土木工程材料第四章混凝土PPT课件

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建筑材料混凝土概述(PPT 39页)

10~0 15~0 25~0 40~16 85~55 100~90
建筑材料讲稿
2020/4/17
第四章混凝土 §4-2 混凝土的组成材料二、细骨料（砂）： 3．颗粒形状及表面持征 · 细骨料的颗粒形状及表面待征会影响其与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性。山砂的颗粒多具有棱角，表面租糙，与水泥粘结较好，用它拌制的混凝土强度较高，但拌合物的流动性较差；河砂、海砂，其颗粒多呈圆形，表面光滑，与水泥的粘结较差，用来拌制混凝土，混凝土的强度则较低，但拌合物的流动性较好。
4.75ｍｍ的岩石颗粒（砂）称为细骨料。其作用是填充粗骨料空隙，减少水泥浆干缩。
１、有害物质及含量：
表 4 -2 砂中有害杂质含量的规定（ G B /T 1 4 6 8 4 -2 0 0 1 ）
项目
品质要求（按质量计）（ % ）
I类
II 类
III 类
含泥量
＜
1 .0
3 .0
5.0
泥块含量
0
＜ 1.0
＜ 2.0
云母含量＜
1 .0
2 .0
2 .0
轻物质
＜
1 .0
1 .0
1 .0
有机物含量
合格
合格
合格
硫化物、硫酸盐
0 .5
0 .5
0 .5
（ＳＯ３）＜
氯化物
＜
0 .0 1
0 .0 2
0 .0 6
2020/4/17
2020/4/17
第四章混凝土 §4-2 混凝土的组成材料
绘制级配曲线——判断颗粒级配
2020/4/17
2020/4/17

建筑材料PPT课件-4混凝土

4.1.2 分类
1、按体积密度分类混凝土可分为重混凝土、普通混凝土、轻混凝土。（1）重混凝土
重混凝土（防辐射混凝土）是采用密度很大的重晶石、铁矿石、钢屑等重骨料和坝泥、锶水泥等重水泥配制而成。用作核能工程的屏蔽结构材料。体积密度＞2800㎏/m³。（2）普通混凝土
普通混凝土是用普通的天然砂石为骨料配制而成。用作各种建筑的承重结构材料。体积密度为2000～2800㎏ /m³。
3、按用途分类混凝土可分为结构混凝土、装饰～、防水～、耐
酸～、道路～、大体积～、防辐射～、膨胀～等。
4、按生产和施工方法分类
按生产和施工方法可分为预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、真空脱水混凝土、离心混凝土、水下不分散混凝土、压力灌浆混凝土等。
5、按强度等级分类
一般情况下（C30以下），水泥强度为混凝土强度的1.5-2.0倍较合适（高强度混凝土可取 0.9-1.5）。若采用某些措施（如掺减水剂和掺合材料），情况则大不相同，用42.5级的水泥也能配制C60-C80的混凝土，其规律主要受水灰比控制。
【例1】为什么不宜用高强度等级水泥配制低强度等级的混凝土？为什么不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土？
4.1 混凝土概述
本节主要内容：
4.1.1 混凝土的定义 4.1.2 混凝土的分类 4.1.3 混凝土的生产
4.1.1 定义
混凝土是指由胶凝材料(胶结料)，粗、细骨料（集料），水与其他材料，按适当比例配制并硬化而成的具有所需的形体、强度和耐久性的人造石材。即由多种性能不同的材料组合而成的复合材料。
4. 养护
混凝土养护的目的在于创造适当的温湿度条件，保证或加速混凝土的正常硬化。不同的养护方法对混凝土性能有不同影响。常用的养护方法有自然养护、蒸汽养护、干湿热养护、蒸压养护、电热养护、红外线养护和太阳能养护等。养护经历的时间称养护周期。为了便于比较，规定测定混凝土性能的试件必须在标准条件下进行养护。我国采用的标准养护条件是：Ⅰ级水平控制温度为20±2℃，Ⅱ 级水平控制温度为20±5℃，标准养护时间为28天；湿度不低于95%。

