《混凝土学习教材》PPT课件.ppt

概 述,定义： 水泥混凝土是以水泥和水组成的水泥浆体将粗细集料胶结起来而形成的具有一定力学性能的人工石材.,水泥混凝土的优缺点： 优点： 有较高的抗压强度:有一定的承载能力; 有较好的耐久性:用得越久,强度越高. 有较好的可塑性:可以浇筑成任意形状、不 同强度、不同性能的建筑物; 原材料来源广泛，价格低廉. 缺点： 抗拉强度低,受拉时容易受温度变化而开裂 自重大,水泥混凝土的分类,按表观密度分：,普通混凝土,轻混凝土,重混凝土,按强度等级分：,低强度混凝土,中强度混凝土,高强度混凝土,按混凝土流动性可分为：塑性混凝土、低流动性混土、 干性混凝土 按用途可分为：高聚物改性混凝土、纤维增强混凝土、 补偿收缩混凝土流态混凝土。,第一节 普通水泥混凝土（Ordinary cement concrete）,定义： 普通水泥混凝土是以通用水泥为胶结材料，用普通砂石材料为集料, 并以普通水为原材料，加入适量的化学外加剂, 按专门设计的配合比，经搅拌、成型、养护而得到的复合材料。,一、普通水泥混凝土的组成材料 水泥 Cement 水 Water 细集料 Fine aggregate 粗集料 Coarse aggregate 混凝土外加剂 Concrete admixture 改善混凝土的性能,水泥浆,集料,早期：润滑作用 后期：胶结作用,骨架填充作用,（一）、水泥（cement ）,选用原则： 水泥品种的选择 水泥强度等级的选择 （二）、集料（aggregate) 集料在混合料中起骨架或填充作用的粒料，包括岩石天然风化而成的砾石（卵石）和砂等，以及由岩石经人工轧制的各种尺寸的碎石、机制砂、石屑等。 工程上将集料分为粗集料和细集料,沥青混合料中细集料是指粒径小于2.36mm 水泥混凝土中细集料是指粒径小于4.75mm 砂,细集料（Fine aggregate）,砂,天然砂,人工砂,河砂,山砂,海砂,机制砂,煅烧砂,矿渣砂,天然砂 定义：由自然风化、水流冲刷、堆积形成的、粒径小 4.75mm的岩石颗粒。 按生存环境分：河砂、山砂和海砂 河砂：颗粒表面圆滑，比较洁净，质地较好，产源广 山砂：颗粒表面粗糙有棱角，含泥量和含有机质量多 海砂：虽然有河砂的特点，但是其中混有贝壳、碎片 和盐分等有害物质,人工砂 人工砂是人为加工处理得到的符合规格要求的细集料，通常指石料加工过程中采取真空抽吸等方法除去大部分土和细粉、或将石屑水洗得到的洁净的细集料。 人工砂表面多棱角，较洁净，但造价较高，特殊情况采用,一、物理常数 1、表观密度 定义：在规定条件（1055烘干至恒重下， 单位表观体积（包括集料矿质实体和闭口 孔隙的体积）的质量。 试验方法：容量瓶法,细集料的技术性质,2、堆积密度 定义：单位体积（包括矿质实体、闭口孔隙和开口孔隙及颗粒间体积）物质颗粒的质量。 细集料堆积密度试验 3、空隙率 定义：细集料颗粒之间空隙体积占粗集料总体积的百分率,细集料的技术性质,二、级配 定义：级配是砂各级粒径颗粒的分配情况 试验方法：采用筛析法（方孔筛一套标准筛） 注：水泥混凝土用细集料可采用干筛法（需要可用 水筛法） 沥青混合料及基层用细集料必须用水洗法筛分 分析：级配目的：提高密实度（耐久性好） 细度模数目的：控制抗折强度、节约水泥,细集料的技术性质,筛析法：一套标准筛（方孔）,细集料的技术性质,控制粒径：0.6mm 粒径的含量决定它的区间,砂总量500g,筛底（0.075mm ),实验录象,有关级配的三个重要参数 分计筛余百分率ai ：某号筛上的筛余量占试样总质量 的百分率 累计筛余百分率Ai ：某号筛的分计筛余百分率和大于 某号筛的各筛的分计筛余百分率 之总和 通过百分率Pi ：通过某号筛的试样质量占试样总质量 的百分率 Pi=100Ai,二、级配,1、定义：粗度是评价砂粗细程度的一种指标，通常用 系度模数表示（细度模数又称为细度模量） 2、计算方法： 3、结论：细度模数越大，表示细集料越粗 规定：砂的粗度按照细度模数可以分为下列三级： Mx=3.73.1 为粗砂 Mx=3.02.3 为中砂 Mx=2.21.6 为细砂,三、粗度,“”不带入计算,细集料的技术性质,总结： 表征砂颗粒性质的两项指标 细度模数水泥裹覆着集料平均粒径组成; 分析： 粒径差太大，拌合困难 粒径差太小，细小颗粒多受力易断裂 细级料粒径过小表面积大，浪费水泥 完全是一种颗粒的砂，密实度不够 还必须考虑颗粒的级配。