第四章水泥混凝土与砂浆要点课件.ppt

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1、单元四 水泥混凝土与砂浆,本章教学目的,水泥混凝土的概念、优、缺点、组成各材料的作用及技术要求；新拌砼拌合物的工作性的含义及其它影响因素；砼强度等级及提高砼强度的措施；砼的耐久性的含义和砼配合比设计方法；砂浆的技术性质与技术标准。,课题一 水泥混凝土的概述,普通混凝土结构示意图,普通水泥混凝土（简称混凝土）：就是一种复合材料，它是由水泥、细集料、粗集料和水组成的水泥浆体为黏结介质，将分散其间的不同粒径的粗、细集料胶结起来（必要时加入适量外加剂），在一定的条件下，硬化成为具有一定力学性能的人造石材。,4.1.1混凝土的定义,课题一 水泥混凝土的概述,4.1.2混凝土的分类,课题一 水泥混凝土的概

2、述,3）按使用 特性分,喷射砼,加气砼,钢纤维砼,绿化砼,4.1.3 混凝土的优缺点,优点：有较高的抗压强度:有一定的承载能力;有较好的耐久性:用得越久,强度越高.,课题一 水泥混凝土的概述,有较好的可塑性:可以浇筑成任意形状、不 同强度、不同性能的建筑物;原材料来源广泛，价格低廉.缺点：与抗压强度相比，水泥砼抗拉强度低，受 拉时变形能力小。抗拉强度低,受拉时容易受温度变化而开裂 自重大，施工困难。,课题一 水泥混凝土的概述,4.1.4 混凝土的组成材料及各自的作用,基本组成材料：水泥、细集料（砂）、粗集料（石子）、外加剂。水、水泥形成水泥浆包裹黏结在粗集料空隙中及表面起填充作用，粗集料承担起

3、骨架作用，外加剂根据的类型不同其的作用各不相同。,4.1.5 混凝土中各组成材料的要求,水泥 1、水泥在混凝土中最重要的材料起胶结作用，应合理正确地选择水泥品种和等级，根据工程性质特点，所处环境及施工条件合理选用。,课题一 水泥混凝土的概述,2、水泥强度等级的选择（要符合经济适用）高强度等级砼采用高强度等级水泥低强度等级砼采用低强度等级水泥,硅酸盐水泥（代号P或P）普通硅酸盐水泥：（代号PO）矿渣硅酸盐水泥：（代号PSA或PSB）火山灰质硅酸盐水泥（代号PP）粉煤灰硅酸盐水泥（代号PF）复合硅酸盐水泥（代号PC）,六种常用的水泥（P127页表4-1）,课题一 水泥混凝土的概述,低强度水泥配高强

4、度砼，水泥用量多不经济高强度水泥配低强度砼，少量就能满足要求，要保证施工的和易性及而久性要增加水泥用量，也不经济。,二、细集料,细骨料：粒径在150m4.75mm之间的岩石颗粒。技术性能要求：1、砼用砂应具有高的密度与小的表面积。（应符合P127页4-2表）2、有害杂质含量少（应符合P128页4-3表）,课题一 水泥混凝土的概述,3、具有良好的颗粒形状、坚固耐久。4、砂的含水状态对砂的体积影响很大，当砂表面干燥而颗粒内部的空隙含水饱和时，称饱和面干状态。,三、粗集料,粗集料：粒径大于4.75的骨料为粗骨料（卵石和碎石）。对用于配制普通混凝土的卵石和碎石两种。外观表面一定要清洁、粗糙、无尖锐角。

5、,课题一 水泥混凝土的概述,2.粗集料的技术要求,卵石天然岩石以自然风化，水流搬运与分选，经过人工筛分形成大于4.75的颗粒用于砼骨料。碎石天然岩石以破碎、筛分制成。,1.颗粒形状和表面特征,（1）强度：岩石在饱水状态下的抗压强度：岩浆岩大于80MPa、变质岩大于60MPa、沉积岩大于30MPa。（2）坚固性与压碎值：都分为、三种类别（P129页4-4表）,课题一 水泥混凝土的概述,（3）物理指标：表观容重大于2.5g/cm3；松装容重大于1.350g/cm3；孔隙率小于47%。（4）颗粒级配：粗骨料的级配原理和要求与细骨料基本相同。级配试验采用筛分法测定，即用2.36、4.75、9.5、16

