混凝土组成及质量控制培训课件.ppt

混凝土组成及质量控制,一定义【混凝土】是由胶凝材料、水（或不加水）和粗细骨料（集料）及其它材料按适当的比例配合，经一定时间后硬化而成的人造石材。,1混凝土概述,二分类,重混凝土：2500kg/m3,普通混凝土：19502500kg/m3,轻混凝土：1950kg/m3,（一）按干表观密度分,（二）按抗压强度分,中强混凝土：抗压强度3060MPa,高强混凝土：抗压强度60MPa,低强混凝土：抗压强度3.7特粗砂MX=3.73.1粗砂MX=3.02.3中砂MX=2.21.6细砂MX1.6特细砂,砂的颗粒级配区,2）颗粒级配,2、石的粗细程度和颗粒级配1）粗细程度（通常5mmd40mm）混凝土结构工程施工及验收规范对混凝土粗骨料最大粒径（dmax）的规定：柱：dmax2.4倍平均粒径【片状】厚度10mm,200mm自流平混凝土160mm大流动性混凝土SL100-150mm流动性混凝土50-90mm塑性混凝土10-40mm低塑性混凝土10mm干硬性混凝土,2维勃稠度法测定混凝土流动性适用条件骨料最大粒径40mmSL10mmV031S超干硬性混凝土V1=30-21S特干硬性混凝土V2=20-11S干硬性混凝土V3=10-5S半干硬性混凝土,（三）坍落度的选择原则：不妨碍施工操作并能保证振捣密实的条件下，尽可能采用较小坍落度，以节约水泥并获得质量较高的混凝土依据：混凝土结构工程施工及验收规范GB50204,（四）影响和易性的因素,组成材料质量、性质,内因,组成材料相对含量,外因,环境温度,存放时间,1混凝土组成材料质量、性质的影响1）水泥品种、细度、掺加量2）骨料表面形状、颗粒粗细、级配、品种3）外加剂品种、掺量4）掺合料品种、细度、掺量,2混凝土组成材料相对含量的影响1）水灰比（W/C）2）水泥浆数量（浆骨比）,注意：施工中为了保证混凝土的强度和耐久性，不准用单纯改变用水量的方法调整拌合物的稠度，应在保持W/C条件下，改变水泥浆量来调整流动性。,合理砂率（最佳砂率）：用水量及水泥用量一定、拌合物获得最大流动性，且保持粘聚性及保水性能良好的砂率值；或在拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性和保水性条件下，使水泥用量最少。,3）砂率（SP）砂率：,3环境温度4拌合物存放时间,水泥C,水W,砂S,石G,外加剂,掺合料,水泥浆,骨料,浆骨比,W/C,SP,（五）改善和易性的措施1选择适宜品种的水泥2采用最佳砂率，以提高混凝土质量及节约水泥3改善砂、石级配4在可能条件下尽量采用较粗的砂、石5当混凝土拌合物坍落度太小时，保持W/C不变，增加适量的水泥浆；当坍落度太大，保持砂率不变，增加适量的砂、石。6有条件时尽量掺用外加剂,二硬化混凝土的性质,强度,耐久性,变形性,（一）硬化混凝土的强度,1抗压强度与强度等级1）混凝土立方体抗压强度抗压强度的标准测定方法：按标准方法制作的，边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（201，相对湿度90%以上），养护至28d，以标准方法测试、计算，得到的抗压强度值。