混凝土(一)ppt课件

1、1,.,混 凝 土（一）,.,2,第一节 概 述,混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材。 工程对混凝土质量的基本要求是： 具有符合设计要求的强度； 具有与施工条件相适应的和易性； 具有与工程环境相适应的耐久性 材料组成经济合理、生产制作节约能源。,.,3,一、混凝土的分类,1、按其表观密度 普通混凝土：表观密度为20002800kgm3 重混凝土：表观密度2800kgm3以上 轻混凝土：表观密度小于1950kgm3。 可用作结构混凝土、保温用混凝土以及结构兼保温混凝土。,.,4,.,5,.,6,.,7,2、按照胶凝材料种类分 沥青混凝土

2、树脂混凝土 石膏混凝土 水玻璃混凝土 硅酸盐混凝土,.,8,.,9,.,10,3、按照生产和施工方法 商品混凝土(又称预拌混凝土) 泵送混凝土 喷射混凝土 压力灌浆混凝土 碾压混凝土 热拌混凝土 离心混凝土,.,11,.,12,.,13,.,14,.,15,.,16,.,17,.,18,.,19,4、按强度分： 普通混凝土C60。 高强混凝土C60。 超高强混凝土C100,.,20,5、按配筋情况分 素混凝土 钢筋混凝土 预应力混凝土 钢纤维混凝土,.,21,二、混凝土的特点,优点： 1. 混凝土中占80%的砂、石骨料资源丰富, 价格便宜。 2. 可根据工程需要浇筑成各种形状尺寸的构件。 3.

3、 调整混凝土材料组成，可获得不同的性能和要求。 4. 混凝土抗压强度高，且与钢筋具有良好的工作性。 5. 混凝土具有很好的耐久性,.,22,缺点： 自重大 抗拉强度低 脆性大 导热性强等 生产周期长 受施工过程影响较大,.,23,.,24,第二节 普通混凝土的组成材料,砂子,水泥浆,石子,普通混凝土的四种基本组成材料： 一、水泥 二、水 三、砂子 四、石子,混凝土体积构成 水泥石25左右； 砂和石子70以上； 孔隙和自由水15%。,.,25,四种组成材料在混凝土中所起的作用： 砂、石： 骨架作用；抑制混凝土的收缩。 水泥水水泥浆： 水泥浆包裹在砂粒的表面并填充砂粒间的空隙而形成水泥砂浆，水泥砂

4、浆又包裹石子表面并填充石子间的空隙，形成混凝土。 凝结硬化前： 起填充、润滑、包裹的作用 凝结硬化后： 起胶结作用,砂子,水泥浆,石子,.,26,品种 根据工程特点、所处环境条件及施工条件，进行合理选择。,一、水泥,.,27,强度等级 原则：高强度等级的水泥配制高强度等级的混凝土。,C60 C30,说明：,随着混凝土技术的不断发展，高强、高性能混凝土不受此比例限制。,.,28,(一)定义: 粒径在0.154.75mm之间的岩石颗粒。细骨料主要采用天然砂和人工砂。,二、细骨料,(二)分类:,河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等,.,29,颗粒表面光滑洁净，但海砂中常含有碎贝壳、可溶性盐等有害物质。,颗

5、粒多具棱角，表面粗糙，含泥量及有机杂质多。,.,30,天然岩石用机械轧碎、筛分后制成,.,31,砂按技术要求分为类、类、类。 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。,.,32,砂子技术性能,含泥量、石粉含量和泥块含量,有害物质含量,粗细程度和颗粒级配,坚固性,(二)技术要求,.,33,1.含泥量、石粉含量和泥块含量 含泥量是指天然砂中粒径小于75m的颗粒含量； 石粉含量是指人工砂中粒径小于75m的颗粒含量； 泥块含量是指砂中原粒径大于1.18mm，经水浸洗、手捏后小于600m的颗粒含量。

6、,天然砂的含泥量和泥块含量(GB/T 146842001),.,34,人工砂的石粉含量和泥块含量(GB/T 146842001),.,35,砂中有害物质含量（GB/T 146842001）,结论,砂中有害物含量过多时，应进行清洗或过筛， 符合要求后方可使用。,2.有害物质含量,.,36,3.砂的粗细程度及颗粒级配,（1）颗粒级配,定义：,讨论与分析,是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况。,.,37,结论,颗粒级配不良，空隙率较大，则需较多的水泥浆填充。 颗粒级配良好，空隙率较小，需较少的水泥浆填充。,.,38,（2）粗细程度,定义：,讨论与分析,是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的平均粗细程度。,.

