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文檔簡介
拌混凝土的技術性質第1頁/共152頁一、和易性(工作性)的概念和易性是砼拌合物的施工操作(拌合、運輸、澆灌、搗實)的難易程度和抵抗離析作用程度并能獲得質量均勻,密實砼的性能。和易性主要包括流動性、粘聚性和保水性:和易性粘聚性保水性流動性易達結構均勻易成型密實好好砼拌合物在本身自重或施工機械振搗作用下,能產(chǎn)生流動并且均勻密實地填滿模板中各個角落的性能。砼拌合物在施工過程中互相之間有一定粘聚力,不發(fā)生分層、離析、泌水,保持整體均勻的性能。砼拌合物保持水分不易析出的能力。保證混凝土硬化后的質量第2頁/共152頁和易性的含義1、流動性:流動性是砼拌和物在自重或施工振搗的作用下,產(chǎn)生流動,并均勻、密實地填滿模型的性能。流動性反映拌和物的稀稠,關系著施工振搗的難易和澆灌的質量。2、粘聚性(抗離性):是砼拌合物在施工過程中互相之間有一定粘聚力,不發(fā)生分層、離析、泌水,保持整體均勻的性能。3、保水性:保水性是砼拌合物保持水分不易析出的能力。砼拌合物中的水,一部分是保證水泥水化所需水量,另一部分是為使砼拌合物具有足夠流動性,便于澆搗所需的水量。第3頁/共152頁混凝土拌合物的和易性
工程施工要求混凝土拌合物具有哪些性能?流動性,便于澆灌與填充模具;(操作方便,易于搗實成型)均勻性,骨料在水泥漿中分布均勻,水泥顆粒在水中分布均勻;不分層。保水性,水不泌出、離析。良好性能的標志:運輸中不易分層離析;澆灌時容易搗實或自密實;成型后表面容易修正。
第4頁/共152頁分層離析與泌水現(xiàn)象及其危害分層離析現(xiàn)象:粗骨料從混凝土的水泥砂漿中分離出來的傾向,與拌和物的粘聚性有關。危害:分層離析將導致硬化后的混凝土產(chǎn)生蜂窩和麻面,影響均勻性。泌水現(xiàn)象:混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面,這種現(xiàn)象叫泌水,與拌和物的保水性有關。危害:泌水導致混凝土中粗骨料和水平鋼筋下方形成水囊和水膜,降低骨料或鋼筋與水泥石的粘結力;表面還會形成疏松層等。第5頁/共152頁骨料水可見表面泌水內泌水第6頁/共152頁鋼筋沉降裂縫水囊混凝土表面第7頁/共152頁塑性收縮裂縫第8頁/共152頁變截面處因沉降引起開裂的示意圖沉降裂縫第9頁/共152頁和易性良好的混凝土第10頁/共152頁問題?和易性不良的混凝土拌合物,施工后會出現(xiàn)什么情況?答:填充不密實,產(chǎn)生蜂窩、麻面、空洞等缺陷;表面出現(xiàn)疏松層,粗骨料顆粒和水平鋼筋的下面會出現(xiàn)水囊或水膜等,界面結構不密實;造成組成不均勻,上層水泥漿多于底層,下層骨料多于上層,表面水泥漿中含水量多于內部。為什么混凝土拌合物會出現(xiàn)和易性不良?答:混凝土拌合物由固相與液相組成,二者的比例不當影響拌合物的和易性;固相與液相的密度相差較大,而且骨料粒徑較大,容易在自重作用下,發(fā)生層析;第11頁/共152頁二、和易性的評定定量測定拌合物的流動性、輔以直觀經(jīng)驗評定粘聚性和保水性。1.坍落度法測定混凝土拌合物在自重作用下產(chǎn)生的變形值——坍落度(單位mm)。適用范圍:集料最大粒徑不大于40mm;坍落度值不小于10mm的低塑性混凝土、塑性和流動性混凝土。塑性混凝土的流動性用坍落度或坍落擴展度表示第12頁/共152頁坍落度試驗標準圓錐筒將拌和物等體積地分三層填入圓錐筒中每一層用搗棒插搗25下用灰刀將表面抹平垂直提起圓錐筒,拌和物將在自重作用下向下坍落量出坍落的毫米數(shù)—坍落度200mm100mm300mm第13頁/共152頁坍落度試驗坍落度直尺坍落擴展度第14頁/共152頁裝第1層并插搗25次裝第2層并插搗25次裝第3層并插搗25次抹平表面提起圓錐筒測量坍落高度坍落度試驗步驟坍落度測量擴展度測量第15頁/共152頁16坍落度的測定方法第16頁/共152頁17第17頁/共152頁18測量坍落度值第18頁/共152頁
根據(jù)坍落度的不同,將混凝土拌合物分為四級:
T1級—低塑性混凝土(坍落度10~40mm);
T2級—塑性混凝土(坍落度50~90mm);T3級—流動性混凝土(坍落度100~150mm);
T4級—大流動性混凝土(坍落度≥160mm)。如坍落度值大于220mm,應用鋼尺測量混凝土擴展后的最大和最小直徑,取平均值為擴展度。當T<10mm時,為干硬性砼。用維勃稠度(s)來表示。坍落度測量結果的評定第19頁/共152頁坍落度與擴展度測定第20頁/共152頁第21頁/共152頁第22頁/共152頁第23頁/共152頁第24頁/共152頁坍落度試驗
在測定坍落度的同時,用目測的方法評定粘聚性和保水性:粘聚性的檢查方法——是用搗棒在已坍落的混凝土拌合物錐體一側輕輕敲打,如果錐體逐漸下沉,則表示粘聚性良好;如果錐體突然倒塌,部分崩裂或出現(xiàn)離析現(xiàn)象,則表示粘聚性不好。保水性的檢查——則是觀察混凝土拌合物中稀漿的析出程度,如有較多的稀漿從錐體底部流出,錐體部分也因失漿而骨料外露,則表明混凝土拌合物的保水性不好;如坍落筒提起后無稀漿或僅有少量稀漿自底部析出,則表示混凝土拌合物保水性良好。第25頁/共152頁需考慮的因素:
結構類型構件截面大小配筋疏密攪拌方式——機械、人工輸送方式澆灌方法——是否泵送搗實方法-------機械、人工、自密實原則:在不妨礙施工操作并能保證振搗密實的條件下,盡可能采用較小的坍落度(較小流動性),有利于節(jié)約水泥,且對硬化后砼性質有利。用較大流動性砼,需保證成型密實,不產(chǎn)生離析泌水。(如自密實混凝土)混凝土施工時坍落度的選擇第26頁/共152頁混凝土施工時坍落度的選擇混凝土拌合物坍落度的選擇,應根據(jù)施工條件、構件截面尺寸、配筋情況、施工方法等來確定。見下表。結構種類坍落度,mm基礎或地面等的墊層,無配筋的大體積結構(擋土墻、基礎等)或配筋稀疏的結構10~30板、梁和大型及中型截面的柱子等30~50配筋密列的結構(如薄壁、斗倉、筒倉、細柱等)50~70配筋特密的結構70~90注:①本表系采用機械振搗混凝土時的坍落度,采用人工搗實其值可適當增大;②需配制泵送混凝土時,應摻外加劑,坍落度宜為120~180㎜。第27頁/共152頁拌合物的和易性與施工工藝
