混凝土的性能及强.pptx

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1、 1.1.和易性的概念 和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）并能获致质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合的技术性质，包括三方面的含义。5.5.2.1 2.1 混凝土拌合物的和易性 流动性粘聚性保水性和易性的三个方面第1页/共91页 2.2.和易性测定方法 目前，尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的 测定方法。在工地和试验室，通常采用测定拌合物的流 动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性三方面结合 的方法。主要的试验方法有：（）坍落度与坍落扩展度法；（）维勃稠度法第2页/共91页如图，混凝土拌和物分三层装入坍落度筒；坍落度：筒高与坍落后试体 最高点之间的高差。单位

2、：mm(mm(精确至5 5mm)mm)。观察：粘聚性、保水性。全面地评价混凝土拌和物的工作性。（1 1）坍落度 第3页/共91页 1.1.当混凝土拌和物的坍落度大于220220mmmm时 用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在二者之差小于5050mmmm的条件下，用其算术平均值作为坍落扩展度值；否则，此次试验无效。2.2.适用于骨料最大粒径不大于31.5mm31.5mm（方孔筛）、坍落度不小于1010mmmm的混凝土。注意注意：第4页/共91页混凝土按坍落度的分类根据坍落度不同，可将混凝土分为：1.1.大流动性混凝土：坍落度大于160160mmmm；2.2.流动性混凝土：坍落度为1

3、00100150150mmmm；3.3.塑性混凝土：坍落度为10109090mmmm；4.4.干硬性混凝土：坍落度小于1010mmmm。第5页/共91页（2 2）维勃稠度试验如图，将新拌混凝土装入坍落度筒内后再拔去坍落度筒，并在新拌混凝土顶上置一透明圆盘。开动振动台并记录时间。维勃稠度值：从开始振动至透明圆盘底面被水泥浆布满瞬间止，所经历的时间。单位：以s s计，(精确至1 1s)s)注意：适用于骨料D D不大于31.5mm31.5mm，维勃稠度在5 53030s s之间。第6页/共91页3.3.混凝土拌和物的工作性选择 依据结构物的断面尺寸、钢筋配置的疏密、捣实的机械类型和施工方法等来选择。

4、一般对无筋大结构、钢筋配置稀疏易于施工 的结构，尽可能选用较小的坍落度，以节约水泥。反之，对断面尺寸较小、形状复杂或配筋特密的 结构，则应选用较大的坍落度，可易于浇捣密实，以保证施工质量。第7页/共91页公路桥涵用混凝土拌和物的坍落度表项次项次结构种类结构种类坍落度坍落度1 1 桥涵基础、墩台、仰拱、挡土墙及桥涵基础、墩台、仰拱、挡土墙及大型制块等便于灌注捣实的结构大型制块等便于灌注捣实的结构0 020mm20mm2 2上列桥涵墩台等工程中较不便施工处上列桥涵墩台等工程中较不便施工处101030mm30mm3 3普通配筋的钢筋混凝土结构普通配筋的钢筋混凝土结构303050mm50mm4 4钢钢

5、筋筋较较密密、断断面面较较小小的的钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构（梁、柱、墙等）（梁、柱、墙等）505070mm70mm5 5 钢筋配置特密、断面高而狭小极钢筋配置特密、断面高而狭小极不便灌注捣实的特殊结构部位不便灌注捣实的特殊结构部位707090mm90mm第8页/共91页4.4.影响和易性的因素（1 1）水泥品种熟料中铝酸盐矿物需水量最大、C C2 2S S最小（2 2）集料的性质（3 3）水泥浆的数量（4 4）水泥浆的稠度（水灰比）首先改变（5 5）砂率（6 6）外加剂 高效减水剂（7 7）时间和温度（外因）第9页/共91页 一、混凝土的强度 1.1.立方体抗压强度和强度等级 （1 1）立

6、方体抗压强度（fcufcu）按照标准的制作方法制成边长为150150的正立方体试件，在标准养护条件（温度2020 2 2，相对湿度9595以上）下，养护至2828龄期，按照标准的测定方法测定其抗压强度值，称为混凝土立方体抗压强度。硬化后混凝土的力学性能（强度与变形）第10页/共91页混凝土抗压强度试验 混凝土抗压强度试模 第11页/共91页 （2 2）立方体试件抗压强度标准值（f fcu,kcu,k）立方体抗压强度只是一组混凝土试件抗压强度的算术平均值，并未涉及数理统计和保证率的概念。而立方体抗压强度标准值是按数理统计方法确定，具有不低于保证率的立方体抗压强度。第12页/共91页 （3 3）强