,表征砂颗粒性质的两项指标 （2）颗粒级配 砂子级配好密实耐久性好强度高。 混凝土用砂的级配按建筑用砂（GB/T 146842001）的规定划分为3个级配区有：粗砂、中砂、细砂。 砂完全粗的不行，小颗粒的也需要，从级配来说，就是填满骨架的空隙（要符合表3-3规定） 按水泥砼对于砂的技术要求分为：、类 详见砂的分区及级配范围表3-3：,砂的颗粒级配 （教材P63表3-3）,说明：区砂属于粗砂采用较区大的砂率（不易捣实） 区砂属于中砂由中砂和一部分偏粗砂的细砂组成 区砂属于细砂采用较区小的砂率（易捣实）,区砂,下限,上限,砂样,区砂,区砂,砂子类别确定,步骤： 计算三个重要参数： 分计筛余百分率 累计筛余百分率 通过百分率 计算细度模数（结果） 用标准级配确定砂子的级配范围（结果） 结论（根据细度模数和级配范围）,水泥砼对于细集料的技术要求,1）砂的颗粒级配和细度模数 2）有害杂质含量 危害：妨碍水泥水化，降低与水泥石粘附性，与水泥 水化物产生不良化学反应 杂质：泥、云母、轻质物、有机物、硫化物和硫酸盐 等有害物质含量限值见教材P64表3-4 3）含泥量、石粉含量和泥块含量 4）坚固性 天然砂硫酸钠溶液进行检测 人工砂压碎指标法进行试验检测 5）表观密度、堆积密度、空隙率 规定：表观密度大于2500Kg/m3 ，堆积密度大于 1350Kg/m3 ，空隙率小于47,粗集料的技术性质,一、物理性质 1、物理常数 （1） 表观密度 在规定条件（1055烘干至恒重）下，单位表观体积（包括集料矿质实体和闭口孔隙的体积）的质量。表观密度用a表示 试验方法：网篮法 （2）毛体积密度在规定条件（1055烘干至恒重）下，单位毛体积（包括矿质实体、闭口孔隙和开口孔隙）的质量。 试验方法：蜡封法,粗集料（Coarse aggregate）,（3）堆积密度单位体积（包括矿质实体、闭口孔隙和开口孔隙及颗粒间体积）物质颗粒的质量。 堆积密度包括：自然堆积状态、振实状态和捣实状态下的堆积密度 （4）空隙率粗集料颗粒之间空隙体积占粗集料总体积的百分率,粗集料的技术性质,2、级配 定义：粗集料中各组成颗粒的分级和搭配情况。 试验方法：筛分试验 水泥混凝土用粗集料 干筛法 沥青混合料及基层用粗集料 水筛法 筛分试验级配参数的计算方法同细集料,粗集料的技术性质,3、坚固性 按现行试验规程公路工程集料试验规程选取 规定数量集料，分别装在金属网篮浸入饱和硫酸钠溶液 中进行干湿循环试验。经5次循环试验后，观察其表面 破坏情况，并用质量损失百分率来计算坚固性（也称安 定性）。,粗集料的技术性质,1、粗集料压碎值 粗集料压碎值是集料在连续增加的荷载下，抵抗压碎的能力。也是集料强度的相对指标 ，用以鉴定集料的品质。 压碎值实验录象,粗集料的技术性质,2、粗集料磨光值 磨光值反映岩石抵抗轮胎磨光作用能力的指标。 集料磨光值是利用加速磨光机磨光集料并以摆式 摩擦系数测定仪测得的磨光后集料的摩擦系数来确 定。（将摩擦系数除以0.6即为集料的磨耗值）以PSV 表示 石料磨光值越高，表示抗滑性越好。,粗集料的技术性质,二、力学性质,3、集料冲击值 集料冲击值是集料抵抗多次连续重复冲击荷载作用的性能。用于路表集料直接承受车轮荷载的冲击作用，这一指标对道路表层用集料非常有用。 试验方法：采用冲击试验仪测得,粗集料的技术性质,二、力学性质,4、集料磨耗值 磨耗值用于确定岩石抵抗表面磨损的能力，适用于对路面抗滑表层所用集料抵抗车轮磨耗能力定。 我国现行试验标准规定采用道瑞磨耗试验机测试岩石的磨耗值 5、磨耗性 磨耗性是岩石抵抗撞击、剪切和摩擦等综合作用的性能。 采用洛杉矶式磨耗试验以磨耗损失表示。,粗集料的技术性质,二、力学性质,水泥砼用粗集料的技术要求,1）强度 碎石或卵石的强度，可用岩石立方体强度和压碎 值指标两种方法检验 2）坚固性（硫酸钠溶液法检验） 3）最大粒径及颗粒级配 a、最大粒径选择：在结构截面允许的情况下，尽量 增大最大粒径可节约水泥。（规定见教材P66） b、颗粒级配：粗集料级配应符合表3-8的规定，采 用连续级配粗集料，当连续级配不能配合成满意 的混合料时，可参加单粒级集料配合。（连续级 配的优点？）