第三章水泥混凝土和砂浆

1、湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆第三章第三章 水泥混凝土和砂浆水泥混凝土和砂浆 【知识目标知识目标】通过学习，应掌握普通水泥混凝土通过学习，应掌握普通水泥混凝土主要组成材料的技术要求，普通水泥混凝土的主要技主要组成材料的技术要求，普通水泥混凝土的主要技术性质及其影响因素，配合比设计方法和混凝土术性质及其影响因素，配合比设计方法和混凝土 的的质量评定。了解混凝土常用外加剂的作用及品种、其质量评定。了解混凝土常用外加剂的作用及品种、其它混凝土的特性、建筑砂浆。它混凝土的特性、建筑砂浆。F第一节第一节 普通水泥混凝土普通水泥混凝土F第

2、二节第二节 其它功能混凝土其它功能混凝土F第三节第三节 建筑砂浆建筑砂浆 湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 道路建筑材料道路建筑材料 20072007年年返回返回首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆第一节第一节 普通水泥混凝土普通水泥混凝土v 水泥混凝土的优点和缺点水泥混凝土的优点和缺点优点：优点： 较高的抗压强度和较好的耐久性，可浇筑成不同形较高的抗压强度和较好的耐久性，可浇筑成不同形状、强度、性能的建筑物，原材料来源广泛，价格低廉。状、强度、性能的建筑物，原材料来源广泛，价格低

3、廉。缺点缺点: 抗拉强度低、受拉时变形能力小、抗拉强度低、受拉时变形能力小、 容易受温度湿度容易受温度湿度变化而开裂、自重大等。变化而开裂、自重大等。F一、普通砼的组成材料一、普通砼的组成材料F二、普通砼的技术性质二、普通砼的技术性质F三、普通砼的组成设计三、普通砼的组成设计F四、普通砼的质量控制四、普通砼的质量控制F五、砼外加剂五、砼外加剂F六、路面砼六、路面砼F本节课外作业本节课外作业首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆一、普通砼的组成材料一、普通砼的组成材料F（一）水泥（一）水泥F（二）细集料（

4、砂）（二）细集料（砂）F（三）粗集料（石）（三）粗集料（石）F（四）水（四）水返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（一）水泥（一）水泥v 在保证混凝土性能前提下，应尽量节约水泥，在保证混凝土性能前提下，应尽量节约水泥，降低造价。降低造价。v 根据工程特点，气候与环境条件，正确选择根据工程特点，气候与环境条件，正确选择水泥品种及强度等级。水泥品种及强度等级。F选择水泥的品种选择水泥的品种F选择水泥的强度等级选择水泥的强度等级首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥

5、系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆选择水泥的品种选择水泥的品种返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆选择水泥的强度等级选择水泥的强度等级v 水泥强度等级应与要配制的混凝土的强度等级相水泥强度等级应与要配制的混凝土的强度等级相适应。适应。如水泥强度等级选用过高，则混凝土中水泥用如水泥强度等级选用过高，则混凝土中水泥用量过低，影响混凝土的和易性和耐久性。量过低，影响混凝土的和易性和耐久性。如水泥强度等级选用过低，则混凝土中水泥用如水泥强度等级选

6、用过低，则混凝土中水泥用量太多，非但不经济，而且降低混凝土的某些量太多，非但不经济，而且降低混凝土的某些技术品质（如收缩率增大等）。技术品质（如收缩率增大等）。F水泥混凝土强度与水灰比、水泥实际强度的关系水泥混凝土强度与水灰比、水泥实际强度的关系返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（二）细集料（砂）（二）细集料（砂）1、有害杂质含量；、有害杂质含量；2、压碎值和坚固性；、压碎值和坚固性；F细集料的技术要求细集料的技术要求F3 3、砂的粗细程度和颗粒级配。、砂的粗细程度和颗粒级配

7、。返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆细集料的技术要求细集料的技术要求首页首页上页上页返回返回下页下页返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆砂的粗细程度和颗粒级配砂的粗细程度和颗粒级配v 砼用砂的级配划分为砼用砂的级配划分为3个级配区。个级配区。区砂属于粗砂范畴，应采用较区砂属于粗砂范畴，应采用较大的砂率。大的砂率。区砂是由中砂和一部分偏粗的细砂组成。区砂是由中砂

8、和一部分偏粗的细砂组成。区砂系由区砂系由细砂和一部分偏细的中砂组成，应采用较小的砂率。细砂和一部分偏细的中砂组成，应采用较小的砂率。返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（三）粗集料（石）（三）粗集料（石）1、强度和坚固性；、强度和坚固性；2、有害杂质含量；、有害杂质含量；F碎石和卵石技术要求碎石和卵石技术要求F3 3、最大粒径及颗粒级配；、最大粒径及颗粒级配；F4 4、颗粒形状；、颗粒形状；F5 5、碱活性检验。、碱活性检验。返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页

