第3单元混凝土土木工程材料

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1、第3单元混凝土3。1.1混凝土结构3.1.2混凝土分类轻混凝土：表观密度小于1950kg /m 3。用于保温隔热或轻 质结构工程.轻骨料混凝土：使用轻石和轻砂 又分为 多孔混凝 土：泡沫混凝土，加气混凝土 大孔混凝土普通混凝土：表观密 度为1950-2600kg/m 3.是用天然砂，石作骨料制成.这为混凝 土最常用，可用于房屋，道路建筑。 重混凝土 ：表观密度大于 2600kg /m 3。是用特别密实和表观密度特别大 的骨料制成.如 重晶石混凝土，钢屑混凝土等.它们具有不透X射线和Y射线 的性能.混凝土3。1。3。1和易性和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（搅拌，运输，浇灌，捣实）并能 获得质

2、量均匀，成型密实 的混凝土的性能.和易性是一项综合的 技术性质。包括流动性，粘聚性和保水性三方面的含义。3.1。3。2混凝土的凝结时间混凝土的凝结时间与配制该混凝土所用水泥的凝结时间并不一致(1) 立方体抗压强度按照普通混凝土力学性能试验方法标 准GB/T50081-2002 规定，将混凝土拌 合物制作边长为150mm的立方体试件，在 标 准条件(温度20C2C,相对湿度95%以上)下，养护到28d 龄期，测得的 抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强 度(简称 立方体抗压强度)，以cu表示.(2) 质量波动概率 生产水平高 生产水平一般强度(3) 强度保证率概率45% 50%保证率o5%o强度f

3、cu,k |dcu fto(4)混凝土强度等级几个重要概念混凝土立方体抗压强度 混凝土立方体抗压强度标准值 混凝土强度等级混凝土轴心抗压强度标准值问：C20混凝土的轴心抗压强度标 准值为13。4MPa。为什么？（4）混凝土强度等级混凝土立方体抗压强度是指按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 法测得的强度.混凝土立方体抗压强度标准值是指按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 法测得的强度总体分布中具有不低 于95%保证率的抗压强度值，以cu,k表示。（4）混凝土强度等级混凝土强度等级划分依据混凝土立方体抗压强度

4、标准值混凝土强度等级表示方法符号C加立方体抗压强度标准值（以MPa计）下限普通混凝土划分为12个强度等级：C7。5，C10,C15，C20,C25,C30，C35,C40，C45， C50,C55 及 C60.混凝土结构设计规范结构混凝土 14个等级C15，C20，C25，C30,C35，C40，C45,C50,C55， C60，C65， C70,C75 和 C80轴心抗压强度cp轴心抗压强度的测定标准试件150mmX150mmX300mm棱柱 体试验表明：在立方抗压强度cu=1055 (MPa)的范围内，轴心抗压强度 cp与cu之比约为0。700.80.(6)影响混凝土强度的因素 原材料因素

5、(a)水泥强度(b)水灰比(c)骨料的种类，质量和数量(d) 外加剂和掺合料 生产工艺因素(a)施工条件搅拌与振捣(b)养护条件一-温度和湿度(c)养护时间(龄期) 实验因素(a)试件尺寸(b)试件形状(c)表面状态(d)含水程 度(e)加荷速度3.2混凝土拌和物性能的测定3.2。1依据混凝土结构工程施工及验收规范GB50208-2002混凝 土质量控制标准GB 5016492普通混凝土拌合物性能试验 方法标准GB/T5008020023。2混凝土拌和物性能的测定3.2。2取样同一组混凝土拌合物的取样应从同一盘混凝土或同 一车混 凝土中取样.取样量应多于试验所需量的1。5倍；且宜不小于 20L

6、。混凝土拌合物的取样应具有代表性，宜采用多次采 样的方 法.一般在同一盘混凝土或同一车混凝土中 的约l/4处，1/2处 和3/4处之间分别取样，从第一次取样到最后一次取样不宜超 过15min,然后人工搅拌均匀。从取样完毕到开始做各项性能 试验不宜超过5min。3。2混凝土拌和物性能的测定3。2。3和易性坍落度与坍落扩展度法维勃稠度法3.2.2含气量3。2。3均匀性3.2。4凝结时间3。3混凝土强度检验3.3。1依据混凝土结构工程施工及验收规范GB502082002混 凝土质量控制标准GB 5016492混凝土强度检验评定标准 GBJ107-87普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T50081

