6 混凝土及砂浆.doc

周次： 星期： 时间：【课 题】6. 1概述 62普通混凝土的组成材 63混凝土拌和物的和易性【教学目标】掌握混凝土的组成及基本要求；骨料的种类及其特征，细骨料的颗粒级配评定；粗骨料的最大粒径的确定及坚固性；和易性的影响因素【教学重点】混凝土的组成及基本要求；骨料的种类及其特征；和易性的影响因素【教学难点】细骨料的颗粒级配评定，粗骨料的最大粒径的确定及坚固性【教学方法】讲授、启发、演示【教 具】筛分筒【时间分配】2课时（100分钟） 1回顾导入：5分钟 2概述：20分钟 3普通混凝土的组成材料：35分钟 4混凝土拌和物的和易性：30分钟 5自习、答疑：10分钟【作业布置】140页：1；2；3；4；5；【小 结】1混凝土的组成及基本要求；骨料的种类及其特征2细骨料的颗粒级配评定，粗骨料的最大粒径的确定及坚固性3混凝土拌和物的和易性【审 批】【后 记】【教学过程】6混凝土及砂浆61概述611定义、分类定义：混凝土：由胶凝材料（胶结材）、粗细骨料（集料）、水以及其他材料，按适当的比例并硬化而成的具有所需形状、强度和耐久的人造石材。普通混凝土是由水泥、砂、石、水、外加剂等多种材料组成的水泥人工复合材料。分类：按所用胶结材分类：水泥砼（结构砼）、沥青砼等。按体积密度分类：重砼（2800kg/m3）、普通砼（20002800kg/m3）、轻砼（1950kg/m3）。按用途分类：结构砼、装饰砼、道路砼。按强度等级分类：普通砼（C60以下）、高强砼（=C60）、超高强砼（100Mpa以上）。按生产和施工方法分类：泵送砼、真空脱水砼、离心砼、商品砼等。612混凝土的优点与发展优点：1）就地取材，比较经济；2）易成型，砼拌和物有良好的可塑性和浇注性；3）匹配性好，材料之间结合良好，钢筋砼之间有摩擦力、粘结力和机械啮合力；4）可根据使用性能的要求与设计来配制相应的砼；5）代替木、钢等结构材料；6）耐久性好。缺点：混凝土自重大，比强度小，抗拉强度低，变形能力差，易开裂等。砼的发展：1）大中城市发展商品混凝土，对提高技术质量有利；2）高性能砼；3）环保砼62普通混凝土的组成基本组成：水泥、水、砂、石、掺和料、外加剂、气孔、孔隙。砂石在砼中起骨架作用，称骨料。水泥与水形成水泥浆，与砂形成砂浆，与石子形成砼。砼硬化前，水泥浆起润滑作用，使砼拌和物有一定流动性，便于施工。水泥浆硬化起胶结作用，把砂石骨料粘结在一起变成砼。 砼宏观匀质、微观非匀质。砼质量和技术性能很大程度上由原材料性质及其相对含量决定，同时也与施工工艺（配料、搅拌、捣实成型、养护等）有关。621水泥 水泥品种的选择：根据工程的特点、工程所处的环境及施工条件，依据各种水泥的特性，合理选择。 水泥强度等级的选择：与砼的设计强度等级相适应。强度等级低的水泥配高强度砼，水泥用量过多，不经济，且砼收缩和水化热增大；高强度等级水泥配低强度等级砼，因为为了满足砼拌和物的和易性和砼的耐久性，需要多用水泥而导致浪费。622细骨料（砂） 对骨料的技术性能的要求：有害杂质含量少，良好的颗粒形状，级配和细度，表面粗糙，坚固。 砂按细度模数分粗、中、细三种规格；按技术要求分类、类、类 质量和技术要求：6.2.2.1含泥量、石粉含量和泥块含量 石粉存在于人工砂中，与天然砂的泥成分不同。 天然砂中的泥妨碍砂与水泥的粘结，增大砼用水量、降低砼强度、耐久性。人工砂中的适量石粉对提高砼和易性有利，还能完善细骨料颗粒级配，提高密度性。6.2.2.2有害物质含量 主要有：有机物质以及云母等6.2.2.3砂的细度模数和颗粒级配 砂分粗、中、细砂，细砂的总表面积较大。 粗细程度：对不同粒径、混合在一起的总体砂的评价。 颗粒级配：不同粒径砂颗粒的分布情况。合理的颗粒级配对降低水泥用量提高砼密实度强度有利。 