土木工程材料教案(3)
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常用的外加剂有：
减水剂——在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下，能减少 拌和用水量的外加剂。
引气剂——在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而 封闭的微小气泡的外加剂。
早强剂——能加速混凝土早期强度发展的外加剂。
缓凝剂——能延缓混凝土凝结时间，而不显著影响混凝土后期 强度的外加剂。
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思考题： 减水剂对混凝土主要有哪些技术经济效益？
a
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4.3.1和易性的概念
新拌混凝土是指将水泥、砂、石和水拌合的尚未凝固时的拌 合物。
和易性的含义
1）流动性 指新拌混凝土在自重及施工振捣的作用下，能 够流满模型、包围钢筋的能力。（满足运输和浇捣要求的流 动性）
2）粘聚性 混凝土拌合物在施工过程中，其组成材料之间 有一定的粘聚力，不致发生分层和离析的现象。
4.4.1
1Hale Waihona Puke Baidu混凝土的抗压强度标准值和强度等级
（1）立方体抗压强度（
f
）
cu
（2）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，用标准试验方法测定的具有95％保证率的抗压强度
（4）水灰比的影响
在单位混凝土拌和物中，集浆比确定后，即水泥浆的用量 为一固定值时，水灰比决定水泥浆的稠度。
（5）砂率的影响
合理砂率——用水量和水泥用量一定的情况下，能使混凝 土拌和物获得最大流动性，且能保持粘聚性和保水性能良好的 砂率。
（6）外加剂
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2）环境条件的影响 温度、湿度和风速
3）时间的影响 改善新拌混凝土工作性的主要措施
碾压混凝土、压力灌浆混凝土、（预填骨料混凝土） 等 按用途分类：防水混凝土、放射线混凝土、耐酸混凝土、装饰混 凝土、耐火混凝土、补偿收缩混凝土、水下浇筑混 凝土等
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4.2普通混凝土的组成材料
4.2.1水泥
1．水泥品种的选择
2．水泥强度等级的选择
1.0～1.5倍
4.2.2骨料
细骨料
1.级配和细度模数
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主要内容：水泥混凝土的技术性质
新拌混凝土的工作性
硬化后混凝土的力学性质
重点内容：新拌混凝土工作性测定方法，影响因素
混凝土强度标准值，强度等级
难 点：混凝土强度标准值，强度等级
要 求：掌握塑性混凝土工作性的测定方法——坍落度
了解干硬性混凝土工作性测定方法——维勃稠度
掌握水灰比、砂率对混凝土工作性的影响
3）保水性 混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水 能力，不致产生严重的泌水现象。
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4.3.2测定方法
坍落度（适合于塑性混凝土）
将新拌混凝土按标准操作方法装入标准坍落度筒内，装满 刮平后，将筒垂直提起，混凝土料柱将产生一定程度的坍落， 坍落的高度（h）就是坍落度。 评定：h 越大，流动性越好；
了解其他影响因素
掌握混凝土强度标准值的概念，
会确定强度等级
参考资料：《土木工程材料》陈志源
《道路建筑材料》严家伋
《道路建筑材料》孙 凌
《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》
《道路建筑材料》集中训练试验补充教材
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4.3新拌混凝土的和易性 优质的混凝土应具备三方面性质
良好的工作性（和易性） 硬化后足够的力学性质 必要的耐久性
《土木工程材料》教案 第四章
土木工程系 孙凌
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4 水泥混凝土
4.1混凝土概述 4.2普通混凝土的组成材料 4.3新拌混凝土的和易性 4.4硬化后混凝土强度 4.5硬化混凝土的耐久性 4.6硬化混凝土的变形 4.7普通混凝土的配合比设计
a
2
主要内容：概述
组成混凝土各组成材料的技术要求
重点内容：组成混凝土各组成材料的技术要求
难 点：级配的影响
要 求：了解混凝土各组成材料的技术要求
掌握材料本身性能的好坏对混凝土的影响
及技术指标要求
参考资料：《土木工程材料》陈志源
《道路建筑材料》严家伋
《道路建筑材料》孙 凌
《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》
《道路建筑材料》集中训练试验补充教材
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4 水泥混凝土
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（3）集浆比的影响
集浆比——集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。
