任务1-1-3普通水泥混凝土性能及配合比设计要点.ppt

任务1-1-3 普通水泥混凝土性能 及配合比设计 授课内容 水泥混凝土概述 水泥混凝土是以水泥和水组成的水泥浆体为粘结介质，将分散其间的不同粒径的粗、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。 按表观密度，水泥混凝土可分为： （1）普通混凝土（干表观密度约为2400kg/m3），是道路路面和桥梁结构中最常用的混凝土； （2）轻混凝土 （干表观密度可以轻达1900 kg/m3。）现代大跨度钢筋混凝土桥梁为减轻结构自重，往往采用各种轻集料配制成轻集料结构混凝土，达到轻质高强，以增大桥梁的跨度。 （3）重混凝土（干表密度可达3200 kg/m3 ）为了屏蔽各种射线的辐射采用各种高密度集料配制的混凝土。 按强度分级，水泥混凝土按抗压强度可分为3大类： (1）低强度混凝土 抗压强度小于30MPa; (2) 中强度混凝土 抗压强度30~60MPa； (3) 高强度混凝土 抗压强度大于60MPa。 此外，可根据工程的特殊要求，配制各种特种混凝土，如：加气混凝土、泵送混凝土、防水混凝土、道路混凝土、水工混凝土、纤维加筋混凝土、补偿收缩混凝土等。 普通水泥混凝土具有许多优点，在凝结前具有良好的塑性，因此可以浇制成各种形状和大小的构件或结构物；它与钢筋有牢固的粘结力，能制作钢筋混凝土结构和构件；经硬化后有抗压强度高与耐久性良好的特性；其组成材料中砂、石等地方材料占80%以上，符合就地取材和经济的原则。但事物总是一分为二的，普通混凝土也存在着抗拉强度低，受拉时变形能力小，容易开裂，自重大等缺点。 一、普通水泥混凝土的组成材料 （一）水泥 1．水泥品种的选择 配制水泥混凝土一般可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。必要时也可采用快硬硅酸盐水泥或其他水泥。 2．水泥强度等级的选择 选用水泥强度等级应与要求配制混凝土等级相适应。 （二）细集料 1．砂的颗粒级配和细度模数 2 ．有害杂质含量 3 ．含泥量、石粉含量和泥块含量 4 ．坚固性 5 ．表观密度、堆积密度、空隙率 6 ．碱集料反应 （三）粗集料 1．强度 2．坚固性 3．最大粒径及颗粒级配 1）最大粒径的选择 2）颗粒级配 4表面特征及形状 5．有害物质含量 6．碱集料反应 （四）混凝土拌和用水 （五）外加剂 （六）掺合料 二、普通水泥混凝土的主要技术性质 （一）新拌混凝土的工作性（和易性） 水泥混凝土在尚未凝结硬化以前，称为新拌混凝土或称混凝土拌和物。新拌混凝土具有良好的工艺性质，称之为工作性（或称和易性）。 1．工作性的含义 工作性（和易性）这一术语的含义，至今尚无公认的定义。通常认为它包含：“流动性”、“可塑性”、“稳定性”和“易密性”这四个方面的含义。优质的新拌混凝土应具有：满足输送和浇捣要求的流动性；不为外力作用产生脆断的可塑性；不产生分层、泌水的稳定性和易于浇捣密致的密实性。 2．工作性的测定方法 （1）坍落度与坍落扩展度法试验 （2）维勃稠度试验 3．影响和易性的主要因素 1）组成材料质量及其用量（内因） （1）水泥浆的数量和集浆比；（2）水泥浆的稠度；（3）砂率；（4）组成材料性质 2）环境条件与搅拌时间（外因） 对混凝土拌和物和易性有影响的环境因素主要有湿度、温度、风速。 4．混凝土拌和物和易性的选择 1）公路桥涵用混凝土拌和物的和易性，应根据公路桥涵技术规范有关规定选择。 2）道路混凝土拌和物的工作性选择 （二）硬化混凝土的强度 1．混凝土的抗压强度标准值和强度等级 1）立方体抗压强度（ fcu ） 2）立方体抗压强度标准值（fcu，k） 3）强度等级（C） 2．混凝土的轴心抗压强度（fcp） 3．混凝土的劈裂抗拉强度（fts） 4．混凝土的抗折强度（ftf） 按照标准的制作方法制成边长为150mm的正立方体试件，在标准养护室中（温度20±2℃，相对湿度为95%以上），或在温度为20±2℃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中；彼此间隔10~20mm，试件表应保持潮湿，并不得被水直接冲淋的条件下）养护28天龄期，按标准方法测定其抗压强度值，称为“混凝土立方体抗压强度”，可按下式计算： 式中：fcu—立方体抗压强度（Mpa） F—试件破坏荷载（N）；A—试件承压面积（mm2）。 立方体抗压强度标准值（ fcu，k ），按我国现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107—87）的定义是：按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期，用标准试验方法测定的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%（即具有95%保证率的抗压强度）以N/mm2（