7、,39,3.砂的粗细程度及颗粒级配,综上所述：在拌制混凝土时，砂的粗细程度和颗粒级配应同时考虑的问题。当砂中含有较多的粗颗粒，以适当的中颗粒及少量的 细颗粒填充，则既有较小的空隙率又具有较小的总表面积，不仅水泥用量少，而且可提高混凝土的密实度与强度。,.,40,150m,300m,600m,1.18mm,2.36mm,4.75mm,（3）筛分析试验评定砂的颗粒级配和粗细程度,主要仪器： 标准套筛、 摇筛机、 天平。,3.砂的粗细程度及颗粒级配,.,41,试验步骤：,（3）筛分析试验评定砂的粗细程度和颗粒级配,称取500g干砂，放于最上一只筛子。,将套筛装于摇筛机上，筛析10min。,取下套筛，

8、逐个进行手筛。,称取各筛的筛余量，进行计算。,.,42,粗细程度的评定：,（3）筛分析试验评定砂的粗细程度和颗粒级配,计算细度模数 注意：Ai 在计算时不带 。,评定标准：,.,43,颗粒级配的评定： 方法一：用级配区评定； 方法二：用级配曲线评定。,（3）筛分析试验评定砂的粗细程度和颗粒级配,.,44,方法一：用级配区评定,建筑用砂的颗粒级配(GB/T 146842001),评定标准： 当砂的累计筛余均处于表中的任何一个级配区中，则颗粒级配合格，否则级配 不合格。,.,45,.,46,级配曲线,方 法 二 用 级配曲线评定,.,47,级配曲线,.,48,级配曲线,筛孔尺寸（mm）,累计筛余百

9、分率,0.30,0.60,1.18,2.36,4.75,9.50,0.15,80,60,40,20,0,100,.,49,坚固性指标(GB/T 146842001),4.砂的坚固性,天然砂的坚固性是将试样在饱和硫酸钠溶液经5次浸渍后，检验其质量损失，以此判定砂的坚固性。,（1）天然砂,.,50,4.砂的坚固性,（2）人工砂,人工砂采用压碎指标试验法进行检测。,各粒级试样质量损失百分率Pi 式中：Pi各粒级试样质量损失百分率(%)； G1各粒级试样试验前的质量(g)； G2各粒级试样试验后的筛余量(g)。,.,51,压碎指标(GB/T 146842001),（2）人工砂,.,52,(一)定义:

10、粒径在4.75mm的岩石颗粒。粗骨料常用碎石和卵石两种。,三、粗骨料,.,53,三、粗骨料,.,54,卵石、碎石按技术要求分为、类。 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混凝土。,.,55,(二)技术要求,.,56,1.含泥量、泥块含量及有害物含量 含泥量是指粒径小于75m的颗粒含量； 泥块含量是指粒径大于4.75mm，经水洗、手捏后小于2.36mm的颗粒含量。 有害物含量指有机物、硫化物、硫酸盐等，且不得混有草根、树叶等杂物。,道理同 砂子,.,57,2.强度,.,58,（1）岩石立方体抗压强度,岩石抗

11、压强度是将母岩制成50mm50mm50mm立方体试件，在水饱和状态下测定其极限抗压强度值。,（2）压碎指标值,式中： Qc压碎指标值 ； G1试样的质量 ，g； G2压碎后的筛余量，g。,.,59,碎石、卵石的压碎指标,.,60,3.颗粒形状及表面特征,颗粒形状以三维长度相等（接近立方体或球形）为好。 针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者； 片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径0.4倍者。 针片状颗粒不仅本身容易折断，而且会增加骨料的空隙率，使拌合物和易性变差，强度降低。,（1）颗粒形状,.,61,针片状颗粒易折断，且会增大骨料的空隙率和总表面积，使混凝土拌合物的和易性、强度

12、、耐久性降低。,针片状颗粒含量(GB/T 146852001),.,62,（2）表面特征,碎石表面粗糙且多棱角，与水泥浆粘结力强； 卵石表面光滑少棱角，与水泥浆粘结能力差。,.,63,4.粗骨料的最大粒径与颗粒级配,为减少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的强度，粗骨料也要求有良好的颗粒级配。 粗骨料的颗粒级配有连续粒级与单粒级两种。 连续级配是石子由小到大连续分级，且相邻粒径比值小于2； 单粒级是从1/2最大粒径到最大粒径，粒径大小差别小，一般不单独使用。,（1）颗粒级配,.,64,粗骨料的颗粒级配,.,65,（2）最大粒径,粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒级的最大粒径。 从结

13、构上考虑,b为结构截面最小尺寸,L为钢筋最小净间距；,H为实心板厚；,.,66,.,67,.,68,从施工上考虑,当最大粒径小于80mm时，水泥用量随最大粒径减小而增加，当大于150mm后，节约水泥的效果却不明显。,卵石,碎石,高层建筑,超高层建筑,从经济上考虑,.,69,工程实例分析,.,70,四、拌合用水,凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土 海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有饰面要求的素混凝土 某些污染严重的河道或池塘水，一般不得用于拌制混凝土。,.,71,第三节 混凝土拌合物的技术性质,.,72,一、和易性（工作性）的概念,和易性是指混凝土拌合物便于施工操作，能够达到结构均匀、

