1、第5章 水泥混凝土和砂漿,混凝土拌合物混凝土在未凝結(jié)硬化以前，稱作新拌混凝土，或混凝土拌合物。 混凝土拌合物必須具有良好的和易性，以便于施工，保證能獲得良好的澆灌質(zhì)量。,5.2 普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì),1.和易性的概念 和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)）并能獲致質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。 和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括三方面的含義。,5.2.1 混凝土拌合物的和易性 ,流動性 粘聚性 保水性,和易性的三個(gè)方面,2.和易性測定方法 目前，尚沒有能夠全面反映混凝土拌合物和易性的 測定方法。在工地和試驗(yàn)室，通常采用測定拌合物的流 動性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評定粘聚性和保水性三

2、方面結(jié)合 的方法。 主要的試驗(yàn)方法有：（）坍落度與坍落擴(kuò)展度法； （）維勃稠度法,如圖，混凝土拌和物分三層裝入坍落度筒； 坍落度：筒高與坍落后試體 最高點(diǎn)之間的高差。 單位：mm(精確至5mm)。 觀察：粘聚性、保水性。 全面地評價(jià)混凝土拌和物的工作性。,（1）坍落度,1.當(dāng)混凝土拌和物的坍落度大于220mm時(shí) 用鋼尺測量混凝土擴(kuò)展后最終的最大直徑和最小直徑，在二者之差小于50mm的條件下，用其算術(shù)平均值作為坍落擴(kuò)展度值；否則，此次試驗(yàn)無效。 2.適用于骨料最大粒徑不大于31.5mm（方孔篩）、坍落度不小于10mm的混凝土。,注意：,混凝土按坍落度的分類,根據(jù)坍落度不同，可將混凝土分為： 1.

3、大流動性混凝土： 坍落度大于160mm； 2.流動性混凝土： 坍落度為100150mm； 3.塑性混凝土： 坍落度為1090mm； 4.干硬性混凝土： 坍落度小于10mm。,（2）維勃稠度試驗(yàn),如圖，將新拌混凝土裝入坍落度筒內(nèi)后再拔去坍落度筒，并在新拌混凝土頂上置一透明圓盤。開動振動臺并記錄時(shí)間。 維勃稠度值：從開始振動至透明圓盤底面被水泥漿布滿瞬間止，所經(jīng)歷的時(shí)間。 單位：以s計(jì)，( 精確至1s ) 注意：適用于骨料D不大于31.5mm，維勃稠度在530s之間。,3.混凝土拌和物的工作性選擇,依據(jù)結(jié)構(gòu)物的斷面尺寸、鋼筋配置的疏密、 搗實(shí)的機(jī)械類型和施工方法等來選擇。,一般對無筋大結(jié)構(gòu)、鋼筋配

4、置稀疏易于施工 的結(jié)構(gòu)，盡可能選用較小的坍落度，以節(jié)約水泥。,反之，對斷面尺寸較小、形狀復(fù)雜或配筋特密的 結(jié)構(gòu)，則應(yīng)選用較大的坍落度，可易于澆搗密實(shí)， 以保證施工質(zhì)量。,公路橋涵用混凝土拌和物的坍落度表,4.影響和易性的因素 （1）水泥品種熟料中鋁酸鹽礦物需水量最大、C2S最小 （2）集料的性質(zhì) （3）水泥漿的數(shù)量 （4）水泥漿的稠度（水灰比）首先改變 （5）砂率 （6）外加劑 高效減水劑 （7）時(shí)間和溫度（外因）,一、混凝土的強(qiáng)度 1.立方體抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級 （1）立方體抗壓強(qiáng)度（fcu） 按照標(biāo)準(zhǔn)的制作方法制成邊長為150的正立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度20 2 ，相對濕度95以上）

