《建筑材料與檢測(cè)》課件-3.2 混凝土主要技術(shù)性質(zhì)檢測(cè)

建筑材料與檢測(cè)混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)1、混凝土配合比的表示方法混凝土配合比設(shè)計(jì)是確定1m3混凝土中各組成材料的質(zhì)量或比例關(guān)系。例如1m3混凝土中膠凝材料300kg，水180kg，砂720kg，石子1200kg，1m3混凝土總質(zhì)量為2400kg?；蛸|(zhì)量比例為：膠凝材料：砂：石：水=1：2.40：4.00：0.60。以每1m3混凝土中各組成材料的質(zhì)量（kg/m3)表示材料名稱水泥砂石水Kg/m33007201200180以單位質(zhì)量水泥（1.00）與各種材料之間的比例表示材料名稱水泥砂石水比例1.002.44.00.6混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)2、基本要求滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)。滿足工程所處環(huán)境要求的混凝土耐久性。滿足混凝土施工所要求的和易性。在滿足上述3個(gè)條件前提下，做到節(jié)約水泥、經(jīng)濟(jì)合理。混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)3、資料準(zhǔn)備了解混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)，確定混凝土配制強(qiáng)度，由配制強(qiáng)度確定滿足強(qiáng)度的水膠比。了解工程所處環(huán)境要求的混凝土耐久性，確定滿足耐久性的水膠比和最小水泥用量。了解混凝土施工所要求的和易性及施工工藝，確定坍落度；了解構(gòu)件尺寸、凈間距等確定最大骨料粒徑。掌握原材料的性能指標(biāo)，包括：水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、密度；砂、石骨料的種類、表觀密度、級(jí)配、最大粒徑；拌合用水的水質(zhì)情況；外加劑的品種、性能、適宜摻量，確定配合比?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)的基本知識(shí)4、配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)重要參數(shù)1、水灰比（水膠比）W/C（B）水與水泥（膠凝材料）之間的比例。2、單位體積用水量mw水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系。3、砂率βs砂與砂、石骨料之間的比例關(guān)系?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)的基本知識(shí)5、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟初步計(jì)算配合比基準(zhǔn)配合比實(shí)驗(yàn)室配合比施工配合比理論計(jì)算調(diào)整坍落度校核強(qiáng)度、耐久性扣減工地砂石含水量確定混凝土配制強(qiáng)度f(wàn)cu,0確定水灰比w/c確定用水量W0

確定水泥用量C0

確定砂率βs確定砂石用量S0,G0混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)1、初步計(jì)算配合比1.1確定配制強(qiáng)度（依據(jù)是JGJ55-2011規(guī)范）根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ55-2011)規(guī)定，當(dāng)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí)，混凝土配制強(qiáng)度可按下式計(jì)算：fcu,o≥fcu,k+1.645σ混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)式中:fcu,o：混凝土配制強(qiáng)度(MPa)；fcu,k：混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，這里取混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值(MPa)；σ：混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)。當(dāng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不小于C60時(shí)，配制強(qiáng)度應(yīng)按下式確定：fcu,o≥fcu,k+1.645σ混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值≤C20C25-C45C50-C55σ/MPa4.05.06.0fcu,o≥1.15fcu,k混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)1.2、初步確定水膠比（W/C)確定水灰比W/C需要經(jīng)過(guò)“一算一比”，即先依據(jù)鮑羅米公式計(jì)算水灰比的理論值，再根據(jù)混凝土最大水膠比（JGJ55-2011）經(jīng)驗(yàn)值（表4-28）進(jìn)行耐久性對(duì)比校核，取計(jì)算理論值和規(guī)范經(jīng)驗(yàn)值中的最小值作為初步配合比設(shè)計(jì)的水灰比值。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí)，混凝土水膠比宜按下式計(jì)算。

混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)表4-26回歸系數(shù)（????????）取值表系數(shù)/粗骨料品種碎石卵石????0.530.49????0.200.13混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)1.3、選取每1m3混凝土的用水量（mw0）干硬性或塑性混凝土的用水量確定：每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量應(yīng)符合下列規(guī)定：混凝土水膠比在0.40~0.80范圍時(shí)，應(yīng)根據(jù)粗骨料的品種、最大粒徑及施工要求的混凝土拌合物稠度，按表4-30和4-31選?。换炷了z比小于0.40時(shí)，可通過(guò)試驗(yàn)確定。混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)摻外加劑的用水量確定先確定不摻外加劑的用水量mwo，然后根據(jù)外加劑的減水率β，確定摻外加劑的實(shí)際用水量：

