混凝土⑴学习教程.pptx

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1、混凝土 由胶凝材料、细骨料、粗骨料、水以及必要时掺入的化学外加剂组成，经过胶凝材料凝结硬化后，形成具有一定强度和耐久性的人造石材。普通混凝土 由水泥、砂、石子、水以及必要时掺入的化学外加剂组成，经过水泥凝结硬化后形成的具有一定强度和耐久性的人造石材。又称为水泥混凝土，简称为“混凝土”。一、混凝土的定义第1页/共86页按强度分普通混凝土 C60。高强混凝土 C60。超高强混凝土 C100。按表观密度分重混凝土 02600kg/m3。普通混凝土 0 19502600kg/m3。轻混凝土 01950kg/m3。二、混凝土的分类第2页/共86页按胶凝材料分水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合

2、物浸渍混凝土等。按用途分结构混凝土、大体积混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防水混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土等。按生产和施工工艺分预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土等。二、混凝土的分类第3页/共86页优点原材料丰富、成本低；混凝土拌合物具有良好的可塑性；混凝土与钢筋粘结良好，而且一般不会锈蚀钢筋；抗压强度高；耐久性好。缺点表观密度大(约为2400kg/m3左右)；抗拉强度低(约为抗压强度的1/101/20),变形性能差；导热系数大；硬化较缓慢；生产周期长，施工过程质量难以控制。三、混凝土的特点第4页/共86页7.2 水泥混凝土的基本组成材料

3、一、水泥二、细骨料(砂)三、粗骨料(石子)四、混凝土拌和及养护水第5页/共86页混凝土的结构混凝土的体积构成水 泥 石25左右；砂和石子70以上；孔隙和自由水15%。组成材料的作用混凝土的结构 水泥水泥+水水水泥浆+砂砂水泥砂浆+石子石子混凝土混凝土拌合物拌合物硬化混凝土硬化混凝土。组成材料硬化前硬化前硬化后硬化后水泥水泥+水水润滑作用 胶结作用砂砂+石子石子填充作用 骨架作用第6页/共86页选用水泥应考虑的主要因素混凝土的用途；混凝土的设计强度等级；混凝土的施工条件；混凝土所处的环境条件。结合考虑上述因素的基础上，恰当选择水泥的品种和强度等级。一、水泥第7页/共86页二、细骨料(砂)定义 细

4、骨料粒径为0.154.75mm的岩石颗粒的总称。分类u按产源分l天然砂：由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径为0.154.75mm的岩石颗粒的总称。（但不包括软质岩石、风化岩石的颗粒）l人工砂：经除土处理的机制砂、混合砂的统称。由机械破碎、筛分制成的粒径0.154.75mm的岩石颗粒称为“机制砂”。由机制砂和天然砂混合制成的砂统称为“混合砂”。第8页/共86页二、细骨料(砂)分类u按技术要求分l类 宜用于强度等级大于C60的混凝土；l类 宜用于强度等级为C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；l类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。第9页/共86页二、细骨料(砂)三类砂的各

5、项技术指标要求三类砂的各项技术指标要求项目项目指标指标类类类类类类天然砂天然砂含泥量含泥量(%)1.03.05.0泥块含量泥块含量(%)01.02.0人人工工砂砂MB值值1.40或合格或合格含泥量含泥量(%)3.05.07.0泥块含量泥块含量(%)01.02.0MB值值1.40或不合格或不合格含泥量含泥量(%)1.03.05.0泥块含量泥块含量(%)01.02.0第10页/共86页二、细骨料(砂)三类砂的各项技术指标要求三类砂的各项技术指标要求项目项目指标指标类类类类类类有有害害物物质质含含量量云母云母(%)1.02.02.0轻物质轻物质(%)1.01.01.0有机物有机物(比色法比色法)合格

6、合格合格合格合格合格硫化物及硫酸盐硫化物及硫酸盐(按按SO3质量计质量计,%)0.50.50.5氯化物氯化物(以以Cl-质量计质量计,%)0.010.020.06坚坚固固性性天然砂天然砂(硫酸钠溶液法硫酸钠溶液法)质量损失质量损失(%)8810人工砂人工砂(压碎指标法压碎指标法)单级最大压碎指标单级最大压碎指标(%)202530第11页/共86页二、细骨料(砂)（一）有害杂质 云母呈薄片状，表面光滑，与水泥石的粘结力较低，会降低砼的强度和耐久性。检测：GB/T14684-2001建筑用砂建筑用砂：取0.34.75mm的烘干砂样15g，倒入搪瓷盆中，在放大镜下观察，并用钢针挑出云母片，测其含量。

