建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)人員培訓(xùn)房屋建筑工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)PPT.ppt

房屋建筑工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)人員培訓(xùn),本教材內(nèi)容,建筑材料 建筑識(shí)圖與構(gòu)造 力學(xué)與結(jié)構(gòu) 建筑施工與管理 建筑工程法規(guī)及相關(guān)知識(shí),第一章 建筑材料 第一節(jié) 概述,一、建筑材料的分類,廣義上建筑材料是指用于建筑工程中所有材料及其制品的總稱。 建筑工程 是指一般的工業(yè)與民用建筑的房屋建筑工程，以及與房屋建筑工程構(gòu)造形式類似的構(gòu)筑物。 狹義上建筑材料是指組成建筑物的材料。,構(gòu)筑物,建筑物,一、建筑材料的定義與分類,按化學(xué)成分分 按在建筑中部位和使用功能分,建筑材料,無(wú)機(jī)材料,有機(jī)材料,復(fù)合材料,建筑材料,結(jié)構(gòu)材料,圍護(hù)材料,功能材料,如磚、砌塊、板材,如鋼筋、混凝土等,如防水、裝飾、絕熱材料等,二、建筑材料的基本性質(zhì),建筑材料是建筑業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 在建筑工程總投資中，建筑材料投資占60%以上。 建筑藝術(shù)的發(fā)揮，建筑功能的實(shí)現(xiàn)，必須有品種多樣質(zhì)量良好的建筑材料。 建筑材料的質(zhì)量直接關(guān)系到建筑工程的質(zhì)量。,1.材料的密度,（一）材料的物理性質(zhì),材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。,材料在自然狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。,散粒狀材料在堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量。,g/cm3,/m3,/m3或g/cm3,二、建筑材料的基本性質(zhì),2.密實(shí)度與孔隙率,密實(shí)度,密實(shí)度是指材料體積內(nèi)被固體物質(zhì)所充實(shí)的程度。,孔隙率,材料孔隙率示意圖,孔隙率是指材料體 積內(nèi)孔隙體積占 總體積的百分率。,3.填充率與空隙率,填充率,材料空隙率示意圖,填充率是指散粒材料 在其堆積體積中，被 其顆粒填充的程度 。,空隙率,材料空隙率示意圖,空隙率是指散粒材料在 其堆積體積中，顆粒之 間的空隙體積占材料堆 積體積的百分率 。,4、材料的親水性與憎水性,(a) 親水性材料,(b) 憎水性材料,5、吸水性,定義：吸水性是指材料在水中吸收水分的性質(zhì)，其大小用吸水率表示。,影響吸水性的因素,影響吸水性的因素：,材料的孔隙率；,材料的本身的性質(zhì)，如親水性或憎水性；,孔隙構(gòu)造特征，如孔徑大小、開(kāi)口與否等 。,6、吸濕性,定義：材料在空氣中，吸收空氣中水分的性質(zhì)，稱為吸濕性。其大小用含水率表示。,影響吸濕性的因素：,材料的孔隙率；,材料的本身的性質(zhì)，如親水性或憎水性；,孔隙構(gòu)造特征，如孔徑大小、開(kāi)口與否等；,周圍空氣的溫度和濕度 。,7、材料的耐水性,定義：材料在長(zhǎng)期飽和水作用下，其強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)，稱為耐水性。其衡量指標(biāo)為：,軟化系數(shù)越小，說(shuō)明材料吸水飽和后的強(qiáng)度降低越多，其耐水性越差。,材料軟化系數(shù)的要求,工程對(duì)材料軟化系數(shù)的要求,對(duì)經(jīng)常處于水中或受潮嚴(yán)重的重要結(jié)構(gòu)物（如地下構(gòu)筑物、基礎(chǔ)、水工結(jié)構(gòu)）的材料，其K軟0.85； 受潮較輕的或次要結(jié)構(gòu)物的材料，其K軟0.75； K軟0.80的材料，一般稱為耐水的材料。,衡量指標(biāo)： 滲透系數(shù)k，單位cm/h k越大，材料的抗?jié)B性越差。,8、材料的抗?jié)B性,定義：材料抵抗壓力水滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性。,Q,抗?jié)B等級(jí)Pn,抗?jié)B等級(jí),對(duì)于混凝土和砂漿，抗?jié)B性常用抗?jié)B等級(jí)(P)表示： P=10H H試件開(kāi)始滲水時(shí)的水壓力（MPa）,影響材料抗?jié)B性的因素：孔隙率、孔隙特征,地下建筑（地鐵、人防建筑、地下室）、水工結(jié)構(gòu)、防水材料等均要求較高的抗?jié)B性。,9、材料的抗凍性,定義：材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。,衡量指標(biāo)：抗凍性指標(biāo)用抗凍等級(jí)Fn表示，表示經(jīng)過(guò)n次凍融循環(huán)次數(shù)后，質(zhì)量損失不超過(guò)5%，強(qiáng)度損失不超過(guò)25%。,凍融破壞的原因,材料有孔且孔隙含水； 水冰，體積膨脹9，結(jié)冰壓力高達(dá)100MPa， 結(jié)冰壓力超過(guò)材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，材料開(kāi)裂； 裂縫的增加也進(jìn)一步增加了材料的飽水程度， 飽水程度的增加進(jìn)一步加劇了凍融破壞； 反復(fù)多次加劇破壞，最終材料崩潰； 嚴(yán)寒地區(qū)道路、橋梁、水壩、堤防、海上鉆井平臺(tái)、跨海大橋等均需考慮凍融破壞。,10、材料的熱工性質(zhì)導(dǎo)熱性和熱容量,導(dǎo)熱性材料傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性。其大小用 熱導(dǎo)率（）表示。,式中 導(dǎo)熱系數(shù)（W/m.K） Q傳導(dǎo)的熱量（J） A熱傳導(dǎo)面積（m2） d材料的厚度（m） t熱傳導(dǎo)時(shí)間（s） (T2-T1)材料兩側(cè)溫差（K）,導(dǎo)熱系數(shù)的物理意義： 表示單位厚度的材料，當(dāng)兩側(cè)溫差為1K時(shí)，在單位 時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的熱量。,材料的組成與結(jié)構(gòu) 孔隙率及孔隙特征 含水情況,影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素有：,(二)材料的力學(xué)性質(zhì),1、材料的強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí),強(qiáng)度指材料抵抗破壞的能力。,材料的抗彎強(qiáng)度,材料的抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度。 單位：MPa ，1MPa=1N/mm2,2、彈性與塑性,材料在外力作用下產(chǎn)生變形，外力撤掉后變形能完全恢復(fù)的性質(zhì)，稱為彈性。,材料在外力作用下產(chǎn)生變形，若除去外力后仍保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)稱為塑性。,(三)材料的耐久性,材料的耐久性是指材料在使用期間，受到各種內(nèi)在的 或外來(lái)因素的影響，能經(jīng)久不變質(zhì)不破壞，能保持原 有性能不影響使用的性質(zhì)。這是一個(gè)綜合性指標(biāo)。,提高耐久性的措施 減輕介質(zhì)對(duì)材料的破壞作用 提高材料密實(shí)度 對(duì)材料進(jìn)行憎水或防腐處理 在材料表面設(shè)置保護(hù)層,第二節(jié) 膠凝材料,膠凝材料的定義和分類,膠凝材料的定義 經(jīng)過(guò)一系列的物理和化學(xué)變化，能夠產(chǎn)生凝結(jié)硬化，將塊狀或粉狀材料膠結(jié)起來(lái)，形成為一個(gè)整體的材料。 膠凝材料的分類,如瀝青、聚合物等,膠凝材料,無(wú)機(jī)膠凝材料,有機(jī)膠凝材料,氣硬性膠凝材料,水硬性膠凝材料,如：石灰、石膏、水玻璃等,氣硬性膠凝材料 加水拌合均勻后形成的漿體，只能在空氣中凝結(jié)硬化，而不能在水中硬化的膠凝材料。如石灰、石膏、水玻璃、鎂質(zhì)膠凝材料等。 水硬性膠凝材料 加水拌合均勻后形成的漿體，不僅能在干燥空氣中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發(fā)展其強(qiáng)度。通稱為“水泥”。,（一）石灰 原材料 生產(chǎn)石灰的原材料包括天然石灰石和化工副產(chǎn)品。主要成分為CaCO3。 生產(chǎn)工藝煅燒 石灰生產(chǎn)過(guò)程，是石灰石煅燒過(guò)程。根據(jù)煅燒程度可分為欠火石灰、正火石灰、過(guò)火石灰。