《道路工程材料 第三章 水泥混凝土和砂浆1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《道路工程材料 第三章 水泥混凝土和砂浆1（132页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目三水泥混凝土和砂浆 一 混凝土的定义 广义混凝土 胶凝材料 粗细骨料 水 狭义混凝土 水泥 砂 石 水 外加剂 掺合料 二 混凝土的分类1 按表观密度分 重混凝土 普通混凝土 轻混凝土 2 按胶凝材料分 水泥混凝土 沥青混凝土 3 按用途分结构混凝土 防水混凝土 道路混凝土 耐热混凝土 4 按生产和施工方法分 泵送混凝土 喷射混凝土 碾压混凝土 5 按强度等级分 普通混凝土 C60低 中强的划分高强混凝土 C60超高强混凝土C100以上 三 混凝土的优缺点 罐车 输送泵 输送管道 1 普通水泥混凝土一 普通水泥混凝土的组成材料 混凝土的结构 各组成材料的作用水泥浆 填充 胶结 润滑砂 石
2、骨架作用 抑制收缩作用 水泥 1 水泥品种的选择2 水泥强度的选择 细集料 砂 0 15 4 75mm 1 分类天然砂 天然岩石风化而成 河砂 海砂 山砂 湖砂 人工砂 天然岩石轧碎而成 2 技术要求砂按技术要求分为三类 I类宜用于强度等级 C60的混凝土II类宜用于强度等级C30 C60的混凝土及有抗冻抗渗或其他要求的混凝土 III类宜用于强度等级 C30的混凝土和建筑砂浆 3 砂的品质要求 有害杂质含量 压碎值和坚固性 砂的粗细程度和颗粒级配 砂的粗细程度和颗粒级配 定义 不同粒径的砂粒 混合在一起后总体砂的粗细程度 为了节约水泥 选粗砂 颗粒级配 不同粒径和数量比例的砂子的组合或搭配情况
3、 级配的目的 为节约水泥和提高强度 颗粒级配的评定方法 级配区和级配曲线 0 6mm 控制粒径 A1 A3A5 A6 4 75mm和0 6mm不可以有超出 级配区 级配区 粗集料 4 75mm 1 强度和坚固性 强度 指标 岩石立方体抗压强度压碎指标 压碎指标越小 坚固性越好 坚固性硫酸钠溶液法 粗骨料按技术要求分为 类 类 类 2 有害杂质含量 3 最大粒径和颗粒级配 最大粒径定义 粗集料公称粒级的上限叫该粒级的最大粒径 颗粒级配连续级配间断级配单粒级 4 颗粒形状和表面特征 球形 立方体较好但针 片状颗粒不好 降低强度 增大空隙率 降低和易性 表面特征 卵石 使砼流动性f 碎石 使砼f 但
4、流动性 5 碱活性检验 混凝土拌和用水 饮用水地表水地下水工业废水生活污水 海水 只能用来拌无饰面要求的素混凝土 罐车 输送泵 输送管道 温故知新 砂的粗细程度和颗粒级配 粗集料的最大粒径和颗粒级配 混凝土拌和用水 补充内容 集料的含水状态 干燥状态 气干状态 饱和面干状态 湿润状态 二 普通水泥混凝土的技术性质 硬化前 和易性 硬化后 强度 耐久性 变形 混凝土和易性 内容提要 和易性的概念 和易性的测定方法 影响和易性的主要因素 改善和易性的主要措施 混凝土拌和物 混凝土的各组成材料按一定比例配合 搅拌而成的还未凝固的混凝土 叫混凝土拌和物 也叫新拌混凝土 混凝土的施工过程 振捣 一 和易
5、性的概念 1 定义 混凝土拌和物在一定的施工条件下 易于各工序 搅拌 运输 浇注 振捣 施工操作 并获得质量稳定 整体均匀 成型密实的性能 2 和易性的三个方面 流动性 粘聚性 保水性 流动性 反映混凝土的稠度 影响施工的难易及混凝土的质量 粘聚性 各材料之间有一定的粘聚力 使混凝土保持整体完整的性能 使混凝土保持整体均匀的性能 保水性 混凝土保持内部水分的能力 总结 流动性 粘聚性 保水性三者之间互相关联 又互相矛盾 和易性是一个综合概念 必须综合评定 二 和易性的测定 坍落度法 试验仪器 坍落度筒 注意 坍落度是属于长度单位 常用MM来表示 坍落度越大流动性越好 粘聚性 评定方法 用捣棒在