砂的颗粒级配和粗细程度用筛分析法测定。砂的粗细程度用细度模数来表示 细度模数范围3.71.6，粗砂3.73.1中砂3.2.3细砂在2.21.6；砂的颗粒级配用级配区表示 级配区按控制粒级0.6mm，累计筛余百分率划分区、区、区三个级配区的筛分曲线，如图6.3 当筛分曲线偏向右下方时，表示砂较粗 当筛分曲线偏向左下方时，表示砂较细 配制砼时，优先使用中砂，当采用粗粒时，适当提高砂率，并保证水泥用量，满足砼和易性要求，当采用细砂时，应适当降低砂率，以保证砼强度。（砂的细度模数相同，颗粒级配可以不同，配制混凝土时,应同时考虑砂是细度模数和颗粒级配）6.2.2.4砂的坚固性6.2.2.5体积密度、堆积密度、空隙率6.2.2.6碱骨料反应:混凝土组成物及环境中的碱与骨料中碱活性矿物发生反应.6.2.3粗骨料（卵石、碎石）6.2.3.1含泥量和泥块含量6.2.3.2有害物质6.2.3.3针、片状颗粒含量 骨料表面粗糙程度及孔隙特征等影响骨料与水泥石之间的粘结性能进而影响混凝土的强度.6.2.3.4颗粒级配 骨料的粒径越大,表面积相应减少,因而所需的水泥浆量减少,可节约水泥;在一定和易性和水泥用量条件下,能减少用水量，提高混凝土强度.但粒径超过40mm,由于减少用水量获得强度提高,被较少的粘结面积及大粒径骨料造成结构不均匀的不利影响所抵消,因而并没有好处.骨料粒径要与结构尺寸相适应. 粗骨料的颗粒级配应通过筛分试验来确定. 粗骨料级配有连续级配和间断级配两种. 连续级配:颗粒级差小,配制的混凝土拌和物和易性好,不易离析. 间断级配:颗粒级差大,骨料骨架作用大，减少水泥用量,但混凝土拌和物易产生离析现象.6.2.3.5坚固性6.2.3.6强度6.2.3.7体积密度、堆积密度、空隙率6.2.3.8碱骨料反应6.2.3.9骨料的含水状态（4种）6.2.4混凝土拌和及养护用水对混凝土用水量的质量要求:不影响混凝土凝结硬化,不会影响混凝土的强度发展及耐久性;不加快钢筋锈蚀;不引起预应力钢筋脆断;不污染混凝土表面.63混凝土拌合物的和易性 砼拌和物：砼各组成材料按一定比例配合、搅拌而成的尚未凝固的材料。631和易性的概念 指混凝土拌合物易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇注、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。即砼拌合物在施工操作中所表现的一项综合技术指标。包括流动性、粘聚性和保水性。流动性：砼拌和物在自重或机械振捣作用下，能流动并均匀密实地填满模板的性能。稀稠程度，用坍落度（维勃稠度）作为评定砼拌合物的流动性。粘聚性：砼拌合物内各组分之间的凝聚力，在运输和浇注过程中不致发生分层离析现象，使混凝土保持整体均匀的性能。保水性：砼拌合物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生泌水现象。 三者之间互相关联又互相矛盾。632流动性的选择6321坍落度流动性测定：1.坍落度法 2.维勃稠度（干硬性砼）坍落度法：见试验坍落度法：1.大流动性砼 2流动性砼 3塑性砼 4低塑性砼当坍落度法小于10毫米时，用维勃稠度法测定。6322维勃稠度：维勃稠度法（时间秒数表示） 选择砼拌合物的坍落度，要根据结构类型、构件截面尺寸、配筋疏密、输送方式和施工捣实方法等因素来确定。633影响和易性的主要因素6331水泥浆的用量水灰比不变，单位体积内： 1.水泥浆上升，流动性上升，但过大时，出现流浆、粘聚性下降。 2.水泥浆下降，产生崩塌、粘聚性下降。 砼拌和物中水泥浆用量应以满足流动性和强度的要求为度，不宜过量。6332水泥浆的稠度 由水灰比决定，水泥用量不变时： 1. 