水泥混凝土力学性质

1、交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 1 一、水泥混凝土的强度一、水泥混凝土的强度 强度包括抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度强度包括抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度 1 混凝土的抗压强度和强度等级：混凝土的抗压强度和强度等级： 抗压强度抗压强度fcu的测试：的测试： 标准试件尺寸：标准试件尺寸：边长为150mm的立方体 标准养护条件标准养护条件： %90,320 0 相对湿度大于温度c 养护时间：养护时间：28day 水泥混凝土力学性质 A F f cu 三个值的算术平均值作为测定值，误差三个值的算术平均值作为测定值，误差15%15%，若任一个超过，若任一个超过 15%15%，取

2、中值作为测定值，若两个超过，取中值作为测定值，若两个超过15%15%，则测定结果无效。，则测定结果无效。 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 2 如果实验使用的为非标准试件，则计算结果应如果实验使用的为非标准试件，则计算结果应 乘换算系数；乘换算系数； 试件尺寸换算系数立方体强度值 边长150mm的立方体1fcu=P/(150*150） 边长100mm的立方体0.95fcu=0.95* P/(100*100) 边长200mm的立方体1.05fcu=1.05* P/(200*200) 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业

3、3 例例 边长为边长为200mm的立方体某组混凝土试件，龄期的立方体某组混凝土试件，龄期 为为28d,测得破坏载荷分别为测得破坏载荷分别为560kN 600kN,580kN,试计算试计算 该组试件的混凝土立方体抗压强度？该组试件的混凝土立方体抗压强度？ 解：计算公式为解：计算公式为 fcu=1.05*P/(200*200) Fcu1=1.05*560/(200*200)=14.7MPa Fcu2=1.05*600/(200*200)=15.75MPa Fcu3=1.05*580/(200*200)=15.23MPa 所求的混凝土立方体抗压强度为：所求的混凝土立方体抗压强度为： Fcu=(Fcu

4、1+ Fcu2+ Fcu3)/3=15.23MPa 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 4 课堂练习：课堂练习： 尺寸为尺寸为100mm100mm100mm的某组混凝土试件，的某组混凝土试件， 龄期为龄期为28d,测定破坏荷载分别为测定破坏荷载分别为392kN,379kN,384kN 试计算该组试件的混凝土立方体抗压强度？试计算该组试件的混凝土立方体抗压强度？ 解：计算公式为解：计算公式为 fcu=0.95P/(100100) Fcu1=0.95392/(100100)= 37.24MPa Fcu2=0.95379/(100100)= 36.01

5、MPa Fcu3=0.95384/(100*100)= 36.48MPa 所求的混凝土立方体抗压强度为：所求的混凝土立方体抗压强度为： Fcu=(Fcu1+ Fcu2+ Fcu3)/3=36.58 MPa 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 5 混凝土抗压强度标准值混凝土抗压强度标准值 水泥混凝土力学性质 指保证率为指保证率为95%95%时的抗压强度时的抗压强度 混凝土的强度等级划分的标准：混凝土的强度等级划分的标准： 以混凝土立方体抗压强度为标准以混凝土立方体抗压强度为标准 q混凝土按照立方体抗压强度划分为如下级： qC7.5 、C10、C15

6、、C20、C25、C30、C35、C40、 C45、C50、C55、C60等级； 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 6 强度等级 工程应用 C30预应力钢筋混凝土或特种构件 水泥混凝土力学性质 我国目前建筑中采用的强度等级范围为我国目前建筑中采用的强度等级范围为 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 7 2 抗折强度抗折强度 在道路路面和机场跑道，砼以抗折强度为主要指标，在道路路面和机场跑道，砼以抗折强度为主要指标， 抗压强度值为参考；抗压强度值为参考； 在道路路面设计中，考虑交通量分级：在道路路面设计中，考虑交通量分级： 特重特重 重重