土木工程材料第四章混凝土PPT学习教案

第12页/共116页
3、粗骨料强度
(1)岩石抗压强度:
将母岩制成50mm×50mm×50mm的立方体试件或Ф50mm×50mm的圆柱体试件，在水中浸泡 48h以后，取出擦干表面水分，测得其在饱和水状态下的抗压强度值。
(2)压碎指标值:
δ
a
m0 m1 m0
100%
第13页/共116页
4、骨料的坚固性
第26页/共116页
抗压试验
第27页/共116页
3、轴心抗压强度混凝土的强度等级只是评价混凝土力学性能的
依据，为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构的实际情况，在钢筋混凝土结构计算中，计算轴心受压构件（如柱子）时都采用轴心抗呀强度作为标准试件，测定其标养28天的抗压强度值。
采用150150300mm棱柱体作为标准试件，也可用非标准试件，但高宽比应在2∽3的范围里。
21℃
4℃
13℃
03 7
1
2
2 龄期
4
1
8
养护温度对混凝土强度的影响
第34页/共116页
湿度的影响
第35页/共116页
提高混凝土强度的措施
1、高标号的水泥和快硬早强水泥 2、干硬性混凝土 3、湿热处理
蒸汽养护：将混凝土放在温度低于100℃常压蒸汽中进行养护。一般16~20h。蒸压养护：将混凝土构件放在125℃及8atm的压蒸锅内进行养护。 4、采用机械搅拌和振捣 5、掺外加剂、掺合料
第8页/共116页
筛孔尺寸
10 mm 5 mm 2.50 mm 1.25 mm 0.63 mm 0.315 mm 0.16 mm
筛分曲线
I区
0 10-0 35-5 65-35 85-71 95-80 100-90

4水泥混凝土1ppt - 福州大学土木工程材料

(2)检测
天然砂的坚固性采用Na2SO4溶液法进行检验，砂样经5次循环后其质量损失应符合国家标准标定。其中I类、II类砂质量损失均小于8％，II类砂质量损失均小于10％。
使Na2SO4溶液渗入骨料中的孔隙中，然后取之试样进行烘烤，使孔隙中的溶液结晶而产生膨胀作用，如此反复循环5次。
人工砂的坚固性用压碎指标检验。
对比教材P81表4-2知：
= 1.87
∵0.6 mm累计筛余落在Ⅲ区，∴按Ⅲ区评定。但0.3 mm累计筛余未落在
Ⅲ区，超分界线︱55－49︱%= 6%＞5%，级配不合格，细砂不能单独用于
配制砼。
⑵ 粗砂的细度与级配
筛孔尺寸(mm) 4.75
筛余量（g）
50
分计筛余（%） 10
累计筛余（%） 10
a6=20/500=4
累计筛余（％）
A1=a1=1 A2=A1+ a2=21 A3=A2+ a3=51 A4=A3+ a4=80 A5=A4+ a5=96 A6=A5+ a6=100
计算细度模数：
Mx （A2 A3 A4 A5 A6） 5A1 100 A1
（21 51 80 96 100） 5 3.43 100 1
→ 0.43 ≤ x ≤ 1.44
1.18mm ：10 ≤ 10x + 70(1 －x) ≤ 50 → 0.33 ≤ x ≤ 1
0.60mm ：41 ≤ 25x + 85(1－x) ≤ 70 → 0.25 ≤ x ≤ 0.73
0.30mm ：70 ≤ 49x + 95(1－x) ≤ 92 → 0.065 ≤ x ≤ 0.54
筛孔尺寸(mm) 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15

土木工程材料课件第4章(水泥混合料)