6、.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和90等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。级配可分为连续级配和间断级配。连续级配是石子粒级呈连续性，即颗粒由小到大，每级石子占一定比例。用连续级配的骨料配制的混凝土混合料，和易性较好，不易发生离析现象。连续级配是工程上最常用的级配。,课题一 水泥混凝土的概述,间断级配也称单粒级级配。间断级配是人为地剔除骨料中某些粒级颗粒，从而使骨料级配不连续，大骨料空隙由小几倍的小粒径颗粒填充，以降低石子的空隙率。由间断级配制成的混凝土，可以节约水泥。由于其颗粒粒径相差较大，混凝土混合物容易产生离析现象，导致施工困难。石子颗粒级配范围应符合规

7、范要求。碎石、卵石的颗粒级配规格见(P130表4-5)（5）最大粒径与针片状颗粒：粗集料中公称粒径的上限称该粒径的最大粒径。使用部位不同粒径要求大小也不同应符合公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000)规定。,课题一 水泥混凝土的概述,形状：以正立方体为佳，不能含有过多的针、片状颗粒 针状颗粒：颗粒长度大于平均粒径的2.4倍的颗粒 片状颗粒：颗粒厚度小于平均粒径的0.4倍的颗粒,（6）有害物质含量：含泥量、泥块含量、有机物、硫化物等应符合（P130页4-6表）,3、混凝土用水：应符合国家标准。,课题一 水泥混凝土的概述,四、外加剂定义：用于改善混凝土某些性能的材料，称为混凝土外加剂。一般用

8、量不大于水泥质量的5%控制加入混凝土中搅拌。常用的几种外加剂减水剂缓凝剂引气剂早强剂复合外加剂,课题二 普通水泥混凝土的工作性,4.2.1 新拌混凝土混合料工作性的含义,1.工作性是指混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇注、捣实）并能获得得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。工作性是一个综合性质，包括流动性、粘聚性和保水性。也可以说包括以下四个性质。,.流动性混合料在本身自重或施工机械振捣作用下，克服内摩阻力产生流动，能均匀密实地填满模板各部位的一种性能。它主要决定于粗集料、细集料、水泥三种固相物质与液相水的比率。增加用水量可使流动性显著提高。,课题二 普通水泥混凝土的工作性,黏聚性 指混凝

9、土混合料在施工过程中各成分之间有一定的黏聚力，不产生分层和离析现象。可塑性指混合料不在外力作用下产生脆断的性能。保水性混合料在进行捣实或振动过程中，具有一定的保水能力，不产生严重泌水现象。,混合料的工作性是上述四种基本性能的综合概念。这四种性能既互相关联又互相矛盾，例如加大用水量可增加混合料的流动性，但对可塑性和稳定性不利，并对混凝土的强度损失很明显。要求稳定性好，混合料应具有较高的内聚性，而易密性则要求混合料具有较小的内聚力。,课题二 普通水泥混凝土的工作性,2.工程意义：新拌混凝土拌合物有良好的工作性可便于运输、利于成型等确保质量。3.工作性不良造成的后果：控制不好混凝土会出现蜂窝、麻面、

10、分层等病害，影响砼质量。,4.2.2 影响混凝土拌合物的工作性的因素,课题二 普通水泥混凝土的工作性,影响混凝土的因素,集浆比,集料,水泥,水灰比,砂率,外加剂,温度与拌合时间,课题二 普通水泥混凝土的工作性,、适当提高混凝土的材料组成。、掺家外加剂。、加强振捣，提高砼振捣的机械性能。,4.2.3 提高混凝土拌合物的工作性的措施,4.2.4 混凝土拌合物的工作性选择,根据施工时查阅新的规范要求,4.2.5 新拌混凝土拌合物的工作性指标及测定方法,测定方法,塌落度试验（适用塑性砼）,维勃稠度试验（适用干硬性砼）,课题二 普通水泥混凝土的工作性,1、塌落度试验示意图,课题二 普通水泥混凝土的工作性