7、 中等中等 轻轻 抗折强度抗折强度 5 4.5 4.5 4 抗压强度抗压强度 35.5 30.0 30.0 25.0 F 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 8 F F 3 轴心抗压强度轴心抗压强度 采用立方体试件测量的抗压强度值偏高，采用立方体试件测量的抗压强度值偏高， 故采用轴心抗压强度：故采用轴心抗压强度： 采用采用 150*150*300的棱柱体的棱柱体 在立方体抗压强度为在立方体抗压强度为0 055MPa55MPa范围内范围内 f fcp=cp=（0.70.70.80.8）f fcu cu 。在结构设计计。在结构设计计 算时，一般取算时

8、，一般取f fcpcp0.670.67f fcucu。 非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为 100mm100mm100mm100mm和和200mm200mm200mm200mm， 测得的抗压强度值应分别乘以换算系测得的抗压强度值应分别乘以换算系 数数0.950.95和和1.051.05。 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 9 4 劈裂抗拉强度劈裂抗拉强度 水泥混凝土力学性质 v制作尺寸为制作尺寸为150mmX150mmX150mm150mmX150mmX150mm的试块，试件中的试块，试件中 心间内用圆弧为垫条施加两个方向的均布压

9、力心间内用圆弧为垫条施加两个方向的均布压力 v抗拉强度只有抗压强度的抗拉强度只有抗压强度的1/101/201/101/20，受拉时会开，受拉时会开 裂，是一种脆性破坏，抗拉强度对开裂具有重要意义；裂，是一种脆性破坏，抗拉强度对开裂具有重要意义； 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 10 砼立方体抗压强度试验 试验目的： 测定混凝土立方体的抗压强度， 以检验材料的质量，确定、校 核混凝土的配合比，并为控制 施工质量提供依据。 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 11 主要试验设备： 压力试验机（如示意图） 工作 油缸 试验机 框架 上压板

10、下压板 螺旋 连杆 螺旋 转盘 设备 基础 实物图片 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 12 2000KN压力试验机 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 13 试验步骤： 1、将一组（以三个试件为一组）经标准养 护28d边长为150的混凝土标准试件（也可采 用边长为200或边长为100的非标准试件） 从养护室取出，并及时进行试验。试件在试验 前应先擦试干净。 一组砼试件 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 14 2、将砼试件 安放在试验机下压 板中心。试件的承 压面应与成型时的 顶面垂直。旋转螺 旋转盘，使上

11、压板 与试件刚好接触， 开动试验机，以每 秒0.5MPa左右的速 度连续均匀地加荷， 直至破坏，记录破 坏时的荷载。 F F 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 15 结果评定： 1、混凝土立方体抗压强度按下式计算： fcu = F A 式中：fcu砼立方体抗压强度（MPa）； P砼破坏荷载（N）； A试件承压面积（2）。 砼立方体抗压强度计算至0.1MPa。 2、取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗 压强度值。若三个测值中最大值或最小值中与中间值的差 值超过中间值的15%时，则取中间值作为该组砼抗压强度 值。若有两个测值与中间值的差均超过中间值的15%，则

12、该试件的试验结果无效。 3、用非标试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数， 其值对边长为200的试件为1.05；对边长为100的试件 为0.95。 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 16 二、影响混凝土强度的主要因素二、影响混凝土强度的主要因素 主要因素：主要因素：材料组成、制备方法、养生条件和试验条件材料组成、制备方法、养生条件和试验条件 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 17 0.460.07 0.480.33 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 18 水灰比对混凝

13、土强度的影响示意图水灰比对混凝土强度的影响示意图 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 19 （2）骨料的影响）骨料的影响: 水泥石与骨料的粘结力除了受水泥石强度水泥石与骨料的粘结力除了受水泥石强度 的影响外，还与骨料（尤其是粗骨料）的表面的影响外，还与骨料（尤其是粗骨料）的表面 状况有关。状况有关。 碎石表面粗糙，粘结力比较大，卵石碎石表面粗糙，粘结力比较大，卵石 表面光滑，粘结力比较小。表面光滑，粘结力比较小。 因而在水泥强度等级和水灰比相同的条件因而在水泥强度等级和水灰比相同的条件 下，下，碎石碎石混凝土的强度往往混凝土的强度往往高于卵石高于

