土木工程材料之混凝土-資料下載頁

　　

【正文】 ，強度分布曲線越矮而寬，說明強度的離散程度較大，反映了生產管理水平低下，強度質量不穩定。故 A混凝土的強度質量比 B混凝土的穩定，生產管理水平也更高。變異系數： 由于混凝土強度的標準差隨強度等級的提高而增大，故也可采用變異系數 (CV)作為評定混凝土質量均勻性的指標。變異系數愈小。表示混凝土質量愈穩定；變異系數值大，則表示混凝土質量穩定性差。強度保證率： 在混凝土強度質量控制中，除了須考慮所生產的混凝土強度質量的穩定性之外，還必須考慮符合設計要求的強度等級的合格率，此即強度保證率。它是指在混凝土強度總體中，不小于設計要求的強度等級標準值（ fcu,k）的概率P(％ )。如圖 428所示，強度正態分布曲線下的面積為概率的總和，等于 100％。所以，強度保證率可按如下方法計算：首先，計算出概率度 t，即再根據 t值，由下表查得保證率 P。令混凝土配制強度等于混凝土平均強度，即，再以此式代入概率度 t計算式，則。當 P＝ 95％時， t＝－ 1． 645，因此 :工程中 P(％ )值可根據統計周期內，混凝土試件強度不低于要求強度等級標準值的組數 N0與試件總數 N(N≥25)之比求得，即：混凝土質量控制的目標是使所生產的混凝土能按規定的保證率滿足設計要求。質量控制過程包括以下三個過程：　　 ① 混凝土生產前的初步控制，主要包括人員配備、設備調試、組成材料的檢驗及配合比的確定與調整等項內容。　　 ② 混凝土生產過程中的控制，包括控制稱量、攪拌、運輸、澆筑、振搗及養護等項內容。　　 ③ 混凝土生產后的合格性控制。包括批量劃分，確定批取樣數，確定檢測方法和驗收界限等項內容。混凝土強度檢驗評定標準根據 GB50204－ 92的規定，混凝土強度檢驗評定主要分統計法和非統計法兩種方法：1.當混凝土的生產條件在較長時間內能保持一致，且同一品種混凝土的強度變異性能保持穩定時，應由連續的 3組試件代表一個驗收批進行統計方法評定。2.當混凝土的生產條件不能滿足上述條件的規定時，或在前一檢驗期內的同一品種混凝土沒有足夠的強度數據用以確定驗收批混凝土強度標準差時，應由不少于 10組的試件代表一個驗收批進行統計方法評定。 3.對零星生產的預制構件或現場攪拌批量不大的混凝土，可采用非統計方法評定，驗收批強度必須同時滿足平均強度和最小強度的要求。4.當對混凝土的試件強度代表性有懷疑時，可采用非破損檢驗方法或從結構構件中鉆取芯樣的方法，按有關規定，對結構構件中的混凝土強度進行推定，作為是否應進行處理的依據。 六、混凝土配合比設計（一） 混凝土配合比設計的基本要求 ① 混凝土拌合物須具有與施工條件相適應的和易性。　　 ② 滿足混凝土結構設計的強度等級。　　 ③ 具有適應所處環境條件下的耐久性。　　 ④ 在保證上述三項基本要求前提下的經濟性。（二）混凝土配合比設計的依據1.混凝土配合比設計基本參數的確定水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設計的三個基本參數，它們與混凝土各項性質之間有著非常密切的關系，因此，混凝土配合比設計主要是正確地確定出這三個參數，才能保證配制出滿足四項基本要求的混凝土。 混凝土配合比設計中確定三個參數的原則是：在滿足混凝土強度和耐久性的基礎上，確定混凝土的水灰比；在滿足混凝土施工要求的和易性基礎上，根據粗骨料的種類和規格確定；混凝土的單位用水量；砂在骨料中的數量應以填充石于空隙后略有富余的原則來確定。 2．混凝土配合比設計的算料基準混凝土配合比設計以計算 1m3混凝土中各材料用量為基準，計算時其中骨料以干燥狀態為基準。所謂干燥狀態的骨料系指細骨科含水率小于 ％，粗骨料含水率小于 ％。如果以飽和面干骨科為基準進行計算時，則應作相應的修改。（三）混凝土配合比設計的方法與原理：又稱絕對體積法，假定剛澆搗完畢的混凝土拌合物的體積，等于其各組成材料的絕對體積及其所含少量空氣體積之和。：當混凝土所用原材料比較穩定時，則所配制的混凝土其表觀密度將接近一個恒值，每立方米混凝土的假定重量 ()可根據本單位積累的試驗資料確定，如缺乏資料，可根據骨科的表觀密度、粒徑以及混凝土強度等級，在 2400—2450kg范圍內選定。