混凝土基础知识培训讲义精选课件.ppt
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1、关于混凝土基关于混凝土基础知知识培培训讲义第一页,本课件共有64页前前 言言v混凝土是当今世界用量最大、用途最广的的工程材料之一。随着混凝土是当今世界用量最大、用途最广的的工程材料之一。随着21世纪世纪混凝土工程的的大型化、多功能化、施工与应用环境的复杂化、应用领混凝土工程的的大型化、多功能化、施工与应用环境的复杂化、应用领域的扩大化以及资源与环境的优化,人们对传统的混凝土及混凝土材料域的扩大化以及资源与环境的优化,人们对传统的混凝土及混凝土材料提出了更高的要求,混凝土材料的高性能化和高功能化已成为提出了更高的要求,混凝土材料的高性能化和高功能化已成为21世纪混世纪混凝土材料科学与工程技术研究
2、的重点和方向。凝土材料科学与工程技术研究的重点和方向。v那么什么是混凝土呢?混凝土是有胶凝材料、骨料及水按适当比例配合,经拌合、那么什么是混凝土呢?混凝土是有胶凝材料、骨料及水按适当比例配合,经拌合、成型和硬化而制成的一种人造石材,可缩写为砼。混凝土在未凝结硬化以前称为成型和硬化而制成的一种人造石材,可缩写为砼。混凝土在未凝结硬化以前称为混凝土混合料(亦称拌和物、拌和料、新拌混凝土或新鲜混凝土)。通常用水泥、混凝土混合料(亦称拌和物、拌和料、新拌混凝土或新鲜混凝土)。通常用水泥、水、砂、石子以及外加剂等按设计比例配制,经搅拌、成型、硬化而制成的水泥水、砂、石子以及外加剂等按设计比例配制,经搅拌
3、、成型、硬化而制成的水泥混凝土,称为普通混凝土,简称混凝土。混凝土,称为普通混凝土,简称混凝土。第二页,本课件共有64页目目 录录第一章第一章 混凝土原材料混凝土原材料 11水水 泥泥2砂砂3石石4水水 5外加剂外加剂6掺合料掺合料第三页,本课件共有64页第一章第一章 混凝土实现高性能化的最重要技术途径就是混凝土实现高性能化的最重要技术途径就是实现混凝土材料的高性能化。除了传统的原材料实现混凝土材料的高性能化。除了传统的原材料外,使用优质的外加剂和矿物掺合料(亦称为矿外,使用优质的外加剂和矿物掺合料(亦称为矿物外加剂)已成为混凝土工作者的共识。混凝土物外加剂)已成为混凝土工作者的共识。混凝土的
4、原材料主要有水泥、砂、石、外加剂、水和掺的原材料主要有水泥、砂、石、外加剂、水和掺合料等六种,原材料的质量直接影响混凝土的性合料等六种,原材料的质量直接影响混凝土的性能。能。第四页,本课件共有64页1 1、按生产工艺:、按生产工艺:按生产工艺可分为回转窑水泥和按生产工艺可分为回转窑水泥和立窑水泥。回转窑的产量高立窑水泥。回转窑的产量高,产品质量较好,所以在现,产品质量较好,所以在现代大型的水泥厂中,普遍采代大型的水泥厂中,普遍采用回转窑。立窑由于燃烧不用回转窑。立窑由于燃烧不均匀,往往有些产品的细度、均匀,往往有些产品的细度、强度达不到技术指标要求,强度达不到技术指标要求,所以一般地方小水泥厂
5、采用。所以一般地方小水泥厂采用。水泥是一种最常用的水硬性胶凝材料。水泥呈粉末状,与水水泥是一种最常用的水硬性胶凝材料。水泥呈粉末状,与水混合后,成为塑性胶体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,混合后,成为塑性胶体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,并能将砂石散状材料牢固的胶结在一起。并能将砂石散状材料牢固的胶结在一起。2 2、按矿物组成、按矿物组成 按矿物组成分为硅酸盐水泥、按矿物组成分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。这泥和粉煤灰硅酸盐水泥。这里主要介绍硅酸盐水泥和普里主要介绍硅酸盐水泥和普通硅
6、酸盐水泥。通硅酸盐水泥。第一章第一章 1 1、水泥、水泥 (一)水泥分类:水泥可按生产工艺(一)水泥分类:水泥可按生产工艺和矿物组成分类。和矿物组成分类。第五页,本课件共有64页水泥的技术要求水泥的技术要求 定义定义 硅酸盐水泥硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、05%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥(即国外通称的波特兰水泥)。硅酸盐水泥分为两种类型,不掺加混合材料的称类硅酸盐水泥,代号P P。在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称型硅酸盐水泥,代号PP。普通硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥 凡由硅酸盐水泥熟料、6%15%混合材料、适
7、量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为普通硅酸盐水泥(简称普通水泥),代号POPO。强度等级强度等级 硅酸盐水泥强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。普通水泥强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R。第一章第一章 1 1、水泥、水泥 第六页,本课件共有64页技术要求技术要求 不溶物(不溶物(GB/T176GB/T176)型硅酸盐水泥中不溶物不得超过0.75%;型硅酸盐水泥中不溶物不得超过1.5%。烧失量(烧失量(GB/T176GB/T176)型硅酸盐水泥中烧失量不的大于3.0%,型硅酸盐水泥烧失量不得大于3.5%。普通水泥中烧失量不得大于5.