7、度等级 凝土的“强度等级”是根据“立方体抗压强度标准值”来确定的。如：C30C30，表示混凝土立方体抗压强度标准值,f fcu,kcu,k=30MPa=30MPa。我国现行GB50010-2002GB50010-2002混凝土结构设计规范规定,普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为：C15C15、C20C20、C25C25、C30C30、C35C35、C40C40、C45C45、C50C50、C55C55、C60C60、C65C65、C70C70、C75C75、C80C80等1414个强度等级。第13页/共91页 2.2.轴心抗压强度 为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构的实际情况，在钢筋混

8、凝土结构计算中，计算轴心受压构件（例如柱子、衍架的腹杆等）时，都是采用混凝土的轴心抗压强度作为依据。测定其轴心抗压强度，采用150150mm150m300mmmm150m300mm棱柱体作为标准试件，轴心抗压强度以f fcpcp表示，以MPaMPa计。第14页/共91页 3.3.劈裂抗拉强度 我国现行标准规定，采用标准试件150mm150mm立方体，按规定的劈裂抗拉试验装置测得的强度为劈裂抗拉 强度，简称为劈拉强度f ftsts 计算公式：第15页/共91页 4.4.混凝土抗折强度(f fcf cf)道路路面或机场跑道用混凝土，是以抗弯强度（或称抗折强度）为主要设计指标。水泥混凝土的抗弯强度试

9、验是以标准方法制备成 150150mm150mm550mmmm150mm550mm的梁形试件，在标准条件下养护 后，按三分点加荷，测定其抗弯强度（f fcf cf）。计算公式：L=450mmL=450mm第16页/共91页混凝土抗折强度试模混凝土抗折强度试验第17页/共91页1.1.原材料的因素（1 1）水泥强度与水灰比二、影响混凝土强度的因素（2 2）集料的种类、质量和数量（3 3）外加剂和掺合料碎石：a a=0.46=0.46，b b=0.07=0.07卵石：a a=0.48=0.48，b b=0.33=0.33混凝土的强度理论（混凝土28d28d的抗压强度与水泥的实际强度和c/wc/w的

10、关系理论分析：f fcece一定,f,fcu,28cu,28与c/wc/w成正比(与w/cw/c成反比)。欲f fcu,28 cu,28 w/cw/c c/wc/w一定,f,fcu,28cu,28与f fcece成正比。欲f fcu,28 cu,28 水泥的强度等级第18页/共91页 2.2.生产工艺因素 （1 1）施工条件 搅拌与振捣 （2 2）养护条件（温度与湿度）（3 3）龄期（早期强度推算后期强度）第19页/共91页 3.3.试验因素 （1 1）试件形状尺寸 （2 2）表面状态 （3 3）试件湿度 （4 4）加荷速度（5 5）支承条件（6 6）加载方式第20页/共91页引起混凝土变形的

11、因素很多，归纳起来有两类：非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。1.1.混凝土在非荷载作用下的变形 （1 1）化学收缩 （2 2）塑性收缩 （3 3）干湿变形 （4 4）温度变形5.25.2.3.3 混凝土的变形性能第21页/共91页2 2、混凝土在荷载作用下的变形 （1 1）混凝土的受压变形与破坏特征 （2 2）弹性模量（初始切线模量、任意点的切线模量、割线模量）（3 3）徐变第22页/共91页混凝土弹性模量分类示意图第23页/共91页 1.1.混凝土的抗渗性 指混凝土抵抗压力水渗透的能力。2.2.混凝土的抗冻性 指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻融循环 作用而不破坏，同时也不严重降低强度

12、的性能。5.25.2.4.4 混凝土的耐久性第24页/共91页 3.3.抗侵蚀性 指混凝土在含有侵蚀性介质环境中遭受到化学 侵蚀、物理作用不破坏的能力。4.4.混凝土的碳化 指空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作 用，生成碳酸钙和水。第25页/共91页 5.5.碱-集料反应 是指混凝土中所含的碱（NaNa2 2O O或K K2 2O O）与骨料 的活性成分（活性SiOSiO2 2），在混凝土硬化后潮湿条 件下逐渐发生化学反应，反应生成复杂的碱硅酸 凝胶，这种凝胶吸水膨胀，导致混凝土开裂的现象。反应慢，潜在危害相当大。碱碳酸反应第26页/共91页混凝土耐久性最大水灰比和最小水泥用量要求：环境条