施工工藝坍落度(mm)碾壓混凝土0滑模攤鋪混凝土30~50泵送混凝土100~200自密實混凝土>240
原則:根據(jù)施工方法、結構條件和制品要求,并參考經(jīng)驗資料進行選擇,在滿足施工和結構條件的情況下,盡量選用較小的坍落度,以節(jié)約水泥,提高混凝土質量。混凝土施工時坍落度的選擇第28頁/共152頁自密實混凝土自密實混凝土1第29頁/共152頁自密實混凝土自密實混凝土2第30頁/共152頁自密實混凝土3第31頁/共152頁自密實混凝土4第32頁/共152頁泵送混凝土PumpingConcrete泵送混凝土1第33頁/共152頁泵送混凝土PumpingConcrete泵送混凝土2第34頁/共152頁泵送混凝土3第35頁/共152頁泵送混凝土4第36頁/共152頁碾壓混凝土RCCP碾壓混凝土1第37頁/共152頁碾壓混凝土——RCC碾壓混凝土2第38頁/共152頁碾壓混凝土——RCC碾壓混凝土3第39頁/共152頁二、和易性的評定2.維勃稠度法(VB)測定使拌合物密實所需要的時間s。適用范圍粗骨料最大粒徑不大于40mm;坍落度小于10mm,維勃稠度在5s~30s之間的流動性小,干硬性混凝土。第40頁/共152頁維勃稠度法-擊震力下的坍落度法方法:按規(guī)定的方法在坍落度筒內裝滿混凝土拌合物,提起坍落度筒,在混凝土拌合物試體頂面放一透明圓盤,開啟振動臺,同時以秒表計時,到透明圓盤表面完全為水泥漿所布滿時,記錄秒表時間,即為該混凝土拌合物的維勃稠度值,常用Vt(秒)表示。Vt值越大,表示混凝土拌合物越干稠。第41頁/共152頁維勃稠度試驗透明圓盤
從開啟振動臺至透明圓盤底面與混凝土完全接觸所需的時間為維勃稠度值VB。本方法適用于骨料最大粒徑不大于40mm,維勃稠度值在5~30s之間的拌和物稠度測定。維勃稠度儀第42頁/共152頁干硬性混凝土拌合物的分級
依據(jù)維勃稠度值的大小,干硬性混凝土拌合物可分為四級:V0級—超干硬性混凝土(Vt≥31秒);V1級—特干硬性混凝土(Vt值30~21秒);V2級—干硬性混凝土(Vt值20~11秒);V3級—半干硬性混凝土(Vt值10~5秒)。第43頁/共152頁問題?為什么坍落度筒法能反映塑性混凝土拌合物的和易性?解答:
A、坍落度反映了拌合物在自重力作用下的流動性;
B、拌和物圓錐體在敲擊下,是否崩落反映了粘聚性;
C、拌和物圓錐體下方是否有水泌出,反映了保水性。維勃稠度反映的是混凝土拌和物的什么性能?
答:維勃稠度法適用于Dmax小于40mm,維勃稠度在5~30s之間的混凝土拌和物稠度的測量。主要反映了混凝土拌和物在振動力作用下的流動性和充模性。第44頁/共152頁混凝土拌合物按流動性的分類按《混凝土質量控制標準》(GB50164)的規(guī)定,塑性混凝土、干硬性混凝土分別按坍落度、維勃稠度分為四級。見下表。名稱代號指標混凝土拌合物塑性混凝土(坍落度≥10mm)低塑性混凝土塑性混凝土流動性混凝土大流動性混凝土T1T2T3T410mm~40mm50mm~90mm100mm~150mm≥160mm干硬性混凝土(坍落度<10mm)超干硬性混凝土特干硬性混凝土干硬性混凝土半干硬性混凝土V0V1V2V3>31s30s~21s20s~11s10s~5s第45頁/共152頁
現(xiàn)象分析
混凝土中的蜂窩
觀察圖中混凝土樓面,其中有空洞(俗稱蜂窩)。該混凝土是采用人工振搗,其混凝土坍落度為30mm。請分析混凝土不密實的原因。【分析】該混凝土未采用振動器振搗,僅人工振搗,而混凝土的坍落度偏低,流動性較差,故易產(chǎn)生蜂窩,應增大混凝土的坍落度。實際施工時,混凝土拌和物的坍落度要根據(jù)構件截面尺寸大小、鋼筋疏密和搗實方法來確定。當構件截面尺筋較密,或采用人工搗實時,坍落度可選擇大一些。第46頁/共152頁
工程實例分析【分析】泵送混凝土要求的坍落度較大,不僅要有較大的流動性,而且還要有較好的保水性及粘聚性,才可保證工程質量。
【概況】某高架橋橋臺采用泵送混凝土。因該混凝土保水性較差,泌水量大,大量水泥稀漿從模板縫中流出,拆模板后可見橋臺混凝土集料裸露。
第47頁/共152頁水泥漿的數(shù)量水灰比砂率施工方面原材料品質及性質主要因素三、影響和易性的主要因素第48頁/共152頁三、影響和易性的因素1.組成材料及其用量之間的關系①水泥漿數(shù)量和單位用水量;②骨料的品種、級配和粗細程度;③砂率;④外加劑。見下圖。2.施工環(huán)境的溫度、攪拌制度等。水泥水①砂石子外加劑④水泥漿①骨料②混凝土拌合物第49頁/共152頁1、水泥漿的數(shù)量水泥漿的作用——(1)-(4)賦予混凝土拌合物以一定的流動性。在水灰比(W/C)不變的情況下,單位體積拌合物內,如果水泥漿愈多,則拌合物的流動性愈大。水泥漿過多,將會出現(xiàn)流漿、泌水、離析和分層現(xiàn)象,使拌合物的粘聚性、保水性下降,同時對混凝土的強度與耐久性也會產(chǎn)生一定的影響,且水泥用量也大。水泥漿過少,不能填滿骨料間空隙或不能很好包裹骨料表面時,就會潤滑和粘結作用差,粘聚性、流動性下降,易產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象,因此,混凝土拌合物中水泥漿的數(shù)量應以滿足流流動性和強度要求為度,不宜過量。第50頁/共152頁水泥漿與骨料的相對用量的影響
水泥漿是混凝土拌合物產(chǎn)生流動的決定因素。水泥漿包裹在骨料的表面,在骨料間起潤滑作用產(chǎn)生滾珠效應,減小了骨料顆粒間的內摩擦阻力。所以,水泥漿用量愈多,流動性愈好,拌合物的坍落度增大,同時還增大了拌合物的粘聚性。水泥漿用量較小,相對骨料用量較大,水泥漿不足以包裹骨料表面形成潤滑層,骨料間的摩擦力較大,拌合物不易流動,坍落度減小。第51頁/共152頁水泥漿與骨料相對用量的影響低水泥漿用量的干硬性拌和物高水泥漿用量的塑性拌和物第52頁/共152頁高水泥漿用量時的滾珠效應初始高度滾珠效應開始坍落度滾珠效應結束第53頁/共152頁問題:水泥漿用量越多越好嗎?
