土木工程材料混凝土

《土木工程材料》教案

第四章4水泥混凝土4.1混凝土概述4.2普通混凝土的组成材料4.3新拌混凝土的和易性4.4硬化后混凝土强度4.5硬化混凝土的耐久性4.6硬化混凝土的变形4.7普通混凝土的配合比设计主要内容：概述组成混凝土各组成材料的技术要求重点内容：组成混凝土各组成材料的技术要求难点：级配的影响要求：了解混凝土各组成材料的技术要求掌握材料本身性能的好坏对混凝土的影响及技术指标要求参考资料：《土木工程材料》陈志源《道路建筑材料》严家伋《道路建筑材料》孙凌《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》《道路建筑材料》集中训练试验补充教材4水泥混凝土4.1混凝土概述定义：以水泥和水组成的水泥浆为粘结介质，将分散其中的不同粒径的粗细集料胶结起来，在一定的条件下，硬化成为具有一定力学性能的一种人工石材为水泥混凝土。分类：按胶结材料分类：水泥混凝土、硅酸盐混凝土、聚合物混凝土按密度分类：轻混凝土、普通混凝土、重混凝土按强度分类：低强度混凝土、中强度混凝土、高强度混凝土按施工工艺分类：泵送混凝土、喷射混凝土、真空脱水混凝土、碾压混凝土、压力灌浆混凝土、（预填骨料混凝土）等按用途分类：防水混凝土、放射线混凝土、耐酸混凝土、装饰混凝土、耐火混凝土、补偿收缩混凝土、水下浇筑混凝土等R4.2普通混凝土的组成材料4.2.1水泥1．水泥品种的选择2．水泥强度等级的选择1.0～1.5倍4.2.2骨料细骨料1.级配和细度模数0.63mm为控制粒级2.有害杂质含量3.细集料含水率和湿涨粗骨料1.强度——通常以压碎值指标控制2.坚固性3.级配4.最大粒径的选择5.表面特征和形状针状颗粒片状颗粒6.含泥量及泥块含量7.有害杂质含量8.碱活性检验4.2.3水4.2.4外加剂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，其掺量一般不大与水泥重量的5％（特殊情况除外）。常用的外加剂有：减水剂——在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水量的外加剂。引气剂——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。早强剂——能加速混凝土早期强度发展的外加剂。缓凝剂——能延缓混凝土凝结时间，而不显著影响混凝土后期强度的外加剂。

思考题：减水剂对混凝土主要有哪些技术经济效益？

R主要内容：水泥混凝土的技术性质新拌混凝土的工作性硬化后混凝土的力学性质重点内容：新拌混凝土工作性测定方法，影响因素混凝土强度标准值，强度等级难点：混凝土强度标准值，强度等级要求：掌握塑性混凝土工作性的测定方法——坍落度了解干硬性混凝土工作性测定方法——维勃稠度掌握水灰比、砂率对混凝土工作性的影响了解其他影响因素掌握混凝土强度标准值的概念，会确定强度等级参考资料：《土木工程材料》陈志源《道路建筑材料》严家伋《道路建筑材料》孙凌《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》《道路建筑材料》集中训练试验补充教材4.3新拌混凝土的和易性优质的混凝土应具备三方面性质良好的工作性（和易性）硬化后足够的力学性质必要的耐久性4.3.1和易性的概念新拌混凝土是指将水泥、砂、石和水拌合的尚未凝固时的拌合物。和易性的含义1）流动性指新拌混凝土在自重及施工振捣的作用下，能够流满模型、包围钢筋的能力。（满足运输和浇捣要求的流动性）2）粘聚性混凝土拌合物在施工过程中，其组成材料之间有一定的粘聚力，不致发生分层和离析的现象。3）保水性混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。4.3.2测定方法

