《混凝土生產(chǎn)與監(jiān)控》 配套PPT課件
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土木工程學(xué)院教案用紙
課程章節(jié)名稱(chēng)
項(xiàng)目四 預(yù)拌混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)
教學(xué)目的、要求
●掌握新拌混凝土的和易性檢驗(yàn)方法
●掌握混凝土取樣的方法和要求
●掌握混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)的取樣方法,
●掌握混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)方法與判定
●熟悉混凝土各種性能檢驗(yàn)的操作方法
重點(diǎn)
難點(diǎn)
1. 預(yù)拌混凝土的質(zhì)量監(jiān)控流程
2. 預(yù)拌混凝土各項(xiàng)性能不合格的處理辦法
教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)間分配
6課時(shí)
教學(xué)手段、教學(xué)方法和實(shí)施步驟
多媒體、實(shí)驗(yàn)
授課內(nèi)容:
一、 新拌混凝土的和易性
新拌混凝土的和易性是指混凝土拌合物易于各種施工工序(拌合、運(yùn)輸、澆筑、振搗等)操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì),包括流動(dòng)性、黏聚性和保水性三方面含義。
1.流動(dòng)性
流動(dòng)性是指混凝土拌合物在自重或機(jī)械振搗作用下能產(chǎn)生流動(dòng),并均勻密實(shí)地填滿(mǎn)模板的性能。流動(dòng)性反映出拌合物的稀稠。若混凝土拌合物太干稠,流動(dòng)性差,難以振搗密實(shí);若拌合物過(guò)稀,流動(dòng)性好,但容易出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象,從而影響混凝土的質(zhì)量。
2.黏聚性
黏聚性是指混凝土拌合物各顆粒間具有一定的黏聚力 ,在施工過(guò)程中能夠抵抗分層離析 ,使混凝土保持整體均勻的性能。黏聚性反映混凝土拌合物的均勻性。若混凝土拌合物黏聚性不好,混凝土中骨料與水泥漿容易分離 ,造成混凝土不均勻 ,振搗后會(huì)出現(xiàn)蜂窩、空洞等現(xiàn)象。
3.保水性
保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持水分的能力,在施工過(guò)程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。保水性反映混凝土拌合物的穩(wěn)定性。保水性差的混凝土內(nèi)部容易形成透水通道,影響混凝土的密實(shí)性,并降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性。分為硅酸鹽水泥混凝土、鋁酸鹽水泥混凝土、瀝青混凝土、硫磺混凝土、樹(shù)脂混凝土、聚合物水泥混凝土、石膏混凝土等。
二、混凝土和易性的測(cè)定方法——坍落度的測(cè)定
在平整、潤(rùn)滑且不吸水的操作面上放置坍落度筒,將混凝土拌合物分三次 (每次裝料 1/3筒高)裝入筒內(nèi),分次搗實(shí),裝滿(mǎn)后刮平。然后垂直提起坍落度筒,拌合物在自重作用下會(huì)向下坍落,坍落的高度(以毫米計(jì))就是該混凝土拌合物的坍落度,見(jiàn)圖所示。坍落度數(shù)值越大,表示混凝土拌合物的流動(dòng)性越好。
在進(jìn)行坍落度試驗(yàn)時(shí) ,還需同時(shí)觀察拌合物的黏聚性和保水性。用搗棒在已坍落的拌合物錐體側(cè)面輕輕擊打 ,如果錐體逐漸下沉 ,表示拌合物黏聚性良好 ;如果錐體突然倒坍、部分崩裂或出現(xiàn)離析現(xiàn)象 ,表示拌合物黏聚性不好。若有較多的稀漿從錐體底部析出 ,錐體部分的拌合物也因失漿而骨料外露 ,表明混凝土拌合物保水性不好 ;如無(wú)這種現(xiàn)象 ,則表明保水性良好。
混凝土拌合物根據(jù)坍落度大小,可分為四級(jí):大流動(dòng)性混凝土 (坍落度大于 160mm)、流動(dòng)性混凝土(坍落度為100~150mm)、塑性混凝土 (坍落度為 10~90mm)和干硬性混凝土 (坍落度小于10mm)。
三、混凝土坍落擴(kuò)展度的測(cè)定
目前還很難用一個(gè)單一的指標(biāo)來(lái)全面衡量。通常評(píng)定混凝土拌合物和易性的方法是:測(cè)定其流動(dòng)性,以直觀經(jīng)驗(yàn)觀察其黏聚性和保水性。坍落度試驗(yàn)因?yàn)槠浜?jiǎn)單快捷,是目前最廣泛測(cè)定混凝土拌合物和易性的方法。
按照《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50080—2002)測(cè)定混凝土拌合物坍落度,當(dāng)混凝土拌合物的坍落度大于220mm時(shí),用鋼尺測(cè)量混凝土擴(kuò)展后最終的最大直徑和最小直徑,在這兩個(gè)直徑之差小于 50mm的條件下,用其算術(shù)平均值作為坍落擴(kuò)展度值;否則,此次試驗(yàn)無(wú)效。
如果發(fā)現(xiàn)粗骨料在中央集堆或邊緣有水泥漿析出,表示此混凝土拌合物抗離析性不好,應(yīng)予記錄?；炷涟韬衔锾涠群吞鋽U(kuò)展度值以毫米為單位,測(cè)量精確至1mm,結(jié)果表達(dá)修約至5mm。