8、0%。氧化镁(氧化镁(GB/T176GB/T176)水泥中氧化镁含量不宜大于5.0%。如果水泥经压蒸安定性试验合格,则水泥中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。三氧化硫(三氧化硫(GB/T176GB/T176)水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%(矿渣水泥可放宽到4.0%)。第一章第一章 1 1、水泥、水泥 第七页,本课件共有64页 细度(细度(GB/T1345GB/T1345)硅酸盐水泥比表面积大于300m2/kg(GB/T8074),普通水泥80m方孔筛筛余不得超过10.0%。凝结时间(凝结时间(GB/T1346GB/T1346)硅酸盐水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于6.5h。普通水泥
9、初凝不得早于45min,终凝不得迟于10h。安定性(安定性(GB/T1346GB/T1346)用沸煮法检验必须合格。强度强度 水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分,各强度等级水泥的各龄期强度不得低于下表数值。第一章第一章 1 1、水泥、水泥 第八页,本课件共有64页第一章第一章 1 1、水泥、水泥 表11 MPa品种强度等级抗压强度抗折强度3天28天3天28天硅酸盐水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.5
10、8.0普通水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.0第九页,本课件共有64页第一章第一章 1 1、水泥、水泥 碱(GB/T176)水泥中碱含量按Na2O+0.65K2O计算值来表示.若使用活性骨料,用户要求提供低碱水泥时,水泥中含碱量不得大于0.60%或由供需双方商定。4.特点和适用范围特点和适用范围 表12为硅酸盐水泥和普通水泥的主要特点和适用范围。表12第十页,本课件共有64页水泥品种主要特点适用范围不适用范围硅酸盐水泥1.早强快硬2.水化热高3.耐冻性好4.耐热性差5.耐腐蚀性差
11、6.对外加剂作用比较敏感1.适用快硬早强工程2.配制强度等级较高的混凝土1.大体积混凝土工程2.受化学侵蚀水及压力水作用的工程普通硅酸盐水泥1.早强2.水化热较高3.耐冻性较好4.耐热性较差5.耐腐蚀性较差6.低温时凝结时间有所延长1.地上地下及水中的混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构,包括早期强度要求较高的工程2.配制建筑砂浆1.大体积混凝土工程2.受化学侵蚀水及压力水作用的工程第一章第一章 1 1、水泥、水泥第十一页,本课件共有64页矿渣硅酸盐水泥1.早期强度低,后期强度增长较快2.水化热较低3.耐热性较好4.抗硫酸盐侵蚀较好5.抗冻性较差6.干缩性较大1.大体积工程2.配制耐热混凝土3
12、.蒸汽养护的构件4.一般地上地下的混凝土和钢筋混凝土结构5.配制建筑砂浆1.早期强度要求较高的混凝土工程2.严寒地区并在水位升降范围内的混凝土工程火山灰硅酸盐水泥1.早期强度低后期强度增长较快2.水化热较低3.耐热性较差4.抗硫酸盐侵蚀性好5.抗冻性较差6.抗渗性较好7.干缩性较大1.大体积工程2.有抗渗要求的工程3.蒸汽养护的构件4.一般混凝土和钢筋混凝土工程5.配制建筑砂浆1.早期强度要求较高的混凝土工程2.严寒地区并在水位升降范围内的混凝土工程3.干燥环境中的混凝土工程4.有耐磨性要求的工程第一章第一章 1 1、水泥、水泥第十二页,本课件共有64页粉煤灰硅酸盐水泥1.早期强度低,后期强度
13、增长较快2.水化热较低3.耐热性较差4.抗硫酸盐侵蚀性好5.抗冻性较差6.干缩性较小1.地上地下、水中和大体积混凝土工程2.蒸汽养护的构件3.一般混凝土工程4.配制建筑砂浆1.早期强度要求较高的混凝土工程2.严寒地区并在水位升降范围内的混凝土工程3.有抗碳化要求的工程第一章第一章 1 1、水泥、水泥第十三页,本课件共有64页第一章第一章 1 1、水泥、水泥 质量检验 1.检验标准检验标准 水泥质量检验标准主要有:水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法(GB/T134689)水泥胶砂强度检验方法(ISO法)(GB/T1767199)水泥细度检验方法(80m筛筛析法)(GB/T134591)