解答:
NO;增加水泥漿用量,就增加了骨料表面包裹層的厚度,增大了潤滑作用,這有利于拌合物的和易性;但水泥漿過多,超過了骨料表面包裹層所需的量,則不僅使拌合物的流動性無明顯增加,而且會出現(xiàn)流漿和泌水,分層,離析(粘聚性保水性差)現(xiàn)象,砼強度和耐久性下降,變形增加。同時會造成水泥漿的浪費,是不利的。
第54頁/共152頁水泥漿過少,不能充滿骨料間的空隙且不能很好地包裹骨料顆粒表面,潤滑和粘結作用差,導致流動性和粘聚性下降,易出現(xiàn)崩坍現(xiàn)象問題:水泥漿用量越少越好嗎?
第55頁/共152頁2、水泥漿的稠度-W/C在水泥用量不變的情況下,W/C愈小,水泥漿就愈稠,混凝土拌合物的流動性就愈小。當水灰比W/C過小時,水泥漿干稠,混凝土拌合物的流動性過低,會使施工困難,不能保證混凝土的密實性。水灰比W/C過大,又會造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良,而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象,并嚴重影響混凝土的強度。水灰比W/C不能過大或過小,依據(jù)混凝土強度和耐久性要求合理地選用。在此基礎上選較大的(W/C)以節(jié)約水泥。第56頁/共152頁單位體積用水量(kg/m3)無論是水泥漿的多少還是水泥漿的稀稠,實際上都反映了用水量是對混凝土拌合物流動性起決定性作用的因素。因為在一定條件下,要使混凝土拌合物獲得一定的流動性,所需的單位用水量基本上是一個定值。單位體積用水量的選用依據(jù):骨料種類和粒徑要求的坍落度值單純加大用水量會降低混凝土的強度和耐久性,因此,對混凝土拌合物流動性的調整,應在保持水灰比不變的條件下,以改變水泥漿量的方法來調整,使其滿足施工要求。
第57頁/共152頁基本概念:混凝土拌合物中所用砂的質量占骨料總量的質量百分數(shù)稱為砂率。3、砂率第58頁/共152頁
砂率的變動會使骨料的總表面積及空隙率都會發(fā)生變化。砂的作用:水泥砂漿在砼拌合物中起潤滑作用,可以減少粗集料顆粒之間的摩擦阻力,所以在一定砂率范圍內,隨著砂率的增加,潤滑作用也明顯增加,提高了混凝土拌合物的流動性。但砂率過大,即石子用量過少,砂子用量過多,此時集料的總表面積過大,在水泥漿量不變的情況下,水泥漿量相對偏少了,減弱了水泥漿的潤滑作用,導致混凝土拌合物的流動性降低。如果砂率過小,即石子用量過大,砂子用量過少時,水泥砂漿的數(shù)量不足以包裹石子表面,在石子之間沒有足夠的砂漿層,減弱了水泥砂漿的潤滑作用,不但會降低混凝土拌合物的流動性,而且會嚴重影響其粘聚性和保水性,容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。3、砂率第59頁/共152頁因此,砂率既不能過大,也不能過小,應有一個合理砂率值。當砂率適宜時,砂不但填滿石子間的空隙,而且還能保證粗骨料間有一定厚度的砂漿層以減小粗骨料間的摩擦阻力,使混凝土拌和物有較好的流動性且能保持粘聚性和保水性良好,這個適宜的砂率稱為合理砂率。合理砂率可通過試驗、計算等方法確定。第60頁/共152頁坍落度(cm)砂率(%)合理砂率試驗表明:水灰比與用水量一定時,拌合物坍落度先隨砂率增加而增大,達到最大值后,又隨砂率增加而減小,坍落度最大時的砂率為合理砂率(最優(yōu)砂率)第61頁/共152頁62合理砂率具有最大的流動性且水泥用量最小砂率變化與坍落度(T)和水泥用量關系砂率過大流動性降低砂率過大水泥用量增加第62頁/共152頁砂率對骨料堆積空隙率的影響卵石碎石堆積孔隙率(%)砂率(%)
如圖:不管是卵石或碎石,當砂率在35~45%時,骨料的堆積空隙率最低。第63頁/共152頁問題:為什么存在一個合理含砂率?