13、件环境条件 结构物类别结构物类别 最大水灰比最大水灰比 最小水泥用量最小水泥用量/kgkg素混素混凝土凝土钢筋钢筋混凝土混凝土预应力预应力混凝土混凝土素混素混凝土凝土钢筋钢筋混凝土混凝土预应力预应力混凝土混凝土干燥环境干燥环境正常的居住和办公用正常的居住和办公用房室内部件房室内部件不作不作规定规定0.650.650.600.60200200260260300300潮潮湿湿环环境境 无无冻冻害害1 1.高湿度的室内部件高湿度的室内部件2 2.室外部件室外部件3 3.在非侵蚀性土和在非侵蚀性土和/或水或水中的部件中的部件0.700.700.600.600.600.60225225280280300

14、300有有冻冻害害1 1.经受冻害的室外部件经受冻害的室外部件2 2.在非侵蚀性土和在非侵蚀性土和/或水或水中且经受冻害部件中且经受冻害部件3 3高湿度且经受冻害的室高湿度且经受冻害的室内部件内部件0.550.550.550.550.550.55250250280280300300有冻害和除冰有冻害和除冰剂的潮湿环境剂的潮湿环境 经受冻害和除冰剂作用经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件的室内和室外部件 0.500.500.500.500.500.50300300300300300300第27页/共91页 6.6.提高混凝土耐久性的主要措施 （1 1）合理选择水泥品种 （2 2）适当控制混凝土的

15、水灰比及水泥用量 （3 3）选用质量良好的砂石骨料 （4 4）掺入引气剂或减水剂 （5 5）加强混凝土的施工质量控制第28页/共91页混凝土配合比：是指单位体积的混凝土中各组成材料的 质量比例。确定这种数量比例关系的工作,称为混凝土配合比设计。混凝土配合比的表示方法:（1 1）绝对用量表示法（单位用量表示法）（2 2）相对用量表示法5.5.4 4 普通混凝土配合比设计 混凝土配合比设计的基本知识第29页/共91页混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求:（1 1）满足混凝土施工所要求的和易性；（2 2）满足结构设计的强度等级要求；（3 3）满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；（4 4）符合经

16、济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。三大性质第30页/共91页混凝土配合比设计基本参数 配合比设计的三参数：水灰比、单位用水量、砂率。水灰比混凝土中水与水泥的比例称为水灰比 砂子占砂石总量的百分率称为砂率 用水量是指1 1m m3 3混凝土拌和物中水的 用量（kg/mkg/m3 3）n 单位用水量n 砂率第31页/共91页三个步骤 混凝土配合比设计 1.1.初步配合比设计（材料全干状态）2.2.实验室配合比设计（材料全干状态）3.3.施工配合比设计（材料自然状态）第32页/共91页（1 1）确定试配强度（f fcu,0cu,0）1.1.混凝土初步配合比设计计算（2 2）计算水灰比 （W/CW/

17、C）耐久性复核1.6451.645P=95%P=95%的保证率系数S S强度标准差，MPaMPa 有资料时，计算；无资料时，查表。第33页/共91页 （3 3）选定单位用水量（w0w0）拌合物稠度卵石最大粒径()碎石最大粒径()项目指标102031.540162031.540坍落度1030190170160150200185175165305020018017016021019518517550702101901801702202051951857090215195185175230215205195注：注：本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米本表用水量系采用中砂时的平均取值

18、，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加混凝土用水量可增加510，采用粗砂则可减少，采用粗砂则可减少510。掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。第34页/共91页（4 4）计算水泥用量（c0c0）（5 5）选择合理的砂率值 合理砂率可通过试验、计算或查表求得。耐久性复核第35页/共91页混凝土砂率选用表 （%）水灰比卵石最大粒径()碎石最大粒径()1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.7

19、0364135403439394438433641第36页/共91页（6 6）计算粗、细骨料用量 质量法（假定表观密度法）计算公式：c0c0g0g0s0s0w0w0cpcp砼假定密度可取2400240024502450kg/mkg/m3 3 第37页/共91页式中：c0c0每立方米混凝土的水泥用量（kgkg）；g0g0每立方米混凝土的粗骨料用量（kgkg）；s0s0每立方米混凝土的细骨料用量（kgkg）；w0w0每立方米混凝土的用水量（kgkg）；s s 砂率（）；c cP P每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg/mkg/m3 3）第38页/共91页 采用体积法（绝对体积法）计算公式：第39页

