混凝土建筑材料与检测概论课件.ppt

1、 5.1混凝土的概述混凝土的概述 5.2普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 5.3普通混凝土的技术性质普通混凝土的技术性质 5.4普通混凝土的配合比设计普通混凝土的配合比设计 5.5混凝土外加剂混凝土外加剂 5.6其他品种混凝土其他品种混凝土 5.7混凝土性能检测混凝土性能检测 学习目标学习目标 1熟练掌握混凝土各种组成材料的各项性质的要求、测定方法及对混凝土性能的影响。2掌握混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法。3.掌握硬化混凝土的力学性质、变形性质和耐久性质及其影响因素。4.掌握普通混凝土的配合比设计方法。混凝土是由胶凝材料、粗骨料、细骨混凝土是由胶凝材料、粗骨料、细骨 料和水料和水

2、(或不加水）按适当的比例配合、或不加水）按适当的比例配合、拌和制成混合物，经一定时间后硬化而成的人拌和制成混合物，经一定时间后硬化而成的人造石材。目前，混凝土技术正朝着超高强、轻造石材。目前，混凝土技术正朝着超高强、轻质、高耐久性、多功能和智能化方向发展质、高耐久性、多功能和智能化方向发展。5 5.1.11.1混混凝凝土土的的分分类类1.1.按表观密度分类按表观密度分类 混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.1.11.1混混凝凝土土的的分分类类2.2.按胶凝材料的品种分类按胶凝材料的品种分类 通常根据主要胶凝材料的品种，并以其通常根据主要胶凝材

3、料的品种，并以其名称命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水名称命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等。有时也以加入的特种改性聚合物混凝土等。有时也以加入的特种改性材料命名。例如，水泥混凝土中掺入钢纤维材料命名。例如，水泥混凝土中掺入钢纤维时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大量粉煤灰时，则称为粉煤灰混凝土等。量粉煤灰时，则称为粉煤灰混凝土等。混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.1.11.1混混凝凝土土的的分分类类3.3.按使

4、用功能和特性分类按使用功能和特性分类 按使用部位、功能和特性通常可分为结按使用部位、功能和特性通常可分为结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等。高强混凝土、高性能混凝土等。混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.1.21.2普普通通混混凝凝土土的的特特点点1

5、.1.普通混凝土的主要优点普通混凝土的主要优点原材料来源丰原材料来源丰富富耐久性好耐久性好施工方便施工方便抗压强度高抗压强度高 性能可根据需要设计调性能可根据需要设计调整整混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.1.21.2普普通通混混凝凝土土的的特特点点2.2.普通混凝土的主要缺点普通混凝土的主要缺点（2）抗拉强度低，抗裂性差。（3）收缩变形大。（1）自重大。混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.1.31.3混混凝凝土土的的发发展展方方向向混凝土虽然拥有众多优势，混凝土虽然拥有众多优势，但其对环

6、境的影响却不能但其对环境的影响却不能忽视忽视智能化智能化以工业废料代以工业废料代替水泥以实现替水泥以实现节能减排节能减排循环利用工业和建筑垃圾循环利用工业和建筑垃圾来提高混凝土的绿色度来提高混凝土的绿色度高性能化高性能化（1 1）（2 2）（3 3）（4 4）5 5混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.2.12.1细细骨骨料料1.1.细骨料的种类及其特性细骨料的种类及其特性 碎石经机械轧碎筛选而成，富棱角，杂质少，但细粉多。同时加工成本较高。海砂 含贝壳碎片、可溶性盐 类等；按产源分按细度模数分 粗砂、中砂、细砂天然砂 河砂 圆滑、坚固，杂质少

7、，属上等砂；山砂 多棱角，粘聚性比河砂 好，含泥土和有机杂质 较多。人工砂 混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.2.12.1细细骨骨料料2.2.细骨料的技术要求细骨料的技术要求有害杂质含量有害杂质含量3)1)5)4)2)颗粒形状及表面特征颗粒形状及表面特征坚固性坚固性粗细程度与颗粒级配粗细程度与颗粒级配砂的含水状态砂的含水状态混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.2.12.1细细骨骨料料骨料含水状态示意图骨料含水状态示意图混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT

8、52页)5 5.2.22.2粗粗骨骨料料 颗粒粒径大于4.75 mm的骨料为粗骨料。混凝土工程中常用的有碎石和卵石两大类。碎石为岩石（有时采用大块卵石，称 为碎卵石）经破碎、筛分而得；卵石多为自然形成的河卵石经筛分而得。混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.2.22.2粗粗骨骨料料卵石与碎石示意图卵石与碎石示意图混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.2.32.3拌拌和和用用水水 根据混凝土用水标准（根据混凝土用水标准（JGJ 632006JGJ 632006）的规定，）的规定，凡符合国家标准的生