,CaCO3 = CaO + CO2,MgCO3= MgO + CO2,900,700,生石灰,一、氣硬性無(wú)機(jī)膠凝材料,生石灰的熟化 熟化的過(guò)程 生石灰+水 熟石灰 熟化的方式 淋 灰生石灰粉（消石灰粉） 化 灰 熟石灰膏 熟化過(guò)程的特點(diǎn) 放出大量的熱；體積膨脹1.53.5倍。 熟化過(guò)程的注意事項(xiàng) 熟石灰在使用前必須陳伏15d以上防止過(guò)火石灰的危害； 在化灰池表面保留一層水防止石灰碳化。,MgO + H2O = Mg（OH）2 CaO + H2O = Ca（OH）2 + 64.83kj,石灰的硬化 Ca（OH）2從飽和溶液中析出，晶體互相交叉連生，從而提高強(qiáng)度。 Ca（OH）2空氣中的CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成CaCO3使石灰的強(qiáng)度逐漸提高。 石灰的品種 按石灰中的氧化鎂含量的高低分 按成品的加工方法分 塊狀生石灰、磨細(xì)生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等。,生石灰,鈣質(zhì)石灰,鎂質(zhì)石灰,MgO5%,MgO5%,石灰的質(zhì)量等級(jí) 建筑生石灰、建筑生石灰粉、建筑消石灰粉按有效CaOMgO的含量，可分為優(yōu)等品、一等品和合格品三個(gè)等級(jí)。具體指標(biāo)見(jiàn)教材。 石灰的特性 1.可塑性好； 2.生石灰吸濕性強(qiáng)，保水性好； 3.凝結(jié)硬化慢、強(qiáng)度低 ； 4.硬化后體積收縮大，易開(kāi)裂； 5.耐水性差 。,石灰的應(yīng)用 配制石灰砂漿和石灰乳； 配制三合土和灰土； 制作碳化石灰板； 生產(chǎn)硅酸鹽制品； 生產(chǎn)無(wú)熟料水泥。,石灰的儲(chǔ)存,生石灰儲(chǔ)存時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，一般不超過(guò)一個(gè)月。作到“隨到隨化”。 不得與易燃、易爆等危險(xiǎn)液體物品混合存放和混合運(yùn)輸。 熟石灰在使用前必須陳伏15d以上，以防止過(guò)火石灰對(duì)建筑物產(chǎn)生的危害。,二、建筑石膏,石膏膠凝材料的生產(chǎn)通常是把二水石膏在一定的溫度和壓力下，經(jīng)過(guò)煅燒、脫水，再經(jīng)磨細(xì)而成。 在不同的煅燒溫度下，得到的產(chǎn)品是不同的。具體過(guò)程如下所示：,二水石膏 CaSO42H2O,CaSO40.5H2O,CaSO40.5H2O,CaSO4 ,CaSO4 ,CaSO4 ,800,在建筑工程中常用建筑石膏；高強(qiáng)石膏用于生產(chǎn)建筑石膏制品。,建筑石膏加水后，與水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下： CaSO40.5H2O + 1.5 H2O = CaSO42H2O 建筑石膏的凝結(jié)硬化過(guò)程可以表示如下： 建筑石膏凝結(jié)過(guò)程，是一個(gè)溶解、反應(yīng)、沉淀、結(jié)晶的過(guò)程； 硬化過(guò)程則是二水石膏晶體之間，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成過(guò)程。晶體之間互相交叉連生，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；隨著反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)逐漸密實(shí)，從而使石膏晶體逐漸硬化。,建筑石膏+水,建筑石膏的質(zhì)量等級(jí) 建筑石膏按其細(xì)度、強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間等指標(biāo)，劃分為優(yōu)等品、一等品、合格品三個(gè)等級(jí)。具體指標(biāo)見(jiàn)下表：,建筑石膏的技術(shù)性質(zhì),表觀密度小，強(qiáng)度較低； 凝結(jié)硬化快； 孔隙率大，熱導(dǎo)率??； 凝結(jié)時(shí)體積產(chǎn)生微膨脹； 吸濕性強(qiáng)，耐水性差； 具有較好的防火性能。,建筑石膏的應(yīng)用,室內(nèi)抹灰與粉刷 生產(chǎn)建筑石膏制品 生產(chǎn)水泥時(shí)作為緩凝劑加入水泥中,水泥的特點(diǎn)和適用范圍,水泥的特點(diǎn) 水泥是一種粉末狀材料，加水后拌合均勻形成的漿體，不僅能夠在干燥環(huán)境中凝結(jié)硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或發(fā)展其強(qiáng)度，形成具有堆聚結(jié)構(gòu)的人造石材。 水泥適用范圍 不僅適合用于干燥環(huán)境中的工程部位，而且也適合用于潮濕環(huán)境及水中的工程部位。,二、水泥,水泥的分類,按性能和用途分,水 泥,通用水泥,專用水泥,特性水泥,硅酸鹽水泥,普通硅酸鹽水泥,礦渣硅酸鹽水泥,粉煤灰硅酸鹽水泥,火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥,復(fù)合硅酸鹽水泥,石灰石硅酸鹽水泥,如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大壩水泥等,如白色硅酸鹽水泥、快凝快硬硅酸鹽水泥等,水泥的分類,按主要水硬性物質(zhì)分,（一）通用硅酸鹽水泥,硅酸鹽水泥的原材料 生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的原材料 石灰質(zhì)原料 天然石灰石。也可采用與天然石灰石化學(xué)成分相似的材料如白堊、石灰華等。 粘土質(zhì)原料 主要為粘土，其主要化學(xué)成分為SiO2，其次為Al2O3和少量Fe2O3。 鐵礦粉 采用赤鐵礦，化學(xué)成分為Fe2O3。 石膏主要為天然石膏礦、無(wú)水硫酸鈣等 。 混合材料 包括活性混合材料（?；郀t礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料等）和非活性混合材料（石灰石粉、磨細(xì)石英砂等）。,硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝“兩磨一燒”工藝 生產(chǎn)水泥的方法主要有干法立窯生產(chǎn)和濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)兩種 ； 硅酸鹽水泥分為：型硅酸鹽水泥（不摻混合材料）和型硅酸鹽水泥（摻不超過(guò)5%混合材料）。,石灰石,粘 土,鐵礦粉,生 料,石 膏,硅酸鹽水泥,混合材料,熟 料,按比例混合,磨細(xì),13501450,煅燒,磨細(xì),（二）熟料的礦物組成及其特性,熟料的礦物組成,水泥熟料礦物,硅酸二鈣,鐵鋁酸四鈣,游離氧化鈣和氧化鎂,鋁酸三鈣,硅酸三鈣,堿類及雜質(zhì),2CaOSiO2，C2S,4CaOAl2O3Fe2O3，C4AF,fCaO和fMgO,3CaOAl2O3，C3A,3CaOSiO2，C3S,化學(xué)式及簡(jiǎn)寫(xiě),（二）熟料的礦物組成及其特性,水泥熟料礦物的主要特性 熟料礦物磨細(xì)加水，均能單獨(dú)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其特點(diǎn)見(jiàn)上表。,（三）硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,凝結(jié)硬化的概念 凝結(jié)：水泥加水拌合而成的漿體，經(jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)變化，漿體逐漸變稠失去可塑性而成為水泥石的過(guò)程； 硬化：水泥石強(qiáng)度逐漸發(fā)展的過(guò)程稱為硬化。 水泥的凝結(jié)過(guò)程和硬化過(guò)程是連續(xù)進(jìn)行的。凝結(jié)過(guò)程較短暫，一般幾個(gè)小時(shí)即可完成；硬化過(guò)程是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，在一定溫度和濕度下可持續(xù)幾十年。,（三）硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,熟料礦物的水化反應(yīng) 硅酸三鈣 2（3CaOSiO2）6H2O = 3CaO2SiO23H2O3Ca（OH）2 硅酸二鈣 2（2CaOSiO2）4H2O = 3CaO2SiO23H2OCa（OH）2 鋁酸三鈣 3CaOAl2O3H2O = 3CaOAl2O36H2O 3CaOAl2O36H2O3（CaSO42H2O）19H2O = 3CaOAl2O33CaSO431H2O 鐵鋁酸四鈣 4CaOAl2O3Fe2O37H2O = 3CaOAl2O36H2OCaOFe2O3H2O,（三）硅酸鹽水泥的凝結(jié)和硬化,熟料礦物的水化反應(yīng)過(guò)程 水化初期 熟料礦物與水反應(yīng)的速度較快，使水化產(chǎn)物不斷地從液相中析出并聚集在水泥顆粒表面，形成以水化硅酸鈣凝膠為主體的凝膠薄膜，大約在1h左右即在凝膠薄膜外側(cè)及液相中形成粗短的針狀鈣礬石晶體。 