14、卵石混凝土。混凝土。 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 20 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 21 （3 3）养护温度和湿度对强度的影响：）养护温度和湿度对强度的影响： 养护环境温度高，水泥水化速度加快，混凝土早期强度养护环境温度高，水泥水化速度加快，混凝土早期强度 高；反之亦然。若温度在冰点以下，不但水泥水化停止，高；反之亦然。若温度在冰点以下，不但水泥水化停止， 而且有可能因冰冻导致混凝土结构疏松，强度严重降低，而且有可能因冰冻导致混凝土结构疏松，强度严重降低， 尤其是早期混凝土应特别加强防冻措施。为加快水泥

15、的水尤其是早期混凝土应特别加强防冻措施。为加快水泥的水 化速度，采用湿热养护的方法，即蒸气养护或蒸压养护。化速度，采用湿热养护的方法，即蒸气养护或蒸压养护。 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 22 湿度通常指的是空气相对湿度。相对湿度湿度通常指的是空气相对湿度。相对湿度 低，混凝土中的水份挥发快，混凝土因缺水而停低，混凝土中的水份挥发快，混凝土因缺水而停 止水化，强度发展受阻。止水化，强度发展受阻。 另一方面，混凝土在强度较低时失水过快，极另一方面，混凝土在强度较低时失水过快，极 易引起干缩，影响混凝土耐久性。一般在混凝土易引起干缩，影响混凝土

16、耐久性。一般在混凝土 浇筑完毕后浇筑完毕后12h12h内应开始对混凝土加以覆盖或浇内应开始对混凝土加以覆盖或浇 水。水。 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 23 （4）龄期对强度的影响；）龄期对强度的影响； 水泥混凝土力学性质 acuncu f a n f , lg lg 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 24 例例 4 4- -1 1配配制制混混凝凝土土时时，制制作作c cm m1 10 0c cm m1 10 0c cm m 立立方方体体试试件件 块块，在在标标准准条条件件下下养养护护 7 7d d 后后，测测

17、得得破破坏坏荷荷载载分分别别为为 1 14 40 0k kN N、 1 13 35 5k kN N、 1 14 40 0k kN N 试试估估算算该该混混凝凝土土 2 28 8d d 的的标标准准立立方方体体抗抗压压强强度度。 解解 7 7龄龄期期时时： 混混凝凝土土立立方方体体的的平平均均强强度度为为： 水泥混凝土力学性质 4 4- -1 1配配制制 混混凝凝 土土时时 ，制制 作作 c cm m1 10 0c cm m1 10 0c cm m 立立方方 体体试试 件件 块块， 在在标标 准准条条 件件下下 养养护护 7 7d d 后后， 测测得得 破破坏坏 荷荷载载 分分别别为为 1 14

18、 40 0k kN N、 1 13 35 5k kN N、 1 14 40 0k kN N 试试 估估 算算该该混混凝凝土土 2 28 8d d 的的标标准准立立方方体体抗抗压压强强度度。 解解 7 7 龄龄 期期 时时 ： 混混 凝凝 土土 立立 方方 体体 的的 平平 均均 强强 度度 为为 ： MPaf8 .13 3100100 140135140 换换 算算 为为 标标 准准 立立 方方 体体 抗抗 压压 强强 度度 ： MPaf1 .1395.08 .13 7 龄龄 期期 时时 ： MPaff4 .221 .1371.1 7lg 28lg 728 该该 混混 凝凝 土土 的的 标标

19、准准 立立 方方 体体 抗抗 压压 强强 度度 为为 2 22 2. .4 4 P Pa a。 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 25 （6 6）施工质量）施工质量 施工质量的好坏对混凝土强度有非常重要的影响。施工质量的好坏对混凝土强度有非常重要的影响。 施工质量包括配料准确，搅拌均匀，振捣密实，养施工质量包括配料准确，搅拌均匀，振捣密实，养 护适宜等。任何一道工序忽视了规范管理和操作，护适宜等。任何一道工序忽视了规范管理和操作， 都会导致混凝土强度的降低。都会导致混凝土强度的降低。 (7) (7) 试验条件试验条件 试验条件对混凝土强度的测定也有直接影响。如试试

