1、普通混凝土的組成材料新拌混凝土的性能課 前 回 顧一、硬化混凝土的性能 （一）混凝土的抗壓強度（二）混凝土的抗拉強度 （三）混凝土的變形 （四）混凝土的耐久性（一）混凝土的抗壓強度 普通混凝土力學性能試驗方法普通混凝土力學性能試驗方法試塊尺寸：邊長試塊尺寸：邊長150mm立方體立方體標準條件：標準條件：養(yǎng)護齡期：養(yǎng)護養(yǎng)護齡期：養(yǎng)護28天天 混凝土質量控制標準混凝土質量控制標準GB50164-2011 立方體極限抗壓強度總體分布中，具有立方體極限抗壓強度總體分布中，具有95%強度保障率的立方體試件強度保障率的立方體試件（一）混凝土的抗壓強度 混凝土質量控制標準混凝土質量控制標準GB50164-2

2、011 立方體極限抗壓強度總體分布中，具有立方體極限抗壓強度總體分布中，具有95%強度保障率的立方體試件的抗壓強度，稱強度保障率的立方體試件的抗壓強度，稱為混凝土立方體為混凝土立方體抗壓強度標準值抗壓強度標準值。 普通混凝土強度劃分為普通混凝土強度劃分為19個等級：個等級：C10、C15、C20、C30、C35、C100（一）混凝土的抗壓強度 軸心抗壓強度：軸心抗壓強度： 利用利用150mm 150mm300mm的棱柱體進的棱柱體進行棱柱體抗壓強度試驗，測得的抗壓強度稱為軸行棱柱體抗壓強度試驗，測得的抗壓強度稱為軸心抗壓強度。心抗壓強度。 邊長為邊長為100mm的立方體試塊，折算系數(shù)的立方體試

3、塊，折算系數(shù)1.05 邊長為邊長為200mm的立方體試塊，折算系數(shù)的立方體試塊，折算系數(shù)0.95影響混凝土抗壓強度的因素？1.水泥強度和水灰比 3.齡 期2.骨 料4.養(yǎng) 護5.其 他1.水泥強度和水灰比2.骨 料 顆粒強度顆粒強度 級配（顆粒分布）級配（顆粒分布） 粒形（骨料表面粗糙度粒形（骨料表面粗糙度 ） 最大粒徑最大粒徑3.齡 期f fn n=f=f2828lgn/lg28lgn/lg284.養(yǎng) 護養(yǎng)護方式養(yǎng)護方式（1）覆蓋塑料膜、塑料墊、礦棉氈；覆蓋塑料膜、塑料墊、礦棉氈；（2 2）覆蓋濕麻袋、濕草袋；）覆蓋濕麻袋、濕草袋；（3 3）噴灑養(yǎng)護劑；）噴灑養(yǎng)護劑；（4 4）圍水浸泡；）圍

4、水浸泡；（5 5）灑水或布管噴水；）灑水或布管噴水；（6 6）埋設冷卻水管；）埋設冷卻水管；（7 7）蒸汽養(yǎng)護。）蒸汽養(yǎng)護。養(yǎng)護養(yǎng)護蒸汽養(yǎng)護蒸汽養(yǎng)護5.其 他外加劑外加劑混合材混合材濕熱處理方式濕熱處理方式施工方法施工方法強度測定方法強度測定方法問題：問題：o 1、使用強度高的混凝土目的何在？使用強度高的混凝土目的何在？o 2 2、設想一下混凝土強度高了會不會帶、設想一下混凝土強度高了會不會帶來副作用，是否強度越高越好？來副作用，是否強度越高越好？ （二）混凝土的抗拉強度 一般只有抗壓強度的一般只有抗壓強度的1/101/13，且拉壓比隨抗壓強度的增高而且拉壓比隨抗壓強度的增高而減小減小。 混凝