水化中期 以水化硅酸鈣（CSH）和氫氧化鈣的快速形成為特征。 水化后期 由于新生成的水化產(chǎn)物的壓力，水泥顆粒薄膜的凝膠薄膜破裂，使水進(jìn)入未水化水泥顆粒的表面，水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。水化產(chǎn)物之間互相交叉連生，不斷密實(shí)，固體之間的空隙不斷減小，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)逐漸緊密。,A凝膠體（CSH凝膠，水化硅酸鈣凝膠）； B晶體（氫氧化鈣、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣）； C孔隙（毛細(xì)孔、凝膠孔、氣孔等）； D未水化的水泥顆粒,水泥石的結(jié)構(gòu) 水泥石主要由凝膠體、晶體、孔隙、水、空氣和未水化的水泥顆粒等組成，存在固相、液相和氣相。因此硬化后的水泥石是一種多相多孔體系。 水泥石的結(jié)構(gòu)（水化產(chǎn)物的種類及相對(duì)含量、孔的結(jié)構(gòu)）對(duì)其性能影響最大。,（四）硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì),1.密度、堆積密度和各成分含量,注：表中百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。,2.細(xì)度 細(xì)度是指水泥顆粒的粗細(xì)程度。 水泥顆粒的粗細(xì)，直接影響其水化反應(yīng)速度、活性和強(qiáng)度。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，水泥的細(xì)度用篩析法和比表面積法來(lái)測(cè)定。硅酸鹽水泥的細(xì)度為其比表面積大于300m2/kg。,3.凝結(jié)時(shí)間 凝結(jié)時(shí)間 分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間是從加水至水泥漿開(kāi)始失去塑性的時(shí)間；終凝時(shí)間是從加水至水泥漿完全失去塑性的時(shí)間。 水泥初凝時(shí)間不宜過(guò)早，終凝時(shí)間不宜過(guò)遲。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1751999規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝不得早于45min，終凝不得遲于6.5h。,4.體積安定性 體積安定性是指水泥漿體硬化后體積變化的穩(wěn)定性。水泥在硬化過(guò)程中體積變化不穩(wěn)定，即為體積安定性不良。 水泥安定性不良的原因： 熟料中含有過(guò)量的游離氧化鈣（fCaO），或含有過(guò)量的游離氧化鎂（fMgO）； 生產(chǎn)水泥時(shí)摻入的石膏過(guò)量。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1751999規(guī)定，硅酸鹽水泥的安定性用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。 體積安定性不良的水泥嚴(yán)禁用于工程中。,5.強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí) （1）膠砂強(qiáng)度 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂按1：3.0質(zhì)量比混合，加入規(guī)定量的水（水灰比為0.50），經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法攪拌成型。制成40mm40mm160mm的標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（1d溫度為201，相對(duì)濕度90以上的空氣中帶模養(yǎng)護(hù)；1d以后拆模，放入201的水中養(yǎng)護(hù)）下養(yǎng)護(hù)。根據(jù)水泥品種不同，分別測(cè)定3d、28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，即為水泥的膠砂強(qiáng)度。,（2）強(qiáng)度等級(jí) 根據(jù)水泥的膠砂強(qiáng)度劃分的級(jí)別稱為強(qiáng)度等級(jí)。硅酸鹽水泥的強(qiáng)度等級(jí)劃分為42.5，42.5R，52.5，52.5R，62.5，62.5R共六個(gè)等級(jí)。 表的 規(guī)定。,注：R型為早強(qiáng)型，主要是3d強(qiáng)度較高。,6.水化熱 水泥的水化熱是指在水化過(guò)程中的放熱量，單位為kJ/kg。 水化熱的高低與熟料礦物的相對(duì)含量有關(guān)。鋁酸三鈣、硅酸三鈣的水化熱高，而鐵鋁酸四鈣、硅酸二鈣的水化熱較低。因此要降低水化熱，可適當(dāng)減少鋁酸三鈣和硅酸三鈣的含量。 水化熱主要對(duì)大體積混凝土工程有影響。對(duì)于大體積混凝土工程，應(yīng)選擇水化熱較低的水泥，或者采取特殊措施降低水化熱的危害。,5.通用水泥的驗(yàn)收和保管,一、通用水泥的驗(yàn)收,包裝標(biāo)志和數(shù)量的驗(yàn)收 包裝標(biāo)志的驗(yàn)收 包裝有袋裝和散裝兩種 袋裝水泥在包裝袋上應(yīng)清楚地標(biāo)明產(chǎn)品名稱、代號(hào)、凈含量、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)許可證編號(hào)、生產(chǎn)者名稱和地址、出廠編號(hào)、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、包裝年月日等主要包裝標(biāo)志。 摻火山灰質(zhì)混合材料的普通硅酸鹽水泥，必須在包裝上標(biāo)上“摻火山灰”字樣。 包裝袋兩側(cè)應(yīng)印有水泥名稱和強(qiáng)度等級(jí)。 印刷字體顏色： 硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥紅色； 礦渣硅酸鹽水泥綠色； 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥黑色 。 散裝水泥供應(yīng)時(shí)須提交與袋裝水泥標(biāo)志內(nèi)容相同的卡片。,一、通用水泥的驗(yàn)收,數(shù)量的驗(yàn)收 袋裝水泥每袋凈含量為50kg，且不得少于標(biāo)志質(zhì)量的98； 隨機(jī)抽取20袋總質(zhì)量不得少于1000kg。 質(zhì)量的驗(yàn)收 檢查出廠合格證和試驗(yàn)報(bào)告 ； 復(fù)驗(yàn) ； 仲裁檢驗(yàn) 。,通用水泥的驗(yàn)收,廢品及不合格品的規(guī)定 廢品 凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中的任一項(xiàng)不符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通用水泥，均為廢品。 不合格品 對(duì)于通用水泥，凡有下列情況之一者，均為不合格品。 硅酸鹽水泥，普通水泥：凡不溶物、燒失量、細(xì)度、終凝時(shí)間中任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定者；礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥：凡細(xì)度、終凝時(shí)間中任一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定者。 摻混合材料硅酸鹽水泥混合材料摻量超過(guò)最大限值或強(qiáng)度低于商品強(qiáng)度等級(jí)規(guī)定的指標(biāo)者。 水泥出廠的主要包裝標(biāo)志中水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、工廠名稱和出廠編號(hào)不全者。,通用水泥的保管,不同品種和不同強(qiáng)度等級(jí)的水泥要分別存放，不得混雜。 防水防潮，做到“上蓋下墊”。 堆垛不宜過(guò)高，一般不超過(guò)10袋，場(chǎng)地狹窄時(shí)最多不超過(guò)15袋。 儲(chǔ)存期不能過(guò)長(zhǎng)，通用水泥不超過(guò)三個(gè)月。水泥儲(chǔ)存期超過(guò)三個(gè)月，水泥會(huì)受潮結(jié)塊，強(qiáng)度大幅度降低，會(huì)影響水泥的使用 。,（五）水泥石的腐蝕及防止,水泥石腐蝕的方式 （1）軟水侵蝕（溶出性侵蝕） （2）酸的腐蝕（溶解性化學(xué)腐蝕） 一般酸的腐蝕 碳酸水的腐蝕 （3）硫酸鹽腐蝕（膨脹性化學(xué)腐蝕） （4）強(qiáng)堿腐蝕 防止水泥石腐蝕的措施 （1）根據(jù)工程的環(huán)境特點(diǎn)，合理選擇水泥品種。 （2）提高混凝土的密實(shí)度。 （3）在水泥石結(jié)構(gòu)的表面設(shè)置保護(hù)層。