《建筑装饰材料》第五章-混凝土.ppt

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1、第三节第三节 混凝土的性能混凝土的性能第一节第一节 混凝土概述混凝土概述 第二节第二节 混凝土组成材料混凝土组成材料第四节第四节 混凝土质量的控制混凝土质量的控制第五节第五节 混凝土配合比设计混凝土配合比设计第四节、第五节造价、装饰专业不要求掌握。第四节、第五节造价、装饰专业不要求掌握。第六节第六节 轻混凝土轻混凝土 第一节第一节. .砼概述砼概述 一.砼定义 二.砼分类 三.砼特点 1.优点 就地取材；造价低；可塑性好；耐久性 高；与钢筋有牢固的粘结；性能可调整。 2.缺点 自重大；比强度小；抗拉强度低，性脆； 导热系数大；硬化慢；生产周期长。重砼(02600kg/m3);普通砼(1950k

2、g/m30 2600kg/m3);轻砼(01950kg/m3 ) 按表观密度按抗压强度低强砼(fcu30MPa);中强砼(fcu= =30-60MPa)高强砼(fcu60MPa);超高强砼(fcu100MPa)四四. .砼中各组成材料的作用砼中各组成材料的作用 砼组成材料 水泥、水、细骨料和粗骨料，以及 适量外加剂和掺合料。 水泥 砼未硬化前(fresh concrete) 起润滑作用 水泥浆 水 砼硬化后(concrete) 起胶结作用砼 细骨料 起骨架作用、抗风化 骨料 粗骨料 抑制水泥浆收缩、耐磨第二节第二节. .砼组成材料砼组成材料 品种 水泥( (cement) ) 强度等级 分类

3、水( (water) ) 洁净水 泥、泥块；有害物质 粗细程度 细骨料( (fine-aggregate) ) 颗粒级配 砼 坚固性 分类Concrete 碱活性 泥、泥块；有害物质 粗骨料 ( ( coarse - aggregate) ) 最大粒径 定义、分类 颗粒形状 外加剂( (admixture) ) 作用 颗粒级配 减水剂、引气剂 强度 掺合料( (additive) ) 定义、分类 作用 粉煤灰、磨细矿渣一一. .水泥水泥( (cement) ) 1.品种 依据工程结构特点、使用环境及水泥特性选择 2.强度等级 水泥强度等级应与砼强度等级相适应 （1）中、低强度等级砼（C60），

4、水泥强度等级=(1.5-2.5)砼强度等级 （2）高强度等级砼（C60），水泥强度等级=(0.8-1.5)砼强度等级二二. .水水( (water) ) 1.基本要求 不影响砼的凝结和硬化；无损于砼强度发展和耐久性； 不加快钢筋锈蚀;不引起预应力钢筋脆断;不污染砼表面. 2.满足 砼拌合用水标准JGJ63-89的规定。凡是能引用的水和洁净 的天然水，均可用于砼拌合和养护。三三. .细骨料( (fine-aggregate) ) 1.定义 粒径在0.15mm-4.75mm的骨料称为细骨料，常称作砂(sand)。 按产源分 天然砂河砂、湖砂、山砂、淡化海砂 2.分类 人工砂机制砂、混合砂 按细度模

5、数分 粗砂、中砂、细砂 3.泥、泥块、有害物质 含泥量-粒径小于0.075mm的颗粒； 石粉含量-人工砂中粒径小于0.075mm的颗粒； 泥块含量-粗（细）集料中粒径大于4.75（1.18），水 洗后小于2.23（0.6）mm的颗粒 (2)有害物质 包括云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸 盐、氯盐等 (3)危害 (4)要求符合建筑用砂GB/T146842001的要求泥,泥块,云母,轻物质 粘附在砂的表面,妨碍水泥与砂的粘结, 降低砼的强度,增加砼的用水量,加大砼 的收缩,降低砼的抗渗性和抗冻性。硫化物及硫酸盐对水泥有(硫酸盐)腐蚀作用有机物会分解出有机酸对水泥有腐蚀作用氯盐对钢筋有腐蚀作用。