5、下，養(yǎng)護(hù)至28齡期，按照標(biāo)準(zhǔn)的測定方法測定其抗壓強(qiáng)度值，稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。,5.2.2 硬化后混凝土的力學(xué)性能（強(qiáng)度與變形）,混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),混凝土抗壓強(qiáng)度試模,（2）立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k） 立方體抗壓強(qiáng)度只是一組混凝土試件抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值，并未涉及數(shù)理統(tǒng)計(jì)和保證率的概念。 而立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是按數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定，具有不低于保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。,（3）強(qiáng)度等級 凝土的“強(qiáng)度等級”是根據(jù)“立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值” 來確定的。如：C30，表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) 值,fcu,k=30MPa。 我國現(xiàn)行GB50010-2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定, 普通混

6、凝土按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14個(gè)強(qiáng)度等級。,2.軸心抗壓強(qiáng)度 為了使測得的混凝土強(qiáng)度接近于混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算軸心受壓構(gòu)件（例如柱子、衍架的腹桿等）時(shí)，都是采用混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度作為依據(jù)。 測定其軸心抗壓強(qiáng)度，采用150mm150m300mm棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，軸心抗壓強(qiáng)度以fcp表示，以MPa計(jì)。,3.劈裂抗拉強(qiáng)度 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用標(biāo)準(zhǔn)試件150mm立方體， 按規(guī)定的劈裂抗拉試驗(yàn)裝置測得的強(qiáng)度為劈裂抗拉 強(qiáng)度，簡稱為劈拉強(qiáng)度fts 計(jì)算

7、公式：,4.混凝土抗折強(qiáng)度( fcf ) 道路路面或機(jī)場跑道用混凝土，是以抗彎強(qiáng)度（或稱抗折強(qiáng)度）為主要設(shè)計(jì)指標(biāo)。 水泥混凝土的抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)是以標(biāo)準(zhǔn)方法制備成 150mm150mm550mm的梁形試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù) 后，按三分點(diǎn)加荷，測定其抗彎強(qiáng)度（fcf ）。 計(jì)算公式：,混凝土抗折強(qiáng)度試模,混凝土抗折強(qiáng)度試驗(yàn),1.原材料的因素 （1）水泥強(qiáng)度與水灰比,二、影響混凝土強(qiáng)度的因素,（2）集料的種類、質(zhì)量和數(shù)量 （3）外加劑和摻合料,碎石：a=0.46，b=0.07 卵石：a=0.48，b=0.33,2.生產(chǎn)工藝因素 （1）施工條件 攪拌與振搗 （2）養(yǎng)護(hù)條件（溫度與濕度） （3）齡期（早期

8、強(qiáng)度推算后期強(qiáng)度）,3.試驗(yàn)因素 （1）試件形狀尺寸 （2）表面狀態(tài) （3）試件濕度,（4）加荷速度 （5）支承條件 （6）加載方式,引起混凝土變形的因素很多，歸納起來有兩類： 非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形。 1.混凝土在非荷載作用下的變形 （1）化學(xué)收縮 （2）塑性收縮 （3）干濕變形 （4）溫度變形,5.2.3 混凝土的變形性能,2、混凝土在荷載作用下的變形 （1）混凝土的受壓變形與破壞特征 （2）彈性模量（初始切線模量、任意點(diǎn)的切線模量、 割線模量） （3）徐變,混凝土彈性模量分類示意圖,1.混凝土的抗?jié)B性 指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。 2.混凝土的抗凍性 指混凝土在水飽和狀態(tài)

9、下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán) 作用而不破壞，同時(shí)也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能。,5.2.4 混凝土的耐久性,3.抗侵蝕性 指混凝土在含有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中遭受到化學(xué) 侵蝕、物理作用不破壞的能力。 4.混凝土的碳化 指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作 用，生成碳酸鈣和水。,5.堿-集料反應(yīng) 是指混凝土中所含的堿（Na2O或K2O）與骨料 的活性成分（活性SiO2），在混凝土硬化后潮濕條 件下逐漸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成復(fù)雜的堿硅酸 凝膠，這種凝膠吸水膨脹，導(dǎo)致混凝土開裂的現(xiàn)象。 反應(yīng)慢，潛在危害相當(dāng)大。 堿碳酸反應(yīng),混凝土耐久性最大水灰比和最小水泥用量要求：,6.提高混凝土耐久性的主要措施 （1）合理選擇