式中：mw0：計(jì)算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3）；m‘w0：未摻外加劑時(shí)推定的滿足實(shí)際坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3），以表4-31中90mm坍落度的用水量為基礎(chǔ)，按每增大20mm坍落度相應(yīng)增加5kg/m3用水量來(lái)計(jì)算，當(dāng)坍落度增大到180mm以上時(shí)，隨坍落度相應(yīng)增加的用水量可減少；β：外加劑摻量（%），應(yīng)經(jīng)混凝土試驗(yàn)確定?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)的基本知識(shí)拌合物稠度卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大公稱粒徑（mm）項(xiàng)目指標(biāo)10.020.040.016.020.040.0維勃稠度（s）16~2017516014518017015511~151801651501851751605~10185170155190180165拌合物稠度卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大公稱粒徑（mm）項(xiàng)目指標(biāo)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）混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)1.4、計(jì)算1m3混凝土的膠凝材料用量（mc0）確定膠凝材料用量也需要經(jīng)過(guò)“一算一比”，即先依據(jù)水膠比和用水量的理論值推導(dǎo)得出膠凝材料用量的理論值，如式（4-5）再根據(jù)混凝土最小膠凝材料用量(J55-2011)經(jīng)驗(yàn)值（表4-29）進(jìn)行耐久性對(duì)比校核，取計(jì)算理論值和規(guī)范經(jīng)驗(yàn)值中的最大值作為初步配合比設(shè)計(jì)的膠凝材料用量。

式中：mb0：計(jì)算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量(kg/m3)；mw0：計(jì)算配合比每立方米混凝土的用水量(kg/m3)；W/B：混凝土水膠比?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)的基本知識(shí)1.5、砂率值（βs）的確定砂率應(yīng)根據(jù)骨料的技術(shù)指標(biāo)、混凝土拌合物性能和施工要求，參考既有歷史資料確定。當(dāng)缺乏砂率的歷史資料時(shí)，混凝土砂率的去頂應(yīng)符合下列規(guī)定：坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定；坍落度為10mm~60mm的混凝土，其砂率可根據(jù)粗骨料品種、最大公稱粒徑及水膠比按表4-31選取；坍落度大于60mm的混凝土，其砂率可經(jīng)試驗(yàn)確定，也可在表4-32的基礎(chǔ)上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1%的幅度予以調(diào)整。混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識(shí)1.6、砂、石用量（mso

）及（mgo

）確定（1）質(zhì)量法：1m3混凝士拌合物的質(zhì)量(即表觀密度)等于1m3混凝土各組成材料的質(zhì)量之和。當(dāng)原材料性能比較穩(wěn)定時(shí)，拌合物的表觀密度將接近一個(gè)固定值，這樣就可先假設(shè)一個(gè)1m3混凝土拌合物的質(zhì)量值（即表觀密度）。列出式(4.20)根據(jù)已知的砂率及定義列出式(4.21)，解聯(lián)立關(guān)系式，便可求出粗、細(xì)骨料的用量。

式中mcp-1m3混凝土拌合物的假定質(zhì)量，kg,其值可取2350kg~2450kg?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)的基本知識(shí)（2）體積法：1m3（1000L）混凝土體積等于各組成材料所占的體積與混凝土中所含空氣體積之和。據(jù)此可列出式（4.22）和式（4.23）。解聯(lián)立關(guān)系式，便可求出粗、細(xì)骨料的用量。

