水泥混凝土建筑土木工程科技专业资料学习教案.pptx

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1、会计学1水泥水泥(shun)混凝土建筑土木工程科技专混凝土建筑土木工程科技专业资料业资料第一页，共343页。n n（二）按表观密度大小分类n n（1）重混凝土：0 2600kg/m3，采用(ciyng)重晶石、铁矿石、钢屑等重骨料和钡水泥、锶水泥等重水泥配制而成。适用于国防核能工程的屏蔽结构，防射线、防辐射。第2页/共343页第二页，共343页。n n（2 2）普普通通混混凝凝土土：0 0=21002500kg/m3=21002500kg/m3，用用普普通通天天然然砂砂石石为为骨骨料料配配制制(pizh)(pizh)而而成成的的，建建筑筑工工程程中中常常用用的的混混凝凝土土，适用建筑物的各种承

2、重构件。适用建筑物的各种承重构件。n n（3 3）轻轻混混凝凝土土：0 0 1950kg/m31950kg/m3，采采用用陶陶粒粒等等轻轻质质多多孔孔的骨料，或用发泡剂、加气剂形成多孔结构的混凝土。的骨料，或用发泡剂、加气剂形成多孔结构的混凝土。第3页/共343页第三页，共343页。n n（三）按胶凝材料分类n n水泥(shun)混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、聚合物混凝土。n n（四）按用途分类n n结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土、膨胀混凝土。第4页/共343页第四页，共343页。5.1.2 混凝土的特点混凝土的特点(td

3、in)n n（1）混凝土用料中80%以上的砂石可就地取材，成本低；n n（2）凝结前具有良好的可塑性，可以按工程结构的要求，浇筑成各种形状的任意尺寸的整体(zhngt)结构或预制构件；第5页/共343页第五页，共343页。n n（3）硬化后有较高抗压强度和良好的耐久性；n n（4）混凝土与钢筋有牢固的粘结力，复合成钢筋混凝土，加大了混凝土的应用范围(fnwi)；n n（5）可利用工业废料调制成不同性能的混凝土，有利于环境保护；第6页/共343页第六页，共343页。n n（6）抗拉强度低；n n（7）硬化速度慢，生产周期长；n n（8）强度波动因素多。n n在混凝土内掺入纤维或聚合物，可大大降低

4、混凝土的脆性(cuxng)；n n混凝十采用快硬水泥或掺入早 强剂、减水剂等，可明显缩短其硬化周期。n n严格质量控制第7页/共343页第七页，共343页。5.1.3 混凝土的组成混凝土的组成(z chn)及各组成及各组成(z chn)的作用的作用n n 混凝土由水泥、水、砂及石子四种基本材料组成。n n 为节约水泥或改善混凝土的某些性能，常掺入外加剂和掺合料。外加剂和掺合料逐渐成为混凝土中必不可少(b b k sho)的第五种成分。第8页/共343页第八页，共343页。n n水水泥泥和和水水构构成成水水泥泥浆浆，砂砂和和石石子子为为混混凝凝土土的的骨骨料料，砂砂为为细细骨料，石子为粗骨料，水

5、泥浆和砂构成砂浆骨料，石子为粗骨料，水泥浆和砂构成砂浆(shjing)(shjing)。n n水泥浆的作用：水泥浆的作用：n n（1 1）填充砂的孔隙，并包裹砂粒；）填充砂的孔隙，并包裹砂粒；n n（2 2）拌制时在砂、石子之间起润滑作用，便于施工；）拌制时在砂、石子之间起润滑作用，便于施工；n n（3 3）填充石子的空隙并包裹石子；）填充石子的空隙并包裹石子；n n（4 4）水泥浆硬化后形成水泥石，将砂、石胶结成一个整体。）水泥浆硬化后形成水泥石，将砂、石胶结成一个整体。第9页/共343页第九页，共343页。n n骨料的作用：骨料的作用：n n（1 1）形成）形成(xngchng)(xngc

6、hng)混凝土的骨架；混凝土的骨架；n n（2 2）对对水水泥泥石石的的体体积积变变形形起起一一定定的的抑制作用。抑制作用。第10页/共343页第十页，共343页。5.1.5 对混凝土的基本对混凝土的基本(jbn)要要求求n n（1）具有与施工(sh gng)条件相适应的施工(sh gng)和易性；n n（2）具有符合设计要求的强度；n n（3）具有与工程环境相适应的耐久性；n n（4）材料配比的经济合理性。第11页/共343页第十一页，共343页。5.2 普通混凝土的基本组普通混凝土的基本组成成(z chn)材料材料n n 混凝土是一个宏观匀质，微观非匀质的堆聚结构(jigu)。n n 水泥

