第四章 普通水泥混凝土-jiang

1、道路建筑材料道路建筑材料 第二篇第二篇 无机混合料无机混合料 第四章第四章 普通水泥混凝土普通水泥混凝土 长安大学长安大学 公路学院公路学院 School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院主要内容主要内容第一节 水泥混凝土的组成及特点4.1第二节 水泥混凝土的技术性质4.2第三节 普通水泥混凝土组成设计4.3第四节 道路混凝土组成设计4.4第五节 混凝土外加剂及掺合料4.5School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 水泥混凝土的发展历程水泥混凝土的发展历程1824年，

2、John,Aspdin,发明波特兰水泥1850年， Lambot(France)，钢筋混凝土1880年，钢筋混凝土设计方法发表1918年，水灰比理论问世1928年，预应力混凝土问世1824年年1850年1880年1918年1928年4.1 水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成及特点School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.1 水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成组成：水泥+砂+石+水+外加剂等 搅拌,成型,养护掺合料掺合料 水水 水泥水泥外加剂外加剂细集料细集料 水泥混凝土水泥混凝土粗集料粗集料改性

3、材料改性材料School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 水泥混凝土的定义与分类水泥混凝土的定义与分类定义定义4.1 水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成及特点School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 水泥混凝土的定义与分类水泥混凝土的定义与分类定义定义4.1 水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成及特点School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 水泥混凝土的定义与分类水泥混凝土的定义与分类分分

4、类类低强混凝土: 28d抗压强度50MPa道路混凝土、大坝混凝土、结构混凝土4.1 水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成及特点普通混凝土: 23502500kg/m3（道路）轻混凝土: 1900 kg/m3（大跨径钢筋混凝土结构物)重混凝土: 25003200 kg/m3（屏蔽辐射）按流动性按流动性按表观密度按强度按强度塑性混凝土:低流动性混凝土:干硬性混凝土:按用途按用途School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.1 水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的特点特点：工艺简单工艺简单, ,适用性强适用性强,

5、 ,可浇注成不同形状的整体结构或预制构件可浇注成不同形状的整体结构或预制构件用途最为广泛的人造材料用途最为广泛的人造材料l 成本低廉成本低廉l 节省能源节省能源l 有利于生态保护有利于生态保护表观简单，但结构复杂表观简单，但结构复杂, ,非静态非静态, ,非均质非均质concretusconcretus生长（拉丁文）生长（拉丁文） 使用前需现场拌制（施工工艺影响大）使用前需现场拌制（施工工艺影响大）School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.1 水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的特点优点：优点：料源广泛,

6、经济性好强度高,耐久性好,工艺简单,适用性强易于钢材配合使用缺点：缺点：自重大刚度大，变形小易出现收缩,开裂破损修复难度大School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.1 水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成及特点School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.1 水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成及特点School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院水泥混凝土的三个阶段水泥混凝土的三个阶段4.2 水

7、泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质施工阶段-工作性(和易性)凝结硬化阶段-力学性质使用阶段-耐久性School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.1新拌水泥混凝土的施工和易性p 混凝土拌合物便于施工操作，能够达到结构均匀、成型密实的性能混凝土拌合物便于施工操作，能够达到结构均匀、成型密实的性能p 又称又称工作性工作性 workability离析离析密实密实School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混

8、凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.1新拌水泥混凝土的施工和易性和易性和易性 保水性保水性 振实性振实性 流动性流动性 粘聚性粘聚性 好好 好好 易密实成型易密实成型易结构均匀易结构均匀 在自重或机械振动密实作用在自重或机械振动密实作用下能产生适当地流动并均匀下能产生适当地流动并均匀密实地填满模板的性能密实地填满模板的性能易于振捣密实、排出所有被易于振捣密实、排出所有被挟带空气的性质挟带空气的性质具有一定的保水能力，不致具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象产生严重的泌水现象组成材料之间有一定的粘聚组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层和离析力，不致产生分层和离析School of