,试件尺寸的选择及抗压强度折算系数,试件尺寸大小对强度值的影响“环箍效应”,2）强度等级Cn强度等级的划分：标准方法制作的，150mm150mm150mm试件，养护温度、湿度201，相对湿度90%以上，养护时间28d，批次混凝土的强度保证率95%目前我国混凝土划分为：C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,12个等级,2影响混凝土强度的因素,内因：,外因：,水泥石,骨料,水泥石骨料界面的强度,环境温湿度及养护制度,养护龄期,施工方法,实验条件,1）水泥强度与水灰比鲍罗米（Bollomy）经验公式：,碎石：A=0.46,B=0.07卵石:A=0.48,B=0.33fe=fcc适用条件：W/C=0.40.8拌合物充分振捣密实,2）骨料质量与强度的影响3）骨料与水泥石界面的粘结强度4）养护制度与环境温度,5）养护时间(龄期),适用条件：正常养护条件下硬化中等强度等级的混凝土6）施工方法7）实验条件,3提高混凝土强度的措施1）采用高强度等级的水泥或早强型水泥2）采用低水灰比的干硬性混凝土3）采用质量合格，级配良好的碎石，合理的砂率4）施工采用机拌机振4）掺外加剂和掺合料5）采用合理的养护条件,（二）硬化混凝土的变形性质,变形类型：,非荷载作用下的变形,荷载作用下的变形,化学减缩,干湿变形,温度变形,长期荷载作用下的变形,短期荷载作用下的变形,1非荷载作用下的变形1）化学减缩；2）干湿变形；,影响因素：水泥用量、细度及品种水灰比骨料质量、种类、级配、吸水率施工质量养护,2荷载作用下的变形1）短期荷载作用下的变形,3）温度变形环境温度组成材料的热膨胀系数及其差别内外温差混凝土的体积大小,2）长期荷载作用下的变形徐变徐变：混凝土在长期荷载作用下，除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外，还会产生随时间而增长的非弹性变形，这种在长期荷载作用下，随时间的延长而不断发展增加的变形，称为徐变。,影响因素：水泥石结构水泥石数量龄期徐变对结构的影响：有利：消除砼内部的应力集中不利：钢筋砼中预应力受到损失,（三）硬化混凝土的耐久性1定义：混凝土在长期外界因素作用下，抵抗外部和内部不利影响的能力。2混凝土耐久性良好的意义延长结构使用寿命，减少维修保养费用，提高经济效益抗渗性3常见耐久性问题抗冻性抗侵蚀性抗碳化性碱集料反应,1）抗渗性A定义：混凝土抵抗压力液体（水、油、溶液等）渗透作用的能力B表示方法：抗渗标号PnC测定方法：D渗透原因：E提高混凝土抗渗性能措施：提高混凝土的密实性,2）抗冻性A定义：硬化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的性能。B表示方法：抗冻标号FnC影响因素D提高措施,3）抗侵蚀性4）碳化A定义：混凝土中的水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳，在湿度相宜时发生化学反应，生成碳酸钙和水，也称混凝土的中性化。,B影响因素：,水泥品种,内因,水灰比,外因,水泥浆量,CO2浓度,环境湿度,外加剂,施工质量,5）碱集料反应A定义BAA反应的三个条件C预防措施采用低碱水泥水泥中掺加火山灰混合材，掺引气剂或引气减水剂,4提高耐久性的措施1）选用适当品种的水泥2）控制W/C比，并保证足够的水泥用量3）选用品质良好，级配合格的骨料4）掺减水剂、引气剂5）保证施工质量。,4普通混凝土的配合比设计,一配合比设计的四项基本要求1、满足结构设计要求的混凝土强度等级。2、满足施工时要求的混凝土拌合物的和易性。3、满足环境和使用条件要求的混凝土耐久性。4、在满足以上要求的前提下，通过各种方法以降低混凝土成本，符合经济性原则。