7、浆包裹砂粒，填充砂粒间的空隙形成水泥砂浆，水泥砂浆包裹石子并填充石子间的空隙而形成混凝土。第12页/共343页第十二页，共343页。5.2.1 5.2.1 水泥水泥水泥水泥(shu(shu n)n)（一）水泥（一）水泥（一）水泥（一）水泥(shu(shu n)n)品种的选择品种的选择品种的选择品种的选择n n 一般采用(ciyng)硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。第13页/共343页第十三页，共343页。（二）水泥标号（二）水泥标号(bioho)的选的选择择n n根据混凝土设计强度等级选择(xunz)，混凝土强度等级高，水泥标号也高。n n水泥标号=（1.52

8、）混凝土强度等级n n高强混凝土：n n水泥标号=（0.91.5）混凝土强度等级。第14页/共343页第十四页，共343页。5.2.2 细骨料细骨料(lio)（砂）（砂）n n细骨料是粒径为0.154.75mm的骨料。n n细骨料有天然砂（河砂、海砂(hi sh)、山谷砂等）和人工砂，其中以河砂的质量最好。第15页/共343页第十五页，共343页。（一）颗粒形状及表面（一）颗粒形状及表面(biomin)特征特征n n1、山谷(shng)砂和人工砂的颗粒多棱角，表面粗糙，与水泥粘结较好，混凝土强度较高，但拌和物的流动性较差。n n2、河砂和海砂的颗粒少棱角，表面光滑，与水泥粘结较差，混凝土强度较

9、低，但拌和物的流动性较好第16页/共343页第十六页，共343页。（二）细骨料（二）细骨料(lio)的有害杂的有害杂质质n n有害杂质：云母、粘土、淤泥、有机物、化合物、轻物质等。n n民用建筑(mn yn jin zh)用砂符合普通混凝土用砂质量标准及检验方法；水工混凝土用砂符合水工混凝土施工规范；水运工程混凝土用砂符合水运工程混凝土施工规范。第17页/共343页第十七页，共343页。（三）砂的粗细（三）砂的粗细(cx)程度与颗程度与颗粒级配粒级配 n n1、砂的粗细(cx)程度n n砂的粗细(cx)程度是反映不同粒径的砂粒，混合后的总体粗细(cx)程度。n n细度模数Mx是指不同粒径的砂粒

10、混在一起后的平均粗细(cx)程度，用来表示砂的粗细(cx)程度。第18页/共343页第十八页，共343页。第19页/共343页第十九页，共343页。n nA1、A2、A3、A4、A5、A6分别(fnbi)为用4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.600mm、0.300mm、0.150mm各筛上累计筛余百分率第20页/共343页第二十页，共343页。n n粗砂Mx=3.73.1n n中砂Mx=3.02.3n n细砂(x sh)Mx=2.21.6n n特细砂(x sh)Mx=1.50.7n n拌制混凝土以中砂为宜第21页/共343页第二十一页，共343页。n n2 2、砂的颗粒、砂的颗粒(

11、kl)(kl)级配级配n n砂的颗粒砂的颗粒(kl)(kl)级配指砂不同大小颗粒级配指砂不同大小颗粒(kl)(kl)的搭配情况。的搭配情况。单一粒径两种粒径多种粒径颗粒级配示意图第22页/共343页第二十二页，共343页。方孔筛孔（mm）累计筛余（%）I区II区III区9.5000004.7501001001002.3603552501501.180653550102500.6008571704140160.3009580927085550.150100901009010090第23页/共343页第二十三页，共343页。（四）砂的物理性质（四）砂的物理性质(wl xngzh)n n1 1、砂的

12、堆积密度及空隙率、砂的堆积密度及空隙率n n（2 2）砂的堆积密度：）砂的堆积密度：n n 自然自然(zrn)(zrn)状态：状态：=14001600kg/m3=14001600kg/m3n n 密实堆积：密实堆积：=16001700kg/m3=16001700kg/m3n n（3 3）空隙率）空隙率n n 天然河砂的空隙率为天然河砂的空隙率为40%45%40%45%n n 级配良好河砂的空隙率级配良好河砂的空隙率40%40%第24页/共343页第二十四页，共343页。n n2、砂的含水状态n n（1）含水状态n n 干燥状态：在不超过110的温度下烘干(hn n)至恒重，砂含水率为零。n n

