东南大学土木工程材料第12次混凝土

1、土木工程材料（12）第六节 普通混凝土的配合比设计 概念； 基本要求：工作性、强度、耐久性和经济性； 三个参数：水灰比、砂率、单位用水量。 步骤：计算配合比、初步配合比、实验室配合比、施工配合比。配合比设计步骤1、计算配合比（确定W/C、Sp、 C 、S、G、）2、初步配合比（W/C变动0.05）3、实验室配合比（经过工作性和强度试验合格后确定的配合比）4、施工配合比（折扣了砂石含水量的配合比）。计算配合比步骤1、配制强度的确定（fcu,0）2、初步确定水灰比（W/C）3、选取单位用水量（W0）4、计算水泥用量（C0）5、选取合理的砂率（Sp）6、计算粗、细集料的用量（G0、S0）配合比的试配

2、、调整与确定1、配合比的试配、调整（工作性、表观密度）2、配合比的确定（强度）3、表观密度的校正施工配合比 根据工地现场的砂石含水率校正，得每方混凝土各组分材料用量。混凝土配合比设计实例（略） 例61（P154） 计算配合比； 实验室配合比； 施工配合比。 习题：6-12。*混凝土配合比设计实例（略） 例 6-1 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工采用机拌机振，混凝土坍落度要求为3550mm，并根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差=5 MPa。所用原材料情况如下：混凝土配合比设计实例 水泥：42.5级矿渣水泥，水泥密度为c=3.00gcm3，水泥强度等级标准

3、值的富余系数为1.08； 砂：中砂，级配合格，砂子表现密度os=2650kgm3 石：531.5mm碎石，级配尚可，石子表现密度og=2700kg/m3； 外加剂：FDN非引气高效减水剂(粉剂)，适宜掺量为0.5。混凝土配合比设计实例 试求： （1）混凝土计算配合比； （2）混凝土掺加FDN减水剂的目的是为了既要使混凝土拌合物和易性有所改善，又要能节约一些水泥用量，故决定减水8，减水泥5，求此掺减水剂混凝土的配合比； （ 3）经试配制混凝土的和易性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为3，石子含水率为1，试计算混凝土施工配合比。 混凝土配合比设计实例解：1求混凝土计算配合比 (1

4、)确定混凝土配制强度（fcu，0） fcu,0=fcu,k+1.645=30+1.6455=38.23 MPa (2)确定水灰比(WC) W/C=（afce）/（fcu,0+abfce）=（0.4642.51.08）/（38.23+0.4642.51.08）=0.53 由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，故按表6-31可取水灰比值为0.53。 混凝土配合比设计实例(3)确定用水量 查表6-25，对于最大粒径为31.5mm的碎石混凝土，当所需坍落度为3550 mm时，1m3混凝土的用水量可选用mw0=185 kg。(4)计算水泥用量（mc） mc=mw/（W/C）=185/0.53=349 kg

5、按表6-31，对于干燥环境的钢筋混凝土最小水泥用量规定，可取mc0=349 kg；混凝土配合比设计实例（5）确定砂率(s)查表6-26，对于采用最大粒径为31.5mm的碎石配制的混凝土，当水灰比为0.53时，其砂率值可选取s=35(采用插入法选定)。(6)计算砂、石用量(ms0，mg0) 用体积法计算，即 349/3.00+185/1.00+ms0/2.65+mg0/2.70+101=1000 (l) ms0/（ms0+mg0）100%=35%解此联立方程，则得：ms0=644 kg，mg0=l198 kg。混凝土配合比设计实例(7)写出混凝土计算配合比 1m3混凝土中各材料用量为：水泥349

6、 kg，水185kg，砂644kg，碎石l198kg。以质量比表示即为 水泥：砂：石=1：185：3.43，WC=0.53混凝土配合比设计实例2计算掺减水剂混凝土的配合比 设lm3掺减水剂混凝土中的水泥、水、砂、石、减水剂的用量分别为mc、mw、ms、mg、mj，则其各材料用量应为 (1)水泥：mc=349(1-5)=332 kg (2)水：mw=185(1-8)=170 kg (3)砂、石：用体积法计算，即 332/3.00+170/1.00+ms/2.65+mg/2.70+101=1000 (l) ms/(ms+mg) 100%=35 解此联立方程，则得：ms=664 kg，mg=l233

