混凝土物理力学性能、建筑砂浆物理力学性能.课件

《混凝土物理力学性能、建筑砂浆物理力学性能.课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土物理力学性能、建筑砂浆物理力学性能.课件（153页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、混凝土、砂浆性能 2017.06 南京工大缪汉良,建设工程质量检测规程 DGJ32/J 212009,混凝土抗压强度（试块） 混凝土配合比 抗渗 混凝土抗折强度（试块） 砂浆试块抗压强度 砂浆配合比,有关标准,普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T 50081-2002 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 GB/T50082-2009 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T500802016 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55-2011 建筑砂浆基本性能试验方法 JGJ /T70-2009 砌筑砂浆配合比设计规程 JGJ/T98-2010,一、混凝土物理力学性能,一、概念 混凝土

2、是由胶凝材料、集料加水以及必要时加入化学外加剂和矿物掺合料进行拌合，经硬化而成的人造石材。一般所称的混凝土是指水泥混凝土，它由水泥、水及砂石集料配制而成，其中水泥和水是具有活性的组成成分，起胶凝作用；集料只起骨架填充作用。 混凝土的物理力学性能主要有强度、变形及耐久性等三个方面的性能。 混凝土强度是混凝土的主要物理力学性能，又分为抗压强度、抗拉强度及抗折强度等，其中抗压强度是表示混凝土强度等级的主要指标。,混凝土在使用过程中，受外界干湿变化、温度变化和荷载作用会产生各种变形。反映混凝土变形主要有收缩、弹性模量及徐变三个指标。混凝土在硬化过程中由于胶体干燥、水分蒸发而引起的收缩称为干缩。混凝土的

3、应力与应变的比值为弹性横量，弹性模量又分为静弹性模量和动弹性模量。混凝土的强度越大，弹性模量越高。徐变是指混凝土在长期荷载作用下随时间而增加的变形。这种固定荷载下变形随着时间推移而增大的现象，一般要延续二年至三年才逐渐趋于稳定。徐变主要与混凝土的弹性模量有关，弹性模量越大混凝土徐变越小。,混凝土长期处在各种环境介质中，往往会造成不同程度的损害，甚至完全破坏。造成损害和破坏的原因有外部环境条件引起的，也有混凝土内部缺陷及组成材料的特性引起的。反映混凝土耐久性的指标主要有：抗渗性、抗冻性、抗碳化性、混凝上中的钢筋锈蚀、抗压疲劳强度等。,混凝土抗渗性能以抗渗等级表示，抗渗等级是按28d龄期混凝土标准

4、试件测得的所能承受的最大水压来确定。 混凝土抗冻性以抗冻等级表示，通常以龄期为28d的混凝土试件所能承受的冻融循环次数确定。 混凝土的碳化作用是二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙和水，并进一步可使全部钙离子碳化。混凝土的抗碳化能力是指测定在一定浓度的二氧化碳介质中混凝土试件的碳化程度。,二、检测依据 普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T 50081-2002 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 GB/T50082-2009,三、取样及制备要求 1、取样 同一组混凝土拌合物的取样应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的1.5倍，且宜不小于20L。 混凝土

5、拌合物的取样应在浇筑地点随机抽取。 从取样完毕到开始做各项拌和物性能试验不宜超过5min。 混凝土试块的大小应根据混凝土石子粒径确定，试件尺寸大于3倍的骨料最大粒径。,2试件制作 混凝土试件的制作应符合下列规定： (1)成型前，应检查试模尺寸并符合标准中有关规定；试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。 (2)在试验室拌制混凝土时，其材料用量应以质量计，称量精度应控制在：骨料的称量精度应为0.5%；水泥、掺合料、水、外加剂的称量精度均应为0.2%。,(3)现场取样或试验室拌制后的混凝土应在尽可能短的时间内成型，一般不宜超过15min。 (4)根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土

