建筑材料基本知识PPT推荐.ppt
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采用合理砂率,并尽可能使用较低的砂率;
改善砂、石的级配;
在可能的条件下,尽量采用较粗的砂、石;
当拌和物坍落度太小时,保持水灰比不变,增加适量的水泥浆;
当拌和物坍落度太大时,保持砂率不变,增加适量的砂石。
掺加各种外加剂(如减水剂、引气剂等)提高振捣机械的效能。
4普通混凝土结构及性质混凝土受压破坏形式混凝土受压破坏形式破坏形式破坏形式原因原因可能性可能性水泥石破坏水泥石破坏水泥等级低造成水泥等级低造成经常出现经常出现粘结面粘结面(界面界面)破坏破坏由于表面裂缝由于表面裂缝经常出现经常出现粗骨料破坏粗骨料破坏正常情况下正常情况下,f岩石岩石fcu,很少出现很少出现受力破坏形式,原因及可能性分析受力破坏形式,原因及可能性分析由于混凝土界面初始裂纹的存在,界面破坏经常发生。
由于混凝土界面初始裂纹的存在,界面破坏经常发生。
初始裂纹是指初始裂纹是指初始裂纹是指初始裂纹是指混凝土受力前,粗骨料与砂浆界面等部混凝土受力前,粗骨料与砂浆界面等部混凝土受力前,粗骨料与砂浆界面等部混凝土受力前,粗骨料与砂浆界面等部位已有裂纹。
位已有裂纹。
初初始始裂裂纹纹初始裂纹示意图初始裂纹示意图一.砼强度抗压强度与强度等级1、立方体抗压强度(fcu)方法:
试件尺寸:
150mm的正立方体;
养护条件:
在标准养护(温度202,相对湿度95%以上)龄期:
28d标准的测定方法测定其抗压强度值;
计算:
fcu=FAfcu砼立方体抗压强度(MPa);
P砼破坏荷载(N);
A试件承压面积
(2)。
砼立方体抗压强度计算至0.1MPa。
用非标试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数,其值对边长为用非标试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数,其值对边长为200的试件为的试件为1.05;
对边长为;
对边长为100的试件为的试件为0.95。
代表值的确定:
取三个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。
若三个测值中最大值或最小值中与中间值的差值超过中间值的15%时,则取中间值作为该组砼抗压强度值。
若有两个测值与中间值的差均超过中间值的15%,则该试件的试验结果无效。
2、立方体抗压强度标准值(fcu,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,用标准试验测定的抗压强度总体分布中的一个值,强度低于该值的百分率不超过5%(即具有95%保证率的抗压强度),以N/mm2即MPa计。
一.砼强度抗压强度与强度等级3、强度等级(GradingStrength)混凝土强度等级是根据立方体抗压强度标准值来确定的。
表示方法:
用“C”和“立方体抗压强度标准值”两项内容表示如:
“C30”即表示混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k=30MPa。
C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等16个强度等级。
一.砼强度抗压强度与强度等级4砼的轴心抗压强度(fcp)轴心抗压强度采用150mm150mm300mm的棱柱体作为标准试件在钢筋混凝土结构计算中,计算轴心受压构件时,都采用混凝土的轴心抗压强度fcp作为设计依据。
fcp比同截面的fcu小,且h/a越大,fcp越小。
在立方体抗压强度为1055Mpa范围内时,fcp(0.700.80)fcu。
一、一、砼强砼强度度抗拉强度抗拉强度劈裂试验测得劈裂抗拉强度(Splittingtensionstrength)。
