工学溷凝土和砂浆.pptx
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1、会计学1工学溷凝土和砂浆工学溷凝土和砂浆混凝土搅拌机混凝土搅拌机第1页/共144页振动台振动台第2页/共144页抗压试模抗压试模第3页/共144页 第第第第5 5章章章章 混凝土和砂浆混凝土和砂浆混凝土和砂浆混凝土和砂浆混混凝凝土土是是由由胶胶凝凝材材料料,水水和和粗粗细细集集料料按按适适当当比比例例配配合、拌制成拌和物,经一定时间硬化而成的合、拌制成拌和物,经一定时间硬化而成的人造石材人造石材。低强度混凝土低强度混凝土 2020MPaMPa中强度混凝土中强度混凝土 20 206060MPaMPa高强度混凝土高强度混凝土 6060MPaMPa按密度分按密度分按抗压强度标准值分按抗压强度标准值分
2、(fcu,kfcu,k)重砼重砼 26002600kg/mkg/m3 3普通砼普通砼 1950 195025002500kg/mkg/m3 3轻砼轻砼 1950 1950kg/mkg/m3 3 第4页/共144页v优点抗压强度高、耐久、耐火、维修费用低;原材料丰富、成本低;混凝土拌合物具有良好的可塑性;混凝土与钢筋粘结良好,一般不会锈蚀钢筋。v缺点抗拉强度低(约为抗压强度的1/101/20)、变形性能差;导热系数大约为1.8W/(mK);体积密度大(约为2400kg/m3左右);硬化较缓慢。第5页/共144页正在施工的秦山核电站正在施工的秦山核电站第6页/共144页三峡工程钢筋混凝土重力坝三峡
3、工程钢筋混凝土重力坝喷射混凝土施工喷射混凝土施工第7页/共144页一一一一 水泥砼的组成材料水泥砼的组成材料水泥砼的组成材料水泥砼的组成材料 1.1.1.1.品种品种品种品种五大品种水泥、特种水泥五大品种水泥、特种水泥五大品种水泥、特种水泥五大品种水泥、特种水泥 2.2.2.2.强度等级强度等级强度等级强度等级原则:高对高,低对低原则:高对高,低对低原则:高对高,低对低原则:高对高,低对低 3.3.3.3.用量用量用量用量混凝土配合比设计计算确定混凝土配合比设计计算确定混凝土配合比设计计算确定混凝土配合比设计计算确定第三节第三节 普通水泥砼的组成材普通水泥砼的组成材料料第8页/共144页v品种
4、的选择 配制普通混凝土的水泥品种,应根据混凝土的工程特点或所处的环境条件,结合水泥性能,且考虑当地生产的水泥品种情况等,进行合理地选择。v强度等级的选择原则上,配制高强度等级的混凝土,选择高强度等级的水泥;一般情况下,水泥强度等级为混凝土强度等级的1.11.6倍;配制高强混凝土时,可选择水泥强度等级为混凝土强度等级的0.7-1.1倍左右。(一一)水泥水泥第9页/共144页 5.5.0.2 0.2 集集料料(骨骨料料)1.1.粗集料粗集料(1 1)强度)强度(2 2)坚固性)坚固性(3 3)级配)级配(4 4)最大粒径的选择)最大粒径的选择(5 5)表面特征和形状)表面特征和形状 (6 6)有害
5、杂质的含量)有害杂质的含量(7 7)碱活性检验)碱活性检验2.2.细集料细集料(1 1)级配和细度模数)级配和细度模数(2 2)有害杂质的含量)有害杂质的含量 1 1)含泥量和泥块含量)含泥量和泥块含量 2 2)云母含量)云母含量 3 3)轻物质含量)轻物质含量 4 4)有机质含量)有机质含量 5 5)硫化物和硫酸盐含量)硫化物和硫酸盐含量还还需要测定需要测定表观密度表观密度第10页/共144页v定义 砂是指粒径在4.75mm以下的颗粒。v分类按产源分按技术要求分v类 宜用于强度等级大于C60的混凝土;v类 用于强度等级为C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土;v类 宜用于强度等级小于C3