9、下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆粗集料的技术要求粗集料的技术要求返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆粗集料的最大粒径粗集料的最大粒径v 最大粒径：集料粒径越大，表面积越小，所需的水泥最大粒径：集料粒径越大，表面积越小，所需的水泥浆越少，应尽量选择大些浆越少，应尽量选择大些 ，但应满足工程结构及施工，但应满足工程结构及施工条件限制：条件限制：粗集料的最大粒径不得超过结构物最小尺寸的粗集料的最大粒径不得超过结构物

10、最小尺寸的14和钢筋最小净距的和钢筋最小净距的3/4；对于混凝土实心板，允许采；对于混凝土实心板，允许采用最大粒径为用最大粒径为12板厚的颗粒级配，但最大粒径不板厚的颗粒级配，但最大粒径不得超过得超过40mm。 v 确定粗集料最大粒径的习题确定粗集料最大粒径的习题8 首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆粗集料的颗粒级配粗集料的颗粒级配返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆粗集料的颗粒形状

11、及表面特征粗集料的颗粒形状及表面特征v 正立方体颗粒较好。正立方体颗粒较好。v 针片状颗粒含量超过一定界限时，使集料空隙增加，针片状颗粒含量超过一定界限时，使集料空隙增加，使混凝土和易性变差，强度下降，其含量应当限制。使混凝土和易性变差，强度下降，其含量应当限制。针状颗粒：长度大于平均粒径的针状颗粒：长度大于平均粒径的2.4倍。倍。片状颗粒：厚度小于平均粒径的片状颗粒：厚度小于平均粒径的0.4倍。倍。v 碎石混凝土的强度较高，卵石混凝土的和易性较好。碎石混凝土的强度较高，卵石混凝土的和易性较好。 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术

12、学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆碱活性检验碱活性检验v 对于重要的水泥混凝土工程用的粗集料，应进行对于重要的水泥混凝土工程用的粗集料，应进行集料碱活性检验（即水泥混凝土中碱集料碱活性检验（即水泥混凝土中碱硅酸盐反硅酸盐反应、碱应、碱硅酸反应）硅酸反应）v 碱碱集料反应的概念及反应所需条件集料反应的概念及反应所需条件v 检验方法检验方法岩相法：确定哪些集料可能与水泥中的碱发生岩相法：确定哪些集料可能与水泥中的碱发生反应；反应；砂浆长度法：检验集料产生有害反应的可能性。砂浆长度法：检验集料产生有害反应的可能性。返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通

13、职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆水水v 拌制混凝土用水不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害拌制混凝土用水不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害杂质，如油脂、糖类等。杂质，如油脂、糖类等。v 符合国家标准的生活用水不用检验即可用于混凝土。符合国家标准的生活用水不用检验即可用于混凝土。v 地表水或地下水首次使用时应进行适用性检验，合格后地表水或地下水首次使用时应进行适用性检验，合格后才能使用。才能使用。v 海水只允许拌制素混凝土，不得用于拌制钢筋混凝土和海水只允许拌制素混凝土，不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。预应力混凝土。v 对水质有疑问时

14、，将待检验的水配制水泥砂浆或混凝土，对水质有疑问时，将待检验的水配制水泥砂浆或混凝土，测定测定28d抗压强度，其强度值不应低于蒸馏水（或符合抗压强度，其强度值不应低于蒸馏水（或符合国家标准的生活用水）拌制的相应砂浆或混凝土抗压强国家标准的生活用水）拌制的相应砂浆或混凝土抗压强度的度的90% ，则该水可用于拌制混凝土。，则该水可用于拌制混凝土。返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆二、普通砼的技术性质二、普通砼的技术性质F（一）新拌水泥砼的工作性（和易性）（一）新拌水泥砼的工作性（

15、和易性）F（二）硬化后砼的力学性质（二）硬化后砼的力学性质F（三）混凝土的耐久性（三）混凝土的耐久性返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（一）新拌水泥混凝土（一）新拌水泥混凝土的工作性（和易性）的工作性（和易性） F1 1、概念、概念F2 2新拌砼工作性的测定方法新拌砼工作性的测定方法F3 3、影响工作性的主要因素、影响工作性的主要因素F4 4改善新拌混凝土工作性的主要措施改善新拌混凝土工作性的主要措施返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院

16、道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆1、概念、概念v 工作性：是指混凝土拌和物易于施工操作（拌和、运输、浇工作性：是指混凝土拌和物易于施工操作（拌和、运输、浇筑、振捣）并获得质量均匀、成型密实的性能。筑、振捣）并获得质量均匀、成型密实的性能。流动性：在自重或机械振捣作用下，能产生流动，并均流动性：在自重或机械振捣作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。匀密实地填满模板的性能。 粘聚性：在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，粘聚性：在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层和离析的现象。不致产生分层和离析的现象。 保水性：在施工过

