第五章水泥混凝土与砂浆-山东建筑大学.ppt

* 第五章 水泥混凝土与砂浆 山东建筑大学 交通工程专业 * 主要内容 5.1 水泥混凝土的技术性质 5.2 普通水泥混凝土的组成设计 5.3 混凝土外加剂与掺合料 5.4 路面水泥混凝土的组成设计 5.5 砂浆 5.6 小结与习题 道路建筑材料·水泥混凝土与砂浆 * 学习任务 掌握 水泥混凝土的材料组成；水泥混凝土的技术性能及影响主要技术性能的因素、评价方法和评价指标； 熟悉 水泥混凝土的组成材料技术要求及其配合比设计方法；混凝土外掺剂类型及功能； 了解 粉煤灰混凝土、钢纤维混凝土、碾压混凝土的特点及使用场合；砂浆的技术特性； 道路建筑材料·水泥混凝土与砂浆 * 5.1 水泥混凝土的技术性质 5.1.1 概述 定义：以水泥和水组成的水泥浆体为粘结介质，将分散于不同 粒径的粗细集料胶结起来，经过一定凝结硬化而形成具有一定力学 性能的一种人工石材。 特点： (1) 工艺简单，适用性强 ；用量最广泛； (2) 与钢筋有良好的握裹力，可制作钢筋混凝土整体构件或结构； (3) 抗压强度高，耐久性好； (4) 可制备具有不同物理力学性质的混凝土，满足不同工程要求； 道路建筑材料·水泥混凝土与砂浆 * 1. 分类 (1) 按表观密度分类： 普通混凝土：ρ约为2350～2500kg/m3（道路） 轻混凝土： ρ为1900 kg/m3（大跨径钢筋混凝土结构物) 重混凝土： ρ达2500～3200 kg/m3（屏蔽辐射） (2) 按强度分类: 低强混凝土： 28d抗压强度小于20MPa； 中强混凝土： 28d抗压强度介于20～50MPa ； 高强混凝土： 28d抗压强度大于50MPa 。 2. 发展历史 1824,John,Aspdin,发明波特兰水泥 1880，钢筋混凝土设计方法发表 1850,Lambot(France)，钢筋混凝土 1918，水灰比理论问世 1928，预应力混凝土问世 道路建筑材料·水泥混凝土与砂浆 * 5.1.2 水泥混凝土的技术性质 1. 施工和易性 ⑴ 含义：流动性+可塑性+稳定性+易密性 易于进行，减少离析，保证施工质量 实质是 运输 浇筑 捣实 表面处理 流动性：决定于分散相中固液相的比例，W 流动 优质混凝土具有满足运输和浇捣的要求； 可塑性:不为外力作用产生脆断的塑性变形能力，与W/C 及水泥浆或砂浆的含量有关； 稳定性：固体重力产生的剪应力不超过液相的屈服应力，不发生按大小分层的泌水现象 易密性：捣实或振动时，克服内部和表面(和模板之间) 阻力，以达到完全密实的能力 道路建筑材料·水泥混凝土与砂浆 * ⑵测定方法 目前，国际上尚无一种能全面表征上述工作性的测定方法 主要有 ① 主观评定 ② 坍落度 ③ 压入度试验 ④ 流动度试验 ⑤ 重塑性试验 ⑥ 贯入度试验 ⑦ 搅拌机试验 ⑧ 其他方法 我国规范现推荐：坍落度和维勃稠度试验 道路建筑材料·水泥混凝土与砂浆 * 坍落度试验 美国查普曼提出(Chapman) 图1 混凝土拌合物坍落度的测定 分三层装入，每层捣25次，刮平，垂直提起圆锥桶，由于垂直下落引起变形。 道路建筑材料·水泥混凝土与砂浆 * 缺点: a:坍落度仅能表征流动性 b:可能发生沿一斜面下滑甚至崩溃 c:仅对富含水泥浆的混凝土较敏感，干硬 混凝土坍落度=0 坍落度不是满意的工作性指标 根据混凝土拌合物 坍落度不同，分为 流态混凝土（坍落度80mm) 流动性混凝土（坍落度=30~80mm) 低流动性混凝土（坍落度10~30mm) 干硬性混凝土（坍落度10mm) 道路建筑材料·水泥混凝土与砂浆 * 2）维勃稠度试验（瑞典人提出） 适用范围： 当坍落度10mm，干硬性混凝土， d40mm，维勃值≈5~30s 将坍落度筒放在圆筒中， 置于振动台上，拔出坍落度筒 并在新拌混凝土顶上置一透明 圆盘，开动振动台，直至水泥 浆布满圆盘所经历的时间(s)。 图2 维勃稠度仪 道路建筑材料·水泥混凝土与砂浆 * (3) 影响因素 组成材料的影响 单位用水量：组成材料确定时，拌和物流动性随单位用水量 而 水灰比：水：水泥质量比；其值越小，水泥浆越稠； 砂率：细料占全部集料总质量；过小，减弱砂浆润滑作用，易产 生离析等现象； 水泥品种与细度：不同水泥，需水量不同； 集料：集料的最大粒径、级配、颗粒形状和表面粗糙度有关； 外加剂：主要有减水剂和引气剂； 外界因素的影响 环境因素：温度、湿度和风速； 时间：其流动性随时间的延长逐渐减小； 道路建筑材料·水泥混凝土与砂浆 * 5.2 普通水泥混凝土的组成设计 1.普