【正文】 ? 2）確定試驗(yàn)室配合比 ? 用水量 ? ? ? 3/1 9 8 5 mkgm wb ???3/3 5 9 4 mkgm cb ???? 體積法： 28d立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)(MPa)。 ?cw?cw? 施工配合比換算 ? 設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)砂、石含水率分別為 a%、 b%，則施工配合比中各材料單位用量為： bcc mm ??? ?%1 amm bss ?? ?? ?%1 bmm bgg ?? ?? ?%% bmammm gbbsbww ???? ??31 普通水泥混凝土的技術(shù)性質(zhì) ? 混凝土配合比設(shè)計(jì)例題 ? [題目 ] 試設(shè)計(jì)鋼筋混凝 T型橋梁用混凝土配合比 ? [原始資料 ] ? （ 1）已知混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 C30，無(wú)強(qiáng)度歷史統(tǒng)計(jì)資料，要求混凝土拌和物坍落度為 3050mm，橋梁所在地區(qū)屬寒冷地區(qū) ? （ 2）材料組成：可供硅酸鹽水泥，等級(jí)為， 富裕系數(shù) ，砂為中砂，表觀密度 ，碎石最大粒徑為dmax=，表觀密度 ， [設(shè)計(jì)要求 ] ? （ 1）按資料計(jì)算初步配合比 ? （ 2）按初步配合比在試驗(yàn)室進(jìn)行材料調(diào)整得出試驗(yàn)室配合比 3/ mgc ?? ?c?3/ mgs ??3/ mgg ??? [設(shè)計(jì)步驟 ] ? 計(jì)算初步配合比 ? 1）確定混凝土配制強(qiáng)度（ fcu,o） ? 2）計(jì)算水灰比 w/c ? ① 計(jì)算水泥實(shí)際強(qiáng)度 ? M p aff kcuocu 0, ?????? ?M p aff kcecce , ????? ?? ② 計(jì)算水灰比 ? 2）按耐久性復(fù)核水灰比 ? 查表 P84 表 318 允許最大水灰比 ? 故取 w/c= ? 3)確定單位用水量（ mwo） ? 查表 320 P85 mwo=185 ,???? ????cebaocuceafffcw???? 4）計(jì)算單位水泥用量（ mco） ? （ 1）計(jì)算 ? （ 2）復(fù)核耐久性 查表 318 最小水泥用量=280kg/m3，則 mco=336kg/m3 ? 5）選定砂率 ( ) ? 查表 321 P84 取 ? 6）計(jì)算砂石用量 3/3 3 61 8 5/ mkgcwmm woco ???s?%33?S?? (1)采用質(zhì)量法 ? 設(shè) ? 則 ? 即 ? 解方程得 3/2400 mkgm cp ?cpwocogoso mmmmm ????sgososommm ???1 8 53 3 62 4 0 0 ???? goso mm??gososommm3/620 cmkgm so ?3/1259 cmkgm go ?? (2)采用體積法 ? 解方程得 mso=617 ? mgo=1252 ? 調(diào)整工作性，提出基準(zhǔn)配合比 ? 1）計(jì)算試拌材料用量 1011 8 3 61 0 0 ????? goso mm??gososommm3/cmkg3/cmkg? 拌合混合料各材料用量（設(shè)試拌 15L混凝土混合料） ? 水泥： 336 = ? 水： 185 = ? 砂： 617 = ? 碎石： 1252 = ? 2）調(diào)整工作性 ? 