06混凝土-1骨料公开课教案课件.ppt

《06混凝土-1骨料公开课教案课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《06混凝土-1骨料公开课教案课件.ppt（55页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Department of Civil Engineering第6章 混凝土ConcreteDepartment of Civil Engineering概概 述述1、定义：、定义：混凝土是由胶结料、和骨料混合、通过一定的工艺成型后、混凝土是由胶结料、和骨料混合、通过一定的工艺成型后、硬化而成的复合材料。硬化而成的复合材料。注：注：胶结料可能是无机胶凝材料、有机胶凝材料或二者的复胶结料可能是无机胶凝材料、有机胶凝材料或二者的复合。合。认识混凝土认识混凝土土木工程中用量最大、应用最广，对行业发展起到至关土木工程中用量最大、应用最广，对行业发展起到至关重要的作用。重要的作用。Department

2、of Civil Engineering2、混凝土的分类、混凝土的分类 轻混凝土轻混凝土 0 0 1950kg/m 1950kg/m3 3；次轻混凝土次轻混凝土 1950 kg/m1950 kg/m3 3 0 0 2300 kg/m 2300 kg/m3 3 ；普通混凝土普通混凝土 2300 kg/m2300 kg/m3 3 0 0 2800 kg/m2800 kg/m3 3；重混凝土重混凝土 0 0 2800 kg/m2800 kg/m3 3；混 凝 土根据表观密度根据表观密度 0 0的不同：的不同：Department of Civil Engineering结构混凝土结构混凝土；道路混凝

3、土；道路混凝土；水工混凝土；水工混凝土；耐热混凝土；耐热混凝土；耐腐蚀混凝土；耐腐蚀混凝土；防辐射混凝土；防辐射混凝土；膨胀混凝土；膨胀混凝土；装饰混凝土装饰混凝土 混 凝 土根据使用功能不同：根据使用功能不同：Department of Civil Engineering泵送混凝土泵送混凝土喷射混凝土喷射混凝土碾压混凝土碾压混凝土挤压混凝土挤压混凝土压力灌浆混凝土压力灌浆混凝土预应力混凝土预应力混凝土离心混凝土等。离心混凝土等。混 凝 土根据施工方法不同：根据施工方法不同：Department of Civil Engineering泵送混凝土泵送混凝土喷射混凝土喷射混凝土碾压混凝土碾压混凝

4、土挤压混凝土挤压混凝土压力灌浆混凝土压力灌浆混凝土预应力混凝土预应力混凝土离心混凝土等。离心混凝土等。混 凝 土根据施工方法不同：根据施工方法不同：Department of Civil Engineering普通混凝土普通混凝土 C50C50高强混凝土高强混凝土 C55-C80C55-C80超高强混凝土超高强混凝土 C80 C80混 凝 土根据混凝土强度不同：根据混凝土强度不同：大流动性混凝土大流动性混凝土流动性混凝土流动性混凝土塑性混凝土塑性混凝土低塑性混凝土低塑性混凝土干硬性混凝土干硬性混凝土混 凝 土根据流动性不同：根据流动性不同：Department of Civil Enginee

5、ring一、一、普通混凝土的组成普通混凝土的组成水泥水水泥浆砂子石子骨 料新拌混凝土100%体积6075%715%2540%1421%2128%3942%凝结硬化硬化混凝土混凝土外加剂 为了改善或提高混凝土的性能6.16.1 普通混凝土的组成结构与性能普通混凝土的组成结构与性能Department of Civil Engineering各组成材料的作用各组成材料的作用骨骨 料料廉价的填充材料，节省水泥用量混凝土的骨架，减小收缩，抑制裂缝的扩展传力作用降低水化热提供耐磨性水泥浆水泥浆润滑作用与水形成水泥浆，赋予新拌混凝土以流动性胶结作用包裹在所有骨料表面，通过水泥浆的凝结硬化，将砂、石骨料胶结

6、成整体，形成固体Department of Civil Engineering二、二、硬化混凝土的结构硬化混凝土的结构1.1.宏观结构宏观结构 混凝土是一个砂石颗粒状骨料与水泥石形成的混凝土是一个砂石颗粒状骨料与水泥石形成的二相复合二相复合结构结构：砂、石骨料是混凝土的骨架砂、石骨料是混凝土的骨架分散相分散相；水泥石是混凝土的基体相水泥石是混凝土的基体相连续相连续相；2.2.微观结构微观结构 骨料，水泥水化产物，未水化水泥颗粒，气相（毛细孔、骨料，水泥水化产物，未水化水泥颗粒，气相（毛细孔、凝胶孔、气孔），液相凝胶孔、气孔），液相 注：注：骨料与水泥石间的过渡区骨料与水泥石间的过渡区界面相界面