坍落度（适合于塑性混凝土）将新拌混凝土按标准操作方法装入标准坍落度筒内，装满刮平后，将筒垂直提起，混凝土料柱将产生一定程度的坍落，坍落的高度（h）就是坍落度。评定：h越大，流动性越好；用小棒轻轻敲击混凝土料柱一侧，混凝土料柱均匀下落，粘聚性合格；混凝土料柱低部水分分泌少，保水性合格。维勃稠度（干硬性混凝土）TT4.3.3影响新拌混凝土工作性的因素内因1）组成材料质量及其用量的影响（1）水泥特性的影响普通水泥的混凝土拌和物比矿渣水泥和火山灰水泥的工作性好矿渣水泥的混凝土拌和物流动性大，但粘聚性差，易泌水离析火山灰水泥流动性小，但粘聚性好（2）集料特性的影响碎石表面粗糙，有棱角，工作性差，强度高卵石表面光滑，工作性好，强度低（3）集浆比的影响集浆比——集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。单位体积的混凝土拌和物中，如水灰比保持不变，水泥浆数量越多，拌和物的流动性越大；水泥浆数量过多，则集料的含量相对减少，达一定将会出现流浆现象。根据具体情况决定，在满足工作性要求的前提下，同时考虑强度和耐久性要求，尽量采用较大的集浆比，以节约水泥用量。（4）水灰比的影响在单位混凝土拌和物中，集浆比确定后，即水泥浆的用量为一固定值时，水灰比决定水泥浆的稠度。（5）砂率的影响合理砂率——用水量和水泥用量一定的情况下，能使混凝土拌和物获得最大流动性，且能保持粘聚性和保水性能良好的砂率。（6）外加剂2）环境条件的影响温度、湿度和风速3）时间的影响改善新拌混凝土工作性的主要措施（1）调节材料组成（2）掺加各种外加剂（3）提高振捣机械的效能新拌混凝土工作性的选择1）公路桥涵用混凝土拌和物的工作性选择。P76表3-22）道路混凝土拌和物的工作性选择坍落度宜为10～25mm，坍落度小于10mm时，采用维勃稠度时间宜为10～30s。R4.4硬化后混凝土强度4.4.11.混凝土的抗压强度标准值和强度等级（1）立方体抗压强度（）（2）立方体抗压强度标准值（）按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测定的具有95％保证率的抗压强度（用标准试验方法测定的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5％），以Mpa计。（3）强度等级C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55C60共12个等级4.4.12.抗折强度道路用混凝土以抗折强度为主要强度指标15×15×554.4.13.轴心抗压强度接近结构中的承压状态15×15×304.4.14.劈列抗拉强度15×15×15思考题：1.如何评定新拌混凝土工作性的好坏2.施工中如何选择工作性3.详述砂率对新拌混凝土工作性的影响，明确合理砂率的含义4.掌握抗压强度标准值主要内挡容：影究响混凝顾土强度养的因素混凝土榜的耐久禾性混凝土的稼变形重点内容白：影响混秃凝土强度茶的因素提高混凝赢土强度的朝措施难叶点材：影响暑混凝土惧强度的疗因素要煮求妥：掌握挎影响混旺凝土强薯度的因抛素，会用经验壶公式推导屈混凝土的轨强度；掌握提离高混凝路土强度禽的措施浇；了解混凝壶土的耐久至性；了解混葬凝土的内变形参考资料雀：《土弯木工程材些料》陈志撤源《道路箱建筑材泪料》严仰家伋《道路建公筑材料》垂孙凌《公路工吐程水泥和格水泥混凝红土试验规缝程》《道路建乳筑材料》矮集中训练租试验补充鱼教材《混凝土携实用手册由》龚落书《道路斑建筑材完料》张静南鹭4.4宪.2影杀响硬化盏后混凝现土强度驱的因素1．组房诚成材料圈对混凝翅土强度错的影响（1）尝水灰比年和水泥田强度※箩=Ａ顿（Ｃ砌／Ｗ－母Ｂ）利用此公牺式可解决茂两个问题偷：已知：权，W/涉C——ce，cu，2斩8——W/剂C（2）录集料特灭性（3）集谨浆比2．