,（六）硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用,凝結(jié)硬化快，早期及后期強(qiáng)度均高，適用于有早強(qiáng)要求的工程。 抗凍性好，適合水工混凝土和抗凍性要求高的工程。 耐腐蝕性差，因水化后氫氧化鈣和水化鋁酸鈣的含量較多。 水化熱高，不宜用于大體積混凝土工程。但有利于低溫季節(jié)蓄熱法施工。 抗碳化性好。因水化后氫氧化鈣含量較多，故水泥石的堿度不易降低，對(duì)鋼筋的保護(hù)作用強(qiáng)。適用于空氣中二氧化碳濃度高的環(huán)境。 耐熱性差。因水化后氫氧化鈣含量高。不適用于承受高溫作用的混凝土工程。 耐磨性好，適用于高速公路、道路和地面工程。,第三節(jié) 普通混凝土,一、 概 述,正在施工的秦山核電站,混凝土的定義,混凝土 由膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、水以及必要時(shí)摻入的化學(xué)外加劑組成，經(jīng)過(guò)膠凝材料凝結(jié)硬化后，形成具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。 普通混凝土 由水泥、砂、石子、水以及必要時(shí)摻入的化學(xué)外加劑組成，經(jīng)過(guò)水泥凝結(jié)硬化后形成的、干體積密度為20002800kg/m3，具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。又稱為水泥混凝土，簡(jiǎn)稱為“混凝土”。,三峽工程鋼筋混凝土重力壩,（一）混凝土的分類,按體積密度分 重混凝土 02800kg/m3。 普通混凝土 0 20002800kg/m3。 輕混凝土 02000kg/m3。 按膠凝材料分 水泥混凝土、硅酸鹽混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸漬混凝土等。 按用途分 結(jié)構(gòu)混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大體積混凝土、防輻射混凝土等 。,按生產(chǎn)和施工工藝分 預(yù)拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、離心混凝土、等。 按強(qiáng)度分 普通混凝土 C60。 高強(qiáng)混凝土 C60。 超高強(qiáng)混凝土 100MPa。,按配筋情況分 素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼纖維混凝土等。,噴射混凝土施工,優(yōu)點(diǎn) 抗壓強(qiáng)度高、耐久、耐火、維修費(fèi)用低 ； 原材料豐富、成本低； 混凝土拌合物具有良好的可塑性； 混凝土與鋼筋粘結(jié)良好，一般不會(huì)銹蝕鋼筋 。 缺點(diǎn) 抗拉強(qiáng)度低（約為抗壓強(qiáng)度的1/101/20）、變形性能差； 導(dǎo)熱系數(shù)大約為1.8W/（mK）； 體積密度大（約為2400kg/m3左右）； 硬化較緩慢。,二、 普通混凝土組成材料,混凝土的結(jié)構(gòu),混凝土的結(jié)構(gòu) 水泥+水水泥漿+砂水泥砂漿+石子混凝土拌合物硬化混凝土 組成材料的作用,混凝土體積構(gòu)成 水泥石25左右； 砂和石子70以上； 孔隙和自由水15%。,（一）水泥,品種的選擇 配制普通混凝土的水泥品種，應(yīng)根據(jù)混凝土的工程特點(diǎn)或所處的環(huán)境條件，結(jié)合水泥性能，且考慮當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的水泥品種情況等，進(jìn)行合理地選擇。 強(qiáng)度等級(jí)的選擇 原則上，配制高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，選擇高強(qiáng)度等級(jí)的水泥； 一般情況下，水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.52.0倍； 配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，可選擇水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1倍左右。,（二）細(xì)骨料（砂）,定義 砂是指粒徑在4.75mm以下的顆粒。 分類 按產(chǎn)源分 按技術(shù)要求分 類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土； 類 用于強(qiáng)度等級(jí)為C30C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土； 類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C30的混凝土和建筑砂漿。,砂,天然砂,人工砂,機(jī)制砂,混合砂,河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等,砂的技術(shù)質(zhì)量要求,1.表觀密度、堆積密度及空隙率 表觀密度s2500kg/m3； 松散堆積密度so1350kg/m3； 空隙率P47%。 2.含泥量、泥塊含量及石粉含量 含泥量是指粒徑小于0.075mm的顆粒含量； 泥塊含量是指粒徑大于1.18mm，經(jīng)水洗、手捏后小于600m的顆粒含量； 石粉含量是指人工砂中粒徑小于0.075mm的顆粒含量。具體指標(biāo)見(jiàn)表。,砂的技術(shù)質(zhì)量要求,天然砂含泥量和泥塊含量,人工砂石粉含量和泥塊含量,砂的技術(shù)質(zhì)量要求,3.有害物質(zhì)含量 砂中不應(yīng)混有草根、樹(shù)葉、樹(shù)枝、塑料等雜物，有害物質(zhì)主要是云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯化物等。見(jiàn)下表。,砂的技術(shù)質(zhì)量要求,4.顆粒級(jí)配 （1）顆粒級(jí)配是指不同粒徑顆粒搭配的比例情況。 （2）級(jí)配良好的砂，不同粒徑顆粒搭配比例適當(dāng)，其空隙率小，且總表面積小，可以節(jié)約水泥或改善混凝土拌合物的和易性。 （3）顆粒級(jí)配采用篩分法確定，詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)部分。 （4）顆粒級(jí)配的指標(biāo) 級(jí)配區(qū) 按600m篩的累計(jì)篩余率的大小，可分為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)共三個(gè)級(jí)配區(qū)。詳見(jiàn)下頁(yè)表。 級(jí)配合格判定 砂的實(shí)際級(jí)配全部在任一級(jí)配區(qū)規(guī)定范圍內(nèi)；除4.75mm和600m篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于5。,砂的技術(shù)質(zhì)量要求,砂的顆粒級(jí)配區(qū),砂的技術(shù)質(zhì)量要求,（5）級(jí)配的選擇 宜優(yōu)先選擇級(jí)配在2區(qū)的砂；當(dāng)采用1區(qū)砂時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高砂率；當(dāng)采用3區(qū)砂時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小砂率。 5.規(guī)格 砂按細(xì)度模數(shù)大小分為粗砂、中砂、細(xì)砂：粗砂 Mx =3.73.1；中砂 Mx =3.02.3；細(xì)砂 Mx =2.21.6。 細(xì)度模數(shù)按下式計(jì)算： 式中：Mx細(xì)度模數(shù)； A1、A2、A3、A4、A5、A6分別為4.75mm、2.36mm、1.18mm、600m、300m、150m篩的累計(jì)篩余百分率，。,（三）粗骨料（石子）,定義 粒徑大于4.75mm的骨料稱為粗骨料。 分類 按產(chǎn)源分：卵石和碎石 按技術(shù)要求分： 類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土； 類 用于強(qiáng)度等級(jí)為C30C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土； 類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C30的混凝土和建筑砂漿。,1.表觀密度、堆積密度及空隙率 表觀密度g2500kg/m3； 松散堆積密度go1350kg/m3； 空隙率P47%。 2.含泥量、泥塊含量及石粉含量 含泥量是指粒徑小于0.075mm的顆粒含量； 泥塊含量是指卵石、碎石中粒徑大于4.75mm經(jīng)水洗手捏后小于2.36mm的顆粒含量。具體指標(biāo)見(jiàn)表。,3.針片狀顆粒含量 針狀顆粒是指顆粒長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)的平均粒徑2.4倍者； 片狀顆粒是指顆粒厚度小于平均粒徑0.4倍者。 