8.0
2020/11/9
（2）废品水泥和不合格水泥
GB175-1999《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》规定：凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合本标准规定时，均为废品。凡细度、终凝时间中任一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。
• 1）硅酸盐水泥熟料的矿物组成
主要矿物组成
分子式
名称分子简式
3CaO·SiO2
硅酸三钙
C3S
2CaO·SiO2
硅酸二钙
C2S
3CaO·Al2O3
铝酸三钙
C3A
4CaO·Al2O3·Fe2O3 铁铝酸四钙
C4AF
2020/11/9
注意
• 水泥中的其它成分：游离 CaO 和MgO ❖ 原因：石灰石质原料富含 CaC3O和MgC3O
γc——水泥富裕系数，1.0～1.5 c.分类：普通型、早强型
2020/11/9
强度
水泥强度是水泥的主要技术性质，是评定其质量的主要指标。水泥强度测定按国家标准GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》进行(详见实验部分)。强度等级按3d和28d的抗压强度和抗折强度来划分，分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R六个等级，有代号R 的为早强型水泥。各等级的强度值不得低于国家标准GB 175的规定(如表4-2所示)。
水化产物大量生成，水泥凝结。第三阶段：
指24h以后直到水化结束。所有水化产物生成，数量不断增加，结构更加致密，强度不断提高。
2020/11/9

建筑材料之混凝土培训演示课件(ppt61张)

施工操作(拌合、运输、浇注、捣实)并能获致质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合的技术性质，包括有流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。
第四章混凝土
§4-3 混凝土的主要技术性质
一、混凝土拌和物的和易性：流动性指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。粘聚性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。发生泌水现象的混凝土拌合物，由于水分分泌出来会形成容易透水的孔隙，而影响混凝土的密实性，降低质量。
采用碎石：A=0.46 采用卵石：A=0.48
B＝0.07 B =0.33
第四章混凝土 §4-3 混凝素：
⑵骨料的影响：碎石混凝土强度高于卵石混凝土强度
⑶外加剂：掺入外加剂可改变混凝土强度及强度发展规律。
⑷养护条件：温度：4～40度，温度升高则强度增加
如：C15，C20，C25，C30，……，C80。 3、轴心抗压强度：即棱柱体抗压强度，小于立方体抗压强度
（对于边长为 100ｍｍ的立方体试件，换算系数为0.95；边长为 200ｍｍ的立方体试件，换算系数为1.05）。
第四章混凝土
§4-3 混凝土的主要技术性质
二、混凝土的强度 4、影响混凝土抗压强度的主要因素： ⑴水泥强度和水灰比混凝土强度公式：fcu = A fce（ WC －B） fcu——混凝土28天龄期抗压强度，Mpa fCce——水泥的实际强度 W 混凝土中水泥与水的用量比，即灰水比 A、B—— 回归系数（经验系数）
第四章混凝土
§4-3 混凝土的主要技术性质

土木工程材料课件-混凝土

砂率对混凝土坍落度的影响
二、混凝土的强度

混凝土立方体抗压强度及强度等级混凝土轴心抗压强度混凝土的抗拉强度
(一)混凝土立方体抗压强度及强度等级
1.立方体抗压强度

GB/T 50081－2002 规定，按标准方法制作的试件，在标准条件养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度，以fcu表示。
发展规律：其收缩量是随混凝土硬化龄期的延长而增加，一般在混凝土成型后40天左右增长较快，以后逐渐趋于稳定。

影响：化学收缩值很小（小于1％），但是不可恢复，对混凝土结构没有破坏作用，但在混凝土内部可能产生微细裂缝。
干湿变形

定义：由于混凝土周围环境湿度的变化，会引起混凝土的干湿变形，表现为干缩湿胀。原因：混凝土在干燥过程中，由于毛细孔水的蒸发，使毛细孔中形成负压，随着空气湿度的降低负压逐渐增大，产生收缩力，导致混凝土收缩。同时，凝胶体颗粒的吸附水也发生部分蒸发，凝胶体因失水而产生紧缩。
砂的筛分曲线
细度模数的计算
( A2 A3 A4 A5 A6 ) 5 A1 MX 100 A1
Mx为3.7~3.1为粗砂，3.0~2.3为中砂，2.2~1.6 为细砂。
三、粗骨料技术要求有害杂质含量针片状颗粒含量强度颗粒级配与最大粒径坚固性
温度变形
定义：混凝土随着温度的变化产生热胀冷缩的变形。指标：混凝土的温度线膨胀系数为（1～1.5） ×10-5/℃。危害：温度变形对大体积混凝土及大面积混凝土工程极为不利，易使这些混凝土造成温度裂缝。
短期荷载作用下的变形
长期荷载作用下的变形—徐变
四、硬化混凝土的耐久性