,4）表面特征及形状 a、表面特征 b、形状：以正立方体为佳，不能含有过多的针、片 状颗粒 针状颗粒：颗粒长度大于平均粒径的2.4倍的颗粒 片状颗粒：颗粒厚度小于平均粒径的0.4倍的颗粒 测定方法：规准仪法,粒级上、下粒径的平均值,水泥砼用粗集料的技术要求,规准仪 针片状颗粒试验,5）有害物质含量 6）碱集料反应 水泥中碱性氧化物 氢氧化物 + 集料中活性二 氧化硅 碱-硅酸凝胶（附在集料表面） 危害：凝胶吸水体积膨胀，使集料与水泥石界面胀裂， 粘结强度下降，砼结构破坏,水泥砼用粗集料的技术要求,水解,（三）砼拌和用水（Water） （四）外加剂（admixture） 作用：改善砼性质 掺量：不大于水泥质量的5 类型：减水剂、引气剂、保水剂、缓凝剂等等 用途见表3-12,普通水泥混凝土的技术性质,新拌混凝土的工作性（和易性） 技术性质 硬化后混凝土的力学性质 硬化后混凝土的耐久性,新拌混凝土的工作性（和易性）,定义混凝土拌和物在浇注、振捣、成形、抹平 等过程中的可操作性 流动性满足运输和浇捣 可塑性不为外力作用产生脆断 稳定性不产生分层、泌水现象 密实性易于浇捣致密,和易性,混凝土的拌合,工作性的测定方法：,方法一：坍落度与坍落扩展度法 适用范围：集料最大粒径不大于40mm、坍落度不小于 10mm的混凝土拌合物稠度测定 坍落度10mm 坍落度试验 坍落度220mm 坍落扩展度法试验 方法二：维勃稠度试验 适用范围：集料粒径不大于40mm，维勃稠度在5s30s之 间的混凝土拌合物稠度测定,坍落度：将新拌砼按规定方法装入标准坍落筒内，装满刮平 后，立即将筒垂直提起，混合料坍落的高度,试验步骤： 1、洗净坍落筒，润湿铁板，踏紧筒两边脚踏板 2、分三层装；装料，插捣，抹平 3、垂直提起坍落筒（5-10s内） 4、先测保水性，再测坍落度值 5、观察坍落后的混凝土试体的粘聚性,坍落度试验,坍落扩展度法试验,测定方法： 1、装样方法同坍落度法，当坍落筒垂直提起后，砼发生坍落（坍落高度大于220mm） 2、用钢尺测量砼扩展后最终的最大直径与最小直径应满足：最大直径和最小直径之差小于50mm（否则试验无效） 3、坍落扩展度 =,最大直径 + 最小直径,2,维勃稠度试验,步骤： 1、装样方法同坍落度试验 2、开动振动台并记录时间，从开始振动至透明圆盘底面完全被水泥浆布满至，所经历的时间，以s计,和易性的影响因素,1、内因 1）水泥浆的数量和集浆比 结论：拌合物的水泥浆的数量应以满足流动性为宜 2）水泥浆的稠度 水泥浆的稠度取决于水灰比（在用水量固定的情况 下） 水灰比小 水泥浆稠 拌合物流动性小 水灰比大 水泥浆稀 流动性增大,拌合物流浆、离析，严重影响砼强度,3）砂率：混凝土中砂的质量占砂、石质量的百分率。 当水泥浆用量一定时： 砂率过大，集料总表面积增大，包裹集料的水泥浆变薄，砂粒间摩阻力增大，拌合物的流动性减小。 砂率过小，集料总表面积减小，但砂浆数量不足，水泥砂浆除填充空隙外，包裹在石子表面的水泥砂浆层薄，拌合物的流动性减小，同时砂量不足，也易导致离析、泌水现象，影响工作性 （合理砂率） 4）组成材料性质,和易性的影响因素,砂率与混凝土拌合物流动性的关系,合理砂率： 在水泥浆用量一定时，能使新拌砼获得最大流动性，又不产生离析、泌水时的砂率,R,2、外因 主要有湿度、温度、风速 混凝土拌合物和易性的选择 依据结构物的断面尺寸、钢筋配置的疏密以及捣实的机械类型和施工方法等来选择。,R,和易性的影响因素,硬化后混凝土的力学性质（强度 ）,一、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 标准试件：边长为150mm的正立方体试件 标准养护条件：温度202，相对湿度95以上，龄期28天 标准方法测定： 强度测定结果处理：以三个试件测值的平均值作为该组试件的强度值 注：当采用非标准尺寸试件测得的立方体强度，应乘以换算系数 折算为标准试件的立方体抗压强度。边长200mm换算系数为1.05 边长100mm 的试件换算系数为0.95,2、立方体抗压强度标准值fcu，k 按照标准方法测定的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值得百分率不超过5（即有95保证率的抗压强度） 3、强度等级（C） 根据立方体抗压强度标准值确定的，表示方法：用符号“C”和“立方体抗压强度标准值“两项内容表示,硬化后混凝土的力学性质（强度 ）,思考题：立方体抗压强度、立方体抗压强度 标准值及强度等级三者的关系？