20、/共91页式中:c c水泥密度(kg/(kg/3 3),),可取290029003100 3100 kg/kg/3 3；g g 粗骨料的表观密度（kg/kg/3 3）；s s细骨料的表观密度（kg/kg/3 3）；w w水的密度（kg/kg/3 3），可取1000 1000 kg/kg/3 3；s s砂率（）；混凝土的含气量百分数。在不使用引气型外加剂时，可取。注：若各材料的密度单位取g/cmg/cm3 3，则公式表示为：第40页/共91页（7 7）得出初步配合比 通过以上计算，得出每立方米混凝土各种材料用量，即初步配合比计算完成。表示为：第41页/共91页混凝土实验室配合比设计包括配合比的试

21、配、调整与确定。按初步配合比计算实际各项材料用量，进行试拌，过程如下：（1 1）检验工作性，确定基准配合比(工作性满足要求，即坍落度、保水性和粘聚性均良好的配合比)（2 2）检验强度 （3 3）复核密度，确定试验室配合比2.2.混凝土实验室配合比设计第42页/共91页（1 1）检验工作性，确定基准配合比按计算出的初步配合比进行试拌，以校核混凝土拌和 物的工作性（确定试拌数量）。如试拌得出的拌和物的坍落度（或维勃稠度）不能满 足要求，或粘聚性和保水性能不好时应调整。调整措施：保证w/cw/c不变，相应调整用水量（即水泥浆 量）或砂率，直到符合要求为止。提出供混凝土强度校核用的“基准配合比”，表示

22、为 m mcaca：m mwawa：m msasa：m mgaga。第43页/共91页第44页/共91页（2 2）检验强度拟定三个不同的配合比:A A组 B B组 C C组 w/c-w/c-0.050.05(或0.100.10)基准配合比提出w/c w/c w/c+w/c+0.050.05(或0.100.10)砂率减少1%1%砂率增加1%1%制作检验混凝土强度的试件时，尚应检验拌和物的坍落度 （或维勃稠度）、粘聚性、保水性及测定混凝土的表观密度，并以此结果表征该配合比的混凝土拌和物的性能。每种配合比至少制作一组（3 3块）试件，标准养护2828d d，测定 抗压强度测试。确定满足强度要求的配合

23、比，表示为m mcbcb：m mwbwb：m msbsb：m mgbgb。第45页/共91页混凝土2828d d抗压强度f fcucu，2828与C/WC/W的关系曲线f fcucu，2828C/WC/Wf fcucu，O O（C/WC/W）fcu,ofcu,o注意：重新计算各材料用量，应保持经调整的基准配合比中单位用水量不变第46页/共91页（3 3）密度复核，确定实验室配合比混凝土计算表观密度：n 混凝土实测表观密度n 确定校正系数：n 确定试验室配合比：注意：若 值超过2%2%时，才需要校正。第47页/共91页混凝土拌和物表观密度测定(采用容量筒测定)第48页/共91页3.3.施工配合比

24、的折算实测施工现场砂、石含水率分别为a%a%、b%b%，则 施工配合比的各种材料单位用量为：施工配合比为：第49页/共91页水泥混凝土配合比设计工程实例水泥混凝土配合比设计工程实例 试设计某工程预制钢筋混凝土梁的土配合比。原始资料 已知混凝土设计强度等级为C25C25，无强度历史统计资料，要求混凝土拌和物坍落度为30305050mmmm（机械搅拌、振捣）。不受风雪影响。组成材料：水泥，密度c c=3.1g/cm=3.1g/cm3 3，实测强度35.0MPa35.0MPa。砂为:中砂，表观密度s s=2.65g/cm=2.65g/cm3 3。碎石:最大粒径20mm20mm，表观密度g g=2.7

25、0g/cm=2.70g/cm3 3 自来水。原始要求 1.1.设计该混凝土的(干材料)；2.2.施工现场砂含水率3%3%，碎石含水率1%1%，求施工配合比。第50页/共91页 设计步骤 1.1.计算初步配合比（1 1）确定混凝土配制强度 f fcu,kcu,k=25MPa=25MPa，无历史统计资料，查表，标准差S S=5.0MPa=5.0MPa。混凝土配制强度：f fcu,0 cu,0=f fcu,kcu,k+1.645+1.645S S=25+1.645=25+1.6455.05.0 =33.2MPa =33.2MPa（2 2）计算水灰比（W/CW/C）按耐久性校核水灰比：不受风雪影响，查