9、 Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院目前，国际上尚无一种能全面表征上述工作性的测定方法我国规范现推荐：坍落度和维勃稠度试验4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.1施工和易性测试方法School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 4.2.1施工和易性测试方法测试方法测试方法坍落度试验（美 Chapman）坍落度筒坍落度筒测定：自重作用下的变形值测定：自重作用下的变形值坍落度（单位坍落度（单位mm）目测：粘聚性、保水性

10、、棍度、含砂情况等目测：粘聚性、保水性、棍度、含砂情况等 p适用：集料最大粒径不大于适用：集料最大粒径不大于31.5mm 坍落度值坍落度值=10mm的低塑性混凝土、塑性混凝土。的低塑性混凝土、塑性混凝土。分分3次装填，每层插次装填，每层插捣捣25次，刮平次，刮平 垂直提取坍落度桶，垂直提取坍落度桶，置于一侧置于一侧School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 4.2.1施工和易性测试方法测试方法测试方法坍落度试验（美 Chapman）优点：优点： 评价指标直观评价指标直观 塌落度大塌

11、落度大, ,流动性大流动性大 测试方法简单测试方法简单 可用于室内实验及现场质量控制可用于室内实验及现场质量控制 使用历史悠久使用历史悠久 已得到工程界广泛认可已得到工程界广泛认可 适用于富含水泥浆的水泥混凝土适用于富含水泥浆的水泥混凝土缺点：缺点： 坍落度仅能表征流动性坍落度仅能表征流动性 可能发生沿一斜面下滑甚至崩溃可能发生沿一斜面下滑甚至崩溃 仅对富含水泥浆的混凝土较敏感，干仅对富含水泥浆的混凝土较敏感，干硬混凝土坍落度硬混凝土坍落度=0=0坍落度不是满意的工作性指标School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混

12、凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 VB稠度试验（瑞典 V.Bahrner） 维勃稠度仪维勃稠度仪测试方法测试方法4.2.1施工和易性测试方法坍落度桶置于圆筒中，并坍落度桶置于圆筒中，并安放在振动台上安放在振动台上 拔出坍落度筒并在混凝土拔出坍落度筒并在混凝土顶上置一透明圆盘顶上置一透明圆盘开动振动台，直至水泥浆开动振动台，直至水泥浆布满圆盘布满圆盘记录时间记录时间(s)p适用：集料最大粒径不大于适用：集料最大粒径不大于31.5mm 坍落度值坍落度值10mm的干硬性混凝土（维勃值的干硬性混凝土（维勃值530s）思考：VB值越大，表示流动性越差/越好？School of Highway, Cha

13、ngan University 长安大学公路学院长安大学公路学院123测试方法测试方法4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.1施工和易性测试方法School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院沉球试验(贯入式试验的一种）4.2.1施工和易性测试方法4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质测试方法测试方法School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院重塑性的试验重塑性的试验流动度试验流动度试验4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.1

14、施工和易性测试方法测试方法测试方法School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院结论结论 所有的试验都是经验性的，并不能用任何基本方法来测定混凝土的流动性。 没有一个试验适用于所有混凝土，工作性不同的混凝土可能得到相同的数值。 以上试验可作为一种质量控制手段。4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.1施工和易性测试方法测试方法测试方法School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥及集料内因和易性影响因素单

15、位用水量水灰比砂率外加剂环境因素时间因素外因4.2.1施工和易性影响因素School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质W/C ，水泥浆稠度 ，流动性 W/C过小，在一定的施工条件下就不能保证混凝土的密实成型W/C ，水泥浆稠度 ，流动性 可能会引起粘聚性和保水性不良。p水灰比(W/C)= mw mc 4.2.1施工和易性影响因素School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质单位