6、4.粗细程度 (1)定义不同粒径的砂粒混合在一起后的平均（总体）粗 细程度 (2)目的使砂的总表面积较小,包裹砂粒表面的水泥浆较少, 从而节约水泥用量 (3)测定用筛分析方法(简称筛析法)测定 (4)指标细度模数（P37） (5)分类 f = = 3.1-3.7为粗砂，f = = 2.3-3.0为中砂， f = = 1.6-2.2为细砂，f = =0.7-1.5为特细砂 配制砼时优先选用中粗砂 5.颗粒级配 (1)定义砂中不同粒径颗粒的搭配情况11654321005AAAAAAAf (2)目的使砂的总空隙率较小，填充砂粒空隙的水泥浆较 少，从而节约水泥用量。 (3)测定用筛分析方法(简称筛析法

7、)测定 (4)评定 按0.6mm筛孔累计筛余百分率分成三个级配区 I、 II、 III区。（P37表2-15） (5)级配合格的标志 各筛孔累计筛余百分率(Ai)落在任一级配区,级配合格 除4.75mm、0.6mm外，允许有少量超出，但超出总量不大于 5%，级配合格 配制砼时优先选用II区砂 6.坚固性 7.碱活性标准筛标准筛砂的筛分析试验砂的筛分析试验 (1)标准筛孔(方孔)4.75, 2.36, 1.18,0.6,0.3 ,0.15 (2)标准试样 M = = 500g 筛孔尺寸 mm筛余量 mi(g) 分计筛余 ai(%) 累计筛余 Ai(%) 4.75 50 10 10 2.36 90

8、 18 28 1.18 120 24 52 0.6 150 30 82 0.3 65 13 95 0.15 20 4 99计算公式 miai=(mi/M)100Ai =ai4.752.361.180.60.30.15 筛底细度模数细度模数 f =(28+52+82+95+99)-510/(100-10)=3.4,属粗砂 A0.6=82,按区评定。经检查所有筛孔Ai i均落在区,则该砂为区砂，级配合格。四四. .粗骨料( (coarse-aggregate) ) 1.定义粒径在4.75mm -90mm的骨料称为粗骨料，常称作石子(gravel)。 2.分类 按产源分 碎石、卵石 按粒径尺寸分 连

9、续级配、单粒级（间断级配） 3.泥、泥块、有害物质 泥、泥块定义详细骨料 有害物质包括有机物、硫化物及硫酸盐等 危害详细骨料 要求符合建筑用卵石、碎石GB/T146852001的要求 4.颗粒形状( (粒形）粒形） （1）球形、正方体形 （2）针状颗粒、片状颗粒 针状、片状颗粒定义详教材 危害拌合物和易性差，砼强度降低，耐久性差（骨料空隙率大） 要求符合建筑用卵石、碎石GB/T146852001的要求5.最大粒径( (粒径）粒径） (1)定义粗骨料公称粒级的上限 (2)目的表示粗骨料的粗细程度。 粗骨料总表面积较小节约水泥 条件许可时，粗骨料的最大粒径大应尽量大。 (3)砼结构工程施工质量验收

10、规范(GB502042002)规定： 砼梁、柱、墙的粗骨料的最大粒径： 1/4截面最小尺寸，且3/4钢筋净距。 砼板的粗骨料的最大粒径1/2板厚，且40mm。 某砼柱截面为300400mm，柱中受力钢筋直径为22mm，受力筋间距为66mm。则该柱砼所用石子最大粒径为多少mm？ 解：依据GB502042002规定： mmdmm，mmdmmdMin5 .31333343)2266(7541300例题6.强度 (1)强度 岩石强度（仅用于碎石，且砼C60时才检验） 压碎指标（用于碎石、卵石） a)岩石强度用母岩制作50mm立方体（或直径和高均为 50mm圆柱体）浸水48h， 测定抗压强度，要 求：岩

11、石抗压强度1.5砼强度等级。 b)压碎指标一定重量气干状态的9.5mm19mm碎石装 人标准筒内，按规定速度加荷至200KN，卸 荷后称取试样重M0, 用2.36mm筛筛去细粒， 称取筛余重M1。 压碎指标是表示粗骨料强度的间接指标。 压碎指标越小,粗骨料强度越高。反之。粗骨料强度越低。110MMM 压碎指标7.颗粒级配 (1)定义 石子中不同粒径颗粒的搭配情况 (2)目的 使石子的总空隙率较小节约水泥用量 (3)测定 用筛分析方法(简称筛析法)测定 (4)类型 连续级配和单粒级(间断级配) 连续级配 石子由小到大各粒级相连的级配. 间断级配 小颗粒粒径石子直接与大颗粒粒径石子相配,中间 缺了