水灰比下降，水泥浆愈稠、流动性降低，水灰比过小时，浆干稠，流动性过低，施工困难，密实性下降。 2. 增加水灰比，流动性提高，水灰比过大时，粘聚性、保水性下降，产生流浆、离析而影响强度。 故水灰比不能过大过小，根据砼强度和耐久性要求，合理选定。 对砼流动性起决定作用的是用水量的多少。 在一定条件下，（骨料确定）单位用水量基本上是一个定值。 应保证水灰比不变的条件下，用调整水泥浆量的方法来调整。若单纯加入用水量，流动性上升，但粘聚性、保水性下降，易泌水分层、流浆，降低砼强度和耐入久性。 6333砂率砂率:混凝土中砂的质量占砂石质量的百分率。 砂率的变动,会使骨料的空隙率和骨料的总表面积有显著改变,因而对混凝土拌和物和易性产生显著影响。 1.砂率过大,总表面积空隙率提高,水泥浆一定时,混凝土拌和物流动性下降。 2.砂率过小,粗骨料之间缺少砂浆层,流动性下降,影响粘聚性、保水性 ，产生离析流浆。 合理砂率:在用水量和水泥用量一定的情况下,能使混凝土拌和物获得最大的流动性,且保持良好的粘聚性和保水性。6334组成材料性质的影响 水泥:品种不同,需水量不同。 骨料:级配是否良好,表面光滑程度,粗、中细砂的影响。 普通水泥:流动性和保水性较好。 矿渣水泥:流动性较大,粘聚性差。 大山灰水泥:需水量大,流动性下降，保水性上升。6335外加剂6336时间和温度随时间延长,和易性变差,随温度提高,塌落度损失大.总结：调整混凝土拌和物和易性的措施:1合理砂率2改善砂、石的级配3砂石的级配:尽量采用较粗的砂石4塌落度太小,保持 W/C不变,增加水泥浆;塌落度太大时,保持砂率不变,增加适量砂石.5使用外加剂. 634 离析和泌水 周次： 星期： 时间：【课 题】6. 4硬化混凝土的强度65混凝土的变形性能66混凝土的耐久性【教学目标】理解混凝土的强度及强度等级、轴心抗压强度、抗拉强度的含义；掌握混凝土的抗压强度的影响因素和提高方法；理解不同变形的形成原因和混凝土常见的几种耐久性概念；掌握常见的变形种类和减小变形措施；提高混凝土耐久性的方法【教学重点】混凝土的抗压强度的影响因素和提高方法；常见的变形种类和减小变形措施；提高混凝土耐久性的方法；【教学难点】混凝土的抗压强度的影响因素和提高方法；【教学方法】讲授、启发、讨论【教 具】尺；挂图【时间分配】2课时（100分钟） 1回顾导入：5分钟 2硬化混凝土的强度：40分钟 3混凝土的变形性能：20分钟 4混凝土的耐久性：25分钟 5自习、答疑：10分钟【作业布置】140页：6；7；8；9；【小 结】1.混凝土的强度及强度等级、轴心抗压强度、抗拉强度的含义2.混凝土的抗压强度的影响因素和提高方法3.不同变形形成原因和混凝土常见的几种耐久性概念4常见的变形种类和减小变形措施；提高混凝土耐久性的方法【审 批】【后 记】【教学过程】6.4硬化混凝土的强度 强度是砼最重要的力学性质。砼强度包括：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度、抗弯强度、和钢筋的粘结强度等6.4.1砼的抗压强度与强度等级 砼抗压强度：标准试件在压力作用下直到破坏时，单位面积所能承受的最大的应力。抗压强度与其他强度及变形有良好的相关性。通常把抗压强度作为评定砼质量的指标，并作为确定强度等级依据。 砼的立方体抗压强度：150*150*150试块在标准条件下（温度203，相对湿度90%以上）或在水中养护到28天龄期测得的抗压强度值。 砼强度等级：共16个6.4.2砼的轴心抗压强度 砼结构设计，计算轴心受压构件时，采用砼轴心抗压强度为设计依据。棱柱体试件高宽比越大，轴心抗压强度越小，但高宽比达到一定程度后，强度不在下降。