土木工程材料教案4.pptx

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1、本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道土木工程土木工程(tm gngchng)材料教案材料教案第四章第四章土木工程(tm gngchng)系孙凌第一页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道4 水泥水泥(shun)混凝土混凝土n n混凝土概述混凝土概述n n普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料n n新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性n n硬化后混凝土强度硬化后混凝土强度(qingd)(qingd)n n硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性n n硬化混凝土的变形硬化混凝土的变形n n普通混凝土的配合比设计普通混凝土的配合比设

2、计第二页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道主要内容：概述主要内容：概述 组成混凝土各组成材料的技术要求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重点内容：组成混凝土各组成材料的技术要求难难 点：级配的影响点：级配的影响(yngxing)(yngxing)要要 求：了解混凝土各组成材料的技术要求求：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掌握材料本身性能的好坏对混凝土的影响(yngxing)(yngxing)及技术指标要求及技术指标要求 参考资料：土木工程材料陈志源参考资料：土木工程材料陈志源 道

3、路建筑材料严家伋道路建筑材料严家伋 道路建筑材料孙道路建筑材料孙 凌凌 公路工程水泥和水泥混凝土试验规程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道路建筑材料集中训练试验补充教材第三页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道4 水泥水泥(shun)混凝土混凝土n n定义：以水泥和水组成的水泥浆为粘结介质，将分散(fnsn)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。第四页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道分类分类(fn li)：按胶

4、结材料分类：水泥混凝土、硅酸盐混凝土、聚合物混凝土按胶结材料分类：水泥混凝土、硅酸盐混凝土、聚合物混凝土按密度分类：按密度分类：轻混凝土、普通混凝土、重混凝土轻混凝土、普通混凝土、重混凝土按强度分类：按强度分类：低强度混凝土、中强度混凝土、高强度混凝土低强度混凝土、中强度混凝土、高强度混凝土按按施施工工工工艺艺分分类类：泵泵送送混混凝凝土土、喷喷射射混混凝凝土土、真真空空脱脱水水混混凝凝土土、碾碾压压混混凝凝土、压力灌浆混凝土、（预填骨料混凝土）等土、压力灌浆混凝土、（预填骨料混凝土）等按按用用途途分分类类：防防水水混混凝凝土土、放放射射线线混混凝凝土土、耐耐酸酸混混凝凝土土、装装饰饰混混凝凝

5、土土、耐耐火火混混凝凝土土、补补偿偿收收缩缩(shu(shu su)su)混混凝凝土土、水水下下浇浇筑筑混混凝凝土土等等R 第五页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道1水泥品种的选择(xunz)细骨料3.细集料含水率和湿涨 第六页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道粗骨料粗骨料粗骨料粗骨料1.1.1.1.强度强度强度强度通常以压碎值指标控制通常以压碎值指标控制通常以压碎值指标控制通常以压碎值指标控制(kngzh)(kngzh)(kngzh)(kngzh)针状颗粒针状颗粒针状颗粒针状颗粒片状颗粒片状颗粒片状颗粒片

6、状颗粒第七页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道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(jiobn)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。第八页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道思考题：减水剂对混凝土主要有哪些技术

7、(jsh)经济效益？R 第九页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道主要内容：水泥混凝土的技术性质主要内容：水泥混凝土的技术性质 新拌混凝土的工作性新拌混凝土的工作性 硬化后混凝土的力学性质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 混凝土强度混凝土强度(qingd)(qingd)标准值，强度标准值，强度(qingd)(qingd)等级等级难难 点：混凝土强度点：混凝土强度(qingd)(qingd)标准值，强度标准值，强度(qingd)(qingd)等级等级要要 求：掌握塑性混凝土工作