6、成型方法，坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动振实；大于70mm的宜用捣棒人工捣实；检验现浇混凝土或预制构件的混凝土，试件成型方法宜与实际采用的方法相同。,混凝土试件制作应按下列步骤进行： (1)取样或拌制好的混凝土拌合物应至少用铁锨再来回拌合三次。 (2)根据混凝土坍落度大小，选择成型方法： 用振动台振实制作试件： 将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口。 将试模附着或固定在振动台后开启振动台，振动持续至表面出浆为止。振动时试模不得有任何跳动，且不得过振。,用人工插捣制作试件： 混凝土拌合物应分两层装入模内，每层的装料厚度大致相等。 插捣应按螺旋

7、方向从边缘向中心均匀进行。在插捣底层混凝土时，捣棒应达到试模底部；插捣上层时，捣棒应贯穿上层后插入下层2030mm；插捣时捣棒应保持垂直，不得倾斜。然后应用抹刀沿试模内壁插拔数次。 每层插捣次数按在10000mm2截面积内不得少于12次。 插捣后应用橡皮锤轻轻敲击试模四周，直至插捣棒留下的空洞消失为止。,用插入式振动棒振实制作试件： 将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣并使混凝土拌合物高出试模口。 将振动棒插入试模振捣，直至表面出浆为止。插入试模振捣时，宜用直径为25mm的插入式振捣棒；振捣棒距试模底扳1020mm且不得触及底板，且应避免过振，以防止混凝土离析；振捣时间一般

8、为20s。振捣棒拔出时要缓慢拨出后不得留有孔洞。 (3)刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。,3试件的养护 (1)试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面。 (2)采用标准养护的试件应在温度为205的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为202，相对湿度为95以上的标准养护室中养护，或在温度为202的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护。标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔1020mm，试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋。 (3)同条件养护试件的拆模时间可与实际构件的拆模时间相同。拆模后，试件仍需同条件养护。 (4)标准养护龄期为28d(从

9、搅拌加水时计)。,四、试验方法 （一）立方体抗压强度试验 1、仪器设备 压力试验机，并符合下列要求： (1)其精度为1，试件破坏荷载应大于压力机全量程的20且小于压力机全量程的 80%。 (2)应具有加荷速度指示装置或加荷速度控制装置，并应能均匀、连续地加荷。 (3)应具有有效期内的计量检定证书。 注：以下试验项目中如无特殊说明所使用压力试验机要求与此相同。,2试验步骤 (1)试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压板面擦干净。 (2)将试件安放在试验机的下压板或垫板上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直。试件中心应与试验机下压板中心对准，开动试验机，当上压板与试件或钢垫板接近时

10、，调整球座，使接触均衡。,(3)在试验过程中应连续均匀地加荷，加荷速度: 混凝土强度等级C30时： 取每秒钟0.30.5MPa； 混凝土强度等级C30且C60时： 取每秒钟0.50.8MPa； 混凝土强度等级C60时： 取每秒钟0.81.0MPa。 (4)当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整 试验机油门，直至破坏，记录破坏荷载。,3.数据处理与结果判定 (1)混凝土立方体抗压强度应按下式计算： 式中 fce混凝土立方体试件抗压强度(MPa)； F试件破坏荷载(N)； A试件承压面积(mm2)。 混凝土立方体抗压强度计算应精确至0.1MPa；,(2)强度值的确定应符合下列规定： 三个试件测值

11、的算术平均值作为该组试件的强度值(精确至0.1 MPa)； 三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间的15时，则把最大及最小值一并去除，取中间值作为该组试件的抗压强度值； 如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15，则该组试件的试验结果无效；,混凝土强度等级C60时，用非标准试件测得强度值 均应乘以尺寸换算系数： （200mm200mm200mm）试件为1.05， （150mm150mm150mm）试件为1 （100mm100mm100mm）试件为0.95。 当混凝土强度等级C60时，宜用标准试件； 如使用非标准试件时，尺寸换算系数应由试验确定。,(二)抗折强度试验 1、

