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1、 第五章 水泥混凝土与砂浆主要内容：水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质1 1普通水泥混凝土的组成设计普通水泥混凝土的组成设计2 2混凝土外加剂与掺合料混凝土外加剂与掺合料3 3路面水泥混凝土的组成设计路面水泥混凝土的组成设计4 4砂浆砂浆5 5小结与习题小结与习题6 6第一节 水泥混凝土的技术性质道路建筑材料水泥混凝土1.水泥混凝土特点（1）用途最为广泛的人造材料 成本低廉 节省能源 有利于生态保护 （2）表观简单，但结构复杂 （3）concretus生长（拉丁文） （4）使用前需现场拌制（施工工艺影响）返回返回道路建筑材料水泥混凝土（1 1）定义）定义以水泥和水组成的水泥浆体为粘结介质
2、，将分散某间不以水泥和水组成的水泥浆体为粘结介质，将分散某间不 同粒径的粗细集料胶结起来，在一定的条件下硬化成为同粒径的粗细集料胶结起来，在一定的条件下硬化成为 具有一定力学性能的一种人工石材。具有一定力学性能的一种人工石材。道路建筑材料水泥混凝土2.水泥混凝土分类按表观密度分类： 普通混凝土： 约为23502500kg/m3（道路） 轻混凝土： 为1900 kg/m3（大跨径钢筋混凝土结构物 ) 重混凝土： 达25003200 kg/m3（屏蔽辐射）低强混凝土： 28d抗压强度小于20MPa；中强混凝土： 28d抗压强度介于2050MPa ；高强混凝土： 28d抗压强度大于50MPa 。（2
3、 2）分）分 类类按强度分类:按用途分类返回返回道路建筑材料水泥混凝土优 点： 高的强度及稳定性 可塑性良好 耐久性良好 料源广泛 经济性好 工艺简单 利于环保自重大 刚度大，变形小 收缩及裂缝现象 破损修复难度大缺缺 点点：返回返回道路建筑材料水泥混凝土3.水泥混凝土优缺点4.水泥混凝土的发展历史道路建筑材料水泥混凝土道路建筑材料水泥混凝土道路建筑材料水泥混凝土（1 1）含义）含义流动性流动性+ +可塑性可塑性+ +稳定性稳定性+ +易密性易密性实质是实质是运输运输 浇筑浇筑 捣实捣实 表面处理表面处理易于进行，减少离析，保证施工质量易于进行，减少离析，保证施工质量道路建筑材料水泥混凝土5.
4、水泥混凝土的工作性稳定性稳定性固体重力产生的剪应力不超过液相的屈服应力，固体重力产生的剪应力不超过液相的屈服应力，不发生按大小分层的泌水现象不发生按大小分层的泌水现象易密性易密性捣实或振动时，克服内部和表面（和模板之间）捣实或振动时，克服内部和表面（和模板之间）阻力，以达到完全密实的能力阻力，以达到完全密实的能力可塑性可塑性不为外力作用产生脆断的塑性变形能力，与不为外力作用产生脆断的塑性变形能力，与W/C W/C 及水泥浆或砂浆的含量有关；及水泥浆或砂浆的含量有关；流动性流动性决定于分散相中固液相的比例，决定于分散相中固液相的比例，W W ，流动，流动优质混凝土具有满足运输和浇捣的要求；优质混
