《建筑材料与检测》课件-3.2 混凝土主要技术性质检测

建筑材料与检测混凝土配合比设计的基本知识混凝土配合比设计的基本知识1、混凝土配合比的表示方法混凝土配合比设计是确定1m3混凝土中各组成材料的质量或比例关系。例如1m3混凝土中胶凝材料300kg，水180kg，砂720kg，石子1200kg，1m3混凝土总质量为2400kg。或质量比例为：胶凝材料：砂：石：水=1：2.40：4.00：0.60。以每1m3混凝土中各组成材料的质量（kg/m3)表示材料名称水泥砂石水Kg/m33007201200180以单位质量水泥（1.00）与各种材料之间的比例表示材料名称水泥砂石水比例1.002.44.00.6混凝土配合比设计的基本知识2、基本要求满足混凝土结构设计要求的强度等级。满足工程所处环境要求的混凝土耐久性。满足混凝土施工所要求的和易性。在满足上述3个条件前提下，做到节约水泥、经济合理。混凝土配合比设计的基本知识3、资料准备了解混凝土结构设计要求的强度等级，确定混凝土配制强度，由配制强度确定满足强度的水胶比。了解工程所处环境要求的混凝土耐久性，确定满足耐久性的水胶比和最小水泥用量。了解混凝土施工所要求的和易性及施工工艺，确定坍落度；了解构件尺寸、净间距等确定最大骨料粒径。掌握原材料的性能指标，包括：水泥品种、强度等级、密度；砂、石骨料的种类、表观密度、级配、最大粒径；拌合用水的水质情况；外加剂的品种、性能、适宜掺量，确定配合比。混凝土配合比设计的基本知识4、配合比设计的三个重要参数1、水灰比（水胶比）W/C（B）水与水泥（胶凝材料）之间的比例。2、单位体积用水量mw水泥浆与骨料之间的比例关系。3、砂率βs砂与砂、石骨料之间的比例关系。混凝土配合比设计的基本知识5、混凝土配合比设计的步骤初步计算配合比基准配合比实验室配合比施工配合比理论计算调整坍落度校核强度、耐久性扣减工地砂石含水量确定混凝土配制强度fcu,0确定水灰比w/c确定用水量W0

确定水泥用量C0

确定砂率βs确定砂石用量S0,G0混凝土配合比设计的基本知识1、初步计算配合比1.1确定配制强度（依据是JGJ55-2011规范）根据《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)规定，当混凝土的设计强度等级小于C60时，混凝土配制强度可按下式计算：fcu,o≥fcu,k+1.645σ混凝土配合比设计的基本知识式中:fcu,o：混凝土配制强度(MPa)；fcu,k：混凝土立方体抗压强度标准值，这里取混凝土的设计强度等级值(MPa)；σ：混凝土强度标准差(MPa)。当设计强度等级不小于C60时，配制强度应按下式确定：fcu,o≥fcu,k+1.645σ混凝土强度标准值≤C20C25-C45C50-C55σ/MPa4.05.06.0fcu,o≥1.15fcu,k混凝土配合比设计的基本知识1.2、初步确定水胶比（W/C)确定水灰比W/C需要经过“一算一比”，即先依据鲍罗米公式计算水灰比的理论值，再根据混凝土最大水胶比（JGJ55-2011）经验值（表4-28）进行耐久性对比校核，取计算理论值和规范经验值中的最小值作为初步配合比设计的水灰比值。当混凝土强度等级小于C60时，混凝土水胶比宜按下式计算。

混凝土配合比设计的基本知识表4-26回归系数（𝑎𝑎𝑎𝑏）取值表系数/粗骨料品种碎石卵石𝑎𝑎0.530.49𝑎𝑏0.200.13混凝土配合比设计的基本知识1.3、选取每1m3混凝土的用水量（mw0）干硬性或塑性混凝土的用水量确定：每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量应符合下列规定：混凝土水胶比在0.40~0.80范围时，应根据粗骨料的品种、最大粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，按表4-30和4-31选取；混凝土水胶比小于0.40时，可通过试验确定。混凝土配合比设计的基本知识掺外加剂的用水量确定先确定不掺外加剂的用水量mwo，然后根据外加剂的减水率β，确定掺外加剂的实际用水量：

式中：mw0：计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3）；m‘w0：未掺外加剂时推定的满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3），以表4-31中90mm坍落度的用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kg/m3用水量来计算，当坍落度增大到180mm以上时，随坍落度相应增加的用水量可减少；β：外加剂掺量（%），应经混凝土试验确定。混凝土配合比设计的基本知识拌合物稠度卵石最大公称粒径（mm）碎石最大公称粒径（mm）项目指标10.020.040.016.020.040.0维勃稠度（s）16~2017516014518017015511~151801651501851751605~10185170155190180165拌合物稠度卵石最大公称粒径（mm）碎石最大公称粒径（mm）项目指标10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度（mm）10~3019017016015020018517516535~5020018017016021019518517555~7021019018017022020519518575~90215195185175230215205195干硬性混凝土的用水量（kg/m3）塑性混凝土的用水量（kg/m3）混凝土配合比设计的基本知识1.4、计算1m3混凝土的胶凝材料用量（mc0）确定胶凝材料用量也需要经过“一算一比”，即先依据水胶比和用水量的理论值推导得出胶凝材料用量的理论值，如式（4-5）再根据混凝土最小胶凝材料用量(J55-2011)经验值（表4-29）进行耐久性对比校核，取计算理论值和规范经验值中的最大值作为初步配合比设计的胶凝材料用量。