14、水泥比表面积测定方法(勃氏法)(GB807487)第十四页,本课件共有64页第一章第一章 2 2、砂、砂(一)砂的分类及其技术要求 1 砂的分类砂的分类 砂可按产源、细度模数和加工方法分类。按产源不同分为河砂、海砂和山砂。1)河砂因长期受流水冲洗,颗粒呈圆形,一般大工程都采用河砂。2)海砂因长期受海水冲刷,颗粒圆滑,较干净,但常混有贝壳及其碎片,且氯盐含量较高。3)山砂存在于山谷或旧河床中,颗粒多带棱角,表面粗糙,石 粉含量较高。按细度模数可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂。按其加工方法不同可分为天然砂和人工破碎砂两大类。1)不需要加工而直接使用的天然砂,包括河砂、海砂和山砂。2)人工破碎砂则是将
15、天然石材破碎而成的或加工粗骨料过程中的碎屑。第十五页,本课件共有64页第一章第一章 2 2、砂、砂 2 技术要求技术要求 依据普通混凝土用砂质量标准及检验方法(JGJ522006),砂的技术要求有:细度模数 1)粗砂 (f为3.73.1)2)中砂 (f为3.02.3)3)细砂 (f为2.21.6)4)特细砂(f为1.50.7)类别 砂按GB/T14684建筑用砂技术要求分为类、类、类。用途 类用于强度等级大于C60的混凝土;类宜用于强度等级C30-C60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。第十六页,本课件共有64页第一章第一章 2 2、砂、砂级配区累计筛
16、余(%)公称直径)区区区5.00mm1001001002.50mm3552501501.25mm65355010250630m857170414016315m958092708555160m100901009010090 颗粒级配 砂的颗粒级配应处于下表21中的任何一个区内。配制混凝土时宜优先选用区砂。当采用区砂时,应提高砂率,并保持足够的水泥用量,满足混凝土的和易性;当采用区砂时,就反之。第十七页,本课件共有64页 含泥量和泥块含量含泥量和泥块含量应符合表22的规定。表22第一章第一章 2 2、砂、砂强度含量%项目C60C55C30C25含泥量含泥量2.03.05.0泥块含量泥块含量0.51
17、.02.0混凝土强度等级混凝土强度等级C40C35C30C25C15贝壳的含量(按质量计,贝壳的含量(按质量计,%)358第十八页,本课件共有64页第一章第一章 2 2、砂、砂注:对有抗冻、抗渗要求的混凝土用砂,其含泥量不应大于 3%。对C10级和低于C10级的混凝土用砂,其含泥量可酌情放宽。重要工程的混凝土所使用的砂,应采用化学法和砂浆长度法进行骨料的碱活性检验。采用海砂配制混凝土时,其氯离子含量应符合有关规定。1)对素混凝土,海砂中氯离子含量不予限制。2)对钢筋混凝土,海砂中氯离子含量不应大于0.06%(以干砂的百分率计,下同)。3)对预应力混凝土不宜用海砂。若必须使用海砂时,则应经淡水冲
18、洗,其氯离子含量不得大于0.02%。表观密度、堆积密度、空隙率砂的表观密度大于2500Kg/m3;堆积密度大于1350 Kg/m3;空隙率小于47%。第十九页,本课件共有64页(二)特点及适用范围 表23为砂的主要特点和适用范围。表23第一章第一章 2 2、砂、砂品种规格特点适用范围粗砂砂中粗颗粒过多,保水性差配制水泥用量较多或低流动性混凝土中砂粗细适宜,级配好配制各类混凝土细砂配制的混凝土拌合物的粘聚性稍差保水性好,但硬化后干缩较大,表面宜产生裂缝第二十页,本课件共有64页(三)质量检验 砂的质量检验标准主要有普通混凝土用砂质量标准及检验方法(JGJ52 2006)。每验收批至少应进行颗粒级
19、配、含泥量、泥块含量检验。如为海砂,还应检验其氯离子含量。对重要工程或特别工程应根据工程要求,可增加检测项目。泵送混凝土用的砂,对0.315mm筛孔的通过量不应少于15%,对0.16mm筛孔的通过量不应少于5%。第一章第一章 2 2、砂、砂第二十一页,本课件共有64页第一章第一章 3 3、石、石(一)石的分类 1.石的分类 石可按石的形状和级配不同分类。按生产工艺不同分为碎石和卵石。按石子级配不同分为连续粒级和单粒级两种。2.类别类别 按卵石、碎石按GB/T14684建筑用砂技术要求分为类、类、类。(二)石的技术要求 颗粒级配 碎石和卵石的颗粒级配应符合表31的规定。第二十二页,本课件共有64