針片狀顆粒不僅本身容易折斷，而且會(huì)增加骨料的空隙率，使拌合物和易性變差，強(qiáng)度降低。見(jiàn)表。,碎石、卵石含泥量和泥塊含量,碎石、卵石針片狀顆粒含量,4.有害物質(zhì)含量 卵石、碎石中不應(yīng)混有草根、樹(shù)葉、樹(shù)枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物。見(jiàn)下表。,5.強(qiáng)度 采用巖石抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)兩種檢驗(yàn)： 巖石抗壓強(qiáng)度是將母巖制成50mm50mm50mm立方體試件，在水飽和狀態(tài)下測(cè)定其極限抗壓強(qiáng)度值。 壓碎指標(biāo)是將一定質(zhì)量風(fēng)干狀態(tài)下9.5019.0mm的顆粒裝入標(biāo)準(zhǔn)圓模內(nèi)，在壓力機(jī)上按1kN/s速度均勻加荷至200kN并穩(wěn)定，卸荷后用2.36mm的篩篩除被壓碎的細(xì)粉，稱出篩余量。按下式計(jì)算： 式中：Qc壓碎指標(biāo)值 ； G1試樣的質(zhì)量 ，g； G2壓碎后的篩余量，g。,6.顆粒級(jí)配 為減少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的強(qiáng)度，粗骨料也要求有良好的顆粒級(jí)配。 粗骨料的顆粒級(jí)配有連續(xù)級(jí)配與間斷級(jí)配兩種。 連續(xù)級(jí)配是石子由小到大連續(xù)分級(jí)； 間斷級(jí)配是指用小顆粒的粒級(jí)直接和大顆粒的粒級(jí)相配，中間為不連續(xù)的級(jí)配，由于易產(chǎn)生離析，應(yīng)用較少。,碎石、卵石的壓碎指標(biāo),7.最大粒徑 粗骨料公稱粒級(jí)的上限稱為該粒級(jí)的最大粒級(jí)的最大粒徑。 從結(jié)構(gòu)上考慮 根據(jù)規(guī)定，混凝土用粗骨料的最大粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，且不得超過(guò)鋼筋最小凈間距的3/4；對(duì)混凝土實(shí)心板，不宜超過(guò)板厚的1/3，且不得超過(guò)40mm。 從施工上考慮 對(duì)泵送混凝土，粗骨料最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比碎石不宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5，高層建筑宜在1：31：4，超高層建筑宜在1：41：5。 從經(jīng)濟(jì)上考慮 當(dāng)最大粒徑小于80mm時(shí)，水泥用量隨最大粒徑減小而增加， 當(dāng)大于150mm后，節(jié)約水泥的效果卻不明顯。,（四）拌合及養(yǎng)護(hù)用水,混凝土拌合和養(yǎng)護(hù)用水按水源不同分為飲用水、地表水、地下水和經(jīng)適當(dāng)處理的工業(yè)用水。 拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土宜采用飲用水，當(dāng)采用其它來(lái)源水時(shí)，應(yīng)符合混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)（JGJ631989）的規(guī)定。,三、混凝土的技術(shù)性質(zhì),（一）混凝土拌合物的技術(shù)性質(zhì),1、和易性（工作性）的概念,混凝土拌合物便于施工操作，能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)均勻、成型密實(shí)的性能。和易性主要包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性：,和易性,粘聚性,保水性,流動(dòng)性,易達(dá)結(jié)構(gòu)均勻,易成型密實(shí),好,好,在本身自重或施工機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并且均勻密實(shí)地填滿模板的性能。,各組成材料之間具有一定的內(nèi)聚力，在運(yùn)輸和澆注過(guò)程中不致產(chǎn)生離析和分層現(xiàn)象的性質(zhì)。,具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過(guò)程中不致發(fā)生泌水現(xiàn)象的性質(zhì)。,保證混凝土硬化后的質(zhì)量,2、和易性的評(píng)定,定量測(cè)定拌合物的流動(dòng)性、輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚性和保水性。,1.坍落度法 測(cè)定混凝土拌合物在自重作用下產(chǎn)生的變形值坍落度（單位mm）。 適用范圍： 集料最大粒徑不大于40mm； 坍落度值不小于10mm的低塑性混凝土、塑性混凝土。,2.維勃稠度法 測(cè)定使拌合物密實(shí)所需要的時(shí)間，s。 適用范圍 粗骨料最大粒徑不大于40mm； 坍落度小于10mm，維勃稠度在5s30s之間的干硬性混凝土。,3、混凝土施工時(shí)坍落度的選擇,混凝土拌合物坍落度的選擇，應(yīng)根據(jù)施工條件、構(gòu)件截面尺寸、配筋情況、施工方法等來(lái)確定。 見(jiàn)下表。,4、影響和易性的因素,1.組成材料及其用量之間的關(guān)系 水泥漿數(shù)量和單位用水量； 骨料的品種、級(jí)配和粗細(xì)程度； 砂率 ； 外加劑 。 見(jiàn)下圖。 2.施工環(huán)境的溫度、攪拌制度等。,水泥,水,砂,石子,外加劑,水泥漿,骨料,混凝土拌合物,合理砂率的確定 合理砂率是指在水泥漿數(shù)量一定的條件下，能使拌合物的流動(dòng)性（坍落度T）達(dá)到最大，且粘聚性和保水性良好時(shí)的砂率；或者是在流動(dòng)性（坍落度T）、強(qiáng)度一定，粘聚性良好時(shí)，水泥用量最小的砂率。,改善和易性的措施,采用合理砂率； 改善砂石的級(jí)配； 摻外加劑或摻合料； 根據(jù)環(huán)境條件，注意坍落度的現(xiàn)場(chǎng)控制；,在水灰比不變的條件下，適當(dāng)增加水泥漿的用量，可增大拌合物的流動(dòng)性； 在砂率不變的條件下，適當(dāng)增加砂石的用量，可減小拌合物的流動(dòng)性。,摻外加劑的混凝土,（二） 硬化后混凝土的技術(shù)性質(zhì),1、混凝土的強(qiáng)度,混凝土強(qiáng)度的種類,混凝土強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度,抗剪強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度,握裹強(qiáng)度,軸心抗壓強(qiáng)度,立方體抗壓強(qiáng)度,鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度,1、混凝土的強(qiáng)度,1.立方體抗壓強(qiáng)度 以邊長(zhǎng)為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在溫度為202，相對(duì)濕度為95以上的潮濕條件下或者在Ca（OH）2飽和溶液中養(yǎng)護(hù)，經(jīng)28d齡期，采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓極限強(qiáng)度。用fcu表示。 當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)試件時(shí)，須乘以換算系數(shù)，見(jiàn)下表： 標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法是指普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法（GB/T500812002 ），詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)部分。,1、混凝土的強(qiáng)度,2.混凝土強(qiáng)度等級(jí) 按混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分的級(jí)別。以“C”和混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k）表示，主要有C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k ） ，是立方體抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值的百分率不超過(guò)5%。 強(qiáng)度等級(jí)表示的含義： 強(qiáng)度的范圍：某混凝土，其fcu30.034.9MPa； 某混凝土，其fcu30.0MPa的保證率為95%。,C30,“C”代表“混凝土”。