第十章水泥混凝土材料特性ppt课件.ppt

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1、第十章水泥混凝土材料特性第一节概述第二节水泥混凝土混合料性能及测试第三节普通水泥混凝土混合料配合比设计第四节特种水泥混凝土简介第一节概述水泥混凝土按表观密度分，可分为：1.重混凝土2.普通混凝土3.轻混凝土水泥混凝土路面具有高强、耐磨、维修周期长等特点，已成为世界各国公路路面建设中的一种主要结构类型。国外在这方面发展较快，机械化施工程度较高。近几年来，由于交通运输迅速发展，我国已开始大规模修建水泥混凝土路面。第二节水泥混凝土混合料性能及试验一普通混凝土的组成材料1.水泥配置混凝土一般可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。水泥的强度选择，应于混凝

2、土设计强度等级相适应。一般水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5~2.0倍为宜。2.细集料一般采用天然砂，它是岩石风化所形成的大小不等不同矿物散粒组成的混合物，一般有河砂、海砂及山砂。砂的颗粒级配，即表示砂的大小颗粒搭配情况。砂的粗细程度，是指不同粒径的砂粒混合在一起后总体的粗细程度，用细度模数区分。3.粗集料普通混凝土常用的粗集料有碎石和卵石。是经破碎、筛分而得到的粒径大于4.75mm的岩石或卵石。二普通混凝土的主要性质A.和易性含义：指混凝土拌合物易于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的性能。包括流动性、黏聚性、保水性和易密性4个方面。指标：坍落度试验。将混凝土拌合物按规定方法装入标准圆锥坍

3、落度筒内，装满刮平后，垂直向上将筒提起，移到一旁，拌合物由于自重将会产生坍落现象。量出下坍高度，则为坍落度。坍落度越大表示流动性越大。影响和易性的主要因素：1.水泥浆数量水泥浆赋予混凝土拌和物一定的流动性。在水灰比不变的情况下，单位体积拌和物内，如果水泥浆越多，则拌和物的流动性越大。但水泥浆过多，将会出现流浆现象，使拌和物的黏聚性变差，同时对混凝土耐久性也会产生一定影响，且水泥用量也大。水泥浆过少，不能填满孔隙或不能很好地包裹集料表面时，就会产生崩坍现象，黏聚性变差。水泥浆数量应以满足流动性要求为宜，不宜过量。2.水泥浆稠度在水泥用量不变的情况下，水灰比越小，水泥浆就越稠，混凝土拌合物的流动性

4、越小。当水灰比过小时，水泥浆干稠，流动性过低，会使施工困难，不能保证混凝土的密实性。增加水灰比会使流动性增大，但过大时，又会时混凝土拌合物黏聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象。3.砂率砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。砂率的变动会使集料的孔隙率和集料的表面积显著改变，因而对混凝土拌和物的和易性产生显著影响。坍落度为10~60m混凝土砂率的选取见下表。4.时间和温度混凝土搅拌完毕后，混凝土拌和物的坍落度随时间的推移逐渐减小，导致这种原因有水泥的水化反应、集料吸收水分、水分的蒸发等，这些因素的作用随着温度的升高而加剧。B.混凝土抗折强度在混凝土直接受拉时，很小变形就要开裂，它在断

5、裂前没有残余变形，是一种脆性破坏。混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/10~1/20。道路路面或机场道面用水泥混凝土，以抗弯拉强度为主要指标，抗压强度为参考强度指标。影响抗折强度的因素：1.水泥抗折强度和体积稳定性2.粗集料3.砂细度模数4.单位水泥用量5.水灰比6.单位用水量7.含气量影响混凝土抗折疲劳极限的因素1.粗集料最大粒径和粒性2.水泥中的游离氧化钙含量3.含气量C混凝土变形性能其中混凝土变形性能由荷载作用的变形、温差变形和干湿变形三部分组成。1）荷载变形影响因素有含气量、粗集料最大粒径、单位水泥用量、水灰比和砂细度模数。降低抗折弹性模量的好处为：一是路面结构刚度EI减小，当荷载应力一

6、定，弯拉应变大，路面的柔性好，有利于降低材料脆性，提高道路的行车舒适感和减小噪声；二是当荷载、干湿、温度等引起翘曲变形一定，混凝土路面板内产生的弯曲疲劳应力水平低，翘曲循环破坏的几率小，有利于保持各种因素作用下路面和接缝的完好率。2）干缩变形干缩应变一般比温缩应变大一个数量级，占混凝土温度和湿度应变的绝大部分，所以讨论或检测混凝土的变形性质，仅指其干缩应变。影响因素有含气量、粗集料最大粒径、集料含土量、单位水泥用量、水灰比。3）温度变形温度变形比干缩变形小一个数量及，而且可以通过温度系数对温度变形进行计算。影响混凝土温度系数的因素最重要的是粗集料的岩石种类，其次是含气量。综上所述，引气剂降低道

7、路混凝土的抗折强度，减小干缩应变，减小热扩散、热传导和隔热系数，从总体上提高道路混凝土的体积稳定性，增强这种暴露在野外结构的耐候性。D混凝土耐久性混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力称为耐久性。限制要求：1.含气量：满足上述各种路用性能要求的含气量在4.5%~6%，抗盐冻性要求的混凝土比抗冰冻要求高一些；2.最大水灰比：从混凝土路面