混凝土基础知识课件

第四章第四章普通混凝土普通混凝土1精选ppt目目录u4.1概述概述u4.2混凝土混凝土组成材料成材料u4.3混凝土和易性混凝土和易性u4.4混凝土混凝土强度度u4.5混凝土耐久性混凝土耐久性u4.6混凝土配合比混凝土配合比设计u4.7新型混凝土新型混凝土2精选ppt4.1 概述概述何何为混凝土混凝土混凝土起源混凝土起源应用用领域域混凝土分混凝土分类混凝土特性混凝土特性BackBack3精选pptu混凝土是由胶凝材混凝土是由胶凝材料、骨料及其它外加料、骨料及其它外加材料按适当比例配制，材料按适当比例配制，再再经硬化而成的人工硬化而成的人工石材石材u其中其中应用最广的是用最广的是以水泥以水泥为胶凝材料，胶凝材料，以砂石以砂石为骨料，加水骨料，加水拌和而成的拌合物，拌和而成的拌合物，经一定一定时间硬化而成硬化而成的水泥混凝土普通的水泥混凝土普通混凝土。混凝土。何何为混凝土？混凝土？BackBack4精选pptu混凝土的起源可以追塑到混凝土的起源可以追塑到埃及金字塔（最新研究埃及金字塔（最新研究认为：金字塔石料不是天然：金字塔石料不是天然材料，而是用粘土、石灰材料，而是用粘土、石灰等材料制等材料制备而成的人工材而成的人工材料）、古料）、古罗马时代代宫殿的殿的落成。落成。u八十年代，我国甘八十年代，我国甘肃省秦省秦安安县大地湾新大地湾新时期期时期期遗址出土了址出土了5000年前的混凝年前的混凝土土100m3，其的抗，其的抗压强度度为10MPa，这一一发现堪称堪称世界建筑史的一大奇迹。世界建筑史的一大奇迹。混凝土起源混凝土起源Fig.4.1.2 DadiwanofQinFig.4.1.1 ParthenonBackBack5精选pptp目前混凝土的用量目前混凝土的用量约为120亿吨，是世吨，是世界上用量最大的人界上用量最大的人工建筑材料，随着工建筑材料，随着混凝土性能的不断混凝土性能的不断提高，其用量及提高，其用量及应用范用范围还会增加。会增加。p混凝土广泛混凝土广泛应用于用于建筑、建筑、桥梁、道路梁、道路等土木工程等土木工程领域。域。广泛广泛应用用Fig.4.1.3 Widely Usages of ConcreteWidely Usages of ConcreteBackBack6精选pptp混凝土可混凝土可应用于用于大大坝等水利工程等水利工程工工业与民用建筑与民用建筑给水排水工程水排水工程公路、公路、铁路等交通路等交通工程工程水利与水水利与水电工程工程地下工程地下工程国防工程国防工程Fig.4.1.4 Concrete DamConcrete Dam应用用领域域BackBack7精选ppt胶凝材料胶凝材料混凝土混凝土混凝土混凝土水泥混凝土水泥混凝土水泥混凝土水泥混凝土石膏混凝土石膏混凝土石膏混凝土石膏混凝土沥沥青混凝土青混凝土青混凝土青混凝土混凝土按胶凝材料分混凝土按胶凝材料分为水泥混凝土、石水泥混凝土、石膏混凝土和膏混凝土和沥青混凝土等。水泥混凝土青混凝土等。水泥混凝土主要用于建筑主要用于建筑结构工程，构工程，沥青混凝土主青混凝土主要用作路面材料。要用作路面材料。混凝土分混凝土分混凝土分混凝土分类类BackBack8精选pptConcreteConcreteApparentApparent densitydensityLightweight Lightweight ConcreteConcreteNormal concreteNormal concreteHeavy concreteu按表按表按表按表观观密度密度密度密度0 0 0 0分分分分为为:u轻轻混凝土（混凝土（混凝土（混凝土（0 0 0 01900190019001900），广），广），广），广泛用于高泛用于高泛用于高泛用于高层层建筑、大跨度建筑、大跨度建筑、大跨度建筑、大跨度桥桥梁梁梁梁及高及高及高及高强预强预制构件等。包括制构件等。包括制构件等。包括制构件等。包括轻轻骨料混凝土骨料混凝土骨料混凝土骨料混凝土多孔混凝土多孔混凝土多孔混凝土多孔混凝土大孔混凝土大孔混凝土大孔混凝土大孔混凝土u普通混凝土（普通混凝土（普通混凝土（普通混凝土（0 0 0 0=2000-=2000-=2000-=2000-2500250025002500）：各种承重）：各种承重）：各种承重）：各种承重结结构；构；构；构；u重混凝土（重混凝土（重混凝土（重混凝土（0 0 0 02600260026002600）：原）：原）：原）：原子能工程的屏蔽材料。子能工程的屏蔽材料。子能工程的屏蔽材料。子能工程的屏蔽材料。混凝土分混凝土分混凝土分混凝土分类类9精选pptu按按强度分度分为：普通混凝土（抗普通混凝土（抗压强度度60 MPa60 MPa60 MPa）超高超高强混凝土（抗混凝土（抗压强度度80 MPa80 MPa）O.CH.S.CS.S.CCompressive strengthCompressive strength60608080MPaMPaBackBack混凝土分混凝土分混凝土分混凝土分类类10精选pptu按成型或施工工按成型或施工工艺u现浇混凝土混凝土u预拌混凝土拌混凝土u灌灌浆混凝土混凝土u喷射混凝土射混凝土Forming or constructionForming or constructionTechnologyTechnologyConcretePrecastconcreteDepositconcreteShotcreteconcreteBackBack混凝土分混凝土分混凝土分混凝土分类类11精选pptu混凝土在土建工程中能混凝土在土建工程中能够得到广泛的得到广泛的应用，是由于它具有用，是由于它具有优越的技越的技术性能性能及良好的及良好的经济效益。效益。