17、程中，具有一定的保水能力，不致产保水性：在施工过程中，具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。生严重的泌水现象。返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆2新拌砼工作性的测定方法新拌砼工作性的测定方法v 通常采用测定混凝土拌合物的流动性，辅以直观经验评通常采用测定混凝土拌合物的流动性，辅以直观经验评定粘聚性和保水性。定粘聚性和保水性。v 测定流动性（稠度）测定流动性（稠度）: 1）坍落度试验：适用于集料最大粒径）坍落度试验：适用于集料最大粒径 31.5mm，坍，坍落度值落度值10

18、mm的流塑性砼。的流塑性砼。 2）维勃稠度试验：坍落度）维勃稠度试验：坍落度10mm，集料最大粒径，集料最大粒径 31.5mm，维勃稠度为，维勃稠度为530s之间的干硬性砼。之间的干硬性砼。首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆工作性的测定方法（一） 坍落度（mm）试验首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆坍落度试验同时，可用目测方法评定混凝土拌和物的下列性质：坍落度试验同时，可用目测方法评定混凝土拌和物的下列性

19、质： （1 1）棍度：按插捣混凝土拌和物时难易程度评定，分三级：）棍度：按插捣混凝土拌和物时难易程度评定，分三级： “上上”：表示插捣容易；：表示插捣容易； “中中”：表示插捣时稍有石子阻滞的感觉；：表示插捣时稍有石子阻滞的感觉； “下下”：表示很难插捣。：表示很难插捣。（2 2）含砂情况：按拌和物外观含砂多少而评定，分三级：）含砂情况：按拌和物外观含砂多少而评定，分三级： “多多”：表示用镘刀抹拌和物表面时，一两次即可抹平无蜂窝；：表示用镘刀抹拌和物表面时，一两次即可抹平无蜂窝； “中中”：表示抹五、六次才可使表面平整无蜂窝；：表示抹五、六次才可使表面平整无蜂窝； “少少”：表示抹面困难，有

20、空隙及石子外露等现象。：表示抹面困难，有空隙及石子外露等现象。（3 3）粘聚性：观测拌和物各组成成分相互粘聚情况，用捣棒在已坍落的混凝土锥体）粘聚性：观测拌和物各组成成分相互粘聚情况，用捣棒在已坍落的混凝土锥体一侧轻打，如锥体渐渐下沉，则表示粘聚性良好；如锥体突然倒坍，部分崩裂或一侧轻打，如锥体渐渐下沉，则表示粘聚性良好；如锥体突然倒坍，部分崩裂或发生石子离析现象，则表示粘聚性不好。发生石子离析现象，则表示粘聚性不好。（4 4）保水性：指水分从拌和物中析出情况，分三级评定：）保水性：指水分从拌和物中析出情况，分三级评定： “多量多量”：表示提起坍落筒后，有较多水分从底部析出；：表示提起坍落筒后

21、，有较多水分从底部析出； “少量少量”：表示提起坍落筒后，有少量水分从底部析出；：表示提起坍落筒后，有少量水分从底部析出； “无无”：表示提起坍落筒后，没有水分从底部析出。：表示提起坍落筒后，没有水分从底部析出。 首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆工作性的测定方法（二）工作性的测定方法（二）维勃稠度（维勃稠度（s）试验）试验 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆3、影响工作性的主要因

22、素、影响工作性的主要因素 v 1）水泥浆的数量：以满足流动性为宜。）水泥浆的数量：以满足流动性为宜。 v 2）水灰比（）水灰比（WC）的影响：若小，则流动性小；若大，则易流浆、）的影响：若小，则流动性小；若大，则易流浆、离析，影响其强度。离析，影响其强度。v 3）单位用水量）单位用水量 ：其过多，则孔隙多，易分层、泌水：其过多，则孔隙多，易分层、泌水, 反而降低强度、反而降低强度、耐久性和工作性。在保证强度和耐久性的条件下，根据流动性要求来确耐久性和工作性。在保证强度和耐久性的条件下，根据流动性要求来确定。定。v 4）砂率：过大，集料的总表）砂率：过大，集料的总表面积增大使流动性变小；过小，面

23、积增大使流动性变小；过小，砂浆量不足使流动性变小砂浆量不足使流动性变小 ，且，且易离析、泌水。易离析、泌水。首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆v 5）水泥的品种及集料的性质）水泥的品种及集料的性质水泥的品种：标准稠度用水量小的水泥流动性较好。水泥的品种：标准稠度用水量小的水泥流动性较好。 集料的性质：卵石砼比碎石砼的流动性好集料的性质：卵石砼比碎石砼的流动性好 。v 6）外加剂）外加剂 ：改善其工作性，强度和耐久性。：改善其工作性，强度和耐久性。v 7）温度与搅拌时间）温度与搅拌时间温度：流动性随着

