2012418第五章混凝土.ppt

《2012418第五章混凝土.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012418第五章混凝土.ppt（113页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、1,第五章 混凝土,土木工程学院 材料工程系 主讲教师： 梁晓颖,2,一、混凝土（砼）是由胶凝材料、水、粗、细骨料，必要时加入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合拌制成拌合物，经一定时间凝结硬化而成的人造石材。,第一节 概述,3,二、砼的发展史,1、无筋砼混凝土工业的第一次革命 水泥砼（波特兰混凝土） 2、钢筋砼混凝土工业的第二次革命 3、预应力钢筋砼混凝土工业的第三次革命 4、现代砼纤维混凝土 聚合物混凝土,4,5,三、种类,表观密度,胶凝材料,结构,6,表观密度,胶凝材料,结构,三、种类,7,表观密度,胶凝材料,结构,三、种类,8,表观密度,胶凝材料,结 构,三、种类,9,普通砼的特点：

2、,优点： 1、原料丰富，加工简单，能耗低。 2、可浇筑不同形状、大小的制品构件，并可做各种饰面。 3、与钢筋收缩膨胀率相近。 4、可现浇、可预制，也可加入各种外加剂。 缺点：抗拉强度低，变形小，自重大，脆性破坏。,10,第二节 普通砼的组成材料,一、水泥 二、骨料 三、拌合及养护用水 四、砼外加剂 五、矿物掺合料,11,混凝土的结构,12,一、水泥,1.品种的选择五大品种水泥、特种水泥 2.强度等级原则：高对高，低对低 (约为混凝土强度等级的1.01.5倍) 3.检测指标细度、凝结时间、安定性、强度 4.用量混凝土配合比设计计算确定,13,常用水泥混凝土的选用参考表,注：号表示优先选用；表示可

3、以使用；表示不得使用。,14,二、集料（骨料）,骨 料 的 饱 干 吸 水 率,15,三、拌合及养护用水,1.拌和用水水质不纯最常见的危害 影响混凝土的和易性和凝结； 有损于混凝土强度发展； 降低混凝土耐久性,加快钢筋腐蚀,导致预应力钢筋脆断； 使混凝土表面出现污斑等。 2.为保证砼的质量和耐久性，必须使用合格水 水的分类：饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理 或处置后的工业废水。 要 求：能饮用的水均能用于制备砼。,16,四、砼外加剂,1.定义：在拌制砼过程中掺入能改善砼性能的物质，一般掺量不大于水泥质量的5%（特殊情况除外）。（砼第五组分） 2.功能: （1）改善流变性能（减水剂、引

4、气剂、泵送剂、保水剂、 灌浆剂等） （2）调节凝结时间、硬化性能（缓凝剂、早强剂、速凝剂等） （3）改善耐久性（引气剂、阻锈剂、防水剂等） （4）改善其他性能（加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、 碱-集料反应抑制剂等） 3.掺加方法：先掺法、后掺法、同掺法、分次加入法。,17,4.常用外加剂 （1）减水剂 a.技术经济效益 工作性、水泥用量不变，可以减少用水量，提高强度 用水量、水泥用量不变,可增大混凝土的流变性 工作性、强度不变,可节约水泥用量 b.减水剂的种类 木质素磺酸盐类 聚烷基芳族磺酸盐类 三氯氰氨胶甲醛树脂磺酸盐类,18,c.机理：静电斥力作用等。 d.注意 掺量为水泥量的0.5%1

5、.0%，减水率为10%27%； 28d强度提高30%50%； 当水泥用量相同和强度相近时，可使塑性混凝土的坍落度增加150mm以上。 适用于蒸养混凝土、高强混凝主、早强混凝土及流态混凝土。,19,a.机理： b.常用种类：有松香热聚物、烷基磺酸钠和烷基苯碳酸钠等阴离子表面活性剂。 c.适宜掺加量：为水泥用量的0.005%0.01%,混凝土中含气量为3%6%。 d.作用：由于气泡的存在，可改善新拌混凝土的和易性；减少泌水和离析对硬化后的混凝土，由于气泡彼此隔离，切断毛细孔通道，使水分不易渗入。又可缓冲其结冰膨胀的作用，因而提高混凝土的抗冻性、抗渗性和抗蚀性。 e.缺点：由于气泡的存在，混凝土强度