,二、混凝土的轴心抗压强度（fcp） 标准试件：采用150mm 150mm 300mm 的棱柱体 试件 轴心抗压强度与立方体抗压强度之比约为0.70.8,硬化后混凝土的力学性质（强度 ）,硬化后混凝土的力学性质（强度 ）,三、混凝土的辟裂抗拉强度（fts） 标准试件：采用150mm 150mm 150mm 的立方体 试件 测定方法：在立方体试件（或圆柱体）中心平面内用圆弧 垫条施加两个方向相反，均匀分布的压应力， 当压应力增大至一定程度时试件就沿此平面辟 裂破坏，此为辟裂抗拉强度,四、抗折强度（ft） 标准试件：采用150mm 150mm 550mm 的梁 形试件 测定方法：采用三分点的加荷方式,硬化后混凝土的力学性质（强度 ）,水泥混凝土的强度影响因素,一、材料组成 1、水泥强度和水灰比 水灰比定则： 注： 混凝土的抗压强度（MPa) 水泥的实际强度（MPa) 灰水比 粗集料回归系数（参见表3-17） 2、集料特征与水泥浆用量 二、养护温度与水泥浆用量 三、龄期,提高混凝土强度的技术措施,1、采用高强度水泥和特种水泥 2、采用低水灰比和浆集比 3、掺加外加剂 4、采用湿热处理方法 1）蒸汽养护：提高混凝土的早期强度 2）蒸压养护 5、采用机械搅拌和振捣,硬化后混凝土的力学性质（变形）,一、荷载作用下变形 1、弹性变形和弹性模量 2、徐变变形 定义：在持续荷载的作用下，随时间增长的 变形（蠕变） 二、非荷载作用下变形 1、温度变形 2、化学收缩 3、干湿变形,硬化后混凝土的耐久性,1、抗冻性 试验方法（两种）：慢冻法和快冻法 2、耐磨性 3、碱集料反应 4、混凝土的碳化 5、混凝土的抗侵蚀性,普通水泥混凝土的配合比设计,混凝土配合比设计，就是根据原材料的性能 和对混凝土的技术要求，通过计算和试配调整，确定 出满足工程技术经济指标的混凝土各种组成材料的用 量。 设计指标： 抗压强度,一、混凝土配合比设计的基本资料,1、混凝土设计强度等级 2、工程特征（工程所处的环境、结构断面、钢筋最小净距等） 3、耐久性要求（如抗冻性、抗侵蚀、耐磨、碱集料反应等） 4、水泥强度等级和品种 5、砂、石的种类，石子最大粒径、密度等） 6、施工方法,二、配合比表示方法,1、单位用量表示法 以1m3 混凝土中各种材料的用量表示（例如：水泥：水：砂：石=330Kg：150Kg：726Kg：1364Kg） 2、相对用量表示法 以水泥的质量为1，并按“水泥：砂：石；水灰比”的顺序排列表示（例如：1：2.14：3.81；W/C=0.45）,三、配合比设计基本要求,1、施工工作性的要求 2、结构物强度要求 3、环境耐久性要求 4、经济性的要求 四、配合比设计的三参数 1、水灰比在满足强度和耐久性前提下取较 大值，以获得较大的流动性 2、砂率在满足粘聚性的前提下取较小值 3、单位用水量在达到流动性前提下，取较 小值,混凝土配合比设计的步骤,四步： 初步配合比的计算 试拌调整提出基准配合比 检验强度，确定试验室配合比 施工配合比,一、初步配合比的计算,1、确定混凝土的配制强度 注： 混凝土的配制强度（Mpa） 混凝土立方体抗压强度标准值（ Mpa） 混凝土强度标准差（Mpa） 可根据近期同类混凝土强度资料求得，当无强度历史资料时，强度标准查可根据强度等级按表3-18查得,标准差 值,表318,2、初步确定水灰比 注： 水泥28d抗压强度实测值 当无水泥28d抗压强度实测值时： 水泥强度等级值（MPa ) 水泥强度等级值富余系数，按实际统计资料 确定,一、初步配合比的计算,注意：按计算所得的水灰比，进行耐久性校核,3、确定单位用水量 1）干硬性、塑性混凝土用水量的确定 a、当水灰比在0.400.80范围时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，按表3-20、3-21确定 b、水灰比小于0.40 的混凝土以及用特殊成型工艺的混凝土用水量通过试验确定 2）流动性和大流动性的混凝土的用水量 a 、以表3-20，表3-21种坍落度90mm的用水量为基础，按坍落度每增大5Kg，计算未掺加外加剂时的混凝土的用水量 b、掺外加剂时的混凝土的用水量,一、初步配合比的计算,4、计算单位水泥用量 1）按配制强度要求计算单位水泥用量 