9、活饮用水，均可拌制各种混凝土。海凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土。海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有饰面要求的素混凝土，水可拌制素混凝土，但不宜拌制有饰面要求的素混凝土，更不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。值得注意的是，更不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。值得注意的是，在野外或山区施工采用天然水拌制混凝土时，均应对水的在野外或山区施工采用天然水拌制混凝土时，均应对水的有机质、有机质、Cl 和和SO2-含量等进行检测，检测合格后方含量等进行检测，检测合格后方能使用。特别是某些污染严重的河道或池塘水，一般不得能使用。特别是某些污染严重的河道或池塘水，一般不得用于拌制混凝土用于拌制混凝土

10、。4混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.2.42.4外外加加剂剂1.1.外加剂的分类外加剂的分类（2 2）改善混凝土拌和物流变性能的外加剂，如减水剂、引气剂和泵送剂等。调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂，如缓凝剂、早强剂和速凝剂等。改善混凝土耐久性的外加剂，如引气剂、防水剂、防冻剂和阻锈剂等。改善混凝土其他性能的外加剂，如加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、泵送剂、碱骨料反应抑制剂和道路抗折剂等。（1 1）（3 3）（4 4）混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.2.42.4外外加加剂剂2.2.

11、几种常用的混凝土外加剂几种常用的混凝土外加剂1 1）减水剂）减水剂2 2）早强剂）早强剂3 3）引气剂）引气剂4 4）缓凝剂）缓凝剂6 6）防冻剂）防冻剂7 7）膨胀剂）膨胀剂8 8）防水剂）防水剂5 5）速凝剂）速凝剂混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.3.13.1和和易易性性1.1.和易性的含义和易性的含义 和易性是指混凝土拌和易性是指混凝土拌和物在施工中能保持其成和物在施工中能保持其成分均匀，不分层离析，无分均匀，不分层离析，无泌水现象的性能，是一项泌水现象的性能，是一项综合技术性能综合技术性能。混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)

12、混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.3.13.1和和易易性性（1 1）流动性流动性（2 2）黏聚性黏聚性（3 3）保水性保水性混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.3.13.1和和易易性性2.2.和易性的测定和易性的测定 评定混凝土拌和物和易性的方法是测定其流动性，根据直观经验观察其黏聚性和保水性。混凝土拌和物根据其坍落度和维勃稠度分级。坍落度适用于流动性较大的混凝土拌和物，维勃稠 度适用于干硬的混凝土拌和物。混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)混凝土建筑材料与检测概论(PPT52页)5 5.3.13.1和和易易性性3.3.影响

13、和易性的主要因素影响和易性的主要因素 水泥浆的数量和水胶比的影响4 4）3 3）2 2）1 1）组成材料性质的影响 砂率的影响 温度和时间的影响5 5.3.13.1和和易易性性4.4.坍落度的选择坍落度的选择 选择混凝土拌和物的坍落度，应选择混凝土拌和物的坍落度，应根据结构构件截面尺寸的大小、配筋根据结构构件截面尺寸的大小、配筋的疏密、施工捣实方法和环境温度来的疏密、施工捣实方法和环境温度来确定。当构件截面尺寸较小或钢筋较确定。当构件截面尺寸较小或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选密，或采用人工插捣时，坍落度可选择大些。择大些。反之，如构件截反之，如构件截面尺寸较大或钢筋面尺寸较大或钢筋

14、较较疏，或者采用振动器振捣时，疏，或者采用振动器振捣时，坍落度可选择小些坍落度可选择小些。5 5.3.23.2力力学学性性能能1.1.混凝土强度混凝土强度2.2.混凝土的变形性混凝土的变形性5 5.3.33.3耐耐久久性性1.1.耐久性的概念耐久性的概念 耐久性是指材料耐久性是指材料在各种自然因素及有在各种自然因素及有害介质的作用下，能害介质的作用下，能长久保持其使用性长久保持其使用性 能的性质。能的性质。5 5.3.33.3耐耐久久性性破坏作用破坏作用包括：包括：环境温度、湿度交替变化，或者说冷热、干湿、冻融等循环作用。（1 1）物理作用）物理作用 酸、碱、盐等物质的水溶液和气体对材料产生的