13、 气干状态：砂含水率与大气湿度相互平衡时的状态。第25页/共343页第二十五页，共343页。n n 饱和面干状态：砂子表面干燥而内部孔隙含水达到饱和时的状态。饱和面干砂既不从混凝土拌合物中吸取水分，也不放出水分，配制混凝土较好。n n 湿润状态：砂子不仅内部孔隙含水饱和，而且表面也吸附(xf)一层自由水。第26页/共343页第二十六页，共343页。干燥(gnzo)状态气干状态(zhungti)饱和(boh)面干状态湿润状态砂的含水状态第27页/共343页第二十七页，共343页。n n3、砂的坚固性n n砂的坚固性是指砂在气候、环境变化或其它物理因素作用下抵抗破裂(pli)的能力。第28页/共3

14、43页第二十八页，共343页。5.2.3 粗骨料粗骨料(lio)n n粗骨料(lio)是粒径4.75mm的骨料(lio)。n n常用的粗骨料(lio)有卵石和碎石。n n（一）颗粒形状及表面特征n n较理想的颗粒形状：三维长度相等，相近的球形或立方体颗粒。n n较差的颗粒形状：三维长度相差较大的针、片状颗粒。第29页/共343页第二十九页，共343页。n n1、碎石(su sh)表面粗糙，与水泥石的粘结能力强，混凝土强度高，但和易性差。n n2、卵石表面光滑，棱角少，与水泥石的粘结能力差，但和易性好。n n3、针状、片状的颗粒使空隙率增大，易被折断，应限量。第30页/共343页第三十页，共34

15、3页。（二）有害杂质（二）有害杂质(zzh)n n有害杂质：粘土、淤泥、细屑、有机物、硫化物、硫酸盐等。n n民用建筑(mn yn jin zh)应符合普通混凝土用碎石或卵石质量标准为检验办法；水工混凝土应符合水工混凝土施工规范；水运工程混凝土用砂符合水运工程混凝土施工规范第31页/共343页第三十一页，共343页。（三）最大粒径及颗粒（三）最大粒径及颗粒(kl)级级配配n n1、最大粒径（DM）n n（1）定义n n DM是粗骨料公称(gngchng)粒径级的上限值。n nDM愈大，骨料的空隙及表面积愈小，水泥用量愈小，混凝土愈密实，水化热愈小，收缩愈小。第32页/共343页第三十二页，共3

16、43页。n n（2 2）混混凝凝土土最最大大粒粒径径选选择择的影响因素的影响因素n n 强度强度(qingd)(qingd)n n当当DM DM 4040，DM DM ，低低强强度度(qingd)(qingd)的的 混混 凝凝 土土 强强度度(qingd)(qingd)上上 升升，高高 强强度度(qingd)(qingd)的的 混混 凝凝 土土 强强度度(qingd)(qingd)反而降低。反而降低。n n大大体体积积的的混混凝凝土土结结构构：DM DM=80150mm=80150mm，普普通通混混凝土：凝土：DM=2040mm DM=2040mm。第33页/共343页第三十三页，共343页。

17、n n2、颗粒级配 n n（1）混凝土级配确定方法n n连续级配：由最大粒径开始，由大到小各粒径相连，每一粒径级占适当比例。n n间断级配：抽去中间(zhngjin)一、二级石子，粒径不相连，易产生离析，增加施工难度。第34页/共343页第三十四页，共343页。n n（2）超、逊径石子的允许含量n n超径：某一级石子中混杂(hnz)有超过这一级粒径的石子。超径石子含量不大于5%n n逊径：某一级石子中混杂(hnz)有小于这一级粒径的石子。逊径石子含量不大于10%。第35页/共343页第三十五页，共343页。（三）物理（三）物理(wl)力学性质力学性质n n1、堆积密度及空隙(kngx)率n n

18、球形或立方体形状的颗粒且级配良好的粗骨料堆积密度较大，空隙(kngx)较小。n n2、吸水率n n粗骨料的吸水率2.5%第36页/共343页第三十六页，共343页。n n3、强度n n粗骨料的强度可用岩石立方体强度或压碎指标两种方法进行(jnxng)检验。n n（1）极限抗压强度/混凝土强度不小于1.5，且极限抗压强度：岩浆岩不小于80MPa，变 质 岩 不 小 于60MPa，沉 积 岩 不 小 于30MPa。第37页/共343页第三十七页，共343页。n n（2）压碎指标n n将一定质量气干状态下粒径1020mm的石子装入标准圆筒内，放在压力机上，在35min内均匀加载达200KN，其压碎的