20、验条件对混凝土强度的测定也有直接影响。如试 件尺寸，表面的平整度，加荷速度以及温湿度等，测件尺寸，表面的平整度，加荷速度以及温湿度等，测 定时，要严格遵照试验规程的要求进行，保证试验的定时，要严格遵照试验规程的要求进行，保证试验的 准确性。准确性。 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 26 改善混凝土的强度的措施 q采用高标号或特种水泥；采用高标号或特种水泥； 水泥混凝土力学性质 q增加混凝土的密度：降低增加混凝土的密度：降低w/c，增加密实度，强，增加密实度，强 度明显提高；加压脱水成型法，排除砼中的空气度明显提高；加压脱水成型法，排除砼中的空

21、气 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 27 q蒸汽养护；蒸汽养护； 将砼放入温度低于将砼放入温度低于100100摄氏度常压蒸汽中养护，一般摄氏度常压蒸汽中养护，一般 经过经过16-20h16-20h后，其强度可达后，其强度可达2828天正常条件下的强度的天正常条件下的强度的 70%70%80%80%； 注意：注意：普通砼放入常压蒸汽中养护（普通砼放入常压蒸汽中养护（5-8h5-8h），再在正常养），再在正常养 护条件下硬化至护条件下硬化至2828天的抗压强度，反而比正常条件下硬化天的抗压强度，反而比正常条件下硬化 后的强度低后的强度低10%-15%10%-15%；

22、 水泥混凝土力学性质 p掺加外加剂掺加外加剂：早强剂、减水剂 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 28 三、三、 硬化混凝土的变形性能硬化混凝土的变形性能 形；短期载荷下的弹塑性变 长期载荷下的徐变； ）载荷作用下的变形（ 干湿变形 温度变形 化学收缩 ）非载荷作用下的变形（ 2 1 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 29 弹性变形弹性变形 持续荷载持续荷载 卸荷卸荷 弹性变形弹性变形 徐变徐变 永久变形永久变形 徐变恢复徐变恢复 弹性恢复弹性恢复 混凝土的徐变和恢复曲线 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与

23、汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 30 抗冻标号抗冻标号：以龄期：以龄期2828天的试件在吸水饱和后，承受天的试件在吸水饱和后，承受 反复冻融循环，同时满足抗压强度下降不超过反复冻融循环，同时满足抗压强度下降不超过25%25%， 质量损失率为质量损失率为5%5%时的时的最大循环次数最大循环次数来确定。来确定。 可以表示：可以表示：D25D25、D50.D50.、D300D300等九个等级等九个等级 1 1、混凝土的抗冻性、混凝土的抗冻性 提高抗冻性的方法提高抗冻性的方法： 严格控制水灰比、掺加引气剂、减少施工缺陷、提严格控制水灰比、掺加引气剂、减少施工缺陷、提 高混凝土的密度和延长冻结前

24、的养护时间高混凝土的密度和延长冻结前的养护时间 混凝土的耐久性混凝土的耐久性 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 31 2 2、混凝土的抗渗性、混凝土的抗渗性 混凝土的抗渗性主要与混凝土的密实度（孔隙率）及孔隙混凝土的抗渗性主要与混凝土的密实度（孔隙率）及孔隙 结构有关：孔隙越多、孔径越大，抗渗性越差；结构有关：孔隙越多、孔径越大，抗渗性越差； 提高混凝土炕渗性的措施提高混凝土炕渗性的措施： （1 1）采用减水剂）采用减水剂降低水灰比降低水灰比以减少混凝土内部的毛细管以减少混凝土内部的毛细管 通道；通道； （2 2）防止离析和泌水现象，减低在混凝

25、土内部形成孔隙；）防止离析和泌水现象，减低在混凝土内部形成孔隙； （3 3）加强养护防止出现施工缺陷；）加强养护防止出现施工缺陷； 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 32 3 3、混凝土的抗化学性、混凝土的抗化学性 提高混凝土的抗化学性主要是提高混凝土强度，提高混凝土的抗化学性主要是提高混凝土强度， 改善混凝土孔隙结构，降低渗入性；采取混凝土改善混凝土孔隙结构，降低渗入性；采取混凝土 外部保护措施；外部保护措施； 4 4、混凝土的耐磨性、混凝土的耐磨性 混凝土的耐磨性与其强度等级、水泥品种、集料硬度等混凝土的耐磨性与其强度等级、水泥品种、集料硬