6、0的混凝土和建筑砂浆。砂天然砂人工砂机制砂混合砂河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等(二)细集料(二)细集料第11页/共144页表观密度、堆积密度及空隙率表观密度、堆积密度及空隙率表观密度表观密度s2500kg/m3;松散堆积密度松散堆积密度so1350kg/m3;空隙率空隙率P47%。第12页/共144页1.颗粒级配颗粒级配(1 1)颗粒级配是指不同粒径颗粒搭)颗粒级配是指不同粒径颗粒搭)颗粒级配是指不同粒径颗粒搭)颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况。配的比例情况。配的比例情况。配的比例情况。(2 2)级配良好的砂,不同粒径颗粒)级配良好的砂,不同粒径颗粒)级配良好的砂,不同粒径颗粒)级配良好
7、的砂,不同粒径颗粒搭配比例适当,其空隙率小,且总搭配比例适当,其空隙率小,且总搭配比例适当,其空隙率小,且总搭配比例适当,其空隙率小,且总表面积小,可以节约水泥或改善混表面积小,可以节约水泥或改善混表面积小,可以节约水泥或改善混表面积小,可以节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性。凝土拌合物的和易性。凝土拌合物的和易性。凝土拌合物的和易性。(3 3)颗粒级配采用筛分法确定,详)颗粒级配采用筛分法确定,详)颗粒级配采用筛分法确定,详)颗粒级配采用筛分法确定,详见实验部分。见实验部分。见实验部分。见实验部分。(4 4)颗粒级配的指标)颗粒级配的指标)颗粒级配的指标)颗粒级配的指标n n级配区级配区级配
8、区级配区 按按按按600m600m筛的累计筛余率的筛的累计筛余率的筛的累计筛余率的筛的累计筛余率的大小,可分为大小,可分为大小,可分为大小,可分为1 1区、区、区、区、2 2区、区、区、区、3 3区共三个级区共三个级区共三个级区共三个级配区。详见下页表。配区。详见下页表。配区。详见下页表。配区。详见下页表。n n级配合格判定级配合格判定级配合格判定级配合格判定 砂的实际级配全部在砂的实际级配全部在砂的实际级配全部在砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内;除任一级配区规定范围内;除任一级配区规定范围内;除任一级配区规定范围内;除4.75mm4.75mm和和和和600600 mm筛档外,可以略有超
9、出,但超筛档外,可以略有超出,但超筛档外,可以略有超出,但超筛档外,可以略有超出,但超出总量应小于出总量应小于出总量应小于出总量应小于5 5。第13页/共144页二、砂的技术质量要求二、砂的技术质量要求方筛孔累计筛余率,1区2区3区9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m010035565358571958010090010025050107041927010090010015025040168555100901)砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比,除4.75mm和600m筛档外,可以略有超出,但超出总量应小于5。2)1区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到
10、10085,2区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到10080,3区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到10075。砂的颗粒级配区第14页/共144页二、砂的技术质量要求二、砂的技术质量要求(5 5)级配的选择)级配的选择)级配的选择)级配的选择n n宜优先选择级配在宜优先选择级配在宜优先选择级配在宜优先选择级配在2 2区的砂;当采用区的砂;当采用区的砂;当采用区的砂;当采用1 1区砂时,应适当提高砂率;当采用区砂时,应适当提高砂率;当采用区砂时,应适当提高砂率;当采用区砂时,应适当提高砂率;当采用3 3区区区区砂时,应适当减小砂率。砂时,应适当减小砂率。砂时,应适当减小砂率。砂时,应