19、细粒(x l)（小于2.5mm）占试样重量的百分率为压碎指标。第38页/共343页第三十八页，共343页。n n4、坚固性n n有抗冻、耐磨、抗冲击性能要求的混凝土所用粗骨料，要求测定其坚固性。n n对严寒及寒冷地区室外且处于干湿变换的混凝土，粗骨料经五次循环(xnhun)的质量损失应不大于8%。其它条件下的混凝土骨料经五次循环(xnhun)后的质量损失应不大于12%。第39页/共343页第三十九页，共343页。5.2.4 混凝土拌和混凝土拌和(bn hu)及养及养护用水护用水n n凡可饮用的水均可拌制和养护混凝土，不可用海水、未经处理的工废水、污水及沼泽(zhoz)水。n n缺乏淡水时，可用

20、海水拌制素混凝土，钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土不能用海水拌制对钢筋混凝土。第40页/共343页第四十页，共343页。5.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性 n n 混凝土的各组成材料按一定混凝土的各组成材料按一定(ydng)(ydng)比比例配合、拌制成的尚未凝结硬化的混合物，例配合、拌制成的尚未凝结硬化的混合物，称为新拌混凝土或混凝土拌合物称为新拌混凝土或混凝土拌合物 第41页/共343页第四十一页，共343页。和易性是混凝土拌合物的施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）的难易(nn y)程度和抵抗离析作用程度并能获得质量均匀，密实混凝土的性能。和易性包含流动性、粘聚性、保水性。第42页/

21、共343页第四十二页，共343页。2、和易性的含义、和易性的含义(hny)（1）流动性）流动性n n流动性是混凝土拌和物在自重或施工振捣的作用下，产生(chnshng)流动，并均匀、密实地填满模型的性能。n n流动性反映拌和物的稀稠，关系着施工振捣的难易和浇筑的质量。第43页/共343页第四十三页，共343页。（2）粘聚性（抗离析）粘聚性（抗离析(lx)性）性）n n粘聚性是混凝土拌合物在施工过程中互相之间有一定粘聚力，不发生(fshng)分层、离析、泌水，保持整体均匀的性能。第44页/共343页第四十四页，共343页。（3）保水性）保水性(shuxng)n n保水性是混凝土拌合物保持水分不易

22、析出的能力。n n混凝土拌合物中的水，一部分是保证(bozhng)水泥水化所需水量，另一部分是为使混凝土拌合物具有足够流动性，便于浇捣所需的水量。第45页/共343页第四十五页，共343页。3、和易性的测定、和易性的测定(cdng)n n（1）坍落度n n一般常用坍落度来表示常态混凝土流动性的大小。粘聚性及保水性常根据经验(jngyn)，通过试验或施工现场的观察定性地评定其优劣。第46页/共343页第四十六页，共343页。2）和易性的评定(pngdng)：流动性：坍落度第47页/共343页第四十七页，共343页。n n坍落度坍落度10mm10mm40mm40mm的常称为的常称为(chn(chn

23、 wi)wi)低塑性混凝土；低塑性混凝土；n n50mm50mm90mm90mm称为称为(chn(chn wi)wi)塑性混凝土；塑性混凝土；n n100mm100mm150mm150mm称为称为(chn(chn wi)wi)流动性混流动性混凝土；凝土；n n大于大于160mm160mm称为称为(chn(chn wi)wi)大流动性混凝大流动性混凝土；土；n n坍落度小于坍落度小于10mm10mm的称为的称为(chn(chn wi)wi)干硬干硬性混凝土。性混凝土。第48页/共343页第四十八页，共343页。n n粘聚性：在坍落的拌合物锥体一侧轻打，若 逐 渐 下 沉(xi chn)，表示粘聚

24、性好，如果锥体突然倒塌，部分崩裂，或石子离析则表示粘聚性不好。第49页/共343页第四十九页，共343页。n n保水性：若提起坍落筒后，有较多稀浆从底部析出，拌合物锥体因失浆而骨料外露，表示保水性不好。n n 若提起坍落筒后，无稀浆析出或仅有少量稀浆自底部析出，混凝土锥体含浆饱满(bomn)，表示混凝土拌合物保水性良好。第50页/共343页第五十页，共343页。n n（5）维勃稠度（VB）n n干硬性混凝土拌合物，采用维勃稠度作为和易性指标。n n维勃稠度：混凝土拌和物装入坍落筒内，提出坍落筒后，将透明圆盘置于顶面，启动振 动 台，圆 盘 底 面 完 全(wnqun)为水泥浆布满所经历的时间。

25、第51页/共343页第五十一页，共343页。n n 维勃稠度(chu d)（VB）为n n10s5s，属半干硬性混凝土；n n20s11s，属干硬性混凝土；n n30s21s，属特干硬性混凝土；n n31s，属超干硬性混凝土。第52页/共343页第五十二页，共343页。三、坍落度指标三、坍落度指标(zhbio)的选的选择择 坍落度（GB50204-92）（mm）坍落度（DL/T5144-2001）（mm）结构种类指 标混凝土类别指标基础、地面、挡土墙等及其垫层，或配筋稀疏的结构1030素混凝土或少筋混凝土1040板、梁和大中型截面的柱子3050配筋率不超过1%的钢筋混凝土3060配筋密列的结构