5、土抗拉強度對混凝土的混凝土抗拉強度對混凝土的抗裂性抗裂性有重要作用。有重要作用。直拉試驗直拉試驗（三）混凝土的變形2. 干縮濕脹 3.自收縮1.化學減縮4.溫度變形 5.荷載作用下變形1.化學減縮 在沒有干燥和其他外界環(huán)境影響下的收縮。在沒有干燥和其他外界環(huán)境影響下的收縮。 原因：原因： 水泥水化物的固體體積小于水化前反應物水泥水化物的固體體積小于水化前反應物的總體積。的總體積。 化學減縮引起的體積收縮是化學減縮引起的體積收縮是不能恢復不能恢復的。的。收縮裂縫收縮裂縫凝膠孔凝膠孔毛細孔毛細孔凝膠凝膠孔隙孔隙+水泥水泥水水=水泥漿水泥漿水泥水泥+水水水泥漿體水泥漿體=水泥水泥漿體漿體化學收縮化學

6、收縮大水灰比大水灰比0.4小水灰比小水灰比0.41.化學減縮2. 干縮濕脹 干燥收縮分為干燥收縮分為可逆可逆收縮和收縮和不可逆不可逆收縮。收縮。 干燥收縮對混凝土的影響？干燥收縮對混凝土的影響？2. 干縮濕脹 干燥收縮的影響因素？干燥收縮的影響因素？ 水泥用量、品質水泥用量、品質 水灰比水灰比 骨料用量骨料用量 養(yǎng)護條件養(yǎng)護條件 結構體型特征結構體型特征比較化學收縮和干燥收縮的異同？相同點相同點：均由于水的遷移所引起；：均由于水的遷移所引起；不同點不同點： 1.化學收縮不失重；化學收縮不失重； 2.化學收縮各向同性地發(fā)生，干縮化學收縮各向同性地發(fā)生，干縮 由表及里地發(fā)生；由表及里地發(fā)生； 3.

7、水灰比水灰比降低時，干縮減小，化學收降低時，干縮減小，化學收 縮增大；縮增大； 3. 自收縮 如果養(yǎng)護期間除了拌合用水外，沒有補如果養(yǎng)護期間除了拌合用水外，沒有補充水分，混凝土內部將開始干燥，由此引起充水分，混凝土內部將開始干燥，由此引起收縮稱為自收縮。收縮稱為自收縮。4. 溫度變形環(huán)境升溫或降溫引起的熱脹冷縮變形環(huán)境升溫或降溫引起的熱脹冷縮變形混凝土內部升溫或降溫引起的溫度變形混凝土內部升溫或降溫引起的溫度變形q混凝土熱膨脹系數(shù)為（混凝土熱膨脹系數(shù)為（612）10-6-1，設計，設計中取中取10 10-6-1，即每溫升，即每溫升1 ，每米混凝土膨，每米混凝土膨脹脹0.01mm。減少大體積混凝

8、土開裂措施？u用低水化熱水泥和盡量減少水泥用量；用低水化熱水泥和盡量減少水泥用量；u盡量減少用水量，提高混凝土的強度；盡量減少用水量，提高混凝土的強度；u選用熱膨脹系數(shù)低的骨料，減少熱變形；選用熱膨脹系數(shù)低的骨料，減少熱變形；u預冷原材料；預冷原材料；u合理分縫、分塊、減輕約束；合理分縫、分塊、減輕約束；u在混凝土中預埋冷卻水管；在混凝土中預埋冷卻水管；u表面絕熱，調節(jié)表面溫度下降速度。表面絕熱，調節(jié)表面溫度下降速度。5. 荷載作用下的變形 短期荷載作用下的變形：短期荷載作用下的變形： 彈性變形、塑性變形彈性變形、塑性變形 長期荷載作用下的變形：長期荷載作用下的變形： 徐徐 變變 指混凝土承受

9、持續(xù)荷載時，隨時間指混凝土承受持續(xù)荷載時，隨時間的延長而增加的變形。的延長而增加的變形。5. 荷載作用下的變形徐變的原理：徐變的原理： 水泥石長期在荷載作用下的粘性流水泥石長期在荷載作用下的粘性流動和滑移。動和滑移。 徐變對混凝土構件的影響？徐變對混凝土構件的影響？工程實例分析工程實例分析【概況概況】某車間完工后發(fā)現(xiàn)頂層每個框架橫梁上都某車間完工后發(fā)現(xiàn)頂層每個框架橫梁上都出現(xiàn)不同程度的裂縫。裂縫均于梁的上部，長約為出現(xiàn)不同程度的裂縫。裂縫均于梁的上部，長約為梁高一半，裂縫上寬下窄，最大寬為梁高一半，裂縫上寬下窄，最大寬為0.5 mm0.5 mm。經設。經設計復查，設計計算無誤；整個車間坐落于完