8、性的测定方法求：掌握塑性混凝土工作性的测定方法坍落度坍落度 了解干硬性混凝土工作性测定方法了解干硬性混凝土工作性测定方法维勃稠度维勃稠度 掌握水灰比、砂率对混凝土工作性的影响掌握水灰比、砂率对混凝土工作性的影响 了解其他影响因素了解其他影响因素 掌握混凝土强度掌握混凝土强度(qingd)(qingd)标准值的概念，标准值的概念，会确定强度会确定强度(qingd)(qingd)等级等级参考资料：土木工程材料陈志源参考资料：土木工程材料陈志源 道路建筑材料严家伋道路建筑材料严家伋 道路建筑材料孙道路建筑材料孙 凌凌 公路工程水泥和水泥混凝土试验规程公路工程水泥和水泥混凝土试验规程 道路建筑材料集中

9、训练试验补充教材道路建筑材料集中训练试验补充教材第十页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道n n优质的混凝土应具备(jbi)三方面性质n n良好的工作性（和易性）n n硬化后足够的力学性质n n必要的耐久性第十一页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道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(z chn)材料之间有一定的粘聚力，不致

10、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。第十二页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道 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(shufn)分泌少，保水性合格。维勃稠度（干硬性混凝土）TT第十三页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下

11、载频道内因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(biomin)粗糙，有棱角，工作性差，强度高卵石 表面(biomin)光滑，工作性好，强度低第十四页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道（3 3）集浆比的影响）集浆比的影响集浆比集浆比集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。单单位位体体积积的的混混凝凝土土拌拌和和物物中中，如如水水灰灰比比保保持持不

12、不变变，水水泥泥浆浆数数量量越越多多，拌拌和和物物的的流流动动性性越越大大；水水泥泥浆浆数数量量过过多多，则则集集料料的的含含量量相相对对减减少少，达一定将会出现流浆现象。达一定将会出现流浆现象。根根据据具具体体情情况况决决定定，在在满满足足工工作作性性要要求求的的前前提提下下，同同时时考考虑虑强强度度和和耐久性要求，尽量采用较大的集浆比，以节约水泥用量。耐久性要求，尽量采用较大的集浆比，以节约水泥用量。（4 4）水灰比的影响）水灰比的影响 在在单单位位混混凝凝土土拌拌和和物物中中，集集浆浆比比确确定定后后，即即水水泥泥浆浆的的用用量量为为一一固定值时，水灰比决定水泥浆的稠度。固定值时，水灰比

13、决定水泥浆的稠度。（5 5）砂率的影响）砂率的影响 合合理理砂砂率率用用水水量量和和水水泥泥用用量量一一定定的的情情况况下下，能能使使混混凝凝土土拌拌和和物物获获得得最最大大流流动动性性，且且能能保保持持粘粘聚聚性性和和保保水水性性能能(xngnng)(xngnng)良良好好的砂率。的砂率。（6 6）外加剂）外加剂第十五页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道2 2）环境条件）环境条件(tiojin)(tiojin)的影响的影响 温度、湿度和风速温度、湿度和风速 3 3）时间的影响）时间的影响 改善新拌混凝土工作性的主要措施改善新拌混凝土工作性的主要措施

14、（1 1）调节材料组成）调节材料组成（2 2）掺加各种外加剂）掺加各种外加剂（3 3）提高振捣机械的效能）提高振捣机械的效能 第十六页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道新拌混凝土工作性的选择(xunz)1）公路桥涵用混凝土拌和物的工作性选择(xunz)。P76表3-22）道路混凝土拌和物的工作性选择(xunz)坍落度宜为1025mm，坍落度小于10mm时，采用维勃稠度时间宜为1030s。R 第十七页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道（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

15、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(zngt)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 第十八页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道道路用混凝土以抗折强度(qingd)为主要强度(qingd)指标 151555 接近结构中的承压状态 151530 151515第十九页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载