24、温度的升高而减小温度：流动性随着温度的升高而减小 。 搅拌时间：搅拌时间不足，工作性就差。搅拌时间：搅拌时间不足，工作性就差。 综合得出：综合得出：内因：组成材料的质量和用量内因：组成材料的质量和用量外因：环境条件外因：环境条件返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆4改善新拌混凝土工作性的改善新拌混凝土工作性的主要措施主要措施 v1）调节混凝土的材料组成）调节混凝土的材料组成 v2）掺加各种外加剂）掺加各种外加剂 v3）提高振捣机械的效能）提高振捣机械的效能 返回返回上级目录上级

25、目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（二）硬化后混凝土的力学性质（二）硬化后混凝土的力学性质返回返回上级目录上级目录F1 1、强度、强度F2 2、影响混凝土强度的因素、影响混凝土强度的因素F3 3、提高混凝土强度的措施、提高混凝土强度的措施F4 4、变形、变形首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆1、强度、强度1）抗压强度）抗压强度F （1 1）立方体抗压强度（）立方体抗压强度（f fcucu）F （2 2

26、）立方体抗压强度标准值（）立方体抗压强度标准值（f fcu, kcu, k）F （3 3）强度等级）强度等级F2 2）抗折强度）抗折强度( (或抗弯拉强度或抗弯拉强度)(f)(fcfcf）F3 3 ）轴心抗压强度）轴心抗压强度(f(fcpcp) ) F4 4 ）劈裂抗拉强度）劈裂抗拉强度(f(ftsts）返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆水泥混凝土砼立方体抗压强度试验水泥混凝土砼立方体抗压强度试验v 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，试验目的：测定混凝土

27、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。确定、校核混凝土的配合比，并为控制施工质量提供依据。v 仪器设备仪器设备 1拌和机：自由式或强制式。拌和机：自由式或强制式。 2振动器：标准振动台；振动器：标准振动台； 3压力机或万能试验机：可以均匀地连续加荷卸荷，保持固压力机或万能试验机：可以均匀地连续加荷卸荷，保持固定荷载，能够满足试件破型吨位要求。定荷载，能够满足试件破型吨位要求。 4球座：钢质坚硬，凸面朝上，当试件均匀受力后，一般不球座：钢质坚硬，凸面朝上，当试件均匀受力后，一般不宜再敲动球座。宜再敲动球座。 5试模：由铸铁或钢制成，试件尺寸（试模

28、内部尺寸）见试试模：由铸铁或钢制成，试件尺寸（试模内部尺寸）见试表表3-5。首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆试验准备试验准备v 1 1混凝土抗压强度试件以边长混凝土抗压强度试件以边长150mm150mm的正立方体为标准试件，其集料的正立方体为标准试件，其集料最大粒径为最大粒径为40mm40mm。v 2 2混凝土抗压强度采用非标准试件时，其集料粒径应符合试表混凝土抗压强度采用非标准试件时，其集料粒径应符合试表3-53-5规规定。定。v 3 3混凝土抗压强度试件同龄期者应为一组，每组为混凝土抗压强度试

29、件同龄期者应为一组，每组为3 3个同条件制作和个同条件制作和养护的混凝土试件养护的混凝土试件. .一组砼试件首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆1 1取出试件，先检查其尺寸及形状，相对两面应平行，取出试件，先检查其尺寸及形状，相对两面应平行，表面倾斜偏差不得超过表面倾斜偏差不得超过0.5mm0.5mm。量出棱边长度，精确至。量出棱边长度，精确至1mm1mm。试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均。试件受力截面积按其与压力机上下接触面的平均值计算。试件如有蜂窝缺陷，应在试验前三天用浓水泥值计算。试件

30、如有蜂窝缺陷，应在试验前三天用浓水泥浆填补平整，并在报告中说明。在破型前，保持试件原浆填补平整，并在报告中说明。在破型前，保持试件原有湿度，在试验时擦干试件，称出其质量。有湿度，在试验时擦干试件，称出其质量。FF试验步骤试验步骤2 2以成型时侧面为上下受压面，试件要放在球座上，球座置于压力机中以成型时侧面为上下受压面，试件要放在球座上，球座置于压力机中心，几何对中（指试件或球座偏离机台中心在心，几何对中（指试件或球座偏离机台中心在5mm5mm以内，下同）。强度等以内，下同）。强度等级级C30C30的混凝土取的混凝土取0.30.30.5MPa/s0.5MPa/s的加荷速度；强度等级的加荷速度；强