（四）混凝土配合比設計的步驟初步配合比計算－－混凝土試配（調整坍落度，校核強度）－－基準配合比－－實驗室配合比－－施工配合比例題 1：某工程采用現澆混凝土梁柱結構，最小截面尺寸為 300mm，鋼筋最小凈距為 60mm。混凝土設計強度等級為 fcu,k=30MPa，采用機械攪拌，插入式振動棒澆搗，施工時要求混凝土坍落度為 30～50mm。施工單位的強度標準差為 MPa。所用材料：?? ，實測 28d強度為 MPa，密度 ρc=3150kg/m3；?? 中砂：符合 Ⅱ 區級配， ρs=2600kg/m3；?? 卵石：粒級 5～ 40,ρ0g=2650kg/m3；?? 現場砂含水率 3％，碎石含水率 2％。?? 求普通混凝土配合比。 ① 混凝土配制強度計算　　根據設計強度等級和施工單位強度標準差進行計算　　　　　　　　　　　　　　 　　混凝土強度標準差宜根據同類混凝土統計資料計算確定并應符合下列規定：　　 ，強度試件組數不應少于 25組；　　 B.當混凝土強度等級為 C20和 C25級，其強度標準差計算值小于 MPa時，計算配制強度用的標準差應取不小于 MPa；當混凝土強度等級等于或大于 C30級，其強度標準差計算值小于 MPa時，計算配制強度用的標準差應取不小于MPa；　　 C.當無統計資料計算混凝土強度標準差時，其值應按現行國家標準 GB50204《 混凝土結構工程施工及驗收規范 》 的規定取用。② 計算水灰比?? 當混凝土強度等級小于 C60時，水灰比按下式計算　　　　　　　　　　　　 　　 αa,αb——回歸系數　　　　 fce——水泥 28d實測強度， MPa　　 回歸系數 αa和 αb宜按下列規定確定：　　 A.回歸系數 αa和 αb應根據工程所使用的水泥、骨料，通過試驗由建立的水灰比與混凝土強度關系式確定；　　 B.當不具備上述試驗統計資料時，其回歸系數可按下表選用 :③ 選取每立方米混凝土用水量　 　　　根據所用碎石最大粒徑 40mm，中砂及混凝土坍落度為 30～ 50mm的要求，選擇用水量。　　每立方米混凝土用水量的確定 ,應符合下列規定 :?? 　　 ～ ,根據粗骨料的品種 ﹑ 粒徑及施工要求的混凝土拌合物稠度 ,其用水量可按下表選取 .　　 定。（選取 160kg/m3）④⑦⑧ 計算水泥用量　　水灰比為 ，用水量為 160kg，則水泥用量（ mco）為 :⑤ 選擇砂率　　 、粗集料最大粒徑、中砂及施工時混凝土的坍落度。　　當無歷史資料可參考時，混凝土砂率的確定應符合下列規定：坍落度為 10～ 60mm的混凝土砂率，可根據粗骨料品種、粒徑及水灰比按下表 選取。選取砂率 ⑥ 砂、石用量計算，并確定試配用計算配合比　　可用兩種方法計算：體積法和重量法????當采用體積法時，應按下列公式計算：???????????? ??????????????? 式中 ? ρc——水泥密度， kg/m3，可取 2900～ 3100kg/m3；　　　 ρg——粗骨料的表觀密度， kg/m3；　　　 ρs——細骨料的表觀密度， kg/m3；　　　 ρw——水的密度， kg/m3，可取 1000kg/m3；　　　 α——混凝土的含氣量百分數，在不使用引氣型外加劑時， α可取為 1?? 代入數值 ,計算 ms0,mg0,其中 mcp=2400kg/m3?? 故每立方米混凝土各材料用量 =水泥 :砂 :石子 :水 =291:615:1307:160確定試配用計算配合比?? 以水泥用量為 1，得計算配合比 =水泥：砂：石子：水灰比 =1： ： ：當采用重量法時，應按下列公式計算：????????????? ?????????????? 式中 ? mc0——每立方米混凝土的水泥用量， kg。　　　 mg0——每立方米混凝土的粗骨料用量， kg。　　　 ms0——每立方米混凝土的細骨料用量， kg。　　　 mw0——每立方米混凝土的用水量， kg。　　　 mcp——每立方米混凝土拌合物的假定用量， kg，其值可取 2350～ 2450kg。　　　 βs——砂率，％。　　代入數值 ,計算 ms0,mg0,其中 mcp=2400kg/m3?? 