16、频道世界工厂下载频道思考题：3.详述砂率对新拌混凝土工作性的影响，明确(mngqu)合理砂率的含义第二十页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道主要内容：影响混凝土强度的因素主要内容：影响混凝土强度的因素 混凝土的耐久性混凝土的耐久性 混凝土的变形混凝土的变形重点内容：影响混凝土强度的因素重点内容：影响混凝土强度的因素 提高混凝土强度的措施提高混凝土强度的措施难难 点：影响混凝土强度的因素点：影响混凝土强度的因素要要 求：掌握影响混凝土强度的因素，求：掌握影响混凝土强度的因素，会用经验会用经验(jngyn)(jngyn)公式推导混凝土的强度；公式推导混凝

17、土的强度；掌握提高混凝土强度的措施；掌握提高混凝土强度的措施；了解混凝土的耐久性；了解混凝土的耐久性；了解混凝土的变形了解混凝土的变形 第二十一页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道参考资料：参考资料：土木工程材料陈志源土木工程材料陈志源 道路建筑材料严家伋道路建筑材料严家伋 道路建筑材料孙道路建筑材料孙 凌凌 公路工程水泥和水泥混凝土试验规程公路工程水泥和水泥混凝土试验规程 道道路路建建筑筑材材料料集集中中(jzhng)(jzhng)训训练练试试验验补补充充教教材材 混凝土实用手册龚落书混凝土实用手册龚落书 道路建筑材料张南鹭道路建筑材料张南鹭第二十

18、二页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道1组成材料(cilio)对混凝土强度的影响（1）水灰比和水泥强度 =（）利用此公式可解决两个问题：已知：，W/C ce，cu，28W/C（2）集料特性（3）集浆比 第二十三页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道2养护条件对混凝土强度的影响 温度：一定湿度条件下，温度越高，强度发展越快；湿度：一定湿度条件下，混凝土强度随龄期按对数增长；龄期：一定条件下，混凝土强度随龄期增长而提高单龄期强度推算(tu sun)公式 cu，n=cu，a（lgn/lga）第二十四页，共40页。本

19、书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道3试验条件对混凝土强度的影响4提高混凝土强度的措施1）选用高强度水泥和早强型水泥2）采用(ciyng)低水灰比和浆集比3）掺加混凝土外加剂和掺和料4）采用(ciyng)湿热处理5）采用(ciyng)机械搅拌和振捣R 第二十五页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道4.5.5混凝土的碱-骨料反应 组成设计和施工中从“最大水灰比”和“最小水泥(shun)用量”控制R 第二十六页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道 混凝土的这一体积收缩变形是不能恢复的。化

20、学收缩率很小，在限制应力下不会对结构物产生破坏(phui)作用，但其收缩过程中在混凝土内部还是会产生微细裂缝，这些微细裂缝可能会影响到混凝土的受载性能和耐久性能。第二十七页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道混凝土的温度变形表现为热胀冷缩。为了减少大体及混凝土体积变形引起的开裂，目前常用的方法有：（1）用低水化热水泥(shun)和尽量减少水泥(shun)用量；（2）尽量减少用水量；（3）选用膨胀系数低的骨料，减小热变形；（4）预冷原材料；（5）合理分缝、分块、减轻约束；（6）在混凝土中埋冷却水管；（7）表面绝热，调节表面温度的下降速率等。第二十八页，共

21、40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道 处于空气中的混凝土当水分散失时，会因其体积收缩，称为干燥收缩，简称干缩。但受潮后体积又会膨胀，即为湿胀。降低水泥(shun)用量，减少水灰比是减少干缩的关键。第二十九页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道1短期荷载作用下的变形（1）初始切线模量（2）切线模量（3）割线模量2长期荷载作用下的变形徐变 混凝土承受持续荷载时，随时间的延长而增加的变形，称为徐变。徐变有利于小若温度(wnd)、干缩等引起的约束变形，从而防止裂缝的产生。但在预应力结构中，徐变将产生盈利松弛，引起预应力损失