10、整的砂計復查，設計計算無誤；整個車間坐落于完整的砂巖地基上，沒有不均勻沉降，材料全部合格，混凝巖地基上，沒有不均勻沉降，材料全部合格，混凝土強度滿足要求。經了解，在頂層施工中為趕進度，土強度滿足要求。經了解，在頂層施工中為趕進度，把混凝土的強度等級從把混凝土的強度等級從C20C20提高至提高至C30C30，單位水泥用，單位水泥用量增加了量增加了90 kg90 kg，且當時使用的砂亦恰好細度變細。，且當時使用的砂亦恰好細度變細。（四）混凝土的耐久性2. 抗氯離子滲透 3.混凝土抗凍性1.混凝土的抗?jié)B性4.混凝土抗侵蝕性 5.混凝土的碳化6. 混凝土堿骨料反應1.混凝土的抗?jié)B性概概 念：念：影響因

11、素：影響因素： 混凝土空隙特征混凝土空隙特征衡量指標：衡量指標： 抗?jié)B等級抗?jié)B等級2. 抗氯離子滲透 抗氯離子滲透也是評價混凝土抗氯離子滲透也是評價混凝土抗?jié)B性抗?jié)B性的一個重要指標。的一個重要指標。氯離子腐蝕氯離子腐蝕酸雨腐蝕酸雨腐蝕【觀察與討論觀察與討論】南方某海港碼頭建成后發(fā)現(xiàn)部分縱梁底部混凝土脫落，南方某海港碼頭建成后發(fā)現(xiàn)部分縱梁底部混凝土脫落，鋼筋全部外露，見圖。縱梁底部嚴重銹裂，而鋼筋全部外露，見圖。縱梁底部嚴重銹裂，而型板型板面基本完好，見圖。碼頭梁混凝土的水灰比為面基本完好，見圖。碼頭梁混凝土的水灰比為0.50 和和0.55。請討論該碼頭鋼筋混凝土腐蝕破壞的原因。該。請討論該碼頭

12、鋼筋混凝土腐蝕破壞的原因。該工程混凝土未摻外加劑，水泥用量為工程混凝土未摻外加劑，水泥用量為350 kg/m3某海港碼頭梁裂縫銹蝕某海港碼頭梁裂縫銹蝕【討論討論】該碼頭縱梁鋼筋銹蝕，是因其處于浪濺區(qū)，海水氯鹽該碼頭縱梁鋼筋銹蝕，是因其處于浪濺區(qū)，海水氯鹽入侵混凝土，使鋼筋周圍氯離子含量超過鋼筋致銹的臨界入侵混凝土，使鋼筋周圍氯離子含量超過鋼筋致銹的臨界值，引起鋼筋銹蝕。而銹蝕使混凝土膨脹開裂，以致脫落值，引起鋼筋銹蝕。而銹蝕使混凝土膨脹開裂，以致脫落，又進一步加劇了鋼筋的銹蝕。，又進一步加劇了鋼筋的銹蝕。a.從混凝土其它方面來看，碼頭梁混凝土的水灰比為從混凝土其它方面來看，碼頭梁混凝土的水灰比

13、為0.50 和和0.55。較大的水灰比使混凝土孔徑和孔隙率增大，。較大的水灰比使混凝土孔徑和孔隙率增大，利于氯離子滲透，擴散至鋼筋表面。利于氯離子滲透，擴散至鋼筋表面。b.混凝土單位體積膠凝材料用量偏低。該工程混凝土未混凝土單位體積膠凝材料用量偏低。該工程混凝土未摻外加劑，水泥用量為摻外加劑，水泥用量為350 kg/m3。c.混凝土保護層厚度不足。該混凝土保護層設計厚度為混凝土保護層厚度不足。該混凝土保護層設計厚度為5.5 mm，且由于施工偏差，部分構件實際保護層還低于設，且由于施工偏差，部分構件實際保護層還低于設計值。計值。 3.混凝土抗凍性概概 念：念：影響因素：影響因素： 混凝土空隙特征

