《土木工程材料详细课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土木工程材料详细课件（100页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、级 别 名 称 坍落度(mm) 低塑性混凝土 塑性混凝土 流动性混凝土 大流动性混凝土 T1 1040 5090 100150 160 T2 T3 T 混凝土按坍落度的分级 塑性混凝土施工时要根据构件截面尺寸大小钢筋 疏密和捣实方法来确定。 混凝土灌筑时的坍落度 7090 项 次 结 构 种 类坍 落 度 (mm) 基础或地面等的垫层 无配筋的大体积结构(挡土墙、 基础等)或配筋稀疏的结构 板、梁和大型及中型截面的 柱子等 配筋密列的结构(薄壁、斗仓、 筒仓、细柱等) 配筋特密的结构 1 2 3 4 1030 3050 5070 4.3.2.2 维勃稠度试验维勃稠度试验 坍落度小于10 mm
2、的干硬混凝土拌和物的流动性用 维勃稠度表示，单位为s 维勃稠度试验适用于骨料最大粒径不超过40 mm ， 维勃稠度在530s之间的混凝土拌和物。 根据维勃稠度混凝土分四级： 超干硬性（31s） 特干硬性（3021s） 干硬性（2011s） 半干硬性（105s） 维勃稠度法 维勃稠度仪 4.3.3. 影响和易性的主要因素影响和易性的主要因素 水灰比：水灰比：混凝土中用水量与水泥用量的比例。 无论是水泥浆数量影响还是水灰比影响，实际上 都是用水量影响，影响新拌混凝土和易性的决定 因素是单位体积混凝土用水量多少。 固定用水量定则：固定用水量定则：骨料一定，单位用水量一定， 单位水泥用量增减不超过50
3、100kg，坍落度基本 保持不变。 固定单位用水量，变化水灰比，既满足和易性要 求，又满足强度要求。 4.3.3.1 水泥浆的数量和水灰比的影响水泥浆的数量和水灰比的影响 干硬性和塑性混凝土的用水量(kg/m) 碎石最大粒径 (mm) 拌合物稠度 卵石最大粒径 (mm) 坍落度 (mm) 项目指标102040162040 维勃 稠度 (s) 1520 1015 510 1030 3050 5070 7090 175160145180170155 180165150185175160 185170155190180165 190170150200185165 200180160210195175
4、 210190170220205185 215195175230215195 180 含砂率 (mm) 坍 落 度， (合理) 4.3.3.2 砂率的影响砂率的影响 砂率砂率:细骨料含量占骨料总量的百分率. 应在用水量和水泥用量不变的情况下选取可使 拌和物获得所要求的流动性及良好粘聚性和保 水性的合理砂率. （3）外加剂 加入减水剂和引气剂可明显提高拌和物流动 性，引气剂可有效改善粘聚性和保水性。 (1)水泥 主要是水泥品种和水泥细度的影响。 (2) 骨料 级配好、表面光滑的骨料和易性好；粒径大的骨 料流动性好。 4.3.3.3 组成材料性质的影响组成材料性质的影响 4.3.3.4 温度和时间
5、的影响温度和时间的影响 拌和物流动性随温度升高而降低； 拌和物流动性随时间延长而降低。 4.44.4 硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度 我国以立方体抗压强度为混凝土强度的特征值。 标准的普通混凝土抗压强度试验条件： 立方体试件： 非标准尺寸应进行修正： 200200200mm 1.05 100100100mm 0.95 尺寸： 150150150mm 4.4.1 混凝土的抗压强度与强度等级混凝土的抗压强度与强度等级 养护养护 ： 标准养护(203 相对湿度90以上或置于水中) 试验龄期：试验龄期：28d（在标准养护条件下养护28天） 以标准方法测试、计算得到的抗压强度称为混凝土 立方体抗压强度
