新拌混凝土的和易性课件

4(2)新拌混凝土的和易性16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。18、福不虚至，祸不易来。19、久在樊笼里，复得返自然。20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。一、和易性概念一、和易性概念 和易性又称和易性又称工作性工作性，是指砼拌合物在一，是指砼拌合物在一定的施工条件下，便于各种施工工序的操作，以定的施工条件下，便于各种施工工序的操作，以保证获得均匀密实的砼的性能。保证获得均匀密实的砼的性能。包括包括流动性流动性(稠度稠度)、粘聚性粘聚性和和保水性保水性三个主三个主要方面。要方面。4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性6/26/202421.1.流动性流动性 是指拌合物在自重或施工机械振捣作用下，能产生是指拌合物在自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并均匀密实地填充整个模型的性能。流动并均匀密实地填充整个模型的性能。2.2.粘聚性粘聚性 是指拌合物在施工过程中，各组成材料互相之间有是指拌合物在施工过程中，各组成材料互相之间有一定的粘聚力，不出现一定的粘聚力，不出现分层离析分层离析，保持整体均匀的性能，保持整体均匀的性能。4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性3.3.保水性保水性 是指拌合物保持水分，不致产生严重是指拌合物保持水分，不致产生严重泌水泌水的性质。的性质。6/26/20243二、和易性的测定方法二、和易性的测定方法 方法：测定流动性，观察粘聚性和保水性的好坏，方法：测定流动性，观察粘聚性和保水性的好坏，综合评价和易性。综合评价和易性。GBGB规定：规定：塑性塑性砼的流动性用砼的流动性用坍落度坍落度或或坍落扩展度坍落扩展度表示；表示；干硬性干硬性砼用为砼用为维勃稠度维勃稠度表示。表示。4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性6/26/202441.1.坍落度试验坍落度试验 Slump Test（1 1）流动性的测定）流动性的测定将拌和物将拌和物分三层分三层填入坍填入坍落度筒中；落度筒中；每一层插捣每一层插捣2525下；下；将表面将表面抹平；抹平；垂直提起垂直提起圆锥筒；圆锥筒；量出筒高与试体最高点量出筒高与试体最高点之间的高度差之间的高度差坍落度。坍落度。200mm100mm300mm坍落度（坍落度（mmmm）越大，流动性越高）越大，流动性越高 4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性6/26/20245（2 2）粘聚性和保水性的评定）粘聚性和保水性的评定用捣棒轻轻敲击砼锥体的侧面，看它是否保持整用捣棒轻轻敲击砼锥体的侧面，看它是否保持整体向下坍落或发生局部的突然崩落，由此判断其体向下坍落或发生局部的突然崩落，由此判断其粘聚性粘聚性是否合格；是否合格；观察砼锥体下方是否有水分析出，由此判断其观察砼锥体下方是否有水分析出，由此判断其保保水性水性是否合格。是否合格。4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性6/26/20246 4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性（3 3）扩展度的测定）扩展度的测定 如坍落度值大于如坍落度值大于220mm220mm，应测量砼扩展后的，应测量砼扩展后的最最大大和和最小直径最小直径：其差值小于其差值小于50mm50mm时，取其平均值为时，取其平均值为扩展度扩展度。若差值大于若差值大于50mm50mm，应重新试验。，应重新试验。6/26/20247（4 4）坍落度的评定）坍落度的评定坍落度值坍落度值(mm)(mm)名名 称称 10 1040 40 低塑性混凝土低塑性混凝土 50 5090 90 塑性混凝土塑性混凝土 100 100150 150 流动性混凝土流动性混凝土 160 160 大流动性混大流动性混凝土凝土 4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性适用于适用于DmaxDmax不大于不大于40mm40mm，坍落度值不小于坍落度值不小于10mm10mm的砼拌的砼拌合物。合物。6/26/20248v 构件截面尺寸小构件截面尺寸小v 钢筋较密钢筋较密v 人工振捣人工振捣 坍落度选大些。坍落度选大些。v 运输距离远运输距离远v 气温高气温高 原则原则上应在不妨碍施工操作及保证振捣密实的条件下，上应在不妨碍施工操作及保证振捣密实的条件下，尽可能采用尽可能采用较小较小的坍落度。的坍落度。