单位体积的混凝土拌和物中，如水灰比保持不变，水泥浆数量 越多，拌和物的流动性越大；水泥浆数量过多，则集料的含量 相对减少，达一定将会出现流浆现象。
根据具体情况决定，在满足工作性要求的前提下，同时考虑强 度和耐久性要求，尽量采用较大的集浆比，以节约水泥用量。
（1）调节材料组成 （2）掺加各种外加剂 （3）提高振捣机械的效能
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新拌混凝土工作性的选择 1）公路桥涵用混凝土拌和物的工作性选择。
P76表3-2 2）道路混凝土拌和物的工作性选择
坍落度宜为10～25mm，坍落度小于10mm时，采用 维勃稠度时间宜为10～30s。
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4.4硬化后混凝土强度
4.1混凝土概述
定义：以水泥和水组成的水泥浆为粘结介质， 将分散其中的不同粒径的粗细集料胶结起来， 在一定的条件下，硬化成为具有一定力学性 能的一种人工石材为水泥混凝土。
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分类：
按胶结材料分类：水泥混凝土、硅酸盐混凝土、聚合物混凝土 按密度分类： 轻混凝土、普通混凝土、重混凝土 按强度分类： 低强度混凝土、中强度混凝土、高强度混凝土 按施工工艺分类：泵送混凝土、喷射混凝土、真空脱水混凝土、
0.63mm为控制粒级
2.有害杂质含量
3.细集料含水率和湿涨
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粗骨料
1.强度——通常以压碎值指标控制 2.坚固性 3.级配 4.最大粒径的选择 5.表面特征和形状
针状颗粒 片状颗粒
6.含泥量及泥块含量 7.有害杂质含量 8.碱活性检验
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4.2.3水
4.2.4外加剂
混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土 性能的物质，其掺量一般不大与水泥重量的5％（特殊情况除 外）。
用小棒轻轻敲击混凝土料柱一侧，混凝土料柱均匀 下落，粘聚性合格；
混凝土料柱低部水分分泌少，保水性合格。
维勃稠度（干硬性混凝土）
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T
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4.3.3影响新拌混凝土工作性的因素 内因 1）组成材料质量及其用量的影响 （1）水泥特性的影响 普通水泥的混凝土拌和物比矿渣水泥和火山灰水泥的工 作性好矿渣水泥的混凝土拌和物流动性大，但粘聚性差， 易泌水离析火山灰水泥流动性小，但粘聚性好 （2）集料特性的影响 碎石 表面粗糙，有棱角，工作性差，强度高 卵石 表面光滑，工作性好，强度低
减水剂——在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下，能减少 拌和用水量的外加剂。
引气剂——在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而 封闭的微小气泡的外加剂。
早强剂——能加速混凝土早期强度发展的外加剂。
缓凝剂——能延缓混凝土凝结时间，而不显著影响混凝土后期 强度的外加剂。
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思考题： 减水剂对混凝土主要有哪些技术经济效益？
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4.3.1和易性的概念
新拌混凝土是指将水泥、砂、石和水拌合的尚未凝固时的拌 合物。
和易性的含义
1）流动性 指新拌混凝土在自重及施工振捣的作用下，能 够流满模型、包围钢筋的能力。（满足运输和浇捣要求的流 动性）
2）粘聚性 混凝土拌合物在施工过程中，其组成材料之间 有一定的粘聚力，不致发生分层和离析的现象。
4.4.1
1Hale Waihona Puke Baidu混凝土的抗压强度标准值和强度等级
（1）立方体抗压强度（
f
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（2）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，用标准试验方法测定的具有95％保证率的抗压强度
（4）水灰比的影响
在单位混凝土拌和物中，集浆比确定后，即水泥浆的用量 为一固定值时，水灰比决定水泥浆的稠度。
（5）砂率的影响
合理砂率——用水量和水泥用量一定的情况下，能使混凝 土拌和物获得最大流动性，且能保持粘聚性和保水性能良好的 砂率。
（6）外加剂
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2）环境条件的影响 温度、湿度和风速
3）时间的影响 改善新拌混凝土工作性的主要措施
碾压混凝土、压力灌浆混凝土、（预填骨料混凝土） 等 按用途分类：防水混凝土、放射线混凝土、耐酸混凝土、装饰混 凝土、耐火混凝土、补偿收缩混凝土、水下浇筑混 凝土等
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4.2普通混凝土的组成材料
4.2.1水泥
1．水泥品种的选择
2．水泥强度等级的选择
1.0～1.5倍
4.2.2骨料
细骨料
1.级配和细度模数
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主要内容：水泥混凝土的技术性质