5、凝土具有满足运输和浇捣的要求；道路建筑材料水泥混凝土（2 2） 测定方法测定方法目前，国际上尚无一种能全面表征上述工作性的测定方法目前，国际上尚无一种能全面表征上述工作性的测定方法主要有主要有 主观评定主观评定 坍落度坍落度压入度试验压入度试验 流动度试验流动度试验 重塑性试验重塑性试验 贯入度试验贯入度试验 搅拌机试验搅拌机试验 其他方法其他方法我国规范现推荐：坍落度和维勃稠度试验我国规范现推荐：坍落度和维勃稠度试验道路建筑材料水泥混凝土1 1）坍落度试验坍落度试验美国查普曼提出（美国查普曼提出（ChapmanChapman）分三层装入，每层捣分三层装入，每层捣2525次，刮平，垂直提起圆锥
6、桶，由于垂次，刮平，垂直提起圆锥桶，由于垂 直下落引起变形。直下落引起变形。图图1 1 混凝土拌合物坍落度的测定混凝土拌合物坍落度的测定道路建筑材料水泥混凝土缺点缺点: :a:a:坍落度仅能表征流动性坍落度仅能表征流动性b:b:可能发生沿一斜面下滑甚至崩溃可能发生沿一斜面下滑甚至崩溃c:c:仅对富含水泥浆的混凝土较敏感，干硬仅对富含水泥浆的混凝土较敏感，干硬混凝土坍落度混凝土坍落度=0=0坍落度不是满意坍落度不是满意 的工作性指标的工作性指标根据混凝土拌合物根据混凝土拌合物坍落度不同，分为坍落度不同，分为流态混凝土（坍落度流态混凝土（坍落度8080mm)mm) 流动性混凝土（坍落度流动性混凝土
7、（坍落度=3080=3080mm)mm) 低流动性混凝土（坍落度低流动性混凝土（坍落度10301030mm)mm) 干硬性混凝土（坍落度干硬性混凝土（坍落度5 10105高效减水剂FDN湛江外加剂厂1030252015MG的技术指标： 1）可节省水泥10，1吨可节省水泥3040吨； 2）减水率10左右，328天强度可提高15； 3）塌落度可由35cm提高至818cm； 4）引气性能； 5）缓凝作用；道路建筑材料水泥混凝土掺量注意：功 效普通减水缓凝引气减水(超缓凝减水掺量(水泥质量)0.20.20.30.30.5温度低于温度低于1010度，强度增长缓慢，在度，强度增长缓慢，在0 0度左右，强度
8、增长到度左右，强度增长到7 7d d以后才以后才 可和基准混凝土一致，因此规定：可和基准混凝土一致，因此规定：5 5度以下和早强剂复合使用。度以下和早强剂复合使用。道路建筑材料水泥混凝土抗冻早强剂金星4型糖蜜减水剂引气剂AEA202混凝土引气剂（上海麦斯特）速凝剂喷射混凝土、喷射砂浆工程红星系列（湖南冷水江市速凝剂厂）道路建筑材料水泥混凝土2.早强剂：（1）、无机早强剂氯化物、硫酸盐系等（氯化钠、氯化钙、硫酸 钠、硫代硫酸钠）（2）、有机早强剂三乙醇胺、乙酸钠、甲酸钠等（3）、复合早强剂有机无机复合物道路建筑材料水泥混凝土早强机理氯盐类：氯离子吸附于硅酸三钙、硅酸二钙上，增加了水泥颗粒分散度，
9、加速水泥初期水化反应；硫酸盐类：硫酸钠融解于水中，与水泥水化产物氢氧化钙反应生成氢氧化钙与颗粒很细的硫酸钙，后者与C3A水化速度快的多，氢氧化钙能提高C3A与石膏的溶解度，加速硫铝酸钙的生成，从而早强。三乙醇胺类：能够加速C3A与石膏反应生成硫铝酸钙，还能起到催化作用。 返回道路建筑材料水泥混凝土第四节 路面水泥混凝土的组成设计道路建筑材料水泥混凝土1.路面普通水泥混凝土(1)路面普通混凝土组成材料的技术要求1)水泥品种与强度要求：特重、重交通等级的水泥 混凝土路面，应优先采用旋窑道路硅酸盐水泥，中、 轻交通路面，也可采用矿渣硅酸盐水泥。2）粉煤灰3）粗集料4）细集料品种与质量要求5）外加剂6