將上述各材料拌和后，測(cè)定工作性，按以下幾種情況調(diào)整： ? ①測(cè)得坍落度值符合設(shè)計(jì)要求，其它各項(xiàng)性能良好，則該盤(pán)混凝土用來(lái)澆制檢驗(yàn)強(qiáng)度或其它指標(biāo)的試塊 ? ②坍落度值符合要求，其它性能不要求，則應(yīng)加大砂率，重新稱料，攪拌檢測(cè) ? ③坍落度低于設(shè)計(jì)要求，可把所有拌和物收集，保持水灰比不變，增加水泥漿用量，重新攪拌后再檢驗(yàn)其坍落度，若一次添料后即能滿足要求，則此調(diào)整后的配合比即為基準(zhǔn)配合比，如果一次添料不能滿足要求，則該盤(pán)混凝土作廢，重新稱料調(diào)整，直至符合要求為止 ? ④ 如坍落度大于設(shè)計(jì)要求，則該盤(pán)混凝土作廢，保持水灰比不變，減少水泥漿用量，稱料拌合進(jìn)行測(cè)定。 ? 方法三：坍落度小于 10mm的混凝土，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。 ? 3）選定單位用水量 mw0 ? 根據(jù)粗集料品種、粒徑及施工要求的混凝土稠度，查表選擇。 ? 混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求 ? 1）滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求 ? 試配強(qiáng)度 設(shè)計(jì)強(qiáng)度 ? 2)滿足施工工作性的要求 ? 3)滿足環(huán)境耐久性的要求 ? 設(shè)計(jì)配合比時(shí)，應(yīng)考慮最大水灰比、最小水泥用量 ? 4）滿足經(jīng)濟(jì)性的要求 ? 在滿足前三項(xiàng)的前提下，盡量節(jié)約水泥，合理使用材料，以降低成本。 ? 課題 :普通混凝土的組成設(shè)計(jì) ? 教具用品 : 掛圖 ? 教學(xué)目的 :掌握普通水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法、基本要求及步驟 ? 重點(diǎn)難點(diǎn) :試配強(qiáng)度與設(shè)計(jì)強(qiáng)度的關(guān)系 31 普通水泥混凝土 ? 三、普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)： ? （一）概述 ? 混凝土各組成材料用量之比即為混凝土的配合比，混凝土配合比設(shè)計(jì)的內(nèi)容，包括選料和配料兩部分，本節(jié)重點(diǎn)講解配料方面的內(nèi)容。 ? 2）養(yǎng)護(hù)條件：溫度、濕度 ? 混凝土拌和后必須保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸龋顾喑浞炙?，以保證混凝土強(qiáng)度不斷提高。 ? ②集料特征、形狀及表面特征 ? 特別是粗集料的形狀與表面特征對(duì)強(qiáng)度有著直接的影響。 ? 2）抗折強(qiáng)度（ fcf） ? 試件尺寸為 150x150x550mm，養(yǎng)護(hù) 28d，測(cè)定其強(qiáng)度值。 15%，若任一個(gè)超過(guò) 15%，取中值作為測(cè)定值，若兩個(gè)超過(guò)15%，則測(cè)定結(jié)果無(wú)效。 ? 2）摻加外加劑 ? 合理地利用外加劑，改善混凝土的工作性。 ? 新拌混凝土工作性的選擇 ? （ 1）橋涵混凝土工作性選擇 ? 見(jiàn)表 312，應(yīng)考慮下列因素：結(jié)構(gòu)物斷面尺寸、鋼筋疏密程度、振搗方式。如減水劑等。 ? 所以要選擇合理水灰比 混凝土中水泥用量混凝土用水量水灰比 ?CW? （ 3）砂率 ? 砂率對(duì)坍落度的影響見(jiàn)下圖 含 砂率(合 理）坍落度（mm)? （ 4）水泥的品種和集料的性質(zhì) ? ①水泥品種 ? 不同的水泥，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量不同，其所表現(xiàn)出的工作性亦不一樣。 ? 2）維勃稠度 ? 適用于 D不超過(guò) ，坍落度 H小于 10mm，維勃稠度 5—30s之間的干硬性混凝土的稠度測(cè)定 ? 