22、，造成不利影响。影响混凝土徐变大小的主要因素：水泥用量多少和水灰比大小，水泥用量越多，谁会比越大，徐变越大。第三十页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道思考题：思考题：cu，28=ce（），并并能能够够利利用用(lyng)此公式解决实际工程问题此公式解决实际工程问题 2.什什么么是是针针片片状状颗颗粒粒，其其含含量量的的多多少少对对混混凝凝土的性质有影响？土的性质有影响？R 第三十一页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道 主要内容主要内容(nirng)(nirng)：水泥混凝土组成设计方法：水泥混凝土组成设计方

23、法 初步配合比初步配合比 基准配合比基准配合比 试验室配合比试验室配合比 施工配合比施工配合比 重点内容重点内容(nirng)(nirng)：配合比计算：配合比计算 难难 点：配合比调整点：配合比调整 要要 求：掌握初步配合比的计算方法求：掌握初步配合比的计算方法 掌握配合比调整方法掌握配合比调整方法 掌握试验室配合比及施工配合比的计算掌握试验室配合比及施工配合比的计算 参考资料：土木工程材料陈志源参考资料：土木工程材料陈志源 道路建筑材料严家伋道路建筑材料严家伋 道路建筑材料孙道路建筑材料孙 凌凌 公路工程水泥和水泥混凝土试验规程公路工程水泥和水泥混凝土试验规程 混凝土实用手册龚落书混凝土实

24、用手册龚落书 混凝土配合比设计规程混凝土配合比设计规程JGJ55-2000JGJ55-2000第三十二页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道配合比设计包括(boku)：选料 配料 配合比表示方法：单位用量表示法 相对用量表示法配合比基本要求：结构物设计强度 施工工作性 环境耐久性 经济要求 配合比设计参数：水灰比 砂率 用水量配合比设计步骤：初步配合比（根据原始资料）基准配合比 （根据试拌，测工作性）试验室配合比（实测密度，强度）施工配合比 第三十三页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道配合比设计前的准备工作了

25、解：设计要求的混凝土强度等级；强度标准差；混凝土的使用环境(hunjng)条件；施工工艺对混凝土拌合物的流动性要求；原材料的种类和物理力学性质等。第三十四页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道1.计算初步配合比 1）确定混凝土的配制强度cu，o 2）计算水灰比（W/C）（1）按强度计算 （2）按耐久性校核(xio h)取）选定单位用水量（w0）查表第三十五页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道4 4）计算单位）计算单位(dnwi)(dnwi)水泥用量（水泥用量（c0c0）（1 1）按强度）按强度c0c0w0w0

26、（W/CW/C）（2 2）按耐久性校核）按耐久性校核 5 5）确定砂率）确定砂率ss 查表查表 6 6）确定砂石用量（）确定砂石用量（s0s0、g0g0）（1 1）质量法）质量法 c0c0w0w0s0s0g0g0hh s0/s0/（s0+s0+g0g0）ss （2 2）体积法）体积法初步配合比：初步配合比：c0c0：s0s0：g0g01 1：X X：Y W/CY W/C第三十六页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道2.2.试拌调整，提出基准配合比试拌调整，提出基准配合比 1 1）试拌）试拌 （1 1）材料要求）材料要求 （2 2）搅拌方法和数量）搅拌方

27、法和数量 2 2）校核工作性，调整配合比）校核工作性，调整配合比3.3.检验检验(jinyn)(jinyn)强度，确定试验室配合比强度，确定试验室配合比 取三个水灰比（基准水灰比基础上，各增减取三个水灰比（基准水灰比基础上，各增减0.050.05）第三十七页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道思考题：思考题：复复习习混混凝凝土土配配合合(pih)比比步步骤骤，重重点点试试拌拌调调整整R 第三十八页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道坍落度测定坍落度测定(cdng)R第三十九页，共40页。本书由本书由vince上传于上传于世界工厂下载频道世界工厂下载频道维勃稠度维勃稠度(chu d)测定仪测定仪 R第四十页，共40页。