15、侵蚀作用（如：钢筋的锈蚀）。（2 2）化学作用）化学作用 有些昆虫、菌类对材料产生的蛀蚀、腐蚀等作用（如：木材的腐烂）。（3 3）生物作用）生物作用5 5.3.33.3耐耐久久性性 荷载的连续作用，包括冲击、震动、磨损及交变荷载引起的材料疲劳。（4 4）机械作用）机械作用5 5.3.33.3耐耐久久性性2.2.提高耐久性的措施提高耐久性的措施（4 4）保证混凝土的）保证混凝土的强度。强度。（3 3）消除混凝土自身）消除混凝土自身的结构破坏因素。的结构破坏因素。（2 2）掺入高效活性矿物掺料。）掺入高效活性矿物掺料。（1 1）掺入高效减水剂）掺入高效减水剂。5 5.4.14.1混混凝凝土土配配合

16、合比比设设计计的的基基本本要要求求（1 1）（2 2）（3 3）（4 4）满足混凝满足混凝土结构设计土结构设计要求的强度要求的强度等级。等级。满足混凝满足混凝土施工所要土施工所要求的和易性。求的和易性。满足工程满足工程所处环境对所处环境对混凝土的耐混凝土的耐久性要求。久性要求。在满足上在满足上述要求的前述要求的前提下，考虑提下，考虑经济原则，经济原则，节约水泥，节约水泥，降低成本。降低成本。5 5.4.24.2混混凝凝土土配配合合比比设设计计的的资资料料准准备备（1 1）（3 3）（2 2）.了解工程所处环境对混凝土耐久性的了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求，以便确定所配制混凝土的最大水胶比

17、要求，以便确定所配制混凝土的最大水胶比和最小水泥用量。和最小水泥用量。了解工程设计要求的混凝土强了解工程设计要求的混凝土强度等级，以便确定混凝土配制强度。度等级，以便确定混凝土配制强度。掌握原材料的性能指标，包括水泥的品种、强度等级、密度；砂、掌握原材料的性能指标，包括水泥的品种、强度等级、密度；砂、石骨料的种类、表观密度、级配、最大粒径；拌和用水的水质情况；石骨料的种类、表观密度、级配、最大粒径；拌和用水的水质情况；外加剂的品种、性能、适宜掺量。外加剂的品种、性能、适宜掺量。5 5.4.34.3混混凝凝土土配配合合比比设设计计的的基基本本参参数数5 5.4.44.4混混凝凝土土配配合合比比设

18、设计计的的步步骤骤1.1.初步计算配初步计算配合比的确定合比的确定2.2.进行试配，提进行试配，提出基准配合比出基准配合比4.4.施工配合比施工配合比3.3.检验强度，确检验强度，确定试验室配合定试验室配合比比5 5.5.15.1混混凝凝土土外外加加剂剂的的分分类类1 12 23 34 45 5 改善新拌混凝土流动性的外加剂，包括普通减水剂、高效减水改善新拌混凝土流动性的外加剂，包括普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂或泵送减水剂。剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂或泵送减水剂。调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂，如速凝调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂，如速凝剂

19、、缓凝剂和早强剂等。剂、缓凝剂和早强剂等。改善混凝土耐久性的外加剂，如抗冻剂、防水剂等。改善混凝土耐久性的外加剂，如抗冻剂、防水剂等。调节混凝土含气量的外加剂，有引气剂和消泡剂。调节混凝土含气量的外加剂，有引气剂和消泡剂。提高混凝土特殊性能的外加剂，如膨胀剂、养护剂、防提高混凝土特殊性能的外加剂，如膨胀剂、养护剂、防锈剂等。锈剂等。5 5.5.25.2混混凝凝土土外外加加剂剂的的应应用用（1 1）改善混凝土或砂浆拌和物的施工和易性，提高施工速度和质量，减少噪声及劳动强度，满足泵送混凝土、水下混凝土等特种施工要求。（2 2）提高混凝土或砂浆的强度及其他物理力学性能，提高混凝土的强度等级或用较低强

20、度等级水泥配制较高强度的混凝土。（3 3）加速混凝土或砂浆早期强度的发展，缩短工期，加速模板及场地周转，提高产量。（4 4）缩短热养护时间或降低热养护温度，节省能源。5 5.5.25.2混混凝凝土土外外加加剂剂的的应应用用（5 5）节约水泥及代替特种水泥。（6 6）调节混凝土或砂浆的凝结硬化速度。（7 7）调节混凝土或砂浆的空气含量，改善混凝土的内部结构，提高混凝土的抗渗性和耐久性。（8 8）降低水泥初期水化热或延缓水化放热。（9 9）提高新拌混凝土的抗冻害能力，促使负温下混凝土强度增长。（1010）提高混凝土耐侵蚀性盐类的腐蚀。5 5.5.25.2混混凝凝土土外外加加剂剂的的应应用用（111