,“30”代表fcu,k30.0MPa；,1、混凝土的強(qiáng)度,3.軸心抗壓強(qiáng)度 采用150mm150mm300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強(qiáng)度為055MPa范圍內(nèi)fcp=（0.70.8）fcu 。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，一般取fcp0.67fcu。 非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為100mm100mm和200mm200mm，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值應(yīng)分別乘以換算系數(shù)0.95和1.05。,1、混凝土的強(qiáng)度,4. 劈裂抗拉強(qiáng)度 式中：fts劈裂抗拉強(qiáng)度，MPa； P破壞荷載，N； A試件劈裂面積，mm2。 劈裂抗拉強(qiáng)度較低，一般為抗壓強(qiáng)度的1/101/20。,拉應(yīng)力,壓應(yīng)力,P,P,2.影響混凝土強(qiáng)度的因素,（1）水泥的強(qiáng)度和水灰比 式中：fcu混凝土28d齡期的抗壓強(qiáng)度值，MPa； fce水泥28d抗壓強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值，MPa； 混凝土灰水比，即水灰比的倒數(shù)； a、b回歸系數(shù)。,當(dāng)混凝土水灰比值在0.400.80之間時(shí)越大，則混凝土的強(qiáng)度越低； 水泥強(qiáng)度越高，則混凝土強(qiáng)度越高。,2.影響混凝土強(qiáng)度的因素,（2）粗集料的品種 碎石形狀不規(guī)則，表面粗糙、多棱角，與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較高； 卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較低。 在水泥石強(qiáng)度及其它條件相同時(shí)，碎石混凝土的強(qiáng)度高于卵石混凝土的強(qiáng)度。 （3）養(yǎng)護(hù)條件 在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥凝結(jié)硬化速度越快，早期強(qiáng)度越高； 低溫時(shí)水泥混凝土硬化比較緩慢，當(dāng)溫度低至0以下時(shí)，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險(xiǎn)。 混凝土澆筑完畢后，必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，以保證混凝土不斷地凝結(jié)硬化。,2.影響混凝土強(qiáng)度的因素,（4）齡期 齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間。 在正常的養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨齡期的增加而不斷發(fā)展，在714d內(nèi)強(qiáng)度發(fā)展較快，以后逐漸減慢，28d后強(qiáng)度發(fā)展更慢。 由于水泥水化的原因，混凝土的強(qiáng)度發(fā)展可持續(xù)數(shù)十年。 當(dāng)采用普通水泥拌制的、中等強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度與其齡期的對(duì)數(shù)成正比。 式中： fn、f28分別為n、28天齡期的抗壓強(qiáng)度，MPa。 （5）外加劑,n3,3、混凝土的耐久性,1.耐久性的主要內(nèi)容 （1）抗?jié)B性 混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。 混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B等級(jí)表示。是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)所能承受的最大靜水壓力來(lái)確定?？煞譃镻4、P6、P8、P10和P12等五個(gè)等級(jí)，分別表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的靜水壓力而不發(fā)生滲透。 （2）抗凍性 混凝土的抗凍性是指混凝土在飽和水狀態(tài)下，能抵抗凍融循環(huán)作用而不發(fā)生破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。 用抗凍等級(jí)表示?？箖龅燃?jí)是以28d齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，在飽和水狀態(tài)下，強(qiáng)度損失不超過(guò)25，且質(zhì)量損失不超過(guò)5時(shí)，所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來(lái)表示，有F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300等九個(gè)等級(jí)。,二、混凝土的耐久性,（3）抗侵蝕性 混凝土的抗侵蝕性主要取決于水泥石的抗侵蝕性。 合理選擇水泥品種、提高混凝土制品的密實(shí)度均可以提高抗侵蝕性。 （4）抗碳化性 混凝土的碳化主要指水泥石的碳化。 混凝土碳化，使其堿度降低，從而使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用降低，鋼筋易銹蝕；引起混凝土表面產(chǎn)生收縮而開(kāi)裂。 （5）堿集料反應(yīng) 堿集料反應(yīng)是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂破壞的膨脹反應(yīng)。 應(yīng)嚴(yán)格控制水泥中堿的含量和集料中堿活性物質(zhì)的含量。,3、混凝土的耐久性,6、提高混凝土耐久性的措施 （1）合理選擇混凝土的組成材料 根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件，選擇水泥品種； 選擇質(zhì)量良好、技術(shù)要求合格的骨料。 （2）提高混凝土制品的密實(shí)度 嚴(yán)格控制混凝土的水灰比和水泥用量。見(jiàn)下頁(yè)表。 選擇級(jí)配良好的骨料及合理砂率，保證混凝土的密實(shí)度。 摻入適量減水劑，提高混凝土的密實(shí)度。 嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工操作。 （3）改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu) 在混凝土中摻入適量引氣劑，可改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，封閉孔隙的存在，可以提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及抗侵蝕性。,3、混凝土的耐久性,混凝土最大水灰比和最小水泥用量的規(guī)定（JGJ552000）,四、 普通混凝土配合比設(shè)計(jì),混凝土的配合比 是指混凝土各組成材料用量之比。 主要有“質(zhì)量比”和“體積比”兩種表示方法。工程中常用“質(zhì)量比”表示。 質(zhì)量配合比的表示方法 （1）以1m3混凝土中各組成材料的實(shí)際用量表示。例如水泥mc295kg，砂ms648kg，石子mg1330kg，水mw165kg。 （2）以各組成材料用量之比表示。例如上例也可表示為：mc：ms：mg1：2.20：4.51，mw/mc0.56。,滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)要求； 滿足混凝土施工所要求的和易性； 滿足工程所處環(huán)境對(duì)混凝土耐久性的要求； 符合經(jīng)濟(jì)原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。,（一）配合比設(shè)計(jì)三個(gè)基本參數(shù),水灰比（ mw/mc ）、單位用水量（mw）和砂率（s）是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)基本參數(shù)。,水泥,水,砂,石子,水泥漿,骨料,混凝土,單位用水量mw,砂率w,水灰比 mw/mc,與強(qiáng)度、耐久性有關(guān),與流動(dòng)性有關(guān),與粘聚性、保水性有關(guān),（二）配合比設(shè)計(jì)的步驟與方法,1、確定混凝土基準(zhǔn)配合比 2、試配、調(diào)整，確定設(shè)計(jì)配合比 3、計(jì)算施工配合比,（一）確定混凝土基準(zhǔn)配合比,1.