7、相。Department of Civil Engineering1.1.具有符合设计要求的强度；具有符合设计要求的强度；2.2.具有与施工条件相适应的和易性；具有与施工条件相适应的和易性；流动性、粘聚性、保水性流动性、粘聚性、保水性3.3.具有与工程环境相适应的耐久性；具有与工程环境相适应的耐久性；4.4.材料组成经济合理、生产制作节约能源。材料组成经济合理、生产制作节约能源。三、土木工程对混凝土的质量要求三、土木工程对混凝土的质量要求Department of Civil Engineering1.1.具有符合设计要求的强度；具有符合设计要求的强度；2.2.具有与施工条件相适应的和易性；具

8、有与施工条件相适应的和易性；流动性、粘聚性、保水性流动性、粘聚性、保水性3.3.具有与工程环境相适应的耐久性；具有与工程环境相适应的耐久性；4.4.材料组成经济合理、生产制作节约能源。材料组成经济合理、生产制作节约能源。三、土木工程对混凝土的质量要求三、土木工程对混凝土的质量要求Department of Civil Engineering一、水一、水 泥泥水泥品种的选择依据水泥品种的选择依据工程性质及所处的环境；工程性质及所处的环境；施工条件；施工条件；混凝土的强度等级。混凝土的强度等级。注注1 1：若用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时：虽若用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时：虽然满

9、足强度要求的水泥用量少，但难以满足混凝土的和然满足强度要求的水泥用量少，但难以满足混凝土的和易性和耐久性的要求，不可取。易性和耐久性的要求，不可取。注注2 2：若用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土，满足若用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土，满足强度要求的水灰比会很小，其和易性难以满足施工要求，强度要求的水灰比会很小，其和易性难以满足施工要求，也不可取。也不可取。6.2 6.2 水泥混凝土的组成材料水泥混凝土的组成材料 Department of Civil Engineering二、二、骨料（集料）骨料（集料）骨料的种类骨料的种类按照骨料粒径按照骨料粒径n粗骨料：粒径大于粗骨料：粒径大于4

10、.75mm4.75mm的岩石颗粒，如的岩石颗粒，如卵石、碎石卵石、碎石n细骨料：粒径小于细骨料：粒径小于4.75mm4.75mm的岩石颗粒，如河砂、山砂、的岩石颗粒，如河砂、山砂、海砂海砂按照骨料的密度按照骨料的密度n普通骨料：表观密度：普通骨料：表观密度：250025002700kg/m32700kg/m3的骨料的骨料n轻骨料：轻骨料：表观密度：表观密度：1000kg/m31000kg/m3n重骨料重骨料：表观密度：表观密度：35003500 kg/m3kg/m3Department of Civil Engineering 由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径在由自然风化、水流搬运

11、和分选、堆积形成的、粒径在0.154.750.154.75的岩石颗粒。的岩石颗粒。来源不同可分为：河砂、山砂、海砂来源不同可分为：河砂、山砂、海砂 1 1、砂的细度与颗粒级配、砂的细度与颗粒级配 砂的细度，是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总砂的细度，是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体的粗细程度，体的粗细程度，按照粗细程度的不同可分为：粗砂、中砂、细砂按照粗细程度的不同可分为：粗砂、中砂、细砂 （一）细集料（一）细集料 Fine AggregateFine AggregateDepartment of Civil Engineering1 1）砂的细度模数砂的细度模数实验方法：筛分实验方法

12、：筛分1.1.筛孔径尺寸：筛孔径尺寸：4.754.75、2.362.36、1.181.18、0.600.60、0.300.30、0.150.15的的标准筛标准筛 2.2.样品重量：样品重量：500g500g 3.3.计算各筛上的分计筛余百分率计算各筛上的分计筛余百分率i i及累计筛余百分率及累计筛余百分率i iDepartment of Civil Engineering4.752.361.180.600.300.151=1分计筛余i%累计筛余i%筛余量/gm1m2m3m4m5m61234562=1+23=2+34=3+45=4+56=5+6Department of Civil Engine