u它具有以下特点：它具有以下特点：原材料来源丰富原材料来源丰富性能可性能可调可塑性好可塑性好可用可用钢筋增筋增强耐久性好耐久性好自重大自重大脆性脆性混凝土特性混凝土特性BackBack12精选pptDisadvantage of ConcreteDisadvantage of Concrete Large deadweightBrittleBackBackPlasticityAdvantage of ConcreteAdvantage of Concrete Adjustable technical propertiesPreferable DurabilityLow CostCapableofbeingreinforcedbysteelbar混凝土特性混凝土特性13精选ppt4.2混凝土混凝土组成材料成材料u4.2.1水泥水泥u4.2.2骨料骨料u4.2.3水水u4.2.4添加添加剂 BackBack14精选pptSketch Map of ConcreteSketch Map of Concretel混凝土由以下材料混凝土由以下材料组成成 水泥水泥浆水泥水泥水水骨料骨料 砂砂石石添加添加剂 混凝土混凝土组成材料成材料15精选ppt品种品种选择根据工程根据工程环境的要求境的要求选择合适的水泥合适的水泥品种。品种。工程中最常用的是六大水泥。工程中最常用的是六大水泥。强度等度等级选择根据混凝土的根据混凝土的强度等度等级，选择合适的合适的水泥等水泥等级。对普通混凝土普通混凝土,水泥等水泥等级1.5-21.5-2倍的倍的混凝土混凝土强度等度等级。对高高强混凝土混凝土,水泥等水泥等级0.9-1.50.9-1.5倍倍的混凝土的混凝土强度等度等级。水泥水泥BackBack16精选pptu4.2.2骨料骨料分分类细骨料砂骨料砂粗骨料石粗骨料石BackBack4.2混凝土混凝土组成材料成材料17精选ppt分分类Aggregate Fine Aggregate Coarse AggregateR Recycled concrete aggregatePrimary aggregate骨料按来源可分骨料按来源可分为原生骨料和再生骨料。原生骨料和再生骨料。目前大量工程中目前大量工程中应用的是原生骨料，如砂和石。用的是原生骨料，如砂和石。地壳表面地壳表面绝大多数的岩石可作用原生骨料。大多数的岩石可作用原生骨料。骨料的性骨料的性质对混凝土性混凝土性质有很大的影响。有很大的影响。BackBack18精选ppt细骨料砂骨料砂n n定定义与与标准准n n分分类n n技技术要求要求有害有害杂质颗粒形状与表面特征粒形状与表面特征级配配粗粗细程度程度BackBack19精选ppt定定定定义义：粒径小于粒径小于5mm5mm的岩石的岩石颗粒粒标标准准准准混凝土用砂混凝土用砂质量量标准准 JGJ52JGJ529292建筑工程用砂建筑工程用砂质量量标准准 GB/T14684-2001GB/T14684-2001分分分分类类按来源可分按来源可分为天然砂和人工砂天然砂和人工砂天然砂按来源又可分天然砂按来源又可分为u河砂河砂u海砂海砂u山砂山砂细骨料砂骨料砂按技按技术要求分要求分为3 3类:uu:用于用于C60C60的混凝土的混凝土uu:用于用于C30C30C60C60的混凝土的混凝土uu:用于用于C30C30的混凝土及建筑的混凝土及建筑砂砂浆20精选pptSandraw materialraw materialHill sandSea sandRiver sandRiver sandNatural sandArtificial sand细骨料砂骨料砂Sandtechnical requirementtechnical requirement21精选pptImpuritiesOrganic substanceSiltClayMica砂的技砂的技术要求要求n定定义：骨料中妨碍水泥水化或引起水泥石腐：骨料中妨碍水泥水化或引起水泥石腐蚀，降，降低水泥石与骨料粘附性的各种物低水泥石与骨料粘附性的各种物质。n种种类：云母、粘土、淤泥和有机物等。：云母、粘土、淤泥和有机物等。n危害性：妨碍水泥与骨料的粘危害性：妨碍水泥与骨料的粘结，影响混凝土，影响混凝土强度；度；增大用水量，收增大用水量，收缩增大；引起水泥石腐增大；引起水泥石腐蚀。n处理方法：当砂中有害理方法：当砂中有害杂质含量多，但必含量多，但必须使用使用时，可用清水加以冲洗，如冲洗后符合要求，可用清水加以冲洗，如冲洗后符合要求，则可使用。可使用。n有害有害杂质含量含量应符合符合GB/T14684-2001GB/T14684-2001(JGJ52-92)(JGJ52-92)Tab.4.2.1.的要求。的要求。有害有害杂质22精选ppt项目目指指标含泥量，含泥量，%1.0 2.0 5.0泥泥块含量，含量，%0 1.0 2.0云母，云母，%1.02.02.0轻物物质，%1.01.01.0有机物有机物(比色法比色法)合格合格合格合格合格合格硫化物及硫酸硫化物及硫酸盐，%0.50.50.5氯化物，化物，%15%15%增增强率率 20%20%节省水泥省水泥 10-20%10-20%有微有微缓凝作用凝作用大部分大部分为非引气型，不影响非引气型，不影响强度度67精选ppt萘系减水系减水剂适宜配制适宜配制高高强混凝土混凝土高性能混凝土高性能混凝土流流态混凝土混凝土泵送混凝土送混凝土冬季施工混凝土等冬季施工混凝土等应用用萘系减水系减水剂68精选pptu掺量量0.5%-2%0.5%-2%，减水率，减水率为20%-30%20%-30%u分散、减水和增分散、减水和增强的效果比的效果比萘系好系好u早早强型型7 7天天强度可达到度可达到2828天的天的强度度u2828天天强度增加度增加30%-60%30%-60%。