計(jì)算施工配制強(qiáng)度 fcu,0 式中: fcu,0混凝土配制強(qiáng)度，MPa； fcu,k混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，即混凝土強(qiáng)度等級(jí)值，MPa； 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，MPa。 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差宜根據(jù)同類混凝土統(tǒng)計(jì)資料確定，并應(yīng)符合以下規(guī)定： 計(jì)算時(shí)，強(qiáng)度試件組數(shù)不應(yīng)少于25組； 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20和C25級(jí)，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值2.5MPa時(shí)，取2.5MPa；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)等于或大于C30級(jí)，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值3.0MPa時(shí)，取3.0MPa； 當(dāng)無(wú)統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，其值按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50204）的規(guī)定取用。,（一）確定混凝土基準(zhǔn)配合比,2.確定水灰比mw/mc （1）按混凝土強(qiáng)度要求計(jì)算水灰比 式中： a、b回歸系數(shù)；應(yīng)根據(jù)工程所用的水泥、集料，通過(guò)試驗(yàn)由建立的水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式確定；當(dāng)不具備上述試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可取碎石混凝土 a0.46，b0.07；卵石混凝土a0.48，b0.33。 fce水泥28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值，MPa。,混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,（一）確定混凝土基準(zhǔn)配合比,（2）復(fù)核耐久性 為了使混凝土耐久性符合要求，按強(qiáng)度要求計(jì)算的水灰比值不得超過(guò)規(guī)定的最大水灰比值，否則混凝土耐久性不合格，此時(shí)取規(guī)定的最大水灰比值作為混凝土的水灰比值。 3.確定單位用水量mw （1）水灰比在0.400.80范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)粗集料的品種、粒徑及施工要求的坍落度，按下表選取。,塑性混凝土的單位用水量，kg,（一）確定混凝土基準(zhǔn)配合比,（2）水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土單位用水量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。 （3）摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量可按下式計(jì)算： mwamw0（1） 式中： mwa摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量，kg； mw0未摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量，kg； 外加劑的減水率，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。,干硬性混凝土的單位用水量，kg,（一）確定混凝土基準(zhǔn)配合比,4.計(jì)算水泥用量mc （1）計(jì)算 （2）復(fù)核耐久性 將計(jì)算出的水泥用量與規(guī)定的最小水泥用量比較：如計(jì)算水泥用量不低于規(guī)定的最小水泥用量，則耐久性合格；否則耐久性不合格，此時(shí)應(yīng)取規(guī)定的最小水泥用量。 5.確定砂率s （1）坍落度為1060mm的混凝土砂率，可根據(jù)粗骨料品種、粒徑及水灰比按下表選取。 （2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可經(jīng)試驗(yàn)確定；也可在下表基礎(chǔ)上，坍落度每增大20mm，砂率增大1確定。 （3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。,（一）確定混凝土基準(zhǔn)配合比,6.計(jì)算砂、石子用量ms0、mg0 （1）體積法 又稱絕對(duì)體積法。 1m3混凝土中的組成材料水泥、砂、石子、水經(jīng)過(guò)拌合均勻、成型密實(shí)后，混凝土的體積為1m3，即： Vc + Vs + Vg + Vw + Va 1,混凝土砂率，,（一）確定混凝土基準(zhǔn)配合比,解方程組，可得ms0、mg0 。 式中： c、s、g、w分別為水泥的密度、砂的表觀密度、石子的表觀密度、水的密度，kg/m3。水泥的密度可取29003100kg/m3； 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1。 （2）質(zhì)量法 質(zhì)量法又稱為假定體積密度法。假定混凝土拌合物的質(zhì)量為mcp ，kg。,（一）確定混凝土基準(zhǔn)配合比,解方程組可得ms0、mg0。 式中： mc0、ms0、mg0、mw0分別為1m3混凝土中水泥、砂、石子、水的用量，kg； mcp1m3混凝土拌合物的假定質(zhì)量，kg?？扇?3502450kg/m3。 s混凝土砂率。 7.計(jì)算基準(zhǔn)配合比 （1）以1m3混凝土中各組成材料的實(shí)際用量表示。 （2）以組成材料用量之比表示：mc0：ms0：mg01：x：y， mw/mc ？。,（二）試配調(diào)整，確定設(shè)計(jì)配合比,1.試配 按基準(zhǔn)配合比稱取一定質(zhì)量的組成材料，拌制15L或25L混凝土，分別測(cè)定其和易性、強(qiáng)度。 2.調(diào)整 （）調(diào)整和易性，確定基準(zhǔn)配合比 測(cè)拌合物坍落度，并檢查其粘聚性和保水性能： 如實(shí)測(cè)坍落度小于或大于設(shè)計(jì)要求，可保持水灰比不變，增加或減少適量水泥漿； 如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良，可適當(dāng)提高砂率；每次調(diào)整后再試拌，直到符合要求為止。 記錄好各種材料調(diào)整后用量，并測(cè)定混凝土拌合物的實(shí)際體積密度（c,t）。,（二）試配調(diào)整，確定設(shè)計(jì)配合比,（2）強(qiáng)度調(diào)整 一般采用三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水灰比值，應(yīng)較基準(zhǔn)配合比分別增加及減少0.05，其用水量應(yīng)該與基準(zhǔn)配合比相同，但砂率值可做適當(dāng)調(diào)整并測(cè)定體積密度。各種配比制作兩組強(qiáng)度試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定。 3.設(shè)計(jì)配合比的確定 （1）根據(jù)試驗(yàn)得出的混凝土強(qiáng)度與其相應(yīng)的灰水比（mc/mw）關(guān)系，用作圖法或計(jì)算法求出與混凝土配制強(qiáng)度（fcu,0）相對(duì)應(yīng)的灰水比，確定1m3混凝土中的組成材料用量： 單位用水量（mw）應(yīng)在基準(zhǔn)配合比用水量的基礎(chǔ)上，根據(jù)制作強(qiáng)度試件時(shí)測(cè)得的坍落度或維勃稠度進(jìn)行調(diào)整確定； 水泥用量（mc）應(yīng)以用水量乘以選定出來(lái)的灰水比計(jì)算確定； 粗集料和細(xì)集料用量（ms、mg）應(yīng)在基準(zhǔn)配合比的用量基礎(chǔ)上，按選定的灰水比進(jìn)行調(diào)整后確定。,（二）試配調(diào)整，確定設(shè)計(jì)配合比,（2）經(jīng)試配確定配合比后，按下列步驟進(jìn)行校正： 按上述方法確定的各組成材料用量按下式計(jì)算混凝土的體積密度計(jì)算值c,c： c,cmc+ ms+mg+mw 應(yīng)按下式計(jì)算混凝土配合比校正系數(shù)： 式中： c,t混凝土體積密度實(shí)測(cè)值，kg/m3； c,c混凝土體積密度計(jì)算值，kg/m3。 當(dāng)體積密度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之差的絕對(duì)值不超過(guò)計(jì)算值的2時(shí)，按（1）條確定的配合比即為設(shè)計(jì)配合比；當(dāng)二者之差超過(guò)2時(shí)，應(yīng)將配合比中各組成材料用量均乘以校正系數(shù)，得到設(shè)計(jì)配合比。