13、ering4.752.361.180.600.300.151=1分计筛余i%累计筛余i%筛余量/gm1m2m3m4m5m61234562=1+23=2+34=3+45=4+56=5+6Department of Civil Engineering细度模数的计算公式为：细度模数的计算公式为：f3.73.粗砂；f.02.3 为中砂，f 2.21.6细砂，f 1.50.6特细砂。建筑及道路混凝土优先用中砂注：砂的细度模数无量纲Department of Civil Engineering2 2）砂的颗粒级配砂的颗粒级配注：级配分区主要以注：级配分区主要以0.60.6筛的累计筛余百分率划分。筛的累计筛

14、余百分率划分。砂的颗粒级配，即表示砂中大小颗粒的搭配情况。砂的颗粒级配，即表示砂中大小颗粒的搭配情况。Department of Civil Engineering砂的级配区曲线砂的级配区曲线 III区区区Department of Civil Engineering2.2.砂的质量要求砂的质量要求砂中有害杂质含量的规定（砂中有害杂质含量的规定（GB/T14684-2001GB/T14684-2001）项目项目品质要求（按质量计）（品质要求（按质量计）（%）I类类II类类III类类含泥量含泥量 1.03.05.05.0泥块含量泥块含量01.01.02.02.0云母含量云母含量 1.02.02.

15、0轻物质轻物质 1.01.01.0有机物含量有机物含量合格合格合格合格合格合格硫化物、硫酸盐硫化物、硫酸盐0.50.50.5氯化物氯化物 0.010.020.06坚固性质量损失坚固性质量损失8810Department of Civil Engineering注：注：1.1.砂中不应含有活性氧化硅；砂中不应含有活性氧化硅；2.2.I I类类砂砂用用于于C60C60以以上上的的高高强强混混凝凝土土，IIII类类砂砂用用于于C30C60C30C60普通混凝土，普通混凝土，IIIIII类砂用于低强度混凝土；类砂用于低强度混凝土；3.3.高高速速公公路路、一一级级公公路路、二二级级公公路路及及有有抗抗

16、冻冻要要求求的的混混凝凝土土要用要用IIII级以上砂；级以上砂；Department of Civil Engineering注：注：1.1.砂中不应含有活性氧化硅；砂中不应含有活性氧化硅；2.2.I I类类砂砂用用于于C60C60以以上上的的高高强强混混凝凝土土，IIII类类砂砂用用于于C30C60C30C60普通混凝土，普通混凝土，IIIIII类砂用于低强度混凝土；类砂用于低强度混凝土；3.3.高高速速公公路路、一一级级公公路路、二二级级公公路路及及有有抗抗冻冻要要求求的的混混凝凝土土要用要用IIII级以上砂；级以上砂；Department of Civil Engineering1 1、

17、最大粒径、颗粒级配、最大粒径、颗粒级配1 1）石子最大粒径（石子最大粒径（DmaxDmax）石子各粒级的公称上限粒径称为这种石子的最大粒径。石子各粒级的公称上限粒径称为这种石子的最大粒径。最大粒径的选用原则：最大粒径的选用原则：(1)(1)混凝土强度；混凝土强度；(2)Dmax(2)Dmax不大于构件小断面短边长度的；不大于构件小断面短边长度的；(3)Dmax(3)Dmax不大于钢筋最小净距的不大于钢筋最小净距的 。(4)(4)搅拌机以及输送管道等条件限制。搅拌机以及输送管道等条件限制。（二）粗集料（二）粗集料Coarse AggregateCoarse AggregateDepartment

18、 of Civil Engineering2 2）颗粒级配）颗粒级配 粗骨料的粒级：粗骨料的粒级：2.362.36、4.754.75、9.59.5、16.016.0、19.019.0、26.526.5、31.531.5、37.537.5、53.053.0、63.063.0、75.075.0和和9090等等十十二二种种孔孔径径的的方方孔孔筛筛进进行行筛筛分。分。Department of Civil Engineering 间间断断级级配配间间断断级级配配是是人人为为地地剔剔除除骨骨料料中中某某些些粒粒级级颗颗粒粒，从而使骨料级配不连续。从而使骨料级配不连续。特特点点：空空隙隙率率小小，节节约约