12、一段粒级的级配. (5)标准筛孔 2.36，4.75，9.5，16，19，26.5，31.5， 37.5， 53，63，75，90。 8.坚固性 定义与要求同细骨料 碎石表面粗糙，棱角多，且较洁净，与水泥石粘结牢固； 卵石表面光滑，有机杂质含量较多，与水泥石粘结力较差； 在相同条件下，卵石砼强度较碎石砼强度低； 在单位用水量相同条件下，卵石砼流动性较碎石砼大；五五. .外加剂( (admixture) ) 1.定义在拌制砼过程中掺入的用以改善砼性能的物质，掺量一般不 大于水泥重量5%(特殊情况除外)。 2.分类按主要功能分为四类。 3.常用种类减水剂、引气剂、早强剂和缓凝剂等 4.减水剂 (1

13、)定义在砼拌合物坍落度基本相同的条件下,能减少拌合用水量的外加剂 (2)技术经济效果(作用) 拌合物用水量不变时,能明显提高拌合物流动性(增大坍落度) 拌合物坍落度和水泥用量不变时,可减少用水量,且提高砼强度,尤其是早期强度 当保持砼强度不变时,节约水泥用量 (3)水泥桨的絮凝结构 水泥加水后,由于水泥颗粒之间的分子凝聚力作用形成的结构.详下图 (4)表面活性剂 定义具有显著改变(通常为降低)液体表面张力或两相间界面张力的物质 作用湿润、乳化、分散、润滑、起泡和洗涤作用 构造分子由亲水基团和憎水基团两部分组成，详下图(5)减水剂的减水机理 减水剂之所以能减水，是由于它是一种 憎水基团 表面活性

14、剂。其减水机理有三 吸附分散减水剂的憎水基团定向吸附在 亲水基团 水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有相同的电 荷，在电性斥力作用下使水泥颗粒分开，将絮 水 水泥颗粒 凝结构内包裹的水分释放出来,从而增加了拌合 物的流动性。 润滑作用水泥颗粒表面吸附了足够的减水剂后， 使水泥颗粒表面形成了一层稳定的溶剂化水膜， 它阻止了水泥颗粒的直接接触，并 在颗粒之间起润滑作用。 湿润作用由于水泥颗粒被有效的 分散，颗粒表面被水充分湿润， 促进了水泥的水化程度，从而 提高了强度。(6)减水剂的种类 按效果分普通、高效减水剂 按化学成分分木质素系、奈系、树脂系等(7)减水剂的掺加方式 减水剂掺入砼的方法主要有：先

15、掺法、同掺法、滞水法、后掺法等四种先掺法将减水剂与水泥混合后再与骨料和水一起搅拌同掺法将减水剂先溶于形成溶液后再加入搅拌物中一起搅拌滞水法在搅拌过程中减水剂滞后13min加入后掺法在拌合物运送到浇筑地点后，才加入减水剂再次搅拌均匀进行浇筑5.引气剂 (1)定义在砼搅拌过程中能引人大量均匀分布、稳定而封闭的微小气 泡的外加剂 (2)目的(作用) 改善砼拌合物的和易性 既提高拌合物流动性，又能改善拌合物粘聚性和保水性 提高砼的抗渗性和抗冻性 强度有所降低6.早强剂7.缓凝剂六六. .掺合料( (additive) )1.定义与砼其他组分一起，直接加入的人造或天然的矿物材料以及工业废 料，掺量一般大

16、于水泥重量5%。2.作用 改善砼性能，节约水泥3.常用种类 粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉磨细煤矸石等4.粉煤灰 按排放方式分干排灰与湿排灰 按收集方式分静电收尘灰与机械收尘灰 分类 按加工方式分原状灰与磨细灰 按质量分高钙灰（CaO10%)与低钙灰（CaO10%) 粉煤灰效应活性效应、形态效应、微骨料效应 等级按细度、烧失量、需水量、三氧化硫、含水量等分为三个等级 掺加方式等量取代法、超量取代法、外掺法 作用粉煤灰掺入砼中，可以改善拌合物的和易性、可泵性和可塑性； 降低砼的水化热；使砼的弹性模量提高； 提高砼的耐腐蚀、抗渗性、抗冻性等。 但使砼的早期强度有所降低。第三节第三节. .砼的性能砼的性能