26、表允许最大水灰比为 0.0.6565。0.470.47小于0.650.65，满足耐久性要求。第51页/共91页（3 3）选定单位用水量（m mw0w0）要求坍落度30305050mmmm，碎石最大粒径为20mm20mm。查表，选用混凝土用水量m mw0w0=195kg/m=195kg/m3 3。（4 4）计算单位用灰量（m mc0c0）按耐久性校核单位用灰量：查表，最小水泥用量不得低于 2 260kg/m60kg/m3 3。计算单位用灰量415kg/m415kg/m3 3，符合耐久性要求。第52页/共91页（5 5）选定砂率（s s）采用碎石最大粒径20mm20mm，水灰比W/C=0.47W/

27、C=0.47。查表，选定 混凝土砂率s s=30%=30%。（6 6）计算砂石用量 1 1）采用质量法解得：砂用量m ms0s0=537kg/m=537kg/m3 3，碎石用量m mg0g0=1253kg/m=1253kg/m3 3。按质量法计算得初步配合比：m mc0c0：m ms0s0：m mg0g0：m mw0w0=415:537:1253:195=415:537:1253:195，或 1 1:1.88:1.88:3.833.83:0.47:0.47第53页/共91页解 得：砂 用 量m ms0s0=532kg/m=532kg/m3 3；碎 石 用 量m mg0g0=1242kg/m=1

28、242kg/m3 3。按体积法计算得初步配合比为：m mc0c0：m ms0s0：m mg0g0：m mw0 w0=415=415：532532：12421242：195195，或1 1：1.881.88：3.833.83：0.470.472 2）采用体积法 第54页/共91页（1 1）计算试拌材料用量 按计算初步配合比（以质量法计算结果为例），试拌 15 15L L，各种材料用量：水泥 4150.015=6.22kg 4150.015=6.22kg 水 1 1950.015=2.93kg950.015=2.93kg 砂 5370.015=8.06kg5370.015=8.06kg 碎石 12

29、512530.015=18.80kg30.015=18.80kg（2 2）检验、调整工作性 按计算材料用量拌制混凝土拌和物，测定其坍落度为 1010mmmm，未满足设计坍落度要求。措施：保持水灰比不变，增加5%5%水泥浆。再经拌和，其 坍落度为4040mmmm，粘聚性和保水性亦良好。满足和易性要求。2.2.试拌、调整工作性，提出基准配合比第55页/共91页 此时，混凝土拌和物各组成材料实际用量为：水泥 6.226.22（1+5%1+5%）=6.53kg6.53kg 水 2.932.93（1+5%1+5%）=3.08kg3.08kg 砂 8.06kg8.06kg 碎石 18.8 18.80kg0

30、kg（不变）（3 3）提出基准配合比 调整工作性以后，混凝土拌和物的基准配合比为：m mcaca：m mga ga：m mw wa a ：m msasa=435=435：532532：12421242：205205，或 1 1：1.231.23：2.882.88：0.470.47第56页/共91页（1 1）检验强度 1 1）采用水灰比分别为（W W/C C）A A=0.42=0.42、（W W/C C）B B=0.47=0.47和（W W/C C）C C=0.52=0.52拌制三组混疑土拌和物。三组配合比经拌制成型，标准条件养护2828d d后，测定的抗压强度值结果：3.3.检验强度、测定试验

31、室配合比组别水灰比（W/CW/C）灰水比（C/W C/W）f fcucu，2828/MPa/MPaA A0.0.42422.382.3838.638.6B B0.0.47472.132.1335.635.6C C0.0.52521.921.9232.632.6第57页/共91页2 2）绘制f fcu,28cu,28与c/wc/w的关系曲线，确定混凝土配制强度 f fcu,0cu,0=33.2MPa=33.2MPa对应的灰水比C/W=2.0C/W=2.0，即水灰比W/C=0.50W/C=0.50f fcu,0cu,0=33.2MPa=33.2MPa第58页/共91页3 3）按强度试验结果修正配合

32、比，各材料用量为：水 m mwbwb=195=195（1+0.051+0.05）=205kg=205kg 水泥 m mcbcb=2040.50=408kg=2040.50=408kg砂、石用量按体积法计算：解得：砂用量 m msbsb=535kg=535kg；碎石用量 m mgbgb=1249kg=1249kg。修正后配合比：m mcbcb：m msbsb：m mgbgb：m mwbwb=408=408：535535：12491249：205205第59页/共91页（2 2）按密度复核配合比计算砼湿表观密度=408+205+535+1249=2397kg/m408+205+535+1249=2

