路建筑材料学习情境三 水泥混凝土、建筑砂浆、 性能检测与分析

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1、扬州职业大学道路建筑材料教案学习情境三水泥混凝土与建筑砂浆性能检测与分析学习目标:了解水泥混凝土的地位、基本组成材料及作用、混凝土的分类;掌握普通混凝土的组成材料:水泥的合理选用;对骨料的一般质量要求;砂、石颗粒特征及级配;混凝土用水要求;掌握混凝土拌和物和易性的概念及测定方法;掌握混凝土强度等级的评定及影响因素;了解混凝土变形性能及耐久性能;了解砂浆基本性能。教学内容:阐述混凝土及砂浆技术性能及检测方法。重点难点:混凝土配合比设计。情境导入:水泥混凝土大量应用与路面及桥梁工程中,砂浆主要应用与道路及桥梁工程圬工中,水泥混凝土及

2、砂浆的强度及耐久性直接影响工程质量及构筑物的使用。教学单元一普通水泥混凝土的技术性能及配合比设计普通水泥砼是一通用水泥为胶结材料,用普通沙石为集料,并以水为原材料,按专门设计的配合比,经搅拌、成型、养护而得的复合材料。普通水泥砼具有原材料丰富,便于施工和浇筑成各种形状的构建,硬化后性能优越、耐久性好,节约能源,成本低廉等优点。所以普通水泥砼广泛应用于道路与桥梁工程。一、普通水泥砼的组成材料水泥砼是由水泥、水、砂石集料配制而成。(一)水泥1、水泥品种选择:应根据工程特点及混凝土所处气候与环境条件选择;2、水泥强度等级:考虑混凝土设

3、计强度等级(低强度时,水泥强度等级为混凝土设计强度等级的1.5-2.0倍;高强度时,比例可降至0.9-1.5倍,但一般不能低于0.8),即低强混凝土应选择低强度等级的水泥,高强混凝土应选择高强度等级的水泥。(二)细集料扬州职业大学道路建筑材料教案混凝土用细集料一般采用粒径小于4.75mm的级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然砂(如河砂、海砂、山砂),也可采用机制砂。1、有害杂质含量2、砂的粗细程度及颗粒级配(三)粗集料普通混凝土常用的粗集料主要是指粒径大于4.75mm的碎石和卵石(砾石)。普通混凝土所用粗集料需满足技术要求如下:1

4、、有害杂质含量粗集料中常含有一些有害杂质,如粘土、淤泥、硫酸盐、硫化物和有机物等,其危害与在细集料中的作用相同。2、强度与坚固性(1)强度为保证混凝土的强度要求,粗集料必须具有足够的强度。碎石和卵石的强度采用岩石立方体抗压强度和压碎指标两种方法表示。(2)坚固性为保证混凝土的耐久性要求,粗集料必须具有足够的坚固性,以抵抗冻融和自然因素的风化作用。《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685-2001)规定:用硫酸钠溶液进行坚固性试验,经5次循环后测其质量损失。3、最大粒径及颗粒级配(1)最大粒径粗集料公称粒径的上限称为该粒级的最大粒

5、径。(2)颗粒级配粗骨料的颗粒级配与细骨料颗粒级配的原理相同。采用级配良好的粗骨料,可以减少空隙率,增强密实度,从而节约水泥,保证混凝土拌合物的和易性以及混凝土强度。4、颗粒形状及表面特征粗集料的颗粒形状可分为棱角形、卵形、针状、片状5、碱活性检验(四)混凝土拌和及养护用水扬州职业大学道路建筑材料教案混凝土拌和及养护混凝土用水中,不得含有影响混凝土的和易性及凝结、有损于强度发展、降低混凝土耐久性、加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断、污染混凝土表面等的酸类、盐类或其它物质。有害物质(主要指硫酸盐、硫化物、氯化物、不溶物、可溶物等)的

6、含量及pH值需满足标准的要求(JGJ64-89)。二、普通水泥砼的技术性质水泥混凝土的技术性能主要包含:混凝土拌合物的工作性(和易性);硬化混凝土的力学性质和耐久性。(一)水泥混凝土拌合物的工作性(和易性)1、新拌混凝土工作性的概念凝土拌合物的工作性,也称和易性,指混凝土拌合物易于施工操作(拌和、运输、浇筑、振捣)且成型后质量均匀、密实的性质。主要包括流动性、粘聚性、保水性三个方面含义。2、新拌混凝土工作性的测定方法(1)坍落度仪法(2)维勃仪法3、新拌混凝土工作性的影响因素(1)组成材料及配比水泥浆的数量水泥品种和集料性质水灰

7、比的影响(W/C)单位用水量砂率外加剂与掺合材料(2)环境条件(3)时间4、改善新拌混凝土工作性的主要措施根据影响新拌混凝土工作性的因素,可采取以下改善措施:(1)调节材料组成在保证混凝土强度、耐久性、经济性的前提下,合理调整配合比,使之有较好的工作性。(2)掺加外加剂(如减水剂、引气剂等)合理地利用外加剂,改善混凝土的工作性。(3)提高振捣机械的效能:降低施工条件对混凝土拌合物工作性的影响。(二)硬化后混凝土的力学性质扬州职业大学道路建筑材料教案硬化后混凝土的力学性质主要包含:强度和变形两方面。1、强度强度是混凝土凝结硬化后的

8、主要力学性能,按我国《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081-2002)规定,混凝土强度包括立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯拉强度等。2、影响混凝土强度的因素(1)材料组成①水泥强度和水灰比②集料特征③浆集比(2)养护条件(温度、湿度

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