20、页第一章第一章 3 3、石、石方孔筛累计筛余%公称粒径mm表31第二十三页,本课件共有64页第一章第一章 3 3、石、石 含泥量、泥块含量和针片状含量应符合下表32的规定。项目指标C60C55C30C25含泥量(按质量计),%0.5 1.0 2.0泥块含量(按质量计),%0.2 0.5 0.7针片状颗粒(按质量计),%8 15 25表 3-2第二十四页,本课件共有64页第一章第一章 3 3、石、石 碎石的压碎指标值 碎石的压碎指标值应符合表33的规定。岩石品种混凝土强度等级碎石压碎指标值(%)沉积岩C60C40C351016变质岩或深成的火成岩C60C40C351220喷出的火成岩C60C40
21、C351330表33注:沉积岩包括石灰岩、砂岩等;变质岩包括片麻岩石英岩等;深成的火成岩包括花岗岩、正长岩、闪长岩和橄榄岩等;喷出的火成包括玄武岩和辉绿岩等。第二十五页,本课件共有64页第一章第一章 3 3、石、石 表观密度、堆积密度、空隙率 表观密度、堆积密度、空隙率应符合如下规定:表观密度大于2500Kg/m3;松散堆积密度大于1350 Kg/m3;空隙率小于47%。普通混凝土所用的碎石除符合国家现行标准外,还应符合下列要求:1)不得大于混凝土结构截面最小尺寸的1/4,并不得大于钢筋最小净距的3/4;对于混凝土实心板,其最大粒径不宜大于板厚的1/2,并不得超过50mm;2)泵送混凝土用的碎
22、石,不应大于输送管内径的1/3,卵石不应大于输送管内径的2/5;(我们现行的泵送输送管内径为我们现行的泵送输送管内径为125mm)3)对含有活性二氧化硅或其他活性成分的骨料,应进行专门检测,待验证确认对混凝土质量无有害影响时,方可使用。第二十六页,本课件共有64页第一章第一章 3 3、石、石4)控制粗骨料最大粒径与输送管之比,主要是防止混凝土泵送时管道堵塞。泵送高度在50m以下碎石不应大于13,卵石不宜大于12.5 是根据国家现行标准混凝土结构工程施工及验收规范确定的,泵送高度在50100m宜在1314,泵送高度在100m以上宜在1415;针片状颗粒含量对混凝土可泵性影响很大。当针片状颗粒含量
23、多和石子级配不好时,输送管道弯头处的管壁往往易磨损或劈裂。针片状颗粒一旦横在输送管道中,即造成输送管堵塞,按日本工业标准(JIS)规范控制针片状颗粒含量小于10%,混凝土能顺利泵送,故控制针片状颗粒含量不宜大于10%。第二十七页,本课件共有64页第一章第一章 4 4、水、水 (一)拌合用水的分类及技术要求 1、拌合用水的分类拌合用水的分类 按其来源不同混凝土拌合用水包括饮用水、地表水、地下水、再生水、海水以及混凝土企业的洗刷水经适当处理或处置后的工业废水。饮用水 符合国家标准的生活饮用水是最常使用的混凝土拌合水,可以用来拌制素混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土,不需要进行检测。地表水和地下水地表
24、水随季节等因素变化较大,有的受到污染。由于地表水、地下水情况复杂,因此,首次用作混凝土拌合水必须进行适用性检测,合格的才允许使用。海水 海水含盐量较多,用它拌制混凝土会降低混凝土后期强度,促使钢筋锈蚀和混凝土表面风化。因此,海水只允许用来拌制素混凝土,未经处理的海水不宜拌制有饰面要求的混凝土、耐久性要求较高的混凝土、大体积混凝土和特种混凝土,不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。第二十八页,本课件共有64页第一章第一章 4 4、水、水 洗刷水 混凝土生产厂及商品混凝土厂设备的洗刷水,可用作拌合混凝土的部分部分用水。但要注意洗刷水所含水泥和外加剂品种对所拌混凝土的影响,且最终拌合水中氯化物、硫化物及
25、硫酸盐含量应满足表41的质量要求。2、质量要求质量要求 有害物质含量 混凝土拌合用水中的有害物质主要包括不溶物、可溶物、氯化物、硫酸盐和硫化物,其含量应符合表41的规定。第二十九页,本课件共有64页第一章第一章 4 4、水、水 拌合用水所含物质对混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土不产生以下危害作用 1)影响混凝土的和易性和凝结;2)有损于混凝土强度的发展;3)降低混凝土耐久性,加快钢筋锈蚀及导致预应力钢筋脆断;4)污染混凝土表面。对凝结时间的影响 用待检测水和蒸馏水(或符合国家标准的生活饮用水)进行水泥凝结时间实验,两者的初凝时间差及终凝时间差不得大于30min。对抗压强度的影响 用待检测水配制
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