11、,1、维勃稠度试验示意图,步骤：1、装样方法同坍落度试验。2、开动振动台并记录时间，从开始振动至透明圆盘底面完全被水泥浆布满至，所经历的时间，以s秒计。,维勃稠度仪1圆柱形容器；2坍落度筒；3漏斗；4测杆；5透明圆盘 6振动台,课题二 普通水泥混凝土的工作性,评定和易性方法：流动性的检测方法：坍落度（T）维勃稠度（s）粘聚性的检测方法：采用直观经验目测。保水性的检测方法：采用直观经验目测。,维勃稠度用时间秒（s）来表示，稠度值一般为530s，适用于石子最大粒径DM40mm的砼。按维勃稠度可分为四个等级 半干硬性砼（105s）干硬性砼（2011s）特干硬性砼（3021s）超干硬性砼（31s）,课

12、题二 普通水泥混凝土的工作性,按坍落度值将砼流动性大小分为四个级别,（1）大流动性砼：T160mm（2）流动性砼：T=100-150mm（3）塑性砼：T=50-90mm（4）低塑性砼：T=10-40mm当T10mm时，为干硬性砼。用维勃稠度（s）来表示。,课题三 普通水泥混凝土的强度与耐久性,4.3.1硬化后的力学性质,主要分为两大类：强度和变形两方面,（一）强度 强度是混凝土硬化后的主要力学性质，其中最重要的是混凝土的抗压强度和抗折强度。,1抗压强度标准值和强度等级 在结构设计时，混凝土各种力学强度的标准值，均可由强度等级换算出，因此，强度等级是混凝土各种力学强度标准值的基础。,课题三 普通

13、水泥混凝土的强度与耐久性,立方体抗压强度（fcu）按照标准的制作方法制成边长150mm的正立方体试件，在标准养护条件（温度20 3C，相对湿度90%以上）下，养护至28d龄期，按照标准的测定方法测定其抗压强度值，称为混凝土立方体试件抗压强度。计算公式为,以三个试件为一组，取三个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值。非标准尺寸试件测得的立方体强度，应乘以试件尺寸换算系数,折算为标准试件的立方体抗压强度。可参考教材P146，按表4-17选用。,课题三 普通水泥混凝土的强度与耐久性,立方体抗压强度标准值（f cu,k）按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准

14、试验方法测定的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%（即具有95%的保证率），立方体抗压强度标准值以（f cu,k）表示，单位MPa。从以上定义可知，立方体抗压强度（f cu）只是一组混凝土试件抗压强度的算术平均值。而立方体抗压强度标准值以（f cu,k）是按数理统计方法确定，具有不低于95%保证率的立方体抗压强度。,课题三 普通水泥混凝土的强度与耐久性,混凝土强度等级它是根据立方体抗压强度标准值来确定的。强度等级的表示方法是用符号“C”和“立方体抗压强度标准值”两项内容表示。我国现行规范（JTGD62-2004)）规定，普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为：C15、C2

15、0、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个强度等级。,测定方法。具体操作见T0553-2005,课题三 普通水泥混凝土的强度与耐久性,2抗折强度（f f）,抗折强度指标的确定道路路面和机场道面用水泥混凝土，是以抗折强度作为主要强度指标，抗压强度作为参考强度指标。不同交通量分级的水泥混凝土计算抗折强度，可参考教材P147，按表4-18和选用。道路水泥混凝土抗折强度与抗压强度的关系，可参考教材P147，如表4-18。抗折强度的试验条件道路水泥混凝土的抗折强度是以标准抗折强度制备成150 150 550cm的梁形试件，在标准条件下，经养

16、护28d后，按三分点加荷方式，测定其抗折强度。如为跨中单点加荷得到的抗折强度，应乘以折算系数0.85。,课题三 普通水泥混凝土的强度与耐久性,水泥混凝土抗折强度试验图1试件；2支座；3加荷支座4千分表；5千分表架；6螺杆,课题三 普通水泥混凝土的强度与耐久性,课题三 普通水泥混凝土的强度与耐久性,（二）变形 强度的变形主要由弹性变形、收缩变形、徐变、温度变形等四类。,4.3.2 使用的耐久性,耐久性是指材料抵抗外界因素的破坏作用的性能。耐久性主要包括以下三个方面：1.抗冻性 2.耐磨性 3.碱集料反应。,课题三 普通水泥混凝土的强度与耐久性,对道路与桥梁建筑混凝土，长期受风霜雨雪的侵蚀，耐久性