7、取两次测值的平均值作为试验结果。SL352-2006水工混凝土试验规程水工混凝土试验规程：取烘干砂样10g，倒入搪瓷盆中，在放大镜下观察，并用钢针挑出云母片，测其含量。取两次测值的平均值作为试验结果。第12页/共86页二、细骨料(砂)粘土、淤泥及细屑附着在砂颗粒表面，阻碍砂与水泥石的粘结，会降低强度和耐久性，还增大干缩率。以团块存在时，危害更大。天然砂：天然砂：含泥量含泥量GB(粘土、淤粘土、淤泥及细屑泥及细屑含量含量SL)天然砂中粒径1.18mmGB(1.25mmSL)，经水浸洗、手捏后变为0.6mmGB(0.63mmSL)的颗粒的含量。检测：GB/T14684-2001建筑用砂：将烘干砂用

8、1.18mm筛过筛，取筛上试样200g，倒入清洗容器中并注入清水进行充分搅拌均匀，浸泡24h；然后用手在水中碾碎泥块，再把试样放在0.6mm筛上用水淘洗，直至清静。将筛余物取出烘干称重，以计算泥块含量。取两次测值的算术平均值作为试验结果。SL352-2006水工混凝土试验规程：将烘干砂用1.25mm筛过筛，取筛上试样100g，倒入搪瓷盆中摊成薄层，用手捏搓所有泥块，然后用0.63mm筛过筛，称取筛余砂样，以计算泥块含量。取两次测值的算术平均值作为试验结果。第14页/共86页二、细骨料(砂)粘土、泥块及细屑人人工工砂砂：石石粉粉含含量量GB/T14684-2001建筑用砂：采用“亚甲蓝溶液法”标

9、准检测法：称2.36mm的干试样200g(记为G)倒入装500ml蒸馏水的烧杯(用叶轮搅拌机)以600r/min搅5min(形成悬浮液)再以400r/min搅至试验结束【试验：往悬浮液中加5ml亚甲蓝溶液，以400r/min搅1min用玻璃棒沾一滴于滤纸上（滤纸要求悬空）若未出现色晕，则再加5ml搅1min循环直至沉淀物周围出现1mm的稳定的浅蓝色色晕此时，应继续搅拌，不加亚甲蓝溶液，每1min进行一次沾染试验若色晕4min内消失，则再加5ml(若色晕第5min内消失，则再加2ml)两种情况下均应继续进行搅拌和沾染直至色晕持续5min亚甲蓝值MB(g/kg)=V(ml)/G(g)10】注:“1

10、0”将每kg试样消耗的亚甲蓝溶液体积换算成亚甲蓝质量第15页/共86页二、细骨料(砂)粘土、泥块及细屑人人工工砂砂：石石粉粉含含量量GB/T14684-2001建筑用砂：采用“亚甲蓝溶液法”快速检测法：称2.36mm的干试样200g倒入装500ml蒸馏水的烧杯向烧杯中一次性加入30ml亚甲蓝溶液，(用叶轮搅拌机)以400r/min搅8min(形成悬浮液)用玻璃棒沾一滴于滤纸上（滤纸要求悬空）若沉淀物周围出现明显色晕，则试验合格；若未出现色晕，则不合格。备注：亚甲蓝溶液为10g亚甲蓝溶解于1000ml蒸馏水第16页/共86页二、细骨料(砂)人人工工砂砂：石石粉粉含含量量SL352-2006水工混

11、凝土试验规程：采用“淘洗法”*测定人工砂中石粉(0.16mm颗粒)含量及微粒(0.08mm颗粒)含量。检测：取烘干砂样500g(记为G)，将砂样放入洗砂筒中，注入清水充分搅拌均匀，浸泡2h，然后用手在水中淘洗砂样，将浑水称倒入1.25mm、0.16mm及0.08mm套筛上，滤去40mm时，强度反而。在条件允许的情况下，DDMM应尽量用得大些应尽量用得大些。但：适宜的骨料的DM与砼性能要求及工程特点有关。B.砼的耐久性：DM，对砼的抗渗性、抗冻性、抗气蚀性都有不良影响。C.工程特点：DM应不超过结构截面最小尺寸的1/4；钢筋净距的2/33/4；砼实心板厚的1/2,且不超过50mm；拌合机容量：0