影響混凝土混合料工作性的因素 ? 1）組成材料質(zhì)量及其用量 ? （ 1）水泥漿的數(shù)量和集漿比 ? ①正常情況：水泥漿充滿集料間隙略有剩余 ? ②用漿過(guò)多：流漿，浪費(fèi)水泥，且影響強(qiáng)度，耐久性 ? ③用漿過(guò)少：產(chǎn)生分層，泌水 水泥漿質(zhì)量集料質(zhì)量集漿比 ?維勃稠度儀 ? （ 2）水灰比的影響 ? 過(guò)大：可使水泥漿變稀，但易產(chǎn)生流漿、離析，甚至影響強(qiáng)度。 ? 坍落度試驗(yàn)只適用于集料最大粒徑 D不大于，坍落度 H不小于 10mm的新拌混凝土。 ? 它包括以下四個(gè)方面： ? ①流動(dòng)性：指混凝土拌和物在自身或機(jī)械振搗下，能產(chǎn)生流動(dòng)且能均勻密實(shí)地填滿模板的性能。 普通水泥混凝土的技術(shù)性質(zhì) ? 對(duì)于水泥混凝土的技術(shù)性質(zhì)，通常分兩種情況進(jìn)行分析：一是新拌混凝土混合料的性質(zhì)，二是凝結(jié)硬化的混凝土的性質(zhì)，本次課重點(diǎn)講解新拌混凝土混合料的工作性。 緩凝劑：糖類(lèi)、木質(zhì)磺酸鹽等。 引氣劑：松香樹(shù)脂類(lèi)。 ? 普通減水劑：可以使用木質(zhì)磺酸鹽類(lèi)。 耐久性：采用阻銹劑、防水劑、抗?jié)B劑。 硬化速度：采用緩凝劑、早強(qiáng)劑、速凝劑。 采用蒸餾水配制的水泥砂漿或混凝土作對(duì)比，不應(yīng)低于其強(qiáng)度的 90%。 3— 1普通水泥混凝土 ? 一、普通水泥混凝土組成材料 ? 水泥 ? 水 ? 此兩者組成水泥漿，起流動(dòng)膠結(jié)作用 ? 粗集料 ? 細(xì)集料 ? 此兩者起骨架作用 ? 各種材料所占比例見(jiàn)下表所示： ? 混凝土組成及各組分材料絕對(duì)體積比 組成成分 水泥 水 砂 石 空氣 占混凝土總體積的（ %） 10~15 15~20 20~33 35~48 1~3 22~35 66~48 1~3 ? （一）水泥 ? 水泥品種選擇：應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、氣候與環(huán)境條件選擇； ? 水泥強(qiáng)度等級(jí)：考慮混凝土抗壓強(qiáng)度（低強(qiáng)度時(shí) 倍，高強(qiáng)度時(shí) ,）。 ? 分類(lèi)： ? 按表觀密度分為 ? ①普通混凝土 ②輕混凝土 ③重混凝土 ? 按強(qiáng)度分為 ? ①低強(qiáng)度混凝土 ②中強(qiáng)度混凝土 ③高強(qiáng)度混凝土 ? 按流動(dòng)性分為 ? ①塑性混凝土②低流動(dòng)性混凝土③干硬性混凝土 ? 混凝土的優(yōu)缺點(diǎn) ? 優(yōu)點(diǎn)： ? 抗壓強(qiáng)度較高，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用極少； ? 新拌混凝土具有良好塑性，可加工成任何形狀； ? 材料來(lái)源廣泛，便于就地取材，價(jià)格便宜； ? 可以根據(jù)工程要求改變材料配合比來(lái)滿足需要。 ③膨脹硫鋁酸鹽水泥 : 凡以適當(dāng)成分的生料，經(jīng)煅燒所得以無(wú)水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為主要礦物成分的熟料，加入適量二水石膏磨細(xì)制成的具有可調(diào)膨脹性能的水硬性膠凝材料，稱為膨脹硫鋁酸鹽水泥。 ②自應(yīng)力鋁酸鹽水泥 :自應(yīng)力鋁酸鹽水泥是以一定量的高鋁水泥熟料和二水石膏粉磨而成的大膨脹率膠凝材料。 使水泥產(chǎn)生膨脹的反應(yīng)主要有三種： Ca0水化生成 Ca(OH) Mg0水化生成 Mg(OH)2以及形成鈣礬石，因?yàn)榍皟煞N反應(yīng)產(chǎn)生的膨脹不易控制，目前廣泛使用的是以鈣礬石為膨脹組分的各種膨脹水泥。