第三章-水泥混凝土和砂浆优秀PPT.ppt

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1、水灰比：确定水泥浆稠度砂率：sSo/(So+Go)100 So砂质量；Go石质量 s变更，导致集料、空隙率、集料总表面积变更。外加剂：2）环境条件的影响（外因）温度，坍落度 湿度，坍落度 风速，坍落度 时间，坍落度4.改善措施调整混凝土材料的组成；参与各种外加剂；提高振捣机械的效能。5.工作性选择 依据结构物断面尺寸、钢筋配置疏密。振捣机械类型和施工方法 道路上的混凝土要求坍落度为1025mm，维勃稠度为1030s（二）硬化混凝土的力学性质1.强度立方体强度：fcu fcuF/A 立方体抗压强度，标准值fcu,k强度等级：用符号“C”和“立方体抗压强度标准值”两项表示 如“C30”表示fcu,

2、k30MPa 现行规定有12个强度等级轴心抗压强度fcp 接受标准棱柱体150150 300(mm3)作为标准试件 fcpF/A 劈裂抗拉强度fts 接受150150 150(mm3)立方体作为标准试件 fts 2F/(A)0.637 F/A 抗弯拉强度fcf接受150150 550(mm3)梁形试件作为标准试件，养护28天，三分点加载方式 fcfFL/(bh2)单点加载：fcf0.85FL/(bh2)2.影响强度因素1）材料组成（1）水泥 混凝土强度fcA fce(C/WB)fce水泥实际强度；C/W灰水比；A,B试验常数（2）集料（3）浆集比2）养护条件对混凝土强度的影响（1）湿度（2）温

3、度（3）龄期3）试验条件对混凝土强度的影响 形态、尺寸、支承条件、加荷方式3.提高混凝土强度的措施1）选用高强水泥和早强型水泥2）接受低水灰比和浆集比3）掺外加剂，如减水剂，水用量削减，同时水泥用量削减。4）湿热处理 蒸汽养护（预养13小时，90湿度，60以上温度）和蒸压养护（810小时，8个大气压，175以上温度）5）接受机械搅拌和振捣4.变形（1）弹性变形 弹性模量E/（2）收缩变形因物理、化学作用所产生的体积缩小的总称。（3）徐变随时间增加而变形，即粘性变形（4）温度变形5.耐久性（1）抗冻性（快速冻融法）100100 400mm，175，2h4h，300次相对动弹模量下降60，质量损失

4、达5 混凝土相对动弹模量P Pfn2/f02100 质量损失率 抗冻标号 耐久性系数 Kn=Pn/300（2）耐磨性磨耗量（3）碱集料反应（AAR）条件：碱碱活性集料水 类型：碱硅反应、碱碳酸盐反应 工程上，限制混凝土耐久性指标有两个：最大水灰比W/Cmax和最小水泥用量Cmin 二、一般混凝土的组成1.水泥：品种、标号 一般混凝土：R水泥(1.52)R混凝土 高标号混凝土：R水泥(0.91.5)R混凝土2.细集料：级配和细度模数（f1.63.7）；有害杂质：含泥量2；云母2；轻物质1；有机质；硫化物（会与水化铝酸钙反应，体积增加）含水率和湿胀3.粗集料 （1）强度：用岩石抗压强度 R岩石1.

5、5 R混凝土和压碎值表示 （2）坚实性 （3）级配：连续级配与间断级配 （4）最大粒径：不能大于1/4截面尺寸；不能大于3/4钢筋最小净距；不能大于1/2板厚 （5）表面特征和形态：近似于立方体者为佳，针状和片状15 （6）含泥量 （7）有害杂质 （8）碱活性集料：碱碱活性集料水4.水：饮用水、地表水、地下水、海水（素混凝土）、适当处理的工业废水三、一般水泥混凝土的组成设计（一）内容：选料、配料1.配比表示方法（1）单位用量表示法：每1m3混凝土中各种材料的用量表示，如C:S:G:W=300:700:1440:170(Kg/m3)（2）相对用量表示法：水泥质量为1，按C:S:G,W/C2.基本

6、要求 满足设计强度、工作性、耐久性及经济性。3.三参数：W/C；砂率；单位用水量4.设计步骤计算“初步协作比”mco:mso:mGo:mwo提出“基准协作比”mca:msa:mGa:mwa确定“试验室协作比”mcb:msb:mGb:mwb换算成“施工协作比”C:S:G,W/C（二）一般混凝土协作比设计方法（以抗压强度为指标的计算方法）1.初步协作比计算1）试算试配强度fcu,o fcu,kot t保证率系数（依据工程重要性确定）保证率P95，t1.645；P85，t1.04；P50，t02）计算水灰比W/C fcu,o A fce(C/WB)W/CA fce/(fcu,o+AB fce)按耐久