12、仪器设备 压力试验机应符合本节抗压强度试验中试验机的 要求；试验机应能施加均匀、连续、速度可控的 荷载，并带有能使二个相等荷载同时作用在试件 跨度3分点处的抗折试验装置，见图3-5所示。,试件的支座和加荷头应采用直径为2040mm、长 度不小于b+10mm的硬钢圆柱，支座立脚点为固定 铰支座，其他应为滚动支座。 2、试验步骤 (1)试件从养护地点取出后应及时进行试验，将表 面擦干净。 (2)按图装置试件，安装尺寸偏差不得大于1mm。 试件的承压面应为试件成型时的侧面。支座及 承压面与圆柱的接触面应平稳、均匀、否则应 垫平。,(3)施加荷载应保持均匀、连续。当混凝土强度等 级C30时，加荷速度取

13、每秒0.020.05MPa； 当混凝土强度等级C30且C60时，取每秒钟 0.050.08MPa；当混凝土强度等级C60时， 取每秒钟0.080.10MPa，至试件接近破坏时， 应停止调整试验机油门，直至试件破坏，然后 记录破坏荷载。 3、数据处理与结果判定 (1)若试件下边缘断裂位置处于二个集中荷载作用 线之间，则试件的抗折强度按下式计算：,式中ff混凝土抗折强度(MPa) F试件破坏荷载(N)； L支座间的跨度(mm)； h试件截面高度(mm)； b试件截面宽度(mm)； 抗折强度应精确至0.1MPa。 (2)抗折强度值的确定:三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间的1

14、5时，则把最大及最小值一并去除，取中间值作为该组试件的抗压强度值； 如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15，则该组试件的试验结果无效；,(3)三个试件中若有一个折断面位于两个集中荷载之外，则混凝土抗折强度值按另两个试件的试验结果计算。若这两个测值的差值不大于这两个测值的较小值的15时，则该组试件的抗折强度值按这两个测值的平均值计算，否则该组试件的试验结果无效。若有两个试件的下边缘断裂位置位于两个集中荷载作用线之外，则该组试件试验结果无效。 (4)当试件尺寸为100mm100mm400mm非标准试件时，应乘以尺寸换算系数0.85；当混凝土强度等级C60时，宜采用标准试件；使用非标准试件时

15、，尺寸换算系数应由试验确定。,(三)抗渗性能试验 1、仪器设备 混凝土抗渗仪：能使水压按规定的制度稳定的作 用在试件上的装置。 加压装置：螺旋或其他形式，其压力以能把试件 压入试件套内为宜。,2、试件制作 抗渗性能试验应采用顶面直径为175mm，底面 直径为185mm，高度为150mm的圆台体，或直径 与高度均为150mm的圆柱体试件(视抗渗设备要求 而定)。 抗渗试件以6个为一组。 试件成型后24h拆模，用钢丝刷刷去两端面水 泥浆膜，然后送入标准养护室内养护。 试件一般养护至28d龄期进行试验，如有特殊 要求，可在其他龄期进行。,3、试验步骤 (1)试件养护至试验前一天取出，晾干表面，在其侧

16、面涂一层熔化的密封材料；随即在螺旋或其他加压装置上，将试件压入烘箱预热过的试件套中；稍冷却后，解除压力并连同试件套装在抗渗仪上进行试验。 (2)试验从水压为0.1MPa开始，每隔8h增加水压0.1MPa，并且随时注意观察试件端面的渗水情况。 (3)当6个试件中有3个试件端面有渗水现象时，或加至规定压力（设计抗渗等级）在8h内6个试件中表面渗水试件少于3个时，可停止试验，记录下当时的水压。 (4)当试验过程中，如发现水从试件周边渗出，应停止试验，重新密封。,4、数据处理与结果判定 混凝土的抗渗等级以每组6个试件中4个试件 未出现渗水时的最大水压力计算，其计算式为： P=10H-1 式中P抗渗等级 H6个试件中有3个渗水时的压力(MPa)。,二、混凝土配合比设计,一、概念 由胶结料（如水泥）、水、细骨料（如砂 子）、粗骨料（如石子）以及必要时掺入外加剂和 矿物掺合料，按一定比例混合成为塑性状态的拌合 物