普通水泥混凝土.pptx
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1、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主要内容主要内容第一节 水泥混凝土的组成及特点1.1第二节 水泥混凝土的技术性质1.2第三节 普通水泥混凝土组成设计1.3第四节 道路混凝土组成设计1.4第五节 混凝土外加剂及掺合料1.5School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 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及特点水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的组成水泥混凝土是由水泥、水、粗集料、细集料按预先设计的比例进行掺配,
2、并在必要时加入适量外加剂、掺合料或其他改性材料,经搅拌、成型、养护后而得到的具有一定强度和耐久性的人造石材,常简称混凝土。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 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及特点水泥混凝土的组成及特点掺合料掺合料 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水泥混凝土水泥混凝土粗集料粗集料改性材料改性材料School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 水泥混凝土的组成及特点水
3、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及特点水泥混凝土的优点配制水泥混凝土所用各种材料分布广泛、价格便宜,便于就地取材,节约成本。工艺简单,适用性强,可浇筑成不同形状的整体结构或预制结构,改变组成材料品种和比例也可获得不同的物理力学性质。抗压强度高,耐久性好。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.1 1.1 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及特点水泥混凝土的组成及特点水泥混凝土的优点与钢筋有着良好的握裹力,与钢材有着基本相同的线膨胀系数,可制作钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土构件
4、或整体结构。水泥混凝土的缺点自重大、抗拉强度低、韧性低、抗冲击性能差,一旦破坏其修复、加固、补强比较困难。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质1.2.1新拌水泥混凝土的施工和易性新拌水泥混凝土施工和易性的概念施工和易性的测定方法影响施工和易性的主要因素分析混凝土拌合物和易性的选择School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的
5、技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质振实性粘聚性保水性施工和易性流动性School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质新拌水泥混凝土施工和易性的概念新拌混凝土的施工和易性,又称工作性,是指混凝土拌合物在现有施工条件下(气候条件、施工机具等),易于施工操作(搅拌、运输、浇注、振捣和表面处理)并获得质量均匀、成型密实的混凝土结构物的性能。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学
6、公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质粘聚性是指混凝土拌合物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保水性是指混凝土拌合物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School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振动密实作用下能产生适当地流动并均匀密实地填满模板的性能。振实性是指混凝土拌合物易于振捣密实、排
7、出所有被挟带空气的性质。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 新拌水泥混凝土的密实和离析School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土施工和易性的测定方法坍落度试验 坍落度筒坍落度筒School of Highway,Changan University 长安大学公路
8、学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质VB稠度试验 维勃稠度仪维勃稠度仪School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质 级别维勃时间(s)坍落度(mm)级别维勃时间(s)坍落度(mm)特干硬31低塑1055090很干稠3021塑性4100150干稠20111040流态160路面混凝土稠度分级表 School of Highway,Changan Universit
9、y 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质影响施工和易性的主要因素分析水灰比内因和易性影响因素单位用水量水泥品种和细度砂率外加剂环境因素时间因素外因School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水灰比指水与水泥的质量比。水灰比小则水泥浆稠度大,混凝土拌合物的流动性小。当水灰比过小时,在一定的施工条件下就不能保证混凝土的密实成型。反之,若水灰比过大,水泥
10、浆稠度较小,虽然混凝土拌合物的流动性增加,但可能会引起混凝土拌合物粘聚性和保水性不良。水灰比School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质单位用水量实际上决定了混凝土拌合物中水泥浆的数量。在组成材料确定的情况下,混凝土拌合物的流动性随单位用水量的增加而增大。单位用水量School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技
11、术性质水泥混凝土的技术性质当水灰比一定时,若单位用水量过小,混凝土拌合物的粘聚性较差,易发生离析和崩坍,且不易成型密实;若单位用水量过多,在混凝土拌合物流动性增加的同时,粘聚性和保水性也将随之恶化,会由于水泥浆过多而出现泌水、分层或流浆现象,致使拌合物产生离析。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质单位用水量过多还会导致混凝土产生收缩裂缝,使混凝土强度和耐久性严重降低。在水灰比不变的情况 混凝土拌合物坍落度与单位用水量的关系下,水泥
12、用量也随单位用水量的增加而增加,导致混凝土经济性降低。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质砂率是指混凝土中的细集料的质量占全部集料总质量的百分比,它反映了粗细集料的相对比例。由于砂形成的砂浆在粗集料间起润滑作用,在一定砂率范围内,随砂率的增加润滑作用越明显,流动性得以提高;砂率School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技