第四部分混凝土CONCRETE教学课件

4.3混凝土配合比设计的步骤 4.3.1设计的基本资料 ①混凝土的强度等级、施工管理水平， ②对混凝土耐久性要求， ③原材料品种及其物理力学性质， ④混凝土的部位、结构构造情况、施工条件等。 4.3.2．初步配合比计算（１）确定试配强度（fcu,0）
fcu， 0 fcu，k 1.645
（２）计算水灰比（W/C）根据强度公式计算水灰比：
项目
指标
10
20 31.5 40
16
20 31.5 40
坍 10~30 190 170 160 150 200 185 175 165
落 30~50 200 180 170 160 210 195 185 175 度 50~70 210 190 180 170 220 205 195 185 (㎜) 70~90 215 195 185 175 230 215 205 195
P N 0 100% N
3.3 混凝土配制强度在施工中配制混凝土时，如果所配
制混凝土的强度平均值（ f ）等于设计强度
（fcu,ｋ），则由图4—6可知，这时混凝土强度保证率只有50％。因此，为了保证工程混凝土具有设计所要求的 95％强度保证率，在进行混凝土配合比设计时，必须使混凝土的配制强度大于设计强度（fcu,ｋ）。
W
f a • ce
C fcu,0 a • f b • ce
式中fcu,0——混凝土试配强度, ＭＰa； fce——水泥28d的实测强度,ＭＰa； αa,αb—回归系数，与骨料品种、水
泥品种有关，其数值可通过试验求得。
《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55—2000）
提供的αa 、αb 经验值为：采用碎石：αa=0.46 采用卵石：αa=0.48