,二混凝土配合比设计的资料准备（一）原材料的资料1水泥：品种、强度、密度、表观密度等2骨料：品种、细度、最大粒径、级配、密度、表观密度3水：水质4外加剂：品种、性能（二）工程资料1混凝土设计强度2工程所处环境对混凝土耐久性的要求3构件截面尺寸，钢筋配置情况4施工方法及管理水平,三混凝土配合比设计的依据（一）混凝土配合比设计的三大基本参数W/C、单位体积用水量、砂率1在满足混凝土强度和耐久性基础上确定W/C2在满足混凝土施工要求的和易性基础上，据骨料的种类和规格确定单位体用水量3砂在骨料中的数量即砂率以填充石子空隙后略有富余而定（二）配合比设计的算料的两大基准1配合比设计时以1m3混凝土拌合物中各材料重量计2骨料以干燥状态为基准,四配合比设计的方法和步骤,（一）确定计算配合比,1、确定配制强度：f配f设+1.6452、求W/C：,复核最大W/C（查表）3、确定单位用水量mw：（查表）据坍落度要求，粗骨料的种类、规格4、确定水泥用量mc：mc=mw/(W/C)复核最小水泥用量（查表）5、选取SP据W/C，粗骨料的种类、规格6、求砂mS、石mG的用量重量法：,体积法：,1、试配：粗骨料最大粒径31.5mm取15L粗骨料最大粒径40mm取25L2、调整流动性：SL太大，保持SP不变，增加砂石用量SL太小，保持W/C不变，增加水泥浆量3、调整粘聚性和保水性粘聚性和保水性不良，可适当增加砂率,（二）确定基准配合比（实验）调和易性,1、W/C各增、减0.05，28d后测得三个强度值2、作，强度W/C图，求得配制强度对应的W/C值3、初步确定配合比：mw采用基准的配比中的用水量ms采用基准的配比中的用砂量mG采用基准的配比中的用石量mcmw与配制强度对应的新W/C的积4、表观密度的校正计算表观密度理=mw+ms+mG+mc实测表观密度实校正系数=实/理调整各材料用量：Csh=mc,Wsh=mw,Ssh=ms,Gsh=mG,（三）确定实验室配合比（实验）调强度,砂含水率a%，石含水率为b%施工工配合比：,（四）确定施工配合比（计算）,插值法：已知:a1对应b1a2对应b2ai为a1a2中间某值求:ai对应b1b2中间某值,5掺加掺合料（以粉煤灰为例）的混凝土的配合比设计,一计算普通混凝土的配合比二选取粉煤灰的取代率f,三确定是等量取代还是超量取代四选取粉煤灰超量系数K粉煤灰等级K1.0-1.41.2-1.71.5-2.0,五配合比设计确定普通混凝土施工配合比：,mw采用普通混凝土施工配合比中的用水量ms采用普通混凝土施工配合比中的用砂量mG采用普通混凝土施工配合比中的用石量粉煤灰取代水泥用量：,则实际水泥用量：,1、等量取代,2、超量取代,粉煤灰掺量为：,用于代水泥：,用于代砂：,则实际水泥用量：,则实际砂用量：,6混凝土的质量控制与评定,一混凝土生产质量控制的必要性1原材料的影响1）水泥2）水3）骨料4）外加剂,2施工操作的影响1）计量误差2）W/C波动3）搅拌时间的控制4）浇捣条件变化5）养护温、湿度的变化,3试验条件的影响1）取样方法不同2）试件成型、养护条件差异3）试验时测定条件的变化4）试验者本身的素质、误差,二混凝土质量控制的内容1生产前初步控制1）原材料质量2）配合比设计与调整3）施工机具的调试、运行情况4）人员素质的培训2施工过程中的控制1）计量的准确性，W/C波动2）搅拌、浇筑、振实及养护3）运输3检测评估,1混凝土强度的波动规律正态分布2混凝土强度的平均值,三混凝土质量检测评定方法数理统计法,3混凝土强度的标准差,4变异系数,7混凝土生产管理水平的评定,5概率度：,6混凝土强度保证率,8混凝土强度的配制,8混凝土的质量控制图,例：甲、乙两个建筑工地上生产的混凝土，实际平均强度都是23Mpa，设计强度等级都是C20，两个工地的变异系数分别为0.108和0.065，问两个工地生产的混凝土强度保证率分别是多少?,作业,1、用32.5强度等级的普通硅酸盐水泥配制卵石混凝土，