6、。 混凝土立方体强度取值：混凝土立方体强度取值： 1.每组三个试块； 2.以三个试块的算术平均值作为该组试件的抗压强 度代表值； 3.三个测值中最大值或最小值中如有一个与中间值 的差值超过中间值的15%时，取中间值为代表值。 4.两个测值与中间值之差均超过中间值的15%，该 组试件试验结果无效。 立方体抗压强度标准值 按标准方法制作养护的边长为150mm的立方 体试件，在28天龄期，用标准试验方法测得的具 有95%保证率的立方体抗压强度。 强度，fcu Q% P% t fcu,kfcu 概 率 密 度， (fcu) 混凝土的强度等级混凝土的强度等级 我国将普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分
7、为12个等级 C7.5， C10， C15， C20， C25， C30， C35， C40， C45， C50， C55， C60 “C”为混凝土强度符号， “C”后面的数值即为 混凝土立方体抗压强度标准值。 棱柱体抗压强度棱柱体抗压强度 fcp(轴心抗压强度轴心抗压强度) 工程实际中，受压构件常为棱柱体（或圆柱体）而 不是立方体，采用棱柱体试件能比立方体试件更好 地反映混凝土的实际受压情况。 由棱柱体试件测得的抗压强度称为棱柱体抗压强度， 又称轴心抗压强度。 试件 150150300mm 非标准尺寸棱柱体试件高与宽之比应在23间。 轴心抗压强度与立方体抗压强度之间的关系： fcp =（ 0
8、.70.8 ） fcc 砼劈拉强度 fts 压应力 拉应力 劈裂试验时垂直于受力面的应力分布 A p f 2 ts fts 劈裂抗拉强度MPa P 破坏荷载， N； A 试件劈裂面面积， mm2。 4.4.2 影响混凝土抗压强度的主要因素影响混凝土抗压强度的主要因素 4.4.2.1 水泥强度等级和水灰比的影响水泥强度等级和水灰比的影响 水泥强度等级和水灰比是影响混凝土抗压强度的 主要因素,也是决定因素. 在水泥强度等级相同的条件下,水灰比越小,水泥 石的强度越高,从而使混凝土的强度也越高. 在原材料一定的情况下,混凝土28天龄期抗压强 度与水泥实际强度及水灰比之间存在下列关系 (经验公式):
9、)( cecu B w c Aff C 每立方米混凝土中的水泥用量，kg； W 每立方米混凝土中有水量，kg； fcu 砼28天抗压强度，MPa； fce 水泥的实际强度，Mpa。 灰水比(水泥与水质量比)； W C fce fce，k rc 水泥标号的强度富裕系数 一般可取1.13 水泥标号的强度标准值 A、B 经验系数(与混凝土粗骨料有关)： 碎石 A0.48 B = 0.52 卵石 A0.50 B = 0.61 4.4.2.2 骨料的影响骨料的影响 骨料强度比水泥石高，不直接影响混凝土 强度，但骨料本身强度降低，配制混凝土 强度也降低。骨料表面粗糙与水泥石粘结 力大，混凝土强度高，但随着
10、水灰比增大， 强度降低。 4.4.2.3 龄期与强度的关系龄期与强度的关系 强度随龄期增长而增长，强度发展与龄期的对 数大致成正比关系。 f lgn fn f28 lg28lgn 2828 lg lg nn f f 4.4.2.3 养护湿度及温度的影响养护湿度及温度的影响 混凝土成型后必须进行适当养护,养护过程需要控 制的参数为湿度和温度。 一般情况下,使用硅酸盐水泥、普通水泥和矿渣水 泥浇水养护时间不少于7天，火山灰水泥和粉煤 灰水泥不少于14天。 养护温度对混凝土强度发展也有很大影响，养护 温度高，可提高混凝土早期强度。 混凝土受冻前龄期越长对强度发展影响越小。 养护的温度和湿度 28 0
11、 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 1 37 4 13 23 32 41 49 试验龄期，d 抗压 强度， 23 养护 28d 混凝 土的 百分 率 40 04812 1620 2428 10 20 30 混凝土强度与冻结日期的关系 抗 压 强 度， Mpa 龄 期，d 增长1d后冻结 增长10d后冻结 增长7d后冻结 增长5d后冻结 增长3d后冻结 365 20 40 60 80 100 120 140 160 37 14 2890 长期保持潮湿1d 养 护 28 d 强 度， 龄 期，d 长期保持潮湿14d 长期保持潮湿7d 长期保持潮湿3d 混凝土强度