（5 5）坍落度的选择依据和原则）坍落度的选择依据和原则：4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性6/26/202492.2.维勃稠度试验维勃稠度试验透明圆盘（1 1）维勃稠度的测定）维勃稠度的测定 开启振动台至透明圆盘底面与砼完全接触所需的时开启振动台至透明圆盘底面与砼完全接触所需的时间为间为维勃稠度值维勃稠度值VBVB（S S），其值越大，则流动性越小。），其值越大，则流动性越小。维勃稠度维勃稠度仪仪6/26/2024102.2.维勃稠度的分级维勃稠度的分级维勃稠度维勃稠度(s)(s)名称名称 31 31 超干硬性混凝土超干硬性混凝土 30 3021 21 特干硬性混凝土特干硬性混凝土 20 2011 11 干硬性混凝土干硬性混凝土 10 105 5 半干硬性混凝土半干硬性混凝土 4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性 适用于适用于DmaxDmax不大于不大于40mm40mm，VBVB值在值在5 530s30s之间的之间的砼拌和物稠度测定。砼拌和物稠度测定。6/26/2024111.1.水泥浆的数量水泥浆的数量W+CW+CW+CW+C越多越多:流动性越大。流动性越大。W+CW+C过多过多:粘聚性和保水性降低。粘聚性和保水性降低。W+CW+C过少过少:粘聚性变差。粘聚性变差。2.2.水灰比水灰比W/CW/CW/CW/C增大增大:流动性增大。（水泥、骨料用量一定）流动性增大。（水泥、骨料用量一定）W/CW/C过大过大:粘聚性和保水性不良粘聚性和保水性不良。固定用水量法则固定用水量法则说明说明单位用水量单位用水量是和易性的是和易性的决决定性因素定性因素。三、和易性的影响因素三、和易性的影响因素 4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性6/26/2024123.3.砂率砂率SpSp（1 1）砂的质量占骨料总量的质量百分数称为）砂的质量占骨料总量的质量百分数称为砂率砂率。（2 2）水和水泥用量一定时，拌和物坍落度先随砂率增）水和水泥用量一定时，拌和物坍落度先随砂率增 加而增大，达到最大值后，又随砂率增加而减小。加而增大，达到最大值后，又随砂率增加而减小。（3 3）坍落度最大时的砂率为）坍落度最大时的砂率为合理砂率合理砂率(最优砂率最优砂率)。坍坍落落度度(cm)砂率砂率()合理砂率合理砂率 4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性6/26/202413（4 4）合理砂率的选用原则）合理砂率的选用原则 DmaxDmax较大较大:Sp:Sp较小；较小；MxMx较小较小:Sp:Sp较小；较小；W/CW/C较小较小:Sp:Sp较小较小;流动性要求较大时流动性要求较大时:Sp:Sp较大；较大；掺用引气剂或减水剂时掺用引气剂或减水剂时:Sp:Sp较小；较小；4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性6/26/2024144.4.水泥水泥品种：需水量大的水泥，拌合物流动性小，品种：需水量大的水泥，拌合物流动性小，粘聚性和保水性好。粘聚性和保水性好。细度：较细，则拌合物粘聚性和保水性较好。细度：较细，则拌合物粘聚性和保水性较好。5.5.骨料骨料骨料级配好、粒径大、表面光滑，拌合物流动性大。骨料级配好、粒径大、表面光滑，拌合物流动性大。4.3 4.3 新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性6/26/2024156.6.外加剂外加剂减水剂和引气剂可提高流动性；减水剂和引气剂可提高流动性；引气剂还改善粘聚性和保水性引气剂还改善粘聚性和保水性7.7.温度和时间温度和时间流动性随温度升高而降低。流动性随温度升高而降低。流动性随时间延长而降低。流动性随时间延长而降低。4.4.新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性6/26/202416砼强度指标的重要性砼强度指标的重要性强度是土木工程结构对材料的基本要求；强度是土木工程结构对材料的基本要求；由强度数据推断出其它性能的好坏；由强度数据推断出其它性能的好坏；强度试验简单直观。强度试验简单直观。4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/202417一、砼抗压强度的几个基本概念一、砼抗压强度的几个基本概念砼立方体抗压强度砼立方体抗压强度砼立方体强度标准值砼立方体强度标准值砼强度等级砼强度等级砼实际强度砼实际强度边长为边长为150mm的立方体试件，在标准条件的立方体试件，在标准条件(20 2 C，相对湿度，相对湿度95%)下，养护到下，养护到28天天龄期，测得的抗压强度值，以龄期，测得的抗压强度值，以“fcu”表示。表示。