1、第五章*26.普通混凝土組成及各組分作用混凝土按照表現密度大小分為三類:輕混凝土 (p0<2000kg/m3,普通混凝土 (p0 為 20002800kg/m3,重混凝土(p0>2800kg/m3普通混凝土 (簡稱混凝土由水泥 ,砂,石和水組成。在混凝土中 ,砂,石起骨架作用。硬化前 ,水泥漿起潤滑作用 ,賦予混凝土拌合物一定流動性 ,便于施工操作。水泥漿硬化后 ,則將砂 ,石骨料膠結成一個堅實的整體 ,起膠結作用。砂 ,石一般不參與水泥和水的化學反應 ,主要作用是節約水泥 ,承擔荷載 ,限制硬化水泥的收縮。 (外加劑 ,摻和料起節約水泥和改善混凝土性能的作用。27.砂的質量評定

2、(級配*(1 顆粒形狀及表面特性河砂 ,海砂顆粒多呈圓形 ,與水泥膠結較山砂差。山砂顆粒多具有棱角 ,與水泥膠結較好。因此 ,山砂拌制的混凝土較河沙 ,海沙差 ,但張度較高。(2 砂的粗細程度和顆粒級配砂越細 ,砂的總表面積越大 ,則在混凝土中需要包裹砂粒表面的水泥漿就愈多。砂的顆粒級配即表示砂大小顆粒的搭配情況。混凝土中砂粒空隙由水泥填充 , 為達到節約水泥和提高強度的目的 ,尤應盡量減小砂粒之間的空隙。砂的粗細程度指不同粒徑的砂粒混合在一起后的總體的粗細程度。評定砂的質量應同時考慮砂的粗細程度和顆粒級配。當砂中含有較多的粗糙徑砂 ,并以適當的中粒徑砂及少量細粒徑砂填充其空隙 ,則可達空隙率

3、及總表面均較小 , 這樣可節約水泥用量 ,提高混凝土的密實性與強度。砂的粗細程度及顆粒級配,常采用篩分析法進行測定。用細度模數(Mx 判斷砂的粗細 ,用級配區表示砂的顆粒級配。Mx=_(A2+A3+A4+A5+A6-5A1_100-A1細度模數越大 ,表示砂越粗 ,3.73.1為粗砂 ;3.02.3 為中砂 ;2.21.6 為細砂 ;1.50.7特細砂。砂的級配好 ,空隙率越低。28.粗骨料 - 石子及相關性質 (>5mm 課本 59(題(1 堿骨料反應 (危害當骨料中有活性 SiO2 時 ,可能引起堿骨料反應 ,必須進行專門的檢驗。堿骨料反應 :指水泥中的堿與混凝土中的活性骨料 (活性

4、 SiO2 發生化學反應。這種反應生成堿 硅酸凝膠 ,吸水后產生較大的體積膨脹 ,引起混凝土裂縫 ,甚至破壞。引起堿骨料反應的必要條件 :水泥超過安全含堿量 (0.6%;使用了活性骨料 ;有水存在。(2 強度碎石或卵石的強度 ,可用巖石立方體強度和壓碎指標兩種方法表示。(3 最大粒徑與顆粒級配* 最大粒徑國標規定 :粗骨料最大粒徑不得超過結構截面最小尺寸的4 分之 1;同時不得超過鋼筋間最小凈距的4 分之 3.顆粒級配石子的顆粒級配 ,是指石子各級粒徑大小顆粒分布情況。石子的級配有兩種類型 ,即連續級配和間斷級配。問題 :盡量用大的 節約水泥 ;好的級配 ,使其表面積小 (對于石子的級配應當作

5、一個問題 29.混凝土拌合物的和易性(1 和易性的概念和易性 (工作性是指混凝土拌合物易于施工操作 (拌和 ,運輸 ,澆灌 ,搗實并能獲得質量均勻 ,成型密實的性能。和易性是一項綜合的技術性質,包括流動性、粘聚性和保水性3 方面含義。(2 和易性的檢測通常在工地和實驗室測定的是混凝土拌合物的流動性 ,并輔認真觀經驗評定粘聚性和保水性。流動性測定方法常用的有塌落度(塌落度 10mm的拌合物試驗和維勃稠度試驗(塌落度小于 10mm 的混凝土拌合物(3 影響和易性的主要因素材料品種與用量 (水泥品種和細度 ,水泥漿數量 ,水灰比 ,砂率 ,外加劑環境溫度與濕度 (的影響、工藝對和易性影響。30.砂率