31、度等级C30C30且且C60C60时则取时则取0.50.50.8MPa/s0.8MPa/s的加荷速度；强度等级的加荷速度；强度等级C60C60时则取时则取0.80.81.0MPa/s1.0MPa/s的加荷速度，当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，的加荷速度，当试件接近破坏而开始迅速变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏，记下破坏极限荷载。直至试件破坏，记下破坏极限荷载。 首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆v 1 1、混凝土立方体试件抗压强度按下式计算：、混凝土立方体试件抗压强度

32、按下式计算： 式中：式中：fcufcu混凝土抗压强度，混凝土抗压强度，MPaMPa；FF试件破坏荷载，试件破坏荷载，N N；AA受压面积，受压面积，mmmm2 2。2 2、以三个试件测值的、以三个试件测值的算术平均值算术平均值为测定值（结果计算精确至为测定值（结果计算精确至0.1MPa) 0.1MPa) 。三个测值中的最大值和最小值中如。三个测值中的最大值和最小值中如有一个有一个与中与中间值的差值间值的差值超过中间值的超过中间值的15%15%时，则把最大值和最小值一并时，则把最大值和最小值一并舍除，舍除，取中间值为结果取中间值为结果；如最大值和最小值与中间值的差值；如最大值和最小值与中间值的差

33、值均超过中间值的均超过中间值的15%15%，则该组，则该组试验结果无效试验结果无效。v 非标准试件非标准试件的抗压强度应的抗压强度应乘以乘以尺寸换算系数尺寸换算系数，并应，并应在报告中注明。在报告中注明。AFfcu结果整理结果整理返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（2 2）立方体抗压强度标准值（）立方体抗压强度标准值（fcu, kfcu, k） 具有具有9595的保证率（的保证率（P P ）（3 3）强度等级）强度等级 是根据立方体抗压强度标准值来确定的。是根据立方体抗压强度

34、标准值来确定的。 如如“C30”C30”即表示即表示fcu, kfcu, k 30MPa30MPa。 分为：分为：C7.5 C7.5 、C10C10、C15C15、C20C20、C25C25、C30C30、C35C35、C40C40、C45C45、C50C50、C55C55、C60C60等等1212个强度等级。个强度等级。 立方体抗压强度标准值立方体抗压强度标准值与强度等级与强度等级返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆v路面或机场道面用砼，以抗折路面或机场道面用砼，以抗折强度为

35、主要指标。强度为主要指标。v150150150150550mm550mm的试件，的试件，经养护经养护28d28d后，按三分点加荷方式，后，按三分点加荷方式，测定其抗折强度测定其抗折强度FF试件破坏荷载（试件破坏荷载（N N）L L 支座间距（支座间距（mmmm）；）；b b 试件宽度（试件宽度（mmmm）；）；h h 试件高度（试件高度（mmmm）。）。 v以三个试件测值的算术平均值为测定值。三个测值中如有一个与中间值以三个试件测值的算术平均值为测定值。三个测值中如有一个与中间值的差值超过中间值的的差值超过中间值的15%15%时，则取中间值为结果；如最大值和最小值与中时，则取中间值为结果；如最

36、大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的间值的差值均超过中间值的15%15%，则该组试验结果无效。，则该组试验结果无效。2bhFLfcf抗折强度（或抗弯拉强度）（抗折强度（或抗弯拉强度）（fcf） 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆轴心抗压强度与劈裂抗拉强度轴心抗压强度与劈裂抗拉强度v 轴心抗压强度轴心抗压强度(fcp) ：为使测得的砼强度接近混凝土结构的实际情况，：为使测得的砼强度接近混凝土结构的实际情况，150mm150mm300mm的棱柱体试件的棱柱体试件 v 劈裂抗拉

37、强度（劈裂抗拉强度（fts）：砼的抗拉强度只有抗压强度的）：砼的抗拉强度只有抗压强度的110120，抗拉强度对于开裂现象有重要意义，测定以立方体为试件，在试件抗拉强度对于开裂现象有重要意义，测定以立方体为试件，在试件面上用圆弧为垫条面上用圆弧为垫条 ，试件就沿此平面劈裂破坏，试件就沿此平面劈裂破坏AFfcpAFAFfts637. 02返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆2影响砼强度的因素影响砼强度的因素F1 1）材料组成对水泥砼强度的影响）材料组成对水泥砼强度的影响F2 2）养