17、的首要要求是抗冻性，其次对道路混凝土还要求有耐磨性；桥梁墩台混凝土要求具有抗化学侵蚀的耐蚀性。此外，碱集料反应所引起的破坏也引起人们的关注。提高混凝土耐久性的措施有：合理选用水泥品种；合理水灰比和水泥用量，对最大水灰比和最小水泥用量加以规定；合理选用材料质量，改善骨料级配；掺入减水剂、加气剂，减少用水量，提高混凝土抗渗性和抗冻性；施工中加强搅拌、振捣、养护，严格控制施工质量。,课题四 普通混凝土配合比设计,混凝土配合比是指混凝土中四种基本材料水泥、水、砂及石子用量之间的比例关系，有时还注明外加剂的用量。正确合理的掺配称配合比设计。,4.4.1 混凝土配合比设计,1.定义,2.混泥土配合比表示方

18、法相对用量表示法：通常以水泥为1，并按“水泥：细集料：粗集料：水灰比”的顺序表示（例如1:1.85:2.90；W/C=0.53）。,课题四 普通混凝土配合比设计,单位用量表示法：通常以每1m3混凝土各材料表示方法，并按“水泥：水：细集料：粗集料”的顺序排列。（例如350kg：185kg:680kg1200kg）也就是1m3混凝土用水泥350kg，水185kg，细集料680kg，粗集料1200kg）。,3、混凝土配合比的基本原则：（）满足结构设计的强度等级要求；（）满足新拌混凝土和物施工时的工作性要求及和易性；（）满足混凝土耐久性的要求；（）提高经济效益。,课题四 普通混凝土配合比设计,4、配合

19、比设计的三参数 组成混凝土的四种材料，即水泥、水、砂、石子用量之间有三个对比关系，即：1、水灰比（）：用水量与水泥用量之间的对比关系。水灰比是确定混凝土强度和耐久性的重要参数，也是影响混凝土和易性的重要因素。2、砂率（Sp）：砂的用量与石子用量之间的对比关系。通常以砂用量占砂、石总量的百分数表示(即砂率)。砂率是影响混凝土和易性的重要参数。3、单位用水量（W),课题四 普通混凝土配合比设计,混凝土中水泥浆用量与骨料用量之间的对比关系，可用每立方米混凝土的用水量表示。用水量主要影响混凝土和易性，对混凝土的强度也有影响。确定的原则：（1）在满足强度、耐久性要求上，确定砼的。（2）在满足和易性的基础

20、上，确定粗骨料、单位体积用水量、砂的用量。5、混凝土配合比设计分为四大步骤（1）初步配合比（2）基准配合比（实验室试拌）强度（3）设计配合比 和易性检验（4）施工配合比,课题四 普通混凝土配合比设计,6、初步计算配合比的确定（1）根据混凝土的等级强度配制（fcu.0）的确定 配制强度与设计强度的关系，要求配制强度设计强度（必要的强度保证率P=95%)fcu.0 fcu.k1.645,fcu,o 混凝土施工配制强度（MPa）；fcu,k 混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）1.645 P为95%的强度保证率；施工单位确定混凝土强度标准差（MPa）,课题四 普通混凝土配合比设计,混凝土强度标准差（

21、）混凝土强度标准差又称均方差，其计算式为对于 C20、C25级混凝土，计算值2.5MPa时,计算配制强度时取 2.5MPa；对于 C30级以上的混凝土，计算值3.0MPa时,计算配制强度时取 3.0MPa；,课题四 普通混凝土配合比设计,当施工单位不具有近期的同一品种混凝土的强度资料时，值可按下表取值。,混凝土强度标准差(),课题四 普通混凝土配合比设计,(）计算水灰比（W/C）1.按混凝土要求强度等级计算水灰比和水泥实际强度，根据已确定的混凝土配制强度fcu,0=AFce（C/W-B)，计算水灰比：根据强度公式计算水灰比：C/W=Afce/（fcu,o+ABfce）式中fcu,o混凝土试配强