10、水泥品種 （2）適當(dāng)控制混凝土的水灰比及水泥用量 （3）選用質(zhì)量良好的砂石骨料 （4）摻入引氣劑或減水劑 （5）加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量控制,混凝土配合比：是指單位體積的混凝土中各組成材料的 質(zhì)量比例。 確定這種數(shù)量比例關(guān)系的工作,稱為混凝土配合比設(shè)計(jì)。 混凝土配合比的表示方法: （1）絕對用量表示法（單位用量表示法） （2）相對用量表示法,5.4 普通混凝土配合比設(shè)計(jì) ,5.4.1 混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本知識,混凝土配合比設(shè)計(jì)必須達(dá)到以下四項(xiàng)基本要求: （1）滿足混凝土施工所要求的和易性； （2）滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級要求； （3）滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求； （4）符合經(jīng)濟(jì)原則，即節(jié)

11、約水泥以降低混凝土成本。,三大性質(zhì),混凝土配合比設(shè)計(jì)基本參數(shù) 配合比設(shè)計(jì)的三參數(shù)：水灰比、單位用水量、砂率。 水灰比,混凝土中水與水泥的比例稱為水灰比,砂子占砂石總量的百分率稱為砂率,用水量是指1m3混凝土拌和物中水的 用量（kg/m3）,單位用水量,砂率,三個(gè)步驟,5.4.2 混凝土配合比設(shè)計(jì) ,1.初步配合比設(shè)計(jì)（材料全干狀態(tài)） 2.實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)（材料全干狀態(tài)） 3.施工配合比設(shè)計(jì)（材料自然狀態(tài)）,（1）確定試配強(qiáng)度（fcu,0）,1. 混凝土初步配合比設(shè)計(jì)計(jì)算,（2）計(jì)算水灰比 （W/C）,耐久性復(fù)核,1.645P=95%的保證率系數(shù) S強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，MPa 有資料時(shí)，計(jì)算； 無資料時(shí)

12、，查表。,（3）選定單位用水量（w0）,注： 本表用水量系采用中砂時(shí)的平均取值，采用細(xì)砂時(shí)，每立方米 混凝土用水量可增加510，采用粗砂則可減少510。 摻用各種外加劑或摻合料時(shí)，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。,（4）計(jì)算水泥用量（c0）,（5）選擇合理的砂率值 合理砂率可通過試驗(yàn)、計(jì)算或查表求得。,耐久性復(fù)核,混凝土砂率選用表 （%）,（6）計(jì)算粗、細(xì)骨料用量 質(zhì)量法（假定表觀密度法） 計(jì)算公式： c0g0s0w0cp,砼假定密度 可取24002450kg/m3,式中：c0每立方米混凝土的水泥用量（kg）； g0每立方米混凝土的粗骨料用量（kg）； s0每立方米混凝土的細(xì)骨料用量（kg）； w0每立方米

13、混凝土的用水量（kg）； s 砂率（）； cP每立方米混凝土拌合物的假定重量（kg/m3）, 采用體積法（絕對體積法）,計(jì)算公式：,式中:c水泥密度(kg/3),可取29003100 kg/3； g 粗骨料的表觀密度（kg/3）； s細(xì)骨料的表觀密度（kg/3）； w水的密度（kg/3），可取1000 kg/3； s砂率（）； 混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)。 在不使用引氣型外加劑時(shí)，可取。 注：若各材料的密度單位取g/cm3，則公式表示為：,（7）得出初步配合比 通過以上計(jì)算，得出每立方米混凝土各種材料用量， 即初步配合比計(jì)算完成。 表示為：,混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)包括配合比的試配、調(diào)整與確定。 按初