用标准试验方法测得的一组若干个立方体抗用标准试验方法测得的一组若干个立方体抗压强度值的总体分布中的一个值，低于该值的压强度值的总体分布中的一个值，低于该值的百分率不超过百分率不超过5%,以以“fcu,k”表示表示 根据砼立方体强度标准值根据砼立方体强度标准值(MPa)划分的等级，划分的等级，C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。将试件在实际工程的温湿度条件下养护将试件在实际工程的温湿度条件下养护28天，测得的立天，测得的立方体试件强度，作为砼施工质量控制和验收依据。方体试件强度，作为砼施工质量控制和验收依据。4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/202418关于关于砼立方体抗压强度砼立方体抗压强度fcu边长为边长为100mm的立方体试件，折算系数为的立方体试件，折算系数为0.95边长为边长为200mm的立方体试件，折算系数为的立方体试件，折算系数为1.05说明说明：4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度砼砼(棱柱体）轴心抗压强度棱柱体）轴心抗压强度尺寸为尺寸为150 mm 150 mm 300mm的棱柱体试件，标的棱柱体试件，标准条件下养护准条件下养护28天，测得的抗压强度，以天，测得的抗压强度，以fcp表示；表示；fcp=(0.70.8)fcu6/26/202419例如：一组试件的立方体抗压强度值分别为例如：一组试件的立方体抗压强度值分别为32.1,37.5,35.1,38.2,40.2,29.5,43.1,42.3,40.6,30.2,32.5,37.4,38.1,37.4,36.4,33.8,35.8,36.2,37.9,39.2(MPa)，共有共有20个数据个数据。用比较法可得：其抗压强度标准值是用比较法可得：其抗压强度标准值是30.2MPa 因为因为20个数据中，小于个数据中，小于30.2MPa的只有一个的只有一个29.5MPa，百分率为，百分率为5。4.3 4.3 硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/202420水泥强度等级水泥强度等级水灰比水灰比骨料的性质骨料的性质水泥浆与骨料相对含量水泥浆与骨料相对含量拌合水拌合水外加剂外加剂(化学外加剂、矿物外加剂化学外加剂、矿物外加剂)4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度二、影响砼抗压强度的因素二、影响砼抗压强度的因素6/26/2024211.1.水泥强度等级水泥强度等级fc fc越高，胶结力越强，砼强度越高。越高，胶结力越强，砼强度越高。2.2.水灰比水灰比W/CW/C I IW/CW/C在一定范围内在一定范围内(砼密实成型砼密实成型)降低，砼强度提高。降低，砼强度提高。II.W/CII.W/C过小，砼强度反而降低。过小，砼强度反而降低。IIIW/C W/C 在一定范围内在一定范围内在一定范围内在一定范围内W/C强度强度强度强度W/C强度强度强度强度 4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度W/C W/C 过小过小过小过小6/26/202422人工振捣人工振捣f28W/C机械振捣机械振捣图图 f28 与与 W/C 关系关系f28 与与W/C 关系如图关系如图 所示所示 4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/202423密实度密实度强度强度减少拌合用水并彻底排气，使砼密实度提高，强度提高。减少拌合用水并彻底排气，使砼密实度提高，强度提高。4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/202424鲍罗米公式：鲍罗米公式：fcu =A fce(C/W B)fcu混凝土混凝土28d28d抗压强度（抗压强度（MPaMPa）fce 水泥的实测强度（水泥的实测强度（MPaMPa）C/W灰水比灰水比 A、B 回归系数：回归系数：卵石：卵石：A0.48;B 0.33;碎石：碎石：A0.46;B 0.07。4.3 4.3 硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/2024253.3.骨料的性质骨料的性质骨料经骨料经风化风化或或杂质多杂质多，降低降低砼强度。砼强度。骨料骨料级配良好级配良好、砂率适当砂率适当，砼强度，砼强度高高。骨料骨料粗糙粗糙，与水泥粘结好，砼强度，与水泥粘结好，砼强度高高。W/C0.4W/C0.4，碎石砼强度比卵石砼强度约高，碎石砼强度比卵石砼强度约高38%38%，W/C0.65W/C0.65，二者强度差异不显著了。，二者强度差异不显著了。4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/2024264.4.