17、 拌合物(fresh concrete)的性能和易性(Workability) 砼性能砼性能 强度(Strength) 硬化砼的性能 变形(Deformation) 耐久性(Durability)一一. .和易性(Workability) 1.定义 坍落度(mm) 塑性或流动性砼 流动性指标 坍落度大，流动性好，反之，则差。 2.内容 维勃绸度(s) 干硬性砼 粘聚性 维勃绸度小，流动性好，反之，则差。 保水性 无指标,靠经验目测 3.坍落度选择 详砼结构工程施工质量验收规范 (GB502042002) 依据 构件截面尺寸、钢筋疏密和捣实方法来选择4.4.影响影响和易性的因素和易性的因素水泥浆

18、的数量和水泥浆的稠度实际都是用水量的影响 恒定用水量法则当使用确定的材料拌制砼时，水泥用量在一定范围内变 化， 则达到一定流动性，所需用水量为一常数。砂率砼中砂的质量占砂、石总质量的百分率 砂率的变动使骨料的总表面积和总空隙率有显著改变，并对拌合物的和 易性产生显著影响。合理砂率时和易性最好。 合理砂率在用水量和水泥用量一定的情况下，能使拌合物获得最大的流 动性且能保持良好的粘聚性和保水性的砂率。砼组成材料的影响 水泥水泥品种和细度 骨料骨料的级配、颗粒形状、表面特征及粒径 外加剂减水剂和引气剂能提高拌合物流动性； 引气剂还能改善拌合物粘聚性和保水性时间和温度 时间随时间的延长，拌合物的流动性

19、降低，这种现象称为坍落度损失 温度随温度的升高，拌合物的流动性降低，坍落度损失加快5.5.改善改善和易性的措施和易性的措施尽可能降低砂率，或采用合理砂率；（砂率：SP= 砂的用量S/(砂的用量S+石子用量G)100% ）改善砂、石的级配； 尽量采用较粗的砂、石；当拌合物的坍落度太小时，保持水灰比不变，增加水泥和水的用量；当拌合物的坍落度太大，但粘聚性良好时，保持砂率不变，增加砂、石用量。当粘聚性、保水性不良时，增大砂率。二二. .强强 度度(Strength)(Strength) 1.定义 标准试件：150150150mm，一组3块； 立方体抗压强度f fcucu 标准养护：t=202；RH9

20、5%； （砼强度的特征值） 标准试验方法：测得28d的抗压强度 非标准试件100100100mm的强度换算系数为0.95 200200200mm的强度换算系数为1.05 立方体抗压强度标准值(或称：立方体抗压标准强度)f fcu,kcu,k 具有95%保证率的立方体抗压强度 砼的强度等级依据立方体抗压强度标准值划分为14个强度等级 C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80 轴心(棱柱体)抗压强度f fcpcp 用150150300mm标准试件,养护 条件和试验方法同立方体抗压强度 f fcpcp=(0.7-0.8)=(0.7

21、-0.8)f fcucu 抗拉强度f ftptp 一般采用劈裂抗拉强度f fts ts代表。 f ftptp=(1/10-1/20)=(1/10-1/20)f fcpcp 抗弯拉强度f ftftf(又称：抗折强度)是路面水泥砼的主要强度指标劈裂抗拉强度试验抗折强度试验环箍效应2.2.影响砼强度的因素影响砼强度的因素 (1)水泥强度等级和水灰比 影响砼强度的决定性因素 在相同条件下，水泥强度等级越高，配制的砼强度越高，二者呈直线关系试验证明：砼强度随水灰比增大而降低，二者呈曲线关系 砼强度随灰水比的增大而增大，二者呈直线关系 水灰比定则（鲍罗米公式） 式中：f fcucu 砼28d抗压强度, M

22、Pa C/W 灰水比（水泥/水） A、B B 回归系数，碎石：A=0.46,B=0.07；卵石：A=0.48,B=0.33 f fcece 水泥28d抗压强度的实测值，MPa。 当无水泥28d抗压强度的实测值时， f fcece=k=kc cf fce,kce,k k kc c 水泥强度等级值的富余系数，一般取1.06-1.18。 f fcece，k k水泥强度等级标准值。32.5级水泥，f fcece，k k=32.5MPa=32.5MPa，以此类推。 鲍罗米公式的用途 已知：水泥强度f fcece，水灰比W/CW/C，骨料种类(A A、B B),求:砼28d抗压强度f fcucu 已知：水