26、（薄壁、斗仓、筒仓、细柱）5070配筋率超过1%的钢筋混凝土5090配筋特密的结构7090第53页/共343页第五十三页，共343页。4 4、影响、影响、影响、影响(y(y ngxingxi ng)ng)混凝土拌合物和易性混凝土拌合物和易性混凝土拌合物和易性混凝土拌合物和易性的因素的因素的因素的因素（1 1）水灰比的影响）水灰比的影响）水灰比的影响）水灰比的影响(y(y ngxingxi ng)ng)n n 水灰比是水与水泥的比值 n n W/C过小，水泥浆干稠，流动性过低，施工困难；n n W/C过大，使混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良(bling)，产生流浆、离析，影响强度。第54页/共3

27、43页第五十四页，共343页。（2）单位）单位(dnwi)用水量的影用水量的影响响n n水泥浆与骨料间的比例关系，常用单位用水量衡量，水泥浆与骨料间的比例关系，常用单位用水量衡量，即单位体积混凝土的用水量。即单位体积混凝土的用水量。n n水灰比不变时，用水量越多，水泥浆愈多，流动性愈水灰比不变时，用水量越多，水泥浆愈多，流动性愈大。大。n n但水泥浆过多，将出现流浆现象，使粘聚性变差，影但水泥浆过多，将出现流浆现象，使粘聚性变差，影响强度和耐久性；响强度和耐久性；n n过少，则不能填满骨料空隙或不能很好包裹骨料表面，过少，则不能填满骨料空隙或不能很好包裹骨料表面，产生产生(ch(ch nshn

28、g)nshng)崩坍现象，粘聚性变差。崩坍现象，粘聚性变差。第55页/共343页第五十五页，共343页。混凝土的用水量（混凝土的用水量（kg/m3）拌合物稠度卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）项目指标102031.540162031.540坍落度（mm）1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195第56页/共343页第五十六页，共343页。（3）含砂率的影响）含砂率的影响(yngxing)n n砂率是指砂的质量

29、占砂、石总质量的百分数。n n砂率反映新拌混凝土中砂子与石子的相对含量。由于砂子的粒径远小于石子，砂率的变动会使骨料的空隙(kngx)率和总表面积有显著改变，因而对和易性产生较大影响。第57页/共343页第五十七页，共343页。n n砂率过小，不能形成砂浆润滑层，砂率过小，不能形成砂浆润滑层，流动性差，影响粘聚性、保水性。流动性差，影响粘聚性、保水性。n n砂率过大，骨料孔隙率及总表面积砂率过大，骨料孔隙率及总表面积大，当水灰比及水泥大，当水灰比及水泥(shu(shu n)n)用量用量一定时，使拌合物干稠，流动性低；一定时，使拌合物干稠，流动性低；当流动性一定时，使水泥当流动性一定时，使水泥(

30、shu(shu n)n)用量显著增大。用量显著增大。第58页/共343页第五十八页，共343页。合理砂率是指在水灰比及水泥用量一定的条件下，使新拌混凝土保持良好的粘聚性和保水性(shuxng)并获得最大流动性的砂率值。第59页/共343页第五十九页，共343页。n n也可以是指新拌混也可以是指新拌混凝土获得要求的流凝土获得要求的流动性，具有良好动性，具有良好(lingh(lingh o)o)的粘聚的粘聚性及保水性时，而性及保水性时，而水泥用量最省时的水泥用量最省时的砂率。砂率。第60页/共343页第六十页，共343页。砂率参考砂率参考(cnko)表表 水灰比0.400.450.500.550.

31、600.650.70卵石最大粒径mm1026322834303531363338343936412025312733293431363237333835404024302632283330353136323734398021292431253226342735283629381502026212822302332243325342636碎石最大粒径mm163035323733383540364138433944202934313632373439354037323843402732293430353237333835403641802329253226342736283729393040150

32、2127222923322434253526362738第61页/共343页第六十一页，共343页。（4）水泥品种和骨料）水泥品种和骨料(lio)的的性质性质n n使用矿渣水泥(shun)时，保水性较差，使用火山灰水泥(shun)时，粘聚性较好，但流动性较小。n n卵石拌制的拌合物比碎石拌制的流动性好，河砂拌制的拌合物比山砂拌制的流动性好。骨料级配好的混凝土拌合物的流动性也好。第62页/共343页第六十二页，共343页。（5）时间）时间(shjin)和温度和温度n n拌合物拌制后，随时间的延长而逐渐变得干稠，流动性减小。n n环境温度的升高，水分蒸发及水泥(shun)水化反应加快，拌合物的流动