外加剂外加剂化学外加剂化学外加剂 (Chemical Admixture)(Chemical Admixture)减水剂提高砼强度；减水剂提高砼强度；早强剂提高砼早期强度，对后期强度不一定有利。早强剂提高砼早期强度，对后期强度不一定有利。矿物外加剂（掺合料）矿物外加剂（掺合料）(Mineral Admixture)(Mineral Admixture)掺合料降低早期强度，提高后期强度。掺合料降低早期强度，提高后期强度。4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/2024275.5.养护养护 Curing砼硬化过程中，人为变化周围环境温度与湿度，使砼硬化过程中，人为变化周围环境温度与湿度，使其微结构和性能达到所需要的结果，称为其微结构和性能达到所需要的结果，称为养护养护温度温度湿度湿度 4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/202428（1）浇灌与养护温度）浇灌与养护温度I.浇灌和养护温度相同浇灌和养护温度相同.温度越高，强度增长越快。温度越高，强度增长越快。II.不同温度下浇灌，常温下养护不同温度下浇灌，常温下养护 养护温度相同时，浇灌温度越高，砼后期强度养护温度相同时，浇灌温度越高，砼后期强度(180天天)越低。越低。III.常温下浇灌，不同温度下养护常温下浇灌，不同温度下养护 养护温度越低，强度越低。养护温度越低，强度越低。4.4.硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/202429（2 2）湿度）湿度连续湿养护有利于砼强度发展。连续湿养护有利于砼强度发展。湿养护的措施：湿养护的措施：喷洒喷洒水浴水浴用砂、木屑或薄膜覆盖用砂、木屑或薄膜覆盖 4.3 4.3 硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/2024306.6.龄期龄期 砼强度在最初砼强度在最初37d增长较快，然后逐渐缓慢。增长较快，然后逐渐缓慢。随龄期增长大致符合对数函数关系：随龄期增长大致符合对数函数关系：fcu,n/fcu,a=lg n/lg a 式中：式中：fcu,n n天龄期砼抗压强度；天龄期砼抗压强度；fcu,a a天龄期砼抗压强度。天龄期砼抗压强度。养护龄期对混凝土强度的影响养护龄期对混凝土强度的影响 4.3 4.3 硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/2024317.7.施工方法施工方法用机械搅拌比人工拌和更均匀，强度约提高用机械搅拌比人工拌和更均匀，强度约提高10%10%。用机械振动比人工捣实更密实。用机械振动比人工捣实更密实。4.3 4.3 硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/202432如何提高砼强度如何提高砼强度三条技术途径：三条技术途径：原材料的选择原材料的选择配合比设计配合比设计浇灌和养护浇灌和养护 水泥品种与强度等级水泥品种与强度等级 骨料品种、粒径、级配骨料品种、粒径、级配 外加剂外加剂 水灰比水灰比 砂率砂率 用水量或胶凝材料用用水量或胶凝材料用量量 温度温度 湿度湿度 时间时间 4.3 4.3 硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6/26/202433一、一、耐久性的耐久性的概念概念 砼在长期使用过程中，抵抗内、外不利影响，而保砼在长期使用过程中，抵抗内、外不利影响，而保持其原有性能不变的能力。持其原有性能不变的能力。包括包括抗冻性抗冻性、抗渗性抗渗性、抗蚀性抗蚀性及及抗碳化能力抗碳化能力等。等。4.4.硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性二、耐久性的重要性二、耐久性的重要性保证构筑物运行的安全性保证构筑物运行的安全性延长构筑物的使用寿命延长构筑物的使用寿命节约维护费用节约维护费用节约自然资源，减少消耗节约自然资源，减少消耗6/26/202434三、混凝土性能劣化的模式三、混凝土性能劣化的模式组成改变组成改变体积膨胀、裂缝体积膨胀、裂缝表面开裂表面开裂表面剥落表面剥落溶蚀溶蚀磨损磨损结构酥松结构酥松承载力下降承载力下降弹性模量降低弹性模量降低质量损失质量损失体积增长体积增长 4 4 硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性6/26/2024351.1.抗渗性抗渗性 是指混凝土抵抗水、油等液体渗透的能力。抗渗是指混凝土抵抗水、油等液体渗透的能力。抗渗性好坏用抗渗等级来表示。性好坏用抗渗等级来表示。抗渗等级抗渗等级分为分为P4P4、P6P6、P8P8、P10P10、P12P12等等5 5个等级。个等级。混凝土水灰比对抗渗性起决定性作用。混凝土水灰比对抗渗性起决定性作用。