7、 kg (4)减水剂FDN：mj=3320.5=1.66 kg 混凝土配合比设计实例3换算成施工配合比 设施工配合比lm3混凝土中水泥、砂、石、水、减水剂等各材料用量分别为mc、ms、mg、mw、mj，则 mc=mc=332kg mj=mj=1.66kg ms=ms(1+a%)=664(1+3%)=684kg mg=mg(1+b%)=1233(1+1%)=1245kg mw=mw-msa%-mgb%=170-6643%-12331%=138kg第七章 特种水泥混凝土（略）*一、高强混凝土和高性能混凝土二、纤维增强混凝土三、粉煤灰混凝土四、轻集料混凝土五、大孔混凝土六、多孔混凝土太阳宫图*；其它

8、轻混凝土建筑图片*学习要点和方法 概念 措施 应用 比较 机理第六章 水泥混凝土复习*组成材料：水泥、砂、石、水、外加剂和矿物掺合料（矿粉和粉煤灰）性能：工作性、力学性能、物理性能和耐久性。质量控制配合比设计高性能混凝土特种混凝土 习题：6-9，6-10，6-11，6-12。补充习题1：水泥中的混合材掺量与混凝土中的掺合料掺量有何关系？为什么？补充习题2：C类粉煤灰（高钙灰）对混凝土性能的影响？第六章 水泥混凝土复习* 一、是非题 1、两种砂子的细度模数相同，则它们的级配也一定相同。()2、砂子的细度模数越大，则该砂的级配越好。()3、在混凝土拌合物中，保持W/C不变增加水泥浆量，可增大拌合物

9、的流动性。()4、对混凝土拌合物流动性大小起决定性作用的是加水量的大小。()第六章 水泥混凝土复习 5、卵石混凝土比同条件配合比的碎石混凝土的流动性大，但强度要低一些。()6、流动性大的混凝土比流动小的混凝土的强度低。()7、W/C很小的混凝土，其强度不一定很高。()8、混凝土的实验室配合比和施工配合比二者的W/C是不相同。()9、混凝土的强度标准差值越大，表明混凝土质量越稳定，施工水平越高。()10、混凝土采用蒸汽养护后，其早期强度和后期强度都得到提高。()第六章 水泥混凝土复习二、选择题(正确答案填在括号内) 1、配制混凝土用砂的要求采用()的砂。a、空隙率较小； b、总表面积较小； c、

10、空隙率和总表面积都较小。 2、含水为5的砂子220g，烘干至恒重时为()ga、209.00；b、209.52； c、209.55。 第六章 水泥混凝土复习3、两种砂子的细度模数Mx相同时，则它们的级配()。a、一定相同b、一定不同 c、不一定相同 4、压碎指标是表示()强度的指标之一。a、混凝土b、石子c、轻骨料 5、试拌混凝土时，当流动性偏低时，可采用提高()的办法调整。a、加水量b、水泥用量c、水泥浆量(W/C保持不变)第六章 水泥混凝土复习 6、原材料确定时，影响混凝土强度的决定性因素是()。a、水泥用量b、水灰比 c、骨料的质量 7、混凝土配合比设计中的三个重要参数是()。a、W、C、

11、Sb、W、W/C、Sp c、W/C、C、Sp 第六章 水泥混凝土复习8、混凝土的配制强度应比要求的强度等级高，提 高 的 幅 度 的 大 小 取 决 于 ( )a、要求的强度保证率 b、施工水平 c、要求的强度保证率和施工水平 9、轻骨料的强度指标是()。a、压碎指标 b、立方体抗压强度 c、筒压强度 10、大体积混凝土常用外加剂是()。a、早强剂b、缓凝剂 c、引气剂 第六章 水泥混凝土复习11、混凝土冬季施工时，可加的外加剂是()。a、速凝剂b、早强剂 c、引气剂 12、混凝土夏季施工时，可加的外加剂是()。a、减水剂b、缓凝剂 c、早强剂第六章 水泥混凝土复习三、填充题 1、在混凝中，砂