7、性校正，W/Cmax,若W/C W/Cmax，则合格。3）选定单位用水量mwo（查表）4）计算单位水泥用量mco mco mwo/(W/C)按耐久性校正Comin，若mco Comin，则合格。5）选定砂率s（查表）6）计算粗细集料的用量质量法（假定表观密度法）：列方程组mco mwo mso mGocp；s mso/(mso+mGo)100体积法（确定体积法）：mco/c+mwo/w+mso/s+mGo/G+10=1000；s mso/(mso+mGo)1002.试拌调整，计算基准协作比检验工作性，调整时必需保证W/C不变，同时增加或削减水泥浆用量 mca:msa:mGa:mwa 3.检验强

8、度，确定试验室配比4.施工协作比换算 mcmcb ms msb(1+a%)mG mGb(1+b%)mw=mwb（msb a%mGb b%）【习题】以抗压强度为设计指标的混凝土协作比设计设计要求：某桥梁工程桥台用钢筋混凝土（受冰雪影响），混凝土设计强度等级C30，要求强度保证率为95，其强度标准差计算值为3.0MPa。混凝土由机械搅拌、振捣，施工要求坍落度为3050mm。试确定该混凝土的设计协作比及施工协作比。组成材料：一般硅酸盐水泥425（实测28天的抗压强度为48.0MPa），密度c3.1g/cm3;中砂：表观密度s2.65g/cm3，施工现场砂含水率为3；碎石：540mm，表观密度g2.7

9、0g/cm3，施工现场碎石含水率为1；水：用自来水。附：1）工作性检验时，测得坍落度为20mm，因此增加水泥浆用量3；2）强度检验时。三个水灰比对应的28天抗压强度实测结果分别为43.5、37.1、32.0。3）强度检验调整配比后，混凝土拌和物的实测表观密度c,t为2468Kg/m3。（三）路面水泥混凝土协作比设计方法（以抗弯拉为设计指标）要求：工作性、抗弯拉强度、耐久性（耐磨性）、经济性。1.确定初步协作比试配强度fcf,o Kfcu,k K施工水平系数计算水灰比 碎石混凝土：C/W（fcf,o1.00790.3485 fcef）/1.5684 卵石混凝土：C/W（fcf,o1.54920.

10、4565 fcef）/1.2684计算单位用水量mwo计算单位水泥用量 mco计算砂、石集料用量确定“初步协作比”四、一般混凝土的质量限制（一）强度早期推定 f28,da+b f4h（二）混凝土强度评定方法统计方法（已知标准差）满足：mf,cu fcu,k0.7o及fcu,min fcu,k0.7o RC20混凝土：fcu,min 0.9fcu,k RC20混凝土：fcu,min 0.85fcu,k统计方法（未知标准差方法）mf,cu1Sfcu 0.9fcu,k fcu,min 2 fcu,k非统计方法 mf,cu 1.15fcu,k fcu,min 0.9fcu,k五、外加剂（一）分类按功能

11、：流变性；凝合时间；耐久性（二）常用外加剂1.减水剂1）机理：吸附分散作用；润滑作用；潮湿作用2）减水剂的经济效益a.保持坍落度、水泥用量不变，则用水量削减，强度提高。b.保持用水量、水泥用量不变，则提高流淌性。c.保持工作性、强度不变，则可节约水泥。3）减水剂分类 木质璜酸盐类：M型，掺量占水泥用量0.20.3，减水率515，节约水泥515，坍落度提高50mm120mm2.引气剂3.早强剂4.缓凝剂第四章 沥青材料定义：由一组极其困难的高分子的碳氢化合物和这些碳氢化合物的非金属（氧、硫、氮）的衍生物所组成的混合物。特征：优点粘结性、抗腐蚀性好、抗水实力好、抗裂缝性及具有愈合性分类：地沥青（石

12、油沥青、自然沥青）和焦油沥青（煤沥青、岩沥青等）按用途分类：道路沥青占整个沥青产量的50；建筑沥青防水、防潮，如油毛毡、沥青油膏；机场沥青：民用机场沥青混凝土道面设计规范 其它沥青：水利上（水工沥青），用沥青混凝土做面板防渗浙江安吉天荒坪水库；动力电缆和通讯电缆上防潮防腐（电缆沥青）；金属管线防止锈蚀（防腐电缆）；加工油漆和烘漆（油漆沥青）等。第一节 石油沥青一、工艺概述（一）基属分类1.原油按关键馏分和含硫量分类“第一关键馏分”常压、250275“其次关键馏分”减压、275300基属分类：石蜡基、中间剂、环烷基66含硫量0.5者为高硫原油；含硫量0.5者为低硫原油（二）工艺常常压塔，提炼燃料