7、 20023。3.2取样普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2002规 定：混凝土的取样应符合普通混凝土拌合物性能试验方法标 准(GB/T50080)的有关规定。 普通混凝土力学性能试验应以 三个试件为一组，每组试件所用的拌合物应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。3.3.2取样混凝土强度检验评定标准GBJ107-87规定： 混凝土试 样应在混凝土浇筑地点随机抽取，取样频认应符合下列规定：（1）每拌制100盘但不超过100m3的同配合比的混凝土，取 样次数不得少于一次.（2）每工作班拌制的同配合比的混凝土不 足l00盘时，其取样次数仍不得少于一次。注：预拌混凝土应在 预拌混凝土厂

8、内按上述规定取 样.混凝土运到施工现场后，沿应 按本条的规定抽样检验。3.3。2取样混凝土结构工程施工及验收规范GB502082002规 定： 结构混凝土的强度等级必须符合设计要求.用于 结构混凝土的 强度等级必须符合设计要求。结构混凝土的强度等级必须符合 设计要求检查结构构件混凝土强度的试件，检查结构构件混凝 土强度的试件，应在混凝土浇筑地点随机抽取，取样与试件留置 应符合下列规定： 点随机抽取，取样与试件留置应符合下列规 定：每拌制100盘但不超过100的同配合比的混凝土，100盘但 不超过100m 1每拌制100盘但不超过100m3的同配合比的混凝 土，取样次数不得少于一次；数不得少于一

9、次；每工作班拌制 的同一配合比的混凝土不足l00盘时 盘时，2每工作班拌制的 同一配合比的混凝土不足l00盘时，其取 样次数仍不得少于一 次；样次数仍不得少于一次；当一次连续浇筑超过1000 1000m 3 当一次连续浇筑超过 1000m3时，同一配合比的混凝土每 200m取样不得少于一次；200m3取样不得少于一次； 每一楼 层，同一配合比的混凝土，取样不得少于一次.4每一楼层，同 一配合比的混凝土，取样不得少于一次.每次取决样至少留置一 组标准养护试件，5每次取决样至少留置一组标准养护试件，同 条件养护试件 的留数应根据实际需要确定.的留数应根据实际 需要确定.3.3.3。1试件的尺寸骨料

10、最大粒径(mm)试件横截面尺寸(mm)劈裂抗拉强度试 验20 40 /其他试验31.5 40 63100X100 150X150 200X200注：骨料最大粒径指的是符合普通混凝土用碎石或卵石 质 量标准及检验方法(JGJ5392)中规定的圆孔筛的孔径.3.3。3.3试件的制作混凝土试件的制作应符合下列规定： 混凝土试件制作 步骤3.3。4试件的养护依据：普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2002试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面。采用标准养护的试件，应在温度为205C的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号，拆模。拆模后应立即 放入温度为202C, 相对湿度为95%以上的标准

11、养护室中养护，或在温度为20 2C的不流动的Ca (OH)2饱 和溶液中养护.标准养护室内的试件 应放在支架上，彼此间隔1020mm，试件表面应保持潮湿，并 不得被 水直接冲淋.同条件养护试件的拆模时间可与实际构件 的拆模时间 相同，拆模后，试件仍需保持同条件养护.标准养 护龄期为28d(从搅拌加水开始计时).3.3.4试件的养护混凝土强度检验评定标准GBJ107-87的规 定：检验评定混凝土强度用的混凝土试件，其标准成型 方法，标 准养护条件及强度试验方法均应符合现行国家标准普通混凝 土力学性能试件方法的规定.当检验结构或构件拆模，出池， 出厂，吊装，预应 力筋张拉或放张，以及施工期间需短暂

12、负荷的 混凝土强度时，其试件的成型方法和养护条件应与施工中采用 的成型方法和养护条件相同。3。3。4试件的养护混凝土结构工程施工及验收规范的规定：对采用蒸汽法养护的混凝土结构构件，其混凝土试件应先 随同结构构件同条件蒸汽养护，再转入标准 条件养护共28d.当 混凝土中掺用矿物掺合料时，确定混凝土强度时 的龄期可按现 行国家标准粉煤灰混凝土应用技术 规范GBJ 146等的规定 取值。结构构件拆模，出池，出厂，吊装，张拉，放张及 施工 期间临时负荷时的混凝土强度，应根据同条件 养护的标准尺寸 试件的混凝土强度确定.(1)非标准试件的换算根据混凝土结构工程施工及验收规范混凝土强度等级C60时，用非标

13、准试件测得的强度 值均 应乘以尺寸换算系数。混凝土不同尺寸试件的 使用条件和换算 系数见表 当混凝土强度等级NC60时，宜采用标准试件；使 用 非标准试件时，尺寸换算系数应由试验确定.最大颗粒直径 31.5 40 60换算系数0。95 1。00 1。05试块尺寸(mm) 100X100X100 150X150X150 200 X 200 X200(2)强度代表值的确定混凝土强度检验评定标准GBJ107-87规定： 混凝土强 度值的确定应符合下列规定：1)三个试件测值的算术平均值作为该组试件的强 度值(精 确至0.1MPa); 2) 三个测值中的最大值或最小值中如有一个 与中 间值的差值超过中间