优点点缺点缺点u价格价格贵树脂系减水脂系减水剂u树脂系减水脂系减水剂属于高效减水属于高效减水剂u我国的我国的产品主要是蜜胺品主要是蜜胺树脂（脂（SMSM），减水效果最佳），减水效果最佳BackBack69精选ppt早早强剂定定义应用用常用早常用早强剂 氯盐类硫酸硫酸盐类三乙醇胺三乙醇胺类BackBack70精选ppt定定义早早强剂u能能显著提高混凝土早期著提高混凝土早期强度，而不明度，而不明显影响后期影响后期强度的外加度的外加剂u可广泛可广泛应用于用于u冬季施工冬季施工u紧急急抢修工程修工程u工期要求工期要求紧的工程的工程u举例例u早早强剂可以使可以使C20C20混凝土在混凝土在1616小小时内达到拆模内达到拆模强度度（1.5MPa1.5MPa）u3636小小时达到在上面安装楼板的达到在上面安装楼板的强度（度（3.0MPa3.0MPa）u从而加快施工从而加快施工进度度应用用71精选ppt氯盐类早早强剂uCaClCaCl2 2是是应用最广的品种用最广的品种效果好效果好效果好效果好价格低价格低价格低价格低使用方便使用方便使用方便使用方便掺掺加加加加 0.5-1%0.5-1%氯盐类氯盐类早早早早强剂强剂2-3d 2-3d 强强度能度能度能度能够够提高提高提高提高 50-100%50-100%7d 7d 强强度提高度提高度提高度提高20-40%20-40%性能性能-提高早提高早强典型典型类型型72精选pptpCaClCaCl2 2，与，与C C3 3A A和和CHCH反反应，生成新的水化，生成新的水化产物水化物水化氯铝酸酸钙，在早期析出形成，在早期析出形成骨架，促骨架，促进了水泥石了水泥石结构的形成构的形成pCHCH浓度降低度降低p这两种因素加速了两种因素加速了 C C3 3S S 的水化的水化p因而，早期因而，早期强度得到了提高度得到了提高早早强机理机理73精选ppt早早强机理机理早期析出早期析出CH浓度降低度降低水化水化氯铝酸酸钙形成骨架形成骨架加速加速浆体体结构的形成构的形成加速水化加速水化提高早期提高早期强度度74精选ppt早早强机理机理加速水化加速水化形成新的水化形成新的水化形成新的水化形成新的水化加速水泥的溶解加速水泥的溶解加速水泥的溶解加速水泥的溶解提高早期提高早期提高早期提高早期强强度度度度75精选ppt 硫酸硫酸钠是是应用最广泛的品种。用最广泛的品种。uu当硫酸当硫酸当硫酸当硫酸盐掺盐掺量量量量为为1 11.51.5时时，uu混凝土混凝土混凝土混凝土强强度达到度达到度达到度达到设计强设计强度度度度7070的的的的时间缩时间缩短短短短5050。硫酸硫酸盐类早早强剂典型典型类型型性能提高早期性能提高早期强度度76精选ppt硫酸硫酸盐类早早强剂机理机理提高早期提高早期强度度NaNa2 2SOSO4 4+Ca(OH)+Ca(OH)2 2+H+H2 2ONaOH+CaSOONaOH+CaSO4 42H2H2 2OOCHCHAftAft形成骨架形成骨架加速加速浆体体结构的形成构的形成加速水化加速水化77精选pptuTEA 是有机胺是有机胺类减水减水剂最主要的最主要的类型，型，u它是浅色油状液体，它是浅色油状液体，u掺量量为 0.020.05%有机胺有机胺类早早强剂典型典型类型型u早期早期强度提高度提高50。u 28d强度基本不度基本不变。u有一定的有一定的缓凝作用。凝作用。性能提高早期性能提高早期强度度BackBack78精选ppt引气引气剂u定定义u机理机理u性能性能u提高耐久性提高耐久性u提高和易性提高和易性u降低混凝土降低混凝土强度度u应用用u常用引气常用引气剂79精选ppt定定义指在混凝土拌和物中引入小气泡的物指在混凝土拌和物中引入小气泡的物质。大量大量 分散分散独立独立微小微小均匀均匀引气引气剂80精选ppt引气引气剂它是憎水性表面活性物它是憎水性表面活性物质减小表面减小表面张力力能定向吸附于气泡表面能定向吸附于气泡表面使混合使混合搅拌拌过程中程中进入的空气形成不易入的空气形成不易破裂、微小、独立且均匀分布的气泡。破裂、微小、独立且均匀分布的气泡。机理机理81精选ppt性能性能引气引气剂降低混凝土降低混凝土强度度提高和易性提高和易性提高耐久性提高耐久性u引气引气剂能能够提高耐久性和可塑性，但是降低混凝提高耐久性和可塑性，但是降低混凝土土强度。度。82精选ppt性能怎性能怎样得到提高得到提高l引气引气引气引气剂剂 l l改善孔改善孔改善孔改善孔结结构，提高耐久性构，提高耐久性构，提高耐久性构，提高耐久性l l气泡起气泡起气泡起气泡起滚滚球球球球轴轴承的作用，提高流承的作用，提高流承的作用，提高流承的作用，提高流动动性及粘聚性性及粘聚性性及粘聚性性及粘聚性l l提高含气量，降低提高含气量，降低提高含气量，降低提高含气量，降低强强度度度度连连通的孔隙通的孔隙通的孔隙通的孔隙封封封封闭闭的孔隙的孔隙的孔隙的孔隙图图 4.2.24.2.2提高耐久性示意提高耐久性示意提高耐久性示意提高耐久性示意图图83精选ppt引气引气剂u这类外加外加剂常用于有常用于有冻融循融循环的的环境中。境中。u在混凝土在混凝土结构中不可避免地降低其构中不可避免地降低其强度。度。应用用常用引气常用引气剂u松香皂和松香松香皂和松香热聚物等聚物等u掺量量为 0.005%-0.012%0.005%-0.012%u引入引入 D=0.05-1.25mm D=0.05-1.25mm 的气泡的气泡u使混凝土含气量达到使混凝土含气量达到 2%-6%2%-6%84精选ppt缓凝凝剂和速凝和速凝剂定定义：能延能延能延能延缓缓混凝土凝混凝土凝混凝土凝混凝土凝结时间结时间，而不，而不，而不，而不显显著影响混凝著影响混凝著影响混凝著影响混凝土后期硬化的外加土后期硬化的外加土后期硬化的外加土后期硬化的外加剂剂常用常用类型：型：M M M M剂剂、糖蜜、糖蜜、糖蜜、糖蜜、柠柠檬酸等檬酸等檬酸等檬酸等应用用uu大体大体大体大体积积混凝土工程混凝土工程混凝土工程混凝土工程uu水工工程水工工程水工工程水工工程uu滑模施工滑模施工滑模施工滑模施工uu高温季高温季高温季高温季节节施工施工施工施工uu搅搅拌与拌与拌与拌与浇浇筑成型筑成型筑成型筑成型时间间时间间隔隔隔隔较长较长的工程的工程的工程的工程缓凝凝剂85精选ppt定定义能使混凝土速凝，并能改善混凝土的粘能使混凝土速凝，并能改善混凝土的粘结性和性和稳定性的外加定性的外加剂。