6.4.3砼的抗拉强度 结构设计中，不考虑砼的承受拉力，但是确定抗裂的主要指标，也可间接衡量与钢筋的粘结强度。 一般用壁裂抗拉强度来测定6.4.4砼与钢筋的粘结强度 粘结强度来源于：砼与钢筋之间的摩擦力；钢筋与水泥之间的粘结力；变形钢筋的表面机械啮合力。 钢筋与砼两者之间能够有机结合：1）两者之间的粘结力2）具有相近的膨胀系数3）砼对钢筋起保护作用，不被腐蚀。6.4.5影响砼强度的主要因素 正常配合比砼破坏主要是因为：骨料与水泥石的粘结界面破坏。 砼强度主要取决于水泥石强度及其与水泥石的粘结强度 影响粘结强度：1）水泥强度等级2）水灰比3）骨料性质4）施工质量5）养护条件6）龄期6451水泥强度等级与水灰比水泥强度等级和水灰比是决定砼强度最主要的因素，也是决定性因素。W/C一定，水泥强度等级增加，水泥石强度增加，胶结力增加，砼强度增加。 水泥标号一定，砼强度主要取决于W/C，砼硬化后，多余水分残留在砼中形成水泡或蒸发后形成气孔，大大减少砼抵抗荷载的有效截面，而且可能在孔隙周围引起应力集中。 线性经验公式只适用于流动性砼及低流动性砼，对于干硬性砼则不适用。6452骨料的影响 级配良好；砂率适当；有害杂质少；碎石表面粗糙度：碎石可提高骨料与水泥砂浆之间的机械啮合力和粘结力6453养护温度及湿度的影响 温度湿度影响水泥的水化和硬化，因而影响砼强度。 温度上升，水化快，强度发展快，低温，强度发展缓慢，低到冷点以时，水化停止，强度停止发展，结冰体积增大，砼结构破坏。故应保温养护 湿度适当，水化反应顺利，湿度不够，水化不能正常进行，甚至停止，砼强度下降。水泥水化不充分，砼结构疏松，形成干缩裂缝，影响砼耐久性。6454龄期 最初714天内强度发展较快，以后逐渐缓慢，28天达到设计强度。6455实验条件对砼强度测定值的影响 （1） 试件尺寸：相同砼试件的尺寸越小，测得的强度越大。 （2）试件形状：高宽比越大发，抗压强度越小。 （3）表面状态：光滑程度影响环库效应。 （4）加荷速度：加荷速度越快，测得的砼强度也越大。646提高砼强度的措施： 采用高强等级水泥 采用低水灰比的干硬性砼 采用湿热处理等级养护砼：蒸汽养护和蒸压养护 采用机械搅拌和振捣 掺入外加剂、掺和料6.5混凝土的变形性能 非荷载作用下的变形：化学收缩、干湿变形、温度变形 荷载作用下的变形：1）短期；2）长期徐变6.5.1非荷载作用下的变形6511化学收缩砼硬化过程中，水泥水化生成物的固体体积，比反应前物质的原体积小。从而引起砼的收缩。对砼结构没有破坏作用，但细微裂缝影响砼承载状态和耐久性6512干湿变形干湿：对砼的危害较大，使砼的表面出现拉应力而导致开裂，影响砼耐久性；湿胀：变形量很小，一般无破坏作用。6513温度变形砼硬化初期，水化热大，由外温差大，使砼产生内胀外缩，砼表面产生很大拉应力，使砼产生裂缝。6.5.2荷载作用下的变形65。2。1短期荷载作用下的变形 砼是强弹塑性体 在计算钢砼结构变形，裂缝开展及大体积的砼的温度应力时，均需知道变形模量。影响变形模量的因素，主要有砼强度、骨料含量及其弹性模量、养护条件等。砼受压变形与硬化过程见书。6522长期荷载作用下的变形徐变 徐变：砼长期荷载作用下，除了产生瞬间弹性变形和塑性变形外，会产生根据时间而增长的非弹性变形，称为徐变 影响因素：水灰比、水泥用量、骨料弹性模量，所受应力等。 有利方面：减少应力集中，使应力重新分布，使局部应力集中得到缓慢（对大体积砼则能消除一部分由于温度变形产生的破坏应力） 不利方面：预应力钢砼中，砼徐变使钢筋预加应力受到损失。6.6混凝土的耐久性 砼的耐久性：砼抵抗环境介质作用并长期保其良好的使用性能和外观完整性，从而维持砼结构的安全和正常使用的能力。6.6.1砼的抗渗性 指砼抵抗有压介质渗透作用的能力。砼渗水主要原因，是由于内部的孔隙形成连通的渗水通道。 