22、度,MPa；fce水泥28d的实测强度,MPa;在无法取得水泥实际强度时，可按式（4-9）计算；A,B 回归系数，与骨料品种、水泥品种有关，其数值可通过试验求得。C/W混凝土要求的灰水比,课题四 普通混凝土配合比设计,水泥强度等级值（MPa)fce.k 水泥强度等级（MPa),2.按耐久性要求校核水灰比 如果强度计算的水灰比大于耐久性允许的最大水灰比时，应按P158页表4-26,课题四 普通混凝土配合比设计,混凝土最大水灰比和最小水泥用量表4-26P158页,课题四 普通混凝土配合比设计,3.选定单位用水量（w0）根据集料的品种、粒径及施工的要求的混凝土拌合物稠度值（坍落度或维勃稠度）选择每立

23、方米混凝土拌合物的用水量。一般可根据施工单位对所用材料的经验确定。如经验不足可参照表选取。如无使用经验时可参考P158页4-27表和4-28表,课题四 普通混凝土配合比设计,干硬性混凝土的单位用水量（kg/m3）表4-27,课题四 普通混凝土配合比设计,塑性混凝土的单位用水量（kg/m3）表4-28,注：本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加510，采用粗砂则可减少510。掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。,课题四 普通混凝土配合比设计,、计算单位水泥用量（c0）1按耐久性校核的水灰比计算单位用水量，按式（4-10）计算根据已确定的 W/C和mwo，

24、求1m3混凝土中水泥用量mc0：mc0=mw0/（C/W）2按耐久性要求胶合单位用灰量与表4-26中对应的环境条件与耐久性要求所规定的最小水泥用量进行比较，选用较大值。,课题四 普通混凝土配合比设计,）选定砂率值（s）根据骨料品种、最大粒径和混凝土拌和物的水灰比确定砂率。一般可根据施工单位所用材料的使用经验选定，也可根据骨料种类、规格及混凝土的水灰比，参考P159页表4-29选用。,课题四 普通混凝土配合比设计,混凝土的砂率选用表（%）表4-29P159页,课题四 普通混凝土配合比设计,6）计算粗、细骨料用量 1.质量法（假定表观密度法）应按下式计算：c0g0s0w0 cp so/(soGo)

25、100=Sp 式中co每立方米混凝土的水泥用量（kg）；Go每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）；so每立方米混凝土的细骨料用量（kg）；wo每立方米混凝土的用水量（kg）；s砂率（）；cp每立方米混凝土拌和物的湿表观密度（kg/m3）；其值可取22602450kg。,课题四 普通混凝土配合比设计,2.体积法（绝对体积法）应按下式计算：式中c水泥密度（kg/3），可取29003100 kg/3。G粗骨料的表观密度（kg/3）；s细骨料的表观密度（kg/3）；w水的密度（kg/3），可取1000 kg/3；s砂率（）；混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取为。,课题四 普通混凝土配合比

26、设计,7、初步配合比 a、相对用量表示法 水泥：细集料：粗集料；水灰比=mc0：ms0：mG0;b、单位用量表示法：水泥：水：细集料：粗集料 mc0：mw0：ms0：mG0,课题四 普通混凝土配合比设计,二、工作性调整，提出基准配合比 1.材料要求 混凝土所用各种原材料，要与实际工程使用的材料相同，粗、细集料的称量均以干燥状态为准，否则应扣除含水量值。2.搅拌方法和拌和物数量 混凝土搅拌方法，应尽量与生产时使用的方法相同。3.校正工作性，调整配合比测定混凝土拌和物的工作性。,课题四 普通混凝土配合比设计,三、检验强度、确定试验室配合比,1）制作试件、检验强度 至少拟定三个配合比，一个为基准配合

27、比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加和减少0.05（或0.10），其用水量应该与基准配合比相同，但砂率可增加或减少1%。为检验混凝土强度，每种配比至少制作三个试件，在标准养护28天条件下进行抗压强度测试。,课题四 普通混凝土配合比设计,2）确定试验室配合比 1根据强度检验结果修正配合比用水量（mwb）取基准配合比中的用水量，并根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度，进行调整；水泥用量（mcb）取用水量乘以选定出的灰水比计算而得；粗、细骨料用量（msb、mGb）取基准配合比中的粗、细骨料用量，并按定出的灰水比进行调整。,课题四 普通混凝土配合比设计,2根据实测拌和物湿表观密度修