无机无机盐类速凝速凝剂按其主要成分大致可分按其主要成分大致可分为三三类：以以以以铝铝酸酸酸酸钠为钠为主要成分主要成分主要成分主要成分以以以以铝铝酸酸酸酸钙为钙为主要成分主要成分主要成分主要成分 以硅酸以硅酸以硅酸以硅酸盐为盐为主要成分主要成分主要成分主要成分速凝速凝剂缓凝凝剂和速凝和速凝剂86精选ppt常用品种常用品种红星星型型2.5%-4%711 型型2.5%-3.5%应用用喷射混凝土、堵漏工程等射混凝土、堵漏工程等性能性能初凝初凝时间为5min5min终凝凝时间为10min10min在在1 1小小时内形成内形成强度度1 1天天强度提高度提高2-32-3倍倍2828天天强度度约为不不掺时的的80%-90%80%-90%速凝速凝剂87精选ppt膨膨胀剂定定义能使混凝土产生补偿收缩或微膨胀的外加剂 常用品种常用品种U型膨胀剂等性能性能掺量10%-15%，抗渗性提高BackBack88精选ppt防防冻剂BackBack定义：使混凝土在负温下正常硬化的外加剂。起降低冰点、防冻、增进早强的作用 常用品种u NaNO2和Ca(NO2)2 掺1%-8%降低冰点、早强、阻锈 u CaCl2和NaCl掺0.5%-1%u 工程上使用的都是复合防冻剂，由防冻、早强、减水组分甚至引气组分复合，以提高防冻效果。89精选ppt4.3新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性u4.3.1 混凝土的技术性质要求u4.3.2 和易性u4.3.3 测试方法u4.3.4 选择与分类u4.3.5 主要影响因素u4.3.6 提高和易性的措施BackBack90精选ppt混凝土的技混凝土的技术性性质要求混凝土要求混凝土主要包主要包括：和易性、括：和易性、强度、耐久性、度、耐久性、经济性性和体和体积稳定性等。定性等。QualityStrengthDurabilityWorkabilityEconomyBackBack91精选ppt新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性概念概念 重要性重要性流流动性性粘聚性粘聚性保水性保水性BackBack92精选pptu新拌混凝土新拌混凝土硬化前的混凝硬化前的混凝土，又称混凝土，又称混凝土拌合物土拌合物u和易性和易性混凝土拌合物混凝土拌合物易于施工操作，易于施工操作，并且并且获得均匀得均匀密密实的混凝土的混凝土的性的性质概念概念新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性Fig.4.3.1 Concrete in ConstructionFig.4.3.1 Concrete in Construction93精选pptu新拌混凝土的和易性决定了混凝土是否能正常施新拌混凝土的和易性决定了混凝土是否能正常施新拌混凝土的和易性决定了混凝土是否能正常施新拌混凝土的和易性决定了混凝土是否能正常施工，以工，以工，以工，以满满足硬化后的性能要求足硬化后的性能要求足硬化后的性能要求足硬化后的性能要求u不同的混凝土工程不同的混凝土工程不同的混凝土工程不同的混凝土工程对对和易性有不同的要求和易性有不同的要求和易性有不同的要求和易性有不同的要求重要性重要性新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性MobilityMobilityViscidityViscidityWorkabilityWorkabilityWater retentionWater retention94精选ppt和易性和易性p和易性的和易性的综合含合含义uu流流动性性+粘聚性粘聚性+保水性保水性=和易性和易性流流流流动动性性性性拌合物在自重或外力作用下拌合物在自重或外力作用下拌合物在自重或外力作用下拌合物在自重或外力作用下产产生流生流生流生流动动,均匀、密均匀、密均匀、密均匀、密实实地填充模板的性能地填充模板的性能地填充模板的性能地填充模板的性能粘聚性粘聚性粘聚性粘聚性施工施工施工施工过过程中各种程中各种程中各种程中各种组组成材料之成材料之成材料之成材料之间间有一定的粘聚力有一定的粘聚力有一定的粘聚力有一定的粘聚力,不致不致不致不致产产生生生生离析离析离析离析或或或或分分分分层层现现象象象象.离析离析离析离析:由于密度和粒径不同由于密度和粒径不同由于密度和粒径不同由于密度和粒径不同,在外力作用下在外力作用下在外力作用下在外力作用下组组成材料的分成材料的分成材料的分成材料的分离析出的离析出的离析出的离析出的现现象象象象分分分分层层:层层状离析状离析状离析状离析离析和分离析和分离析和分离析和分层层使混凝土不均匀，影响硬化后的性能使混凝土不均匀，影响硬化后的性能使混凝土不均匀，影响硬化后的性能使混凝土不均匀，影响硬化后的性能95精选ppt请点击右键选择“播放”观看Flash动画96精选ppt和易性和易性保水性保水性混凝土在施工混凝土在施工混凝土在施工混凝土在施工过过程中有一定的保持水分的能力程中有一定的保持水分的能力程中有一定的保持水分的能力程中有一定的保持水分的能力,不不不不致致致致产产生生生生严严重的重的重的重的泌水泌水泌水泌水现现象象象象泌水泌水泌水泌水水分从水分从水分从水分从浆浆中分离出来中分离出来中分离出来中分离出来,上浮至表面的上浮至表面的上浮至表面的上浮至表面的现现象。象。象。象。危害危害危害危害泌水通道或水囊影响耐久性泌水通道或水囊影响耐久性泌水通道或水囊影响耐久性泌水通道或水囊影响耐久性沉降沉降沉降沉降(由于泌水使表面下降的由于泌水使表面下降的由于泌水使表面下降的由于泌水使表面下降的现现象象象象)沉降沉降沉降沉降龟龟裂裂裂裂浮浮浮浮浆浆妨碍与妨碍与妨碍与妨碍与继续浇继续浇注的混凝土的粘注的混凝土的粘注的混凝土的粘注的混凝土的粘结结,必必必必须须去去去去除浮除浮除浮除浮浆浆 97精选ppt请点击右键选择“播放”观看Flash动画98精选pptBackBack99精选ppt指指标u定量定量测定坍落度定坍落度值u定性判断粘聚性和保水性定性判断粘聚性和保水性适用范适用范围uDmax 40mmu坍落度坍落度 10mm和易性和易性测试BackBack坍落度坍落度试验和易性可采用坍落度和易性可采用坍落度试验和和维勃稠度勃稠度试验二二种方法种方法进行行测试试验方法方法u将拌合物按将拌合物按规定定方法装入坍落度方法装入坍落度筒内筒内,刮平刮平,垂直垂直提起坍落度筒提起坍落度筒,测量拌合物下落量拌合物下落的距离。