6、有些降低。,（2）引气剂,20,a.机理：早强剂是加速混凝土早期强度发展的外加剂。早强剂对水泥中的硅酸三钙和硅酸二钙等矿物的水化有催化作用，能加速水泥的水化和硬化，而具有早强的作用。 b.种类：通常采用复合早强剂，可以获得更为有效的早强作用。常用的早强剂有三类：无机盐类、有机盐类和有机复合早强剂。 c.作用： 掺加三乙醇胺复合早强剂能提高砼的早期强度（2d强度）40%以上，使砼达到28d强度的养护时间缩短1/2。常用于混凝土快速低温施工。,（3）早强剂,21,a.机理： 缓凝剂是能延缓混凝土的凝结时间，对混凝土后期物理力学性能无不利影响的外加剂。缓凝剂能延缓水泥凝结时间，是因为在水泥及其水化物

7、表面上的吸附作用，或与水泥反应生成不溶层而达到缓凝的效果。 b.种类：羟基羧酸盐：如酒石酸、柠檬酸、水杨酸等。 多羟基碳水化合物：如糖蜜、多元醇等。 无机化合物：如Na3PO4、Na2B4O7、Na2SO4等。 c.应用：缓凝剂用于桥梁大体积混凝土工程，可延缓混凝土的凝结时间，保持工作性，延长放热时间，消除或减少裂缝，保证结构整体性。,（4） 缓凝剂,22,五、矿物掺合料,最常用的矿物掺合料,粉煤灰 硅粉,火力发电厂工业废渣,生产硅铁合金或硅钢的副产品 具有很高的火山灰活性 配制一般混凝土，掺量为水泥用量的5%10%； 配制高强混凝土，掺量为水泥用量的20%30%。,23,第三节 混凝土拌和物

8、的性能,混凝土拌合物混凝土在未凝结硬化以前，称作新拌混凝土或混凝土拌合物。 混凝土拌合物必须具有良好的和易性，以便于施工，保证能获得良好的浇灌质量。,24,1.和易性的概念 是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）并能获致质量均匀、成型密实的性能。 和易性是一项综合的技术性质，包括三方面的含义。,一、混凝土拌合物的和易性 ,流动性 粘聚性 保水性,和易性的三个方面,25,2.和易性测定方法 目前，尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的 测定方法。在工地和试验室，通常采用测定拌合物的流 动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性三方面结合 的方法。 主要的试验方法有：（）坍落度与坍落扩

9、展度法； （）维勃稠度法,26,如图，混凝土拌和物分三层装入坍落度筒； 坍落度：筒高与坍落后试体 最高点之间的高差。 单位：mm(精确至5mm)。 观察：粘聚性、保水性。 全面地评价混凝土拌和物的工作性。,（1）坍落度,27,混合料分层现象示意图,28,29,混凝土按坍落度的分类,根据坍落度不同，可将混凝土分为： 大流动性混凝土： 坍落度大于160mm； 流动性混凝土： 坍落度为100150mm； 塑性混凝土： 坍落度为1090mm； 干硬性混凝土： 坍落度小于10mm。,30,（2）维勃稠度试验,如图，将新拌混凝土装入坍落度筒内后再拔去坍落度筒，并在新拌混凝土顶上置一透明圆盘。开动振动台并记

10、录时间。 维勃稠度值：从开始振动至透明圆盘底面被水泥浆布满瞬间止，所经历的时间。 单位：以s计，( 精确至1s ) 注意：适用于骨料D不大于31.5mm，维勃稠度在530s之间。,31,3.混凝土拌和物的工作性选择,依据结构物的断面尺寸、钢筋配置的疏密、捣实的机械类型和施工方法等来选择。 一般对无筋大结构、钢筋配置稀疏易于施工的结构，尽可能选用较小的坍落度，以节约水泥。反之，对断面尺寸较小、形状复杂或配筋特密的结构，则应选用较大的坍落度，可易于浇捣密实，以保证施工质量。,32,公路桥涵用混凝土拌和物的坍落度表,33,坍落度试验,34,单位：mm,35,4.影响和易性的因素 （1）水泥品种 （2