解答:砂率的大小影響了拌合物中骨料的總表面積和空隙率。當水泥漿用量一定時,砂率較小時,石子較多,砂與水泥漿組成的砂漿不足以填滿石子顆粒的空隙,潤滑作用較小,流動性、粘聚性、保水性均較差;砂率過小,石子級配良好,則會使流動性增大。石子級配不良,石子的空隙率大吸收大量的砂漿,和易性下降。(流動性下降,粘聚性保水性也下降)隨著砂率增加,砂漿逐漸增多,粗骨料間潤滑層逐漸增厚,坍落度會越來越大;當砂率過大時,骨料總表面積和空隙率太大,當水泥漿用量一定時,骨料表面的水泥漿層厚度薄,水泥漿量變?yōu)椴蛔?,無法起到潤滑作用,致使拌合物的坍落度變小,并隨著砂率增大而減小。第64頁/共152頁4、組成材料性質的影響骨料的性質(下一頁)骨料的級配骨料的種類——碎石卵石骨料的形狀水泥:對和易性的影響主要表現(xiàn)在水泥的需水性上。不同的水泥品種,需水量不同。第65頁/共152頁661)骨料對和易性的影響骨料性質對和易性影響較大
a、級配良好的骨料??障堵市?,和易性好。
b、表面越粗糙,和易性越差。(碎石比卵石和易性差。人工砂山砂比河砂和易性差。)
c、細度越細,比表面積越大,流動性變小。(細砂比粗砂流動性小。)
第66頁/共152頁2)骨料顆粒級配的影響級配良好的骨料,較大粒徑的顆粒堆積的空隙被較小顆粒填充,較小顆粒堆積的空隙被更小顆粒填充,不但使得骨料顆粒堆積的空隙率較小,填充在空隙中的水泥漿減少,水泥漿主要包裹在骨料的表面,而且可以避免骨料顆粒間的連鎖,利于骨料的滑動,拌合物流動性較好。
當用水量相同時,級配良好的骨料可以增大拌合物的流動性。
當流動性相同時,級配良好的骨料可以減小水灰比或減少用水量第67頁/共152頁骨料顆粒表面特征與形狀的影響表面光滑且呈等徑形狀的顆粒比粗糙表面且有菱角的顆粒更利于骨料的滑動,而且,前者的表面積小于后者。因此:在水泥漿用量相同時,前者拌制的混凝土拌合物坍落度大于后者;當坍落度或維勃稠度相同時,前者拌制的混凝土拌合物所需用水量小于后者。針片狀的顆粒比等徑形狀的顆粒更不利于骨料的滑動,因此,前者不利于混凝土拌合物的流動性。多菱角粗糙表面的顆?!槭饣砻骖w?!勇咽?8頁/共152頁
水泥漿用量一定時,粒徑越大,表面積越小,骨料表面的水泥漿越厚,則骨料就容易滑動,坍落度就大。
粒徑越小,表面積越大,骨料表面的水泥漿越薄,則骨料相互連鎖不易滑動,坍落度就小。第69頁/共152頁2)水泥品種與細度的影響在水灰比相同時硅酸鹽水泥流動性好,密度較大;普通硅酸鹽水泥流動性好,密度較大;火山灰水泥流動性較差,保水性較好;礦渣水泥流動性較差,保水性較差;粉煤灰水泥和易性最好,坍落度較大,保水性和粘聚性均較好。水泥顆粒愈細,拌合物的粘聚性和保水性愈好;當水泥的比表面積小于280m2/kg時,混凝土拌和物的泌水性增大。第70頁/共152頁715、外加劑
在拌制混凝土時,加入少量的外加劑能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的條件下,獲得良好的和易性,不僅流動性顯著增加,而且有效地改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性。6、時間和溫度攪拌完的混凝土拌合物,隨著時間的延長而逐漸變得干稠,和易性變差,其原因是一部分水供水泥水化、一部分水被骨料吸收、一部分水蒸發(fā)以及凝聚結構的逐漸形成,致使混凝土拌合物的流動性變差。拌合物的和易性也受溫度的影響。因為環(huán)境溫度的升高,水分蒸發(fā)及水化反應加快,坍落度損失也變快。因此施工中為保證一定的和易性,必須注意環(huán)境溫度的變化,采取相應的措施。第71頁/共152頁砼拌合物的凝結時間(1)在環(huán)境的溫度、濕度條件相同且摻合料、外加劑也相同的條件,砼所用水泥的凝結時間長,則砼拌合物凝結時間也相應較長(2)砼的水灰比越大,拌和物的凝結時間越長。(3)摻粉煤灰、緩凝劑,凝結時間增長。(4)混凝土所處環(huán)境溫度高,拌合物凝結時間縮短。第72頁/共152頁四、改善和易性的措施采用合理砂率;盡可能用較低砂率選用級配良好的骨料。改善砂石的級配;(尤其石)盡可能采用較粗大砂石。摻外加劑或摻合料;在水灰比不變的條件下,適當增加水泥漿的用量,既可增大拌合物的流動性;又能保證強度和耐久性不受影響。選擇適宜的水泥品種。摻外加劑的混凝土第73頁/共152頁小結和易性是一項綜合評價混凝土拌合物施工性能的指標,包括流動性、粘聚性、保水性。和易性用坍落度或維勃稠度定量指標,輔以粘聚性和保水性的定性觀察,綜合評價。和易性影響到澆灌后混凝土的均勻密實性,從而影響硬化后混凝土性能。和易性受下列因素影響:水泥品種、細度與水泥用量;用水量與水灰比骨料(顆粒特征、粒徑與級配、砂率等)外加劑攪拌方式與時間第74頁/共152頁(三)澆注后的混凝土行為離析分層與泌水新拌混凝土在運輸、振搗過程中和澆灌以后靜置,大顆粒骨料——分層,水向表面遷移——泌水;泌水將導致混凝土中骨料和鋼筋的下部形成水囊和表面酥松,產(chǎn)生沉降裂縫;塑性收縮
由于環(huán)境溫濕度影響,表面泌出的水將向空氣中蒸發(fā),導致澆灌后的混凝土表面收縮,約束下收縮將導致表面開裂。養(yǎng)護混凝土澆灌后,必須保護表面以防濕度損失,以減少塑性收縮,利于水泥水化,這種保護成為養(yǎng)護。養(yǎng)護措施有:噴灑水、覆蓋表面膜等。凝結時間溫升第75頁/共152頁1、分層與泌水現(xiàn)象水泥漿泌出的自由水第76頁/共152頁新拌混凝土骨料水泥漿泌出水的蒸發(fā)第77頁/共152頁骨料水可見表面泌水內泌水第78頁/共152頁鋼筋沉降裂縫水囊混凝土表面第79頁/共152頁分層與泌水的控制泌水的危害:可泵性差表面銹蝕延后頂部水灰比大層間粘結力差原因:缺少細顆粒組分用水量太大防治措施加大細顆粒組分調節(jié)骨料級配引氣劑減少用水量第80頁/共152頁2、塑性收縮泌出水的蒸發(fā),將導致澆注后的混凝土產(chǎn)生塑性收縮表面收縮底面不收縮新拌混凝土骨料水泥漿泌出水的蒸發(fā)第81頁/共152頁自由收縮
導致體積變化,但不產(chǎn)生應力收縮前收縮后第82頁/共152頁約束下收縮——產(chǎn)生應力將導致開裂平行裂縫垂直與收縮方向第83頁/共152頁塑性收縮的原因與防治措施塑性收縮的原因表面水的蒸發(fā)速度大于水達到表面的速度混凝土處于塑性狀態(tài)時,因溫濕度變化、風等作用而干燥防治塑性裂縫的措施控制風速降低混凝土的溫度用冰水拌和混凝土降低水泥水化熱 增加混凝土表面濕度——濕養(yǎng)護噴水霧或撒水覆蓋養(yǎng)護膜養(yǎng)護劑纖維增強第84頁/共152頁3、新拌混凝土的凝結時間