的距离。坍落度坍落度=筒高塌落后拌合物的最高点筒高塌落后拌合物的最高点(mmorcm)100精选ppt坍落度坍落度试验Fig.4.3.2 Fig.4.3.2 S Slump lump C Coneone101精选ppt和易性分析和判断和易性分析和判断流流动性性 坍落度大坍落度大 流流动性大性大粘聚性用粘聚性用捣棒在的拌合物的棒在的拌合物的侧面面轻轻敲敲打，出打，出现图示的三种情况示的三种情况真真实坍落坍落 粘聚性好粘聚性好沿斜面下滑或骨料外露沿斜面下滑或骨料外露 粘聚性差粘聚性差 崩裂崩裂保水性保水性观察稀察稀浆析出析出 较多的稀多的稀浆析出析出保水性差保水性差 无稀无稀浆析出析出保水性好保水性好和易性和易性测试102精选ppt请点击右键选择“播放”观看Flash动画103精选pptu适用范适用范围:Dmax 40mmu维勃稠度勃稠度5-30s之之间u干硬性或低塑性混凝土干硬性或低塑性混凝土u试验方法方法u将拌合物装入坍落度筒内将拌合物装入坍落度筒内,移开漏斗移开漏斗,把透明把透明圆盘转至拌合物至拌合物顶面面,与之接触与之接触,开开动振振动台台,计时,透明透明圆盘表面表面刚被水泥被水泥浆布布满时,停止停止计时,记录的的时间维勃稠度勃稠度值和易性和易性测试维勃稠度勃稠度试验104精选pptFig4.3.3 Vebe Consistometer Fig4.3.3 Vebe Consistometer I Instrument nstrument 维勃稠度勃稠度试验105精选pptThin CompositeThin CompositeLowLowVebe ConsistometerVebe ConsistometerGreat MobilityGreat MobilityHighHighVebe ConsistometerVebe ConsistometerThick CompositeThick CompositeSmall MobilitySmall MobilityBackBacku分析和判断分析和判断维勃稠度勃稠度值小小 拌合物稀拌合物稀 流流动性大性大 维勃稠度勃稠度值大大 拌合物稠拌合物稠 流流动性小性小106精选pptu在不影响施工操作和保在不影响施工操作和保证密密实成型的前提成型的前提下下,应尽量尽量选择较小的流小的流动性。性。总原原则选择u根据构件截面的大小、根据构件截面的大小、捣实方法和方法和钢筋疏筋疏密等条件确定密等条件确定 BackBack选择与分与分类107精选ppt举例例选择与分与分类当构件截面尺寸当构件截面尺寸较小、人工小、人工捣实、钢筋筋较密密时,坍落度坍落度选大大些些;反之反之,选小些小些108精选pptTab4.3.1Tab4.3.1拌合物分拌合物分类及及应用用 坍落度坍落度(mm)(mm)拌合物拌合物类型型 应用范用范围 160160大流大流动性性泵送、不易送、不易浇注的窄面及注的窄面及钢筋筋密布的密布的结构构100-150100-150流流动性性泵送、不易送、不易浇注的窄面及注的窄面及钢筋筋密布的密布的结构构50-9050-90塑性塑性普通普通结构构,最常用最常用10-4010-40低塑性低塑性(低低流流动性性)强力振力振捣、预制构件及基制构件及基础、无配筋的厚大无配筋的厚大结构等构等BackBack109精选pptl组成材料的影响成材料的影响l水灰比水灰比l水泥水泥浆数量数量lSpl骨料骨料l环境因素的影响境因素的影响l l时间l l温度温度和易性的影响因素和易性的影响因素BackBack110精选pptBackBack水灰比水灰比(水泥水泥浆稠度稠度)当水泥用量一定当水泥用量一定时水灰比小水灰比小混凝土干混凝土干坍落度小坍落度小不易密不易密实成型；成型；水灰比水灰比过小小崩崩溃粘聚性差粘聚性差硬化后混凝硬化后混凝土的土的强度及耐久性降低度及耐久性降低水灰比大水灰比大混凝土稀混凝土稀坍落度大坍落度大易离析、易离析、分分层、泌水、泌水硬化后硬化后强度及耐久性降低度及耐久性降低水灰比合适水灰比合适拌合物能均匀且密拌合物能均匀且密实成型成型必必须根据混凝土的根据混凝土的强度和耐久性的要求来度和耐久性的要求来选择W/C组成材料的影响成材料的影响W/C的影响的影响111精选pptLow W/CDry compositeSmall slumpW/C的影响的影响112精选pptExcessively low W/CExcessively low W/CComposite will Composite will breakdownbreakdownLow viscidityLow viscidityDifficult to be condensedDifficult to be condensedPoor strength and durabilityPoor strength and durabilityW/C的影响的影响113精选pptHigh W/CThin compositeLarge slumpW/CW/C的影响的影响114精选pptTend to segregate,bleedPoor strength and durabilityExcessively high W/CW/C的影响的影响115精选pptProper W/CComposite can be condensed favorably and stabilityBackBackW/C的影响的影响116精选pptu水泥水泥浆数量数量 (用水量或用水量或浆/集比集比)W/CW/C一定一定u水泥水泥浆多多流流动性大性大;过多多流流浆粘聚性差粘聚性差影响硬化后的性影响硬化后的性质 u水泥水泥浆数量少数量少流流动性小性小不密不密实；过少崩少崩溃粘聚性差粘聚性差影响硬化后的性影响硬化后的性质 u水泥水泥浆数量适量数量适量满足流足流动性的要求且有性的要求且有较好好的粘聚性和保水性的粘聚性和保水性根据施工要求的坍落度根据施工要求的坍落度选择 水泥水泥浆数量的影响数量的影响BackBack组成材料的影响成材料的影响117精选pptExcessive pasteMore pasteGreat mobilityExcessive mobilityLow viscidityPoor strength Poor strength and durabilityand durability水泥水泥浆数量的影响数量的影响118精选pptu砂率砂率SpSp指混凝土中砂的指混凝土中砂的质量占砂石量占砂石总量的比例量的比例uS Sp p=S/(S+G)=S/(S+G)u当当W W和和C C一定一定时，S Sp p决定了骨料的空隙率和决定了骨料的空隙率和总表表面面积u砂率砂率过小小砂砂浆数量不足数量不足对骨料的骨料的润滑作用滑作用差差流流动性差且易离析性差且易离析 u砂率砂率过大大总表面表面积大大水泥水泥浆多用于包裹砂多用于包裹砂子及填空子及填空 润滑作用小滑作用小流流动性小性小砂率砂率 Sp的影响的影响BackBack组成材料的影响成材料的影响119精选pptLow SpLack of mortarPoor lubrication of thePoor lubrication of the surface of aggregates surface of aggregatesPoor mobility and tend to segregate120精选pptLarge surface areaLarge surface areaHigh SpCement mortar for wrapping up Cement mortar for wrapping up sand and filling,lack of pastesand and filling,lack of pasteWeak lubrication of Weak lubrication of the surface of aggregatesthe surface of aggregatesLow mobility121精选pptu合理砂率合理砂率(最最优砂率砂率)u在在W W和和C C一定一定时,使混凝使混凝土拌合物土拌合物获得最大的流得最大的流动性，且保持良好的粘性，且保持良好的粘聚性和保水性的砂率聚性和保水性的砂率u保持混凝土拌合物的坍保持混凝土拌合物的坍落度一定的条件下，使落度一定的条件下，使水泥用量最低的砂率。水泥用量最低的砂率。合理砂率合理砂率122精选pptSlumpSpSp优优 SpSpSpSp优优 SpSpAmount of cement123精选ppt Sp的的选择根据根据试验和和经验选择，选择原原则:在保在保证拌合物不离析拌合物不离析,又能又能捣实的条件下的条件下,Sp Sp应尽尽可能小些可能小些石子的大，且石子的大，且级配好，表面光滑，配好，表面光滑，则SpSp可小些可小些砂砂较细,SpSp小些小些W/CW/C小，水泥小，水泥浆稠，稠，SpSp小些小些大流大流动性，性，SpSp应大些（避免离析）大些（避免离析）掺外加外加剂时，SpSp可小些可小些 有抗渗要求有抗渗要求时，SpSp应大些大些124精选pptLow slumpHigh slumpIncrease the cement Increase the cement paste with fixed W/Cpaste with fixed W/CIncrease the use of Increase the use of aggregates with fixed Spaggregates with fixed Sp如何如何调节和易性和易性BackBack125精选ppt颗粒形状与表面特征粒形状与表面特征级配配最大粒径最大粒径骨料的影响骨料的影响BackBack和易性的影响因素和易性的影响因素126精选pptGravel or Pit SandGravel or Pit SandCoarse texture,Coarse texture,multi-anglemulti-angleLow mobilityLow mobilityScreeScreeSmooth and RoundSmooth and RoundHigh mobilityHigh mobility颗粒形状与表面特征粒形状与表面特征l碎石或山砂的表面粗糙、多棱角碎石或山砂的表面粗糙、多棱角流流动性差性差l卵石或河砂的表面光滑、卵石或河砂的表面光滑、圆润 流流动性好性好127精选pptLarge voidage Large voidage(W is certain)(W is certain)PropersizedistributionPropersizedistributionSmall voidageSmall voidage(W is certain)(W is certain)HighmobilityPoorsizedistributionPoorsizedistributionPoormobility级配配l级配好配好 W W一定一定时，空隙小，空隙小 流流动性好性好l级配差配差 W W一定一定时，空隙大，空隙大 流流动性差性差128精选pptLarge particle sizeSmall surface area(cement paste is certain)High mobility最大粒径最大粒径DmaxDmaxDmaxDmax大大水泥水泥浆一定一定时，表面，表面积小小流流动性好性好129精选pptMobility decreases