14、步配合比計(jì)算實(shí)際各項(xiàng)材料用量，進(jìn)行試拌，過程如下： （1）檢驗(yàn)工作性，確定基準(zhǔn)配合比(工作性滿足要求， 即坍落度、保水性和粘聚性均良好的配合比) （2）檢驗(yàn)強(qiáng)度 （3）復(fù)核密度，確定試驗(yàn)室配合比,2. 混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì),（1）檢驗(yàn)工作性，確定基準(zhǔn)配合比,按計(jì)算出的初步配合比進(jìn)行試拌，以校核混凝土拌和 物的工作性（確定試拌數(shù)量）。 如試拌得出的拌和物的坍落度（或維勃稠度）不能滿 足要求，或粘聚性和保水性能不好時(shí)應(yīng)調(diào)整。 調(diào)整措施：保證w/c不變，相應(yīng)調(diào)整用水量（即水泥漿 量）或砂率，直到符合要求為止。 提出供混凝土強(qiáng)度校核用的“基準(zhǔn)配合比”， 表示為 mca：mwa：msa：mga。,（2

15、） 檢驗(yàn)強(qiáng)度,擬定三個(gè)不同的配合比: A組 B組 C組 w/c-0.05(或0.10) 基準(zhǔn)配合比提出w/c w/c+0.05(或0.10) 砂率減少1% 砂率增加1% 制作檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度的試件時(shí)，尚應(yīng)檢驗(yàn)拌和物的坍落度 （或維勃稠度）、粘聚性、保水性及測定混凝土的表觀密度， 并以此結(jié)果表征該配合比的混凝土拌和物的性能。 每種配合比至少制作一組（3塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，測定 抗壓強(qiáng)度測試。 確定滿足強(qiáng)度要求的配合比，表示為mcb：mwb：msb：mgb。,混凝土28d抗壓強(qiáng)度fcu，28與C/W的關(guān)系曲線,注意：重新計(jì)算各材料用量， 應(yīng)保持經(jīng)調(diào)整的基準(zhǔn)配合比中單位用水量不變,（3）密度復(fù)核

16、，確定實(shí)驗(yàn)室配合比,混凝土計(jì)算表觀密度：,混凝土實(shí)測表觀密度 確定校正系數(shù)：,確定試驗(yàn)室配合比：,注意：若 值超過2%時(shí)，才需要校正。,混凝土拌和物表觀密度測定(采用容量筒測定),3. 施工配合比的折算,實(shí)測施工現(xiàn)場砂、石含水率分別為a%、b%，則 施工配合比的各種材料單位用量為：,施工配合比為：,水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)工程實(shí)例,試設(shè)計(jì)某工程預(yù)制鋼筋混凝土梁的土配合比。 原始資料 已知混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C25，無強(qiáng)度歷史統(tǒng)計(jì)資料，要求混凝土 拌和物坍落度為3050mm（機(jī)械攪拌、振搗）。不受風(fēng)雪影響。 組成材料：水泥:P.O32.5，密度c=3.1g/cm3，實(shí)測強(qiáng)度35.0MPa。 砂為:中

17、砂，表觀密度s=2.65g/cm3。 碎石:最大粒徑20mm，表觀密度g=2.70g/cm3 自來水。 原始要求 1.設(shè)計(jì)該混凝土的(干材料)； 2.施工現(xiàn)場砂含水率3%，碎石含水率1%，求施工配合比。,設(shè)計(jì)步驟,1.計(jì)算初步配合比 （1）確定混凝土配制強(qiáng)度 fcu,k=25MPa，無歷史統(tǒng)計(jì)資料，查表，標(biāo)準(zhǔn)差S =5.0MPa。 混凝土配制強(qiáng)度：fcu,0 =fcu,k+1.645S = 25+1.6455.0 = 33.2MPa （2）計(jì)算水灰比（W/C）,按耐久性校核水灰比：不受風(fēng)雪影響，查表允許最大水灰比為 0.65。0.47小于0.65，滿足耐久性要求。,（3）選定單位用水量（mw0