11、）集料的性质 （3）水泥浆的数量 （4）水泥浆的稠度（水灰比） （5）砂率 （6）外加剂 （7）时间和温度（外因）,36,流动性小如何处理?,1、优先考虑外加剂；2、W/C不变增加用水量 ；3、加水不允许。 分析：大家知道，在相同材料和工艺条件下，混凝土强度主要取决于水灰比，即混凝土强度随着水灰比增大而降低，这就是水灰比定则。但是有些技术人员和操作工作对现场加水破坏混凝土耐久性和和易性认识不足，以为用水稀释拌合物，增大坍落度，便于搅拌、泵送、浇筑。殊不知，合理水灰比每增加0.05，混凝土强度就可能降低10兆帕。另外，搅拌好的混凝土是水与水泥、水泥浆与砂子、砂浆与石子之间彼此包裹和填充的混合结构

12、，向其加水，会加剧混凝土离析和泌水，影响硬化后混凝土强度和耐久性，同时会造成混凝土泵送、浇筑过程胀模、跑浆现象，从而产生蜂窝、麻面、露筋等质量问题。,37,38,39,5.改善和易性的措施,掺加外加剂 改善骨料的级配 在级配良好的情况下，尽可能采用较大粒径的骨料。 尽可能降低砂率，选用合理砂率。 在拌和砼时，当T过大，应保持W/C不变，增加水泥浆量。当T过小时，应保持Sp不变，增加砂石用量。,40,一、混凝土变形及破坏的过程 二、混凝土的强度 三、影响混凝土强度的因素 四、提高强度的措施 五、混凝土的变形性能 六、混凝土的耐久性,第四节 硬化后混凝土的力学性能 （强度与变形）,41,一、混凝土

13、变形及破坏的过程,42,43,二、混凝土的强度,1.立方体抗压强度和强度等级 （1）立方体抗压强度（fcu）：按照标准的制作方法制成边长为150的正立方体试件，在标准养护条件（温度20 2 ，相对湿度95以上）下，养护至28龄期，按照标准的测定方法测定其抗压强度值，称为混凝土立方体抗压强度。,44,混凝土抗压强度试验,混凝土抗压强度试模,45,（2）立方体试件抗压强度标准值（fcu,k） 立方体抗压强度只是一组混凝土试件抗压强度的算术平均值，并未涉及数理统计和保证率的概念。 而立方体抗压强度标准值是按数理统计方法确定，具有不低于保证率的立方体抗压强度。,46,（3）强度等级 混凝土的“强度等级

14、”是根据“立方体抗压强度标准值”来确定的。如：C30，表示混凝土立方体抗压强度标准值,fcu,k=30MPa。 我国现行GB50010-2002混凝土结构设计规范规定,普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个强度等级。,47,2.轴心抗压强度 为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构的实际情况，在钢筋混凝土结构计算中，计算轴心受压构件（例如柱子、衍架的腹杆等）时，都是采用混凝土的轴心抗压强度作为依据。测定其轴心抗压强度，采用150mm150m300mm棱柱体作为标准试件，轴心抗压

15、强度以fcp表示，以MPa计。,48,3.劈裂抗拉强度 我国现行标准规定，采用标准试件150mm立方体，按规定的劈裂抗拉试验装置测得的强度为劈裂抗拉强度，简称为劈拉强度fts计算公式：,49,4.混凝土抗折强度( fcf ) 道路路面或机场跑道用砼，是以抗弯强度（或抗折强度）为主要设计指标。水泥砼的抗弯强度试验是以标准方法制备成 150mm150mm550mm的梁形试件，在标准条件下养护2后，按三分点加荷，测定其抗弯强度（fcf ）。计算公式：,50,混凝土抗折强度试模,混凝土抗折强度试验,51,1.原材料的因素 （1）水泥强度与水灰比,三、影响混凝土强度的因素,（2）集料的种类、质量和数量