Mobility decreases accordinglyaccordinglyHydrationHydrationVaporizationVaporizationWaterWater absorbed absorbed by aggregatesby aggregates 时间的影响的影响l时间延延长水化作用水化作用+水分蒸水分蒸发+骨料吸水骨料吸水流流动性性l时间与坍落度的关系如与坍落度的关系如图4.3.54.3.5的所示的所示l施工中施工中,测坍落度在混凝土拌合物拌好坍落度在混凝土拌合物拌好1515分分钟内内进行行BackBack环境因素的影响境因素的影响130精选pptSlumpTimeFig.4.3.5 Relationship between Slump and TimeBackBack时间的影响的影响131精选pptl温度升高温度升高流流动性性l温温度度与与坍坍落落度度的的关关系系如如图4.3.64.3.6的的所所示示（举例例：海海信立交信立交桥施工）施工）l施工中施工中为了保了保证一定的工作性一定的工作性,必必须注意注意环境温度境温度的影响的影响,夏季混凝土拌合物用水量夏季混凝土拌合物用水量 冬季用水量冬季用水量.SlumpTemperatureFig.4.3.6 Relationship between Slump and TemperatureBackBack温度的影响温度的影响环境因素的影响境因素的影响132精选ppt提高和易性的措施提高和易性的措施当当坍落度偏小坍落度偏小时，保持，保持W/CW/C 不不变，增，增加水泥加水泥浆的数量的数量当当坍落度偏大坍落度偏大时，保持，保持SpSp 不不变，增，增加砂石的数量加砂石的数量选择合理合理 SpSp改善骨料改善骨料级配配选择较大粒径的骨料大粒径的骨料采用添加采用添加剂BackBack133精选ppt4.4 混凝土混凝土强度度u混凝土混凝土质量量u荷荷载下的下的变形和破坏形和破坏过程程u强度的定度的定义u普通混凝土的普通混凝土的强度等度等级u其它其它类型的型的强度度u强度影响因素度影响因素u提高提高强度的方法途径度的方法途径BackBack134精选pptl混凝土的混凝土的质量通量通过下述下述值进行行评定：定：l强度度l耐久性耐久性l体体积稳定性定性BackBack混凝土混凝土质量量135精选pptu硬化的混凝土必硬化的混凝土必须有足有足够的外力以承受的外力以承受结构荷构荷载所造成的所造成的应力。力。u由于拌合物的多由于拌合物的多样性，混凝土必性，混凝土必须达到足达到足够高的高的强度。度。强 度度BackBack混凝土混凝土质量量耐久性耐久性u混凝土必混凝土必须能能够承受各种劣化作用如：承受各种劣化作用如：u 冻融循融循环u 干湿交替干湿交替u 腐腐蚀和化学侵和化学侵蚀136精选pptu由于外部荷由于外部荷载和混凝土自身的化学反和混凝土自身的化学反应作作用，合格的混凝土用，合格的混凝土应该有最小的收有最小的收缩或膨或膨胀。体体积稳定性定性BackBack混凝土混凝土质量量137精选pptp受力受力变形和破坏形和破坏过程：程：受受压破坏破坏过程程初始裂初始裂纹单轴静力受静力受压破坏破坏BackBack受力受力变形和破坏形和破坏过程程138精选ppt混凝土受混凝土受压破坏形式破坏形式破坏形式破坏形式 原因原因可能性可能性水泥石破坏水泥石破坏水泥等水泥等级低造成低造成经常出常出现粘粘结面面(界面界面)破坏破坏由于表面裂由于表面裂缝经常出常出现粗骨料破坏粗骨料破坏正常情况下正常情况下，f岩石岩石fcu,很少出很少出现表表 4.4.1受力破坏形式，原因及可能性分析受力破坏形式，原因及可能性分析 在在压力作用下混凝土破坏有三种破坏形式：破坏力作用下混凝土破坏有三种破坏形式：破坏类型，原因和可能性分析如表型，原因和可能性分析如表 4.4.1 和和图 4.4.1 所示，所示，139精选ppt140精选ppt受力作用破坏受力作用破坏类型型图 4.4.1 受力作用下的破坏受力作用下的破坏类型型BackBack141精选ppt由于混凝土界面初始裂由于混凝土界面初始裂纹的存在，界面破坏的存在，界面破坏经常常发生。生。初始裂初始裂纹是指是指混凝土受力前，粗骨料与砂混凝土受力前，粗骨料与砂浆界面等部界面等部位已有裂位已有裂纹。初始裂初始裂纹示意示意图如如图4.4.2.所示所示初初 始始 裂裂 纹图 4.4.2 初始裂初始裂纹示意示意图142精选ppt初始裂初始裂纹类型型干干缩冷冷缩体体积减减缩沉沉缩塑性收塑性收缩泌水通道泌水通道BackBack143精选ppt单轴静力受静力受压破坏破坏过程程 机理机理混凝土在外力作用下混凝土在外力作用下,内部内部产生生变形，形，变形增大形增大,裂裂纹扩展展,连通通,使使结构破坏构破坏。方法方法变形形/破坏与内部裂破坏与内部裂纹变化通化通过力学力学试验、显微微镜观察研究察研究。p抗抗压强度度试验如如录像所示像所示p抗抗压强度度试验仪器如器如图 4.4.3.4.4.3.所示所示144精选ppt不同不同不同不同应应力力力力阶阶段混凝土内部裂段混凝土内部裂段混凝土内部裂段混凝土内部裂缝缝示意示意示意示意图图BackBack145精选ppt混凝土破坏混凝土破坏过程与内部裂程与内部裂纹变化关系化关系阶段段荷荷载内部裂内部裂缝-OA 比例极限比例极限(30%极限荷极限荷载)=无明无明显变化化-AB临界荷界荷载(70%-90%的极限荷的极限荷载)产生裂生裂纹,限于界面限于界面(尺寸尺寸,数量增加数量增加)-BC极限荷极限荷载100 100 蒸汽养蒸汽养护可使可使掺混合材料水泥的混合材料水泥的28d28d提高提高101040%.40%.P.P.、P.P.及及P.OP.O降低降低101015%.15%.178精选pptC.