6、混凝土侧面轻轻敲打 看锥体是否逐渐下降 保水性 评定方法 看锥体周围是否有大量的水泥浆析出 维勃稠度仪 三 影响和易性的主要因素 1 水泥浆的数量W C一定时 水泥浆越多 流动性越好 但过多 粘聚 保水性下降 流浆 f 耐久性下降 W C一定时 水泥浆过少 干硬 易崩塌 W C越小 流动性越差 过小 干硬 不易施工 2 水灰比的影响 水泥浆数量一定时 W C越大 流动性越好 但W C太大 粘聚性 保水性下降 易离析 分层 且强度 耐久性下降 3 单位用水量 对坍落度影响最大的因素 4 砂率定义 砂率过大 过小都不好砂率过大 则集料空隙率 总表面积都增大 导致流动性变差 砂率过小 流动性也变差
7、合理砂率 在水泥浆用量一定时 能使新拌混凝土获得最大流动性 且能保持良好的粘聚性 保水性时的砂率叫合理砂率 5 水泥的品种和集料的性质 6 外加剂 7 温度与搅拌时间 四 改善工作性的主要措施 1 调节混凝土的材料组成 2 掺加各种外加剂 3 提高振捣机械的效能 练习题 案例分析1 概况 某混凝土搅拌站原混凝土配方均可生产出性能良好的泵送混凝土 后因供应的问题进了一批针片状颗粒多的碎石 当班技术人员未引起重视 仍按原配方配制混凝土 后来发现混凝土坍落度明显下降 难以泵送 临时现场加水泵送 请对此过程进行分析 案例分析2 概况 某车间盖房屋 采用预制空心板及12m现浇钢筋混凝土主梁 4月份开工
8、使用进场已经3个多月并存放于潮湿地方的水泥 后来拆完主梁底模板 几天后房屋全部坍塌 请分析原因 总结 和易性是一个综合概念 和易性的测定 和易性的影响因素 单位用水量 砂率 二 硬化后混凝土的力学性质 1 强度混凝土硬化后要求具有足够的强度和耐久性 强度的分类 抗压强度 抗拉强度 抗弯强度 抗剪强度 1 抗压强度 立方体抗压强度 fcu 立方体抗压强度的测定 标准试件 150 150 150标准养护 20 3 90 龄期 28天抗压强度 fcu 非标准尺寸 100 100 100150 150 150200 200 200 为说明工程中混凝土达到的实际强度 应该怎么办 同条件养护 立方体抗压强
9、度标准值 有95 强度保证率的抗压强度 举例 C30100个试块 强度分别为38 39 34 32 31 29 28 21 24 27MP至少要有95个试块的强度要大于30MP 强度等级 C 立方体抗压强度标准值 2 抗弯拉强度试件尺寸为150 x150 x550mm 养护28d 测定其强度值 3 混凝土的轴心抗压强度 fcp 150 150 300 h a越大f越低 Fcu在10 55MPaFcp 0 7 0 8 fcu 抗拉强度低1 10 1 20 4 立方体劈裂抗拉强度 fts 轴拉法 荷载不易对准试件的轴线 夹具处易发生破坏劈裂法 测劈裂抗拉强度 用劈裂法间接求抗拉强度 2 影响混凝土
10、强度的因素 1 材料组成对水泥混凝土强度的影响 水泥强度等级和水灰比 主要因素 W C不变时 f强度等级越大则砼强度越大 水泥强度等级一定时 W C越小 f越高 但过小时 由于砼过于干硬 不易振捣密实 f要下降 强度与水灰比的关系 强度与灰水比的关系 采用碎石 a 0 46 b 0 07采用卵石 a 0 48 b 0 33 fce 水泥的实际强度 a 集料特征集料质量方面考虑集料粒形表面特征级配 浆集比达到最优浆集比后 强度随浆集比的的增加而降低 2 养护的温度及湿度 3 龄期 最初 内 强度增长较快 以后增长较慢 看图4 10 4 试验条件的影响 试件的尺寸 试件的形状 表面状态 加荷速度
11、3 提高砼强度的措施1 采用高强度等级水泥或早强型水泥2 赠加混凝土的密实度3 蒸汽和蒸压养护4 掺加外加剂 4 变形 分为 非荷载作用下的变形荷载作用下的变形 1 非荷载作用下的变形 1 化学收缩2 干湿变形3 温度变形 2 荷载作用下的变形 弹 塑性变形与弹性模量 徐变徐变 也叫蠕变 它是一种随时间而增长的变形 它是随时间而延长的塑性变形 三 混凝土的耐久性 1 抗冻性100mmx100mmx400mm的棱柱体 170C 50C冻融循环 测定混凝土试件所能承受的循环次数 有确定其抗冻能力 抗冻标号等级 D25D50D100D150D200D300 2 耐磨性测定150mmx150mmx15