18、） 要求坍落度3050mm，碎石最大粒徑為20mm。查表， 選用混凝土用水量mw0=195kg/m3。 （4）計(jì)算單位用灰量（mc0）,按耐久性校核單位用灰量：查表，最小水泥用量不得低于 260kg/m3。計(jì)算單位用灰量415kg/m3，符合耐久性要求。,（5）選定砂率（s） 采用碎石最大粒徑20mm，水灰比W/C=0.47。查表，選定 混凝土砂率s=30%。 （6）計(jì)算砂石用量 1）采用質(zhì)量法,解得：砂用量ms0=537kg/m3，碎石用量mg0=1253kg/m3。 按質(zhì)量法計(jì)算得初步配合比： mc0：ms0：mg0：mw0=415:537:1253:195，或 1:1.88:3.83:0

19、.47,解得：砂用量ms0=532kg/m3；碎石用量mg0=1242kg/m3。 按體積法計(jì)算得初步配合比為： mc0：ms0：mg0：mw0 = 415：532：1242：195， 或1：1.88：3.83：0.47,2）采用體積法 ,（1）計(jì)算試拌材料用量 按計(jì)算初步配合比（以質(zhì)量法計(jì)算結(jié)果為例），試拌 15L，各種材料用量： 水泥 4150.015=6.22kg 水 1950.015=2.93kg 砂 5370.015=8.06kg 碎石 12530.015=18.80kg （2）檢驗(yàn)、調(diào)整工作性 按計(jì)算材料用量拌制混凝土拌和物，測定其坍落度為 10mm，未滿足設(shè)計(jì)坍落度要求。 措施：

20、保持水灰比不變，增加5%水泥漿。再經(jīng)拌和，其 坍落度為40mm，粘聚性和保水性亦良好。滿足和易性要求。,2.試拌、調(diào)整工作性，提出基準(zhǔn)配合比,此時(shí)，混凝土拌和物各組成材料實(shí)際用量為： 水泥 6.22（1+5%）= 6.53kg 水 2.93（1+5%）= 3.08kg 砂 8.06kg 碎石 18.80kg（不變） （3）提出基準(zhǔn)配合比 調(diào)整工作性以后，混凝土拌和物的基準(zhǔn)配合比為： mca：mga ：mwa ：msa= 435：532：1242：205， 或 1：1.23：2.88：0.47,（1）檢驗(yàn)強(qiáng)度 1） 采用水灰比分別為（W/C）A=0.42、（W/C）B=0.47和 （W/C）C=

21、0.52拌制三組混疑土拌和物。三組配合比經(jīng)拌制成型， 標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)28d后，測定的抗壓強(qiáng)度值結(jié)果：,3.檢驗(yàn)強(qiáng)度、測定試驗(yàn)室配合比,2）繪制fcu,28與c/w的關(guān)系曲線，確定混凝土配制強(qiáng)度 fcu,0=33.2MPa對應(yīng)的灰水比C/W=2.0，即水灰比W/C=0.50,fcu,0=33.2MPa,3）按強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果修正配合比，各材料用量為： 水 mwb=195（1+0.05）=205kg 水泥 mcb=2040.50=408kg 砂、石用量按體積法計(jì)算：,解得：砂用量 msb=535kg；碎石用量 mgb=1249kg。 修正后配合比：mcb：msb：mgb： mwb =408：535：12

22、49：205,（2）按密度復(fù)核配合比,計(jì)算砼濕表觀密度 = 408+205+535+1249 = 2397kg/m3 實(shí)測濕表觀密度 = 2412kg/m3 無須校正。 （3）確定試驗(yàn)室配合比 試驗(yàn)室配合比為mc：ms：mg：mw= 408：535：1249：205， 或 1：1.31：3.06：0.50,根據(jù)工地實(shí)測，砂的含水率ws=3%，碎石的含水率wg=1%， 各種材料的用量為： 水泥 mc=408kg 砂 ms=535（1+3%）=551kg/m3 碎石 mg=1249（1+1%）=1260kg/m3 水 mw=205（5353%+12491%）=175kg/m3 因此，工地配合比為

