第3单元混凝土-土木工程材料

1、第3单元,混凝土,3.1.1混凝土结构,3.1.2混凝土分类,3.1.3.1和易性,和易性是指 混凝土拌合物易于施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实）并能获得质量均匀，成型密实的混凝土的性能。和易性是一项综合的技术性质。 包括 流动性、粘聚性和保水性三方面的含义。,3.1.3.2混凝土的凝结时间,混凝土的凝结时间与配制该混凝土所用水泥的凝结时间并不一致,（1）立方体抗压强度,按照普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2002规定，将混凝土拌合物制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度202，相对湿度95%以上）下，养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度（

2、简称立方体抗压强度），以cu表示。,（2）质量波动,（3）强度保证率,（4）混凝土强度等级,几个重要概念 混凝土立方体抗压强度 混凝土立方体抗压强度标准值 混凝土强度等级 混凝土轴心抗压强度标准值,问：C20混凝土的轴心抗压强度标准值为13.4MPa。 为什么？,（4）混凝土强度等级,混凝土立方体抗压强度 是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的强度。 混凝土立方体抗压强度标准值 是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，以cu,k表示。,（4）混

3、凝土强度等级,混凝土强度等级划分依据 混凝土立方体抗压强度标准值 混凝土强度等级表示方法 符号C加立方体抗压强度标准值（以MPa计）下限 普通混凝土划分为12个强度等级： C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55及C60。 混凝土结构设计规范结构混凝土14个等级 C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80,（5）轴心抗压强度cp,轴心抗压强度的测定标准试件150mm150mm300mm棱柱体 试验表明： 在立方抗压强度cu=1055(MPa)的范围内，轴心抗压强度cp与cu之比约

4、为0.700.80。,（6）影响混凝土强度的因素,原材料因素 (a)水泥强度 (b)水灰比 (c)骨料的种类、质量和数量 (d)外加剂和掺合料 生产工艺因素 (a)施工条件搅拌与振捣 (b)养护条件温度和湿度 (c)养护时间（龄期） 实验因素 (a)试件尺寸 (b)试件形状 (c)表面状态 (d)含水程度 (e)加荷速度,3.2混凝土拌和物性能的测定,3.2.1依据 混凝土结构工程施工及验收规范GB50208-2002 混凝土质量控制标准GB 50164-92 普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50080-2002,3.2混凝土拌和物性能的测定,3.2.2取样 同一组混凝土拌合物的取样应

5、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；且宜不小于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l4处、12处和34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。 从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min。,3.2混凝土拌和物性能的测定,3.2.3和易性 坍落度与坍落扩展度法 维勃稠度法 3.2.2含气量 3.2.3均匀性 3.2.4凝结时间,3.3混凝土强度检验,3.3.1依据 混凝土结构工程施工及验收规范GB50208-2002 混凝土质量控制标准GB 50164-

6、92 混凝土强度检验评定标准 GBJ107-87 普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2002,3.3.2取样,普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2002规定： 混凝土的取样应符合普通混凝土拌合物性能试验方法标准(GBT50080)的有关规定。 普通混凝土力学性能试验应以三个试件为一组，每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。,3.3.2取样,混凝土强度检验评定标准 GBJ107-87规定： 混凝土试样应在混凝土浇筑地点随机抽取，取样频认应符合下列规定： (1)每拌制100盘但不超过100m3的同配合比的混凝土，取样次数不得少于一次。 (2)每工

7、作班拌制的同配合比的混凝土不足l00盘时，其取样次数仍不得少于一次。 注：预拌混凝土应在预拌混凝土厂内按上述规定取样。混凝土运到施工现场后，沿应按本条的规定抽样检验。,3.3.2取样,混凝土结构工程施工及验收规范GB50208-2002规定：结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的试件，应在混凝土浇筑地点随机抽取，取样与试件留置应符合下列规定： 1 每拌制100盘但不超过100m3的同配合比的混凝土，取样次数不得少于一次； 2 每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足l00盘时，其取样次数仍不得少于一次； 3 当一次连续浇筑超过1000m3时，同一配合比的混凝土每200m

8、3取样不得少于一次； 4 每一楼层、同一配合比的混凝土，取样不得少于一次。 5 每次取决样至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留数应根据实际需要确定。,3.3.3.1试件的尺寸,3.3.3.3试件的制作,混凝土试件的制作应符合下列规定： 混凝土试件制作步骤,3.3.4试件的养护,依据：普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2002 试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面。 采用标准养护的试件，应在温度为205的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为202，相对湿度为95%以上的标准养护室中养护，或在温度为202的不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护。

9、标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔1020mm，试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋。 同条件养护试件的拆模时间可与实际构件的拆模时间相同，拆模后，试件仍需保持同条件养护。 标准养护龄期为28d(从搅拌加水开始计时)。,3.3.4试件的养护,混凝土强度检验评定标准GBJ107-87的规定： 检验评定混凝土强度用的混凝土试件，其标准成型方法、标准养护条件及强度试验方法均应符合现行国家标准普通混凝土力学性能试件方法的规定。 当检验结构或构件拆模、出池、出厂、吊装，预应力筋张拉或放张，以及施工期间需短暂负荷的混凝土强度时，其试件的成型方法和养护条件应与施工中采用的成型方法和养护条件相同。,3