渗水通道的多少，与水灰比大小有关，水灰比是影响抗渗性的一个主要因素。 措施：提高砼密实度，改善砼中的孔隙结构。 主要方法：降低水灰比，好的骨料级配、振捣密实、养护、掺入引气剂等。6.6.2砼的抗冻性 砼在饱和水状态下，能经受多次冻融循环，而不破坏，同时也不严重降低所具有性能的能力。 受冻破坏的原因：水在负温结冰后体积膨胀形成的静水压力，这种压力产生超过砼的抗拉强度时，砼产生裂缝，多次冻融循环使裂缝扩展直至破坏。 影响因素：砼密实度、孔隙率、孔隙构造、孔隙的充水程度等 措施：密实砼，引气砼（封闭孔隙）掺入引气剂，减水剂防水剂等。6.6.3砼的抗侵蚀性 与水泥品种、砼密实度、孔隙特征有关。 措施：合理选择品种、降低水灰比、提高砼密实度和改善孔结构。6.6.4砼的碳化 砼的碳化：砼内水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳，在湿度适宜时发生化学反应，生成碳酸钙和水，也称为中性化。 不利：对钢筋的保护下降。 有利：碳化填充水泥石孔隙，砼碳化层密实度提高，抗压强度提高。 影响碳化速度因素：二氧化碳浓度，水泥品种，水灰比、环境湿度等。 采用措施：1）砼适当的保护层2）合适的水泥品种3）采用减少剂，提高砼密实度4）水灰比小5）质量控制6）表面涂刷保护层等6.6.5砼的碱骨料反应 水泥中的碱与骨料中的活性二氧化硅发生化学反应，在骨料表面形成复杂碱硅酸凝胶，吸水后体积膨胀，导致砼产生膨胀开裂而破坏的现象。 发生碱骨料反应需具备的条件：水泥中碱含量高；砂石中含有活性二氧化硅；有水存在。6.6.6提高砼耐久性的措施（1）合理选择水泥品种（2）选用质量良好，技术条件合格的砂石骨料（3）控制水灰比及保证足够的水泥用量（4）掺入减水剂引水剂，改善砼的孔结构（5）改善施工操作，保证施工质量周次： 星期： 时间：【课 题】6. 7混凝土的外加剂68混凝土的质量控制与强度评定【教学目标】理解常用外加剂的作用效果及作用机理 了解混凝土的质量控制与强度评定方法【教学重点】常用外加剂的作用效果【教学难点】混凝土的质量控制与强度评定方法【教学方法】讲授、启发、讨论【教 具】挂图【时间分配】2课时（100分钟） 1回顾导入：5分钟 2混凝土的外加剂：45分钟3混凝土的质量控制与强度评定：40分钟 4自习、答疑：10分钟【作业布置】140页：10；11；13；【小 结】1. 常用外加剂的作用效果及作用机理2混凝土的质量控制与强度评定方法【审 批】【后 记】【教学过程】6.7砼的外加剂 砼外加剂，是指在混凝土拌和物中掺入的，用以改善混凝土性能的物质，除特殊情况外，掺量一般不超过水泥用量的5%。 外加剂的使用是混凝土技术的重大的突破。它在工程中应用的比例越来越大，因此，外加剂也就逐渐成为混凝土第五种成分。6.7.1外加剂的分类(1)改善混凝土拌和物流变性能的外加剂。(2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。(3)改善混凝土耐久性的外加剂。(4)改善混凝土其他性能的外加剂。 在工程中常用的外加剂主要有减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。6.7.2减水剂 减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著减少混凝土拌和物拌和用水量的外加剂。6.7.2.1减水剂的作用原理 吸附作用；分散作用；润滑作用；浸润作用。6.7.2.2减水剂的技术经济效果增加流动性提高混凝土强度节约水泥改善混凝土的耐久性6.7.2.3常用的减水剂（1）木质素系减水剂（2）萘磺酸盐系减水剂（3）水溶性树脂减水剂6.7.3早强剂 早强剂，是加速混凝土早期强度发展，并对后期强度无显著影响的外加剂。