2）按混凝土耐久性要求校核单位用水量（见表3-19）,一、初步配合比的计算,5、砂率的选定 1）坍落度为1060mm 的混凝土，可根据粗集料品种、粒径及水灰 比按表322选取 2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定，也可以在表322的基础上，按坍落度每增20mm，砂率增大1的幅度予以调整 3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定,一、初步配合比的计算,6、计算粗、细集料用量 1）质量法（假定表观密度法）：假定混凝土拌合物的表观密度为一固定值，混凝土拌合物各组成材料的单位用量之和即为其表观密度 每立方米混凝土的拌合物的假定湿表观密度,一、初步配合比的计算,混凝土假定湿表观密度参考表 表3-22,2）体积法（绝对体积法）：假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和混凝土拌合物中所含空气之和。 注意：质量单位为Kg，密度单位为Kg/m3 在不使用引起型外加剂时， 取值为1,6、计算粗、细集料用量,二、试拌调整提出基准配合比,1、试配 1）材料的要求：粗、细集料均以干燥状态为基准 2）搅拌方法和拌合物数量 混凝土试配的最小搅拌量 表3-24 当进行抗折强度试验，则应根据实际需要计算拌和用量 2、校核工作性，调整配合比 通过试验测定混凝土的坍落度，观察拌合物粘聚性和保水性进行调整,三、检验强度、确定试验室配合比,1、制作试件、检验强度 强度试验至少应采用三个不同的配合比，其中一个是基准配合比，另两组的水灰比则分别增加及减少0.05，用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少1。 养护28天后，根据试验得出的混凝土强度与其相对应的灰水比，用作图法或计算法求出混凝土强度与其相应的灰水比,2、确定试验室配合比 1）根据强度检验结果修正配合比 a、用水量 b、水泥用量 c、粗集料和细集料用量,三、检验强度、确定试验室配合比,2）根据实测拌合物湿表观密度修正配合比 步骤：a、计算出混凝土拌合物的计算表观密度 b、修正条件：混凝土表观密度计算值与实测值之差的绝对值超过计算值2时，需要进行密度校核（否则无需校修正） 修正系数:,四、施工配合比,施工现场根据现场砂、石实际含水率变化，将试验 室配合比换算未施工配合比。 设施工现场实测砂、石含水率分别为a、b 。施 工配合比1m3 混凝土各种材料用量,课堂练习,一、填空题 1. 水泥混凝土配合比设计的步骤是，。 2. 水泥混凝土初步配合比确定后，主要检验混凝土混合料的与是否满足要求。 3. 若水泥混凝土混合料坍落度不满足要求，应保持不变，适当增加或减少的用量。 4. 水泥混凝土配合比应满足的四项基本要求是，。,5. 水泥混凝土的配合比设计时，选择水灰比的依据是水泥混凝土的与。 6. 水泥混凝土的坍落度愈大，则流动性；若维勃稠度愈大，则流动性。 7. 水泥砼粗集料筛分试验过程中，筛上剩余总质量与筛分前总质量相差不得超过 8、集料中不同粒径互相搭配的关系称为颗粒级配。一个良好的级配，要求最小，同时也不大。前者的目的是要使集料本身最为；后者的目的是。,二、选择题 1在满足和易性要求的条件下，水泥砼的砂率应尽量选择（ ）。 大值或小值 大值 小值 接近的值 2在满足强度与耐久性的前提下，水泥砼中的水灰比应尽量选择（ ）。 接近1的值 大值 小值 接近0.5的值 3若将水泥砼中的砂由中砂改为细砂，则砂率应（ ）。 A 减小 B 增加 C 不变 D 增加或减小,4根据和易性试验结果调整得到的能满足和易性要求的配合比称为水泥砼的（ ）配合比。 A 初步 B基准 C 试验室 D工地配合比 5根据强度试验结果调整得到的能满足力学性要求的配合比称为水泥砼的（ ）配合比。 A 初步 B基准 C 试验室 D工地配合比 6道路混凝土的设计指标为（ ）强度。 A 立方体抗压 B 轴心抗压 C抗折 D 劈裂抗拉,7水泥混凝土配合比设计的三个主要参数为（ ）。 A 强度、水灰比、用水量 B 水灰比、用水量、砂率 C 强度、水泥用量、砂率 D 水灰比、水泥用量、强度 8若某水泥混凝土中加入了3%的减水剂，则该砼中减水剂的质量是( )质量的3%。 