28、正配合比 根据强度检验结果修正后定出的混凝土配合比，计算出混凝土的计算湿表观密度：h=mc1+mw1+ms1+mG1 将混凝土的实测表观密度值除以计算湿表观密度得出校正系数k 将混凝土配合比中各项材料用量乘以校正系数，即得最终确定的试验室配合比设计值。,课题四 普通混凝土配合比设计,四 混凝土施工配合比换算 混凝土实验室配合比计算用料是以干燥骨料为基准的，但实际工地使用的骨料常含有一定的水分，因此必须将实验室配合比进行换算，换算成扣除骨料中水分后、工地实际施工用的配合比。其换算方法如下：设工地砂子含水率为a，石子含水率为b。则施工配合比混凝土中各材料用量为mc=mc2(kg)ms=ms2(1+

29、a)(kg)mG=mG2(1+b%)(kg)mw=mw2(ms2 a%mG2b%)(kg),课题四 普通混凝土配合比设计,施工配合比为：水泥：水：细集料：粗集料=mc：mw：ms：mG,混凝土配合比设计实例如下：,文库专用,59,某高速公路桥梁工程，混凝土不受风雪等作用，设计混凝土等级C35，历史统计资料的强度标准差为=4.0MPa。水泥PO 42.5=fce.k，实测密度pc=3.10g/cm3，取水泥富余系数c=1.13，1.1342.5=实测强度49.5MPa粗骨料碎石，DM=31.5mm，表观密度pG=2.72g/cm3，工地实测含水率为2%，级配与质量符合标准要求。细骨料为河砂，表观

30、密度ps=2.65g/cm3，含水率为1%。水，生活用水。解：1、初步计算配合比（1）确定配制强度（fcu.o）fcu.o fcu.k1.645=35+1.6454=41.6 MPa（2）确定水灰比（）,例题,文库专用,60,满足强度要求的水灰比还要满足耐久性要求。耐久性要求查P158页表4-26得有冻害最大水灰比为0.55。0.520.55符合耐久性要求(3)确定用水量（mwo）塌落度T=5570mm，碎石最大粒径DM=31.5mm，查158页表4-28得：用水量mw0=195kg/m3。,（4）计算混凝土的水泥用量（mc0）,水泥用量还要满足耐久性的最小水泥用量，158页查表4-26为28

31、0kg/m3。375kg 280kg/m3，满足耐久性的最小水泥用量要求。,文库专用,61,（5）确定合理的砂率,砂率 按碎石DM=31.5mm、中砂，水灰比0.52，P159页查表4-29，s=33%。（6）计算粗细骨料的用量（mso、mGo）采用体积法,由两式可解得砂和石的用量：,文库专用,62,初步配合比为：,配合比经试验均满足和易性和强度要求，表观密度不须调整。,2、配合比试配、调整、确定,3、基准配合比考虑骨料的含水率，对单位用水量进行调整。砂含水率为3（%），石含水率为2（%）,基准配合比为：水泥 水 砂 碎石,文库专用,63,工作性调整根据施工实际拌合数量要求来换算：如我要拌0.

32、5、1、1.5、2等立方米混凝土代入公式中计算即可。（三）强度检验、确定试验配合比 至少拟定三个配合比，一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加和减少0.05（或0.10），其用水量应该与基准配合比相同，但砂率可增加或减少1%。为检验混凝土强度，每种配比至少制作三个试件，在标准养护28天条件下进行抗压强度测试。最后根据试验强度结果来修正配合比,文库专用,64,例2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 20，施工要求混凝土坍落度为50-70，施工单位无历史统计资料，所用原材料情况如下：水泥：32.5级普通硅酸盐水泥，水泥密度为=3.10/cm，砂：中砂，

33、Mx=2.70,级配合格，石：卵石，Dmax=40mm,级配合格，试设计20混凝土配合比。解:1.初步配合比计算：,文库专用,65,(1)确定混凝土配制强度（fcu,0），由表4-19，5MPa fcu,0=fcu,k+1.645=20+1.6455=28.2MPa(2)计算水灰比（W/C）因水泥无实测强度，也可取c=1.0 fce=c fce,k=1.0 32.5=32.5MPa,文库专用,66,（3）确定用水量（mw0）查表4-24，对于最大粒径为40的卵石混凝土，当所需坍落度为5070时,1m3混凝土的用水量可选用170kg。(4)计算水泥用量（mc0）按表4-16对于干燥环境的钢筋混凝