6、及合理砂率的概念(1 砂率 :指混凝土中砂的質量占砂、石總質量的百分率。(2 合理砂率 :指用水量及水泥用量一定時,能使混凝土拌合物獲得最大流動性,且粘聚性及保水性良好的砂率值。砂率過大或過小對混凝土拌合物的影響:(題 P43砂率過大時 ,骨料的總表面積及空隙率都會增大 ,在水泥漿含量不變的情況下 ,相對地水泥漿顯得少了 ,減弱了水泥漿的潤滑作用 ,而使混凝土拌合物的流動性減小 ;砂率過小 ,又不能保證在粗骨料之間有足夠的砂漿層 ,也會降低混凝土拌合物的流動性 , 而且會嚴重影響其粘聚性和保水性 ,容易造成離析、流漿等現象。可見 ,當采用合理砂率時 ,能使混凝土拌合物獲得最大的流動性且能保持良

7、好的粘聚性和保水性 ,而水泥用量最少。31.混凝土的強度(1 混凝土標準立方體抗壓強度以邊長為 150mm 的立方體試件為標準試件 ,標準養護 (20 加減 1 攝氏度 ,相對濕度 90%28d,測定其抗壓強度來確定。若采用非標準尺寸的試件 ,則將測定結果乘以換算系數 ,對于 100mm 立方體試件 ,乘以換算系數 0.95,對于邊長 200mm 的立方體試件 ,換算系數為 1.05.(2 混凝土立方體抗壓強度標準值與強度等級指具有 95%強度保證率的標準立方體抗壓強度值。混凝土強度等級按混凝土立方體抗壓標準強度來劃分。普通混凝土劃分為十二個等級 ,用符號 C 表示。32.影響混凝土強度的因素

8、水灰比和水泥強度等級 ;骨料的種類、質量及數量;濕度與溫度的影響 ;齡期 (養護時間 ;試件尺寸、形狀及加荷速度。(1 水泥強度等級和水灰比 (主要因素混凝土的強度主要取決于水泥石的強度及其與骨料間的粘結力 ,而水泥石的強度及其與骨料的粘結力又取決于水泥強度等級及水灰比的大小。因此水泥強度等級和水灰比是影響混凝土強度最主要因素。強度不夠時 ,應調整水灰比 ,流動性不夠時 , 應調整砂率。保羅米 混凝土強度關系式 :Fcu28=Afce(c/w-B式中 :fcu28-28d 齡期立方體抗壓強度 ,MPaFce-水泥實際強度 ,可測或按 fce=1.13*fcb(取 kc=1.13 計算 ;Fcb

9、 -水泥強度等級 ,Mpac/w- 水灰比AB- 經驗系數 ,碎石 :A=0.46,B=0.07; 卵石 :A=0.48,B=0.33*(2 濕度混凝土常用的養護方式有:自然養護 ;標準養護 (20 加減 1 攝氏度 ,相對濕度為90%蒸汽養護 (80100 攝氏度 ,相對濕度 90%;蒸壓養護 (大于 100 攝氏度 ,90%,壓力大于一個大氣壓*(3 試件尺寸 ,形狀及加荷速度試件尺寸越小 ,側得強偏高 ,尺寸越大 ,測得的強度偏低 ;棱柱體試件低于同截面的立方體強度 ;加荷速度快 ,測得強度值偏大。*33.混凝土變形性能化學收縮 (不能恢復 ,濕脹干縮變形 (可部分恢復、溫度變形,荷載作