A 水泥 B 水 C 集料 D砼 9相同条件下，碎石砼比卵石砼流动性（ ）。 A大 B小 C 一样 D无法比较,10对水泥砼流动性起决定作用的是（ ）。 A砂率 B水泥用量 C用水量 D 水灰比 11采用100100100（mm3）的砼试件测定砼强度时，最后算出的平均强度换算成标准强度，其换算系数为（ ）。 A 0.9 B 0.95 C 1.00 D 1.05,三、判断题,1.（ ）水泥混凝土中当集料总用量确定后，如砂率过小，则混凝土流动小。 2.（ ）水泥混凝土集料的粒径愈小，比表面愈大，需水量也愈大。 3.（ ）在水泥强度等级相同情况下，水灰比愈小，则水泥石强度愈高。 4.（ ）在水泥品种及其他条件相同的前提下，水灰比愈大，水泥浆用量多，水泥混凝土的干缩愈大。 5.（ ）水泥混凝土各组成材料密度的不同是产生泌水现象的主要内因之一。,6.（ ）能使水泥混凝土获得最大流动性的砂率叫最佳砂率。 7.（ ）经蒸气养护的普通水泥砼，其28d强度比正常养护条件下硬化的水泥砼强度高。 8.（ ）普通水泥混凝土的质量控制应从原材料质量、配合比、施工工艺、养护方法、试验条件等方面进行控制。 9.（ ）对普通砼的质量进行评价，当所取试样组数为8时，应采取数理统计法进行评价。,课堂练习答案,一、填空题 1、计算初步配合比、提出基准配合比、确定试验室配合比、换算施工配合比 2、和易性、强度 3、水灰比、水泥浆 4、和易性、力学性、耐久性、经济性 5、强度、耐久性 6、愈大、愈小 7、0.5% 8、空隙率最小、总表面积、紧密、节约水泥浆 二、选择题 1、C 2、B 3、A 4、B 5、C 6、C 7、B 8、A 9、B 10、C 11、B 三、判断题 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、,建筑砂浆,砂浆是由胶结料、细集料、掺加料和水配制而成的建筑材料，在工程中起粘结、衬垫和传递应力的作用。道路和桥隧工程中，砂浆主要用来砌筑圬工桥涵、沿线挡土墙和隧道衬砌等砌体，以及修饰这些构筑物的表面。,砂浆怎样制作？ 工程有什么要求？,砂浆分类,砂浆的种类很多,根据所用胶结料的种类不同，可分为水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆等；根据其用途的不同，可分为砌筑砂浆和抹面砂浆。,砂浆的组成材料,建筑砂浆的组成材料主要是胶结材料、细集料和水。 1.胶结材料 胶结材料应根据砂浆的使用环境及用途合理选用，在干燥环境中使用的砂浆既可选用气硬性胶结材料，也可选用水硬性胶结材料；处于潮湿环境或水中的砂浆则必须选用水硬性胶结材料。所用的各类胶结材料均应满足相应的技术要求。 1.1水泥 常用的各种品种水泥均可作为砂浆的结合料，由于砂浆的强度 相对较低，所以水泥的强度不宜过高，否则水泥的用量太低， 会导致砂浆的保水性不良。通常水泥的强度宜为砂浆强度等级 的45倍，水泥砂浆采用的水泥，其强度等级不宜大于325 级，水泥混合砂浆采用的水泥，其强度等级不宜大于425级。,1.2其他胶结料及掺合料 为改善砂浆的和易性，节约水泥，还可以掺加其他胶结料或掺 合料(如石灰膏、粘土膏和粉煤灰等)制成混合砂浆。所用的石 灰膏应该“陈伏”，使其充分熟化，并要防止石灰膏干燥、冻 结和污染，严禁使用脱水硬化的石灰膏。消石灰粉是未充分熟 化的石灰，颗粒太粗，起不到改善和易性的作用，所以不得将 消石灰粉直接用于砌筑砂浆中。砂浆中的掺合料均应用孔径 不大于3mm3mm的网过滤。,2.细集料 细集料为砂浆的骨料，由于砂浆多铺成薄层，因此对砂的最大粒径应予 以限制。砌筑砂浆用砂的最大粒径应小于灰缝的1/41/5，砖砌体用砂 浆，砂的最大粒径为25mm；石砌体用砂浆，砂的最大粒径为5mm。砌 筑砂浆用砂宜选用中砂，其中毛石砌体宜选用粗砂，面层的抹面砂浆或 勾缝砂浆应采用细砂，且最大粒径小于12mm。砌筑砂浆用砂的含泥量 不应超过5；强度等级为M25以下的水泥混合砂浆，砂的含泥量不应 超过10。,3外加剂 为改善砂浆的性能，节约结合料的用量，可在砂浆中掺加减水剂、 膨胀剂、微沫剂等外加剂。微沫剂是一种松香热聚物，其主要作用 是改善砂浆的和易性和替代部分石灰，掺量为水泥质量的0.005 一0.010，微沫剂用于水泥混合砂浆时，石灰膏的减少量不应超 过50，水泥粘土砂浆中不宜掺入微沫剂。 