,（三）計(jì)算施工配合比,假定現(xiàn)場(chǎng)砂、石子的含水率分別為a和b%，則施工配合比中1m3混凝土的各組成材料用量分別為： mc ms（1+a） mg（1+b） mwmsamgb 施工配合比可表示為：,第四節(jié) 建筑砂漿和墻體材料,一、建筑砂漿,定義 砂漿是由膠凝材料、細(xì)骨料、摻加料和水按一定比例配制而成的建筑工程材料。 分類 按用途不同分 砌筑砂漿、抹面砂漿和特種砂漿。 按膠凝材料分 水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿,（一）砌筑砂漿的組成材料及技術(shù)要求,1.砌體砂漿的組成材料 1）水泥 砌筑砂漿常用的膠凝材料是水泥，其品種應(yīng)根據(jù)砂漿的用途和使用環(huán)境來(lái)選擇； 其強(qiáng)度等級(jí)宜為砂漿強(qiáng)度等級(jí)的45倍，用于配制水泥砂漿的水泥強(qiáng)度等級(jí)不宜大于32.5級(jí)； 用于配制混合砂漿的水泥強(qiáng)度等級(jí)不宜大于42.5級(jí)。 摻加料的選用及質(zhì)量要求見(jiàn)下表。,（一）砌筑砂漿的組成材料,2）砂 砌筑砂漿用細(xì)骨料主要為天然砂，宜用中砂，其中毛石砌體宜選用粗砂。 砂的含泥量要求： 水泥砂漿、強(qiáng)度等級(jí)M5的混合砂漿不應(yīng)超過(guò)5%； 強(qiáng)度等級(jí) M5的水泥混合砂漿，不應(yīng)超過(guò)10%。 3）水和外加劑 拌制砂漿應(yīng)采用不含有害雜質(zhì)的潔凈水。 為改善或提高砂漿的性能，可摻入一定的外加劑，但對(duì)外加劑的品種和摻量必須通過(guò)試驗(yàn)確定。,2.砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì),1.和易性 砂漿和易性包括流動(dòng)性和保水性兩個(gè)方面。 （1）流動(dòng)性 指砂漿在自重或外力作用下能產(chǎn)生流動(dòng)的性能。流動(dòng)性采用砂漿稠度測(cè)定儀測(cè)定，以沉入度（mm）表示。見(jiàn)實(shí)驗(yàn)部分。,（2）保水性 新拌砂漿能夠保持水分的能力稱為保水性。 砂漿的保水性用分層度表示。用分層度測(cè)定儀測(cè)定。詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)部分。 分層度值越小，則保水性越好。砌筑砂漿的分層度以在30mm以內(nèi)為宜。,2）強(qiáng)度 砂漿強(qiáng)度是以邊長(zhǎng)為70.7mm70.7mm70.7mm的立方體試塊，在溫度為203，一定濕度下養(yǎng)護(hù)28d，測(cè)得的極限抗壓強(qiáng)度。詳見(jiàn)實(shí)驗(yàn)部分。 砂漿按其抗壓強(qiáng)度平均值分為M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15、M20等六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。 在一般工程中，辦公樓、教學(xué)樓以及多層建筑物宜選用M5.0M10的砂漿，平房商店等多選用M2.5M5.0的砂漿，倉(cāng)庫(kù)、食堂、地下室以及工業(yè)廠房等多選用M2.5M10的砂漿，而特別重要的砌體宜選用M10以上的砂漿。,3）粘結(jié)力 磚石砌體是靠砂漿把塊狀材料粘結(jié)成堅(jiān)固整體的，因此要求砂漿具有一定的粘結(jié)力。 砂漿粘結(jié)力的影響因素： 1.粘結(jié)力隨抗壓強(qiáng)度增加而增強(qiáng)； 2.粘結(jié)力與磚石表面狀態(tài)有關(guān)； 3.磚石表面清潔程度、濕潤(rùn)情況有關(guān)； 4.與施工養(yǎng)護(hù)條件有關(guān)。,（二）普通抹面砂漿,1.定義及作用 普通抹面砂漿是以薄層抹在建筑物內(nèi)外表面，保持建筑物不受風(fēng)、雨、雪、大氣等有害介質(zhì)侵蝕，提高建筑物的耐久性，并使其表面平整美觀。 2.普通抹面砂漿的種類 按所用材料不同可分為石灰砂漿、水泥混合砂漿、水泥砂漿、麻刀石灰砂漿和紙筋石灰砂漿。 按功能不同可分為底層抹面砂漿、中層抹面砂漿和面層抹面砂漿。,3.普通抹面砂漿的配合比 確定抹面砂漿的組成材料及其配合比，主要是依據(jù)工程使用部位及基層材料。常用抹面砂漿的參考配合比及應(yīng)用范圍見(jiàn)下頁(yè)表。 4.抹面砂漿的選用 用于磚墻的底層抹灰，多選石灰砂漿；有防水、防潮要求時(shí)選水泥砂漿；混凝土基層的底層抹灰，多選水泥混合砂漿；中層抹灰多選石灰砂漿或水泥混合砂漿；面層抹灰多用水泥混合砂漿、麻刀灰和紙筋灰。水泥砂漿不得涂在石灰砂漿層上。在易碰撞或潮濕部位應(yīng)采用水泥砂漿。,常用抹面砂漿參考配合比,（一） 砌墻磚,二、 墻體材料,砌墻磚的分類,1.按原材料分：粘土磚、頁(yè)巖磚、煤矸石磚、粉煤灰磚 2.按生產(chǎn)工藝分：燒結(jié)磚、非燒結(jié)磚（養(yǎng)護(hù)成型） 3.按孔洞率分： 普通磚（孔洞率35） 4.按焙燒火候分： 正火磚、過(guò)火磚、欠火磚 5.按生產(chǎn)方法分： 機(jī)制磚、手工磚 6.按顏色分：紅磚、青磚,工程中常用的砌墻磚品種,燒結(jié)普通粘土磚 燒結(jié)普通頁(yè)巖磚 燒結(jié)多孔磚 燒結(jié)空心磚 蒸壓灰砂磚 蒸壓粉煤灰磚,燒結(jié)普通磚,燒結(jié)普通磚,品種： 按原材料不同分：粘土磚、頁(yè)巖磚 按焙燒火候分：正火磚、過(guò)火磚、欠火磚 按顏色不同分：紅磚、青磚,燒結(jié)普通磚,燒結(jié)普通磚的質(zhì)量等級(jí) 依據(jù)其主要技術(shù)性能及其指標(biāo)分為優(yōu)等品（A）、一等品（B）、合格品（C）。 主要技術(shù)性能及其指標(biāo)： 尺寸規(guī)格 外觀質(zhì)量 強(qiáng)度 抗風(fēng)化性能 泛霜 石灰爆裂,燒結(jié)普通磚的尺寸規(guī)格,標(biāo)準(zhǔn)尺寸：240mm115mm53mm 尺寸特點(diǎn)：4240 40 1000mm 8115 80 1000mm 1653 160 1008mm 該尺寸的作用？ 估算砌體的大約用磚量。 1m3磚砌體的大約用磚量？ 4816512塊 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：尺寸允許偏差,燒結(jié)普通磚的外觀質(zhì)量,兩條面的高度差 彎曲 雜質(zhì)凸出高度 缺棱掉角情況 裂紋長(zhǎng)度 完整面 顏色,磚的強(qiáng)度,隨機(jī)抽取試樣：10塊 制作磚試件： 力學(xué)試驗(yàn)：測(cè)定其最大破壞荷載 計(jì)算其強(qiáng)度值 判斷強(qiáng)度等級(jí) 強(qiáng)度等級(jí)：MU10、MU15、MU20、MU25、MU30,磚的抗風(fēng)化性能、泛霜、石灰爆裂,抗風(fēng)化性能 磚在干濕變化、溫度變化、凍融變化等氣候條件下抵抗破壞的能力。 泛霜 又稱鹽析現(xiàn)象，是由于磚內(nèi)部的可溶性鹽析出而沉積在磚的表面。,泛霜影響建筑美觀、導(dǎo)致磚表面起酥甚至剝落。 石灰爆裂 原材料中的石灰石在焙燒工程中被燒制成生石灰，生石灰吸水熟化，體積膨脹，從而產(chǎn)生爆裂現(xiàn)象。,燒結(jié)普通磚的優(yōu)缺點(diǎn),優(yōu)點(diǎn) 傳統(tǒng)墻體材料； 具有較高的強(qiáng)度和耐久性； 孔隙率較大，具有較良好的保溫隔熱性能和隔聲吸聲性能。,缺點(diǎn) 塊體小，施工效率低； 自重大； 產(chǎn)生能耗高； 粘土磚所用原料粘土，需毀田取土，擠占耕地； 抗震性能差。,燒結(jié)普通磚的應(yīng)用與發(fā)展,應(yīng)用 外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)； 內(nèi)墻隔斷； 煙囪、拱、柱、溝道等等。,發(fā)展 孔洞率較大的多孔磚和空心磚； 利用工業(yè)廢料； 砌塊和墻用板材。,燒結(jié)多孔磚與空心磚,燒結(jié)多孔磚與燒結(jié)空心磚,燒結(jié)多孔磚與燒結(jié)空心磚比較,燒結(jié)多孔磚,燒結(jié)空心磚,灰砂磚、粉煤灰磚,生產(chǎn)工藝：蒸壓養(yǎng)護(hù)成型 外形：六面體形（240mm115mm53mm） 強(qiáng)度等級(jí)：MU10、MU15、MU20、MU25 質(zhì)量等級(jí)：優(yōu)等品（A）、一等品（B）、合格品（C） 應(yīng)用：建筑基礎(chǔ)、墻體 不能使用的部位：長(zhǎng)期受熱、受急冷火急熱、有酸性腐蝕的環(huán)境。,（二） 蒸壓加氣混凝土砌塊,砌塊,優(yōu)點(diǎn) 塊體較大，施工效率較高，且施工機(jī)械化程度較高； 改善建筑物功能； 原材料豐富，可充分利用地方資源和工業(yè)廢料。 分類 按有無(wú)孔洞分：實(shí)心砌塊、空心砌塊 按大小分：中型砌塊、小型砌塊 按原材料分：硅酸鹽砌塊、混凝土砌塊,加氣混凝土砌塊,加氣混凝土砌塊,原材料 水泥、石灰、砂、粉煤灰、礦渣等 生產(chǎn) 原料磨細(xì)，以鋁粉為