33、397kg/m3 3实测湿表观密度=24=2412kg/m12kg/m3 3 无须校正。（3 3）确定试验室配合比试验室配合比为m mc c：m ms s：m mg g：m mw w=408408：535535：12491249：205205，或 1 1：1.311.31：3.063.06：0.500.50第60页/共91页 根据工地实测，砂的含水率w ws s=3%=3%，碎石的含水率w wg g=1%=1%，各种材料的用量为：水泥 mmc c=408kg=408kg 砂 mms s=535=535（1+3%1+3%）=551kg/m=551kg/m3 3 碎石 mmg g=1249=124

34、9（1+1%1+1%）=1260kg/m=1260kg/m3 3 水 mmw w=205=205（5353%+12491%5353%+12491%）=175kg/m=175kg/m3 3 因此，工地配合比为 1 1：1.351.35：3.093.09：0.430.433.3.换算工地配合比第61页/共91页掺外加剂普通混凝土配合比设计 与普通水泥混凝土配合比设计方法相同，主要的变化为：1.1.计算掺外加剂混凝土的单位用水量式中：m mw0w0未掺外加剂的混凝土的单位用水量，kg/mkg/m3 3；adad外加剂的减水率，无减水作用的外加剂adad=0=0；几乎所有的外加剂都有减水作用。2.2.

35、计算外加剂混凝土的单位水泥用量3.3.计算外加剂的单位用量指占水泥质量的百分率。第62页/共91页 4.4.常用外加剂 （1 1）减水剂 1 1）技术经济效益 工作性、水泥用量不变，可以减少用水量，提高 混凝土强度 用水量、水泥用量不变，可增大混凝土的流变性 工作性、强度不变，可节约水泥用量讨论：第63页/共91页 1.1.高强混凝土（HSCHSC）我国定义，C60C60的砼。措施：高强度水泥、优质集料、较低w/cw/c、高效外加剂；高强振动问题：砼强度越高，脆性越大，增加了砼的不安全因素。水泥用量随之加大，收缩徐变也相应增大，使高强砼在桥梁和建筑结构中的应用产生一定的难度和限制。5.5 5.

36、5 其它功能混凝土第64页/共91页新型砼，2020世纪8080年代末9090年代初出现的。1990 1990年5 5月在美国AISTAIST（国家标准与技术研究所）和ACIACI（砼协会）主办的第一届国际会议上首先提出的。含义：高性能砼（High Performance ConcreteHigh Performance Concrete）（1 1）砼的使用寿命要长（耐久性作为设计的主要指标）；（2 2）砼应具有较高的体积稳定性；（3 3）砼应具备良好的施工性质；（4 4）砼具有一定的强度和密实性。措施：新型外加剂、超细矿物质掺合料。2.2.高性能混凝土（HPCHPC）第65页/共91页应用：

37、高性能砼是近期砼技术发展的主要方向，为2121世纪砼。日本早在2020世纪6060年代就能较容易地制成C60-C80C60-C80高强砼,并建成了数十座高强砼铁路桥。但HPCHPC的应用也只局限在道路、桥梁及水工建筑范围。HPCHPC掺合料中一般掺有大量的活性材料,如矿渣、粉煤灰等，降低水化热，满足HPCHPC施工要求。挪威结合北海海洋石油开发的需要，是较早对HPCHPC开展研究的国家之一，至今已建造了数十个海洋采油平台，成功地经受了非常恶劣的海洋环境。19861986年开始对高强砼材料进行研究,为了提高结构的耐久性，挪威所有的桥梁砼必须掺粉煤灰或硅粉，水胶比不得超过0.40.4。第66页/共

38、91页 法国自19861986年起就进行了HPCHPC研究并建造示范工程.1989.1989年建造了伊沃纳河桥，由于采用C70C70的HPCHPC，并采用体外预应力索的结构形式，使砼的用量减少30%30%，自重降低24%.24%.1993 1993年美国联邦公路管理局发起了在全国公路桥梁建设中推广应用HPCHPC的计划，19961996年美国公路与运输协会和美国联邦公路管理局联合成立了HPCHPC工作小组实施HPCHPC在公路工程中的应用.我国自2020世纪7070年代起开始发展高强与高流动砼。1980 1980年建成的红水河铁路斜拉桥的预应力砼箱梁就是采用的大流动性高强砼。近年来建成的一些著

