实验4：混凝土配合比设计实验.pdf

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1、TsinghuaUniversity实验4：混凝土配合比设计实验韩建国清华大学土木水利学院建筑材料研究所TsinghuaUniversity本次课程概述¾实验目的©掌握混凝土的配合比设计方法©了解各组分对混凝土新拌工作性、强度和耐久性的影响©了解混凝土新拌工作性的评价方法¾实验内容©用自己设计的混凝土配合比制备混凝土。©在制备过程中，通过调节水胶比、浆集比、砂率和减水剂用量来改善混凝土的新拌工作性。©制备混凝土试件，以衡量所配制混凝土的强度发展历程和抗氯离子渗透性。TsinghuaUniversity混

2、凝土的配合比设计方法¾混凝土的配合比设计就是要在综合权衡混凝土的新拌工作性、强度、耐久性和经济性的前提下，给出混凝土中各组分的适宜比例。¾一般而言，混凝土的配合比设计可分为质量法和体积法。质量法是使得所配制混凝土的单方质量为某一常规设定值，如对使用普通集料的混凝土，该设定值为2450kg/m3；体积法是使得所配制混凝土中各组分在未拌和前的总体积为1m3。¾在混凝土所用原材料品质给定的前提下，在混凝土的配合比设计过程中，可改变的参数有：水胶比、浆集比、砂率、矿物掺合料和减水剂用量等。¾在众多的混凝土配合比

3、设计方法中，对高强混凝土(28天抗压强度60-100MPa)，Mehta和Aitcin的高性能混凝土配合比设计方法具有较高的简捷性、准确性和经济性；对低强度等级的混凝土(28天抗压强度30-60MPa)，为保证混凝土的耐久性，宜使得混凝土的水胶比小于0.40，此时，需掺入具有较低早期水化活性的粉煤灰。¾但对于超低或超高强度和自密实混凝土，应参照相应的配合比设计方法或文献。TsinghuaUniversity混凝土的新拌工作性及其影响因素稠度：主要依靠用水量和减水剂来调节。(用坍落度大小来衡量)¾工作性粘

4、聚性：主要依靠砂率、砂的细度模数及浆体/骨料的体积比来调节。(用新拌混凝土的抗离析能力来衡量)TsinghuaUniversity测定混凝土新拌稠度的设备坍落度筒及捣棒维勃稠度仪适用于坍落度在10-220mm的混凝土适用于较干硬性、维勃稠度在5~3s之间的混凝土TsinghuaUniversity不同特性混凝土新拌稠度的分类和评价方法¾坍落度在10~90mm为塑性混凝土；坍落度在100~150mm为流动性混凝土；坍落度等于或大于160mm为大流动性混凝土。¾坍落度法适用于测定粗集料的粒径不大于40mm，

5、坍落度10~220mm的混凝土。¾但坍落度大于220mm时，应该用坍落扩展度来评价新拌混凝土的稠度。¾维勃稠度法适用于测定粗集料粒径不大于40mm，维勃稠度在5-30s之间的混凝土拌合物稠度的测定。TsinghuaUniversity影响混凝土强度的因素¾混凝土中包括水泥浆体基体、集料和浆体-集料间的界面过渡区三相。©对强度较低的混凝土，如28天抗压强度小于60MPa，其中过渡区的强度是决定混凝土强度的主要因素，因此，可通过降低水胶比和使用矿物掺合料来增强界面过渡区，从而提高混凝土的强度。©对强度较高的

6、混凝土，除应降低水胶比和使用矿物掺合料增强界面过渡区外，还要使用自身强度高，且与水泥浆体间有良好协同性的粗集料如石灰石和玄武岩。TsinghuaUniversity影响混凝土耐久性的因素¾影响混凝土自身抗开裂能力的因素¾影响混凝土抗外界有害物质侵蚀的因素TsinghuaUniversity混凝土试件抗压和抗折强度的测定¾混凝土抗压强度的测定关键是要确定其加荷速率：©当混凝土的强度等级＜C30时，加荷速率取0.3-0.5MPa/s。©当混凝土的强度等级≥C30且＜C60时，加荷速率取0.5-0.8MPa/

7、s。©当混凝土的强度等级≥C60时，加荷速率取0.8-1.0MPa/s。¾混凝土抗折强度的测定也应在确定三点或四点施荷方式的基础上，确定其加荷速率：©当混凝土的强度等级＜C30时，加荷速率取0.02-0.05MPa/s。对100*100*400的试件，四点加载时，加荷速率为66-167N/s。©当混凝土的强度等级≥C30时，加荷速率取0.05-0.08MPa/s。对100*100*400的试件，四点加载时，加荷速率为167-267N/s。©当混凝土的强度等级≥C60时，加荷速率取0.08-0.10MPa

8、/s。对100*100*400的试件，四点加载时，加荷速率为267-333N/s。TsinghuaUniversity混凝土抗压和抗折强度结果的评定规则©混凝土抗压和抗折强度的测定均应以3个试件作为一组。©以三个试件测定值的算术平均值作为该组试件的强度值（精确至0.1MPa）。©三个测定值中最大值或最小值如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大及最小值一并舍弃，取中间值作为该组试件的测定结果。©如最大值和最小值与中间值的差均超过