多用于冬季施工和抢修工程。早强剂主要有无机盐类和有机胺及有机-无机的复合物三大类。6.7.4缓凝剂 缓凝剂，是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。缓凝剂常用的有木钙和糖蜜，其中糖蜜的缓凝效果最好。6.7.5引气剂 目前，应用较多的引气剂为松香热聚物、松香皂等。 引气剂属赠水性表面活性剂，由于能显著降低水的表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡。由于大量微小、封闭并均匀分布的气泡的存在，使混凝土的某些性能得到改善或改变。(1)改善混凝土拌和物的和易性(2)显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性(3)降低混凝土强度使混凝土强度有所降低。引气剂不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土。6.7.6防冻剂 使砼在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂。6.7.7速凝剂 能使砼迅速凝结硬化的外加剂6.7.8外加剂性能指标 外加剂的质量必须均匀、稳定、性能良好。均应符合标准所规定的要求。6.7.9外加剂的选择和使用6.7.9.1外加剂品种的选择 在选择外加剂时，应根据工程需要，现场的材料条件，参考有关资料，通过试验确定。6.9.7.2外加剂掺量的确定 混凝土外加剂均有适宜掺量，掺量过小，往往达不到预期效果；掺量过大，则会影响混凝土质量，甚至造成质量事故。因此，应通过实验试配，确定最佳掺量。6.7.9.3外加剂的掺加方法 对于可溶于水的外加剂，应先配成一定浓度的溶液，随水加入搅拌机。对于不溶于水的外加剂，应与适量水泥或砂混合均匀后，再加入搅拌机内。68砼的质量控制与强度评定681砼强度的质量控制6811砼强度的波动规律（1）强度平均值反映了砼总体强度的平均值，但并不反映砼强度的波动情况。（2）标准差反映砼强度的离散程度，即波动程度。（3）变异系数说明砼质量均匀性的指标。6812砼强度保证率6813砼配制强度682砼强度的评定6821统计方法评定（1）标准差已知方案（2）标准差未知方案6822非统计方法评定6823砼强度的合格性判定当检验结果能满足以上评定公式的规定时，则该砼判为合格；否则，为不合格。周次： 星期： 时间：【课 题】6. 9普通混凝土的配合比设计610路面水泥混凝土组成设计【教学目标】掌握混凝土配合比设计的基本步骤 了解路面水泥混凝土配合比设计的基本步骤【教学重点】混凝土配合比设计的基本步骤【教学难点】混凝土配合比设计的基本步骤【教学方法】讲授、启发【教 具】尺【时间分配】2课时（100分钟） 1回顾导入：5分钟 2普通混凝土的配合比设计：55分钟3路面水泥混凝土组成设计：30分钟 4自习、答疑：10分钟【作业布置】140页：12；15；16；【小 结】1。混凝土配合比设计的基本步骤 2路面水泥混凝土配合比设计的基本步骤【审 批】【后 记】【教学过程】6.9普通混凝土的配合比设计 混凝土配合比，是指混凝土配合比中各组成材料数量之间的比例关系。混凝土配合比常用的表示方法有两种：一种是以1立方米混凝土中各项材料的质量表示；另一种是以各项材料相互间的质量比来表示，将上述质量换算成质量比。6.9.1混凝土配合比设计的基本要求（1）达到混凝土结构设计的强度等级（2）满足混凝土施工所要求的和易性（3）满足混凝土所要求的耐久性（4）符合经济原则，节约水泥，降低成本6.9.2混凝土配合比设计的资料准备6.9.3混凝土配合比设计中的三个参数 水灰比、砂率、单位用水量是混凝土配合比的三个重要参数，在配合比设计中正确地确定这三个参数，就能使混凝土满足配合比设计的四项基本要求。