10、）水道路建筑材料水泥混凝土2.路面普通混凝土配合比设计指标（1）设计弯拉强度标准值（2）施工和易性1）路面混凝土拌合物的施工方式2）路面混凝土拌合物的施工和易性要求（3）耐久性道路建筑材料水泥混凝土3.路面普通水泥混凝土配合比设计步骤（1）配制弯拉强度 （2）水灰比的计算、校核及确定 （3）选取砂率 （4）计算单位用水量 （5）确定单位水泥用量 （6）单位粉煤灰用量 （7）砂石材料用量道路建筑材料水泥混凝土第五节 砂浆道路建筑材料水泥混凝土1.砌筑砂浆的技术性质新拌砂浆的施工和易性 新拌砂浆的施工和易性包括流动性和保水性两个 方面的要求1）流动性：砂浆的流动性是指其在重力或外力作 用下流动，能
11、在粗糙的砖，石基面上铺筑成均匀的薄 层并能与底面很好粘结的性能。2）保水性：砂浆保水性是指砂浆保持水分的能力 ，即新拌砂浆在运输过程中，不易产生分层，析水现 象，水不易从砂浆中分离出来的性质。道路建筑材料水泥混凝土2.砂浆的组成材料（1）水泥砂浆通常由水泥，矿渣水泥，火山灰水泥等配制 。 （2）掺合料和外加剂为了节约水泥并改善施工和易性，砂浆中可以掺 加各种掺合料，如粉煤灰、石灰、石膏和粘土等。 （3）细集料砂浆用砂应符合混凝土用砂的技术性能要求道路建筑材料水泥混凝土3.砂浆的配合比（1）砌筑砂浆配合比计算与确定1）水泥混合砂浆配合比计算2）水泥砂浆的配合比确定3）砂浆配合比试配、调整与确定
12、（2）抹面砂浆的配合比1）普通抹面砂浆2）防水砂浆道路建筑材料水泥混凝土本章小结本章主要介绍了水泥混凝土的发展历史、 特点、分类以及优缺点，混凝土的外加剂， 砂浆。并以此为基础学习了普通混凝土的配 合比设计。通过学习，要求学生了解水泥混 凝土的技术性质，掌握普通混凝土的配合比 设计。道路建筑材料水泥混凝土课后习题5-1试述混凝土拌合物施工和易行的含义，影响混凝土拌合物和易性的主 要因素及改善措施 5-2解释下列关于混凝土强度名词的含义： （1）立方体强度标准值（2）强度等级（3）混凝土配制强度 （4）劈裂抗拉强度（5）抗折强度 5-3试述“水灰比定则”的意义，简述影响混凝土强度的主要因素及提高
13、 混凝土强度的主要途径。 5-4水泥混凝土热胀冷缩特性对其路用性能有何影响？ 5-5普通水泥混凝土的组成材料在技术性质上有哪些主要要求？ 5-6简述普通水泥混凝土初步设计步骤。经初步计算所得的配合比，为什 么还要进行试拌、调整？试拌、调整的内容是什么，如何进行？ 5-7混凝土外加剂按其功能可分为几类？试述减水剂和引气剂的作用机理 和应用效果。 5-8简述路用普通水泥混凝土配合比设计步骤。道路建筑材料水泥混凝土5-9试设计某跨度6m预应力T梁用水泥混凝土的配合比。设计资料水泥混凝土设计强度等级C40，工程要求的强度保证率为 95%，水泥混凝土施工强度标准差6.0MPa;要求混凝土拌合物的坍落度
14、为3050mm.组成材料及性质：水泥P.152.5级，实测抗压强度58.5MPa，密度 =3100kg/m；碎石用一级石灰岩轧制，最大粒径20mm，表观密度为 2780kg/m，现场含水率为1.0%；砂为清洁河砂，细度模数=2.4，表观 密度=2680kg/m，现场含水率为5.0%；水符合水泥混凝土拌合用水要 求；减水剂用量0.8%，减水率为12%；粉煤灰符合级灰标准，表观密 度为2120kg/m。设计要求（1）计算混凝土初步配合比（不掺减水剂和粉煤灰），并 按现场含水率折算为工地配合比；（2）计算掺加0.8%减水剂后，混凝土的初步配合比。（3）用超量取代法计算粉煤灰混凝土的初步配合比。道路建筑材料水泥混凝土