式中：mb0：计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量(kg/m3)；mw0：计算配合比每立方米混凝土的用水量(kg/m3)；W/B：混凝土水胶比。混凝土配合比设计的基本知识1.5、砂率值（βs）的确定砂率应根据骨料的技术指标、混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有历史资料确定。当缺乏砂率的历史资料时，混凝土砂率的去顶应符合下列规定：坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定；坍落度为10mm~60mm的混凝土，其砂率可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水胶比按表4-31选取；坍落度大于60mm的混凝土，其砂率可经试验确定，也可在表4-32的基础上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以调整。混凝土配合比设计的基本知识混凝土配合比设计的基本知识1.6、砂、石用量（mso

）及（mgo

）确定（1）质量法：1m3混凝士拌合物的质量(即表观密度)等于1m3混凝土各组成材料的质量之和。当原材料性能比较稳定时，拌合物的表观密度将接近一个固定值，这样就可先假设一个1m3混凝土拌合物的质量值（即表观密度）。列出式(4.20)根据已知的砂率及定义列出式(4.21)，解联立关系式，便可求出粗、细骨料的用量。

式中mcp-1m3混凝土拌合物的假定质量，kg,其值可取2350kg~2450kg。混凝土配合比设计的基本知识（2）体积法：1m3（1000L）混凝土体积等于各组成材料所占的体积与混凝土中所含空气体积之和。据此可列出式（4.22）和式（4.23）。解联立关系式，便可求出粗、细骨料的用量。

课程小结了解混凝土配合比设计的步骤掌握混凝土初步配合比的计算建筑材料与检测新拌混凝土和易性课程导入工人师傅们正在浇筑混凝土以及摊平混凝土同学们通过图片看到了什么？新拌混凝土和易性新拌混凝土和易性和易性是指由水泥浆和骨料拌和而成的混凝土拌和物，在一定的施工条件下，便于各种施工工序（拌合、运输、浇灌和振捣）的操作，以保证获得均匀密实的混凝土的性能。新拌混凝土和易性拌混凝土和易性的内容流动性粘聚性保水性新拌混凝土和易性流动性流动性指新拌混凝土在自重或施工机械振捣的作用下，易于产生流动，并能均匀密实地填满模型的性能。其大小反映新拌混凝土的稀稠程度，关系着施工振捣的难易和浇筑的质量。拌和物流动性好，则操作方便，容易成型和振捣密实。新拌混凝土和易性粘聚性粘聚性也称抗离析性，新拌混凝土有一定的粘聚力，在运输及浇筑过程中不易出现分层离析，能保持整体均匀的性能。粘聚性不好的拌和物，砂浆与石子容易分离，振捣后会出现蜂窝、空洞等现象，严重影响工程质量。新拌混凝土和易性粘聚性保水性指新拌混凝土具有一定的保持水分的能力，不致产生大量泌水的性质。新拌混凝土中，只有约20％～25％的拌和用水用于水泥水化，其余拌和水是为了使拌和物具有足够的流动性，便于施工浇筑。因此，如果新拌混凝土保水性差，在运输、浇筑、振捣中，在凝结硬化前很容易泌水。泌水是指一部分水分从混凝土内部析出，形成毛细管孔隙即渗水通道，或水分及泡沫等轻物质浮在表面，引起混凝土表面疏松，或水分停留在石子及钢筋的下面形成水隙，削弱水泥浆与石子及钢筋的粘结能力，影响混凝土的质量。新拌混凝土和易性新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性三者关系一般来说，流动性大的拌和物，其粘聚性及保水性相对较差。所谓新拌混凝土具有良好的和易性，就是其流动性、粘聚性及保水性都较好地满足具体施工工艺的要求。课程小结新拌混凝土和易性的定义新拌混凝土和易性包括流动性、粘聚性及保水性流动性、粘聚性及保水性三者之间的关系效果检验下面是一道二级建造师的题目，请同学们课后完成习。混凝土拌和物的和易性是一项综合的技术性质，它包括()等几方面的含义。A.流动性B.耐久性C.黏聚性D.饱和度E.保水性建筑材料与检测混凝土立方体抗压强度的含义、影响因素课程导入同学们通过图片看到了什么？为了在混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全、适用、经济，保证质量，由住建部发布了《混凝土强度检验评定标准》GB50010-2010，该标准并于2011年7月1日起开始实施。混凝土立方体抗压强度的含义混凝土立方体抗压强度的含义混凝土立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体标准试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度。按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定，普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。例如，强度等级为C30的混凝土是指30MPa≤fcu，k<35MPa。混凝土立方体抗压强度影响因素混凝土受压破坏可能有以下三种形式：骨料与水泥石界面的粘结破坏骨料本身发生劈裂破坏水泥石本身的破坏混凝土立方体抗压强度影响因素（1）水泥强度等级和水灰比的影响