23、泥强度f fcece，砼强度等级f fcucu，骨料种类(A A、B B)；求：水灰比W/CW/C)/(28BWCAfffcecu(2)骨料的影响 骨料中有害杂质含量高,级配差,均使砼强度降低 水灰比小于0.4时,碎石砼强度比卵石砼强度高38%； 水灰比增大，差别减小 相同水灰比和坍落度下,砼强度随骨料与胶凝材料之比的增大而提高(3)养护温度和湿度 温度养护温度高，砼早期强度提高；但温度高于40时，砼后期强度反 而降低。养护温度低，砼强度降低；但温度低于0时， 砼强度停止发展 湿度湿度越高，砼强度越高；反之，砼强度越低(4)龄期 正常养护条件下，砼强度随龄期的增长而增长 标准养护条件下， 砼强

24、度与龄期的关系如下： 公式适用于：用普通水泥配制，标准条件养护，中等强度等级的普通砼。 规范规定：一般情况下，硅酸盐水泥、普通水泥和矿渣水泥浇水养护时间 不应小于7d，火山灰水泥和粉煤灰水泥浇水养护时间不应小于14d28loglog28nffn3.3.提高砼强度的措施提高砼强度的措施 采用强度等级高水泥或快硬早强类水泥。 采用干硬性砼（即低水灰比砼） 采用湿热处理（即蒸汽养护和蒸压养护） 采用机械搅拌和振捣 掺入外加剂和掺合料。 标准养护水中养护自然养护 砼在自然条件下（平均气温高于5且表面潮 湿）的养护蒸汽养护 将砼放在温度低于100的常压蒸汽中进 行养护蒸压养护 将砼构件放在温度低于175

25、及8个大气压 的压蒸锅中进行养护同条件养护同条件养护 与结构实体具有相同养护条件，并由各 （施工、监理）方在砼浇筑入模处见证 取样的立方体试件。砼养护条件 用32.5PO水泥配制卵石砼，制作100100100mm的试件三块，在标准条 件下养护7d，测得破坏荷载分别为140KN、135KN、144KN。 试计算该砼28d的标准立方体抗压强度， 试计算该砼的水灰比（kc=1.13）解 (1)各试件抗压强度f f1 1= =P1/A = =140103/100100 = =14MPa; 同理, f f2 2= =13.5MPa; f f3 3= =14.4MPa (2)该组试件的强度代表值: (f

26、f3 3- -f f1 1) )100%/f f1 1 = =2.8%15%； (f f1 1- -f f2 2) )100%/f f1 1 = =3.6%15% 该组试件的强度代表值f f代代=(=(f f1 1+ +f f2 2+ +f f3 3)/3 =)/3 =13.97MPa 14MPa (3)非标准试件的强度换算为标准试件的强度: f f7 7 = = 0.95f f代代= = 13.27MPa (4)7d强度换算为28d强度: f f7 7/f f2828= =lg lg7 7/lg28 f f2828= =f f7 7lg28/f f7 7 = = 22.72MPa (5)水灰

27、比W/C: f f28 28 = A= Af fcece(C/W-B)； A=0.48， B=0.33 又f fcece= =kcfce,k = =1.1332.5= = 36.73MPa； C/W = =1.619，则 W/C = =0.62例题三.变形(Deformation) 化学收缩水泥水化产物的体积比反应前物质的总体积小,引起砼收缩 化学收缩值很小，且不可恢复。 化学收缩对砼结构没有破坏作用，但在其内部产生微裂缝 非荷载作 干湿变形砼在干燥空气中产生干缩，在潮湿环境中产生湿胀 用变形 湿胀对砼无危害，一般忽略不计 干缩会引起砼开裂，结构设计时必须予以考虑 影响干缩因素水泥用量、细度及