10、.3.4试件的养护,混凝土结构工程施工及验收规范的规定： 对采用蒸汽法养护的混凝土结构构件，其混凝土试件应先随同结构构件同条件蒸汽养护，再转入标准条件养护共28d。 当混凝土中掺用矿物掺合料时，确定混凝土强度时的龄期可按现行国家标准粉煤灰混凝土应用技术规范GBJ 146等的规定取值。 结构构件拆模、出池、出厂、吊装、张拉、放张及施工期间临时负荷时的混凝土强度，应根据同条件养护的标准尺寸试件的混凝土强度确定。,（1）非标准试件的换算,根据混凝土结构工程施工及验收规范 混凝土强度等级C60时，用非标准试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数。混凝土不同尺寸试件的使用条件和换算系数见表 当混凝土强度等级

11、C60时，宜采用标准试件；使用非标准试件时，尺寸换算系数应由试验确定。,（2）强度代表值的确定,混凝土强度检验评定标准GBJ107-87规定：混凝土强度值的确定应符合下列规定： 1) 三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强度值(精确至0.1MPa)； 2) 三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值； 3) 如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%，则该组试件的试验结果无效。,（2）强度代表值的确定 实例,3.4混凝土强度的评定,依据： 混凝土结构工程施工及验收规范 混凝土强度检验评定标准 混凝土

12、结构工程施工及验收规范规定： 结构构件的混凝土强度应按现行国家标准混凝土强度检验评定标准GBJ 107的规定分批检验评定。 混凝土强度检验评定标准GBJ107-87规定： 适用于普通混凝土和轻骨料混凝土抗压强度的检验评定。有特殊要求的混凝土，其强度的检验评定尚应符合现行国家标准的有关规定。,（1）一般规定,混凝土强度应分批进行检验评定。 一个验收批的混凝土应由强度等级相同、龄期相同以及生产工艺条件和配合比基本相同的混凝土组成。 对施工现场的现浇混凝土，应按单位工程的验收项目划分验收批，每个验收项目应按照现行国家标准建筑安装工程质量检验评定标准确定。 预拌混凝土厂、预制混凝土构件厂和采用现场集中

13、搅拌混凝土的施工单位，应按本标准规定的统计方法评定混凝土强度。 对零星生产的预制构件的混凝土或现场搅拌的批量不大的混凝土，可按本标准规定的非统计方法评定。,混凝土强度的评定,统计方法一 统计方法二 非统计方法,（2）统计方法一,略,（3）统计方法二,由不少于10组的试件组成一个验收批，其强度应同时满足下列公式的要求： mfcu 1Sfcu 0.9fcu,k fcu,min 2 fcu,k,（3）统计方法二 实例,【例3-2】某工地C30混凝土15组试块强度值(MPa)如下： 30.6，31.2，33.1，33.1，33.3，34.8，35.7，35.9， 37.6，39.0，39.7，40.3

14、，40.3，40.3，39.9 试评定该工程混凝土是否合格。,3）统计方法二 实例,解： fcu,k=30MPa n=15组 (1)计算该批混凝土试件强度的平均值和标准差 平均值Mfcu=36.3MPa 标准差Sfcu=3.51MPa 另：0.06fcu,k=0.06*30 = 1.8MPa Sfcu 所以Sfcu = 3.51MPa,3）统计方法二 实例,(2)计算批均值和最小值的验收界值 mfcu = 1Sfcu + 0.9fcu,k = 0.9*30 + 1.65*3.51 = 32.8MPa fcu,min =2 fcu,k = 0.85*30=25.5MPa (3)进行合格性评定 因

15、为mfcu=36.3MPa mfcu ;fcu,min = 30.6MPa fcu,min 所以评定该批混凝土为合格。,（4）非统计方法,按非统计方法评定混凝土强度时，其强度应同时满足下列要求： mfcu1.15 fcu,k fcu,min0.95 fcu,k,（4）非统计方法 实例,某几个工程用C20混凝土，每个工程独立验收，各工程混凝土试块组数均低于10组，各验收批混凝土强度见下表，试评定这几个工程混凝土是否合格。,4）非统计方法 实例,解：由于各验收批试件组数均低于10组，因而只可用非统计方法评定。 (1)计算批均值和最小值的验收界值 mfcu=1.15 fcu,k=1.15*20.0 = 23.0MPa fcu,min=0.95 fcu,k =0.95*20.0 = 19.0MPa,4）非统计方法 实例,(2)逐工程进行强度的合格性评定,3.4.4 混凝土强度的合格性判断,依据：混凝土强度检验评定标准 当检验结果能满足上述规定时，则该批混凝土强度判为合格；当不能满足上述规定时，该批混凝土强度判为不合格。 对不合格批混凝土制