16、（3）外加剂和掺合料,碎石：a=0.46，b=0.07 卵石：a=0.48，b=0.33,52,2.生产工艺因素 （1）施工条件 搅拌与振捣 （2）养护条件（温度与湿度） （3）龄期（早期强度推算后期强度） 3.试验因素 （1）试件形状尺寸 （2）表面状态 （3）试件湿度,（4）加荷速度 （5）支承条件 （6）加载方式,53,四、提高强度的措施,高强度等级的水泥和快硬早强水泥 干硬性混凝土 湿热处理 蒸汽养护：将混凝土放在温度低于100常压蒸汽中进行养护。一般1620h。 蒸压养护：将砼构件放在125及8atm的压蒸锅内进行养护。 采用机械搅拌和振捣 掺外加剂、掺合料,54,五、混凝土的变形性

17、能,引起混凝土变形的因素很多，归纳起来有两类：非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。 1.混凝土在非荷载作用下的变形 （1）化学收缩体积减小（物理和化学作用） （2）塑性收缩 （3）干湿变形湿胀、干缩（表面大，微裂隙缝） （4）温度变形内胀外缩将产生微裂缝， 人工降温，伸缩缝。（线膨胀系数,55,2.混凝土在荷载作用下的变形 （1）混凝土的受压变形与破坏特征 （2）弹性模量（初始切线模量、任意点的切线模量、割线模量） 弹性变形持续荷载作用下产生可恢复的弹性变形。 砼的抗压强度的40%的割线模量作为砼的弹性模量。 砼路面设计中用抗折强度作为控制指标。 （3）徐变恒载作用下变形继续，水泥胶体产生流

18、动,56,混 凝 土 弹 性 模 量 分 类 示 意 图,57,六、混凝土的耐久性,1.混凝土的抗渗性 指混凝土抵抗压力水渗透的能力。 2.混凝土的抗冻性 指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的性能。,58,3.抗侵蚀性 指混凝土在含有侵蚀性介质环境中遭受到化学侵蚀、物理作用不破坏的能力。 4.混凝土的碳化 指空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水。,59,5.碱-集料反应 是指混凝土中所含的碱（Na2O或K2O）与骨料的活性成分（活性SiO2），在混凝土硬化后潮湿条件下逐渐发生化学反应，反应生成复杂的碱硅酸凝胶，这种凝胶吸水膨胀，导致

19、混凝土开裂的现象。反应慢，潜在危害相当大。 碱碳酸反应,60,混凝土耐久性最大水灰比和最小水泥用量要求：,61,6.提高混凝土耐久性的主要措施 （1）合理选择水泥品种 （2）适当控制混凝土的水灰比及水泥用量 （3）选用质量良好的砂石骨料 （4）掺入引气剂或减水剂 （5）加强混凝土的施工质量控制,62,复习工作性,指标 试验 意义 病害 流动性：坍落度的大小 自重作用下均出 蜂窝麻面 粘聚性：慢慢提起 不因外力产生脆裂 分层上浮、 和下沉 保水性：泌水现象 水分不流失易于浇灌 泌水现象 应用：施工中在各个工序中应避免出现蜂窝麻面不良现象的实例。,63,复习,水泥砼的强度等级?普通硅酸盐水泥的强度

20、等级? 砼流动性小如何调整? 砼和易性?流动性的选择考虑因素? 砼强度等级和砼实际强度的关系？ 标号硬练法（20）苏联 强度等级软练法（15）国情,64,一、混凝土配合比设计的基本知识 二、混凝土配合比设计 三、掺外加剂普通混凝土配合比设计,第五节 普通混凝土配合比设计 ,65,一、混凝土配合比设计的基本知识,混凝土配合比：是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作,称为混凝土配合比设计。 混凝土配合比的表示方法: （1）绝对用量表示法（单位用量表示法） （2）相对用量 表示法:,66,混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求: （1）满足混凝土施工所要求的和易性；

