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土木工程材料第04章混凝土

混凝土concrete 自1824年英国的阿斯普丁获得波特兰水泥专利以来,以水硬性水泥作为胶结材料的素混凝土就与水泥共同发展。到19世纪中叶(1850年左右),法国首先获得了钢筋混凝土专利,混凝土技术获得了第一次突破;1928年,法国人Freysslent首次设计了一种张拉钢筋的锚具,开创了预应力钢筋混凝土的应用,使混凝土技术获得了第二次突破;20世纪60年代,日本、德国分别研制成功了减水率达20%的高效减水剂,混凝土的性质和功能得到了很大的改善和提高,混凝土技术获得了第三次突破,一些工业发达国家把外加剂作为除水泥、砂、石和水之外的第五种必不可少的组分大量应用于混凝土工程。为了提高混凝土的耐久性,又普遍使用混凝土矿物外加剂,矿物掺和料成为混凝土的第六种组分。目前,全世界的混凝土用量大约在70~80亿m3,我国混凝土的总用量也在30亿m3。 普通混凝土的基本组成材料 混凝土的基本技术要求 流动性 混凝土拌合物的工作性 粘聚性 保水性 强度 耐久性 经济性 保罗比公式 (4)碱-骨料反应 碱骨料反应:水泥中的碱性氧化物(Na2O、K2O)与骨料中的活性成分反应,生成碱-硅酸凝胶体,它会吸水膨胀,产生开裂。 防护措施: (1)使用含碱量的水泥; (2)掺加能抑制碱—骨料反应的掺合料; (3)加外加剂(引气剂) 提高混凝土耐久性的措施,主要包括以下几个方面: ①选用适当品种的水泥及掺合料; ②适当控制混凝土的水灰比及水泥用量; ③选用较好的砂、石集料; ④加强养护,特别是早期养护; ⑤掺用引气剂或减水剂; ⑥提高混凝土的施工技术水平; ⑦选择合理砂率。 混凝土矿物掺和料 粉煤灰 矿渣 硅灰 (四)、混凝土配合比设计的三个重要参数 1.确定配制强度(fcu,o) 2.确定水灰比值(W/C) 3.确定单位用水量(mwo) 4.计算单位水泥用量(mco) (1)混凝土试配强度与混凝土标号的区别; (2)水泥28天实测强度与其标号的区别; (3)计算结果全部取整; 课程总结: 初配口诀 水量砂率经验定 砂石骨料组方程 水灰比用保罗米 配强需把标号动 灰与灰比两验证 配比符合强久性 例1:参见p149 6.10.5.1 确定初步配合比 思考题: 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁,混凝土设计强度等级为 C30,施工要求混凝土坍落度为50-70㎜,施工单位无历史统计资料,所用原材料参数如下: 水泥:32.5级普通硅酸盐水泥,水泥密度为3.10g/cm3, 水泥实际强度35MPa; 砂子:中砂,Mx=2.70, 级配合格,表观密度为2.6g/cm3; 石子:碎石, Dmax=40mm, 级配合格,表观密度为 2.65g /cm3 。 要求:分别按照质量法和体积法设计该C30混凝土初步 配合比,并比较两者的计算结果。 其他品种的混凝土 (自学) 轻骨料 轻骨料混凝土 多孔混凝土 蒸压加气混凝土 泡沫混凝土 165 180 190 155 170 185 5~10 160 175 185 150 165 180 11~15 155 170 180 145 160 175 16~20 维勃稠度 (s) 40 20 16 40 20 10 指标 项目 碎石最大粒径(mm) 卵石最大粒径(mm) 拌合物稠度 表A干硬性混凝土单位用水量(kg/m3) 表B塑性混凝土单位用水量(kg/m3) 表C大流动性混凝土单位用水量(kg/m3) 注意复核耐久性:将计算出的水泥用量与规定的最小水泥用量比较:如计算水泥用量不低于规定的最小水泥用量,则耐久性合格;否则耐久性不合格,此时应取规定的最小水泥用量。 300 300 300 ?经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件 有冻害和除冻剂的潮湿环境 300 280 250 经受冻害;室外部件 在非侵蚀性土和(或)水中经受冻害的部件高湿度且经受冻害中的室内部件 有冻害 300 280 225 ?高湿度的室内、室外部件在非侵蚀性和(或)水中的部件 无冻害 潮湿环境 300 260 200 预应力混凝土 钢筋混凝预应力 素混凝土 正常的居住或办公用房屋内 干燥环境 最小水泥用量 结构物类别 环境条件 最小水泥用量 5.确定合理砂率( ) 1)应根据混凝土的和易性要求试验取得; 2)按坍落度、水灰比

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