16、用水量 水泥浆的数量单位用水量 ，流动性p单位用水量4.2.1施工和易性影响因素W/C一定，单位用水量过小，粘聚性较差，易发生离析和崩坍，且不易成型密实School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 W/C一定，单位用水量过多，流动性增加，会出现泌水、分层或流浆现象，产生离析 W/C一定，单位用水量过多，容易产生收缩裂缝，严重降低强度和耐久性。 W/C一定，单位用水量过多，水泥用量过大，降低混凝土经济性。单位用水量过多存在问题p单位用水量 “固定用水量定则”4.2.1施工和易性影响因素

17、School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质在一定范围内，随砂率的增加润滑作用越明显，流动性增大；p砂率4.2.1施工和易性影响因素100%sssgmmm砂率过小，会降低粘聚性和保水性，产生离析和流浆另外，砂率增大，集料的总表面积增大，需要水分增多，用水量一定时，流动性反而降低砂率砂率坍坍落落度度School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质合理砂率：在水泥浆数量一定的条件下

18、，流动性最大，且粘聚性和保水性良好时的砂率；Or , 在流动性、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率。p砂率4.2.1施工和易性影响因素School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院第第2 2节节 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质品种品种细度细度矿物组成矿物组成混合材掺量混合材掺量标准稠度用水量标准稠度用水量水泥水泥不同，需水量不同不同，需水量不同4.2.1施工和易性影响因素School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土

19、的技术性质不同品种水泥的标准稠度需水量不同，给定用水量时配制成的混凝土流动性也就不同。水泥细度 ，流动性 ，这种影响对水泥用量较高的拌合物尤为明显较细的水泥可以改善混凝土拌合物的粘聚性，减轻离析和泌水等现象。p水泥品种和细度4.2.1施工和易性影响因素School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质dmax ，比表面积 ，需要更多的水泥浆来润滑，坍落度 ，工作性好。粗糙、多棱角性，坍落度针片状含量 、圆形颗粒 ，混凝土流动性较大，粘聚性和保水性较好级配良好，空隙小，工作性好吸水性大，工作

20、性差p集料的性质4.2.1施工和易性影响因素dmax：形状：级配：吸水性:School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质少量的外加剂可以在不改变用水量和水泥用量的情况下，有效地改善工作性，同时提高强度和耐久性。改善混凝土拌合物和易性的主要外加剂是减水剂和引气剂。p外加剂4.2.1施工和易性影响因素掺外加剂的混凝土 School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p环境因素4.2.

21、1施工和易性影响因素温度温度 湿度湿度 风速风速 温度温度 ，水化速度，水化速度 ，水分蒸发，水分蒸发 坍落度坍落度 水分蒸发水分蒸发夏季施工时夏季施工时，应采取措施减少混，应采取措施减少混凝土拌合物流动性的损失。凝土拌合物流动性的损失。 School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质搅拌时间不足，和易性就差，质量也不均匀 坍落度损失：搅拌后，坍落度随时间逐渐减小 p时间因素4.2.1施工和易性影响因素时间时间坍坍落落度度坍落度损失的原因：一部分水分被集料吸收一部分水分蒸发一部分水分随

22、水泥水化反应变成水化产物结合水School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 4.2.1施工和易性和易性分级与选择对于滑模摊铺机施工的碎石混凝土最佳工作坍落度为2550mm；卵石混凝土最佳工作坍落度为2040 mm。School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质项次结构种类坍落度（mm）1桥涵基础、墩台、挡土墙及大型制块等便于灌注捣实的结构0202上列桥涵墩台等工程中不便施工处

23、10303普通配筋的钢筋混凝土结构，如钢筋混凝土板、梁、柱等30504钢筋较密、断面较小的钢筋混凝土结构（梁、柱、墙等）50705钢筋配置特密、断面高而狭小、极不便灌注捣实的特殊结构部位7090注：1.使用高频振捣器时，其混凝土坍落度可适当减小；2.本表系不采用机械捣器的坍落度，采用人工捣器时可适当放大；3.曲面或斜面结构的混凝土，其坍落度应根据实际需要另行选定；4.需要配置大坍落度混凝土时，应掺和外加剂；5.轻集料混凝土的坍落度，应比表中数值小1020mm；4.2.1施工和易性和易性选择（桥涵）School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大