混凝土拌和后應在足夠長的時間內保持塑性,以便運輸、澆灌、振動成型、修飾等?;炷恋哪Y時間不同于所用水泥的凝結時間。初凝:拌和物失去可塑性,不能再攪拌、澆灌、搗實。規(guī)定初凝時間不能小于45mins;終凝:混凝土固化,強度以一定速度增長。規(guī)定終凝時間不大于375mins;測量方法:貫入阻力法硬度時間流體強度開始增長操作限度初凝終凝過度態(tài)硬性固體第85頁/共152頁Summary混凝土澆灌后,均會或多或少地出現(xiàn)離析分層與泌水現(xiàn)象;由于環(huán)境溫濕度和風的影響,混凝土表面水會揮發(fā),并將導致混凝土產(chǎn)生塑性收縮,如在約束條件下塑性收縮,會引起混凝土開裂;分層泌水與塑性收縮一般相伴而生,它們受多種因素的影響,其防治措施有:合理的原材料配合比添加外加劑加強澆灌后混凝土的養(yǎng)護混凝土的凝結時間不完全同于水泥的凝結時間,由慣入法測定,但其影響因素與水泥凝結時間相同;混凝土澆灌后,應關注其溫升,尤其是大體積混凝土,溫升太大或太快,均將對混凝土微結構產(chǎn)生傷害。第86頁/共152頁§4.3混凝土的強度
強度是混凝土最重要的力學性質,是判斷硬化后混凝土質量的重要標準?;炷翉姸扰c混凝土的其他性能關系密切,通常混凝土的強度越大,其剛度、不透水性、抗風化及耐蝕性也越高,通常用混凝土強度來評定和控制混凝土的質量。第87頁/共152頁混凝土強度的種類混凝土強度抗拉強度抗剪強度抗壓強度抗彎強度軸心抗壓強度立方體抗壓強度主要是抗壓強度和抗拉強度?;炷量估瓘姸容^低,一般為抗壓強度的1/10~1/20,且隨著混凝土強度等級的提高,這個比值有所降低。第88頁/共152頁混凝土的強度與強度等級
1、立方體抗壓強度(fcu)按照標準的制作方法制成邊長為150mm的立方體試件,在標準養(yǎng)護條件(溫度20士3°C,相對濕度90%以上)下,養(yǎng)護至28d齡期,按照標準的測定方法測定其抗壓強度值,稱為混凝土標準立方體抗壓強度(簡稱立方體抗壓強度)。標準試塊第89頁/共152頁五、混凝土的強度2.混凝土強度等級按混凝土立方體抗壓強度標準值劃分的級別。以“C”和混凝土立方體抗壓強度標準值(fcu,k)表示,按照GB50010-2010《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定,普通混凝土劃分為C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60等十二個強度等級。例如,強度等級為C25的混凝土,是指25MPa≤fcu<30MPa的混凝土。立方體抗壓強度標準值(fcu,k
),是立方體抗壓強度總體分布中的一個值,強度低于該值的百分率不超過5%,即有95%的保證率。強度等級表示的含義:強度的范圍:某混凝土,其fcu=30.0~34.9MPa;某混凝土,其fcu≥30.0MPa的保證率為95%以上。C30“C”代表“混凝土”。“30”代表fcu,k=30.0MPa;立方體標準第90頁/共152頁91第91頁/共152頁方法:隨機取樣(具代表性)1、以3個試件為一組;連續(xù)抽n組(n≥25組,每組3塊);作成標準試件,在標準條件下養(yǎng)護。2、測每組(3塊)的抗壓強度fcu,取其代表值:比如3塊強度:18、16、15,若最大、最小值與中間值之差不大于中間值的0.15倍,則取三值平均值;若有一值超出,則取中間值;如:18、16、12。若二值均超出,視為無效。如:20、16、12。3、得到n個代表值,按從大到小排序。若100個強度代表值,當n=95,代表值為20.1Mpa,則fcu,k=20.1Mpa,其強度等級C20。第92頁/共152頁
測定混凝土立方體抗壓強度時,也可以采用非標準尺寸的試件,其尺寸應根據(jù)混凝土中粗骨料的最大粒徑而定,但其測定結果應乘以相應的尺寸換算系數(shù)見表強度換算系數(shù)(GB/T50081—2002)試件尺寸(mm)骨料最大粒徑(mm)強度換算系數(shù)100×100×100150×150×150200×200×2003040500.9511.05第93頁/共152頁邊長為100mm的立方體試件邊長為200mm的立方體試件邊長為150mm的立方體件換算系數(shù)為0.95換算系數(shù)為1.05換算系數(shù)為1.0尺寸選擇相同配合比的混凝土,試件的尺寸越小,測得的強度越高,反之亦然。第94頁/共152頁試件尺寸影響的主要原因是:試件尺寸大時,內部孔隙、缺陷等出現(xiàn)的機率也越大,導致有效受力面積的減小及應力集中,從而引起強度的降低。我國標準規(guī)定采用150mm×150mm×150mm的立方體試件作為標準試件,當采用非標準的其它尺寸試件時,所測得的抗壓強度應乘以下表的換算系數(shù)。
第95頁/共152頁3、混凝土軸心抗壓強度混凝土的立方體抗壓強度fcu用來評定強度等級,但它不能直接用來作為設計的依據(jù)。因為實際工程中鋼筋混凝土構件形式大部分是棱柱體或圓柱體。在鋼筋混凝土結構計算中,采用混凝土軸心抗壓強度fck作為設計的依據(jù)。因其接近于混凝土構件的實際受力情況。試驗表明:在立方體抗壓強度fcu=10-55Mpa的范圍內,fck≈0.6-0.8fcu。軸心抗壓強度fck<立方體抗壓強度fcu。第96頁/共152頁3、混凝土軸心抗壓強度采用150mm×150mm×300mm的棱柱體作為標準試件,測定其養(yǎng)護28天的抗壓強度值,稱棱柱體抗壓強度(軸心抗壓強度),代號fck
。在結構設計計算時,與立方體抗壓強度存在關系,一般取fck=0.67fcu,k。FF第97頁/共152頁4、影響混凝土抗壓強度的主要因素普通混凝土受力破壞一般出現(xiàn)在骨料和水泥石的界面上,即常見的粘結面破壞的形式。另外,當水泥石強度較低時,水泥石本身破壞也是常見的破壞形式。所以,混凝土強度主要取決于水泥石強度和骨料與水泥石間的粘結強度。而水泥石強度和粘結面強度又取決于水泥的實際強度、水灰比及骨料性質,也受施工質量、養(yǎng)護條件及齡期的影響。第98頁/共152頁4.影響抗壓強度的因素(1)水泥的強度和水灰比fcu,i——混凝土28d齡期的抗壓強度值MPafce——水泥28d抗壓強度的實測值MPa
——混凝土灰水比,即水灰比的倒數(shù);