26、度等 密切相关密切相关 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 33 5 5、混凝土碱集反应、混凝土碱集反应 概念：混凝土中水泥的碱（概念：混凝土中水泥的碱（NaNa2 2O O和和K K2 2O O）含量较高，同时）含量较高，同时 使用某些活性集料时，会发生化学反应，生成物引起混使用某些活性集料时，会发生化学反应，生成物引起混 凝土不均匀膨胀，此反应称为碱集反应。凝土不均匀膨胀，此反应称为碱集反应。 （1 1）碱硅反应：集料中含有氧化硅。）碱硅反应：集料中含有氧化硅。 （2 2）碱碳酸盐反应：粘土的白云石质石灰石。）碱碳酸盐反应：粘土的白云石质石灰

27、石。 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 34 道路工程混道路工程混凝土的耐久性凝土的耐久性 不同用途的混凝土具有不同的耐久性要求：不同用途的混凝土具有不同的耐久性要求： 道路与桥梁工程中：耐冻性道路与桥梁工程中：耐冻性 路面工程中：路面工程中： 耐磨性耐磨性 桥梁墩台工程中：桥梁墩台工程中： 耐腐蚀性耐腐蚀性 一般用：抗冻一般用：抗冻 标 号 来 表 示标 号 来 表 示 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 35 混凝土的耐久性 环境条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

28、量最小水泥用量 素混凝素混凝 土土 钢筋混钢筋混 凝土凝土 预应力预应力 混凝土混凝土 素混凝素混凝 土土 钢筋混钢筋混 凝土凝土 预应力预应力 混凝土混凝土 1.干燥环境干燥环境正常的居住或办公用房屋内正常的居住或办公用房屋内 不作规不作规 定定 0.650.60200260300 2.潮湿环境 潮湿环境 无冻害无冻害 高湿度的室内部件高湿度的室内部件 室外部件室外部件 在非侵蚀性土和（或）水中的部在非侵蚀性土和（或）水中的部 件件 0.700.600.60225280300 有冻害有冻害 经受冻害的室外部件经受冻害的室外部件 在非侵蚀性土和（或）水中且经在非侵蚀性土和（或）水中且经 受冻害

29、的部件受冻害的部件 高湿度且经受冻害的室内部件高湿度且经受冻害的室内部件 0.550.550.55250280300 3.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的室内和经受冻害和除冰剂作用的室内和 室外部件室外部件 0.500.500.50300300300 混凝土最大水灰比和最小水泥用量的规定（JGJ552000） 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 36 四、混凝土外加剂 q掺入外加剂的目的：掺入外加剂的目的： 在拌制混凝土的过程中，为改善混凝土的在拌制混凝土的过程中，为改善混凝土的某些性能某些性能 而特意掺入的物质，其掺量一般

30、不大于水泥质量的而特意掺入的物质，其掺量一般不大于水泥质量的5%5%。 q国外外加剂的发展状况国外外加剂的发展状况： 目前国外目前国外60%90%60%90%的混凝土和砂浆中使用了外加剂，的混凝土和砂浆中使用了外加剂， 因此，外加剂在当前已经成为混凝土中除四种基本组因此，外加剂在当前已经成为混凝土中除四种基本组 成材料（胶凝材料、粗骨料、细骨料和水）以外的成材料（胶凝材料、粗骨料、细骨料和水）以外的第第 五种重要组成材料五种重要组成材料。 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 37 外加剂按使用功能分四大类：外加剂按使用功能分四大类： 第一类外加剂

31、：第一类外加剂：改善混凝土拌合物改善混凝土拌合物流动性能流动性能外加剂外加剂 减水剂减水剂： 在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下，加入减水剂在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下，加入减水剂 可以减少用水量，并提高混凝土强度。可以减少用水量，并提高混凝土强度。 我国常用的减水剂：我国常用的减水剂：M M型减水剂型减水剂（木质磺酸盐类减水剂）（木质磺酸盐类减水剂） 减水剂在混凝土中使用最普遍。减水剂在混凝土中使用最普遍。 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 38 q引气剂：引气剂： 定义：定义： 指在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀、稳定而指在