38、护温度和湿度）养护温度和湿度F3 3）龄期）龄期F4 4）试验条件对砼强度的影响）试验条件对砼强度的影响返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（1 1）水泥强度等级越高，制成的砼强度也越高。水灰比越小，）水泥强度等级越高，制成的砼强度也越高。水灰比越小，砼强度越高。砼强度越高。 f fcu,28cu,28混凝土混凝土28d28d龄期的立方体抗压强度（龄期的立方体抗压强度（MpaMpa）；）； C CWW灰水比；灰水比；a a、b b 回归系数，与粗集料的品种有关回归系数，与粗集料

39、的品种有关. . f fcece水泥实际强度（水泥实际强度（MpaMpa）；）； f fce,gce,g水泥强度等级（水泥强度等级（MPaMPa）；）； c c一水泥强度等级的富余系数。一水泥强度等级的富余系数。 取取c c1 11.131.13。 bceacuWCff28,gcecceff,1）材料组成对水泥砼强度的影响）材料组成对水泥砼强度的影响首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（2 2）集料特征）集料特征 粗集料的形状与表面性质对强度有关，碎石砼比卵石砼粗集料的形状与表面性质对强度有关，碎石砼

40、比卵石砼的强度较高，它们的回归系数的强度较高，它们的回归系数a a和和b b均不同。均不同。（3 3）浆集比（用水量）浆集比（用水量） 砼强度随着浆集比的增加而降低。砼强度随着浆集比的增加而降低。返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆2）养护温度和湿度）养护温度和湿度 为使水泥充分水化为使水泥充分水化砼强度发展是随环境砼强度发展是随环境温度的高低而增减，温度的高低而增减，必须有较长时间在潮必须有较长时间在潮湿环境中养护湿环境中养护 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回

41、下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆3）龄期）龄期 砼强度随龄期的增长而提高，砼强度随龄期的增长而提高， 可根据砼早期强度，估算其后期强度，用下式表达：可根据砼早期强度，估算其后期强度，用下式表达： fcu ,n fcu ,n：n n天龄期的混凝土抗压强度（天龄期的混凝土抗压强度（MpaMpa）；）； fcu ,a fcu ,a：a a天龄期的混凝土抗压强度（天龄期的混凝土抗压强度（MpaMpa）。）。 acuncufanflglg返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业

42、技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆4）试验条件对砼强度的影响）试验条件对砼强度的影响 试件形状试件形状( (高宽比高宽比) )与尺寸与尺寸( (大小大小) )、试件湿、试件湿度、试件温度、支承条件度、试件温度、支承条件( (受压面是否光滑、受压面是否光滑、平整、洁净平整、洁净) )和加载方式（速度）等。和加载方式（速度）等。返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆 3提高混凝土强度的措施提高混凝土强度的措施v1 1）采用高强度的水泥和早强型水泥）采用高强度

43、的水泥和早强型水泥v2 2）增加混凝土的密实度）增加混凝土的密实度v3 3）蒸汽养护和蒸压养护）蒸汽养护和蒸压养护v4 4）掺加外加剂）掺加外加剂 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆 4变形变形 1 1）非荷载作用变形）非荷载作用变形 （1 1）化学收缩水泥水化物的收缩，自身收缩，随龄）化学收缩水泥水化物的收缩，自身收缩，随龄期增长而增加，期增长而增加，40d40d后渐趋稳定。后渐趋稳定。 （2 2）干湿变形砼在不同的干湿环境中硬化时，会产）干湿变形砼在不同的干湿环境中硬化时

44、，会产生湿胀干缩。生湿胀干缩。 措施：调节集料级配、增大粗集料的粒径，减措施：调节集料级配、增大粗集料的粒径，减少水泥浆用量，适当选择水泥品种，以及采用振动捣实，少水泥浆用量，适当选择水泥品种，以及采用振动捣实，早期养护等措施来减小混凝土的干缩。早期养护等措施来减小混凝土的干缩。 （3 3）温度变形水泥水化放出热量，砼内部温度远较）温度变形水泥水化放出热量，砼内部温度远较外部为高，产生内胀和外缩。外部为高，产生内胀和外缩。 措施：采用低热水泥，减少水泥用量，采用人措施：采用低热水泥，减少水泥用量，采用人工降温等，设置伸缩缝，在结构物内配置温度钢筋。工降温等，设置伸缩缝，在结构物内配置温度钢筋。

45、 首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆2）荷载作用变形（1 1）弹一塑性变形与弹性模量）弹一塑性变形与弹性模量 路面砼要求有较高的抗折强度路面砼要求有较高的抗折强度 和较低的抗折弹性模量和较低的抗折弹性模量 （2 2）徐变）徐变 随时间增加的变形。随时间增加的变形。 为塑性变形。为塑性变形。 能使预应力钢筋砼中的预加应力受到能使预应力钢筋砼中的预加应力受到损失，也能消除钢筋砼的部分应力集损失，也能消除钢筋砼的部分应力集中中 , ,消除部分由温度变形所产生的破消除部分由温度变形所产生的破坏应力。坏应力。