A、B——經(jīng)驗系數(shù)。對于碎石混凝土A=0.48,B=0.52;對于卵石混凝土A=0.50,B=0.61;當混凝土水灰比值在0.40~0.80之間時越大,則混凝土的強度越低;水泥強度越高,則混凝土強度越高。4、影響混凝土抗壓強度的主要因素第99頁/共152頁(1)水泥實際強度與水灰比
水泥實際強度和水灰比是決定混凝土強度最主要的因素。水灰比不變時,水泥實際強度越高→硬化水泥石強度越大→對骨料的膠結力也就越強→配制成的混凝土強度也就愈高。水泥實際強度相同的情況下,水灰比愈小→水泥石的強度愈高→與骨料粘結力愈大→混凝土強度愈高。但水灰比過小,拌和物過于干稠,在一定的施工振搗條件下,混凝土不能被振搗密實,出現(xiàn)較多的蜂窩、孔洞,反將導致混凝土強度嚴重下降。第100頁/共152頁(2)粗集料的品種碎石形狀不規(guī)則,表面粗糙、多棱角,與水泥石的粘結強度較高;卵石呈圓形或卵圓形,表面光滑,與水泥石的粘結強度較低。在水泥石強度(水泥標號)、水灰比相同時,碎石混凝土的強度高于卵石混凝土的強度。(3)養(yǎng)護條件(溫度和濕度)在保證足夠濕度情況下,0℃-40℃溫度越高,水泥水化凝結硬化速度越快,早期強度越高;低溫時水泥混凝土硬化比較緩慢,當溫度低至0℃以下時,水化硬化不但停止,且具有冰凍破壞的危險?;炷翝仓戤吅螅仨毤訌婐B(yǎng)護,保持一段時間適當?shù)臏囟群蜐穸?,以保證混凝土不斷地凝結硬化。濕度不夠導致失水,嚴重影響砼的強度和耐久性。第101頁/共152頁(4)齡期齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護條件下所經(jīng)歷的時間。時間越長,水泥水化越徹底,混凝土強度越高。在正常的養(yǎng)護條件下,混凝土的抗壓強度隨齡期的增加而不斷發(fā)展,在7~14d內強度發(fā)展較快,以后逐漸減慢,28d后強度發(fā)展更慢。由于水泥水化的原因,混凝土的強度發(fā)展可持續(xù)數(shù)十年。第102頁/共152頁養(yǎng)護第103頁/共152頁第104頁/共152頁蒸汽養(yǎng)護第105頁/共152頁第106頁/共152頁5.提高混凝土抗壓強度的措施(1)采用高強度等級水泥,并根據(jù)工程性質和施工要求選用適宜的水泥品種。(2)采用較小的水灰比?;騿挝挥盟枯^小的干硬性混凝土;(3)采用大粒徑、質量良好的集料。但高強混凝土宜采用粒徑較小的碎石;(4)加強養(yǎng)護??筛鶕?jù)水泥品種對高溫養(yǎng)護的適應性和對混凝土早期強度的不同要求采用常溫下的自然養(yǎng)護和蒸汽養(yǎng)護。(5)采用機械攪拌、機械振搗成型。保證混凝土均勻密實地成型。第107頁/共152頁1084.4砼的耐久性耐久性:砼在實際使用條件下抵抗各種破壞因素作用并長期保持強度和外觀完整性的能力。與砼的空隙率(尤其是開口空隙率)包括:抗?jié)B、抗凍、抗蝕性抗碳化、抗堿骨料反應砼中鋼筋耐銹蝕的能力1、砼的抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。
混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B等級表示。是以28d齡期的標準試件,按規(guī)定方法進行試驗時所能承受的最大靜水壓力來確定??煞譃镻4、P6、P8、P10和P12等五個等級,分別表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的靜水壓力而不發(fā)生滲透。(舊用S4~S12表示)等五個等級。
影響因素:主要與砼的空隙率有關
提高砼的抗?jié)B性:增強混凝土的密實性。第108頁/共152頁1092、砼的抗凍性定義:混凝土的抗凍性是指混凝土在飽和水狀態(tài)下,能抵抗凍融循環(huán)作用而不發(fā)生破壞,強度也不顯著降低的性質。
以砼的強度損失≤25%,質量損失≤5%所能承受的最多凍融循環(huán)次數(shù)來表示。-15℃~20℃的空氣中凍結、融化作為一次循環(huán)。砼抗凍強度等級用F(舊用D)表示。共分為九個等級:F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300
如F50表示材料能抵抗凍融循環(huán)50次。砼受凍破壞的現(xiàn)象:表面出現(xiàn)剝落,裂紋,產(chǎn)生質量損失,強度降低。提高砼的抗凍性:采用加氣混凝土或密實混凝土選適宜的水灰比。第109頁/共152頁1103、砼的抗侵蝕性侵蝕的種類:軟水、鹽類、酸類、強堿的侵蝕?;炷恋目骨治g性主要取決于水泥石的抗侵蝕性提高抗侵蝕性的措施:選擇合適的水泥品種降低水灰比提高砼的密實度、改善砼的孔隙結構。4、抗碳化性:抵抗混凝土的碳化主要指水泥石的碳化。
碳化性:空氣中CO2的與水泥石中Ca(OH)2作用。空氣中CO2的與水泥石中Ca(OH)2反應生成Ca(CO3)和水,凝土碳化,使其堿度降低,從而使混凝土對鋼筋的保護作用降低,鋼筋易銹蝕;產(chǎn)生體積膨脹,引起混凝土表面產(chǎn)生收縮而開裂。第110頁/共152頁采用較小的W/C,限制最大W/C和最小水泥用量,以保證混凝土的孔隙率較小。采用雜質少,粒徑大、級配好、堅固性好的砂石采用機械施工,改善施工操作方法合理選擇水泥品種,適量摻加活性混合材料六、提高混凝土耐久性的措施
提高混凝土耐久性的措施第111頁/共152頁提高混凝土強度的主要措施:1.在混凝土配合比相同的情況下,采用高強度等級水泥,混凝土強度越高。采用早強型水泥可提高混凝土的早期強度,有利于加快施工進度。2.減小水灰比,或采用用水量較少的干硬性砼。3.改進施工工藝,采用機械攪拌和機械振搗。4.采用合理砂率,以及級配合格、強度較高、質量良好的碎石;5.采用濕熱處理養(yǎng)護混凝土。
(1)蒸汽養(yǎng)護:將混凝土放在溫度低于100℃的常壓蒸汽中進行養(yǎng)護。一般混凝土經(jīng)過16~20h蒸汽養(yǎng)護,其強度可達正常條件下養(yǎng)護28d強度的70%~80%。
(2)蒸壓養(yǎng)護:將靜停8~10h的混凝土構件放在溫度175℃