14、值的15%时，则把最大及最小 值一并 舍除，取中间值作为该组试件的抗压强度值；3)如最大值和最 小值与中间值的差均超过中间值 的15%,则该组试件的试验结果 无效.(2)强度代表值的确定-实例3。4混凝土强度的评定依据：混凝土结构工程施工及验收规范混凝土强度检验评定标准混凝土结构工程施工及验收规范规定：结构构件的混凝土强度应按现行国家标准混凝土 强度检 验评定标准GBJ 107的规定分批检验评定.混凝土强度检验评定标准GBJ10787规定：适用于普通混凝土和轻骨料混凝土抗压强度的检验评定. 有特殊要求的混凝土，其强度的检验评定尚 应符合现行国家标 准的有关规定。(1)一般规定混凝土强度应分批进

15、行检验评定。 一个验收批的混凝土应 由强度等级相同，龄期相同以 及生产工艺条件和配合比基本相 同的混凝土组成.对施工现场的现浇混凝土，应按单位工程的验 收项目划分验收批，每个验收项目应按照现行国家标准建筑 安装工程质量检验评定标准确定。预拌混凝土厂，预制混凝土 构件厂和采用现场集中搅拌混凝土的施工单位,应按本标准规 定的统计方法评 定混凝土强度。对零星生产的预制构件的混凝 土或现场搅拌的批量不大的混凝土，可按本标准规定的非统计 方法评定.混凝土强度的评定统计方法一 统计方法二 非统计方法(2) 统计方法一略(3) 统计方法二由不少于10组的试件组成一个验收批，其强 度应同时满足 下列公式的要求

16、：mfcu -入 ISfcu N 0O 9fcu,k fcu, min N 入 2 fcu, k试件组数 入1 入 2 1014 1。70 0o 90 1524 1.65 0.85 N 25 1.60(3) 统计方法二-实例【例3-2】某工地C30混凝土 15组试块强 度值(MPa)如下： 30。6,31。2,33。1, 33.1,33o 3,34。8,35.7, 35。9,37.6,39。0,39.7, 40o 3, 40o 3,40。3, 39。9试评定该工程混凝土是否 合格.3)统计方法二-实例解：fcu,k=30MPa n=15组(1)计算该批混凝土试件强度的 平均值和标准差平均值 M

17、fcu=36.3MPa 标准差 Sfcu=3.51MPa 另：0。 06fcu,k=0.06大30 = 1。8MPa mfcu ; fcu,min = 30。6MPa fcu, min 所以评定该批混凝土为合格。(4)非统计方法按非统计方法评定混凝土强度时，其强 度应同时满足下列要求:mfcuN1.15 fcu, k fcu, minN0。95 fcu, k(4) 非统计方法-实例某几个工程用C20混凝土，每个工程独立验收，各工程混凝 土试块组数均低于10组，各验收批混凝土强度见下表，试评 定 这几个工程混凝土是否合格.工程名称 工程1工程2工程3工程4各组混凝土强度MPa 18。7， 24。

18、7, 26.7 17.2, 24.5, 25。8 21.0， 22。0, 23。 0 22。54)非统计方法-实例解：由于各验收批试件组数均低于10组，因而只可用非统 计方法评定.(1)计算批均值和最小值的验收界值mfcu=1.15 fcu,k=1。15大20。0 = 23。0MPa fcu, min =0.95 fcu,k =0。 95*20。 0 = 19.0MPa4)非统计方法-实例(2)逐工程进行强度的合格性评定3。4.4混凝土强度的合格性判断依据：混凝土强度检验评定标准当检验结果能满足上述 规定时，则该批混凝土强度判为合格；当不能满足上述规定时， 该批混凝土强度判为不合格.对不合格批混凝土制成的结构或 构件,应进行鉴定。对不合格的结构或构件必须及时处理.对混 凝土试件强度的代表性有怀疑时，可采用从结构或构件中钻取 试件的方法或采用非破损检验方法，按 有关标准的规定对结构 或构件中混凝土的强度进行推定.结构或构件拆模，出池，出 厂，吊装，预应力筋张拉 或放张，以及施工期间需短暂负荷时 的混凝土强度，应满足设计要求，或符合现行国家标准的有关规 定.3。6混凝土结构实体检验3.6.1关于混凝土结构实体检验的有关 规定3.6.2结构 实体检验用同条件养护试件 强度检验