6.9.4混凝土配合比设计的步骤 混凝土配合比设计步骤，首先按照已选择的原材料性能及对混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步计算配合比”。再经过试验室试拌调整，得出“基准配合比”。然后，经过强度检验，定出满足设计和施工要求并比较经济的“设计配合比”。最后根据现场砂、石的实际含水率，对实验配合比进行调整，求出“施工配合比”。6.9.4.1初步配合比的确定（1）配制强度的确定 fcu,o=fcu,k+1.645Q（2) 初步确定水灰比（W/C）（3) 选取1立方米的混凝土的用水量（4）计算1立方米混凝土的水泥用量（5）选取合理的砂率值（6）计算粗、细骨料的用量 A.质量法 B.体积法通过以上六个步骤，便可将水、水泥、砂和石子的用量全部求出，得出初步计算配合比，供试配用。6.9.4.2混凝土配合比的试配、调整与确定（1）配合比的试配与调整 当试拌出的拌和物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下，相应调整用水量和砂率，直到符合要求为止。然后，提出供检验强度用的基准配合比。 经过和易性调整后得到的基准配合比，其水灰比选择不一定恰当，即混凝土的强度有可能不符合要求，所以应检验混凝土的强度。进行混凝土强度检验时，应至少采用三个不同的配合比。（2）设计配合比的确定（3）混凝土体积密度的校正 配合比试配、调整和确定后，还需根据实测的混凝土表观密度做必要的校正。6.9.4.3施工配合比 现场材料的实际称量应按工地砂石的含水量情况进行修正和，修正的配合比称为施工配合比。695普通砼配合比设计举例 610路面水泥砼组成设计6101路面普通砼组成材料的技术要求（1）水泥品种与强度要求（2）粉煤灰及其他掺和料（3）粗集料（4）细集料（5）水（6）外加剂6102路面普通砼配合比设计指标61021设计弯拉强度标准值及配制强度（1）设计弯拉强度标准值（2）计算配制28天弯拉强度的均值61022工作性（施工和易性）61023耐久性6103配合比参数的计算（1）水灰（胶）比的计算和确定（2）砂率应根据砂的细度度模数和粗集料种类查表取值（3）根据粗集料种类和适宜坍落度，分别按经验式计算单位用水量（4）单位水泥用量计算（5）砂石用量可按密度法或体积法计算（6）重要路面、桥面工程应采用正交试验法进行配合比优选（7）路面砼掺用粉煤灰时，其配合比计算应按超量取代法进行6104路面普通砼配合比设计举例周次： 星期： 时间：【课 题】6. 11轻混凝土612其他品种混凝土613建筑砂浆【教学目标】理解轻混凝土的特点及类型、应用环境；掌握不同品种混凝土的特点及应用环境；理解砂浆的定义、功能及分类；掌握砂浆的流动性、保水性、强度【教学重点】不同品种混凝土的特点及应用环境；砂浆的流动性、保水性、强度【教学难点】轻混凝土的特点及类型、应用环境【教学方法】讲授、启发、讨论【教 具】挂图【时间分配】2课时（100分钟） 1回顾导入：5分钟 2轻混凝土：30分钟3其他品种混凝土：25分钟4建筑砂浆：30分钟 5自习、答疑：10分钟【作业布置】140页：14；17；18；19；【小 结】1。轻混凝土的特点及类型、应用环境2不同品种混凝土的特点及应用环境 3砂浆的定义、功能及分类4砂浆的流动性、保水性、强度【审 批】【后 记】【教学过程】6.11轻混凝土 轻混凝土，是指干表观密度小于1950kg/m3的混凝土。