39、名桥梁多采用高强砼,如上海杨浦大桥、武汉长江二桥等均采用C50C50掺粉煤灰泵送砼,汕头海湾大桥主梁采用C60C60砼。目前上海、北京有供应C80C80以上商品砼的能力。第67页/共91页3.3.粉煤灰混凝土指在水泥混凝土中掺加粉煤灰组分的混凝土。拌制水泥混凝土用粉煤灰的分级表粉煤灰等级粉煤灰等级质量指标质量指标细度细度45m45m方孔筛筛余方孔筛筛余/%/%烧失量烧失量/%/%需水量比需水量比/%/%SOSO3 3含量含量/%/%12125 595953 320208 81051053 3454515151151153 3第68页/共91页各级粉煤灰适用范围如下：I I级粉煤灰适用于钢筋混凝

40、土和跨度小于6m6m的预应力砼。级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土。级粉煤灰主要用于无筋混凝土。对设计强度等级C30C30及 以上的无筋粉煤灰混凝土宜采用、级粉煤灰。用于预应力混凝土、钢筋混凝土及设计强度等级C30C30及以 上的无筋混凝土的粉煤灰等级，如经试验论证，可采用比 上述三条规定低一级的粉煤灰。第69页/共91页4.4.抗渗混凝土指有较高抗渗能力的混凝土，通常抗渗等级级。5.5.纤维混凝土以普通混凝土为基材，外掺各种纤维材料而组成的复合材料。纤维：玻璃纤维、矿棉纤维、钢纤维、碳纤维、和有机纤维。目的：抑制砼裂缝、提高砼的抗拉、抗弯强度，增加韧性，降 低脆性。应用：机场道面、桥面、端

41、面较薄的轻型结构和压力管道等。第70页/共91页6.6.泵送混凝土 泵送效率约为每小时8 870m70m3 3混凝土，泵送水平距离100100300m300m，泵送高度为303090m90m。泵送混凝土属流态混凝土的一种，应注意为满足可泵性的要求，泵送混凝土的坍落度一般以100100220mm220mm为宜，坍落度过小影响泵送效率甚至会发生堵管现象；过大，则因离析泌水，同样容易发生堵管，同时混凝土应具有较小的坍落度损失，能够在较长时间内或较长的运输距离中保持足够的流动性能以利泵送。水胶比不宜大于0.60.6；砂率宜为35%35%45%45%。第71页/共91页 砂浆是由胶结料、细骨料、掺加料和

42、水按照适当比例配制而成的建筑材料。5.5.6.1 6.1 砂浆的分类 1.1.按用途分：砌筑砂浆、抹面砂浆 2.2.按所用的胶结材料分：水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆。5.5.6 6 砂 浆第72页/共91页 1.1.砂浆的组成材料（1 1）胶结材料五大品种水泥，强度等级不宜大于32.532.5。（2 2）细集料砂，砌筑砂浆宜选中砂，毛石砌体宜选粗砂。（3 3）掺加料石灰、粘土和粉煤灰，配制成各种混合砂浆。目的：提高质量、降低成本。（4 4）水拌制砂浆用水与混凝土用水相同。（5 5）外加剂最常用微沫剂，是一种松香热聚物，掺量为 水泥质量的0.005%0.005%0.010%0.010%。

43、目的：提高和易性，节约结合料的用量。5.5.6.2 6.2 砌筑砂浆 教材中10.110.1建筑砂浆部分第73页/共91页（1 1）砂浆的流动性 表示砂浆在自重或外力作用下 流动的性能。用稠度表示。测定方法：将砂浆拌和物装入稠度仪中，使砂浆表面低于容器口1mm1mm左右，用捣棒插捣2525次，然后轻轻将容器摇动或敲击5 56 6下，使砂浆表面平整，将容器置于稠度仪上，使试锥与砂浆表面接触，拧开制动螺丝，同时计时，待10s10s立即固定螺丝，从刻度盘读出试锥下沉的深度（精确至1mm1mm）即砂浆的稠度。对于石砌体选用砂浆的稠度应为303050mm50mm。2.2.砌筑砂浆的主要技术性质 第74页

44、/共91页试验方法：1 1）测定砂浆的稠度，以mmmm计。2 2）将试样装入分层度筒内，用木锤轻轻敲击 筒周1 12 2次，刮去多余砂浆，并抹平。3 3）静置30min30min后，去掉上面200mm200mm砂浆，取底部 1/3 1/3砂浆，测定其稠度。4 4）结果计算及要求以前后两次稠度之差作为该砂浆的分层度。砌筑砂浆的分层度不得大于30mm30mm。保水性良好的砂浆，分层度应为101020mm20mm。分层度大于20mm20mm，砂浆易离析，不便施工；分层度小于10mm10mm，硬化后易产生干缩开缝。（2 2）砂浆的保水性 搅拌好的砂浆在运输、停放和使用过程中，保持水分的能力。用分层度表