11、适当减小砂率。规格规格n n砂按细度模数大小分为粗砂、中砂按细度模数大小分为粗砂、中砂按细度模数大小分为粗砂、中砂按细度模数大小分为粗砂、中砂砂砂砂、细细细细砂砂砂砂:粗砂:粗砂:粗砂:粗砂 MMx x=3.7=3.73.13.1;中砂;中砂;中砂;中砂 MMx x =3.0=3.02.32.3;细砂;细砂;细砂;细砂 MMx x=2.2=2.21.61.6。n n细度模数按下式计算:细度模数按下式计算:细度模数按下式计算:细度模数按下式计算:式中:式中:式中:式中:MMx x细度模数;细度模数;细度模数;细度模数;A A1 1、A A2 2、A A3 3、A A4 4、A A5 5、A A6
12、 6分分分分别为别为别为别为4.75mm4.75mm、2.36mm2.36mm、1.18mm1.18mm、600600 mm、300300 mm、150150 mm筛的累计筛余筛的累计筛余筛的累计筛余筛的累计筛余百分率,。百分率,。百分率,。百分率,。第15页/共144页3.有害物质含量有害物质含量砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料等杂物,有害物质主要是云母、轻物质、料等杂物,有害物质主要是云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物等。见有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物等。见下表。下表。项项目目指指标标类类类类类类云母(云母(%)(质量计)质量计)1.02.02
13、.0轻物质轻物质(%)(质量计质量计)1.01.01.0有机物有机物(比色法比色法)合格合格合格合格合格合格硫化物及硫酸盐硫化物及硫酸盐(SO3质量质量计计)0.50.50.5氯化物氯化物(氯离子质量计氯离子质量计)0.010.020.06第16页/共144页2.含泥量、泥块含量及石粉含量n n含泥量是指粒径小于含泥量是指粒径小于0.075mm0.075mm的颗的颗粒含量;粒含量;n n泥块含量是指粒径大于泥块含量是指粒径大于1.18mm1.18mm,经,经水洗、手捏后小于水洗、手捏后小于600600 mm的颗粒含的颗粒含量;量;n n石粉含量是指人工砂中粒径小于石粉含量是指人工砂中粒径小于0
14、.075mm0.075mm的颗粒含量。具体指标见的颗粒含量。具体指标见表。表。第17页/共144页项 目指 标类类类含泥量(质量计,%)1.03.05.0泥块含量(质量计,%)01.02.0天然砂含泥量和泥块含量项 目指 标类类类亚甲蓝试验MB值1.40或合格石粉含量(%)3.05.07.0泥块含量(%)01.02.0MB值1.40或不合格石粉含量(%)1.03.05.0泥块含量(%)01.02.0人工砂石粉含量和泥块含量第18页/共144页1.1.1.1.拌和用水水质不纯最常见的危害拌和用水水质不纯最常见的危害拌和用水水质不纯最常见的危害拌和用水水质不纯最常见的危害 影响混凝土的和易性和凝结
15、;影响混凝土的和易性和凝结;影响混凝土的和易性和凝结;影响混凝土的和易性和凝结;有损于混凝土强度发展;有损于混凝土强度发展;有损于混凝土强度发展;有损于混凝土强度发展;降低混凝土耐久性降低混凝土耐久性降低混凝土耐久性降低混凝土耐久性,加快钢筋腐蚀加快钢筋腐蚀加快钢筋腐蚀加快钢筋腐蚀,导致预应力钢筋脆断;导致预应力钢筋脆断;导致预应力钢筋脆断;导致预应力钢筋脆断;使混凝土表面出现污斑等。使混凝土表面出现污斑等。使混凝土表面出现污斑等。使混凝土表面出现污斑等。2.2.2.2.为保证混凝土的质量和耐久性,必须使用合格水。为保证混凝土的质量和耐久性,必须使用合格水。为保证混凝土的质量和耐久性,必须使用