4水 砂浆对水的技术要求与混凝土拌和用水相同，其水质应符合现行行 业标准混凝土拌和用水标准(JGJ 63_89)的要求。,二、建筑砂浆,技术性质 砂浆与混凝土在组成上的差别仅在于砂浆中不含粗集料，故砂浆也称为无粗集料混凝土。有关混凝土和易性、强度的基本规律，原则上也适用于砂浆，但由于砂浆的组成及用途与混凝土有所不同，所以它还具有其自身的特点。,1.新拌砂浆的和易性 砂浆在硬化前应具有良好的和易性，以方便施工操作，能在砖石表面铺展成均匀的薄层，并使砌体之间紧密粘结。砂浆的和易性包括流动性和保水性两个方面。 1.1流动性 砂浆的流动性又称稠度，是指新拌砂浆在其自重或外力作用下产生流动的性能。砂浆的流动性与用水量，胶结材的品种和用量，细集料的级配和表面特征，掺合料及外加剂的特性和用量，拌和时间等因素有关。砂浆的稠度采用砂浆稠度仪测定。测定方法是将砂浆拌合物一次装人稠度仪的容器中，使砂浆表面低于容器口1mm左右，用捣棒插捣25次，然后轻轻将容器摇动或敲击56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，旋紧制动螺丝，使指针对准零点。拧开制动螺丝，同时计时，待lOs立即固定螺丝，从刻度盘读出试锥下沉深度(精确至1mm)即为砂浆的稠度值(亦称沉人量)。沉人量愈大，砂浆的流动性愈大。,砂浆流动性的选择应根据砌体种类、用途、气候条件、施工方法等因素决定，参见下表,2.保水性,砂浆的保水性是指砂浆保持水分及整体均匀一致的性能。砂浆在运输、静置或砌筑过程中，水分不应从砂浆中离析，使砂浆保持必要的稠度，以便于施工操作，同时使水泥正常水化，以保证砌体的强度。保水性不好的砂浆，会因失水过多而影响砂浆的铺设及砂浆与材料间的结合，并影响砂浆的正常硬化，从而使砂浆的强度，特别是砂浆与多孔材料的粘结力大大降低。 砂浆的保水性与胶结材的种类和用量、细集料的级配、用水量以及有无掺合料和外加剂等有关。实践表明：为保证砂浆的和易性，水泥砂浆的最小水泥用量不宜小于200kg/m。，混合砂浆中胶结材料总用量应在300350kg/m。以上，另外，工程中还常采用在砂浆中掺加石灰膏、粉煤灰、微沫剂等方法来提高砂浆的保水性。 砂浆的保水性采用“分层度”表示。分层度用分层度仪测定。方法是将已测定稠度的砂浆，一次装入分层度筒内，装满后用木锤在容器周围距离大致相等的四个不同地方轻轻敲击I2下，若砂浆沉落到低于筒口，则应随时添加，然后刮去多余的砂浆并抹平。静置30min后，去掉上部20cm厚的砂浆，将剩余的砂浆倒出，放在拌和锅中拌2min，测定其稠度。前后两次测得的稠度之差即为该砂浆的分层度(以cm计)。 分层度大，表明砂浆的保水性不好。具有良好保水性的砂浆，其分层度应不大于2cm。分层度大于2cm的砂浆容易离析，不便施工；但分层度小于lcm时，虽然砂浆的保水性好，但往往胶结材料用量过多，或者砂过细，不仅不经济，而且硬化后还易产生干缩裂缝。普通砂浆的分层度宜为12cm。,硬化后砂浆的性质,建筑砂浆在砌体中要传递荷载，并要经受周围环境介质的作用，因此砂浆应具有一定的粘结强度、抗压强度和耐久性。试验证明，砂浆的粘结强度、耐久性均随抗压强度的增大而提高，即它们之间有一定的相关性。而且抗压强度的试验方法较成熟，测试简单准确，所以工程中常以抗压强度作为砂浆的主要技术指标。 1.抗压强度 砂浆的抗压强度等级以70.7mm70.7mm70.7mm的立方体试件，在标 准温度(203)和规定湿度(水泥混合砂浆相对湿度为6080， 水泥砂浆和微沫砂浆相对湿度为90以上)的条件下，用标准试验方法 测得的28d龄期的抗压强度来确定，并划分为M20、M15、M10、M7.5、 M5.0、M2.5、M1.0、MO.4共8个强度等级。桥涵工程中砂浆的强度根据 结构物的类型和用途而决定。 影响砂浆强度的因素较多。大量实验证明，当原材料质量一定 时，砂浆的强度主要取决于水泥的强度及水泥用量。用水量对砂浆强 度及其他性能影响不大。,2.粘结强度,为保证砌体的整体性，砂浆要有一定的粘结力。粘结强度主要和砂 浆的抗压强度以及砌体材料的表面粗糙程度、清洁程度、湿润程度以及 施工养护等因素有关。一般砂浆的抗压强度愈高，其粘结性愈好。 3.耐久性 圬工砂浆经常遭受环境水的作用，故除强度外，还应考虑抗渗性、 抗冻性和抗蚀性等性能。提高砂浆的耐久性，主要途径是提高其密实 性。