提高混凝土抗渗性的根本措施在于增强混凝土的提高混凝土抗渗性的根本措施在于增强混凝土的密实度密实度。4.4.硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性四、耐久性的内容四、耐久性的内容6/26/202436(2)抗冻性 是指混凝土在饱和水状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，也不严重降低强度的性能，是评定混凝土耐久性的主要指标。抗冻等级根据混凝土所能承受的反复冻融循环的次数，划分为F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等9个等级。4.3 4.3 硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性6/26/202437冻冻 害害什么引起冻害?混凝土内部孔中的水结冰水结冰使体积膨胀9%。冻害破坏影响到水泥石和骨料冻害破坏的外观模式剥落 龟裂、分层构筑物的什么位置最易受损?北方气候混凝土路面、桥面板、挡土墙 4.4.硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性6/26/202438混凝土的冻融破坏原因与模式 原因：混凝土中大毛细孔里的水结冰时，体积大约要膨胀9%如果体内没有足够的空间容纳，就会产生可能引起开裂的压力作用于孔缝的壁上，导致孔缝扩展和连接反复的冻融循环使危害扩大和积累，孔缝不断增多，并扩展和连通，造成强度下降破坏模式：表面出现缺棱、掉角、脱皮等现象质量损失强度、弹性模量下降冻害造成D-型裂缝路面受盐冻剥落铁路桥梁的冻害剥落破坏铁路桥梁的冻害剥落破坏铁路桥梁的冻害剥落破坏6/26/202439提高混凝土抗冻性的方法水泥石抗冻性：低水灰比保证混凝土良好的养护引气剂骨料的抗冻性选用抗冻骨料 混凝土的密实度、孔隙的构造特征是影响抗冻性的重要因素。4.4.硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性6/26/202440(3)抗侵蚀性 腐蚀的类型通常有淡水腐蚀、硫酸盐腐蚀、溶解性化学腐蚀、强碱腐蚀等。混凝土的抗侵蚀性与密实度有关，同时，水泥品种、混凝土内部孔隙特征对抗腐蚀性也有较大影响。4.4.硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性6/26/202441（4）混凝土的抗碳化性 定义：碳化是指环境中的CO2与混凝土水泥石中的Ca(OH)2作用生成碳酸钙和水，从而降低混凝土中碱度的现象。危害：由于碱度的降低，混凝土中的钢筋失去保护膜，引起钢筋锈蚀；混凝土表面出现碳化收缩，导致微裂缝的产生，降低混凝土的强度和耐久性。影响因素：CO2浓度、相对湿度、混凝土的密实度、水泥品种和掺和料等。4.4.硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性6/26/202442常见的碱骨料反应破坏形式6/26/202443抑制ASR的措施限制碱含量低碱水泥限制其它来源：l盐污染的骨料l防止海水渗入混凝土中水泥用量限制活性骨料保持干燥 4.4.硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性6/26/202444抑制ASR的措施利用火山灰质矿物外加剂 25%低钙粉煤灰 40-50%的矿渣 7-15%硅灰 7-15%天然火山灰引气剂 引入气泡缓解膨胀压力，减少有害膨胀结构设计限制水渗入(排水)提高密实度表面质量抑制碱骨料反应的措施选择非活性骨料；选择含碱量0.6的水泥；掺加活性混合材，如：硅灰、粉煤灰等；提高混凝土的密实性或阻止水分渗入。4.3 4.3 硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性6/26/202445提高混凝土耐久性措施提高混凝土耐久性措施(1)根据工程所处环境及要求，合理选择水泥品种；(2)控制水灰比及保证足够的水泥用量；(3)改善粗细骨料的颗粒级配；(4)掺加外加剂，以改善抗冻、抗渗性能；(5)加强浇捣和养护，以提高混凝土强度及密实 度，避免出现裂缝、蜂窝等现象；(6)采用浸渍处理或用有机材料作防护涂层；4.4.硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性6/26/202446 31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。黑格尔32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。普列姆昌德33、希望是人生的乳母。科策布34、形成天才的决定因素应该是勤奋。郭沫若35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。洛克