21、1）减弱碱骨料反应。（1212）减少或补偿混凝土的收缩，提高混凝土的抗裂性。（1313）提高钢筋的抗锈蚀能力。（1414）提高骨料与砂浆界面的粘结力，提高钢筋与混凝土的握裹力，提高新老混凝土界面的粘结力。（1515）改变砂浆及混凝土的颜色。5 5.5.35.3外外加加剂剂的的选选择择与与使使用用外加剂的主要功能及适用范围外加剂的主要功能及适用范围5 5.5.35.3外外加加剂剂的的选选择择与与使使用用5 5.5.35.3外外加加剂剂的的选选择择与与使使用用自密实混凝土自密实混凝土 1 12 2 3 3 4 4 5 5纤维混凝土纤维混凝土耐热混凝土耐热混凝土轻骨料混凝土轻骨料混凝土水下不分散混凝

22、土水下不分散混凝土5 5.7.17.1取取样、样、试试样样制制备备1.1.取样取样 （1）同一组混凝土拌和物的取样应从同一盘混凝土或同一组混凝土拌和物的取样应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的1.5倍，倍，且不小于且不小于20 L。（2）取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。一取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约14处、处、12处处和和34处分别取样，从第一次取样到最后一次取样的时间处分别取样，从第一次取样到最后一次取样的时间不宜超过不宜超过15

23、 min，然后人工搅拌均匀。然后人工搅拌均匀。5 5.7.17.1取取样、样、试试样样制制备备 （3）从取样完毕到开始做各项性能试验的时间不宜超从取样完毕到开始做各项性能试验的时间不宜超过过5 min。5 5.7.17.1取取样、样、试试样样制制备备2.2.试样制备试样制备 （1）试验用原材料和试验室温度应保持在（试验用原材料和试验室温度应保持在（205），或与施工现场保持一致。，或与施工现场保持一致。（2）拌和混凝土时，材料用量以质量计，称量精度：拌和混凝土时，材料用量以质量计，称量精度：骨料为骨料为1；水、水泥及掺和料、外加剂均为；水、水泥及掺和料、外加剂均为0.5。5 5.7.17.1取

24、取样、样、试试样样制制备备 （3）从试样制备完毕到开始做各项性能试验的时间不从试样制备完毕到开始做各项性能试验的时间不宜超过宜超过5 min。（4）混凝土拌和物的制备应符合普通混凝土配合比混凝土拌和物的制备应符合普通混凝土配合比设计规程（设计规程（JGJ 552011）中的有关规定）中的有关规定。5 5.7.17.1取取样、样、试试样样制制备备3.3.记录记录（1 1）取样记录取样记录（2 2）试样制备记录试样制备记录5 5.7.27.2混混凝凝土土拌拌和和方方法法1.人工拌和人工拌和2.机械搅拌机械搅拌5 5.7.37.3混混凝凝土土拌拌和和物物的的和和易易性性测测定定1.1.坍落度与坍落坍

25、落度与坍落扩展度法扩展度法 2.2.维勃稠度法维勃稠度法5 5.7.47.4混混凝凝土土抗抗压压强强度度的的测测定定5 5.7.57.5细细骨骨料料检检测测1 12 23 34 45 5砂子筛砂子筛分析试分析试验验砂子的砂子的表观密表观密度试验度试验砂子的砂子的堆积密堆积密度和紧度和紧密密度密密度试验试验砂子的砂子的含泥量含泥量试验试验砂子的砂子的泥块含泥块含量试验量试验5 5.7.67.6粗粗骨骨料料检检测测1.1.石子的筛分析试验石子的筛分析试验2.2.石子的表观密度试验石子的表观密度试验3.3.石子的含水率试验石子的含水率试验6.6.石子的针、片状颗石子的针、片状颗粒含量试验粒含量试验5.5.堆积密度、紧密密度堆积密度、紧密密度和空隙率试验和空隙率试验4.4.石子的吸水率试验石子的吸水率试验7.7.石子的含泥量石子的含泥量试验试验8.8.石子的泥块含量石子的泥块含量试验试验9.9.石子的压碎指标石子的压碎指标试验试验 本章所有试验的试验目的、本章所有试验的试验目的、实验设备、试验步骤、结果评实验设备、试验步骤、结果评定、试验要点及注意事项都详定、试验要点及注意事项都详见书本见书本 P1070-121页页。