28、品种；水灰比；骨料及施工质量 温度变形砼随温度的变化产生热胀冷缩变 冷缩对砼危害大，结构设计时必须予以考虑设置温度缝形 除温度升降外,砼内外温差对体积稳定产生影响产生温度裂缝 短期荷载 既产生弹性变形,又产生塑性变形，应力()应变()关系为一曲线 下变形 砼是一种非匀质材料,是一种弹塑性体 砼的弹性模量是指曲线上任一点的应力与应变之比 徐变 砼在长期恒载作用下，沿作用力方向产生随时间而发展的变形 长期荷载 影响徐变的因素水泥用量及水灰比 下变形 徐变的作用有利于削弱由温度、干缩引起的约束变形,减小裂缝 在预应力结构中,引起预应力损失. 砼无论受压、受拉或受弯，均产生徐变现象四四. .耐久性耐久

29、性(Durability)(Durability)(1)定义定义砼抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性的能力(2)内容内容抗渗、抗冻、抗侵蚀、碳化、碱骨料反应及钢筋锈蚀等 定义砼抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能抗渗性 抗渗等级P4、P6、P8、P10、P12五个(如P4表示砼抵抗0.4MPa的水压而不渗水) 影响因素水灰比、水泥品种、骨料最大粒径、养护方法、外加剂及掺合料等 定义砼在水饱和状态下,经受多次冻融循环作用,能保持强度和外观完整性的能力抗冻性 抗冻等级F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300九个 改善措施加入减水剂、引气

30、剂和防冻剂抗侵蚀性详水泥石的腐蚀 定义空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用,生成碳酸钙和水碳化 使砼碱度降低减弱了对钢筋的保护导致钢筋锈蚀(中性化) 对砼性能影响 产生碳化收缩 使砼抗压强度增大,抗拉、抗折强度降低 定义水泥中的碱(Na2O+0.659K2O)与骨料中的活性SiO2反应,生成碱-硅酸凝胶碱骨料 (Na2SiO3),并从周围介质中吸收水分而膨胀,导致砼开裂而破坏的现象 反应 反应具备的条件详教材(三条) 预防措施详教材(四条)中国美术馆全景中国美术馆全景 美术馆梁钢筋锈蚀情况美术馆梁钢筋锈蚀情况美术馆地下室顶板钢筋锈蚀情况美术馆地下室顶板钢筋锈蚀情况南方某海港码头混凝土被锈蚀

31、南方某海港码头混凝土被锈蚀 北京西直门立交桥桥墩柱落水口一侧钢筋锈蚀北京西直门立交桥桥墩柱落水口一侧钢筋锈蚀(3)提高耐久性的措施合理选用水泥品种控制最大水灰比和最小水泥用量 (W/C)max 与 Cmin选用质量好的砂石骨料掺用引气剂或减水剂加强生产控制 砼的四性能与三参数之间的相互关系 和易性 水灰比 强度 砼四性能 砂率 砼三参数 变形 (单位)用水量 耐久性第四节第四节. .砼的质量控制砼的质量控制 1.由于砼抗压强度的变化能较好的反映砼质量的变化，因此通常以抗压强度作为评定砼质量的主要技术指标。 2.砼质量是随机波动的，因此砼抗压强度也是随机波动的,其波动规律符合正态分布 一一. .

32、砼强度的波动规律砼强度的波动规律正态分布正态分布 概率 1.曲线呈钟形,两边对称,对称轴在强度 平均值处. 2.曲线与水平之间的面积为概率 拐点 拐点 总和,即100%. 3.在对称轴两侧的曲线上各有一个 拐点,拐点之间的曲线向下弯曲, 拐点之外的曲线向上弯曲. 强度 4.曲线矮而宽,施工水平差,曲线高 平均强度 而窄,施工水平好。二.砼强度(质量)波动的评定指标 1.强度平均值 f 2.(强度)标准差 均方差 3.(强度)变异系数 Cv 三.强度保证率P(t)P(t) 1.定义 P(t)是指砼强度总体中大于设计强度等级(f fcu,kcu,k)的概率 2.概率度 t 3.强度保证率P(t)与

33、概率度 t 之间是一一对应的关系, 即P(t) t 当P(t)=80%时,t=0.842；当P(t)=90%时,t=1.28；当P(t)=95%时,t=1.645niicucufnf1,11)(1)(1222,12,nfnfnffnicuicunicuicu对应于对称轴不能作为评定砼质量的指标对应于拐点至对称轴的距离可以作为评定砼质量的指标越小,砼质量越稳定可以作为评定砼质量的指标 Cv越小,砼质量越稳定cuvfC四四. .砼配制强度砼配制强度(fcu,t)(fcu,t) 1.砼配制强度(f fcu,t) 砼设计强度(f fcu,k) 或或 强度标准差与施工水平有关。 规范规定:当f f设设