19、水水泥泥，颗颗粒粒粒粒径径相相差差较较大大，混混凝凝土土混合物容易产生离析现象，导致施工困难。混合物容易产生离析现象，导致施工困难。级配：骨料不同粒级颗粒之间的比例搭配。级配：骨料不同粒级颗粒之间的比例搭配。连连续续级级配配连连续续级级配配是是石石子子粒粒级级呈呈连连续续性性，即即颗颗粒粒由小到大，每级石子占一定比例。由小到大，每级石子占一定比例。特特点点：混混合合料料和和易易性性好好，不不易易发发生生离离析析现现象象。连连续续级级配是工程上最常用的级配。配是工程上最常用的级配。注：注：建筑工程多用连续级配，交通工程多用间断级配。建筑工程多用连续级配，交通工程多用间断级配。Department

20、 of Civil Engineering2.2.针片状颗粒含量针片状颗粒含量针状颗粒针状颗粒：颗粒长度大于该颗粒所属粒级平均粒径的颗粒长度大于该颗粒所属粒级平均粒径的2.42.4倍；倍；片状颗粒：片状颗粒：颗粒厚度小于该颗粒所属粒级平均粒径的颗粒厚度小于该颗粒所属粒级平均粒径的0.40.4倍；倍；Department of Civil Engineering针状颗粒的影响：针状颗粒的影响：1.1.降低强度；降低强度；2.2.影响工作性；影响工作性；C60C60及以上、泵送及自密实混凝土：针片状及以上、泵送及自密实混凝土：针片状1010C50C30C50C30，针片状颗粒，针片状颗粒1515C

21、10C1030,30,2525Department of Civil Engineering针状颗粒的影响：针状颗粒的影响：1.1.降低强度；降低强度；2.2.影响工作性；影响工作性；C60C60及以上、泵送及自密实混凝土：针片状及以上、泵送及自密实混凝土：针片状1010C50C30C50C30，针片状颗粒，针片状颗粒1515C10C1030,30,2525Department of Civil Engineering3.3.泥及泥块泥及泥块粒径小于粒径小于0.08mm0.08mm的粘土颗粒称为泥；的粘土颗粒称为泥；泥及泥块的影响：泥及泥块的影响：1 1）影响骨料与水泥石的粘结；）影响骨料与水

22、泥石的粘结；2 2）收缩大；）收缩大；C30C30及以上，及以上，1 1C30,C30,2 2Department of Civil Engineering4.4.粗骨料的强度及坚固性粗骨料的强度及坚固性（1 1）粗骨料的强度）粗骨料的强度 评价指标：立方体强度，压碎指标评价指标：立方体强度，压碎指标 岩石立方强度试验岩石立方强度试验:用母岩制成用母岩制成5050505050 50 立方体，或直径与高度均为立方体，或直径与高度均为50mm50mm的圆柱体；的圆柱体；注：注：试样浸泡水中，饱和后试验试样浸泡水中，饱和后试验 要求：要求：岩石抗压强度与设计要求的混凝土强度等级之比，岩石抗压强度与设

23、计要求的混凝土强度等级之比，不应低于不应低于1.51.5。Department of Civil Engineering1.1.称取粒径称取粒径9.59.519.019.0，质量为，质量为0 0的骨料；的骨料；2.2.石子装入石子装入 152152120120的金属圆桶内；的金属圆桶内；3.3.在试验机上在试验机上3 35min5min施加荷载到施加荷载到200200；4.4.再用孔径为再用孔径为2.362.36的筛子筛除被压碎的细粒，称的筛子筛除被压碎的细粒，称 取试样的筛余量（取试样的筛余量（m m1 1），），5.5.计算计算压碎指标试验：压碎指标试验：Department of Civ

24、il Engineeringaa压碎指标值，压碎指标值，%；0 0试样质量，试样质量，g g；m m1 1 压碎试验后试样筛余量，压碎试验后试样筛余量，g g。Department of Civil Engineering（2 2）骨料的坚固性）骨料的坚固性坚固性坚固性是指在气候、外力和其他物理力学因素作是指在气候、外力和其他物理力学因素作用（如冻融循环作用）下骨料抗碎裂的能力。用（如冻融循环作用）下骨料抗碎裂的能力。坚固性试验：坚固性试验：用硫酸钠溶液法检验，试样经五次干湿循环后，其质用硫酸钠溶液法检验，试样经五次干湿循环后，其质量损失应不超过规范的规定。量损失应不超过规范的规定。Depar