33、性变差，坍落损失也变快。第63页/共343页第六十三页，共343页。5 5、改善、改善、改善、改善(g(g ishn)ishn)和易性的措施和易性的措施和易性的措施和易性的措施n n（1）水灰比一定时，适当(shdng)增加水泥浆量n n（2）适宜的水泥品种及掺合料n n（3）级配良好的骨料，尽量采用较粗的砂、石n n（4）采用合理砂率第64页/共343页第六十四页，共343页。5.3.2 混凝土拌合物的凝结混凝土拌合物的凝结(nngji)时间时间n n混凝土拌合物的凝结时间与所采用的水泥的凝结时间并不 相 等。水 泥 品 种(pnzhng)，环境温度、湿度、掺和料、外加剂、水泥的水化反应是影

34、响混凝土凝结时间的主要因素。第65页/共343页第六十五页，共343页。n n（1）在环境的温度、湿度条件(tiojin)相同且掺合料、外加剂也相同的条件(tiojin)，混凝土所用水泥的凝结时间长，则混凝土拌合物凝结时间也相应较长第66页/共343页第六十六页，共343页。n n（2）混凝土的水灰比越大，拌和物的凝结(nngji)时间越长。n n（3）掺粉煤灰、缓凝剂，凝结(nngji)时间增长。n n（4）混凝土所处环境温度高，拌和物凝结(nngji)时间缩短。第67页/共343页第六十七页，共343页。n n 新拌混凝土的凝结时间分为初凝和终凝时间。n n 初凝时间表示施工时间的极限，终

35、凝时间表示混凝土力学强度开始快速发展(fzhn)。n n 因此，混凝土的初凝时间直接限制了新拌混凝土从机口出料到浇筑完毕的时间。新拌混凝土必须在初凝前浇筑完毕。第68页/共343页第六十八页，共343页。5.4 混凝土的强度混凝土的强度(qingd)n n强度是新拌混凝土硬化后的重要力学性质，也是混凝土质量控制的主要指标(zhbio)。n n混凝土的强度包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等，其中抗压强度最大，混凝土也主要用于承受压力。第69页/共343页第六十九页，共343页。（一）（一）（一）（一）混凝土受压破坏混凝土受压破坏混凝土受压破坏混凝土受压破坏(phui)(phui)过程过

36、程过程过程第70页/共343页第七十页，共343页。（二）（二）（二）（二）荷载作用下的变形荷载作用下的变形荷载作用下的变形荷载作用下的变形1 1、受压应力、受压应力、受压应力、受压应力(yngl)(yngl)应变关系应变关系应变关系应变关系n n阶段：阶段：n n 0.30.3破坏荷载，荷载与变形曲线破坏荷载，荷载与变形曲线近于近于(jn y)(jn y)直线，混凝土的变形主直线，混凝土的变形主要是弹性变形，混凝土内的微裂缝和要是弹性变形，混凝土内的微裂缝和界面裂缝无明显变化。界面裂缝无明显变化。第71页/共343页第七十一页，共343页。n n阶段：阶段：n n 荷荷 载载 继继 续续 增

37、增 加加 至至（0.70.90.70.9）破破 坏坏 荷荷 载载。此此阶阶段段水水泥泥石石内内微微裂裂缝缝和和界界面面裂裂缝缝的的数数量量、长长度度及及宽宽度度不不断断增增大大(zn(zn d)d)，变变形形速速度度大大于于荷荷载载的的增增加加速速度度，荷荷载载与与变变形之间不再是线性关系。形之间不再是线性关系。第72页/共343页第七十二页，共343页。n n 阶段：荷载继续增加达到破阶段：荷载继续增加达到破坏荷载，混凝土内出现不稳定坏荷载，混凝土内出现不稳定裂缝扩展，混凝土表面裂缝扩展，混凝土表面(bi(bi omin)omin)出现可见裂缝，变出现可见裂缝，变形速度进一步加快。形速度进一

38、步加快。n n阶段：应力达到破坏荷载后，阶段：应力达到破坏荷载后，裂缝发展为贯通裂缝，承载力裂缝发展为贯通裂缝，承载力下降，变形继续增加，直到破下降，变形继续增加，直到破坏。坏。第73页/共343页第七十三页，共343页。（二）抗压强度（二）抗压强度（二）抗压强度（二）抗压强度(kn(kn y qin y qin d)d)与强度等级与强度等级与强度等级与强度等级n n 抗压强度用试件破坏时单位面积抗压强度用试件破坏时单位面积(m2)(m2)上所能承上所能承受受(chngshu)(chngshu)的压力（的压力（NN）表示，单位为）表示，单位为PaPa、KPaKPa、MPaMPa。n n n n