新拌混凝土的工作性
硬化后混凝土的力学性质
重点内容：新拌混凝土工作性测定方法，影响因素
混凝土强度标准值，强度等级
难 点：混凝土强度标准值，强度等级
要 求：掌握塑性混凝土工作性的测定方法——坍落度
了解干硬性混凝土工作性测定方法——维勃稠度
掌握水灰比、砂率对混凝土工作性的影响
3）保水性 混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水 能力，不致产生严重的泌水现象。
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4.3.2测定方法
坍落度（适合于塑性混凝土）
将新拌混凝土按标准操作方法装入标准坍落度筒内，装满 刮平后，将筒垂直提起，混凝土料柱将产生一定程度的坍落， 坍落的高度（h）就是坍落度。 评定：h 越大，流动性越好；
了解其他影响因素
掌握混凝土强度标准值的概念，
会确定强度等级
参考资料：《土木工程材料》陈志源
《道路建筑材料》严家伋
《道路建筑材料》孙 凌
《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》
《道路建筑材料》集中训练试验补充教材
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4.3新拌混凝土的和易性 优质的混凝土应具备三方面性质
良好的工作性（和易性） 硬化后足够的力学性质 必要的耐久性
《土木工程材料》教案 第四章
土木工程系 孙凌
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4 水泥混凝土
4.1混凝土概述 4.2普通混凝土的组成材料 4.3新拌混凝土的和易性 4.4硬化后混凝土强度 4.5硬化混凝土的耐久性 4.6硬化混凝土的变形 4.7普通混凝土的配合比设计
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主要内容：概述
组成混凝土各组成材料的技术要求
重点内容：组成混凝土各组成材料的技术要求
难 点：级配的影响
要 求：了解混凝土各组成材料的技术要求
掌握材料本身性能的好坏对混凝土的影响
及技术指标要求
参考资料：《土木工程材料》陈志源
《道路建筑材料》严家伋
《道路建筑材料》孙 凌
《公路工程水泥和水泥混凝土试验规程》
《道路建筑材料》集中训练试验补充教材
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（3）集浆比的影响
集浆比——集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。
单位体积的混凝土拌和物中，如水灰比保持不变，水泥浆数量 越多，拌和物的流动性越大；水泥浆数量过多，则集料的含量 相对减少，达一定将会出现流浆现象。
根据具体情况决定，在满足工作性要求的前提下，同时考虑强 度和耐久性要求，尽量采用较大的集浆比，以节约水泥用量。
（1）调节材料组成 （2）掺加各种外加剂 （3）提高振捣机械的效能
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新拌混凝土工作性的选择 1）公路桥涵用混凝土拌和物的工作性选择。
P76表3-2 2）道路混凝土拌和物的工作性选择
坍落度宜为10～25mm，坍落度小于10mm时，采用 维勃稠度时间宜为10～30s。
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4.4硬化后混凝土强度
4.1混凝土概述
定义：以水泥和水组成的水泥浆为粘结介质， 将分散其中的不同粒径的粗细集料胶结起来， 在一定的条件下，硬化成为具有一定力学性 能的一种人工石材为水泥混凝土。
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分类：
按胶结材料分类：水泥混凝土、硅酸盐混凝土、聚合物混凝土 按密度分类： 轻混凝土、普通混凝土、重混凝土 按强度分类： 低强度混凝土、中强度混凝土、高强度混凝土 按施工工艺分类：泵送混凝土、喷射混凝土、真空脱水混凝土、
0.63mm为控制粒级
2.有害杂质含量
3.细集料含水率和湿涨
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粗骨料
1.强度——通常以压碎值指标控制 2.坚固性 3.级配 4.最大粒径的选择 5.表面特征和形状
针状颗粒 片状颗粒
6.含泥量及泥块含量 7.有害杂质含量 8.碱活性检验
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4.2.3水
4.2.4外加剂
混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土 性能的物质，其掺量一般不大与水泥重量的5％（特殊情况除 外）。
用小棒轻轻敲击混凝土料柱一侧，混凝土料柱均匀 下落，粘聚性合格；
混凝土料柱低部水分分泌少，保水性合格。
维勃稠度（干硬性混凝土）
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4.3.3影响新拌混凝土工作性的因素 内因 1）组成材料质量及其用量的影响 （1）水泥特性的影响 普通水泥的混凝土拌和物比矿渣水泥和火山灰水泥的工 作性好矿渣水泥的混凝土拌和物流动性大，但粘聚性差， 易泌水离析火山灰水泥流动性小，但粘聚性好 （2）集料特性的影响 碎石 表面粗糙，有棱角，工作性差，强度高 卵石 表面光滑，工作性好，强度低