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混凝土构造设计原理其次章课件.ppt1、第2章混凝土构造材料的物理力学性能浙江农林高校暨阳学院土木工程教研室杨锦组成构造主要材料：水泥、水、砂、石混凝土:一般混凝土是由水泥、石子和砂用水经搅拌、养护和硬化后形成的一种复合材料。
2.1混凝土的物理力学性能2.1.1单轴向应力状态下混凝土强度1.立方体抗压强度fcu,k〔强度等级〕标准尺寸：150mm×150mm×150mm养护条件：20℃±3℃，湿度≥90%；28d试验方法：恒定的加载速度，垫板不涂润滑剂强度保证率：95%承压板试块摩擦力不涂润滑剂涂润滑剂立方体抗压强度是区分混凝土强度等级的指标，我国标准混凝土的强度等级有：C15，C20，C25，C302、，C35，C40，C45C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80表示混凝土Concrete 立方体抗压强度30MPa≤fcu，k0.8fc，徐变急剧增长，造成混凝土破坏加荷时混凝土的龄期，越早，徐变越大水泥用量越多，水灰比越大，徐变越大骨料越硬，徐变越小.养护条件：温度高，湿度大，水泥水化作用充分徐变越小。
徐变对混凝土构造的影响PAsPAs s1c1P s2As s2P拆去，钢筋受压混凝土受拉，可能会引起混凝土开裂徐变：s ，c使构件变形增大；在轴压构件中，使钢筋应力增加，混凝土应力减小〔引起应力重分布〕；在预应力构件中，使预应力发生损失。
〔3、3〕收缩定义：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象。
特点：早期快，收缩值随着时间而增长。
收缩对构造的影响：当收缩受到约束时，引起构件开裂。
削减收缩的措施：限制水泥用量；减小水灰比；加强振捣和养护；加强构造钢筋配置；设置变形缝；掺膨胀剂。
影响因素：混凝土的组成及协作比，尤其是水灰比；养护条件；使用时的温度与湿度。
其次章钢筋和混凝土的材料性能2.1混凝土◆混凝土的疲乏混凝土的疲乏是在荷载重复作用下产生的。
如钢筋混凝土吊车梁、钢筋混凝土桥以及港口海岸的混凝土构造等都要受到吊车荷载、车辆荷载以及波浪冲击等几百万次的作用。
混凝土材料的成分及性能原理一、混凝土材料的成分混凝土是由水泥、砂子、碎石、水和其他添加剂组成的一种建筑材料。
这些成分在混合后形成了一种坚硬、耐用的材料，具有优良的物理性能和可塑性。
下面对混凝土材料的各个成分进行详细介绍。
1. 水泥水泥是混凝土中最重要的成分之一，它是一种细粉末状的物质，由石灰石、粘土和其他材料经高温煅烧后制成。
水泥的主要作用是在混凝土中形成硬化物质，使混凝土具有一定的强度和耐久性。
根据成分的不同，水泥可以分为普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥、高性能混凝土用水泥等。
2. 砂子砂子是混凝土中的一种细颗粒物质，其主要成分是硅酸盐矿物和石英等。
砂子的作用是填充混凝土中的空隙，使混凝土具有一定的密实性和强度。
同时，砂子还能够增加混凝土的可塑性，使混凝土在施工中更易于操作。
3. 碎石碎石是混凝土中的一种粗颗粒物质，其主要成分是石灰石、花岗岩、玄武岩等。
碎石的作用是增加混凝土的强度和耐久性，同时也能够填充混凝土中的空隙，使混凝土更加坚实。
碎石的大小可以根据需要进行调整，一般常用的尺寸为5mm至20mm。
4. 水水是混凝土中的一种溶液，其主要作用是将水泥、砂子和碎石等物质混合在一起，形成一种坚硬的物质。
同时，水还能够帮助混凝土中的化学反应发生，从而使混凝土具有一定的强度和耐久性。
5. 其他添加剂除了上述几种成分外，混凝土中还可以添加一些其他的材料，如掺和料、增塑剂、防水剂、防裂剂等。
这些添加剂的作用是增强混凝土的性能，使其具有更好的耐久性、抗渗透性、抗裂性等。
二、混凝土材料的性能原理混凝土的性能是由其成分、配合比、施工工艺等因素综合决定的。
下面将就混凝土的强度、耐久性、可塑性等性能进行详细介绍。
1. 强度混凝土的强度是指其抵抗外力破坏的能力。
强度的大小受到多个因素的影响，如水泥、砂子、碎石的种类、配合比、水灰比等。
水泥的强度是影响混凝土强度的关键因素之一，不同种类的水泥其强度也有所不同。
同时，水泥的含量也会影响混凝土的强度，一般来说，水泥含量越高，混凝土的强度也会越高。
幻灯片1第一讲普通混凝土的组成材料（水泥除外）第二讲混凝土的主要技术性质第三讲普通混凝土配合比设计第四讲其他品种混凝土幻灯片2第一讲普通混凝土的组成材料混凝土的组成：水泥粗骨料(碎石或卵石)细骨料(砂)水（拌和）外加剂经硬化而成的一种人造石材（砼）。
幻灯片3各成分的作用砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。
水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好的工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚固的整体。
其结构如图1。
幻灯片4图1 普通混凝土结构示意图1—石子；2—砂子；3—水泥石；4—气孔幻灯片51.1细骨料－砂子普通混凝土的细骨料主要采用天然砂和人工砂。
天然砂是由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径小于5(4.75)mm的岩石颗粒（但不包括软质岩、风化岩石的颗粒)。
按产源不同，天然砂分为山砂、河砂和海砂。
人工砂是经除土处理的机制砂、混合砂的统称。