21、 （2）满足结构设计的强度等级要求； （3）满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求； （4）符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。,三大性质,67,混凝土配合比设计基本参数 配合比设计的三参数：水灰比、单位用水量、砂率。 水灰比,混凝土中水与水泥的比例称为水灰比,砂子占砂石总量的百分率称为砂率,用水量是指1m3混凝土拌和物中水的 用量（kg/m3）,单位用水量,砂率,68,三个步骤,二、混凝土配合比设计 ,1.初步配合比设计（材料全干状态） 2.实验室配合比设计（材料全干状态） 3.施工配合比设计（材料自然状态）,69,（1）确定试配强度（fcu,0）,1. 混凝土初步配合比设计计算,（2）

22、计算水灰比 （W/C）,耐久性复核,1.645P=95%的保证率系数 S强度标准差，MPa 有资料时，计算； 无资料时，查表。,70,（3）选定单位用水量（w0）,注： 本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米 混凝土用水量可增加510，采用粗砂则可减少510。 掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。,71,（4）计算水泥用量（c0）,（5）选择合理的砂率值 合理砂率可通过试验、计算或查表求得。,耐久性复核,72,混凝土砂率选用表 （%）,73,（6）计算粗、细骨料用量 质量法（假定表观密度法） 计算公式： c0g0s0w0cp,砼假定密度 可取24002450kg/m3,

23、74,式中：c0每立方米混凝土的水泥用量（kg）； g0每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）； s0每立方米混凝土的细骨料用量（kg）； w0每立方米混凝土的用水量（kg）； s 砂率（）； cP每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg/m3）,75, 采用体积法（绝对体积法）,计算公式：,76,式中:c水泥密度(kg/3),可取29003100 kg/3； g 粗骨料的表观密度（kg/3）； s细骨料的表观密度（kg/3）； w水的密度（kg/3），可取1000 kg/3； s砂率（）； 混凝土的含气量百分数。 在不使用引气型外加剂时，可取。 注：若各材料的密度单位取g/cm3，则公式表示为：,7

24、7,（7）得出初步配合比 通过以上计算，得出每立方米混凝土各种材料用量，即初步配合比计算完成。 表示为：,78,混凝土实验室配合比设计包括配合比的试配、调整与确定。 按初步配合比计算实际各项材料用量，进行试拌，过程如下： （1）检验工作性，确定基准配合比(工作性满足要求， 即坍落度、保水性和粘聚性均良好的配合比) （2）检验强度 （3）复核密度，确定试验室配合比,2. 混凝土实验室配合比设计,79,（1）检验工作性，确定基准配合比,按计算出的初步配合比进行试拌，以校核混凝土拌和 物的工作性（确定试拌数量）。 如试拌得出的拌和物的坍落度（或维勃稠度）不能满 足要求，或粘聚性和保水性能不好时应调整

25、。 调整措施：保证w/c不变，相应调整用水量（即水泥浆 量）或砂率，直到符合要求为止。 提出供混凝土强度校核用的“基准配合比”， 表示为 mca：mwa：msa：mga。,80,81,（2） 检验强度,拟定三个不同的配合比: A组 B组 C组 w/c-0.05(或0.10) 基准配合比提出w/c w/c+0.05(或0.10) 砂率减少1% 砂率增加1% 制作检验混凝土强度的试件时，尚应检验拌和物的坍落度 （或维勃稠度）、粘聚性、保水性及测定混凝土的表观密度， 并以此结果表征该配合比的混凝土拌和物的性能。 每种配合比至少制作一组（3块）试件，标准养护28d，测定 抗压强度测试。 确定满足强度要

26、求的配合比，表示为mcb：mwb：msb：mgb。,82,混凝土28d抗压强度fcu，28与C/W的关系曲线,注意：重新计算各材料用量， 应保持经调整的基准配合比中单位用水量不变,83,（3）密度复核，确定实验室配合比,混凝土计算表观密度：,混凝土实测表观密度 确定校正系数：,确定试验室配合比：,注意：若 值超过2%时，才需要校正。,84,混凝土拌和物表观密度测定(采用容量筒测定),85,3. 施工配合比的折算,实测施工现场砂、石含水率分别为a%、b%，则 施工配合比的各种材料单位用量为：,施工配合比为：,86,水泥混凝土配合比设计工程实例,试设计某工程预制钢筋混凝土梁的土配合比。 原始资料