45、示。第75页/共91页（3 3）抗压强度与强度等级 制备标准试件：边长70.770.7mmmm正方体，以标准养护2828d d 龄期的抗压强度平均值，确定强度等级。要求：6 6块试件/组，计算算术平均值，精确至0.lMPa0.lMPa。当6 6个试件的最大值或最小值与平均值的差超过20%20%时，以 中间四个试件的平均值作为该组试件的抗压强度值。标准养护：温度203203、湿度：水泥混合砂浆相对湿度为 60%60%80%80%，水泥砂浆和微沫砂浆相对湿度为90%90%以上。砂浆强度等级有：M20M20、M15M15、M10M10、M7.5M7.5、M5M5、M2.5M2.5等。第76页/共91

46、页3.3.砌筑砂浆的配合比设计 JGJ98-2000JGJ98-2000砌筑砂浆的配合比设计规程 （1 1）计算砌筑砂浆配制强度（f fm m，0 0）f fm,0m,0=f=f2 2+0.645+0.645式中：f fm,0m,0砂浆的配制强度，精确至0.10.1MPaMPa；f f2 2砂浆设计强度等级（即砂浆抗压强度平均值）砂浆现场强度标准差，精确至0.010.01MPaMPa。说明：f fm,0m,0=f=fm,km,k+1.645+1.645 f fm,km,k=f=f2 2-第77页/共91页式中：f fi i统计周期内同一品种砂浆第组试件的强度；砂浆强度标准差：统计周期内同一品种

47、砂浆组试件强度的平均值；统计周期内同一品种砂浆试件的总组数，2525。计算：查表 P146 P146 表4-254-25第78页/共91页式中：c c 每立方米砂浆中水泥用量，精确至1 1kgkg；f fm,0m,0砂浆的配制强度，精确至0.10.1MPaMPa；、砂浆的特征系数，=3.03=3.03，=-15.09=-15.09；注意：水泥砂浆中，水泥单位用量不宜小于200200kgkgm m3 3；水泥混合砂浆中，水泥和掺加料总量应在300300350kg350kgm m3 3。()计算每立方米砂浆中水泥用量第79页/共91页（3 3）计算每立方米砂浆掺加料用量 水泥混合砂浆，掺加料用量的

48、计算公式：D D-Q Qc c式中：1m1m3 3砂浆中水泥和掺加料的总量，精确至1 1；宜在300300350350之间；1m1m3 3砂浆的水泥用量，精确至；D D1m1m3 3砂浆的掺加料用量，精确至；石灰、粘土膏使用时的稠度为1201205 5mmmm；对于不同稠度的石灰膏，按下表进行换算。第80页/共91页不同稠度（）的石灰膏换算系数：灰膏稠度1301201101009080706050换算系数1.051.000.990.970.950.930.920.900.88第81页/共91页()确定砂单位用量 Q Qs s（kgkg）1m1m3 3砂浆砂用量，应按砂干燥状态(含水率小于0.5

49、0.5)的 堆积密度值作为计算值。()确定单位用水量 Q Qw w（kgkg）根据砂浆稠度等要求用水量可选用270270330330kg/mkg/m3 3。混合砂浆中的用水量，不包括石灰膏或粘土膏中的水；注意：当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限；稠度小于7070mmmm时，用水量可小于下限；施工现场气候炎热或干燥季节，可酌量增加用水量。第82页/共91页()配合比的试配、调整与确定 试配时至少应采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水泥用量按基准配合比分别增加及减少1010，在保证稠度、分层度合格的条件下，可将用水量或掺加料用量作相应调整。对三个不同的配合比，经调

50、整后，应按有关标准的规定成型试件，测定砂浆强度等级，并选定符合强度要求的且水泥用量较少的砂浆配合比。第83页/共91页砂浆配合比设计工程实例 某住宅砌砖墙用石灰水泥混合砂浆，强度等级为M7.5M7.5，稠度70100mm70100mm。试计算砂浆配合比。原材料：32.532.5的普通水泥。中砂，含水率为2%2%，干容重为1450kg/m1450kg/m3 3。石灰膏，稠度120mm120mm。施工水平一般。解 （1 1）计算砌筑砂浆配制强度（f fm m，0 0）f fm,0m,0=f f2 2+0.645+0.645 =7.5+0.6451.88=7.5+0.6451.88 =8.7MPa