12、子和石子起（）作用，水泥浆在凝结前起（）作用，在硬化后起（）作用。 2、砂子的筛分曲线表示砂子的（）、细度模数表示砂子的（）。 3、使用级配良好，粗细程度适中的骨料，可使混凝土拌合物的（）较好，（）用量较少，同时可以提高混凝土的（）和（）。第六章 水泥混凝土复习4、混凝土拌合物的和易性包括（）、（）和（）三方面的含义，其中（）可采用坍落度和维勃稠度表示，（）和（）凭经验目测。 5、当混凝土所用粗细骨料的品种和比例一定时，为获得所要求的流动性，所需（）基本是一定的，即使（）用量在一定范围内有所变动，也无影响，称此为（）法则。 6、在原材料性质一定时，影响混凝土拌合物和易性的主要因素是（）、（）、

13、（）和（）。第六章 水泥混凝土复习 7、配制混凝土时要用（）砂率，这样可在水泥用量一定的情况下，获得最大的（），或在（）一定的条件下，（）用量最少。 8、影响混凝土强度的主要因素有（）、（）和（），其中（）是影响混凝土强度的决定性因素。 9、提高混凝土耐久性的措施是（）、（）、（）、（）和（）。第六章 水泥混凝土复习 10、混凝土的徐变对钢筋混凝土结构的有利作用是（）和（），不利作用是（）。 11、在混凝土拌合物中加入减水剂，会产生下列各效果：当原配合比不变时，可提高拌合物的（）；在保持混凝土强度和坍落度不变的情况下，可减少（）及节约（）；在保持流动性和水泥用量不变的情况下，可以减少（）和提高

14、（）。 第六章 水泥混凝土复习12、设计混凝土配合比应同时满足（）、（）、（）和（）等四项基本要求。 13、在混凝土配合比设计中，水灰比主要由（）和（）等因素确定，用水量是由（）确定，砂率是由（）确定。第六章 水泥混凝土复习四、名词解释 1、普通混凝土； 2、重混凝土； 3、轻混凝土； 4、颗粒级配； 5、细度模数； 6、最大粒径； 7、压碎指标； 8、饱和面干状态； 9、砂率； 10、砼拌合物的和易性； 11、流动性； 12、粘聚性； 13、保水性； 14、坍落度； 15、合理砂率； 16、蒸汽养护； 17、混凝土徐变； 18、混凝土碳化； 19、混凝土外加剂； 20、减水剂； 21、早强剂

15、； 22、缓凝剂 ；23、引气剂； 24、速凝剂 ；25、筒压强度； 26、碱-骨料反应。第六章 水泥混凝土复习五、计算题 1、三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C 2O，三个工地的离差系数C V值分别为0.102，0.155和0.250，问三个工地生产的混凝土强度保证率分别是多少? 2、某混凝土经试拌调整后，得配合比为12.204.40，W/C=0.6，已知c=3.10g/，s=2.60g/,g=2.65g/。求1混凝土各材料用量。 第六章 水泥混凝土复习3、混凝土计算配合比为12.134.31，W/C=0.58，在试拌调整时，增加10的水泥浆用量。求(

16、1)该混凝土的基准配合比；(2)若已知以基准配合比配制的混凝土每需用水泥320，求1混凝土中其它材料用量。 4、已知混凝土的实验室配合比为12.404.10，W/C=0.6，1混凝土的用水量W=180。施工现场砂子含水率3，石子含水率1。求：(1)混凝土的施工配合比。(2)每拌100水泥时，各材料的用量。第六章 水泥混凝土复习六、问答题 1、配制混凝土应满足哪些要求?这些要求在哪些设计步骤中得到保证?2、粗砂、中砂和细砂如何划分?配制混凝土时选用哪种砂最优?为什么? 3、生产混凝土时加减水剂，在下列条件下可取得什么效果?(1)用水量不变时(2)减水，水泥用量不变时(3)减水又减水泥，水灰比不变

17、时。第六章 水泥混凝土复习 4、影响混凝土和易性主要因素是什么?怎样影响?5、改善混凝土和易性的主要措施有哪些?哪种措施效果最好?6、影响混凝土强度的主要因素是什么?怎样影响?7、什么是混凝土的徐变?徐变在工程上有何实际意义?8、影响混凝土耐久性的决定性因素是什么?提高混凝土耐久性的主要措施是哪些?第六章 水泥混凝土复习 9、生产混凝土时，下列各种措施中，哪些可以节约水泥?为什么?(1)采用蒸汽养(2)采用合理砂率(3)采用流动性较大的混凝土拌合物(4)加入氯化钙(5)使用粗砂(6)加入减水剂(7)提高施工质量水平，减少混凝土强度波动程度。10、配制快硬高强混凝土有哪些主要方法?第七节 轻混凝