24、学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.1施工和易性改善措施采用合理砂率改善砂石的级配掺外加剂或掺合料提高振捣效能在水灰比不变的条件下，适当增加水泥浆的用量，可增大拌合物的流动性；在砂率不变的条件下，适当增加砂石的用量，可减小拌合物的流动性根据环境条件，注意坍落度的现场控制School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质力学性质 水泥混凝土质量评价质量评价的重要指标 抗冻抗冻 也与也与 混凝土混凝土 耐磨耐磨 密切相关密切相关

25、 抗蚀抗蚀School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质力学性质力学性质 变形变形强度强度劈裂抗拉强度劈裂抗拉强度 轴心抗压强度轴心抗压强度 立方体抗压强度立方体抗压强度抗弯拉强度抗弯拉强度 干缩变形干缩变形 徐变变形徐变变形 弹性变形弹性变形温度变形温度变形 School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p强度分布特征强度保证率：大于设计强

26、度等级（fcu,k）的概率P (图中阴影部分的面积)4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质cu,kf正态分布正态分布 t与保证率有关P=95%，t=-1.645P=90%，t=-1.28School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p立方体抗压强度cuf4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质标准试件尺寸：标准试件尺寸：边长边长150mm的立方体试件的立方体试件 标准养护条件标准养护条件温度：温度：202相对湿度：相对湿度：95养护时间：养护时间：28d龄期龄期School of Highw

27、ay, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p立方体抗压强度cufcuFfA 混凝土抗压强度，MPa；F抗压试验中的极限破坏荷载，N； A试件的承载面积,mm2。cuf4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质以三个试件为一组，取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的立方体抗压强度代表值，精确至0.1MPa。 School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 强度总体分布的平均值，MPa； 强度总体分布的标准差，MPa； 与保证率95%对应的保证率系数值；4.

28、2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质,cu kf,1.645cu kfff1.645p立方体抗压强度标准值4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质 表示表示28d龄期，用标准方法测定的抗压强度总龄期，用标准方法测定的抗压强度总体分布中的一个值体分布中的一个值强度低于该值的概率强度低于该值的概率 =20.0MPa； “C”代表代表混凝土混凝土 School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 混凝土轴心抗压强度，MPa； F 抗压试验中的极限破坏荷载，N； A 试件的承载面积,mm2。4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质

29、p轴心抗压强度cpfcpFfAcpf4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质计算轴心受压构件，均以轴心抗压强度为指标（多用于高/宽2的构件）。采用150mm150mm300mm的棱柱体?cpcuff0.70.8School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p抗弯拉强度（抗折强度）cff4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质在道路和机场工程中，将抗弯拉强度作为重要指标。 采用150mm150mm550mm的梁形试件，标养28d，3分点加载Ffhb2cfFLfbhLSchool of Highw

30、ay, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p劈裂抗拉强度 tsf4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质直接抗拉试验试件在夹具附近易产生局部破坏，且易受到弯折作用，结果波动较大；轴心抗拉设备困难，不易实现采用劈裂抗拉试验法劈裂抗拉试验法间接求出混凝土的抗拉强度。边长150mm的立方体试件 标养28d 通过垫条加载受拉 受压School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p影响强度的主要因素混凝土受力破坏模式图

31、混凝土受力破坏模式图4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质I 集料与水泥的粘集料与水泥的粘结界面破坏结界面破坏II集料本身的破坏集料本身的破坏III水泥石的破坏水泥石的破坏School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p影响强度的主要因素4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质混凝土的强度取决于混凝土的强度取决于界面粘结强度界面粘结强度水泥石强度水泥石强度集料强度集料强度水泥强度水泥强度 内因内因强度影响因素水灰比水灰比 集料特性集料特性水泥浆用量水泥浆用量 养护条件养护条件龄龄 期期外因外