23、1：1.35：3.09：0.43,3. 換算工地配合比,5.4.3 摻外加劑普通混凝土配合比設(shè)計(jì),與普通水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)方法相同，主要的變化為： 1.計(jì)算摻外加劑混凝土的單位用水量 式中：mw0未摻外加劑的混凝土的單位用水量，kg/m3； ad外加劑的減水率，無減水作用的外加劑ad=0； 幾乎所有的外加劑都有減水作用。 2.計(jì)算外加劑混凝土的單位水泥用量 3.計(jì)算外加劑的單位用量指占水泥質(zhì)量的百分率。,4.常用外加劑 （1）減水劑 1）技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 工作性、水泥用量不變，可以減少用水量，提高 混凝土強(qiáng)度 用水量、水泥用量不變，可增大混凝土的流變性 工作性、強(qiáng)度不變，可節(jié)約水泥用量,討論：,

24、1.高強(qiáng)混凝土（HSC） 我國定義，C60的砼。 措施：高強(qiáng)度水泥、優(yōu)質(zhì)集料、較低w/c、高效外加劑； 高強(qiáng)振動 問題：砼強(qiáng)度越高，脆性越大，增加了砼的不安全因素。 水泥用量隨之加大，收縮徐變也相應(yīng)增大，使高強(qiáng)砼 在橋梁和建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用產(chǎn)生一定的難度和限制。,5.5 其它功能混凝土,新型砼，20世紀(jì)80年代末90年代初出現(xiàn)的。 1990年5月在美國AIST（國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所）和ACI （砼協(xié)會）主辦的第一屆國際會議上首先提出的。 含義：高性能砼（High Performance Concrete） （1）砼的使用壽命要長（耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)）； （2）砼應(yīng)具有較高的體積穩(wěn)定性； （

25、3）砼應(yīng)具備良好的施工性質(zhì)； （4）砼具有一定的強(qiáng)度和密實(shí)性。 措施：新型外加劑、超細(xì)礦物質(zhì)摻合料。,2.高性能混凝土（HPC）,應(yīng)用：高性能砼是近期砼技術(shù)發(fā)展的主要方向，為21世紀(jì)砼。 日本早在20世紀(jì)60年代就能較容易地制成C60-C80高強(qiáng)砼, 并建成了數(shù)十座高強(qiáng)砼鐵路橋。但HPC的應(yīng)用也只局限在道路、 橋梁及水工建筑范圍。HPC摻合料中一般摻有大量的活性材料, 如礦渣、粉煤灰等，降低水化熱，滿足HPC施工要求。 挪威結(jié)合北海海洋石油開發(fā)的需要，是較早對HPC開展研 究的國家之一，至今已建造了數(shù)十個(gè)海洋采油平臺，成功地經(jīng) 受了非常惡劣的海洋環(huán)境。1986年開始對高強(qiáng)砼材料進(jìn)行研究, 為了

26、提高結(jié)構(gòu)的耐久性，挪威所有的橋梁砼必須摻粉煤灰或硅 粉，水膠比不得超過0.4。,法國自1986年起就進(jìn)行了HPC研究并建造示范工程.1989年 建造了伊沃納河橋，由于采用C70的HPC，并采用體外預(yù)應(yīng)力索 的結(jié)構(gòu)形式，使砼的用量減少30%，自重降低24%. 1993年美國聯(lián)邦公路管理局發(fā)起了在全國公路橋梁建設(shè)中 推廣應(yīng)用HPC的計(jì)劃，1996年美國公路與運(yùn)輸協(xié)會和美國聯(lián)邦公 路管理局聯(lián)合成立了HPC工作小組實(shí)施HPC在公路工程中的應(yīng)用. 我國自20世紀(jì)70年代起開始發(fā)展高強(qiáng)與高流動砼。 1980年建成的紅水河鐵路斜拉橋的預(yù)應(yīng)力砼箱梁就是采用 的大流動性高強(qiáng)砼。近年來建成的一些著名橋梁多采用高強(qiáng)