18、土（略）一、轻集料混凝土二、大孔混凝土三、多孔混凝土太阳宫图*；其它轻混凝土建筑图片*第七节 轻混凝土（略） 轻混凝土的特性（1）轻质：结构自重小、高层建筑下面几层柱子尺寸可减小，节省投资。（2）保温性能良好：降低建筑物采暖和降温费用。（3）耐火性能良好：特别适合于耐火要求高的高层建筑和工业建筑。（4）力学性能良好：力学性能比较接近普通混凝土，但其弹性模量较低、变形较大，能使轻混凝土建筑具有较高的抗震能力。适合于抗震要求较高的地区，如日本。（5）易于加工：轻混凝土中尤其是多孔混凝土，很容易钉入钉子和锯切，对于施工中固定门窗框、接装管道和电线等带来了很大方便。一、轻集料混凝土 概念：用轻粗集料，

19、轻砂（或普通砂）表观密度1950kg/m3。（插图*） 分类（1）工业废渣轻集料混凝土，如粉煤灰陶粒混凝土；（2）天然轻集料混凝土，如膨胀珍珠岩混凝土。（一）轻集料的种类、制造方法及性质1、轻集料按来源分为三类（1）工业废渣轻集料粉煤灰陶粒、自燃煤矸石、膨胀矿渣珠、煤渣及其轻砂。（2）天然轻集料天然形成的多孔岩石，经加工而成的轻集料，如浮石、火山渣及其轻砂。（3）人造轻集料以地方材料为原料，经加工而成的轻集料，如页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩及其轻砂。（一）轻集料的种类、制造方法及性质2、按颗粒形状分为三类（1）圆球型；（2）普通型；（3）碎石型。3、性质（1）密度等级（表4-28，p114-

20、115）（2）强度（筒压法，图4-30，下页）（3）轻集料的级配（4）轻集料的吸水率（意义）（一）轻集料的种类、制造方法及性质4、轻集料混凝土施工中应注意的问题（1）轻集料吸水率较大，可以采用干燥集料，也可采用预润湿的集料；但两者工作性变化有较大差别；（2）轻集料易上浮，不易搅拌均匀；（3）轻集料混凝土拌合物坍落度损失较大，故运输距离应尽量短；（4）避免表面失水太快引起网状裂纹。二、大孔混凝土 概念：大孔混凝土是以粗集料、水泥和水配制而成的一种轻混凝土，又称无砂混凝土（插图*）。渗水混凝土、生态混凝土。 结构特点：集料之间靠水泥浆粘结，大孔结构。 性能特点：导热系数系数小，吸湿性小，收缩小，抗

21、冻性较差。 应用：漏水管、漏水板；制作空心砌块和各种板材。三、多孔混凝土（一）加气混凝土 概念：含钙材料（水泥、石灰）、含硅材料（石英砂、粉煤灰、矿渣等）和加气剂作为原材料，经磨细、搅拌、浇注、切割和压蒸养护等工序制成（插图*）。 加气剂：铝粉。 加气反应：2Al+3Ca(OH)2+6H2O=3CaOAl2O3 6H2O+3H2三、多孔混凝土 性能特点：与普通混凝土相比，导热系数较小、密度较小、强度较低。 应用：砌块、条板。（二）泡沫混凝土 概念：水泥浆和泡沫剂拌和后硬化而成的多孔混凝土。 泡沫剂：松香胶泡沫剂、水解血泡沫剂。 掺合料：粉煤灰、矿粉。三、多孔混凝土 性能特点：密度小、强度较低、导热系数小。 应用：轻质墙体材料。第八节 其它品种的混凝土（略）一、防水混凝土（抗渗混凝土）二、流态混凝土三、耐热混凝土四、耐酸混凝土五、纤维混凝土六、聚合物混凝土七、防辐射混凝土（略）八、喷射混凝土（略）一、防水混凝土 概念：抗渗等级P6的混凝土。 提高抗渗性的方法：（1）骨料级配法（效果较差）（2）采用较小的水灰比（3）外加剂防水：引气剂；减水剂；防水剂；膨胀剂；复合外加剂。（4）特种水泥（如膨胀水泥等）。 应用：地下室底板、墙板、外墙、屋面等。二、高强混凝土 概念：抗压强度C60的混凝土。 特点：强度高、耐久性好、变形小、弹