《建筑用砂》（GB/T14684-2001)《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006幻灯片61.1细骨料－砂子砂按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类（类别不同，要求不同）。
Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类宜用于强度等级C30~C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。
幻灯片71.1.1 砂的粗细程度及颗粒级配（1）选择细骨料的原则为了节约水泥，并使混凝土结构达到较高密实度，选择骨料时，应尽可能选用总表面积较小、空隙率较小的骨料（砂子的总表面积与粗细程度有关，空隙率则与颗粒级配有关）。
(2)粗细程度砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起的总体粗细程度。
幻灯片8(3)颗粒级配砂的颗粒级配是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况。
同样粒径的砂空隙率最大，若大颗粒间空隙由中颗粒填充，空隙率会减小，若再填充以小颗粒，空隙率更小，如图2所示。
《建筑材料》普通混凝土的组成材料在建筑领域中，普通混凝土是一种被广泛应用的重要材料。
要深入了解普通混凝土，首先得从它的组成材料入手。
普通混凝土通常由水泥、细骨料（砂）、粗骨料（石子）、水以及外加剂和掺合料这几大部分组成。
水泥，作为混凝土中的胶凝材料，就像是“胶水”一样将其他材料粘结在一起。
它的品种和强度等级对混凝土的性能有着至关重要的影响。
常见的水泥品种有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。
不同品种的水泥，其性能特点有所差异。
比如，硅酸盐水泥的早期强度高，而矿渣硅酸盐水泥的耐热性较好。
在选择水泥时，需要根据工程的具体要求，如施工环境、混凝土强度要求等因素来综合考虑。
砂，也就是细骨料，是混凝土中的重要组成部分。
优质的砂应该具有良好的级配，也就是不同粒径的砂颗粒分布合理。
这样可以使砂在混凝土中填充得更加密实，提高混凝土的强度和耐久性。
同时，砂的含泥量和有害物质含量也需要严格控制。
含泥量过高会降低混凝土的强度和耐久性，而有害物质可能会对混凝土的性能产生不利影响。
石子，也就是粗骨料，在混凝土中起着骨架的作用。
它的粒径大小、级配以及强度都会影响混凝土的性能。
较大粒径的石子可以降低混凝土的用水量，从而降低水泥用量，节约成本。
但石子的粒径也不是越大越好，需要根据混凝土构件的尺寸和钢筋间距等因素来选择合适的粒径。
同样，石子的级配良好也能提高混凝土的密实度和强度。
水，看起来似乎不起眼，但却是混凝土不可或缺的一部分。
一般使用的是清洁的自来水或者符合标准的其他水源。
需要注意的是，水中不能含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质。
如果使用的水中含有过多的杂质或者有害物质，可能会导致混凝土的质量下降。
外加剂和掺合料在现代混凝土中也扮演着重要的角色。
外加剂可以改善混凝土的某些性能，比如减水剂可以在不增加水泥用量的情况下，提高混凝土的流动性；缓凝剂可以延长混凝土的凝结时间，便于施工操作。
掺合料，如粉煤灰、矿渣粉等，可以部分替代水泥，不仅能够降低成本，还能改善混凝土的性能，提高其耐久性。
混凝土的组成材料及其技术要求一、水泥水泥是一种无机水硬性胶凝材料，它与水拌合而成的浆体既能在空气中硬化，又能在水中硬化，它能将骨料牢固地黏聚在一起，形成整体，产生强度。
由于组成水泥的矿物成分不同，其水化特性就不同，强度发展规律也不一样。
在混凝土工程中，最常用的水泥有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（简称普通水泥）、矿渣硅酸盐水泥（又称矿渣水泥）、火山灰质硅酸盐水泥（又称火山灰质水泥）和粉煤灰硅酸盐水泥等五大类。
此外，还有特种水泥，如快硬硅酸盐水泥、大坝水泥、高铝水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥等。
1、硅酸盐水泥硅酸盐水泥是以硅酸盐熟料为主，加4%～5%的石膏磨细而成，国际上统称波特兰水泥。
（1）基本特性①密度与容重硅酸盐水泥的密度为 3.1～3.2kg/cm³；它的松散容重为900～1300kg/m³, 紧密容重为1400～1700kg/m³。
①细度在规范中规定，在0.08mm方孔筛筛余量不得超过12%。
①凝结时间硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min；终凝时间不得迟于10h。
①水化热水化热是指水泥在凝结硬化过程中放出的热量。
水化热越大，混凝土内部的温度越高。
水化热的多少与水泥的矿物组成、水灰比、水泥细度（水泥细度越细水化热越高）等因素有关。
硅酸盐水泥的水化热较高。
①早期强度强度是水泥的一个重要指标。
它是按照国家标准强度检验方法，按龄期为28d的试件测得的每平方厘米面积上所承受的压力值来确定的。
规定测定3d、7d、28d的强度（抗压强度及抗折强度）,并依据这些强度，将硅酸盐水泥划分成六种标号，即425、425R、525、525R、625、725等标号。
硅酸盐水泥的凝结硬化速度快，早期强度高。
（2）适用范围①水泥标号高，可用于配制C40 以上的高强度混凝土及预应力混凝土。
①凝结速度快、早期强度高，可用于快硬早强的混凝土工程。
①水化热高，不适用于大体积混凝土工程。
在炎热夏季施工时，最好不选用这种水泥，而冬季施工选用这种水泥效果较好。