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a5
0.16
a6
累计筛余，%
A1= a1 A2 = a1+ a2 A3 = a1+ a2 + a3 A4 = a1+ a2 + a3 + a4 A5 = a1+ a2 + a3 + a4 + a5 A6 = a1+ a2 + a3 + a4 + a5 + a6
细度模数的计算
3.7-3.1为粗砂 3.0-2.3为中砂 2.2-1.6为细砂例题：取一砂子试样，进行筛分析试验，已知所取试样重500g，其筛余量依次为44、68、115、140、80、 46（g），度计算分计筛余量，累计筛余量，细度模数，并判断为何种砂？
土拌合物不同的施工环境和施工条件下表现出不同的特征，而混凝土施工过程对硬化后的混凝土具有重大的影响，因此必须找出评价混凝土施工过程中的性质。这样才能保证混凝土的质量。拌合物状态时要求具有良好的和易性（或称工作性），硬化后的混凝土应具有足够的强度和必要的耐久性。
4.3.1 混凝土拌合物和易性概念
第四章混凝土
4.1 混凝土概述
一、混凝土的定义
由胶凝材料、骨料、水以及必要时掺入的外加剂和矿物掺合材，按适当比例配合拌制成拌合物，经均匀搅拌，密实成型和养护硬化而成的人造石材。
二、混凝土的分类
（一）按干表观密度分
重砼＞ 2600kg/m3 普通砼 1950kg/m3 ～2500kg/m3 轻砼＜ 1950kg/m3
4.2.2 骨料
一、细骨料: 普通混凝土骨料按粒径大小分为两种，粒径小于5mm的颗粒称为细骨料。细骨料主要采用天然砂和人工砂。
细骨料
天然砂
河砂
海砂
山砂
人工砂
1、砂中有害物质含量（GB/T 14684—2001）
项目
云母(按质量计)(%，小于）轻物质(按质量计)(%，小于）有机物（比色法）硫化物及硫酸盐(SO3质量计) （%）氯化物(以氯离子质量计)(%，小于)
Ⅰ类 1.0 1.0 合格 0.5
0.01
指标 Ⅱ类 2.0 1.0 合格
0.5
0.02
Ⅲ类 2.0 1.0 合格 0.5
0.06
2、砂的颗粒级配及粗细程度
砂的颗粒级配：砂大小颗粒的搭配情况。砂的粗细程度：不同粒径的砂混合在一起总体的粗细程度。
空隙率小
总表面积小
筛分析试验——评定砂的粗细程度和颗粒级配
分计筛余量：各筛上的筛余量占砂样总质量的百分率。累积筛余量：各筛与比该筛粗的所有筛之分计筛余百分率之和。
5mm 2.50mm 1.25mm 0.63mm 0.315mm 0.16mm
分计筛余和累计筛余的关系
筛孔尺寸，分计筛余，
mm
%
5.00
a1
2.50
a2
1.25
a3
0.63
a4
0.315
(2)压碎指标值:1 m0
100%
4、骨料的坚固性
定义：指骨料在自然风化和其他外界物理、化学因素作用下，抵抗破坏的能力，也即指砂的耐久性。
骨料采用硫酸钠溶液法进行试验，计算总质量损失百分率；人工砂采用压碎指标值来判断骨料的坚固性。
4.3 新拌混凝土的和易性
普通混凝土的主要性质：混凝土在凝结硬化前称为混凝土拌合物。混凝
最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4；不得超过钢筋最小净距的3/4；对于实心板，不得超过板厚的1/2且不得超过50mm；对于泵送混凝土，最大粒径与输送管道内径之比，碎石不宜大于1:3，卵石不宜大于1:2.5。
3、粗骨料强度
(1)岩石抗压强度:
将母岩制成50mm×50mm×50mm的立方体试件或Ф50mm×50mm的圆柱体试件，在水中浸泡48h 以后，取出擦干表面水分，测得其在饱和水状态下的抗压强度值。
泌水是指拌合水按不同方式从拌合物中分离出来的现象。
无论是离析，还是泌水对硬化后混凝土的强度和耐久性都将有很大的影响。
4.3.2 混凝土拌合物和易性的测定方法
根据《普通混凝土拌合物性能试验方法》 GBJ80—85）规定，混凝土拌合物的稠度可采用坍落度法和维勃稠度法测定。
4.2.1 水泥 4.2.1.1 水泥品种和选择
根据工程特点、所处环境条件及施工条件，进行合理选择。 4.2.1.2 水泥强度等级的选择
高强度等级的水泥配制高强度等级的混凝土，低强度等级的水泥配制低强度等级的混凝土。根据经验，一般以水泥强度等级标准值为混凝土强度等级标准值的 1.5-2.0倍为宜。
粗骨料技术要求有害杂质含量骨料的颗粒形状和表面特征：针片状颗粒含量骨料的强度颗粒级配与最大粒径坚固性
1、颗粒级配与最大粒径
粗骨料颗粒级配粗骨料的颗粒级配按供应情况分连续粒级和单
粒级。粗骨料最大粒径:粗骨料公称粒级的上限。粗骨料颗粒级配评定方法
同砂子颗粒级配的评定方法。
2、粗骨料的颗粒形状和表面特征针状颗粒：长度大于该颗粒所属平均粒径2.4倍的。片状颗粒：厚度小于该颗粒所属平均粒径0.4倍的。
筛孔尺寸
10 mm 5 mm 2.50 mm 1.25 mm 0.63 mm 0.315 mm 0.16 mm
筛分曲线
I区
0 10-0 35-5 65-35 85-71 95-80 100-90
II区
0 10-0 25-0 50-10 70-41 92-70 100-90
III区
0 10-0 15-0 25-0 40-16 85-55 100-90
三、普通混凝土各组成材料的作用：
砂、石对混凝土起润滑作用，水泥和水组成水泥浆包裹在骨料的表面并填充骨料的空隙中。在混凝土拌砂子和物中，水泥浆起润滑作用，赋予混凝土拌和物流动性，便于施工；在混凝土硬化后起胶结作用。
水泥浆
石子
4.2 普通混凝土的组成材料混凝土的质量，很大程度上原材料的技术性质是否符合要求。因此，为了选用材料和保证混凝土的质量，必须掌握原材料的技术质量要求。
和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）并能获致质量均匀、成型密实的性能。
和易性包含的内容：流动性、粘聚性和保水性。
离析是指拌合物各组分分离造成不均匀及失去流动性的现象。对于流动性较大的混凝土拌合物，因各组分粒度及密度不同，易引起砂浆与石子间的分层离析现象。对于硬性或少砂的混凝土拌合物，若装卸及浇注方法不当，也会发生离析现象。