道路建筑材料ppt5

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影响收缩的因素：组成材料的品种、质量、级配等内因与介质温度、
湿度、约束钢筋等外因。
减少收缩的措施：①正确设计密级配集料，提高集浆比；②采用弹性 模量较高的岩石所轧制的集料；③选用C4AF含量较高的水泥品种；
④正确选用外加剂，不掺加氯盐早强剂；⑤采用蒸养或压蒸养护。
第三章 水泥混凝土与砂浆
主要内容：
1 水泥混凝土的技术性质 2 普通水泥混凝土的组成设计 3 混凝土外加剂与掺合料 4 路面水泥混凝土的组成设计 5 砂浆 6 小结与习题
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第一节 水泥混凝土的技术性质
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1.水泥混凝土特点
（1）用途最为广泛的人造材料
• 成本低廉 • 节省能源 • 有利于生态保护
3）密实因素试验（英国人提出）
对混凝土做一定功后，测定密实
1
程度，先将混凝土装满料斗1，打开
2
底门，落入2，再打开2的底门，混
3
凝土落入3，刮平后，确定3中的混
凝土密度ρ1。
图3 捣实系数仪
Cf＝ρ1 /ρ； ρ－圆柱筒中完全密实的混凝土密度 Cf↑，流动性愈好 一般，Cf＝ 0.8～0.92，
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6） 流动度试验
测混凝土在颠簸或持续振动下流动的性能，并提供利息趋势或稠度 指标。将堆成一定形状的混凝土置于跳桌上，经跳动一定的次数后 ，测定混凝土的扩展程度，用以鉴定混凝土的流动度及离析程度。
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7）.结论：
1、所有的试验都是经验性的，并不能用任何基本方法 来测定混凝土的流动性。
5.水泥混凝土的工作性
（1）含义
流动性+可塑性+稳定性+易密性
实质是
运输 浇筑 捣实 表面处理
易于进行，减少离析，保证施工质量
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流动性——决定于分散相中固液相的比例，W ，流动 优质混凝土具有满足运输和浇捣的要求；
可塑性——不为外力作用产生脆断的塑性变形能力，与W/C 及水泥浆或砂浆的含量有关；
防护措施：提高混凝土的强度，改善混 凝土的孔隙结构，采用外部保护措施。
普通混凝土的碱集料反应
水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性集料发生化学反 应，可引起混凝土产生膨胀、开裂，甚至破坏，这种 化学反应称为碱-集料反应 。
发生碱-集料反应必须具备三个条件：混凝土中的集 料具有活性；混凝土中含有一定量可溶性碱；有一定 的湿度。
徐变
影响徐变的因素：混凝土的龄期、水灰比、水泥用量。 降低徐变的措施：①选用小的水灰比；②选用级配优良的集料；
③选用快硬高强水泥；④推迟预应力张拉时间。
普通混凝土的耐久性
2.4.1普通混凝土的抗冻性 抗冻性是指混凝土抵抗冻融循环作用的能力 。 混凝土在大气中遭受冻融破坏是因为在某一冻结温度
a:坍落度仅能表征流动性 b:可能发生沿一斜面下滑甚至崩溃 c:仅对富含水泥浆的混凝土较敏感，干硬
混凝土坍落度=0
坍落度不是满意 的工作性指标
根据混凝土拌合物 坍落度不同，分为
流态混凝土（坍落度>80mm) 流动性混凝土（坍落度=30~80mm) 低流动性混凝土（坍落度10~30mm) 干硬性混凝土（坍落度<10mm)
②坍落度 ④ 流动度试验 ⑥贯入度试验 ⑧其他方法
我国规范现推荐：坍落度和维勃稠度试验
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1）坍落度试验
美国查普曼提出（Chapman）
坍落度
图1 混凝土拌合物坍落度的测定 分三层装入，每层捣25次，刮平，垂直提起圆锥桶，由于垂 直下落引起变形。
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缺点:
大。
是用100mmx100mmx515mm试件，经3d标准养护后，放在温度为 20±2℃，相对湿度为(60±5)%条件下，从移入干缩室日起计算，测 定1d、3d、7d、14d 、28d、60d、90d、120d、150d和180d等不同 龄期的收缩值。
St

( X 01

X t1) ( X 02 L0
2、没有一个试验适用于所有混凝土，工作性不同的混 凝土可能得到相同的数值。
3、以上试验可作为一种质量控制手段。
影响因素
①内因——组成材料的质量及其用量；②外因——环境条件（如温度、 湿度和风速）以及时间等两个方面。
（1）组成材料质量及其用量的影响 1）水泥特性：水泥的品种、细度、矿物组成以及混合材料的掺量等都
Ecc