12、与保持潮湿日期的关系 5. 提高砼强度的措施 提高水泥标号， fce； 掺入外加剂及掺合料 降低水灰比； 改善养护条件(蒸汽或蒸压养护) 提高振实度 4.5 硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性 4.5.1 混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性 混凝土抵抗压力液体渗透作用的能力。以抗渗标号 (Pn)表示。 抗渗标号：混凝土试件所能承受最大水压力(MPa)， 如P4、P8 等。 抗渗性分为：P4， P6，P8， P10，P12 等5个等级； 提高抗渗性的措施：降低水灰比，采用减水剂，骨料 级配良好，加强养护等。 4.5.2 混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性 混凝土含水时抵抗冻融循环作用而不破坏的能力。 以抗
13、冻标号表示。 抗冻标号：混凝土试块在吸水饱和后于1520 反复冻融循环，用抗压强度下降不超 过25%，且重量损失不超过5%时所能承 受的最大冻融循环次数表示。 抗冻性分为：F10， F25， F50，F100， F150， F200，F250， F300 等9 个等级； 提高抗冻性措施：提高密实度，减小水灰比，掺 加引气剂或减水型引气剂。 4.5.3 混凝土的抗腐蚀性混凝土的抗腐蚀性 主要抵抗化学侵蚀（淡水、硫酸盐、酸、碱、氯 离子等）。 海水中氯离子对钢筋锈蚀，破坏混凝土。 提高抗侵蚀性措施：选用合适的水泥品种，提高 密实度。 4.5.4 混凝土的碳化混凝土的碳化 Ca(OH)2+ CO2
14、+H2O CaCO3 +2H2O 环境中二氧化碳和混凝土内水泥石中的氢氧化钙反 应生成碳酸钙和水，从而使混凝土碱度降低（中性 化）的现象。 有利有弊，利少弊多： 利：生成的碳酸钙填充水泥石孔隙，提高密实度， 对有害介质侵入缓冲作用。 弊：使钢筋锈蚀，引起细微裂缝，强度降低。 提高抗碳化能力措施：降低水灰比，采用减水剂， 提高密实度。 4.5.5 混凝土的碱混凝土的碱-骨料反应骨料反应 混凝土的碱-骨料反应： 混凝土中含有活性二氧化硅的骨料与所用水泥中 的碱在有水的条件下发生反应形成碱-硅酸凝胶， 此凝胶吸水无限膨胀导致混凝土开裂的现象。 预防措施：采用低碱水泥，骨料非活性，掺引气 剂、混合材料
15、，减小水灰比。 4.64.6 硬化混凝土的变形性硬化混凝土的变形性 研究混凝土变形性的意义： 实际使用中的混凝 土总是处于不同程度的约束状态，混凝土的体积变化 （变形）会由于约束的作用在内部产生拉应力。混凝 土能承受较高的压应力而抗拉强度却很低（不超过抗 压强度10%），由于体积变化过大产生的拉应力一旦 超过其自身抗拉强度，就会引起混凝土开裂，产生裂 纹，严重影响混凝土承受荷载能力，损害混凝土耐久 性和外观。 4.6.1 化学减缩化学减缩 混凝土由水泥的水化反应所产生的固有收缩，原因 是水泥水化物的固体体积小于水化前反应物的总体 积. 体积收缩变形不能恢复。 观察到的收缩率很小，并在干燥收缩中
16、一起计算。 虽然化学减缩率很小，但在混凝土内部还是会产生 细微裂缝，影响混凝土的受载性能和耐久性。 4.6.2 温度变形温度变形 一般室温变化对混凝土无很大影响，但温度变化很大时会 对混凝土产生重要影响。 当温度变化引起骨料体积变化和水泥石体积变化相差很大， 或骨料颗粒之间膨胀系数差别很大都会产生有破坏性的内应 力，导致混凝土裂纹与剥落。 当温度降低时，混凝土冷收缩受完全约束所产生的弹性拉 应力非常大。 混凝土内部与外部的温差对体积稳定性产生影响，即大体 积混凝土温度变形。混凝土内部由于水泥水化放热温度升高 且混凝土导热能力低热量聚集在内部长期不易散失，混凝土 表面散热快、温度低，造成内、外热变形不一致 ，内部、外 部约束应力不一致产生裂纹。 空气中养护 应变10