39、根据试件形状的不同，混凝土抗压强度分为立方根据试件形状的不同，混凝土抗压强度分为立方体抗压强度和轴心抗压强度（长方体）。体抗压强度和轴心抗压强度（长方体）。第74页/共343页第七十四页，共343页。n n（1）立方体抗压强度（fcc）n n标准立方体（边长150mm）试件在标准养护条件（202，相对湿度95%以上(yshng)）下，养护到28d龄期，测得每组三个试件的极限抗压强度平均值为混凝土标准立方体抗压强度。第75页/共343页第七十五页，共343页。n n当采用非标准尺寸的试件，应将测定(cdng)结果乘以换算系数，换算成标准值。采用100mm、200mm、300mm、450mm的立方

40、体试件时，换算系数分别为0.95，1.05、1.15、1.36。第76页/共343页第七十六页，共343页。n n（2 2）混凝土的强度等级）混凝土的强度等级(dngj)(dngj)n n根根据据混混凝凝土土立立方方体体抗抗压压强强度度标标准准值值(95%(95%的的强强度度保保证证率率)，将将混混凝凝土土划划为为1212个个强强度度等等级级(dngj)(dngj)：C7.5C7.5、C10C10、C15C15、C20C20、C25C25、C30C30、C35C35、C40C40、C45C45、C50C50、C55C55、C60C60。n nC25C25表示立方体抗压强度标准值为表示立方体抗压

41、强度标准值为25MPa25MPa。第77页/共343页第七十七页，共343页。n n三、混凝土的轴心抗压强度(kn y qin d)（fc）n n混凝土结构形式大部分是棱柱体型或圆柱体型，为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构的实际情况，在混凝土结构计算中都是采用混凝土的轴心抗压强度(kn y qin d)作为依据。第78页/共343页第七十八页，共343页。n n 我国国家规范规定，采用150mm150mm300mm的棱柱体标准试件，用标准试验方法测得的抗压强度称为混凝土轴心(zhu xn)抗压强度，又称为混凝土棱柱体抗压强度，以表示。第79页/共343页第七十九页，共343页。n n用 棱

42、 柱 体 标 准 试 件 测 定(cdng)的轴心抗压强比同截面的立方体抗压强度小。n n当立方体抗压强度在1050MPa时，轴心抗压强约为立方体抗压强度的0.700.80 倍。n n我国规范规定混凝土轴心抗压强度标准值常取其等于0.67倍的立方体抗压强度标准值。第80页/共343页第八十页，共343页。（四）混凝土的抗拉强度（四）混凝土的抗拉强度(kn l qin d)（ft）n n混凝土的抗拉强度很低，一般约为抗压强度的7%14%，且随着混凝土强度的提高(t go)，拉、压强度比值逐渐减小。第81页/共343页第八十一页，共343页。n n抗拉强度与抗压强度抗拉强度与抗压强度(kn(kn

43、y y qinqin d)d)的关系：的关系：第82页/共343页第八十二页，共343页。（五）影响混凝土强度（五）影响混凝土强度(qingd)的因素的因素n n混凝土的破坏型式：混凝土的破坏型式：n n 骨料骨料(lio)lio)和水泥石分界面上的破坏；和水泥石分界面上的破坏；n n 水泥石强度低，水泥石本身破坏；水泥石强度低，水泥石本身破坏；n n 骨料骨料(lio)lio)的破坏（可能性很小）的破坏（可能性很小）n n混凝土强度取决于：水泥石强度、水泥石与骨料混凝土强度取决于：水泥石强度、水泥石与骨料(lio)lio)表面的粘结表面的粘结强度强度 第83页/共343页第八十三页，共343

44、页。n n影响混凝土强度的因素：n n 水泥(shun)强度与水灰比n n 骨料种类及级配n n 养护条件与龄期n n施工因素第84页/共343页第八十四页，共343页。1、水泥、水泥(shun)强度与水灰比强度与水灰比n n 水泥标号(bioho)：水灰比一定时，水泥标号(bioho)愈高，水泥石强度愈高，混凝土强度也愈高n n 水灰比：水泥标号(bioho)相同时，水灰比越小，水泥石强度愈高，与骨料粘结力愈大，混凝土强度就愈高第85页/共343页第八十五页，共343页。n n 混凝土强度fcu的经验计算公式n n fcu=A fce（C/W B）n n fce=c fce,kn nA、B与