、0.8MPa的蒸壓鍋中進行養(yǎng)護。第112頁/共152頁不同養(yǎng)護方式1)覆蓋塑料膜、塑料墊、礦棉毯;2)覆蓋濕麻袋、濕草袋;3)噴灑養(yǎng)護劑;4)圍水浸泡;5)灑水或布管噴水;6)蒸汽養(yǎng)護;蒸壓養(yǎng)護第113頁/共152頁六、混凝土的耐久性環(huán)境條件結構物類別最大水灰比最小水泥用量素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土1.干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋內不作規(guī)定0.650.602002603002.潮濕環(huán)境無凍害高濕度的室內部件室外部件在非侵蝕性土和(或)水中的部件0.700.600.60225280300有凍害經(jīng)受凍害的室外部件在非侵蝕性土和(或)水中且經(jīng)受凍害的部件高濕度且經(jīng)受凍害的室內部件0.550.550.552502803003.有凍害和除冰劑的潮濕環(huán)境經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內和室外部件0.500.500.50300300300混凝土最大水灰比和最小水泥用量的規(guī)定(JGJ55-2000)第114頁/共152頁6普通混凝土配合比設計第115頁/共152頁一、配合比及其表示方法混凝土的配合比是指混凝土各組成材料用量之比。主要有“質量比”和“體積比”兩種表示方法。工程中常用“質量比”表示。質量配合比的表示方法(1)以1m3混凝土中各組成材料的實際用量表示。例如水泥mc=295kg,砂ms=648kg,石子mg=1330kg,水mw=165kg。(2)以各組成材料用量之比表示。例如上例也可表示為:mc:ms:mg=1:2.20:4.51,mw/mc=0.56。第116頁/共152頁二、配合比設計的要求滿足結構設計或施工進度所要求的強度;滿足混凝土施工條件要求的和易性;滿足與使用條件相適應的耐久性;滿足經(jīng)濟上的合理性,在保證混凝土質量的前提下,盡量節(jié)約水泥,合理地使用材料和降低成本。第117頁/共152頁三、配合比設計基本參數(shù)
水灰比(mw/mc
)、單位用水量(mw)和砂率(βs)是混凝土配合比設計的三個基本參數(shù)。水泥水砂石子水泥漿骨料混凝土單位用水量mw砂率βs水灰比mw/mc與強度、耐久性有關與流動性有關與粘聚性、保水性有關第118頁/共152頁四、配合比設計的步驟與方法(一)確定混凝土基準配合比(二)試配、調整,確定設計配合比(三)計算施工配合比第119頁/共152頁(一)確定混凝土基準配合比1.計算施工配制強度fcu,0式中:fcu,0——混凝土配制強度,MPa;fcu,k——混凝土立方體抗壓強度標準值,即混凝土強度等級值,MPa;
σ——混凝土強度標準差,MPa?;炷翉姸葮藴什钜烁鶕?jù)同類混凝土統(tǒng)計資料確定,并應符合以下規(guī)定:計算時,強度試件組數(shù)不應少于25組;當混凝土強度等級為C20和C25級,其強度標準差計算值σ<2.5MPa時,取σ=2.5MPa;當混凝土強度等級等于或大于C30級,其強度標準差計算值σ<3.0MPa時,取σ=3.0MPa;當無統(tǒng)計資料計算混凝土強度標準差時,其值按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》(GB50204)的規(guī)定取用。第120頁/共152頁(一)確定混凝土基準配合比2.確定水灰比mw/mc(1)按混凝土強度要求計算水灰比式中:αa、αb——回歸系數(shù);應根據(jù)工程所用的水泥、集料,通過試驗由建立的水灰比與混凝土強度關系式確定;當不具備上述試驗統(tǒng)計資料時,可取碎石混凝土αa=0.46,αb=0.07;卵石混凝土αa=0.48,αb=0.33。
fce——水泥28d抗壓強度實測值,MPa。強度等級<C20C20~C35≥C35標準差σ,MPa4.05.06.0混凝土強度標準差第121頁/共152頁(一)確定混凝土基準配合比(2)復核耐久性為了使混凝土耐久性符合要求,按強度要求計算的水灰比值不得超過規(guī)定的最大水灰比值,否則混凝土耐久性不合格,此時取規(guī)定的最大水灰比值作為混凝土的水灰比值。3.確定單位用水量mw(1)水灰比在0.40~0.80范圍內時,根據(jù)粗集料的品種、粒徑及施工要求的坍落度,按下表選取。拌合物稠度卵石最大粒徑,mm碎石最大粒徑,mm項目指標102031.540162031.540坍落度,mm10~3019017016015020018517516535~5020018017016021019518517555~7021019018017022020519518575~90215195185175230215205195塑性混凝土的單位用水量,kg第122頁/共152頁(一)確定混凝土基準配合比(2)水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土單位用水量應通過試驗確定。(3)摻外加劑時混凝土的單位用水量可按下式計算:
mwa=mw0(1-β)式中:mwa——摻外加劑時混凝土的單位用水量,kg;
mw0——未摻外加劑時混凝土的單位用水量,kg;
β——外加劑的減水率,應經(jīng)試驗確定。拌合物稠度卵石最大粒徑,mm碎石最大粒徑,mm項目指標102040162040維勃稠度,s16~2017516014518017015511~151801651501851751605~10185170155190180165干硬性混凝土的單位用水量,kg第123頁/共152頁(一)確定混凝土基準配合比4.計算水泥用量mc(1)計算(2)復核耐久性將計算出的水泥用量與規(guī)定的最小水泥用量比較:如計算水泥用量不低于規(guī)定的最小水泥用量,則耐久性合格;否則耐久性不合格,此時應取規(guī)定的最小水泥用量。5.確定砂率βs
(1)坍落度為10~60mm的混凝土砂率,可根據(jù)粗骨料品種、粒徑及水灰比按下表選取。(2)坍落度大于60mm的混凝土砂率,可經(jīng)試驗確定;也可在下表基礎上,坍落度每增大20mm,砂率增大1%確定。(3)坍落度小于10mm的混凝土,其砂率應經(jīng)試驗確定。第124頁/共152頁(一)確定混凝土基準配合比6.計算砂、石子用量ms0、mg0
(1)體積法又稱絕對體積法。1m3混凝土中的組成材料——水泥、砂、石子、水經(jīng)過拌合均勻、成型密實后,混凝土的體積為1m3,即:
Vc+Vs+Vg+Vw+Va