膨脹水泥適用于補(bǔ)償混凝土收縮的結(jié)構(gòu)工程，作防滲層或防滲混凝土；填灌構(gòu)件的接縫及管道接頭；結(jié)構(gòu)的加因與修補(bǔ)；固結(jié)機(jī)器底座及地腳螺絲等。 硅酸鹽膨脹水泥是以硅酸鹽水泥為主，外加高鋁水泥和石膏配制而成。 快硬硅酸鹽水泥水化放熱速率快，水化熱較高，早期強(qiáng)度高，但干縮率較大。制造過(guò)程與硅酸鹽水泥基本相同，只是適當(dāng)增加了熟料中硬化快的礦物，即硅酸三鈣含量達(dá) 50％一 60％，鋁酸三鈣為 8％一 14％，兩者總量應(yīng)不少于 60％一 65％。 快硬硅酸鹽水泥 凡以硅酸鹽水泥熟料和石膏磨細(xì)制成，以 3 d抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)的水硬性膠凝材料，稱為快硬硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱快硬水泥）。適當(dāng)提高水泥中的石膏加入量，可提高水泥的強(qiáng)度和降低收縮，對(duì)制造道路水泥是有利的。 （ 3）粉煤灰硅酸鹽水泥 – 適用于大體積水工建筑及水中結(jié)構(gòu)和海港工程；不適合抗凍性 ? 由較高鐵鋁酸鈣含量的道路硅酸鹽水泥熟料，0％～ 10％活性混合材和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為道路硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱道路水泥）。 ? 摻混合材料水泥的應(yīng)用： （ 1）礦渣硅酸鹽水泥 – 應(yīng)用于大體積工程、濕熱處理、耐腐蝕、耐火的場(chǎng)合；不適合抗凍性、抗?jié)B性的場(chǎng)合。 體積安定性：除了礦渣水泥中三氧化硫含量不得超過(guò)%外，其他技術(shù)要求均與硅酸鹽水泥相同。故不宜用于嚴(yán)寒地區(qū)，特別是嚴(yán)寒地區(qū)水位經(jīng)常變動(dòng)的部位． ? 摻混合材料的硅酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)： 細(xì)度： 80um方孔篩，篩余量不得超過(guò) %。故這三種水泥不宜用于有早強(qiáng)要求的工程． ? ② 化學(xué)穩(wěn)定性高。與硅酸鹽水泥相比， Ca（ OH） 2 含量相對(duì)較少，水化硅酸鈣和鈣礬石含量高，水化硅酸鈣凝膠結(jié)構(gòu)更加致密。 （ 3)、 粉煤灰硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料和 20％～40％的粉煤灰及適量石膏混合磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料稱為粉煤灰硅酸鹽水泥 (簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥 )，代號(hào) 。 ? 1混合水泥種類(lèi) （ 1）、礦渣硅酸鹽水泥 ： 由硅酸鹽水泥熟料和 20％～ 70％的?；郀t礦渣及適量石膏混合磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥 (簡(jiǎn)稱礦渣水泥 )，代號(hào) 。 ? ? 凡由硅酸鹽水泥熟料摻入 615%混合材料與適量石膏共同磨細(xì)生成的水硬性膠凝材料，稱為普通水泥，代號(hào) PO。 ? 、摻混合材料水泥 ? 定義：在硬硅酸鹽水泥熟料中摻入適量的混合料，與石膏共同磨細(xì)制成的不同品種的硅酸鹽水泥。 ? 不宜用于：大體積混凝土工程、耐熱工程。 （ 2）硫酸鹽的腐蝕 （ 3）鎂鹽的腐蝕Ca(OH)2+MgSO4+2H2O→CaSO4 ． 2H2O+Mg(OH)2 無(wú)膠凝能力 （ 4）碳酸腐蝕Ca(OH)2+CO2+H2O→ CaCO3+2