6.11.1轻骨料混凝土6.11.1.1轻骨料 轻骨料可分为轻粗骨料和轻细骨料 轻骨料的技术要求，主要包括堆积密度、强度、颗粒级配和吸水率等四项。此外，对耐久性、安定性、有害杂质含量也提出了要求。6.11.1.2轻骨料混凝土的技术性质（1）和易性 轻骨料具有表观密度小，表面多孔粗糙、吸水性强等特点，因此，其拌和物的和易性与普通混凝土有明显的不同。轻骨料混凝土拌和物的粘聚性和保水性好，但流动性差。因而拌和物的用水量应由两部分组成，一部分为使拌和物获得要求流动性的用水量称为净用水量；另一部分分为轻骨料1h的吸水量，称为附加水量。（2）体积密度 轻骨料混凝土按其干表观密度分为十二个等级。（3）抗压强度 轻骨料混凝土按其立方体抗压强度标准值划分为十一个强度等级。轻骨料混凝土的强度，主要取决于轻骨料的强度和水泥石的强度。（4）弹性模量与变形 轻骨料混凝土的弹性模量小。 轻骨料混凝土的收缩和徐变，比普通混凝土相应大，热膨胀系数比普通混凝土小20%左右。（5）热工性 轻骨料混凝土具有良好的保温材料。6.11.1.3轻骨料混凝土的配合比设计及施工要点6.11.1.4轻骨料混凝土的应用 轻骨料混凝土的主要适用于高层和多层建筑、软土地基、大跨度结构、抗震结构、要求节能的建筑和旧建筑的加层等。6.11.2大孔混凝土 大孔混凝土是以粗骨料、水泥和水配制而成的 一种轻质混凝土，又称无砂混凝土。6.11.3多孔混凝土 多孔混凝土是一种不用骨料，且内部均匀分布着大量微小气泡的轻质混凝土。兼有承重及保温隔热功能。 根据气孔产生的方法不同，多孔混凝土分为加气混凝土和泡沫混凝土。6.11.3.1加气混凝土 加气混凝土用含钙材料、含硅材料和发气剂为原料，经过磨细、配料、搅拌、浇注、成型、切割和压蒸养护等工序生产而成。 一般是采用铝粉作为发气剂，把它加在加气混凝土料浆中，与含钙材料中的氢氧化钙发生化学反应放出氢气，形成气泡，使料浆体积膨胀形成多孔结构。料浆在高压蒸汽养护下，含钙材料和含硅材料发生反应，产生水化硅酸钙，使其具有强度。 由于加气混凝土能利用工业废料，产品成本较低，能大幅度降低建筑物自重，保温效果好，因此具有较好的技术经济效果。6.11.3.2泡沫混凝土泡沫混凝土是将水泥浆与泡沫剂拌和后成型、硬化而成的一种多孔混凝土。6.12其它品种混凝土6.12.1抗渗混凝土（防水混凝土） 抗渗混凝土是指抗渗等级等于或大于P6级的混凝土。主要用于水工工程、地下基础工程、屋面防水工程等。 抗渗混凝土一般是通过混凝土组成材料的质量改善，合理选择混凝土配合比和骨料级配以及掺加适量外加剂，达到混凝土内部密实或堵塞混凝土内部毛细管通路，使混凝土具有较高的抗渗性。常用的抗渗混凝土有普通抗渗混凝土、外加剂混凝土和膨胀水泥抗渗混凝土。6.12.2高强混凝土 高强混凝土，是指强度等级为C60及C60以上的混凝土。 高强混凝土的特点是强度高、耐久性好、变形小，能适应现代工程结构向大跨度、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要。高效减水剂及超细掺和料的使用，使在普通施工条件下，制得高强混凝土成为可能，但高强混凝土的脆性比普通混凝土大，强度的抗压比降低。 配制高强混凝土时，1）应选用质量稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通水泥。掺用活性较好的矿物掺和料，且宜复合使用矿物掺和料。2）配制混凝土时，应掺用高效减水剂或缓凝高效减水剂。3）提高骨料强度、采用合理级配4）改善水泥石水化产物性质，如蒸压养护等。6.12.3大体积混凝土 大体积混凝土，是指混凝土结构物实体的最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土的内外温差过大而导致裂缝的混凝土