0.33 fcp e
Ecf
23 FL3 1296 fJ
收缩
收缩是混凝土材料因物理和化学作用所产生的体积缩小的总称。
①塑性收缩的可能收缩值约1%。 ②化学收缩值为（4～100）×10-6mm/mm。 ③物理收缩值为（150～1000）×10-6mm/mm。 ④碳化收缩，空气相对湿度为30%～50%时碳化最激烈，收缩值也最
（2）表观简单，但结构复杂 （3）concretus—生长（拉丁文） （4）使用前需现场拌制（施工工艺影响）
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2.水泥混凝土分类
（1）定义
以水泥和水组成的水泥浆体为粘结介质，将分散某间不 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。
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1850y,Lambot(Fra nce)，钢筋混凝土
1880y，钢筋混凝 土设计方法发表
1918y，水灰比 理论问世
1928y，预应力混 凝土问世
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应用领域
民用
交通
水工
地下
其它
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新型混凝土
收缩补强砼
自应力砼
纤维砼
聚合物砼
其它
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会影响需水量。 2）集料特性：集料的特性包括集料的最大粒径、形状、表面纹理（卵
石或碎石）、级配和吸水性等。 3）集浆比：如水灰比保持不变，则水泥浆的数量越多，拌和物的流动
性愈大。但若水泥浆数量过多，则集料的含量相对减少，达一定限度 时，将会出现流浆现象，使混凝土拌和物的粘聚性和保水性变差，甚 至产生崩塌现象。 4）水灰比：水灰比即决定水泥浆的稠度。水灰比较小，则水泥浆较稠， 混凝土拌和物的流动性较小，当水灰比小于某一极限以下时，在一定 施工方法下就不能保证密实成型；反之，水灰比较大，水泥浆较稀， 混凝土拌和物的流动性虽然较大，但粘聚性和保水性较差，所采用的 水灰比值又不能过大。 5）砂率：合理砂率是指在用水量和水泥用量一定的情况下，能使混凝 土拌和物获得最大的流动性，且能保持粘聚性和保水性能良好的砂率。
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2）维勃稠度试验（瑞典人提出）
运用范围：当坍落度<10mm，干硬性混凝土， d<40mm，维勃值≈5~30s
图2 维勃稠度仪
将坍落度筒放在圆筒中 ， 置于振动台上，拔出坍落度筒 并在新拌混凝土顶上置一透明 圆盘，开动振动台，直至水泥 浆布满圆盘所经历的时间(s)。
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按用途分类
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3.水泥混凝土优缺点
优 点：
高的强度及稳定性 可塑性良好 耐久性良好 料源广泛 经济性好 工艺简单 利于环保
缺 点：
自重大 刚度大，变形小 收缩及裂缝现象 破损修复难度大
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4.水泥混凝土的发展历史
1824y,John,Aspdi n,发明波特兰水泥
（2）分 类 按表观密度分类：
普通混凝土： ρ约为2350～2500kg/m3（道路） 轻混凝土： ρ为1900 kg/m3（大跨径钢筋混凝土结构物) 重混凝土： ρ达2500～3200 kg/m3（屏蔽辐射）
按强度分类:
低强混凝土： 28d抗压强度小于20MPa； 中强混凝土： 28d抗压强度介于20～50MPa ； 高强混凝土： 28d抗压强度大于50MPa 。
稳定性——固体重力产生的剪应力不超过液相的屈服应力， 不发生按大小分层的泌水现象
易密性——捣实或振动时，克服内部和表面（和模板之间） 阻力，以达到完全密实的能力
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（2） 测定方法
目前，国际上尚无一种能全面表征上述工作性的测定方法
主要有
①主观评定 ③压入度试验 ⑤重塑性试验 ⑦搅拌机试验
普通混凝土的磨蚀
在某些环境中使用的混凝土，如路面、水工结构物等， 会受到车辆、行人及水流夹带的泥砂的磨蚀。
耐磨性是指混凝土抵抗表层损伤的能力 。
G m0 m1 0.0125
耐磨性主要取决于水泥石的耐磨性。
混凝土的抗渗性
混凝土对液体或气体渗透的抵抗能力称为混凝土的抗渗性，混 凝土的抗渗性以抗渗标号来表示。采用标准养护28d的标准试 件，按规定的方法进行试验，按混凝土所能承受最大水压力， 将混凝土的抗渗标号分为：S2，S4，S6，S8，Sl0，S12六个等 级，分别表示混凝土能抵抗0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2MPa 的水压力而不漏水。
活性集料有蛋白石、鳞石英、方石英、酸性或中性玻 璃体的隐晶质火山岩，如流纹岩、安山岩及其凝灰岩 等，其中蛋白石质的二氧化硅可能活性最大。
若岩石中含有活性二氧化硅时，采用化学法和砂浆法 进行检验；含有活性碳酸岩集料时，采用岩石柱法进 行检验。
普通混凝土的耐火性
混凝土在超过300℃的高温下，水泥石的脱水收缩超 过其受热膨胀而表现为体积缩小，最后的收缩率可达 0.5％或更多。
6）外加剂
2）环境条件 温度、湿度和风速 （3）时间
硬化混凝土的力学性质
2.3.1强度 (1)抗压强度标准值和强度等级 按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在