fcu,0——混凝土28天龄期立方体抗压强度；fce——水泥实际强度C——每立方米混凝土中水泥用量kg；W——每立方米混凝土中水用量kg混凝土立方体抗压强度影响因素（2）骨料的影响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）的表面状况有关。碎石表面粗糙，粘结力比较大，卵石表面光滑，粘结力比较小。因而在水泥强度等级和水灰比相同的条件下，碎石混凝土的强度往往高于卵石混凝土。混凝土立方体抗压强度影响因素（3）龄期对强度的影响混凝土立方体抗压强度影响因素（4）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，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。相对湿度低，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。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。一般在混凝土浇筑完毕后12h内应开始对混凝土加以覆盖或浇水。课程小结混凝土立方体抗压强度的含义混凝土立方体抗压强度影响因素：水泥等级和水灰比骨料龄期养护温度和湿度效果检验下面是一道计算题，请同学们课后完成。配制混凝土时，制作10cm×10cm×10cm立方体试件３块，在标准条件下养护7d后，测得破坏荷载分别为140N、135N、140N。试估算该混凝土28d的标准立方体抗压强度？建筑材料与检测混凝土拌合物的和易性及其检测混凝土应用混凝土应用混凝土应用民族自豪感民族自信心混凝土应用水泥浆：润滑、胶结骨料：支撑、骨架外加剂掺合料改善性能混凝土应用什么是混凝土拌合物的和易性？混凝土应用易于搅拌易于浇筑易于捣实易于运输混凝土应用和易性的概念和易性是指混凝土拌和物在一定施工条件下，便于操作并能获得质量均匀、成型密实混凝土的性能。和易性是一个综合性能，包括三方面涵义：流动性、粘聚性、保水性。流动性（即稠度）：流动性是指混凝土拌和物在自重或施工机械振动作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。混凝土过稠，流动性差，难以振捣密实，造成混凝土内部出现孔洞；混凝土过稀，流动性好，但振捣后易分层离析，硬化后会出现质量不均匀现象。粘聚性：粘聚性是指混凝土拌和物之间有一定粘聚力，在运输、浇筑过程中，保持均匀整体的性能。粘聚性差，易产生离析、泌水，硬化后会出现蜂窝、麻面、孔洞等缺陷。保水性：保水性是指混凝土拌和物保持水分、不易产生泌水的性能。保水性差的拌和物，振实后水分泌出、上浮，影响混凝土的密实性，同时降低混凝土的强度和耐久性。混凝土拌合物的和易性怎么检测？混凝土应用混凝土拌和物的流动性，可用“坍落度”或“维勃稠度”指标表示。维勃稠度测定混凝土拌合物坍落度测定检测由普通水泥3.20kg，饮用水1.85kg，中砂6.30kg，碎石12.65kg拌制而成的混凝土的和易性。要求：通过坍落度值试验方法，检测混凝土的坍落度值，并观察混凝土的黏聚性和保水性。混凝土应用任务单材料准备1.施工现场对商品混凝土的取样同一组混凝土拌合物的取样应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的1.5倍，且不宜小于20L。混凝土拌合物的取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约1/4处、1/2处和3/4处之间分别取样，从第一次取样到最后一次取样不宜超过15min，然后人工搅拌均匀。材料准备2.试验室制备混凝土拌合物试样——进行混凝土配合比设计时检测和易性机械搅拌手动搅拌仪器准备坍落度筒：用2～3mm厚的铁皮制成，筒内壁必须光滑，形状尺寸如图4.5。捣棒：直径16mm、长650mm，一端为弹头形的金属棒。300mm钢尺2把、40mm孔径筛、装料漏斗、镘刀、小铁铲、温度计等。试验步骤按前面规定拌制混凝土拌和物。若骨料粒径超过40mm，应采用湿筛法剔除。注：湿筛法是对刚拌制好的混凝土拌和物，按试验所规定的最大骨料粒径选用对应的孔径筛进行湿筛，筛除超过规定粒径的骨料，再用人工将筛下的混凝土拌和物翻拌均匀的方法。将坍落度筒冲洗干净并保持湿润，放在测量用的钢板上，双脚踏紧踏板。将混凝土拌和物用小铁铲通过装料漏斗分3层装入筒内，每层体积大致相等。底层厚约70mm，中层厚约90mm。每装一层，用捣棒在筒内从边缘到中心按螺旋形均匀插捣25次。插捣深度：底层应穿透该层，中、上层应分别插进其下层约10～20mm。试验步骤上层插捣完毕，取下装料漏斗，用镘刀将混凝土拌和物沿筒口抹平，并清除筒外周围的混凝土。将坍落度筒徐徐竖直提起，轻放于试样旁边。当试样不