課程小結(jié)了解混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟掌握混凝土初步配合比的計(jì)算建筑材料與檢測(cè)新拌混凝土和易性課程導(dǎo)入工人師傅們正在澆筑混凝土以及攤平混凝土同學(xué)們通過(guò)圖片看到了什么？新拌混凝土和易性新拌混凝土和易性和易性是指由水泥漿和骨料拌和而成的混凝土拌和物，在一定的施工條件下，便于各種施工工序（拌合、運(yùn)輸、澆灌和振搗）的操作，以保證獲得均勻密實(shí)的混凝土的性能。新拌混凝土和易性拌混凝土和易性的內(nèi)容流動(dòng)性粘聚性保水性新拌混凝土和易性流動(dòng)性流動(dòng)性指新拌混凝土在自重或施工機(jī)械振搗的作用下，易于產(chǎn)生流動(dòng)，并能均勻密實(shí)地填滿模型的性能。其大小反映新拌混凝土的稀稠程度，關(guān)系著施工振搗的難易和澆筑的質(zhì)量。拌和物流動(dòng)性好，則操作方便，容易成型和振搗密實(shí)。新拌混凝土和易性粘聚性粘聚性也稱抗離析性，新拌混凝土有一定的粘聚力，在運(yùn)輸及澆筑過(guò)程中不易出現(xiàn)分層離析，能保持整體均勻的性能。粘聚性不好的拌和物，砂漿與石子容易分離，振搗后會(huì)出現(xiàn)蜂窩、空洞等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程質(zhì)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，不致產(chǎn)生大量泌水的性質(zhì)。新拌混凝土中，只有約20％～25％的拌和用水用于水泥水化，其余拌和水是為了使拌和物具有足夠的流動(dòng)性，便于施工澆筑。因此，如果新拌混凝土保水性差，在運(yùn)輸、澆筑、振搗中，在凝結(jié)硬化前很容易泌水。泌水是指一部分水分從混凝土內(nèi)部析出，形成毛細(xì)管孔隙即滲水通道，或水分及泡沫等輕物質(zhì)浮在表面，引起混凝土表面疏松，或水分停留在石子及鋼筋的下面形成水隙，削弱水泥漿與石子及鋼筋的粘結(jié)能力，影響混凝土的質(zhì)量。新拌混凝土和易性新拌混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性三者關(guān)系一般來(lái)說(shuō)，流動(dòng)性大的拌和物，其粘聚性及保水性相對(duì)較差。所謂新拌混凝土具有良好的和易性，就是其流動(dòng)性、粘聚性及保水性都較好地滿足具體施工工藝的要求。課程小結(jié)新拌混凝土和易性的定義新拌混凝土和易性包括流動(dòng)性、粘聚性及保水性流動(dòng)性、粘聚性及保水性三者之間的關(guān)系效果檢驗(yàn)下面是一道二級(jí)建造師的題目，請(qǐng)同學(xué)們課后完成習(xí)?；炷涟韬臀锏暮鸵仔允且豁?xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，它包括()等幾方面的含義。A.流動(dòng)性B.耐久性C.黏聚性D.飽和度E.保水性建筑材料與檢測(cè)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的含義、影響因素課程導(dǎo)入同學(xué)們通過(guò)圖片看到了什么？為了在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中貫徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到安全、適用、經(jīng)濟(jì)，保證質(zhì)量，由住建部發(fā)布了《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》GB50010-2010，該標(biāo)準(zhǔn)并于2011年7月1日起開始實(shí)施。混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的含義混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的含義混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。按照GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，普通混凝土劃分為十四個(gè)等級(jí)，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。例如，強(qiáng)度等級(jí)為C30的混凝土是指30MPa≤fcu，k<35MPa?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度影響因素混凝土受壓破壞可能有以下三種形式：骨料與水泥石界面的粘結(jié)破壞骨料本身發(fā)生劈裂破壞水泥石本身的破壞混凝土立方體抗壓強(qiáng)度影響因素（1）水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比的影響