25、tment of Civil Engineering（2 2）骨料的坚固性）骨料的坚固性坚固性坚固性是指在气候、外力和其他物理力学因素作是指在气候、外力和其他物理力学因素作用（如冻融循环作用）下骨料抗碎裂的能力。用（如冻融循环作用）下骨料抗碎裂的能力。坚固性试验：坚固性试验：用硫酸钠溶液法检验，试样经五次干湿循环后，其质用硫酸钠溶液法检验，试样经五次干湿循环后，其质量损失应不超过规范的规定。量损失应不超过规范的规定。Department of Civil Engineering水泥混凝土用粗骨料中有害杂质的含量，应符合水泥混凝土用粗骨料中有害杂质的含量，应符合GB/T14685-2001GB/

26、T14685-2001（JTGF302003JTGF302003）的规定）的规定项目项目指标指标 I IIIIIIIIIII压碎指标压碎指标（）（）卵石卵石12121616（1414）1616碎石碎石10102020（1515）3030（2020）含泥量（含泥量（0.080.08）0.5%0.5%1.0%1.0%1.5%1.5%泥块含量泥块含量 0 00.50.5（0.20.2）0.7 0.7（0.50.5）针片状颗粒含量针片状颗粒含量 5 5151525 25（2020）SO3SO3含量含量 0.5%0.5%1%1%1%1%有机质含量有机质含量 合格合格合格合格合格合格坚固性坚固性 质量损失

27、质量损失 5%5%8%8%12%12%Department of Civil EngineeringENDDepartment of Civil Engineering杨浦大桥：杨浦大桥：1995年年建成，主塔采用泵建成，主塔采用泵送混凝土施工，把送混凝土施工，把C50高强混凝土泵高强混凝土泵送到送到208米的高度。米的高度。金茂大厦：建成于金茂大厦：建成于1997年，号称中华第一楼，年，号称中华第一楼，施工中采用施工中采用FTA复合高效复合高效泵送剂，把泵送剂，把C40混凝土一混凝土一次泵送到次泵送到382.5米高度。米高度。中央电视台新址：荷兰中央电视台新址：荷兰建筑师设计，建成于建筑师设

28、计，建成于2008年，高年，高234米。米。东海大桥，全长约东海大桥，全长约32.5公里，桥宽公里，桥宽31.5米，世界上最长的跨海大桥，大量米，世界上最长的跨海大桥，大量使用了抗腐蚀混凝土。使用了抗腐蚀混凝土。结合梁和钢斜拉桥结合梁和钢斜拉桥南浦桥南浦桥三峡大坝，三峡大坝，0606年年5 5月建成，历时月建成，历时1212年，全长年，全长23092309米，混凝土浇注米，混凝土浇注量量500-550500-550万立方米万立方米/年，仅基础混凝土用量达年，仅基础混凝土用量达27942794万立方，坝体万立方，坝体14861486万立方。万立方。Department of Civil Engi

29、neering1989年建成，历时5年，高度110米，深度112米，横跨度108米为庆祝法国大革命胜利二百周年，由丹麦建筑师设计。Department of Civil EngineeringDepartment of Civil EngineeringDepartment of Civil Engineering水工混凝土Department of Civil EngineeringPumping Concrete泵送混凝土Department of Civil Engineering喷射施工Department of Civil Engineering碾压混凝土碾压混凝土RCCDepart

30、ment of Civil Engineering裂缝扩展的裂缝扩展的路径和方向路径和方向骨骨 料料水泥石水泥石骨料骨料周围周围的过的过渡区渡区Department of Civil Engineering裂缝扩展的裂缝扩展的路径和方向路径和方向骨骨 料料水泥石水泥石骨料骨料周围周围的过的过渡区渡区Department of Civil Engineering背背散散射射扫扫描描电电镜镜照照片片未水化水泥颗粒未水化水泥颗粒C-S-H氢氢氧氧化化钙钙单硫型硫单硫型硫铝酸盐铝酸盐Department of Civil Engineering混凝土中骨料与水泥石间的过渡区Department of Civil Engineering碎石卵石Department of Civil Engineering普通骨料轻骨料重骨料Department of Civil EngineeringDepartment of Civil EngineeringDepartment of Civil Engineering