45、材料品种和施工(sh gng)条件有关的经验系数n nc 强度等级富裕系数：1.01.13第86页/共343页第八十六页，共343页。n n混凝土抗压强度经验(jngyn)公式的运用：n n1、已知水泥强度，估算某一强度混凝土的水灰比n n2、已知水泥强度和水灰比，估算配制出的混凝土可达到的强度。第87页/共343页第八十七页，共343页。2、骨料、骨料(lio)的种类及级配的种类及级配n n碎石表面愈粗糙，骨料与水泥砂浆之间粘结力愈大，混凝土的强度愈高。n n骨料粒形以三维长度相等或相近(xin jn)的球形或立方体形为好。n n骨料级配愈好，填充愈密实，混凝土强度愈高。第88页/共343页

46、第八十八页，共343页。3、施工、施工(sh gng)因素的影响因素的影响n n搅拌愈均匀，振捣愈密实，混凝土强度愈高；n n机械振捣比人工(rngng)振捣更充分、均匀，混凝土强度更高。第89页/共343页第八十九页，共343页。4、养护条件、养护条件(tiojin)的影响的影响n n混凝土的养护是混凝土浇筑完毕后，使混凝土在混凝土的养护是混凝土浇筑完毕后，使混凝土在保持足够湿度和适当温度的环境中进行保持足够湿度和适当温度的环境中进行(jnxng)(jnxng)硬化，并增长强度的过程。硬化，并增长强度的过程。n n混凝土强度取决于水泥的水化状况，受养护条件混凝土强度取决于水泥的水化状况，受养

47、护条件影响。影响。n n养护条件是混凝土成型后的养护温度与湿度。养护条件是混凝土成型后的养护温度与湿度。第90页/共343页第九十页，共343页。n n养护温度高时，硬化速度较快，养护温度低时，硬化比较缓慢(hunmn)，当温度低至0以下时，混凝土停止硬化，且有冰冻破坏的危险。第91页/共343页第九十一页，共343页。n n混凝土浇筑后，应在12小时内进行覆盖草袋，塑料薄膜等；n n使用硅酸盐、普通(ptng)水泥拌制的混凝土，浇水养护时间应不小于7d；n n使用火山灰水泥、粉煤灰硅酸盐水泥或掺缓凝剂的混凝土，浇水养护应不小于14天。第92页/共343页第九十二页，共343页。n n干燥条件

48、下，浇水养护不得少于21d；平均温度低于5时，不得浇水养护，可涂刷保护膜，防止(fngzh)水分蒸发。第93页/共343页第九十三页，共343页。龄期7d28d3m6m1y2y45y20y强度0.60.7511.251.51.7522.253各龄期混凝土强度(qingd)的增长值5、龄期(ln q)的影响 第94页/共343页第九十四页，共343页。n n根据(gnj)经验，混凝土强度与龄期的对数成正比：n nfn/f28=lg n/lg 28n nfn 混凝土 n d 龄期的抗压强度，MPan nf28 混凝土28d 龄期的抗压强度，Mpan n n 养护龄期，n 3d第95页/共343页第

49、九十五页，共343页。混凝土各龄期混凝土各龄期混凝土各龄期混凝土各龄期(ln(ln q)q)相对强度值相对强度值相对强度值相对强度值 水泥品种龄 期7d28d60d90d180d普通硅酸盐水泥5565100110115120矿渣硅酸盐水泥4555100120130140火山灰质硅酸盐水泥4555100115125130第96页/共343页第九十六页，共343页。6 6、试验条件、试验条件、试验条件、试验条件(tiojin)(tiojin)对混凝土强度值测对混凝土强度值测对混凝土强度值测对混凝土强度值测定的影响定的影响定的影响定的影响 n n试件尺寸的影响：试件尺寸越小，试验的试件尺寸的影响：试

50、件尺寸越小，试验的强度强度(qingd)(qingd)值越大。值越大。n n加荷速度的影响：加荷速度越快，测得的加荷速度的影响：加荷速度越快，测得的强度强度(qingd)(qingd)值偏高。值偏高。第97页/共343页第九十七页，共343页。5.5.5 5 混凝土的耐久性混凝土的耐久性混凝土的耐久性混凝土的耐久性n n耐久性：抵抗环境介质(jizh)作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持结构的安全，正常使用的能力。n n混凝土的耐久性包括：抗渗性、抗冻性、抗冲磨性、抗侵蚀、抗碳化等。第98页/共343页第九十八页，共343页。（一）混凝土的抗渗性（一）混凝土的抗渗性n n1、定