

54、法砼含气量%，不运用引气型外加剂时=1一切密度单位为 g/cm3砼含气量%，不运用引气型外加剂时=1一切密度单位为 Kg/m32质量法砼标号C7.5C10C15C30C35C55C60琰茞23602400245024807.写出初步设计配合比二基准配合比Benchmark Mix1.按初配计算出15升或25升所需各资料用量 砂浆过多，降低SP2.任务性调整原那么：1T测T设计 同时添加水泥和水2T测T设计 同时添加砂和石3坍落度可以，粘聚性、保水性不良时，砂浆缺乏,添加SP3. 基准混凝土配合比为：C2W2S2G2三实验室配合比Lab Mix三个W/C2. 测定混凝土拌合物的表观密度0h和28

55、d抗压强度3. 作图4. 确定 fcu0对应的 W/C5. 0h的校正6. 写出试配四施工配合比(Construction Mix)砂石含水率的调整四、混凝土配合比例题例：某现浇钢筋混凝土梁，混凝土强度设计强度等级为C30，施工要求坍落度为3550mm，运用环境为无冻害的室外运用。施工单位无该种混凝土的历史统计资料，该混凝土采用统计方法评定。运用的原资料情况如下： 水泥：42.5级普通水泥，实测28d抗压强度为46.0MPa，密度 砂：级配合格，f2.7的中砂， 石子：520mm的碎石， 试求：1.该混凝土的初步设计配合比； 2.施工现场砂的含水率为3，碎石的含水率为1的施工配合比。一、初步配

56、合比的计算1.配制强度查表05.0，得：2.计算水灰比W/C对于碎石： A=0.46 B0.07，且知 那么：由表4.17查得最大水灰比为0.60，可取水灰比为0.53。3.确定单位用水量 W0根据混凝土坍落度为3550mm、砂子为中砂，石子为520mm的碎石，查表，可选取单位用水量W0=195kg。 或： 取W0=195kg4.计算水泥用量 C0由表 查得最小水泥用量为280kg。可取水泥用量为368kg。5.选取确定砂率SP查表 ，由W/C0.53和碎石最大粒径为20mm时，可取SP 35。或：取砂剩余系数 石子空隙率6.计算粗细骨料的用量 S0、G01质量法： 368195 S0 G0

57、2400 假定每m3新拌混凝土的质量为2400kg，那么：解得： S0=643 G0=1194因此，该混凝土配比为2体积法采用体积法，取新拌混凝土的含气量解得： S0=638 G0=1185因此，该混凝土初配为二、基准配合比1. 按计算配合比试拌15升混凝土，各资料的用量为： 水泥 0.0153685.52kg 水 0.0151952.93kg 砂 0.0156589.87kg 碎石 0.015117017.55kg2. 拌和均匀后，测得坍落度T25mm，低于3550mm，添加水泥、水用量各5，测得40mm，且新拌混凝土的粘聚性和保水性良好。3. 经调整后各项资料的用量为水泥5.80kg，水3

58、.08kg，砂9.87kg，碎石17.55kg4. 1m3混凝土基准配合比为：5. 以基准配合比为根底，采用水灰比为0.48，0.53和0.58的(W2、SP不变，三个不同配合比制造强度试件。其中水灰比为0.48和0.58的配合比也要和易性调整，保证满足施工要求的和易性。同时，测得其表观密度分别为2395kg/m3，2399kg/m3和2392kg/m3。三、实验室配合比的调整1.三种不同水灰比混凝土的配合比、实测坍落度、表观密度和28d强度如下表。2.作 关系图：3.根据图中结果fcu0=38.2MPa对应水灰比为0.54。编号混凝土配合比混凝土实测性能水灰比水泥kg水kg砂kg碎石kg坍落

59、度mm表观密度Kg/m328d抗压强度MPa10.48425204618114830239547.820.53383204652116040239940.230.58350204646120055239234.0混凝土配合比的试配结果因此，取水灰比0.54，用水量为204kg，砂率坚持不变。调整后的配合比为：水泥378kg，水204kg，砂636kg，石子1182kg。4.由以上定出的配合比，还需根据混凝土的实测表观密度和计算表观密度进展校正。 按调整后的配合比实测表观密度为2395kg/m3，计算表观密度为2400kg/m3。因此，调整后的配合比确定为试室配合比：四、现场施工配合比 将设计的

60、实验室配合比换算为施工配合比时，用水量应扣除砂、石子所含水量，砂、石的用量应添加相应砂、石所含水量。因此施工配合比为： 五、混凝土消费、浇筑与成型编号混凝土配合比混凝土实测性能水灰比水泥kg水kg砂kg碎石kg坍落度mm表观密度Kg/m328d抗压强度MPa10.48425204618114830239547.820.53383204652116040239940.230.58350204646120055239234.0编号混凝土配合比混凝土实测性能水灰比水泥kg水kg砂kg碎石kg坍落度mm表观密度Kg/m328d抗压强度MPa10.48425204618114830239547.820.