16、合格水。为保证混凝土的质量和耐久性,必须使用合格水。水的分类:水的分类:水的分类:水的分类:饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理 或处置后的工业废水。或处置后的工业废水。或处置后的工业废水。或处置后的工业废水。要求:要求:要求:要求:能饮用的水均能用于制备砼。能饮用的水均能用于制备砼。能饮用的水均能用于制备砼。能饮用的水均能用于制备砼。5.5.0.3 0.3 砼拌和用水砼拌和用水第19页/共144页v定义定义粒径大于粒径大于4.75mm的骨料称为粗骨料。的骨料称为
17、粗骨料。v分类分类按产源分:卵石和碎石按产源分:卵石和碎石按技术要求分:按技术要求分:v类类宜用于强度等级大于宜用于强度等级大于C60的混凝土;的混凝土;v类类用于强度等级为用于强度等级为C30C60及抗冻、抗及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土;渗或其他要求的混凝土;v类类宜用于强度等级小于宜用于强度等级小于C30的混凝土和建的混凝土和建筑砂浆。筑砂浆。(三三)粗集料粗集料第20页/共144页1.强度采用岩石抗压强度和压碎指标两种检验:v岩石抗压强度是将母岩制成50mm50mm50mm立方体试件,在水饱和状态下测定其极限抗压强度值。v压碎指标是将一定质量风干状态下9.5019.0mm的颗粒装入标准
18、圆模内,在压力机上按1kN/s速度均匀加荷至200kN并稳定,卸荷后用2.36mm的筛筛除被压碎的细粉,称出筛余量。按下式计算:式中:Qc压碎指标值;G1试样的质量,g;G2压碎后的筛余量,g。第21页/共144页项 目指 标类类类有机物合格合格合格硫化物及硫酸盐(%)(SO3质量计)0.51.01.02.有害物质含量 卵石、碎石中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块和炉渣等杂物。见下表。第22页/共144页3.颗粒级配为减少空隙率,改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的强度,粗骨料也要求有良好的颗粒级配。粗骨料的颗粒级配有连续级配与间断级配两种。v连续级配是石子由小到大连续分级;v间断级配是指
19、用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒级相配,中间为不连续的级配,由于易产生离析,应用较少。第23页/共144页7.最大粒径粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒级的最大粒径。从结构上考虑 v根据规定,混凝土用粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,且不得超过钢筋最小净间距的3/4;对混凝土实心板,不宜超过板厚的1/3,且不得超过40mm。从施工上考虑 v对泵送混凝土,粗骨料最大粒径与输送管内径之比碎石不宜大于1:3,卵石不宜大于1:2.5,高层建筑宜在1:31:4,超高层建筑宜在1:41:5。从经济上考虑 v当最大粒径小于80mm时,水泥用量随最大粒径减小而增加,当大于150mm后,节约水
20、泥的效果却不明显。第24页/共144页4.针片状颗粒含量针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者;片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径0.4倍者。针片状颗粒不仅本身容易折断,而且会增加骨料的空隙率,使拌合物和易性变差,强度降低。见表。项 目指 标类类类针、片状颗粒(%)(质量计)51525碎石、卵石针片状颗粒含量第25页/共144页(四)、拌合用水的技术质量要求v混凝土拌合和养护用水按水源不同分为饮用水、地表水、地下水和经适当处理的工业用水。v拌制和养护混凝土宜采用饮用水,当采用其它来源水时,应符合混凝土拌合用水标准(JGJ631989)的规定。第26页/共144页 1.1.1.