14、成型密实的性能。 和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性：,和易性,粘聚性,保水性,流动性,易达结构均匀,易成型密实,好,好,保证混凝土硬化后的质量,.,73,流动性：在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。 粘聚性：各组成材料之间具有一定的内聚力，在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象的性质。 保水性：具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致发生泌水现象的性质。,.,74,二、和易性的评定,定量测定拌合物的流动性、辅以直观经验评定粘聚性、和易性、保水性。,1.坍落度法 测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值坍落度（单位mm）。 适用范围： 集料最大粒径

15、不大于40mm； 坍落度值不小于10mm的低塑性、塑性、流动性大混凝土,.,75,.,76,.,77,.,78,粘聚性通过观察坍落度测试后混凝土所保持的形状，或侧面用捣棒敲击后的形状判定，如图所示。当坍落度筒一提起即出现图中（c）或（d）形状，表示粘聚性不良；敲击后出现（b）状，则粘聚性好；敲击后出现（c）状，则粘聚性欠佳；敲击后出现（d）状，则粘聚性不良。 保水性是以水或稀浆从底部析出的量大小评定（见图b）。析出量大，保水性差，严重时粗骨料表面稀浆流失而裸露。析出量小则保水性好。,.,79,2.维勃稠度法 维勃稠度法在坍落度筒提起后，施加一个振动外力，测试混凝土在外力作用下完全填满面板所需时

16、间（秒）代表混凝土流动性。时间越短，流动性越好；时间越长，流动性越差。 适用范围 粗骨料最大粒径不大于40mm； 坍落度小于10mm，维勃稠度在5s30s之间的干硬性混凝土。,.,80,三、混凝土施工时坍落度的选择,构件截面尺寸大小 截面尺寸大，易于振捣成型， 坍落度适当选小些，反之亦然。 钢筋疏密 钢筋较密，则坍落度选大些。 捣实方式 人工捣实，则坍落度选大些。 机械振捣则选小些。,.,81,运输距离 从搅拌机出口至浇捣现场运输距离较远时，途中坍落度损失，坍落度宜适当选大些。 气候条件 气温高、空气相对湿度小时，因水泥水化速度加快及水份挥发加速，坍落度损失大，宜选大些。,.,82,四、影响和

17、易性的因素,1 单位用水量 2 水灰比 3 砂率 4 水泥品种及细度 5 骨料的品种和粗细程度 6 外加剂 7 时间、气候条件,.,83,1 单位用水量 单位用水量是混凝土流动性的决定因素。用水量增大，流动性随之增大。但用水量大带来的不利影响是保水性和粘聚性变差，易产生泌水分层离析，从而影响混凝土的匀质性、强度和耐久性。 大量的实验研究证明在原材料品质一定的条件下，单位用水量一旦选定，单位水泥用量增减50100kg/m3，混凝土的流动性基本保持不变，这一规律称为固定用水量定则。,.,84,2 水灰比 水灰比即水用量与水泥用量之比。 水灰比增大，用水量增大带来的是严重降低混凝土的保水性，增大泌水

18、，同时使粘聚性也下降。 但水灰比也不宜太小，否则因流动性过低影响混凝土振捣密实，易产生麻面和空洞。 合理的水灰比是混凝土拌合物流动性、保水性和粘聚性的良好保证。,.,85,.,86,.,87,3 砂率 砂率是指砂子占砂石总重量的百分率，表达式为：,砂率； S砂子用量（kg）； G石子用量（kg）。,砂率对和易性的影响非常显著主要表现在以下几个方面： （1）对流动性的影响 （2）对粘聚性和保水性的影响 （3）合理砂率的确定,.,88,.,89,4 水泥品种及细度 水泥品种不同时，达到相同流动性的需水量往往不同，从而影响混凝土流动性。另一方面，不同水泥品种对水的吸附作用往往不等，从而影响混凝土的保水性和粘聚性。如火山灰水泥、比普通水泥小。在流动性相同的情况下，矿渣水泥的保水性能较差，粘聚性也较差。 同品种水泥越细，流动性越差，但粘聚性和保水性越好。,.,90,6 骨料的品种和粗细程度 卵石表面光滑，碎石粗糙且多棱角，因此卵石配制的混凝土流动性较好，但粘聚性和保水性则相对较差。河砂与山砂的差异与上述相似。对级配符合要求的砂石料来说，粗骨料粒径越大，砂子的细度模数越大，则流动性越