故每立方米混凝土各材料用量 =水泥 :砂 :石子 :水 =291:624:1326:160確定試配用計算配合比 ?? 以水泥用量為 1，得計算配合比 =水泥：砂：石子：水灰比 =1： ： ：（二）基準配合比和試驗室配合比的確定1.和易性調整 —— 確定基準配合比。滿足和易性要求的配合比稱為基準配合比。根據初步計算配合比配成混凝土拌合物，先測定混凝土坍落度，同時觀察粘聚性和保水性。如不符合要求，按下列原則進行調整：2.強度復核 —— 確定試驗室配合比。根據和易性滿足要求的基準配合比和水灰比，配制一組混凝土試件；并保持用水量不變，水灰比分別增加和減少 。 （三）施工配合比 例 2： 根據初步計算配合比，稱取 16L各材料用量進行混凝土和易性試拌。測得混凝土坍落度 T=20mm， 小于設計要求，增加 5%的水泥和水，重新攪拌測得坍落度為 50mm， 且粘聚性和保水性均滿足設計要求，并測得混凝土表觀密 =2380kg/m3， 求基準配合比。又經混凝土強度試驗， 28天抗壓強度為 ， 恰好滿足設計要求，已知現場施工所用砂含水率 %，石子含水率 %，求施工配合比。 其他品種的混凝土其他品種的混凝土 普通混凝土的主要弱點之一是自重大，而輕混凝土的主要優點就是普通混凝土的主要弱點之一是自重大，而輕混凝土的主要優點就是輕，由于質輕，它就具有另外一系列的優良特性，從而使其在工程中應輕，由于質輕，它就具有另外一系列的優良特性，從而使其在工程中應用可獲得良好的技術和經濟效益。用可獲得良好的技術和經濟效益。凡是表觀密度不大于凡是表觀密度不大于 1950kg/m3的混凝土稱為輕混凝土。輕混凝土按其的混凝土稱為輕混凝土。輕混凝土按其表觀密度減小的途徑不同，可分為以下三種：表觀密度減小的途徑不同，可分為以下三種： 1．輕骨料混凝土．輕骨料混凝土 采用表觀密度較天然密實骨料小的輕質多孔骨料配制而成的混凝土采用表觀密度較天然密實骨料小的輕質多孔骨料配制而成的混凝土，稱為輕骨料混凝土，它是輕混凝土的主要品種。，稱為輕骨料混凝土，它是輕混凝土的主要品種。 2．大孔混凝土．大孔混凝土 大孔混凝土又稱無砂混凝土，在大孔混凝土中不含細骨科，水泥漿大孔混凝土又稱無砂混凝土，在大孔混凝土中不含細骨科，水泥漿只包裹粗骨料的表面，將粗集料粘結成整體。由了水泥漿不填滿粗骨料只包裹粗骨料的表面，將粗集料粘結成整體。由了水泥漿不填滿粗骨料之間的空隙，使混凝土形成大孔結構，從而可降低自重。之間的空隙，使混凝土形成大孔結構，從而可降低自重。 3．多孔混凝土．多孔混凝土 多孔混凝土中不合粗、細骨料，它是采用水泥及其他有關材料，再多孔混凝土中不合粗、細骨料，它是采用水泥及其他有關材料，再摻入加氣劑等配制成漿體，當其硬化后即形成為多孔結構的混凝土，使摻入加氣劑等配制成漿體，當其硬化后即形成為多孔結構的混凝土，使重量得以顯著減小。重量得以顯著減小。輕骨料輕骨料 一、輕骨料的種類一、輕骨料的種類 輕骨料分為輕粗骨料和輕細骨料。粒徑大于輕骨料分為輕粗骨料和輕細骨料。粒徑大于 5mm、堆積密度小于、堆積密度小于1000kg／／ m3者，稱為輕粗骨料；粒徑不大于者，稱為輕粗骨料；粒徑不大于 6mm、堆積密度小于、堆積密度小于 1200kg／／ m3者，稱為輕細骨料，又稱輕砂。者，稱為輕細骨料，又稱輕砂。 輕骨料按其產源可分為三類：輕骨料按其產源可分為三類：(1)工業廢渣輕骨料；以工業廢渣為原料，經加工而成的輕集料，如粉煤工業廢渣輕骨料；以工業廢渣為原料，經加工而成的輕集料，如粉煤灰陶粒、自然煤矸石、膨脹礦渣珠、煤渣及其輕砂。灰陶粒、自然煤矸石、膨脹礦渣珠、煤渣及其輕砂。(2)天然輕骨料。天然形成的多孔巖石，經加工而成的輕骨料，如浮石、天然輕骨料。天然形成的多孔巖石，經加工而成的輕骨料，如浮石、沸石、火山渣及其輕砂。沸石、火山渣及其輕砂。(3)人造輕骨料。以地方材料為原料，經加工而成的輕骨料，如頁巖陶粒人造輕骨料。以地方材料為原料，經加工而成的輕骨料，如頁巖陶粒、粘土陶粒、膨脹珍珠巖及其輕砂。、粘土陶粒、膨脹珍珠巖及其輕砂。 根據輕骨料顆粒的形狀，可分為圓球型、普通型和碎石型三種。根據輕骨料顆粒的形狀，可分為圓球型、普通型和碎石型三種。二、輕骨料的技術性質及要求二、輕骨料的技術性質及要求