,砌筑砂浆配合比设计,将砖、石、砌块等粘结成为砌体的砂浆，统称为砌筑砂浆。砌筑砂浆在结构中起着传递荷载的作用，有时还起到保温作用。砌筑砂浆的强度等级宜采用M20、M15、M10、M7.5、M5.0、M2.5。水泥砂浆拌合物的密度不宜小于1900kgm3。，水泥混合砂浆拌合物的密度不宜小于1800kgm3。具有冻融循环次数要求的砌筑砂浆，经冻融试验后，质量损失率不得大于5，抗压强度损失率不得大于25。,1.砌筑砂浆的配合比设计,1.砌筑砂浆配合比设计的基本要求 砌筑砂浆配合比设计应满足以下基本要求： 1.1砂浆拌合物的和易性应满足施工要求。 1.2砌筑砂浆的强度、耐久性应满足设计的要求。 1.3经济上应合理，水泥、掺合料的用量应较少。,2.砌筑砂浆配合比设计的方法与步骤,1.配合比计算 1.1确定砂浆的试配强度 砂浆的试配强度应按式(345)计算： fm,o=f2+0.645 式中fm,o砂浆的试配强度，精确至01MPa； f2砂浆抗压强度平均值，精确至01MPa； 砂浆现场强度标准差，精确至001MPa。 当有统计资料时，标准差应按下式计算： 式中fm,i统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度(MPa)； fm统计周期内同一品种砂浆n组试件强度的平均值(MPa)； n统计周期内同一品种砂浆试件的总组数，n25。 当不具有近期统计资料时，砂浆现场强度标准差可按下表,2.计算水泥用量,每立方米砂浆中的水泥用量，应按式(347)计算。 式中：QC每立方米砂浆中的水泥用量，精确至lkg； fm,o砂浆的试配强度，精确至01 MPa； fce水泥的实测强度，精确至01MPa； 砂浆的特征系数. 注：在无法取得水泥的实测强度值时，可按下式计算式中 Fce=rcfce.k fce.k水泥强度等级对应的强度值； rc水泥强度等级值富余系数，该值应按实际统计资料确定，无统计资料时取1.0。 每立方米砂浆的水泥用量Q。也可根据已知水泥强度fce和所需配制 的砂浆强度fm。由每m3水泥砂浆材料用量表查得。,3.计算掺合料用量Qd,为了改善砂浆的稠度，提高保水性，可掺人石灰膏或粘土膏。每m3砂浆中掺合料(石灰膏或粘土膏)用量按下式计算： Qd=QA一Qc 式中：Qd每m3砂浆的掺合料用量，精确至lkg，石灰膏、粘土膏使用时的稠度为120mm5mm； Qc每m3砂浆的水泥用量，精确至lkg： QA每m3砂浆中水泥和掺合料的总量，精确至lkg，一般应在300-350kg/ m3之间。,2配合比的试配、调整与确定,2.1试配检验、调整和易性，确定基准配合比 按计算配合比进行试拌，测定拌合物的稠度和分层度，若不满足 要求，则调整用水量或掺合料，直到符合要求为止，由此得到基 准配合比。 2.2砂浆强度调整与确定 检验强度时至少应采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合 比，另两个配合比的水泥用量按基准配合比分别增加减少10， 在保证稠度、分层度合格的条件下，可将用水量或掺合料用量作 相应调整。三组配合比分别成型、养护、测定28d强度，选定符合 试配强度要求的且水泥用量最低的配合比作为砂浆配合比。,3水泥砂浆配合比选用,四、抹面砂浆,以薄层涂抹在建筑物表面的砂浆称为抹面砂浆。抹面砂 浆常用于桥涵圬工砌体和地下物的表面，一般对抹面砂浆的 强度要求不高，但要求保水性好、与基底的粘附性好。 抹面砂浆按用途不同可分为普通抹面砂浆、装饰砂浆和 防水砂浆；按胶结料不同可分为水泥砂浆、石灰砂浆和混合 砂浆。 抹面砂浆常分层施工，第一层称为底层，第二层称为垫 层，第三层称为面层。各层砂浆的稠度不同，底层较稀，垫 层和面层较稠。由于施工要求不同，砂浆的材料及流动性要 求亦不同。抹面砂浆可保护结构物不受风雨、潮气等侵蚀， 提高结构物防潮、防风化、防腐蚀能力，提高耐久性，同时 使结构物表面、地面等建筑部位平整、光滑、清洁美观。,原材料的质量要求,1.水泥 常用的五大品种水泥均可使用，不同品种的水泥不得混合使用，其强度应符合设计要 求。 2.石灰膏 用生石灰熟化成石灰膏时，熟化时问以一个月以上为宜，其他要求同砌筑砂浆。 3.砂子 抹面砂浆用砂最好是中砂，或中砂与粗砂掺合使用。要求颗粒坚硬洁净，粘土、泥灰、 粉末等杂质含量不得超过有