13、术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质另一方面,砂率增大集料的总表面积增大,需要润滑的水分增多,在用水量一定的条件下,拌合物流动性降低。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质若果砂率过小,砂浆数量不足会导致混凝土拌合物粘聚性和保水性降低,产生离析和流浆现象。混凝土的砂率存在一个最佳值,采用最佳砂率时,在用水量和水泥用量不变的情况下,可是混凝土拌合物获得所要求的流动性以及良好的粘聚性和保水性。School of Highway
14、,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质不同品种的水泥达到标准稠度的需水量不同,给定用水量时配制成的混凝土拌合物的流动性也就不同。水泥细度增加会使流动性降低,这种影响对水泥用量较高的拌合物较为明显,但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。水泥品种和细度School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技
15、术性质一定质量的集料,其最大粒径减小会使比表面积增大,比表面增大就需要更多的水泥浆来润滑。针片状颗粒含量较少、圆形颗粒较多、级配较好的集料,其组成的混凝土拌合物流动性较大,粘聚性和保水性较好。集料的性质School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质混凝土拌合物中加入少量的外加剂可以在不改变用水量和水泥用量的情况下,有效地改善混凝土拌合物的工作性,同时提高混凝土的强度和耐久性。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。外加剂Scho
16、ol of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质影响新拌水泥混凝土和易性的环境因素包括:温度、湿度和风速。环境温度升高会使水泥水化速度加快、水分蒸发增加,导致拌合物坍落度减小。夏季施工时,应采取措施减少混凝土拌合物流动性的损失。环境因素School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质搅拌时间的长短会
17、影响混凝土拌合物的和易性,若搅拌时间不足,拌合物的和易性就差,质量也不均匀。混凝土拌合物在搅拌后,其坍落度随时间的延长逐渐减小,称为坍落度损失。时间因素School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质坍落度损失产生原因:一部分水分被集料所吸收;一部分水分蒸发;一部分水分随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1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质
18、水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质混凝土拌合物和易性的选择(桥涵)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
19、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;School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质混凝土拌合物和易性的选择(道路)对于滑模摊铺机施工的碎石混凝土最佳工作坍落度为2550mm,允许波动范围1065 mm;卵石混凝土最佳工作坍落度为2040 mm,允许波动范围555 mm。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技
20、术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质1.2.2硬化后水泥混凝土的力学性质硬化后水泥混凝土的强度 立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗弯拉强度(抗折强度)、劈裂抗拉强度影响混凝土强度的主要因素分析 混凝土组成材料的影响、混凝土养护条件的影响、混凝土龄期的影响、试验条件和施工质量硬化后水泥混凝土的变形 弹性变形、徐变变形、温度变形、干缩变形School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质强度立方体抗压强度 混凝土抗压强度
21、,混凝土抗压强度,MPaMPa;F F抗压试验中的极限破坏荷载,抗压试验中的极限破坏荷载,N N;A A试件的承载面积试件的承载面积,mm,mm2 2。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质按照标准方法制成150mm的立方体试件,在标准养护条件(温度202,相对湿度95%以上)下养护至28d龄期,按标准方法测定其受压极限破坏荷载。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。Sc
22、hool of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院立方体抗压强度标准值 强度总体分布的平均值,强度总体分布的平均值,MPa;强度总体分布的标准差,强度总体分布的标准差,MPa;与保证率与保证率95%对应的保证率系数值;对应的保证率系数值;1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质强度等级的表
23、示方法用“C”和“立方体抗压强度标准值”两项内容来表示,如C20表示混凝土的立方体抗压强度标准值不小于20MPa。我国现行规范规定普通水泥混凝土立方体抗压强度标准值划分为12个等级:C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。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。1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质轴心抗压强度School
24、of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质在钢筋混凝土结构设计中,计算轴心受压构件时,均以混凝土的轴心抗压强度为设计指标。采用150mm150mm300mm的棱柱体作为标准试件进行轴心抗压强度测定。混凝土的轴心抗压强度以MPa计,精确至0.1。立方体抗压强度为1055MPa的范围内,轴心抗压强度与立方体抗压强度之比约为0.70.8。School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院 混凝土抗弯拉
25、强度,MPa;F 抗弯拉试验中的极限破坏荷载,N;L 支座间距,mm。b 试件宽度,mm。h 试件高度,mm。1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质抗弯拉强度(抗折强度)School of Highway,Changan University 长安大学公路学院长安大学公路学院1.2 1.2 水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质水泥混凝土的技术性质在道路和机场工程中,将抗弯拉强度作为混凝土结构设计和质量控制的重要指标。的抗弯拉强度采用标准方法制备成的150mm150mm550mm的梁形试件,在标准条件下养护28d后
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