10、用下的變形(彈性變形 ,塑性變形 ,前三者為非荷載作用下的變形。34.混凝土的徐變 (P86混凝土是一種強塑性體 ,受力后可彈性變形 ,又可塑形變形。(1 徐變的概念混凝土在長期荷載作用下隨時間的延長而增加變形稱為徐變。混凝土承受長期荷載作用 ,其變形會隨著時間不斷增長 ,即荷載不變 ,變形仍隨時間延長而增大 ,一般要延續 23 年才逐漸穩定。(2 徐變對不同混凝土的影響(題:P46對鋼筋混凝土構件 ,能消除鋼筋混凝土內的應力集中 ,使應力較均勻地重新分布。對于大體積混凝土 ,可消除一部分由于溫度變形所產生的破壞力。但對于預應力鋼筋混凝土結構 ,徐變使鋼筋的預應力受到損失 ,從而降低結構的承載

11、能力。35.混凝土的耐久性(1 耐久性概念把混凝土抵抗環境介質作用并長期保持良好的使用性能和外觀完全整性 ,從而維持混凝土結構安全 ,正常使用的能力稱為耐久性。混凝土的耐久性主要包括抗修 ,抗凍 ,抗化學腐蝕及預防堿骨科反映等。其中 ,混凝土的抗修 ,抗凍 ,抗侵蝕性與其內部孔隙特征密切相關。如摻入引氣劑 ,使封閉孔數量增加 ,可增高混凝土的抗凍性。(2 混凝土的碳化 (由表及里即空氣中 CO2 與水泥石中 Ca(OH2 在有水條件下發生化學作用 ,生成 CaCO3和水 ,碳化作用對混凝土的影響 :碳化作用使混凝土的碳度降低,減弱了對鋼筋的保護作用。碳化作用還會引起混凝土收縮(碳化收縮。容易使

12、混凝土表面產生微細裂縫。36.混凝土外加劑 (摻量小于等于 5%(1 減水劑混凝土減水劑是指保持混凝土稠度不變的條件下,具有減水增強作用的添加劑。常用的是陰離子表面活性劑。1 減水劑作用機理減水劑提高混凝土 ,拌合物和易性的原因 ,吸附 分散作用和潤滑塑化作用。1、混凝土的定義混凝土是由水泥、石灰、石膏等無機膠結材料合水 ,或瀝青、樹脂等有機膠結料的膠狀物與集料按一定比例配合、攪拌 ,并在一定溫度下養護硬化而成的一種復合材料。土木工程所用的混凝土一般是指以水泥為膠結料配制成的混凝土 ,即以水泥、水及砂、石、適當摻和料、外加劑或輕集料配制成的混凝土。在這種混凝土中水泥與水起膠凝作用 ,集料起骨架

13、填充作用。水泥與水反應后形成堅固的水泥石 ,將集料顆粒牢固的粘結成整體 ,使混凝土具有一定的物理力學性能。由此看出水泥凈漿的質量對混凝土的性能起決定性的作用 ,但由于集料占據混凝土中的大部分體積 ,集料的質量對水泥混凝土的性能也有很大影響。2、混凝土中各級組成材料的作用(1 水泥凈漿膠凝材料 :混凝土的質量主要取決于水泥凈漿,它的主要作用是 :a、包裹集料表面并填充集料的空隙;b、水泥凈漿在混凝土凝結硬化前起潤滑作用,使混凝土拌和物具有適于施工的工作性 ,作為集料之間的潤滑材料;c、使混鏡土具有所需要的強度、耐久性等重要技能,硬化水泥漿的性能主要取決于水泥的性能、水灰比、水泥水化的程度等;(2

14、 集料 :集料是混凝土的主要組成材料,它占據混凝土總體的3/4 以上。集料在混凝土中既有技術上的作用,又有經濟上的意義。它的主要作用是:a、在經濟上 ,它比水泥便宜的多 ,作為廉價的填充材料 ,降低混凝土的成本 ;b、在技術上 ,集料的存在使混凝土比單純的水泥漿具有更高的體積穩定性和更好的耐久性 ;c、集料可以作為調節材料,減少水泥漿的發熱、干縮等不良現象。(3 摻合料的作用 :摻入混凝土的摻合料一般是指摻量大于5%的具有火山灰活性的摻合料。它適量摻入混凝土中的部分取代水泥不僅能節省水泥、降低混凝土成本 , 還能改善混凝土拌和物的和易性 ,提高混凝土的密實性、抗滲性及耐化學腐蝕性等。當前使用最多的火山灰質摻合料是工業廢料粉煤灰。粉煤灰是從燃煤熱電廠的