土木工程材料课件-混凝土.ppt
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1、第四章 混凝土,第一节 概述一、混凝土的定义 由胶凝材料、骨料、水按适当比例配合拌制而成的混合物,经一定的时间硬化而成的人造石材。二、混凝土的分类,(一)按干表观密度分,(二)按胶凝材料分,(三)按用途分,(四)按生产工艺和施工方法分,砂子,水泥浆,石子,第二节 普通混凝土组成材料普通混凝土的四种基本组成材料:一、水泥二、砂子三、石子四、水,品种 根据工程特点、所处环境条件及施工条件,进行合理选择。强度等级 高强度等级的水泥配制高强度等级的混凝土。,一、水泥,(一)定义:粒径在0.154.75mm之间的岩石颗粒。细骨料主要采用天然砂和人工砂。,二、细骨料,砂子技术性能,砂中有害物质含量(GB/
2、T 146842001),坚固性指标(GB/T 146842001),压碎指标(GB/T 146842001),表观密度、堆积密度、空隙率应符合如下规定:表观密度大于2500kg/m3,松散堆积密度大于1350kg/m3,空隙率小于47%。,表观密度、堆积密度、空隙率,砂的粗细程度及颗粒级配,混凝土用砂为何对粗细程度及颗粒 级配有要求?,筛分析试验评定砂的粗细程度和颗粒级配,150m,300m,600m,1.18mm,2.36mm,4.75mm,9.50mm,筛分曲线,砂的筛分曲线,细度模数的计算,Mx为3.73.1为粗砂,3.02.3为中砂,2.21.6为细砂。,技术要求有害杂质含量针片状颗
3、粒含量强度颗粒级配与最大粒径坚固性,三、粗骨料,颗粒级配与最大粒径,粗骨料颗粒级配 粗骨料的颗粒级配按供应情况分连续粒级和单粒级。,评定方法 同砂子颗粒级配的评定方法。,颗粒级配与最大粒径,最大粒径 公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。,最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4;不得超过钢筋最小净距的3/4;对于实心板,不得超过板厚的1/2且不得超过50mm;对于泵送混凝土,最大粒径与输送管道内径之比,碎石不宜大于1:3,卵石不宜大于1:2.5。,骨料粒径太大使转换梁浇筑不密实,工程实例分析,砂的坚固性,定义:指砂在自然风化和其他外界物理、化学因素作用下,抵抗破坏的能力,也即指砂的耐久性。天然
4、砂采用硫酸钠溶液法进行试验,计算总质量损失百分率;人工砂采用压碎指标值来判断砂的坚固性,一、混凝土拌合物的和易性,第三节 混凝土的性质,(一)流动性的测定,1.坍落度法:适用于坍落度不小于10mm,骨料最大粒径不大于40mm,请看坍落度试验动画,流动性的测定,2.维勃稠度法:适用于坍落度小于10mm,维勃稠度在530s的混凝土拌合物。,维勃稠度仪,泌水率测定仪(保水性),(二)影响混凝土和易性的因素,砂率 砂率是指砂用量占砂、石总用量的质量百分比。砂率过大或过小都会导致混凝土和易性变差,应选择合理砂率。,环境因素、施工条件、时间、外加剂,水泥浆量及水灰比 在水灰比不变的情况下,如果水泥浆越多,
5、则拌合物的流动性越大;但若水泥浆过多,使拌合物的流动性、粘聚性变差。,水泥品种及细度、骨料的性质 如用矿渣水泥时,坍落度较普通水泥小,泌水性增加。,砂率对混凝土坍落度的影响,混凝土立方体抗压强度及强度等级混凝土轴心抗压强度混凝土的抗拉强度,二、混凝土的强度,(一)混凝土立方体抗压强度及强度等级,GB/T 500812002规定,按标准方法制作的试件,在标准条件养护到28d龄期,测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度,以fcu表示。,1.立方体抗压强度,标准试件,(一)混凝土立方体抗压强度及强度等级,2.混凝土强度等级,立方体抗压强度标准值系指在28d龄期用标准试验方法测得的具有95保证率的
6、抗压强度,以fcu,k表示。,普通混凝土划分为十四个强度等级:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。,混凝土的抗压强度是根据混凝土的立方体抗压强度标准值划分的。,强度换算系数(GB/T 500812002),(一)混凝土立方体抗压强度及强度等级,fcu,P,fcU,fcu,k,95%,强度概率分布曲线,混凝土立方体抗压强度标准值示意图,(二)影响混凝土强度的因素,1.水泥强度等级和水灰比,混凝土强度经验公式:,式中:C/W灰水比;fcu混凝土28d抗压强度;fce水泥28d抗压强度实测值。(c 1.13)a、b经验系数;
7、碎石 a=0.46;b=0.07 卵石 a=0.48;b=0.33,2.养护的温、湿度,养护温度对混凝土强度的影响,湿度的影响,试验表明,保持足够湿度时,温度升高,水泥水化速度加快,强度增长也快。混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 502042002)规定,在混凝土浇筑完毕后,应在12h内加以覆盖并保湿养护。,没有冻结,抗压强度,砼相对强度的增长与冻结时间的关系,受冻越早,强度损失越大,,3.龄期,龄期指混凝土在正常养护条件下所经历的时间,最初的714d发展较快,28d以后增长缓慢。,n 养护龄期,n3d。,14,28,抗压强度,龄期/d,4.其它因素,施工条件,如搅拌、振捣方式。试验条件,
8、如试件的形状、尺寸、表面状态、含水程度及加荷速度 等。外加剂和掺合料的掺入。,试验条件对混凝土强度的影响,1.,试件尺寸 相同的混凝土,试件尺寸越小测得的强度越高。试件的形状当试件受压面积(aa)相同,而高度(h)不同时,高宽比(h/a)越大,抗压强度越小。表面状态:试件表面有、无润滑剂,其对应的破坏形式不一,所测强度值大小不同。加荷速度:加荷速度较快时,材料变形的增长落后于荷载的增加,所测强度值偏高。,表面状态:试件表面无润滑剂时,试件受环箍效应的影响,破坏后呈棱锥体,所测强度值偏大。加荷速度:加荷速度较快时,材料变形的增长落后于荷载的增加,所测强度值偏高。,试块破坏后呈棱锥体,提高混凝土强
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