46、 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（三）混凝土的耐久性 v抗冻性（冻融循环试验）抗冻性（冻融循环试验）v耐磨性（磨耗试验）耐磨性（磨耗试验） v碱集料反应碱集料反应水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性集料发水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性集料发生反应，可引起混凝土膨胀、开裂、甚至破生反应，可引起混凝土膨胀、开裂、甚至破坏（维修困难），这种化学反应称为碱坏（维修困难），这种化学反应称为碱集集料反应。料反应。碱碱集料反应必须具备三个条件：集料反应必须具备三个条件：混凝土中的集料具有

47、活性；混凝土中的集料具有活性；混凝土中含有一定量可溶性碱；混凝土中含有一定量可溶性碱；有一定湿度。有一定湿度。v规范规定对水泥砼耐久性的控制，主要从规范规定对水泥砼耐久性的控制，主要从“最大水最大水灰比灰比”和和“最小水泥用量最小水泥用量” ” 来进行限制。来进行限制。 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆三、普通水泥砼的组成三、普通水泥砼的组成设计设计F（一）概述（一）概述F（二）砼配合比设计方法（二）砼配合比设计方法（抗压强度为指标的计算方法）（抗压强度为指标的计算方法）返

48、回返回上级目录上级目录F水泥混凝土配合比设计水泥混凝土配合比设计例题（一）例题（一）（抗压强度为指标的计算方法）（抗压强度为指标的计算方法）首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（一）概述（一）概述F 1 1、混凝土配合比的表示方法、混凝土配合比的表示方法 F2 2、配合比设计的基本要求、配合比设计的基本要求F3 3、三参数及相互关系、三参数及相互关系F4 4、混凝土配合比设计的步骤、混凝土配合比设计的步骤返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术

49、学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆1、混凝土配合比、混凝土配合比的表示方法的表示方法 （1 1）单位用量表示法：）单位用量表示法： 以每以每1m1m3 3混凝土中各种材料的用混凝土中各种材料的用量表示，例如：量表示，例如： m mc c：m mw w：m ms s：m mg g330kg330kg：150kg150kg：706kg706kg：1264kg 1264kg （2 2）相对用量表示法：以水泥的质量为）相对用量表示法：以水泥的质量为1 1，并按，并按“水泥：水泥：细集料细集料: :粗集料粗集料; ;水灰比水灰比”的顺序排列表示。例如：的顺序排列表示。例如： 1 1

50、：2.142.14：3.823.82；W WC C0.45 0.45 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆2、配合比设计的、配合比设计的基本要求基本要求 1 1）结构物设计强度：不论混凝土路面或桥梁，在）结构物设计强度：不论混凝土路面或桥梁，在设计时都会对不同结构部位提出不同的设计时都会对不同结构部位提出不同的“设计强度设计强度”要要求。为保证结构物的可靠性，采用一个比设计强度高的求。为保证结构物的可靠性，采用一个比设计强度高的“配制强度配制强度”，才能满足设计要求。，才能满足

51、设计要求。 2 2）施工工作性：按照结构物断面尺寸和形状、配）施工工作性：按照结构物断面尺寸和形状、配筋的疏密以及施工方法和设备来确定工作性（坍落度或筋的疏密以及施工方法和设备来确定工作性（坍落度或维勃稠度）维勃稠度） 3 3）环境耐久性：根据结构物所处环境条件，如严）环境耐久性：根据结构物所处环境条件，如严寒地区的路面或桥梁、桥梁墩台在水位升降范围等，设寒地区的路面或桥梁、桥梁墩台在水位升降范围等，设计配合比时校核计配合比时校核“最大水灰比最大水灰比”和和“最小水泥用量最小水泥用量”。 4 4）经济性：在保证工程质量的前提下，尽量节约）经济性：在保证工程质量的前提下，尽量节约水泥，合理使用材

52、料，以降低成本。水泥，合理使用材料，以降低成本。 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（砂石比）（砂石比）3、三参数及相互关系、三参数及相互关系 用水量用水量 混凝土混凝土 砂砂水水石石 水泥水泥 水灰比水灰比（浆集比）（浆集比） 砂率砂率 水泥浆水泥浆 集料集料 在满足强度和耐久性在满足强度和耐久性要求下，取较大值要求下，取较大值 在满足粘聚性要在满足粘聚性要求下，取较小值求下，取较小值 在满足流动性要在满足流动性要求下，取较小值求下，取较小值 满足四项基本满足四项基本要求要