32、因施工质量施工质量养护温度养护温度 养护湿度养护湿度 组成材料组成材料School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥强度和水灰比水泥强度和水灰比p影响强度的主要因素1.组成材料4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质,WRF RC砼水泥石WC一定，一定，R水泥石R砼水泥品种一定，水泥品种一定，cufF W C水灰比水灰比定则定则,28,28(/)/acecubcecfdcefffC WffC W抗压强度抗弯拉强度cef可见，可见，ceff，cufcuff 反之，反之，CW，cufcuf

33、f 反之，反之，School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质（1930，瑞典人），瑞典人）cufCW1.25 2.5ceABfcuceCfAfBW当当W/C下降，工作性降低至某种方式不能捣实下降，工作性降低至某种方式不能捣实时，时，fcu开始下降开始下降水泥水化的理论水灰比为水泥水化的理论水灰比为0.23，但此时，但此时 难以成型，导致强度降低难以成型，导致强度降低 在一定范围内，在一定范围内， 与与 成成线性关系线性关系CWcuf 在一定范围内，

34、在一定范围内， 与与 成成双曲关系双曲关系cufWCWCWC，cufp影响强度的主要因素1.组成材料School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 用量不足，砂浆粘聚性差，易出现离析，硬化后混凝土强度低，耐久性差，耐磨性差。 用量过多，成本提高，硬化后收缩大，易引起干缩裂缝。4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质水泥浆用量水泥浆用量p影响强度的主要因素1.组成材料School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土

35、的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质集料特性集料特性集料强度：集料强度： 集料强度不足，引起集料本身破坏集料强度不足，引起集料本身破坏粗集料颗粒形状、表面特征、洁净程度：粗集料颗粒形状、表面特征、洁净程度： 影响界面粘结强度，引起界面破坏影响界面粘结强度，引起界面破坏针片状含量：针片状含量：含量高，增加混凝土空隙，强度降低含量高，增加混凝土空隙，强度降低最大粒径：最大粒径： 影响抗弯拉和抗压强度，对前者影响更大影响抗弯拉和抗压强度，对前者影响更大级配：级配： 级配良好，混凝土密实，工作性好，不易离析级配良好，混凝土密实，工作性好，不易离析砂的级配与粗细程度：砂的级

36、配与粗细程度： 较多粗砂、适量中砂、少量细砂的组成，空较多粗砂、适量中砂、少量细砂的组成，空 隙和比表面较小，级配理想，因此砂浆少，隙和比表面较小，级配理想，因此砂浆少， 强度大，工作性好强度大，工作性好p影响强度的主要因素1.组成材料School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 适宜的养护环境才能保证水泥水化的正常进行。 因此，水化速度与程度、水化产物结构特征都取决于养护的温度和湿度条件。p影响强度的主要因素2.养护条件4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质School of Hig

37、hway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 T ，初期水化速度 ，混凝土早期强度 。 相对较低的温度下，水泥的水化反应速度 ，水化物分布均匀，后期强度 。 T过低，或降至冰点以下，水化停止，强度降低 4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质养护温度养护温度最佳水化温度：硅酸盐水泥最佳水化温度：硅酸盐水泥13oC 快硬硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥13oCp影响强度的主要因素2.养护条件School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性

38、质水泥混凝土的技术性质 湿度不足，水化反应不能顺利进行或停止，将严重降低混凝土的强度 水泥石结构松散，形成干缩裂缝，影响耐久性。 4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质养护湿度养护湿度空气中养生，所有龄期的混凝土强度降低空气中养生，所有龄期的混凝土强度降低夏季温度高，水分蒸发快，更应注意养护夏季温度高，水分蒸发快，更应注意养护1-空气养护2-九个月后水中养护3-三个月后水中养护4-标准湿度条件下养护p影响强度的主要因素2.养护条件School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 标养下，t