=1混凝土砂率,%水灰比mw/mc卵石最大粒徑,mm碎石最大粒徑,mm1020401620400.4026~3225~3124~3030~3529~3427~320.5030~3529~3428~3333~3832~3730~350.6033~3832~3731~3636~4135~4033~380.7036~4135~4034~3939~4438~4336~41第125頁/共152頁(一)確定混凝土基準配合比
解方程組,可得ms0、mg0
。式中:ρc、ρs、ρg、ρw——分別為水泥的密度、砂的表觀密度、石子的表觀密度、水的密度,kg/m3。水泥的密度可取2900~3100kg/m3;α——混凝土的含氣量百分數(shù),在不使用引氣型外加劑時,可取α=1。(2)質量法質量法又稱為假定體積密度法。假定混凝土拌合物的質量為mcp,kg。第126頁/共152頁(一)確定混凝土基準配合比
解方程組可得ms0、mg0。式中:mc0、ms0、mg0、mw0——分別為1m3混凝土中水泥、砂、石子、水的用量,kg;mcp——1m3混凝土拌合物的假定質量,kg??扇?350~2450kg/m3。βs——混凝土砂率。7.計算基準配合比(1)以1m3混凝土中各組成材料的實際用量表示。(2)以組成材料用量之比表示:mc0:ms0:mg0=1:x:y,mw/mc
=?。第127頁/共152頁(二)試配調整,確定設計配合比1.試配按基準配合比稱取一定質量的組成材料,拌制15L或25L混凝土,分別測定其和易性、強度。2.調整(1)調整和易性,確定基準配合比
測拌合物坍落度,并檢查其粘聚性和保水性能:如實測坍落度小于或大于設計要求,可保持水灰比不變,增加或減少適量水泥漿;如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良,可適當提高砂率;每次調整后再試拌,直到符合要求為止。記錄好各種材料調整后用量,并測定混凝土拌合物的實際體積密度(ρc,t)。第128頁/共152頁(二)試配調整,確定設計配合比(2)強度調整一般采用三個不同的配合比,其中一個為基準配合比,另外兩個配合比的水灰比值,應較基準配合比分別增加及減少0.05,其用水量應該與基準配合比相同,但砂率值可做適當調整并測定體積密度。各種配比制作兩組強度試塊,標準養(yǎng)護28d進行強度測定。3.設計配合比的確定(1)根據(jù)試驗得出的混凝土強度與其相應的灰水比(mc/mw)關系,用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度(fcu,0)相對應的灰水比,確定1m3混凝土中的組成材料用量:①單位用水量(mw)應在基準配合比用水量的基礎上,根據(jù)制作強度試件時測得的坍落度或維勃稠度進行調整確定;②水泥用量(mc)應以用水量乘以選定出來的灰水比計算確定;③粗集料和細集料用量(ms、mg)應在基準配合比的用量基礎上,按選定的灰水比進行調整后確定。第129頁/共152頁(二)試配調整,確定設計配合比(2)經(jīng)試配確定配合比后,按下列步驟進行校正:①按上述方法確定的各組成材料用量按下式計算混凝土的體積密度計算值ρc,c:
ρc,c=mc+ms+mg+mw②應按下式計算混凝土配合比校正系數(shù)δ:式中:ρc,t——混凝土體積密度實測值,kg/m3;
ρc,c——混凝土體積密度計算值,kg/m3。③當體積密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2%時,按(1)條確定的配合比即為設計配合比;當二者之差超過2%時,應將配合比中各組成材料用量均乘以校正系數(shù)δ,得到設計配合比。第130頁/共152頁(三)計算施工配合比
假定現(xiàn)場砂、石子的含水率分別為a%和b%,則施工配合比中1m3混凝土的各組成材料用量分別為:=mc
=ms(1+a%)=mg(1+b%)=mw-ms×a%-mg×b%施工配合比可表示為:第131頁/共152頁五、配合比計算例題例題某工程現(xiàn)澆室內鋼筋混凝土梁,混凝土設計強度等級為C30。施工采用機械拌合和振搗,選擇的混凝土拌合物坍落度為30~50mm。施工單位無混凝土強度統(tǒng)計資料。所用原材料如下:水泥:普通水泥,強度等級42.5MPa,實測28d抗壓強度48.0MPa,密度ρc=3.1g/cm3;砂:中砂,級配2區(qū)合格。表觀密度ρs=2.65g/cm3;石子:卵石,5~40mm。表觀密度ρg=2.60g/cm3;水:自來水,密度ρw=1.00g/cm3。試用體積法和質量法計算該混凝土的基準配合比。第132頁/共152頁五、配合比計算例題解:1.計算混凝土的施工配制強度fcu,0:根據(jù)題意可得:fcu,k=30.0MPa,查表3.24取σ=5.0MPa,則
fcu,0
=fcu,k+1.645σ
=30.0+1.645×5.0=38.2MPa2.確定混凝土水灰比mw/mc
(1)按強度要求計算根據(jù)題意可得:fce=48.0MPa,αa=0.48,αb=0.33,則:(2)復核耐久性:經(jīng)復核,耐久性合格。第133頁/共152頁五、配合比計算例題3.確定用水量mw0
根據(jù)題意,骨料為中砂,卵石,最大粒徑為40mm,查表取mw0=160kg。4.計算水泥用量mc0(1)計算:(2)復核耐久性經(jīng)復核,耐久性合格。5.確定砂率βs根據(jù)題意,采用中砂、卵石(最大粒徑40mm)、水灰比0.50,查表βs=28%~33%,取βs=30%。6.計算砂、石子用量ms0、mg0第134頁/共152頁五、配合比計算例題(1)體積法將數(shù)據(jù)代入體積法的計算公式,取α=1,可得:
解方程組,可得ms0=570kg、mg0=1330kg。(2)質量法假定混凝土拌合物的質量為mcp=2400kg,將數(shù)據(jù)代入質量法計算公式,得:
ms0+mg0=2400-320-160
解方程組,可得ms0=576kg、mg0=1344kg。第135頁/共152頁五、配合比計算例題6.計算基準配合比(1)體積法
mc0:ms0:mg0=320:570:1330=1:1.78:4.16,mw/mc
=0.50;(2)質量法
mc0:ms0:mg0=320:576:1344=1:1.80:4.20,mw/mc
=0.50。第136頁/共152頁7建筑砂漿第137頁/共152頁定義和分類定義砂漿是由膠凝材料、細骨料、摻加料和水按一定比例配制而成的建筑工程材料。分類按用
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