53、求返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆4、混凝土配合比、混凝土配合比设计的步骤设计的步骤v （1）计算）计算“初步配合比初步配合比”：根据原始资料，按我国现行的配合比设：根据原始资料，按我国现行的配合比设计方法，计算得计方法，计算得 mco：mwo：mso：mgo 。 桥梁桥梁用的水泥混凝土（用的水泥混凝土（抗压强度抗压强度为指标）按为指标）按普通混凝土配合比普通混凝土配合比设计规程设计规程(JGJ55-2000)来设计配合比。来设计配合比。 路面路面用的水泥混凝土（用的水泥混

54、凝土（抗折强度抗折强度为指标）按为指标）按公路水泥混凝土路公路水泥混凝土路面施工技术规范面施工技术规范（JTGF30-2003）来设计配合比。来设计配合比。v （2）提出）提出“基准配合比基准配合比”：根据初步配合比，采用施工实际材料试：根据初步配合比，采用施工实际材料试拌，测工作性，调整材料用量，提出满足工作性要求的拌，测工作性，调整材料用量，提出满足工作性要求的“基准配合基准配合比比”，即，即mca：mwa：msa：mga. v （3）确定）确定“试验室配合比试验室配合比”：以基准配合比为基础，增减水灰比，：以基准配合比为基础，增减水灰比，拟定几组（通常为三组）满足工作性要求的配合比，通过

55、制备试块拟定几组（通常为三组）满足工作性要求的配合比，通过制备试块测强度，确定既符合强度和工作性要求，又较经济的实验室配合比，测强度，确定既符合强度和工作性要求，又较经济的实验室配合比，即即mcb：mwb：msb：mgb v （4）换算为）换算为“施工配合比施工配合比”：根据工地现场材料的实际含水率，将：根据工地现场材料的实际含水率，将试验室配合比换算为施工配合比，即试验室配合比换算为施工配合比，即mc：mw：ms：mg 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆（二）砼配合比设计方

56、法（二）砼配合比设计方法（抗压强度为指标的计算方法）（抗压强度为指标的计算方法）F1 1、初步配合比的计算、初步配合比的计算F2 2、试配、调整提出基准配合比、试配、调整提出基准配合比F3 3、检验强度、确定试验室配合比、检验强度、确定试验室配合比F4 4、施工配合比换算、施工配合比换算返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆1、初步配合比的计算、初步配合比的计算F1 1）确定砼的配制强度）确定砼的配制强度F2 2）计算水灰比（）计算水灰比（W WC C） F3 3）选定单位用水量

57、（）选定单位用水量（m mwowo）F4 4）计算单位水泥用量（）计算单位水泥用量（m mcoco） F5 5）选定砂率（）选定砂率（s s）F6 6）计算粗、细集料单位用量（）计算粗、细集料单位用量（m mgogo、m msoso） 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆1）确定砼的配制强度）确定砼的配制强度fcu,o确定砼的配制强度确定砼的配制强度fcu,o( P=95%fcu,o( P=95%， Za=1.645)Za=1.645) fcu,ofcu,o施工配制强度（施工配

58、制强度（MPaMPa）；）；fcu,kfcu,k设计要求的强度等级设计要求的强度等级)(MPa)(MPa）；）；由施工单位质量管理水平确定的由施工单位质量管理水平确定的砼强度标准差（砼强度标准差（MPaMPa）或查表得到。）或查表得到。645. 1,0,kcucuff1212,nnfcufniicu返回返回上级目录上级目录例题例题首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆 2）计算水灰比（）计算水灰比（WC） （1 1）计算水灰比）计算水灰比W WC C fce =c . Fce ,k fce =c . F

59、ce ,k（2 2）校核最大水灰比）校核最大水灰比如计算的大于表中允许的如计算的大于表中允许的 , ,应采用表中允许的最大水灰比。应采用表中允许的最大水灰比。 cebacuceafffCW0,返回返回上级目录上级目录例题例题首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆3）选定单位用水量（）选定单位用水量（mwo）（1 1） 水灰比在水灰比在0.400.400.800.80范围时范围时 （2）水灰比小于）水灰比小于0.40 时，应通过试验确定。时，应通过试验确定。（3）流动性和大流动性用水量）流动性和大流动性用

60、水量 ，以上表为基础，以上表为基础,进行增加：进行增加：5Kg /20mm； 掺外加剂时掺外加剂时 mw,ad=mwo(1ad) 返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回下页下页湖北交通职业技术学院道桥系湖北交通职业技术学院道桥系 第三章水泥混凝土和砂浆第三章水泥混凝土和砂浆 4）计算单位水泥用量（）计算单位水泥用量（mco） （1 1）按强度要求计算）按强度要求计算（2 2）按耐久性要求校核最小水泥用量）按耐久性要求校核最小水泥用量 计算的应不低于表计算的应不低于表3-103-10规定的最小水泥规定的最小水泥用量。用量。CWmmwoco返回返回上级目录上级目录首页首页上页上页返回返回