12、.6%或砼中含碱量3kg/m3)。骨料中含有活性成分，并超过一定数量。环境中有水存在。三个必要条件 选择低碱水泥，并控制砼总的含碱量。在砼中掺入活性掺合料。防止措施 尽量选择非活性骨料。在砼中掺入引气剂。进行砼表面防护处理，避免水分渗入砼内部。第56页/共86页二、硬化混凝土的性能l混凝土耐久性的主要内容混凝土的碳化混凝土的碳化主要指水泥石的碳化。空气中的CO2通过砼的毛细孔隙扩散到其内部，在有水分存在的条件下，会与Ca(OH)2反应生成CaCO3，使砼中的Ca(OH)2浓度下降，称为“碳化(或中性化)”混凝土碳化的不利影响混凝土碳化的不利影响：使其碱度降低，从而使混凝土对钢筋的保护作用降低，

13、钢筋易锈蚀；引起混凝土表面产生收缩而开裂。影响混凝土碳化的因素影响混凝土碳化的因素：环境中的CO2浓度；环境的湿度；水泥品种；水灰比及水泥用量。第57页/共86页二、硬化混凝土的性能（二）混凝土的耐久性l提高混凝土耐久性的主要措施严格控制水灰比和保证水泥的用量。把好组成材料的质量关。合理选择水泥品种；选用级配良好的骨料，并严格控制有害杂质的含量。适当掺用减水剂和引气剂。把好施工关。第58页/共86页7.4 混凝土外加剂第59页/共86页外加剂的定义及分类定义混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，掺入的不超过水泥质量5%，并能使混凝土按需改性(和易性、强度、耐久性等方面)的物质。按主要功能的

14、分类改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。改善混凝土耐久性的外加剂。改善混凝土其它性能的外加剂。第60页/共86页一、减水剂定义在保持混凝土拌合物坍落度基本不变的情况下，能减少拌和用水量的外加剂称为“减水剂”。减水剂的作用机理第61页/共86页一、减水剂减水剂的作用效果可使拌合物的流动性，且不致降低砼的强度。保持配合比不变的条件下 可使W、C，以节约水泥。保持流动性及W/C不变的条件下 可使W，使W/C，从而使砼的强度。保持流动性及水泥用量不变的条件下 第62页/共86页一、减水剂减水剂的掺用方法同掺法后掺法滞水掺入法采用后掺法或滞水掺入法时，可使砼坍落度损失

15、，外加剂用量，提高经济效益。混凝土拌合物的和易性，会随混凝土停放时间的延长而降低，这种现象称为“混凝土坍落度损失”第63页/共86页一、减水剂常用减水剂的类型木质素磺酸盐类减水剂；糖蜜类减水剂；萘系高效减水剂；(水溶性)树脂系高效减水剂；聚羧酸系高效减水剂；复合减水剂。第64页/共86页二、早强剂定义早强剂是指掺入混凝土中能够提高混凝土早期强度，对后期强度无明显影响的外加剂。种 类无机盐类早强剂无机盐类早强剂有机物类早强剂有机物类早强剂复合早强剂复合早强剂主要品种 氯化钙、硫酸钠三乙醇胺、三异丙醇胺、尿素等二水石膏+亚硝酸钠+三乙醇胺适宜掺量氯化钙12；硫酸钠0.520.020.052二水石膏

16、+1亚硝酸钠+0.05三乙醇胺作用效果氯化钙：可使2d3d强度提高40100，7d强度提高25能使3d强度提高50注意事项氯盐会锈蚀钢筋，掺量必须符合有关规定对钢筋无锈蚀作用早强效果显著，适用于严格禁止使用氯盐的钢筋混凝土第65页/共86页三、引气剂定义在砼搅拌过程中能引入许多独立的、均匀分布的、稳定而封闭的微微小小气气泡泡，以改善混凝土的和易性，显著提高耐久性的外加剂称为“引气剂”。作用效果 改善混凝土拌合物的和易性提高流动性，减小泌水。提高混凝土的耐久性有利于提高混凝土的抗渗性和抗冻性。混凝土的强度将有所降低第66页/共86页四、其它外加剂缓凝剂速凝剂 防冻剂膨胀剂第67页/共86页使用外

17、加剂应注意的问题严格控制外加剂的掺量外加剂与水泥的适应性水溶性的粉状外加剂，一般应与拌和水化合均匀后再加入混凝土中第68页/共86页7.5 混凝土的掺合料第69页/共86页一、粉煤灰混凝土掺合料的概念为节约水泥、改善砼性能，在砼拌制时掺入的用量水泥质量的5%的矿物粉末称“混凝土的掺合料”。粉煤灰的作用增强作用；降低水化热；改善拌合物和易性；提高砼结构体密实度。第70页/共86页一、粉煤灰粉煤灰的掺用方法等量取代法 掺入的全部粉煤灰取代等量C（即保持胶凝材料总用量不变）的掺用方法。砼的早期强度及28d强度均降低，但后期强度会逐渐赶上基准混凝土。节约水泥，并可改善砼的性能 粉煤灰代砂法 在保持C用