21、1.外加剂的定义外加剂的定义外加剂的定义外加剂的定义 在拌制砼过程中掺入能改善砼性能的物质,一般掺量在拌制砼过程中掺入能改善砼性能的物质,一般掺量在拌制砼过程中掺入能改善砼性能的物质,一般掺量在拌制砼过程中掺入能改善砼性能的物质,一般掺量 不大于水泥质量的不大于水泥质量的不大于水泥质量的不大于水泥质量的5%5%5%5%。(砼第五组分)(砼第五组分)(砼第五组分)(砼第五组分)2.2.2.2.功能功能功能功能:(1 1 1 1)改善流变性能)改善流变性能)改善流变性能)改善流变性能(减水剂、引气剂、泵送剂、保水剂、灌浆剂等)(减水剂、引气剂、泵送剂、保水剂、灌浆剂等)(减水剂、引气剂、泵送剂、保
22、水剂、灌浆剂等)(减水剂、引气剂、泵送剂、保水剂、灌浆剂等)(2 2 2 2)调节凝结时间)调节凝结时间)调节凝结时间)调节凝结时间 硬化性能硬化性能硬化性能硬化性能(缓凝剂、早强剂、速凝剂等缓凝剂、早强剂、速凝剂等缓凝剂、早强剂、速凝剂等缓凝剂、早强剂、速凝剂等)(3 3 3 3)改善耐久性)改善耐久性)改善耐久性)改善耐久性(引气剂、阻锈剂、防水剂等引气剂、阻锈剂、防水剂等引气剂、阻锈剂、防水剂等引气剂、阻锈剂、防水剂等)(4 4 4 4)改善其他性能)改善其他性能)改善其他性能)改善其他性能(加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、碱加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、碱加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色
23、剂、碱加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、碱-集料反应集料反应集料反应集料反应 抑制剂等抑制剂等抑制剂等抑制剂等)3.3.3.3.掺加方法:掺加方法:掺加方法:掺加方法:先掺法、后掺法、同掺法。先掺法、后掺法、同掺法。先掺法、后掺法、同掺法。先掺法、后掺法、同掺法。第27页/共144页 4.4.4.4.常用外加剂常用外加剂常用外加剂常用外加剂 (1 1 1 1)减水剂)减水剂)减水剂)减水剂 1 1 1 1)技术经济效益)技术经济效益)技术经济效益)技术经济效益 工作性、水泥用量不变工作性、水泥用量不变工作性、水泥用量不变工作性、水泥用量不变,可以减少用水量可以减少用水量可以减少用水量可以减少用水
24、量,提高混凝土强度提高混凝土强度提高混凝土强度提高混凝土强度 用水量、水泥用量不变用水量、水泥用量不变用水量、水泥用量不变用水量、水泥用量不变,可增大混凝土的流变性可增大混凝土的流变性可增大混凝土的流变性可增大混凝土的流变性 工作性、强度不变工作性、强度不变工作性、强度不变工作性、强度不变,可节约水泥用量可节约水泥用量可节约水泥用量可节约水泥用量第28页/共144页 2 2 2 2)减水剂的种类)减水剂的种类)减水剂的种类)减水剂的种类 木质素磺酸盐类木质素磺酸盐类木质素磺酸盐类木质素磺酸盐类 聚烷基芳族磺酸盐类聚烷基芳族磺酸盐类聚烷基芳族磺酸盐类聚烷基芳族磺酸盐类 三氯氰氨胶甲醛树脂磺酸盐类
25、三氯氰氨胶甲醛树脂磺酸盐类三氯氰氨胶甲醛树脂磺酸盐类三氯氰氨胶甲醛树脂磺酸盐类 3 3 3 3)注意)注意)注意)注意 掺量为水泥量的掺量为水泥量的掺量为水泥量的掺量为水泥量的0.5%0.5%0.5%0.5%1.0%1.0%1.0%1.0%,减水率为,减水率为,减水率为,减水率为10%10%10%10%27%27%27%27%;28 28 28 28d d d d强度提高强度提高强度提高强度提高30%30%30%30%50%50%50%50%;当水泥用量相同和强度相近时,可使塑性混凝土的坍落度增加当水泥用量相同和强度相近时,可使塑性混凝土的坍落度增加当水泥用量相同和强度相近时,可使塑性混凝土的
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