12、0mm试件 养护17d60C烘干后 在200N负荷下磨50转 测其单位面积质量损失3 碱集料反应 定义 条件 含碱量 0 6 骨料中有活性SO2 水 我国现行规范用最大水比灰及最水水泥来控制混凝土的耐久性 三 普通水泥混凝土的组成设计 一 概述如何获得质量良好的混凝土 1 要有合理的配合比2 要有质量稳定 性能良好的原材料3 有良好的施工工艺 保证施工质量 配合比设计 计算各种材料的搭配比例 量 注意 1立方米干燥状态 1 配合比的表示方法单位用量表示法 以1M3砼中各种材料的用量表示 举例 相对用量表示法 把水泥的质量定为1 然后按水泥 细骨料 粗骨料 水灰比的顺序写 2 配合比设计的基本要
13、求 满足结构设计要求的强度等级 满足施工要求的和易性 满足环境要求的耐久性 在上面三个前提下 满足经济性 节约水泥 降低成本 要求 3 混凝土配合比设计的步骤计算初步配合比 提出基准配合比 确定试验室配合比 换算施工配合比 补充内容 混凝土配合比设计的三个参数 W C砂率单位用水量 砂石比浆骨比 二 普通混凝土配合比设计方法 以抗压强度为指标的计算方法 1 初步配合比的确定 强度标注差 标准差的确定方法 A 根据资料用统计方法计算出B 当无统计资料时 按表4 27取 2 确定水灰比 校对水灰比为保证耐久性 103页表格 3 选取1m3混凝土的用水量 Mwo 干硬性和塑性混凝土 W C在0 40
14、 0 80查表 W C 0 40试验确定 流动性及大流动性的混凝土 未掺外加剂时 以坍落度90mm为基础 坍落度每增加20mm 用水量赠加5KG 掺外加剂时 4 计算1m3混凝土的水泥用量 Mco 校对水泥用量 5 选用合理砂率 坍落度为10 60mm时 查表4 30 坍落度 60mm 由试验确定 或坍落度每增大20mm 砂率增大1 坍落度 10mm 试验确定 6 计算粗 细骨料的用量 MsoMgo 质量法 体积法 试配 调整提出基准配合比 目的 为满足和易性 3 检验强度 确定试验室配合比 目的 提出满足强度的配合比 4 换算成施工配合比 例 砂的含水率为1 石子的含水率为3 试验室配合比为
15、水泥350砂660石子1160水泥200 82页例题 四 普通水泥混凝土的质量控制 一 混凝土质量的波动影响混凝土质量的因素有 1 原材料的质量和配合比原材料中对质量影响最大的是水泥配合比 现场含水率变化时 应及时调整施工配合比 防止杂质混 配合比应得到正确 准确地执行称料容许误差 水 水泥为 1 砂 石 2 2 施工工艺 拌合方式 人工 机械 运输时间 应考虑水泥的水化反应速度对运输时间的限制 浇灌或振捣情况 养护时间 湿度3 养护方法 保湿 覆盖 洒水 保温 保证水泥能在正常的温度范围内水化 4 试验条件取样方法 试件成型 养护条件等 二 混凝土质量评定方法混凝土质量评定一般以抗压强度作为
16、评定指标1 统计方法 已知标准差 当强度等级C20时 尚应满足 2 统计方法 未知标准差 n 10组为验收系数 见P99表3 28Sfm必须 0 6fm k3 非统计方法 n 10 三 混凝土生产质量水平混凝土抗压强度评为合格得满分 不合格为零分抗弯拉强度评定n 10组时 n 20时 允许有一组R 0 85RS2但不得小于0 75RS2 高速 一级路均不得小于0 85RS2N 10时 五 混凝土的外加剂 外加剂 拌和时加入 用来改善混凝土性能的物质 掺量 水泥质量的5 一 外加剂的分类改善流变性能 减少剂 引气剂调节凝结时间 硬化性能 缓凝 促凝改善耐久性 防水剂 引气剂 阻锈剂其它方面 着色剂 膨胀剂 二 减水剂 定义 在混凝土稠度不变的条件下 具有减水增强作用的外加剂 1 减水剂的作用机理 2 减水剂的技术经济效果 3 常用减水剂 普通减水剂 高效减水剂 普通减水剂 木质素系减水剂 木钙 木钠 木镁掺量 水泥质量的0 2 0 3 副作用 缓凝 混凝土强度下降 萘系高效减水剂 树脂系无副作用适用于高强砼 高性能砼 提高耐久性 三 早强剂 2 作用原理 促进水泥和水反应 使早期产物增多