27、砼, 如上海楊浦大橋、武漢長江二橋等均采用C50摻粉煤灰泵送砼, 汕頭海灣大橋主梁采用C60砼。 目前上海、北京有供應(yīng)C80以上商品砼的能力。,3.粉煤灰混凝土指在水泥混凝土中摻加粉煤灰組分的混凝土。,拌制水泥混凝土用粉煤灰的分級表,各級粉煤灰適用范圍如下： I級粉煤灰適用于鋼筋混凝土和跨度小于6m的預(yù)應(yīng)力砼。 級粉煤灰適用于鋼筋混凝土和無筋混凝土。 級粉煤灰主要用于無筋混凝土。對設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C30及 以上的無筋粉煤灰混凝土宜采用、級粉煤灰。 用于預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼筋混凝土及設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C30及以 上的無筋混凝土的粉煤灰等級，如經(jīng)試驗(yàn)論證，可采用比 上述三條規(guī)定低一級的粉煤灰。,4.抗?jié)B混凝土指

28、有較高抗?jié)B能力的混凝土，通常抗?jié)B等級級。 5.纖維混凝土以普通混凝土為基材，外摻各種纖維材料而組成的復(fù)合材料。 纖維：玻璃纖維、礦棉纖維、鋼纖維、碳纖維、和有機(jī)纖維。 目的：抑制砼裂縫、提高砼的抗拉、抗彎強(qiáng)度，增加韌性，降 低脆性。 應(yīng)用：機(jī)場道面、橋面、端面較薄的輕型結(jié)構(gòu)和壓力管道等。,6.泵送混凝土 泵送效率約為每小時(shí)870m3混凝土，泵送水平距離100 300m，泵送高度為3090m。 泵送混凝土屬流態(tài)混凝土的一種，應(yīng)注意為滿足可泵性的 要求，泵送混凝土的坍落度一般以100220mm為宜，坍落度過 小影響泵送效率甚至?xí)l(fā)生堵管現(xiàn)象；過大，則因離析泌水， 同樣容易發(fā)生堵管，同時(shí)混凝土應(yīng)具有

29、較小的坍落度損失，能 夠在較長時(shí)間內(nèi)或較長的運(yùn)輸距離中保持足夠的流動性能以利 泵送。 水膠比不宜大于0.6；砂率宜為35%45%。,砂漿是由膠結(jié)料、細(xì)骨料、摻加料和水按照適當(dāng)比例配制而成的建筑材料。 5.6.1 砂漿的分類 1.按用途分：砌筑砂漿、抹面砂漿 2.按所用的膠結(jié)材料分：水泥砂漿、石灰砂漿、 水泥石灰混合砂漿。,5.6 砂 漿,1.砂漿的組成材料 （1）膠結(jié)材料五大品種水泥，強(qiáng)度等級不宜大于32.5。 （2）細(xì)集料砂，砌筑砂漿宜選中砂，毛石砌體宜選粗砂。 （3）摻加料石灰、粘土和粉煤灰，配制成各種混合砂漿。 目的：提高質(zhì)量、降低成本。 （4）水拌制砂漿用水與混凝土用水相同。 （5）外

30、加劑最常用微沫劑，是一種松香熱聚物，摻量為 水泥質(zhì)量的0.005%0.010%。 目的：提高和易性，節(jié)約結(jié)合料的用量。,5.6.2 砌筑砂漿 教材中10.1建筑砂漿部分,（1）砂漿的流動性 表示砂漿在自重或外力作用下 流動的性能。用稠度表示。 測定方法：將砂漿拌和物裝入稠度儀中， 使砂漿表面低于容器口1mm左右，用搗棒插 搗25次，然后輕輕將容器搖動或敲擊56下， 使砂漿表面平整，將容器置于稠度儀上，使 試錐與砂漿表面接觸，擰開制動螺絲，同時(shí) 計(jì)時(shí)，待10s立即固定螺絲，從刻度盤讀出 試錐下沉的深度（精確至1mm）即砂漿的稠度。 對于石砌體選用砂漿的稠度應(yīng)為3050mm。,2.砌筑砂漿的主要技