混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/101/20,故在结构设计中,不考虑混凝土承受拉力,而是在混凝土中配以钢筋,由钢筋来承受拉力。
确定抗裂度时,须考虑抗拉强度,它是结构设计中确定混凝土抗裂度的主要指标。
试验方法:
劈裂法,测出强度为劈裂抗拉强度fts。
混凝土的劈裂抗拉强度与混凝土标准立方体抗压强度之间的关系,可用经验公式表达如下:
一、砼强度与钢筋的粘结强度强度主要来源:
强度主要来源:
混凝土与钢筋间的摩擦力混凝土与钢筋间的摩擦力钢筋与水泥石间的粘结力钢筋与水泥石间的粘结力变形钢筋的表面机械咬合力变形钢筋的表面机械咬合力影响因素:
影响因素:
混凝土质量(强度)混凝土质量(强度)钢筋尺寸及种类钢筋尺寸及种类钢筋在混凝土中的位置钢筋在混凝土中的位置加载类型加载类型干湿变化和温度变化等干湿变化和温度变化等二、影响混凝土二、影响混凝土强度的因素度的因素砼结构连续性的丧失:
化学收缩和物理收缩引起硬化后的混凝土在未受到外力作用之前,由于水泥水化造成的化学收缩和物理收缩引起砂浆体积的变化,在粗骨料与砂浆界面上产生了分布极不均匀的拉应力,从而导致界面上形成了许多微细的裂缝。
混凝土成型后的泌水作用某些上升的水分为粗骨料颗粒所阻止,因而聚集于粗骨料的下缘,混凝土硬化后就成为界面裂缝。
当混凝土受力时,这些预存的界面裂缝会逐渐扩大、延长并汇合连通起来,形成可见的裂缝,致使混凝土结构丧失连续性而破环.
(1)水泥的强度和水灰比fcu混凝土混凝土28d龄期的立方体抗压强度(龄期的立方体抗压强度(MPa);
fce水泥实际强度(水泥实际强度(MPa),),可取可取fce=1.13fce,k,fce,k为水为水泥强度的标准值泥强度的标准值;
C/W灰水比;
灰水比;
a、b回归系数,回归系数,碎石:
碎石:
a=0.46;
b=0.07卵石:
卵石:
a=0.48;
b=0.33以上经验公式一般只适用于流动性混凝土、低流动性混凝土以上经验公式一般只适用于流动性混凝土、低流动性混凝土,不适,不适于干硬性混凝土。
于干硬性混凝土。
(2)骨料的影响当骨料级配良好、砂率适当时,由于组成了坚强密实的骨架,有利于混凝土强度的提高。
如果混凝土骨料中有害杂质较多,品质低,级配不好时,会降低混凝土的强度。
骨料的影响骨料的影响粗骨料的强度、粒径及级配等是影响混凝土强度的重要因素.粗骨料的强度粗骨料的强度裂纹扩展至骨料时绕界面而过骨料强度高混凝土强度高当骨料强度高时,裂纹扩展至骨料当骨料强度高时,裂纹扩展至骨料时绕界面而过,混凝土强度高。
时绕界面而过,混凝土强度高。
Dmax对普通混凝土的影响小对普通混凝土的影响小对于高强混凝土对于高强混凝土,Dmax提高,则提高,则强度强度降低。
降低。
(尺寸效应尺寸效应)粒粒径径DmaxDmax强度强度尺寸效应尺寸效应尺寸效应尺寸效应粒粒径径无影响无影响W/C0.65fcu碎石碎石=1.38fcu卵石卵石W/C0.4W/C0.65,表面特征对强度没有影响。
表面特征对强度没有影响。
W/C0.4fcu碎石碎石=1.38fcu卵石卵石BackBack表面特征表面特征(3)养护条件温度:
正温度以上湿度:
相对湿度90%或保持湿润GB50240规定:
浇注12h以内覆盖、保温;
硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥浇水7d;
掺缓凝剂、抗渗要求的浇水14d;
日平均气温低于5不得浇水;
可用养护剂或覆盖塑料布养护制度:
标准养护自然养护蒸汽养护蒸压养护水是水泥水化的必要条件。
如果湿度不够,水泥水化反应不能正常进行,甚至停止水化,会严重降低混凝土强度。
因此在混凝土浇筑完毕后,应在12h内进行覆盖;
