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混凝土基礎知识及配合比设计__讲义(修改后)
混凝土基础知识及配合比设计
砼的基本知识
混凝土定义及原材料组份
混凝土基本定义:广义上说,由胶凝材料、粗、细骨料、水及某些掺合料和外加剂按适当比例配合,经拌合、成型、硬化而成的人造石材,叫做混凝土。
普通混凝土原材料组份:现代普通混凝土的原材料组份,包括如下六种,即胶凝材料(水泥等)、粗骨料(碎石、卵石等)、细骨料(河砂等)、水、掺合料(粉煤灰、矿粉等)、外加剂。
砼的基本特性
抗压强度高,但抗拉强度小。
可与钢筋做成钢筋砼,用于建筑工程等方面的承重构件,如房屋梁、板、基础、桥梁骨架等。
强度随龄期不断增长,一般28天可达到总强度90%以上,故建筑工程中,国家规定以28天龄期抗压强度作为划分砼等级的指标。但实际上砼在三年以后,甚至更长时间其强度仍在增长。不过,在工程设计上不能以砼的后期强度作为设计依据,但水工建筑如大坝等,允许以60天或90天的抗压强度作为设计依据。
砼硬化前,可塑造成任何形状,但一旦硬化之后,就定形了。因此,砼拌合物必须在硬化之前就浇筑入模。
初凝: >2~3小时
砼硬化分两个阶段
终凝: >10~12小时
手工拌制:拌至均匀为原则
3.砼制作方法
机械搅拌:一般不少于2分钟,但视机型而异。
(商品砼亦属于机械搅拌,但因系采用双卧轴强制搅拌,其搅拌时间仅30秒左右。)
人工扦捣—铁杆或木、竹杆
4.砼浇筑方式 插入式
震动成型
平台式
5.砼的分级及代号
按国家标准分12个等级,代号为C(concrete),即从C7.5~C60, 高于C60叫高强砼,不在分级之列。
二、砼分类及发展历史
1、砼发展历史
砼生产与应用已有一百多年历史,1824年世界上首先出现水泥—波特兰水泥,水泥的出现,有力的促进了砼的发展。1850年法国朗波特首先发明钢筋混凝土,并首先做成钢筋砼船。(加钢筋网增强,弥补抗拉、抗折强度低不足)1887年科伦,首先发表钢筋砼的计算方法,为钢筋砼发展起了较大的促进作用。
随着水泥工业的不断发展,近百年来特别是五、六十年砼的生产、应用非常迅猛。在解放初期砼标号达到200号就算高标号,300号砼(相当于C30)还极少见,而到了80年代末及90年代,已可制作C50、C60的砼,而常用的则为C20~C40,现在在试验室已可配制C100特高强砼。
2.砼分类
(1)按胶结材料分类
a.水泥砼
b.石羔砼
c.石灰砼
d.沥青砼
e.水玻璃砼
f.碱矿碴砼
g.聚合物水泥砼
h.树脂砼
I.硫磺砼
(2)按集料分类
a.重集料砼:集料为钢球、铁矿石、重晶石等。(可防辐射)
b.普通集料砼:天然砂、石
c.轻集料砼:天然或人造轻集料
d.细集料的大孔砼
e.无粗集料的细颗料砼,如钢丝网水泥结构
(3)按用途分类
a.普通砼(又称结构砼)。要求具有足够的强度和耐久性要求;
b.水工砼。要求具有密实性、抗渗性、抗冻性和抗地热性等要求;
c.海工砼。要求具有足够的密实性、抗渗性、抗蚀性及干缩性小等要求;
d.道路砼要求具有高抗磨性、高抗折强度、以及抗冲击性、抗冻性和干缩性小等要求;
e.有特殊使用要求的砼,又可分为:
①抗渗砼:抗渗等级≥P6级的砼(抗渗等级分P2、P4、P6、P8、P10、P12共六个等级)。
②抗冻砼:抗冻等级≥F50级的砼(以28天试块做冻融循环试验,以强度降低≯25%、质量损失≯5%的最大冻融循环次数来确定耐冻性标号。)。
③耐热砼:要求耐热温度350~1700℃
④耐酸砼:要求能耐酸碱腐蚀
⑤防辐射砼:要求能抗X射线或钴辐射等
⑥自应力砼及补偿收缩砼
⑦大体积砼:砼结构实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起砼内外温差过大而导致裂缝的砼。在实际工程建设中,还有其它他有特殊施工要求的砼,不再细列。
(4)按施工工艺分类
a.普通现浇砼
b.喷射砼
c.泵送砼
d.灌浆砼 现浇类
e.真空吸水砼
f.自密实砼
g.碾压砼
h.挤压砼 预制类
I.离心砼
(5)按配筋方式分类
a、无筋(素)砼
b、钢筋砼
c、丝网砼
d、纤维砼 (包括纤维砼、碳纤维砼、玻璃丝砼)
e、预应力砼 (包括先张法预应力砼、后张法预应力砼)
(6)按拌合物流动度分类
a、塑性砼 L=30-70mm
b、半干硬砼 L=0-20mm
c、干硬砼 L=0
d、流动性砼 L=100-150mm
e、大流动性砼 L≥160mm
三、砼组成原材料的基本常识
1、水泥
(1)水泥发明史
水泥的出现,只有100多年的历史,最早是英国人佛罗斯特(Frost)于1822年发明的,1824年英国人阿斯普丁(Jo
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