34、土，最小水泥用量为260，故可取 mc0 3623。,文库专用,67,（5）确定砂率（s）查表4-25，对于采用最大粒径为40的卵石配制的混凝土，当水灰比为0.47时，其砂率值可选取26.8%32.1%，（采用插入法选定）现取s=30。（）计算砂、石用量（s0、g0）假定表观密度法计算，将mc0=362；mw0=170代入方程组,文库专用,68,文库专用,69,计算配合比：C:362kg,W:170kg,S:561kg,G:1307Kg,W/C=0.4715升用量：C:4.34kg,W:2.04kg,S:6.73kg,G:15.68kg第二组：W/C=0.47+0.05=0.52:W:170k

35、g mc0=170/0.52=327kg 砂率：31%，mg0=2.23ms0 解得：S=589kg,G=1314kg,W=170kg,C=327kg第三组：W/C=0.470.05=0.42:W:170kg mc0=170/0.42=405kg 砂率：28%，mg0=2.57ms0 解得：S=511kg,G=1314kg,W=170kg,C=405kg每种配比制作两组强度试块，标准养护28d进行强度测定。,课题五 砂浆,一、砂浆慨念（一）砂浆是由胶结料、细骨料、掺加料和水按照适当比例配制而成的建筑材料。将砖、石、砌块等粘结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆。砌筑砂浆起着胶结块材和传递荷载的作用，是砌

36、体的重要组成部分。,（二）砂浆分类 1、砂浆按用途分：砌筑砂浆和抹面砂浆 2、按黏结材料分：水泥砂浆、石灰砂浆 石灰水泥混合砂浆,课题五 砂浆,二、砂浆对各组成材料的要求,（1）水泥 砂浆通常由水泥，矿渣水泥，火山灰水泥等配制一般不大于32.5级。（2）石灰 为了节约水泥并改善施工和易性，砂浆中可以掺加各种掺合料，如粉煤灰、石灰、石膏和粘土等。（3）砂（细集料）砂浆用砂应符合混凝土用砂的技术性能要求，含泥量不超过5%。,课题五 砂浆,（4）水 与混凝土用水要求一致。,三、水泥砂浆的主要技术性质 新拌砂浆应有较好的和易性，硬化后应有足够的强度、黏结性与耐久性。（一）砂浆的和易性,课题五 砂浆,(

37、1)砂浆的流动性表示砂浆在自重或外力作用下流动的性能称为砂浆的流动性，也叫稠度。表示砂浆流动性大小的指标是沉入度，它是以砂浆稠度仪测定的，其单位为。工程中对砂浆稠度选择的依据是砌体类型和施工气候条件，可参考P166页表432选用（建筑砂浆基本性能试验方法（JGJ70-1990)。影响砂浆流动性的因素有：砂浆的用水量、胶凝材料的种类和用量、集料的粒形和级配、外加剂的性质和掺量、拌和的均匀程度等。,课题五 砂浆,砂浆稠度测定仪,课题五 砂浆,课题五 砂浆,（2）砂浆的保水性 搅拌好的砂浆在运输、停放和使用过程中，阻止水分与固体料之间、细浆体与集料之间相互分离，保持水分的能力为砂浆的保水性。加入适量

38、的微沫剂或塑化剂，能明显改善砂浆的保水性和流动性。砂浆的保水性以分层度（）表示。砂浆的保水性用砂浆分层度仪测定，以分层度（）表示。分层度过大，表示砂浆易产生分层离析不利于施工及水泥硬化。砌筑砂浆分层度不应大于。分层度过小，容易发生干缩裂缝，故通常砂浆分层度不宜小于10。,课题五 砂浆,（二）硬化砂浆的强度1.强度与强度等级 砂浆以抗压强度作为其强度指标。标准试件尺寸为70.7立方体试件一组 块，标养至 28，测定其抗压强度平均值（MPa）。砌筑砂浆按抗压强度划分为 20、15、M10、7.5、5.0、2.5等六个强度等级。砂浆的强度除受砂浆本身的组成材料及配比影响外，还与基层的吸水性能有关。（