在夏季施工的混凝土,要特别注意浇水保湿。
1-空气养护2-九个月后水中养护3-三个月后水中养护4-标准湿度条件下养护(4)龄期(Age)龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。
砼的强度随龄期的增长而提高,早期显著,后期缓慢。
普通水泥配制的滹沱那,在标准养护条件下,其强度发展大致与龄期的常用对数成正比关系,其经验公式如下:
式中fn-混凝土nd龄期的抗压强度(MPa);
f28混凝土28d龄期的抗压强度(MPa);
n养护龄期(d),n3。
同条件养护龄期的确定:
日平均气温逐日累计达到600d对应的龄期,0及以下不计,龄期14d,龄期60d成熟度=f(,d)(5)试验条件对混凝土强度的影响试验条件包括试件形状与尺寸、试件湿度、温度、表面状态、加载方式等。
(6)施工的影响:
加料、搅拌机械、搅拌时间、运输、振捣、养护等尽量采用机械搅拌和振捣。
混凝土在非荷载作用下的变形混凝土在非荷载作用下的变形(11)化学收缩)化学收缩(22)塑性收缩)塑性收缩(33)干湿变形)干湿变形(44)温度变形)温度变形1化学减缩混凝土的这一体积收缩变形是不能恢复的。
化学收缩率很小,在限制应力下不会对结构物产生破坏作用,但其收缩过程中在混凝土内部还是会产生微细裂缝,这些微细裂缝可能会影响到混凝土的受载性能和耐久性能。
2温度变形混凝土的温度变形表现为热胀冷缩。
为了减少大体及混凝土体积变形引起的开裂,目前常用的方法有:
(1)用低水化热水泥和尽量减少水泥用量;
(2)尽量减少用水量;
(3)选用膨胀系数低的骨料,减小热变形;
(4)预冷原材料;
(5)合理分缝、分块、减轻约束;
(6)在混凝土中埋冷却水管;
(7)表面绝热,调节表面温度的下降速率等。
3混凝土的干缩湿胀处于空气中的混凝土当水分散失时,会因其体积收缩,称为干燥收缩,简称干缩。
但受潮后体积又会膨胀,即为湿胀。
降低水泥用量,减少水灰比是减少干缩的关键。
徐变及其对结构物的影响混凝土在持续荷载作用下,随时间增长的变形.有利面:
消除钢筋混凝土内的应力集中,使应力重分布,从而使局部应力集中得到缓解;
对大体积混凝土则能消除一部分由于温度变形所产生的破坏应力。
不利面:
在预应力钢筋混凝土中,混凝土的徐变将使钢筋的预加应力受到损失。
五、混凝土的耐久性DURABILITYofCONCRETE长期以来,人们一直认为混凝土材料是一种耐久性良好的材料,因为不少用其建造的结构物使用寿命长久。
如一些早期建成的混凝土建筑物,已经使用了100年上下仍然完好。
但与此同时不少结构物过早地毁坏,维修困难而且费用高昂,促使人们重视耐久性问题;
许多大型结构物的兴建,例如海底隧道、跨海大桥、石油钻井平台、核废料储存容器等,对使用寿命提出了更高的要求,如100年、150年,甚至几百年
(一).耐久性的定义定义混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性,从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力称为耐久性。
图图2国内外耐久性病害的工程图片国内外耐久性病害的工程图片几个与耐久性有关的指标1、抗渗性:
砼产生渗透是由于其内部存在贯穿孔隙、毛细管和孔洞、蜂窝等。
提高混凝土抗渗性的措施有降低水灰比、采用减水剂,选用致密、干净、级配良好骨料。
2、抗冻性(Frostresistance)提高混凝土抗冻性的关键是提高密实度。
措施是减小水灰比,掺加引气剂等。
3.耐磨性(Wearingcapacity)影响混凝土耐磨性的主要因素是砼的表面光滑程度、水泥品种、石子硬度等。
4.抗侵蚀性混凝土的抗侵蚀
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- 建筑材料 基本知识