13、油：汽油、煤油、柴油减压塔，提出润滑油、机械油和其它工业原料。将渣油进一步炼制，得到沥青。工艺流程：二、石油沥青的组成和结构（一）元素组成：C8087；H1015；S、O、N3 依据C/H来辨别属哪种基属？一般环烷基的C/H较大。（二）化学组成1.分组手段：选择性溶解和选择性吸附（溶解吸附法）分组原则：化学成分接近、胶体结构和流变特性与马路有确定联系。2.组分方法简介三组分法：沥青质、树脂、油分四组分法：沥青质、饱和分、芳香分、胶质3.沥青的含蜡量 蜡对沥青性能的影响：高温下使沥青变软，出现车辙；低温下沥青变脆，出现裂缝；粘结性降低；抗滑性降低，担忧全。重交通沥青含蜡量必需3（三）化学结构（四

14、）胶体结构1.形成2.分类溶胶结构特点：沥青质少，10，可自由运动路用特点：流淌性大，塑性好，温度敏感性大。凝胶结构特点：沥青质30路用特点：温度敏感性小，低温变形实力差，适合高温地区。溶凝胶结构特点：沥青质含量适当，20左右路用特点：高温稳定性好，低温抗裂性好，是最志向的沥青材料。3.类型判定三、石油沥青的技术性质（一）物理特征常数1.密度 0.961.04Kg/cm3 几种常用沥青的密度：新疆克拉玛依90号 0.9731；成功100号0.9932；高兴岭90号1.004；新加坡壳牌1.034；阿油沥青1.051；伊朗1.03测定密度作用：重量与体积相互换算；沥青混合料协作比设计。2.膨胀系

15、数线膨胀和体膨胀3.介电常数 介电常数沥青作为介质时电容器的电容/真空作为介质时相同电容器的电容（二）粘滞性1.沥青粘度牛顿流型沥青的粘度 FAv/d 得到粘度Fd/(Av)/该粘度即为确定粘度，也叫动力粘度。运动粘度（动比密粘度）/非牛顿流型沥青的粘度a/.c测定1）确定粘度测定毛细管法、真空减压毛细管法2）条件粘度测定（相对粘度）a.标准粘度计法（液体沥青）CT,d=?秒 如C60,5=120sb.针入度（粘稠沥青）测粘稠性 【第一大指标】条件：T=25;g=100g;t=5s P(25,100g,5s)50（0.1mm）c.软化点测感温性 【其次大指标】软化点越高，抗高温性越好。接受环球

16、法软化点：TRB（三）延性和脆性（塑性）1.延度D 【第三大指标】2.脆性 弗拉斯脆点（四）流变特性1.感温性：f(T)1)针入度指数P.I T,则P，lgP=AT+K 其中Alg800lgP(25,100g,5s)/(TRB25）规定：P.If(A),A=(20P.I)/(10+P.I)50,P.I=30/(1+50A)10若P.I2，则为溶胶结构；若P.I+2，则为凝胶结构；若2 P.I+2，则为溶凝胶结构。2）针入度粘度指数法PVN3）针入度温度指数PTI (PTI)1=P(46.1,50g,5s)/P(25,100g,5s)(PTI)2=P(25,100g,5s)/P(0,200g,6

17、0s)(PTI)3=P(46.1,50g,5s)P(0,200g,60s)/P(25,100g,5s)PIT越小，感温性越小，温度稳定好。2.沥青的劲度模量 E/Sb=(/)T,t（五）粘附性1.粘附机理“潮湿理论”W=bw(1+Cos)2.评定方法：水煮法(13.2mm)；水浸法(13.2mm)（六）耐久性 影响因素：热、温度、日照、雨雪、交通、大气 评价方法：室内加速老化试验（沥青蒸发损失试验）；自然老化试验；薄膜烘箱加热试验(TFOT)；旋转薄膜烘箱试验；PAV压力老化试验(美国SHRP支配)；蒸馏法（液体沥青）（七）平安性 闪点、燃点四、技术标准重交通标号：AH130，AH110，AH90，AH70，AH50中、轻交通标号：A200，A180，A140，A100，A60