31、術(shù)性質(zhì) ,試驗(yàn)方法： 1）測定砂漿的稠度，以mm計(jì)。 2）將試樣裝入分層度筒內(nèi)，用木錘輕輕敲擊 筒周12次，刮去多余砂漿，并抹平。 3）靜置30min后，去掉上面200mm砂漿，取底部 1/3砂漿，測定其稠度。 4）結(jié)果計(jì)算及要求 以前后兩次稠度之差作為該砂漿的分層度。 砌筑砂漿的分層度不得大于30mm。 保水性良好的砂漿，分層度應(yīng)為1020mm。 分層度大于20mm，砂漿易離析，不便施工； 分層度小于10mm，硬化后易產(chǎn)生干縮開縫。,（2）砂漿的保水性 攪拌好的砂漿在運(yùn)輸、停放和使用過程中， 保持水分的能力。用分層度表示。,（3）抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級 制備標(biāo)準(zhǔn)試件：邊長70.7mm正方體，以標(biāo)

32、準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d 齡期的抗壓強(qiáng)度平均值，確定強(qiáng)度等級。 要求： 6塊試件/組，計(jì)算算術(shù)平均值，精確至0.lMPa。 當(dāng)6個(gè)試件的最大值或最小值與平均值的差超過20%時(shí)，以 中間四個(gè)試件的平均值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值。 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：溫度203、濕度：水泥混合砂漿相對濕度為 60%80%，水泥砂漿和微沫砂漿相對濕度為90%以上。 砂漿強(qiáng)度等級有：M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5等。,3.砌筑砂漿的配合比設(shè)計(jì) JGJ98-2000砌筑砂漿的配合比設(shè)計(jì)規(guī)程 （1）計(jì)算砌筑砂漿配制強(qiáng)度（fm，0） fm,0=f2 + 0.645 式中：fm,0砂漿的配制強(qiáng)度，精確至0.1MPa； f2砂漿設(shè)

33、計(jì)強(qiáng)度等級（即砂漿抗壓強(qiáng)度平均值） 砂漿現(xiàn)場強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，精確至0.01MPa。,說明：fm,0=fm,k + 1.645 fm,k=f2 -,式中：fi統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿第組試件的強(qiáng)度；,砂漿強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差：,統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿組試件強(qiáng)度的平均值； 統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿試件的總組數(shù)，25。, 計(jì)算：, 查表 P146 表4-25,式中：c 每立方米砂漿中水泥用量，精確至1kg； fm,0砂漿的配制強(qiáng)度，精確至0.1MPa； 、砂漿的特征系數(shù)，=3.03，=-15.09； 注意：水泥砂漿中，水泥單位用量不宜小于200kgm3； 水泥混合砂漿中，水泥和摻加料總量應(yīng)在300350kgm3。,(

34、) 計(jì)算每立方米砂漿中水泥用量,（3）計(jì)算每立方米砂漿摻加料用量 水泥混合砂漿，摻加料用量的計(jì)算公式： D- Qc 式中：1m3砂漿中水泥和摻加料的總量，精確至1； 宜在300350之間； 1m3砂漿的水泥用量，精確至； D1m3砂漿的摻加料用量，精確至； 石灰、粘土膏使用時(shí)的稠度為1205mm； 對于不同稠度的石灰膏，按下表進(jìn)行換算。,不同稠度（）的石灰膏換算系數(shù)：,() 確定砂單位用量 Qs（kg） 1m3砂漿砂用量，應(yīng)按砂干燥狀態(tài)(含水率小于0.5)的 堆積密度值作為計(jì)算值。 () 確定單位用水量 Qw （kg） 根據(jù)砂漿稠度等要求用水量可選用270330kg/m3。 混合砂漿中的用水量，不包括石灰膏或粘土膏中的水； 注意：當(dāng)采用細(xì)砂或粗砂時(shí)，用水量分別取上限或下限； 稠度小于70mm時(shí)，用水量可小于下限； 施工現(xiàn)場氣候炎熱或干燥季節(jié)，可酌量增加用水量。,() 配合比的試配、調(diào)整與確定 試配時(shí)至少應(yīng)采用三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水泥用量按基準(zhǔn)配合比分別增加及減少10，在保證稠度、分層度合格的條件下，可將用水量或摻加料用量作相應(yīng)調(diào)整。 對三個(gè)不同的配合比，經(jīng)調(diào)整后，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的