养护糟条件对混赞凝土强度哲的影响温度：一钻定湿度条耍件下，温茄度越高，忙强度发展垦越快；湿度：选一定湿妄度条件胀下，混乏凝土强冬度随龄纸期按对组数增长柜；龄期：一批定条件下萝，混凝土茎强度随龄祥期增长而捞提高单龄期强扒度推算公颤式cu，n=cu，俘a（lg废n/费lg感a）3．试扎验条件治对混凝成土强度腰的影响4．提组高混凝跳土强度奏的措施1）选用谅高强度水各泥和早强壶型水泥2）采送用低水眉灰比和套浆集比3）掺肆加混凝蹈土外加码剂和掺席和料4）采用溉湿热处理5）采践用机械虚搅拌和朽振捣R4.5扎硬化混晓凝土的笨耐久性4.5庄.1混漏凝土的树抗渗性4.5.碑2混凝土找的抗冻性4.5.兄3混凝土钟的抗蚀性4.5堂.4混膨凝土的路碳化4.5觉.5混种凝土的言碱-骨扛料反应组成设计走和施工中粗从“最大欲水灰比”吗和“最小闻水泥用量厦”控制R4.6硬挣化混凝土搬的变形4.6.陡1化学减念缩混凝土功的这一驻体积收挥缩变形雄是不能切恢复的捏。化学收缩丢率很小，桌在限制应律力下不会无对结构物硬产生破坏脏作用，但尽其收缩过押程中在混葵凝土内部循还是会产盘生微细裂哗缝，这些叉微细裂缝脊可能会影你响到混凝孟土的受载胶性能和耐庭久性能。4.6.宏2温度变裂形混凝土的轰温度变形察表现为热饭胀冷缩。为了减少输大体及混瓶凝土体积上变形引起勇的开裂，妨目前常用难的方法有贫：（1）用匆低水化热砌水泥和尽打量减少水险泥用量；（2）箱尽量减筹少用水肉量；（3）约选用膨掀胀系数缝低的骨令料，减旱小热变扫形；（4）弯预冷原趴材料；（5）倒合理分府缝、分志块、减苹轻约束少；（6）澡在混凝盈土中埋著冷却水远管；（7）继表面绝冰热，调撞节表面葵温度的尽下降速阅率等。4.6.和3混凝土猜的干缩湿数胀处于空步气中的握混凝土惠当水分嘉散失时崭，会因幸其体积糟收缩，炭称为干音燥收缩秒，简称债干缩。惹但受潮殃后体积密又会膨慌胀，即灶为湿胀语。降低水告泥用量闯，减少大水灰比负是减少缺干缩的雁关键。4.6波.4荷虾载作用喝下的变劣形1．短期缝荷载作用挣下的变形（1）初忆始切线模舰量（2）切晒线模量（3）美割线模猴量2．长耐期荷载漂作用下脉的变形润——徐夺变混凝土承表受持续荷妈载时，随掠时间的延子长而增加尘的变形，茶称为徐变昼。徐变有利就于小若温菊度、干缩邮等引起的梢约束变形疗，从而防演止裂缝的详产生。但在预应沃力结构中图，徐变将蹦产生盈利炭松弛，引励起预应力贞损失，造嚷成不利影蚕响。影响混乐凝土徐局变大小苗的主要骨因素：水泥用量柜多少和水挎灰比大小雄，水泥用磁量越多，晒谁会比越眨大，徐变某越大。思考题鸡：1.掌握cu，课28=Ａce（Ｃ／Ｗ诵－Ｂ），鬼并能够利服用此公式炉解决实际面工程问题2.什么档是针片状钱颗粒，其飞含量的多联少对混凝吗土的性质愿有影响？R主要内容张：水泥混漫凝土组成烂设计方法初步配屿合比基准配合粗比试验室鱼配合比施工配招合比重点内容侄：配合比断计算难申点：配假合比调整要听求：掌愧握初步配裂合比的计戴算方法掌握配合脚比调整方糠法掌握试帅验室配艇合比及捆施工配级合比的丙计算参考资滩料：《已土木工歉程材料鸽》陈志洋源《道路建山筑材料》林严家伋《道路建贤筑材料》搜孙凌《公路否工程水柿泥和水递泥混凝响土试验脱规程》《混凝胡土实用转手册》弓龚落书《混凝同土配合大比设计注规程》暑JGJ臭55-害200抱04.7盏普通混夸凝土的碧配合比针设计4.7.协1概述配合比设视计包括：乖选料配料配合比表息示方法：挤单位用量悉表示法相对用量川表示法配合比存基本要线求：结型构物设衰计强度施工工捞作性环境耐久快性经济要介求配合比设爸计参数：哭水灰比砂率用水量配合比偶设计步烛骤：初损步配合胖比（展根据原柔始资料勤）基准配讽合比茧（根非据试拌捷，测工纵作性）试验室疤配合比仗（实测敲密度，塌强度）施工配拥合比4.7眯.2普堪通混凝隶土配合壶比设计剪方法和肚步骤配合比趁设计前没的准备撑工作了解：永设计要长求的混惧凝土强亭度等级碧；强度标歉准差；混凝土的赴使用环境璃条件；施工工艺齿对混凝土催拌合物的侍流动性要刻求；原材料创