34、C20,=4MPa； 当f f设设C35,=6MPa。 2.我国现行砼配合比设计规程规定: 砼强度保证率P(t) = 95%, 则概率度 t = 1.645 故:tffkcutcu,tff设配1.645设配ff概率强度保证率P(t)f f设设f f配配强度平均强度 砼设计强度为C20，强度保证率P(t)=95%, (1)当=3MPa时,f f配配 = = ? (2)当=5.5MPa时,f f配配 = =? (3)若采用42.5的PO水泥,卵石,用水量W= = 180kg/m3, 则从5.5MPa降到3MPa时,每 m3 砼可节约水泥多少公斤?(kc=1.13) 解解: : (1)当强度保证率P

35、(t)=95%时,概率度 t = = 1.645 f f配配 = = f设+1.645 = = 20+1.6453=24.94MPa (2) f f配配 = = f设+1.645 = = 20+1.6455.5=29.05MPa (3)由鲍罗米公式f f配配= =f f2828= =f fcucu= =Afce ce(C/W-B)(C/W-B)可得 当=3MPa时, 24.94 = =0.481.1342.5(C1/W1 - 0.33) 得C1/W1 = =1.412 同理=5.5MPa时, 29.05= =0.481.1342.5(C2/W2 - 0.33) 得C2/W2 = =1.590

36、故 C2- - C1 = = (C2/W2-C1/W1 )W = =(1.590-1.412)180= =32.06kg 则每m3砼可节约水泥32.06kg例题第五节第五节. .砼配合比设计砼配合比设计一.定义砼中各组成材料之间的比例关系二.表示方法1M3砼中各项材料之间的质量关系，如C:W:S:G=300:180:660:1260 各项材料之间的质量比，如C:S:G=1:2.2:4.2，W/C =0.6三.配合比设计的四项要求强度、和易性、耐久性及经济性 三参数水灰比（W/C）、砂率（Sp）、单位用水量（W）四.配合比设计的内容 1.初步配合比设计利用公式、定律进行理论设计得初步配合比 C

37、: W : S : G 2.实验室配合比设计依据初步配合比在实验室试拌检验强度、和易性等性能 得实验室配合比 C0 : W0 : S0 : G0 3.施工配合比设计考虑现场砂、石含水率，调整实验室配合比 得施工配合比 C: W : S : G五.配合比设计的方法 1.体积法绝对体积法 2.重量法假定表观密度法 10001000gswcGSWChGSWC0六.初步配合比设计1.配制强度fcu,t(fcu,t(或f f配配) )确定 f fcu,t=cu,t= f fcu,k+t (cu,k+t (或f配配 = f f设设+t)+t)2.确定水灰比(W/C) f f配配= =f f2828= =f

38、 fcucu= =Afce ce(C/W-B) 可得 W/C，且W/C(W/C)max3.确定1m3砼用水量(W) 查表4.确定1m3砼水泥用量(C) W/C和W均已知 C= =W/(W/C)，且Cmin5.确定砂率(Sp) (1)(1)查表 (2)(2)利用砂率公式计算6.确定砂、石用量(S、G) （1）体积法 （2）重量法 则初步配合比为C : W : S : G%100%100000gsspPPGSSS10001000gswcGSWC%100GSSSphGSWC0%100GSSSp七.实验室配合比设计 1.试拌 普通砼配合比设计规程(JGJ55 2000)规定： 骨料Dmax31.5mm

39、时，拌合物最小体积为15L； 骨料Dmax37.5mm时，拌合物最小体积为25L。 2.调整 和易性当坍落度小于设计要求时,保持水灰比不变,增加水泥浆 当坍落度大于设计要求时,保持砂率不变,增加骨料 当粘聚性、保水性不良时,增大砂率 强度至少用三个配合比，每个配合比制作一组(3块)试块,标准养护 28d试压 3.实验室配合比 满足和易性、强度等性能的配合比即为 实验室配合比 C0 : W0 : S0 : G0八.施工配合比设计 在实验室配合比中，砂、石均按干燥状态计量，而施工现场的砂石含有一定的水分，因此必须扣除砂石中含有的水分，才是施工配合比。 设工地：砂含水率为a%，石子含水率为b%，则