18、量不变的情况下，掺入的粉煤灰代替同体积的砂。拌合物的粘聚性和保水性显著改善，砼的强度及抗渗性均有提高。超量取代法 掺入的粉煤灰，一部分代替等质量的水泥、另一部分代替同体积的砂。砼的和易性及28d强度保持不变。第71页/共86页二、硅粉改善砼拌合物的和易性能显著改善粘聚性和保水性 显著提高砼强度SiO2能与Ca(OH)2反应生成水化硅酸钙凝胶体，填充水泥颗粒间的空隙，改善界面结构及粘接力，便可提高强度。改善砼的孔隙结构，提高耐久性 大孔隙减少、超微细孔隙增加。故抗渗性、抗冻性、抗冲耐磨性、抗侵蚀性提高。掺用硅粉时，为保持拌合物的流动性，必须同时掺用高效减水剂。第72页/共86页三、磨细矿渣配制高

19、强及超高强混凝土改善混凝土拌合物的和易性流动性显著提高，且不离析泌水，满足泵送要求。改善混凝土的耐久性 第73页/共86页7.6 混凝土的质量控制第74页/共86页一、混凝土质量波动原因及规律一、混凝土质量波动原因及规律混凝土质量波动原因原材料的影响施工方法的影响实验条件的影响混凝土的质量检验原材料质量、数量的检验混凝土的和易性与W/C的检验硬化后的混凝土强度的检验第75页/共86页一、混凝土质量波动原因及规律一、混凝土质量波动原因及规律混凝土强度波动规律混凝土的质量，通常采用抗抗压压强强度度作为评价指标。【原因】：对与普通砼，它的许多性质都与强度有很大关系；砼抗压强度波动很有规律，它的波动既

20、反映了砼强度的变异、又能较好地反映砼质量的波动。混凝土强度波动符合“正态分布”规律第76页/共86页二、混凝土强度评定的数理统计参数二、混凝土强度评定的数理统计参数强度平均值强度标准差离差系数第77页/共86页三、混凝土的强度保证率三、混凝土的强度保证率定义：在混凝土强度总体分布中，大于等于设计强度等级所出现的概率。计算试验法统计周期内：概率参数法概率度：概率为：第78页/共86页四、混凝土的施工配制强度四、混凝土的施工配制强度为使浇筑后的砼达到所要求的保证率P，必须使砼配合比设计过程中所使用的配制强度f fcu,0cu,0(即f fh h)大大大大于于于于设计强度等级f fcu,kcu,k(

21、即f fd d)。砼强度等级C20C20C35C350(MPa)4.05.06.0第79页/共86页五、混凝土施工质量控制图五、混凝土施工质量控制图如果连续一批点子显著地偏离中心线一方，则说明施工中产生了系统性的变动因素，砼强度总体已有所变化；如果一群点子自高而低（或自低而高）逐渐变动，则说明砼强度总体在逐渐变化；如果连续出现点子超出了控制线（特别是下控制线），则说明砼质量已有问题，应立即查明原因，及时加以解决。第80页/共86页7.7 其它品种混凝土第81页/共86页其它品种混凝土一、轻骨料混凝土用轻骨料、水泥和水配制的，干表观密度1950kg/m3的混凝土称为“轻骨料混凝土”。混 凝 土

22、名 称应 用保温轻骨料混凝土主要用于保温的围护结构或热工建筑物结构保温轻骨料混凝土主要用于既承重又保温的围护结构结构轻骨料混凝土承重结构第82页/共86页其它品种混凝土二、防水混凝土定定 义义是依靠材料本身的憎水性以及结构体密实度来达到防水效果的一种混凝土。应应 用用主要用于有防水、防渗透要求的水工构筑，给排水构筑物（如水池、水塔等）。第83页/共86页其它品种混凝土三、纤维混凝土定定 义义以普通混凝土为基材，将短切分散性纤维（钢纤维、玻璃纤维和碳纤维等）均匀地撒在普通混凝土中制成的混凝土。应应 用用路面、桥面、飞机跑道、抗冲耐磨的水工建筑物等。四、聚合物混凝土在混凝土组成材料中掺入聚合物（如天然橡胶乳液、合成树脂等）的混凝土，统称聚合物混凝土。第84页/共86页其它品种混凝土五、高性能混凝土采用常规材料和工艺生产，具有混凝土结构所要求的各项力学性能，且具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土称为“高性能混凝土”。CECS 207：2006高性能混凝土应用技术规程。第85页/共86页谢谢您的观看！第86页/共86页