27、已知混凝土设计强度等级为C25，无强度历史统计资料，要求混凝土 拌和物坍落度为3050mm（机械搅拌、振捣）。不受风雪影响。 组成材料：水泥:P.O32.5，密度c=3.1g/cm3，实测强度35.0MPa。 砂为:中砂，表观密度s=2.65g/cm3。 碎石:最大粒径20mm，表观密度g=2.70g/cm3 自来水。 原始要求1.设计该混凝土的(干材料)； 2.施工现场砂含水率3%，碎石含水率1%，求施工配合比。,87,设计步骤,1.计算初步配合比 （1）确定混凝土配制强度 fcu,k=25MPa，无历史统计资料，查表，标准差S =5.0MPa。 混凝土配制强度：fcu,0 =fcu,k+1

28、.645S = 25+1.6455.0 = 33.2MPa （2）计算水灰比（W/C）,按耐久性校核水灰比：不受风雪影响，查表允许最大水灰比为 0.65。0.47小于0.65，满足耐久性要求。,88,（3）选定单位用水量（mw0） 要求坍落度3050mm，碎石最大粒径为20mm。查表， 选用混凝土用水量mw0=195kg/m3。 （4）计算单位用灰量（mc0）,按耐久性校核单位用灰量：查表，最小水泥用量不得低于 260kg/m3。计算单位用灰量415kg/m3，符合耐久性要求。,89,（5）选定砂率（s） 采用碎石最大粒径20mm，水灰比W/C=0.47。查表，选定 混凝土砂率s=30%。 （

29、6）计算砂石用量 1）采用质量法,解得：砂用量ms0=537kg/m3，碎石用量mg0=1253kg/m3。 按质量法计算得初步配合比： mc0：ms0：mg0：mw0=415:537:1253:195，或 1:1.88:3.83:0.47,90,解得：砂用量ms0=532kg/m3；碎石用量mg0=1242kg/m3。 按体积法计算得初步配合比为： mc0：ms0：mg0：mw0 = 415：532：1242：195， 或1：1.88：3.83：0.47,2）采用体积法 ,91,（1）计算试拌材料用量 按计算初步配合比（以质量法计算结果为例），试拌 15L，各种材料用量： 水泥 4150.0

30、15=6.22kg 水 1950.015=2.93kg 砂 5370.015=8.06kg 碎石 12530.015=18.80kg （2）检验、调整工作性 按计算材料用量拌制混凝土拌和物，测定其坍落度为 10mm，未满足设计坍落度要求。 措施：保持水灰比不变，增加5%水泥浆。再经拌和，其 坍落度为40mm，粘聚性和保水性亦良好。满足和易性要求。,2.试拌、调整工作性，提出基准配合比,92,此时，混凝土拌和物各组成材料实际用量为： 水泥 6.22（1+5%）= 6.53kg 水 2.93（1+5%）= 3.08kg 砂 8.06kg 碎石 18.80kg（不变） （3）提出基准配合比 调整工作

31、性以后，混凝土拌和物的基准配合比为： mca：mga ：mwa ：msa= 435：532：1242：205， 或 1：1.23：2.88：0.47,93,（1）检验强度 1） 采用水灰比分别为（W/C）A=0.42、（W/C）B=0.47和 （W/C）C=0.52拌制三组混疑土拌和物。三组配合比经拌制成型， 标准条件养护28d后，测定的抗压强度值结果：,3.检验强度、测定试验室配合比,94,2）绘制fcu,28与c/w的关系曲线，确定混凝土配制强度 fcu,0=33.2MPa对应的灰水比C/W=2.0，即水灰比W/C=0.50,fcu,0=33.2MPa,95,3）按强度试验结果修正配合比，