压力力 8 个个标准大气准大气压 温度温度 174.5 场所所:高高压釜中釜中蒸蒸压养养护179精选ppt图 4.4.10 抗抗压强度和度和龄期的关系期的关系180精选ppt适用范适用范适用范适用范围围f28=fn(lg28/lgn)fn 混凝土混凝土n天的天的强度度 f28 混凝土混凝土28天天强度度标准条件养准条件养护32.5 42.5 级的的 P.O(n3)BackBack181精选ppt试验条件条件混凝土混凝土混凝土混凝土强强度度度度影响因素影响因素影响因素影响因素操作操作操作操作试验设备试验设备试试件表面件表面件表面件表面形状形状形状形状尺寸尺寸尺寸尺寸BackBack182精选ppt试验条件条件183精选pptv混凝土混凝土试件受件受轴向向压力作用力作用v压力机力机压板横向板横向变形小于混凝土横向形小于混凝土横向变形形v故混凝土故混凝土试件在与件在与压板的接触面上受到向内的板的接触面上受到向内的约束力束力v此力在此力在 范范围内有效内有效v使混凝土使混凝土强度提高。度提高。v试件被破坏后上、下部各呈一个件被破坏后上、下部各呈一个较完整的棱完整的棱锥体。体。184精选ppt185精选ppt骨料骨料骨料骨料 DmaxDmax（mmmm）试试件尺寸件尺寸件尺寸件尺寸 （mmmm）环环箍效箍效箍效箍效应应 强强度度度度换换算系数算系数算系数算系数60 60 40 40 31.5 31.5 200 200 150 150 100 100 弱弱弱弱 偏低偏低偏低偏低 强强 偏高偏高偏高偏高 1.051.051.001.00 0.95 0.95 试件尺寸件尺寸 3Dmax 表表4.4.3 试件尺寸件尺寸对混凝土混凝土强度的影响度的影响 混凝土混凝土强度的尺寸效度的尺寸效应 如表如表4.4.3所示。所示。BackBack186精选ppt采用高采用高强度等度等级的水泥和快硬早的水泥和快硬早强水泥。水泥。降低水灰比，提高混凝土密降低水灰比，提高混凝土密实度。度。采用干硬性混凝土采用干硬性混凝土(多用于多用于预制构件或条件好制构件或条件好的工地的工地)：强力振力振捣 。其。其强度度=1.4=1.41.81.8普通混普通混凝土凝土强度度 。湿湿热处理：可提高效率理：可提高效率,节约场地提高地提高强度度采用机械采用机械搅拌和振拌和振捣：强力力搅拌拌,高高频振振捣等等工工艺.掺外加外加剂及及掺合料合料:代表混凝土的代表混凝土的发展方向。展方向。BackBack提高混凝土提高混凝土强度的途径度的途径187精选ppt4.5 混凝土耐久性混凝土耐久性定定义重要性重要性抗渗性抗渗性抗抗冻性性碳化碳化/中性化中性化 碱骨料反碱骨料反应提高耐久性的措施提高耐久性的措施BackBack188精选ppt混凝土抵抗混凝土抵抗环境介境介质作用，并作用，并长期保持期保持良好的使用性能和外良好的使用性能和外观完整性，从而完整性，从而维持混凝土持混凝土结构安全、正常使用的能力。构安全、正常使用的能力。简单地地说，耐久性指混凝土在，耐久性指混凝土在长期使用期使用中能保持中能保持质量量稳定的性定的性质。包括：包括：抗渗性抗渗性 抗抗冻性性 防腐防腐 抗碳化抗碳化 耐磨耐磨损 耐碱骨料反耐碱骨料反应等等定定 义BackBack189精选pptu材料破坏所引起的材料破坏所引起的结构修理和更构修理和更换在整个施工在整个施工预算中占有很大的比重，算中占有很大的比重，总投投资的的较大比例用大比例用于于现有有结构的修理和构的修理和维护，防止材料，防止材料过早和突早和突然破坏所然破坏所导致的人身和致的人身和经济两者两者损失。失。耐久性的重要性耐久性的重要性图图4.5.1 4.5.1 工程中混凝土的劣化工程中混凝土的劣化工程中混凝土的劣化工程中混凝土的劣化190精选pptu材料破坏所引起的材料破坏所引起的结构修理和更构修理和更换在整个在整个施工施工预算中占有很大算中占有很大的比重，工的比重，工业发达国达国家建筑工家建筑工业总投投资u40%40%以上用于以上用于现有有结构的修理和构的修理和维护，u60%60%以下用于新的以下用于新的设施施图图 4.5.2 4.5.2 建建设投投资比例比例耐久性的重要性耐久性的重要性BackBack191精选ppt混凝土抵抗混凝土抵抗压力水力水渗透的能力。渗透的能力。抗渗性是混凝土耐抗渗性是混凝土耐久性的一个重要久性的一个重要标志。志。直接影响混凝直接影响混凝土的抗土的抗冻和防腐性等。和防腐性等。抗抗 渗渗 性性图图 4.5.3 4.5.3 抗渗示意抗渗示意图 BackBack192精选ppt图图 4.5.4 4.5.4 抗渗抗渗试验仪器器设备193精选ppt以以2828天令期天令期标准准试件，按件，按规定方法定方法检验混凝土所混凝土所能承受的最水能承受的最水压力（力（M MP Pa a），），例如，例如，P2P2、P4P4、P8P8分分别表示混凝土能抵抗表示混凝土能抵抗0.20.2、0.40.4、0.8M0.8MP Pa a的水的水压力而不渗水力而不渗水.抗渗等抗渗等级194精选ppt提高密提高密实度、改善度、改善孔隙构造等孔隙构造等 如减小如减小W/C，掺加引气加引气剂、膨、膨胀剂提高抗渗性的措施提高抗渗性的措施图 4.5.5 4.5.5 海工混凝土柱的开裂海工混凝土柱的开裂 BackBack195精选pptu混凝土吸水混凝土吸水饱和后，能抵抗和后，能抵抗冻融循融循环作用，作用，不破坏的性不破坏的性质。u混凝土的密混凝土的密实度、孔隙数量及构造、孔隙度、孔隙数量及构造、孔隙的充水程度均是决定抗的充水程度均是决定抗冻性的重要因素。性的重要因素。u对寒冷地区，与水接触，且受寒冷地区，与水接触，且受冻的的环境中境中使用的混凝土，采用使用的混凝土，采用F50F50以上的抗以上的抗冻混凝混凝土。土。BackBack抗抗 冻 性性196精选ppt抗抗冻等等级以以2828天天试件在吸水件在吸水饱和后，承受反复和后，承受反复冻融循融循环，抗，抗压强度下降不大于度下降不大于25%25%，重量，重量损失不失不超超过5%5%时所能承受的最大所能承受的最大冻融循融循环的次数表示。的次数表示。抗抗 冻 等等 级例如例如例如例如:F25:F25:F25:F25