39、 ，水化愈充分，水化产物愈多，强度 ， 37d内发展较快，28d达到设计强度后，逐渐缓慢。 龄期与强度的相关性良好 4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质龄期龄期 常数坐标对数坐标p影响强度的主要因素2.养护条件School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 在混凝土施工过程中，可根据混凝土的这种特性，由早期强度推算后期强度,lglgcu ncu anffa4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质龄期龄期cuflg xlgalgn,cu af,cu nf n天龄期的混凝土抗压强度，MPa a

40、天龄期的混凝土抗压强度，MPa,cu af,cu nfp影响强度的主要因素2.养护条件School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 力学强度还受试验条件的影响：试件形状与尺寸、试件湿度、试件温度、支承条件和加载方式等。p影响强度的主要因素3.试验条件和施工方法4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质立方体立方体棱柱体棱柱体圆柱体圆柱体压板对试件的约束作用 破坏后残存的棱柱体 不受压板约束时试件的破坏情况School of Highway, Changan University 长安大学公

41、路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质三辊轴摊铺三辊轴摊铺排式振捣棒振捣排式振捣棒振捣美国产滑模摊铺机美国产滑模摊铺机械械德国产滑模摊铺机械德国产滑模摊铺机械混凝土结构物的施工质量同样会对混凝土的强度产生影响，包括：配料的准确性、搅拌的均匀性、振捣效果等。p影响强度的主要因素3.试验条件和施工方法School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质p提高强度的措施 采用高强度水泥和特种水泥

42、 采用低水灰比和浆集比 掺加外加剂 采用湿热处理方法 采用机械搅拌和振捣School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p混凝土的变形4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 弹性变形弹性变形: :荷载施加于材料时立即出现、荷载卸除后立即荷载施加于材料时立即出现、荷载卸除后立即消失的变形。消失的变形。 但泥混凝土应力但泥混凝土应力应变关系

43、是应变关系是非线性的非线性的，当卸荷后其变形，当卸荷后其变形并不能恢复到原点。并不能恢复到原点。 p混凝土的变形弹性变形和弹性模量4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质荷载/应力变形/应变弹性模量弹性模量ESchool of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p混凝土的变形弹性变形和弹性模量4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质混凝土的弹性模量为变量：混凝土的弹性模量为变量：初始切线模量初始切线模量切线模量切线模量 割线模量割线模量 （工程常用）（工程常用）1tan3tan2tan1211应力应力

44、应变应变3抗压模量抗压模量0.4cpfcccE抗折模量抗折模量3231296cfFlEJSchool of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p混凝土的变形弹性变形和弹性模量4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质测试方法测试方法 0accFFlEAsFa 终荷载，终荷载， fcp对应的荷载；对应的荷载；F0 初荷载，初荷载，0.5MPa对应的荷载；对应的荷载； 第第5次加载，试件两侧弹性变形均值次加载，试件两侧弹性变形均值l 测点标距测点标距s1、测定轴心抗压强度、测定轴心抗压强度fcp2、预压

45、（、预压（ F0 Fa F0 ，至少两次），至少两次）3、测试，记录变形值、测试，记录变形值School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质p混凝土的变形弹性变形和弹性模量4.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质测试方法测试方法1/2F0.51、测定、测定 抗弯拉强度抗弯拉强度fcf2、5 次加载卸载循环（次加载卸载循环（1kNF0 F0.5 1kN ）3、记录最后一次的千分表读数、记录最后一次的千分表读数30.500.50231296cfFF lEJF0.5 终荷载，终荷载， 0.5fcf对应的荷载；对应的荷载；F0 初荷载，初荷载，3kN； 不同荷载下的千分表读数不同荷载下的千分表读数l 支座间距支座间距J 试件断面转动惯量试件断面转动惯量School of Highway, Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院4.2