32、各材料用量为： 水 mwb=195（1+0.05）=205kg 水泥 mcb=2040.50=408kg 砂、石用量按体积法计算：,解得：砂用量 msb=535kg；碎石用量 mgb=1249kg。 修正后配合比：mcb：msb：mgb： mwb =408：535：1249：205,96,（2）按密度复核配合比,计算砼湿表观密度 = 408+205+535+1249 = 2397kg/m3 实测湿表观密度 = 2412kg/m3 无须校正。 （3）确定试验室配合比 试验室配合比为mc：ms：mg：mw= 408：535：1249：205， 或 1：1.31：3.06：0.50,97,根据工地实

33、测，砂的含水率ws=3%，碎石的含水率wg=1%， 各种材料的用量为： 水泥 mc=408kg 砂 ms=535（1+3%）=551kg/m3 碎石 mg=1249（1+1%）=1260kg/m3 水 mw=205（5353%+12491%）=175kg/m3 因此，工地配合比为 1：1.35：3.09：0.43,3. 换算工地配合比,98,三、掺外加剂普通混凝土配合比设计,与普通水泥混凝土配合比设计方法相同，主要的变化为： 1.计算掺外加剂混凝土的单位用水量 式中：mw0未掺外加剂的混凝土的单位用水量，kg/m3； ad外加剂的减水率，无减水作用的外加剂ad=0； 几乎所有的外加剂都有减水作

34、用。 2.计算外加剂混凝土的单位水泥用量 3.计算外加剂的单位用量指占水泥质量的百分率。,99,4.常用外加剂 （1）减水剂 1）技术经济效益 工作性、水泥用量不变，可以减少用水量，提高 混凝土强度 用水量、水泥用量不变，可增大混凝土的流变性 工作性、强度不变，可节约水泥用量,讨论：,100,1.高强混凝土（HSC） 我国定义，C60的砼。 措施：高强度水泥、优质集料、较低w/c、高效外加剂； 高强振动 问题：砼强度越高，脆性越大，增加了砼的不安全因素。 水泥用量随之加大，收缩徐变也相应增大，使高强砼 在桥梁和建筑结构中的应用产生一定的难度和限制。,第六节 其它功能混凝土,101,新型砼，20

35、世纪80年代末90年代初出现的。 1990年5月在美国AIST（国家标准与技术研究所）和ACI （砼协会）主办的第一届国际会议上首先提出的。 含义：高性能砼（High Performance Concrete） （1）砼的使用寿命要长（耐久性作为设计的主要指标）； （2）砼应具有较高的体积稳定性； （3）砼应具备良好的施工性质； （4）砼具有一定的强度和密实性。 措施：新型外加剂、超细矿物质掺合料。,2.高性能混凝土（HPC）,102,应用：高性能砼是近期砼技术发展的主要方向，为21世纪砼。 日本早在20世纪60年代就能较容易地制成C60-C80高强砼, 并建成了数十座高强砼铁路桥。但HPC的

36、应用也只局限在道路、 桥梁及水工建筑范围。HPC掺合料中一般掺有大量的活性材料, 如矿渣、粉煤灰等，降低水化热，满足HPC施工要求。 我国自20世纪70年代起开始发展高强与高流动砼。 1980年建成的红水河铁路斜拉桥的预应力砼箱梁就是采用 的大流动性高强砼。近年来建成的一些著名桥梁多采用高强砼, 如上海杨浦大桥、武汉长江二桥等均采用C50掺粉煤灰泵送砼, 汕头海湾大桥主梁采用C60砼。 目前上海、北京有供应C80以上商品砼的能力。,103,3.粉煤灰混凝土 指在水泥混凝土中掺加粉煤灰组分的混凝土。,拌制水泥混凝土用粉煤灰的分级表,104,各级粉煤灰适用范围如下： I级粉煤灰适用于钢筋混凝土和跨

37、度小于6m的预应力砼。 级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土。 级粉煤灰主要用于无筋混凝土。对设计强度等级C30及 以上的无筋粉煤灰混凝土宜采用、级粉煤灰。 用于预应力混凝土、钢筋混凝土及设计强度等级C30及以 上的无筋混凝土的粉煤灰等级，如经试验论证，可采用比 上述三条规定低一级的粉煤灰。,105,4.抗渗混凝土 指有较高抗渗能力的混凝土，通常抗渗等级级。 5.纤维混凝土 以普通混凝土为基材，外掺各种纤维材料而组成的复合材料。 纤维：玻璃纤维、矿棉纤维、钢纤维、碳纤维、和有机纤维。 目的：抑制砼裂缝、提高砼的抗拉、抗弯强度，增加韧性，降 低脆性。 应用：机场道面、桥面、端面较薄的轻型结构和压