14、、強度混凝土空隙特征、強度衡量指標：衡量指標： 抗凍等級抗凍等級4.混凝土抗侵蝕性混凝土質量控制標準混凝土質量控制標準 將抗硫酸鹽等級分為將抗硫酸鹽等級分為KS30，KS60，KS90，KS120，KS150和大于和大于KS150 6個等級。個等級。4.混凝土抗侵蝕性提高抗侵蝕性的措施？提高抗侵蝕性的措施？ 提高混凝土密實度；提高混凝土密實度； 改善混凝土孔隙結構；改善混凝土孔隙結構； 外部保護措施，隔離侵蝕介質。外部保護措施，隔離侵蝕介質。5.混凝土的碳化原原 理：理：影響因素：影響因素： 水泥品種、水灰比、環(huán)境條件水泥品種、水灰比、環(huán)境條件不良影響：不良影響： 抗凍等級抗凍等級6.混凝土中

15、的堿骨料反應原原 理：理：措措 施：施：不良影響：不良影響： 導致混凝土脹裂導致混凝土脹裂二.混凝土質量控制與強度評定（一）質量控制（一）質量控制生產前生產前的初步控制的初步控制生產過程生產過程的控制的控制生產后生產后的合格性控制的合格性控制三、普通混凝土的配合比設計（一）混凝土配合比設計的基本要求（一）混凝土配合比設計的基本要求和易性 耐久性強度等級經濟性三、普通混凝土的配合比設計（二）混凝土配合比設計的任務（二）混凝土配合比設計的任務水灰比砂率單位用水量三、普通混凝土的配合比設計（三）混凝土配合比設計的算料基準（三）混凝土配合比設計的算料基準1m3混凝土各組成材料質量；混凝土各組成材料質量

16、；如：如： C0=330kg, W0=159kg, S0=685kg ,G0=1285kg,各組成材料間質量比：各組成材料間質量比： C:S:G=1:2.08:3.89,W/C=0.48三、普通混凝土的配合比設計（四）混凝土配合比設計的步驟（四）混凝土配合比設計的步驟基準配合比確定實驗室配合比確定計算配合比確定施工配合比確定和易性校核調整和易性校核調整強度校正強度校正（1 1）計算配置強度）計算配置強度fcu.0 fcu.k + 1.645式中式中：fcu.0 混凝土配制強度混凝土配制強度 fcu.k 設計設計混凝土立方體抗壓強度標準值混凝土立方體抗壓強度標準值； 混凝土強度標準差混凝土強度標

17、準差（MPa）1.計算配合比確定1.計算配合比確定（1 1）計算配置強度）計算配置強度有統(tǒng)計資料時：有統(tǒng)計資料時：1.計算配合比確定（2 2）初步確定水灰（膠）比）初步確定水灰（膠）比fb = f s fce1.計算配合比確定（2 2）初步確定水灰（膠）比）初步確定水灰（膠）比fb = f s fce1.計算配合比確定（2 2）初步確定水灰（膠）比）初步確定水灰（膠）比fb = f s fce1.計算配合比確定（3 3）選取每）選取每1m1m3 3混凝土的用水混凝土的用水1.計算配合比確定（3 3）選取每）選取每1m1m3 3混凝土的用水混凝土的用水卵石卵石碎石碎石1.計算配合比確定摻外加劑時

18、混凝土的用水量摻外加劑時混凝土的用水量（4 4）計算混凝土單位膠凝材料用量）計算混凝土單位膠凝材料用量滿足最小膠凝材料用量要求。表滿足最小膠凝材料用量要求。表6-276-271.計算配合比確定（5 5）選用合理砂率）選用合理砂率1.計算配合比確定（6 6）計算粗細、骨料用量）計算粗細、骨料用量重量法重量法體積法體積法2.基準配合比確定計算配合比試配、調整、確定計算配合比試配、調整、確定滿足和易性要求滿足和易性要求3.實驗室配合比確定基準配合、上下浮動基準配合、上下浮動0.5%0.5%的配合比的配合比砂率增加和減少砂率增加和減少1%1%4.施工配合比確定測出砂石含水率測出砂石含水率計算施工配合比計算施工配合比小 結