32、混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀、稳定而 封闭的微小气泡的外加剂。封闭的微小气泡的外加剂。 n历史背景历史背景：引气剂于本世纪：引气剂于本世纪3030年代出现于美国，被认年代出现于美国，被认 为是混凝土材料发展进程中的重大发现，现广泛应用为是混凝土材料发展进程中的重大发现，现广泛应用 于工程中于工程中 n我国常用的引气剂：我国常用的引气剂：松香树脂类。松香树脂类。 n引气剂的作用：引气剂的作用： （1 1）改善混凝土拌和物的和易性；）改善混凝土拌和物的和易性； （2 2）能提高混凝土的抗渗性和抗冻性；）能提高混凝土的抗渗性和抗冻性； （3 3）但降低混凝土的强度）但降低混凝土的强度； 水泥

33、混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 39 第二类外加剂：第二类外加剂：调节混凝土凝结时间调节混凝土凝结时间 和硬化性能的外加剂和硬化性能的外加剂： 缓凝剂：缓凝剂： 我国应用较多的有我国应用较多的有木质素木质素磺酸钙磺酸钙和和糖蜜糖蜜； 速凝剂：速凝剂： 我国应用较多的有红星一型、国产我国应用较多的有红星一型、国产711711； 早强剂：早强剂： 我国应用较多的有我国应用较多的有NaclNacl等等 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 40 第三类外加剂：第三类外加剂：改善混凝土其它性能的外加剂：改善混

34、凝土其它性能的外加剂： 阻锈剂：阻锈剂：指能减少混凝土中钢筋的锈蚀。指能减少混凝土中钢筋的锈蚀。 亚硝酸纳亚硝酸纳 膨胀剂：膨胀剂：能使混凝土产生补偿收缩或微膨胀能使混凝土产生补偿收缩或微膨胀。 明矾石膨胀剂明矾石膨胀剂 防冻剂：降低混凝土中水的冰点，防冻剂：降低混凝土中水的冰点，使混凝土在低温下使混凝土在低温下 免受冻害。免受冻害。 亚硝酸纳亚硝酸纳 着色剂：着色剂： 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 41 其他品种混凝土其他品种混凝土 u高强混凝土高强混凝土 通常将强度等级达到通常将强度等级达到C60C60和超过和超过C60C60 的混凝土

35、称为高强混凝土；的混凝土称为高强混凝土； 超高强混凝土超高强混凝土：指的是强度等级超过：指的是强度等级超过 C100C100的混凝土；的混凝土； 应用：应用： 主要用于混凝土桩基、预应力枕轨、桥主要用于混凝土桩基、预应力枕轨、桥 梁、输水管等；梁、输水管等； 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 42 u轻混凝土：轻混凝土： （1）轻骨料混凝土；（）轻骨料混凝土；（2）多孔、大孔混凝土；）多孔、大孔混凝土； （1）轻骨料混凝土：）轻骨料混凝土： 定义：定义： 由轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）、水泥和水配制而成的由轻粗骨料、轻细骨料（或普通砂）、水泥

36、和水配制而成的 混凝土；混凝土； 混混 凝凝 土土 名名 称称 应应 用用 保温轻骨料混凝土保温轻骨料混凝土 主要用于保温的围护结构主要用于保温的围护结构 或热工建筑物或热工建筑物 结构保温轻骨料混凝土结构保温轻骨料混凝土主要用于既承重又保温的围护结构主要用于既承重又保温的围护结构 结构轻骨料混凝土结构轻骨料混凝土承重结构或建筑物承重结构或建筑物 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 43 （3 3）大孔混凝土：）大孔混凝土： q定义定义： 大孔混凝土是以粒径相似的粗骨料、水泥、水配制而大孔混凝土是以粒径相似的粗骨料、水泥、水配制而 成的混凝土。由