fcu,0——混凝土28天齡期立方體抗壓強(qiáng)度；fce——水泥實(shí)際強(qiáng)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混凝土立方體抗壓強(qiáng)度影響因素（2）骨料的影響水泥石與骨料的粘結(jié)力除了受水泥石強(qiáng)度的影響外，還與骨料（尤其是粗骨料）的表面狀況有關(guān)。碎石表面粗糙，粘結(jié)力比較大，卵石表面光滑，粘結(jié)力比較小。因而在水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比相同的條件下，碎石混凝土的強(qiáng)度往往高于卵石混凝土。混凝土立方體抗壓強(qiáng)度影響因素（3）齡期對(duì)強(qiáng)度的影響混凝土立方體抗壓強(qiáng)度影響因素（4）養(yǎng)護(hù)溫度和濕度對(duì)強(qiáng)度的影響?zhàn)B護(hù)環(huán)境溫度高，水泥水化速度加快，混凝土早期強(qiáng)度高；反之亦然。若溫度在冰點(diǎn)以下，不但水泥水化停止，而且有可能因冰凍導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度嚴(yán)重降低，尤其是早期混凝土應(yīng)特別加強(qiáng)防凍措施。為加快水泥的水化速度，采用濕熱養(yǎng)護(hù)的方法，即蒸氣養(yǎng)護(hù)或蒸壓養(yǎng)護(hù)。相對(duì)濕度低，混凝土中的水份揮發(fā)快，混凝土因缺水而停止水化，強(qiáng)度發(fā)展受阻。另一方面，混凝土在強(qiáng)度較低時(shí)失水過(guò)快，極易引起干縮，影響混凝土耐久性。一般在混凝土澆筑完畢后12h內(nèi)應(yīng)開始對(duì)混凝土加以覆蓋或澆水。課程小結(jié)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的含義混凝土立方體抗壓強(qiáng)度影響因素：水泥等級(jí)和水灰比骨料齡期養(yǎng)護(hù)溫度和濕度效果檢驗(yàn)下面是一道計(jì)算題，請(qǐng)同學(xué)們課后完成。配制混凝土?xí)r，制作10cm×10cm×10cm立方體試件３塊，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)7d后，測(cè)得破壞荷載分別為140N、135N、140N。試估算該混凝土28d的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度？建筑材料與檢測(cè)混凝土拌合物的和易性及其檢測(cè)混凝土應(yīng)用混凝土應(yīng)用混凝土應(yīng)用民族自豪感民族自信心混凝土應(yīng)用水泥漿：潤(rùn)滑、膠結(jié)骨料：支撐、骨架外加劑摻合料改善性能混凝土應(yīng)用什么是混凝土拌合物的和易性？混凝土應(yīng)用易于攪拌易于澆筑易于搗實(shí)易于運(yùn)輸混凝土應(yīng)用和易性的概念和易性是指混凝土拌和物在一定施工條件下，便于操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)混凝土的性能。和易性是一個(gè)綜合性能，包括三方面涵義：流動(dòng)性、粘聚性、保水性。流動(dòng)性（即稠度）：流動(dòng)性是指混凝土拌和物在自重或施工機(jī)械振動(dòng)作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模板的性能?；炷吝^(guò)稠，流動(dòng)性差，難以振搗密實(shí)，造成混凝土內(nèi)部出現(xiàn)孔洞；混凝土過(guò)稀，流動(dòng)性好，但振搗后易分層離析，硬化后會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量不均勻現(xiàn)象。粘聚性：粘聚性是指混凝土拌和物之間有一定粘聚力，在運(yùn)輸、澆筑過(guò)程中，保持均勻整體的性能。粘聚性差，易產(chǎn)生離析、泌水，硬化后會(huì)出現(xiàn)蜂窩、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、不易產(chǎn)生泌水的性能。保水性差的拌和物，振實(shí)后水分泌出、上浮，影響混凝土的密實(shí)性，同時(shí)降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性?；炷涟韬衔锏暮鸵仔栽趺礄z測(cè)？混凝土應(yīng)用混凝土拌和物的流動(dòng)性，可用“坍落度”或“維勃稠度”指標(biāo)表示。維勃稠度測(cè)定混凝土拌合物坍落度測(cè)定檢測(cè)由普通水泥3.20kg，飲用水1.85kg，中砂6.30kg，碎石12.65kg拌制而成的混凝土的和易性。要求：通過(guò)坍落度值試驗(yàn)方法，檢測(cè)混凝土的坍落度值，并觀察混凝土的黏聚性和保水性?；炷翍?yīng)用任務(wù)單材料準(zhǔn)備1.施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)商品混凝土的取樣同一組混凝土拌合物的取樣應(yīng)從同一盤混凝土或同一車混凝土中取樣。取樣量應(yīng)多于試驗(yàn)所需量的1.5倍，且不宜小于20L。混凝土拌合物的取樣應(yīng)具有代表性，宜采用多次采樣的方法。一般在同一盤混凝土或同一車混凝土中的約1/4處、1/2處和3/4處之間分別取樣，從第一次取樣到最后一次取樣不宜超過(guò)15min，然后人工攪拌均勻。材料準(zhǔn)備2.試驗(yàn)室制備混凝土拌合物試樣——進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)檢測(cè)和易性機(jī)械攪拌手動(dòng)攪拌儀器準(zhǔn)備坍落度筒：用2～3mm厚的鐵皮制成，筒內(nèi)壁必須光滑，形狀尺寸如圖4.5。搗棒：直徑16mm、長(zhǎng)650mm，一端為彈頭形的金屬棒。300mm鋼尺2把、40mm孔徑篩、裝料漏斗、鏝刀、小鐵鏟、溫度計(jì)等。試驗(yàn)步驟按前面規(guī)定拌制混凝土拌和物。若骨料粒徑超過(guò)40mm，應(yīng)采用濕篩法剔除。注：濕篩法是對(duì)剛拌制好的混凝土拌和物，按試驗(yàn)所規(guī)定的最大骨料粒徑選用對(duì)應(yīng)的孔徑篩進(jìn)行濕篩，篩除超過(guò)規(guī)定粒徑的骨料，再用人工將篩下的混凝土拌和物翻拌均勻的方法。將坍落度筒沖洗干凈并保持濕潤(rùn)，放在測(cè)量用的鋼板上，雙腳踏緊踏板。將混凝土拌和物用小鐵鏟通過(guò)裝料漏斗分3層裝入筒內(nèi)，每層體積大致相等。底層厚約70mm，中層厚約90mm。每裝一層，用搗棒在筒內(nèi)從邊緣到中心按螺旋形均勻插搗25次。插搗深度：底層應(yīng)穿透該層，中、上層應(yīng)分別插進(jìn)其下層約10～20mm。試驗(yàn)步驟上層插搗完畢，取下裝料漏斗，用鏝刀將混凝土拌和物沿筒口抹平，并清除筒外周圍的混凝土。將坍落度筒徐徐豎直提起，輕放于試樣旁邊。當(dāng)試樣不