39、1）砌筑砂浆为密实基底时，强度按经验公式4-17计算：,课题五 砂浆,式中 fm，0砂浆28抗压强度（MPa）；ce水泥的实测强度（MPa）；C/W灰水比。a，b经验系数，无资料时，可取a=0.293，b=0.4；,（）砌筑砂浆为多孔基底时，强度计算公式4-18如下：式中 c每立方米砂浆中水泥用量（）a、b砂浆的特征系数，A=3.03，B=15.09 各地区也可用本地区试验资料确定、值，统计用的试验组数不得少于30组。,课题五 砂浆,（三）砂浆的粘结力 砌筑砂浆必须有足够的粘结力，才能将砖石粘结为坚固的整体，砂浆粘结力的大小，将影响砌体的抗剪强度、耐久性、稳定性及抗振能力。通常粘结力随砂浆抗压

40、强度的提高而增大。砂浆粘结力还与砌筑材料的表面状态、润湿程度、养护条件等有关。（四）砂浆耐久性 圬工砂浆经常受环境水的影响外，还应考虑其抗渗，抗冻、抗侵蚀等性能。提高砂浆耐久性的措施主要是提高密度。,课题五 砂浆,四、砌筑砂浆的配合比设计砌筑砂浆的配合比应满足施工和易性（稠度）的要求，保证设计强度，还应尽可能节约水泥，降低成本。（一）水泥混合砂浆的配合比计算 1.砌筑砂浆配制强度（fm，0）的确定 fm，0=f1+1.645 式中fm，0砂浆的配制强度，精确至0.1MPa；f1保证率为95%的系数；砂浆现场强度标准差，精确至0.01MPa。,课题五 砂浆,当无近期统计资料时，砂浆现场强度标准差

41、可参考表4-33 P167页。,课题五 砂浆,2.计算水灰比（公式4-20）本公式适用于中、粗砂，含水率为1%8%的松散体。3.确定单位用水量（mw0）可参考P167页4-34表4.计算单位用水泥用量（公式4-21）,课题五 砂浆,5.计算单位水泥用量（ms0）（公式4-22）pc水泥的密度kg/m3，通常采用3100kg/m3.ps砂的表观密度（kg/m3）6.计算砂浆配合比 砂浆配合比：mc0：mw0：ms07.试拌调整砂浆的沉入度与分层度 按计算配合比，采用工程实际使用材料进行试拌，测定其拌合物的稠度和分层度，若不,课题五 砂浆,能满足要求，则应调整用水量或掺加料，直到符合要求为止。然后

42、，确定试配时的砂浆基准配合比。试配时至少应采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水泥用量按基准配合比分别增加及减少，在保证稠度、分层度合格的条件下，可将用水量或掺加料用量作相应调整。对三个不同的配合比，经调整后，应按有关标准的规定成型试件，测定砂浆强度等级，并选定符合强度要求的且水泥用量较少的砂浆配合比。,课题五 砂浆,砂浆配合比计算实例例 某工程用砌砖砂浆设计强度等级为 10、要求稠度为80100的水泥石灰砂浆，现有砌筑水泥的强度为32.5MPa，细集料为堆积密度1450kgm3的中砂，含水率为2%，已有石灰膏的稠度为120士5mm；施工水平一般。计算此砂浆的配合比。解

43、：根据已知条件，施工水平一般的M10砂浆的标准差=2.5 MPa，则此砂浆的试配强度为 fm，0=f2+0.645=10+0.6452.5=11.6 MPa(1)计算水泥用量 由 A=3.03，B=15.09Qc=1000（11.6+15.09）/3.0332.5=271 kg/m3,课题五 砂浆,(2)计算石灰膏用量D QA=330 D一Qc=330271=59 kg/m3(3)砂用量为 Qs=10干=1450（0.02）=1479 kg/m3(4)选择用水量为 300 kg/m3 则砂浆的设计配比为：水泥：石灰膏：砂：水=271：59：1479：300该砂浆的设计配比亦可表示为：水泥：石灰膏：砂=1：0.22：5.46，用水量为 300 kg/m3,