37、于无细骨料，所以在混凝土中形成许成的混凝土。由于无细骨料，所以在混凝土中形成许 多大孔。多大孔。 q应用：应用： 主要用于非承重的墙体材料主要用于非承重的墙体材料 定义：指的是一种内部均匀分布细小气孔定义：指的是一种内部均匀分布细小气孔 而无骨料的混凝土，主要用于屋面、墙体材料；而无骨料的混凝土，主要用于屋面、墙体材料； 水泥混凝土力学性质 (2)(2)多孔混凝土多孔混凝土 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 44 u 防水混凝土（抗渗透混凝土）防水混凝土（抗渗透混凝土） q定义：定义： 是依靠材料本身的疏水性以及密实度来是依靠材料本身的疏水性以及密实度来 达到防水

38、效果的一种混达到防水效果的一种混 凝凝 土；土； 应用：应用： 主要用于有防水、防渗透要求的水工构主要用于有防水、防渗透要求的水工构 筑，给排水构筑物（如水池、水塔等）筑，给排水构筑物（如水池、水塔等） 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 45 u 聚合物混凝土：聚合物混凝土： 在混凝土组成材料中掺入聚合物（如天然橡胶乳在混凝土组成材料中掺入聚合物（如天然橡胶乳 液、合成树脂等）的混凝土，统称聚合物混凝土；液、合成树脂等）的混凝土，统称聚合物混凝土； u纤维混凝土：纤维混凝土： q定义：定义： 以普通混凝土为基材，将短切分散性以普通混凝土为基材，

39、将短切分散性 纤维（钢纤维、玻璃纤维和碳纤维等）均匀地撒纤维（钢纤维、玻璃纤维和碳纤维等）均匀地撒 在普通混凝土中制成的混凝土；在普通混凝土中制成的混凝土； q主要应用：主要应用：路面、飞机跑道、桥面等；路面、飞机跑道、桥面等； 水泥混凝土力学性质 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 46 一、硬化后混凝土的力学性质一、硬化后混凝土的力学性质 （一）、强度（一）、强度 （二）、影响混凝土强度的因素（二）、影响混凝土强度的因素 （三）、提高混凝土强度的措施（三）、提高混凝土强度的措施 （四）、混凝土的变形（四）、混凝土的变形 二、混凝土外加剂二、混凝土外加剂 三、其它

40、混凝土三、其它混凝土 课程回顾课程回顾 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 47 1.1.影响水泥混凝土干缩大小因素有哪些影响水泥混凝土干缩大小因素有哪些? ?怎样减少或防怎样减少或防 止水泥混凝土缩裂止水泥混凝土缩裂? ? 2.2.在配制混凝土时为什么水泥强度与混凝土强度相差不在配制混凝土时为什么水泥强度与混凝土强度相差不 宜过大宜过大? ? 3.3.影响混凝土强度的主要因素有哪些影响混凝土强度的主要因素有哪些? ? 思考题思考题 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 48 一、水泥混凝土的强度一、水泥混凝土的强度 强度包括抗压、抗拉、抗

41、弯和抗剪强度强度包括抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度 1 混凝土的抗压强度和强度等级：混凝土的抗压强度和强度等级： 抗压强度抗压强度fcu的测试：的测试： 标准试件尺寸：标准试件尺寸：边长为150mm的立方体 标准养护条件标准养护条件： %90,320 0 相对湿度大于温度c 养护时间：养护时间：28day 水泥混凝土力学性质 A F f cu 三个值的算术平均值作为测定值，误差三个值的算术平均值作为测定值，误差15%15%，若任一个超过，若任一个超过 15%15%，取中值作为测定值，若两个超过，取中值作为测定值，若两个超过15%15%，则测定结果无效。，则测定结果无效。 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 49 交通与汽车工程学院交通与汽车工程学院 交通工程专业交通工程专业 50 q蒸汽养护；蒸汽养护； 将砼放入温度低于将砼放入温度低于100100摄氏度常压蒸汽中养护，一般摄氏度常压蒸汽中养护，一般 经过经过16-20h16-20h后，其强度可达后，其强度可达2828天正常条件下的强度的天正常