38、力管道等。,106,6.泵送混凝土 泵送效率约为每小时870m3混凝土，泵送水平距离100 300m，泵送高度为3090m。 泵送混凝土属流态混凝土的一种，应注意为满足可泵性的 要求，泵送混凝土的坍落度一般以100220mm为宜，坍落度过 小影响泵送效率甚至会发生堵管现象；过大，则因离析泌水， 同样容易发生堵管，同时混凝土应具有较小的坍落度损失，能 够在较长时间内或较长的运输距离中保持足够的流动性能以利 泵送。 水胶比不宜大于0.6；砂率宜为35%45%。,107,宝瓶口,鱼嘴,飞沙堰,李冰父子设计思想深淘滩、低做堰,108,都江郾工程,都江堰位于四川成都平原西部的岷江上，是二千多年前，中国战

39、国时期秦国蜀郡太守李冰及其子率众修建的一座大型水利工程，是我国现存的最古老而且依旧在灌溉田畴，造福人民的伟大水利工程。 “宝瓶口”、“分水鱼咀”、“飞沙堰”，是都江堰的三大主要工程，在其相互依赖、相互制约、相互调节下成为规模巨大的灌溉系统，其中引水渠道总长为1100公里（支流520多条，分堰2200道），灌溉总面积300多万亩。同时，还具有防洪，航运的功能。,109,岷江是长江上游的一条较大的支流，发源于四川北部高山地区。每当春夏山洪暴发之时，江水奔腾而下，从灌县进入成都平原，由于河道狭窄，古时常常引起洪灾，洪水一退，又是沙石千里。灌县岷江东岸的玉垒山又阻碍江水东流，造成东旱西涝。 包括鱼嘴分

40、水堤、飞沙堰溢洪道和宝瓶引水口三部分组成。她的结构奇巧，布局合理，化害为利。2250多年来，哺育出天府之国富饶的农业生产。今天，都江郾的灌溉面积已达5300多平方公里，是古代水利工程仍在造福人类的伟大范例。,都江郾工程,110,这父子二人也就知道个“因势利导”，也只是有些“人与自然和谐相处”之类的朴素思想。 尽管李冰父子这项“世界上历史最悠久、设计最科学、保存最完整、至今发挥作用最好的水利生态工程”被联合国教科文组织列入“世界文化遗产”，但也挡不住某些人想“给长城贴瓷砖，给黄山安电梯”的伟大设想。 为了观测和控制内江水量，又雕刻了三个石桩人像，放于水中，让人们知道“枯水（低水位）不淹足，洪水（

41、高水位）不过肩”。还凿制石马置于江心，以此作为每年最小水量时淘滩的标准。,都江郾工程,111,李冰父子当年用“四六分水”的办法来治水，不仅只是为了防洪，还有一种兼利天下的理念，即“我用水也想着让别人用水”，考虑的是千秋万代而在他的后代中，不少人考虑的只是自己和部门，只关心眼前的利益，哪管他死后“洪水滔天”，何曾考虑别人吃不吃水。看一看黄河上建了多少坝，就知道黄河怎么也逃不脱断流的命运了。这种以坝来替代堰的做法，用盛洪的话说就是用“上游独占”原则挑战“兼利天下”原则。这跟李冰父子天人合一的治水哲学背道而驰。,都江郾工程,112,作业,在某地区高速公路，水泥砼板厚26cm，钢筋间距30cm，钢筋直径20mm，试确定石子最大粒径和级配范围。问采用何种水泥?若水泥砼的强度等级为C30，水泥的强度等级为多少？ 已知一组200200200mm3砼试块，标准养护28天后，其抗压破坏荷载分别为640KN、680KN、和700KN，试算砼强度值并判断强度等级。 书上：P,113,The end of this Part Thanks !,