40、施工配合比 施工配合比公式的用途 已知：实验室配合比 C0: S0 : G0: W0；砂、石含水率a% 、b% 求：施工配合比 C : S : G : W 已知：施工配合比 C : S : G : W ；砂、石含水率a% 、b% 求：实验室配合比 C0: S0 : G0: W0%)1 (%)1 (000000bGaSWWbGGaSSCC 某工地砼施工配合比为：C : S : G : W =308 : 700 :1260 :128（kg)，此时 砂含水率为(a)为6.2%，碎石含水率为(b)为3.6%,（1）求该砼实验室配合比。 （2）若使用42.5PO水泥(实测强度45MPa)，问该砼能否达到

41、C20要求 （t = =1.645, = =5.0MPa)解解: : (1)实验室配合比 C0 = = C = =308 kg S0 = = S /(1 + a%)= =700/(1+6.2%)= =659.13kg G0 = = G /(1 + b%)= =1260/(1+3.6%)= =1216.22kg W0= =W + S0 a%+G0 b%= =128 +659.136.2%+1216.223.6%= = 212.65kg （2） 配制C20时必须达到的配制强度 f f配配 = = f设+ t= = 20 +1.645 5 = = 28.23MPa 由实验室配合比知，C/W = =

42、308/212.65 = = 1.45 碎石A=0.46,B=0.07， f fce ce=45MPa， 则实际强度f f2828= A= Af fcece(C/W-B) = = 0.4645(1.450.07)= = 28.53MPa f f2828 f f配配 该砼能达到C20要求例题第六节第六节. .轻轻 砼砼一.定义凡表观密度小于1950kg/m3的砼二.分类分轻骨(集)料砼、多孔砼和无砂大孔砼等三类 1.轻骨(集)料砼用轻粗骨料、轻细骨料(或普通砂)和水泥配制而成的砼 (1)轻骨料按来源分 工业废料轻骨料、天然轻骨料和人造轻骨料等三类 按粒型分 圆球型轻骨料、普通型轻骨料和碎石型轻骨

43、料等三类 (2)轻骨料强度 按轻骨料砼技术规程(JGJ51 90)用筒压法测定即筒压强度 (3)轻骨料的吸水率 一般比普通砂石大,则轻骨料砼强度低、收缩大，和易性差 (4)轻骨料砼保温隔热性能好、自重小、抗渗抗冻性能好 (5)轻骨料砼主要用于保温、结构保温和结构三方面 2.多孔砼 不含骨料且内部分布着大量细小封闭孔隙的砼 (1)分类 加气砼和泡沫砼 (2)多孔砼可制成砌块、屋面板、内外墙板等制品，用于墙体材料及屋面保温材料 3.无砂大孔砼 由水泥、粗骨料和水拌制而成的一种不含砂的砼 (1)大孔砼导热系数小、保温性能好、吸湿性小、收缩小、抗冻性能好 (2)大孔砼可制作墙体用小型空心砌块和各种板材

44、、或现浇墙体，以及滤水管（板）1.取干砂500g，筛分结果如下表 (1) 该砂的粗细程度如何？ (2) 该砂的级配是否合格？ 2.某工地砼施工配合比为：C: S : G : W =308 : 700 :1260 :128（kg)，此时 砂含水率为(a)为6.2%，碎石含水率为(b)为3.6%,（1）求该砼实验室配合比。(2)若使用42.5PO水泥（实测28d强度45MPa），问该砼能否达到C20要求? （t = =1.645, = =5.0MPa) 3.某工程用砼，经试配调整得到和易性和强度均合格的材料用量：水泥3.2 kg，水1.85 kg，砂6.3 kg，石子12.56 kg，实测砼拌合物的容重为2450kg/m3。 （1）计算该砼实验室配合比（1 m3各材料用量） （327:189:643:1292） （2）若施工现场砂含水率为(a)为5.0%，石子含水率为(b)为2.5%，计算该砼 施工配合比（1 m3各材料用量） （327:125:675:1324）筛孔尺寸（mm)4.752.361.180.60.30.150.15筛余量（g) 15 60 105120100 85 15作业