四、混凝土的強(qiáng)度
1.混凝土立方體抗壓強(qiáng)度
按照標(biāo)準(zhǔn)制作方法制成邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件,在標(biāo)準(zhǔn)條件(溫度20±2℃,相對(duì)濕度90%以上)下養(yǎng)護(hù)至28d齡期,按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值,稱(chēng)為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度,以fcu表示。
立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件,在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度,用fcu,k表示。
混凝土強(qiáng)度等級(jí)是按照混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)劃分的?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50010—2010)將混凝土共劃分為 14個(gè)強(qiáng)度等級(jí),即 C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、 C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。其中 C表示混凝土,C后面的數(shù)字表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。如 C30表示fcu,k =30MPa。
2.混凝土抗折強(qiáng)度
按照標(biāo)準(zhǔn)制作方法制成150mmX150mmX600mm(或 550mm)的小梁試件,在標(biāo)準(zhǔn)條件(20±2℃,相對(duì)濕度90%以上)下養(yǎng)護(hù)至 28d齡期,按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗折強(qiáng)度值,稱(chēng)為混凝土立方體抗折強(qiáng)度,以ff表示。
混凝土抗折強(qiáng)度是表征混凝土在受到彎折應(yīng)力破壞的情況下,混凝土能夠承受的極限值,一般情況下,混凝土抗折強(qiáng)度約為其立方體抗壓強(qiáng)度的 1/5~1/10。水泥混凝土路面由于直接受車(chē)輛荷載的重復(fù)作用及環(huán)境因素(如溫度、濕度)的影響,因而要求混凝土板具有較高的抗折強(qiáng)度、耐久性、耐磨性和抗滑性。
五、影響混凝土強(qiáng)度的因素
1.水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比
水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比是影響混凝土強(qiáng)度最重要的因素。在混凝土配合比相同的條件下,所用的水泥強(qiáng)度等級(jí)越高,制成的混凝土強(qiáng)度等級(jí)也越高;在水泥強(qiáng)度等級(jí)相同的情況下,水灰比越小,混凝土的強(qiáng)度越高。但應(yīng)說(shuō)明,如果水灰比太小,拌合物過(guò)于干硬,無(wú)法保證施工質(zhì)量,將使混凝土中出現(xiàn)較多的蜂窩、孔洞,顯著降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性。
2.養(yǎng)護(hù)的溫度與濕度
混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)過(guò)程,是水泥的水化和凝結(jié)硬化的過(guò)程,必須在一定的溫度和濕度條件下進(jìn)行?；炷寥绻诟稍锃h(huán)境中養(yǎng)護(hù),會(huì)失水干燥而影響水泥的正常水化,甚至停止水化。這不僅嚴(yán)重降低混凝土的強(qiáng)度,而且會(huì)引起干縮裂縫和結(jié)構(gòu)疏松,從而影響耐久性。而在濕度較大的環(huán)境中養(yǎng)護(hù)混凝土,則會(huì)使混凝土的強(qiáng)度提高。
在保證足夠濕度的情況下,養(yǎng)護(hù)溫度不同,對(duì)混凝土強(qiáng)度影響也不同。溫度升高,水泥水化速度加快,混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)也加快;溫度降低,水泥水化作用延緩,混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)也較慢。當(dāng)溫度降至0℃以下時(shí),混凝土中的水分大部分結(jié)冰,不僅強(qiáng)度停止發(fā)展,而且混凝土內(nèi)部還可能因結(jié)冰膨脹而破壞,使混凝土的強(qiáng)度大大降低。為了保證混凝土的強(qiáng)度持續(xù)增長(zhǎng),必須在混凝土成型后一定時(shí)間內(nèi),維持周?chē)h(huán)境有一定的溫度和濕度。冬天施工,尤其要注意采取保溫措施。夏天施工混凝土,要經(jīng)常灑水保持混凝土試件潮濕。
3.養(yǎng)護(hù)時(shí)間(齡期)
混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下,強(qiáng)度將隨齡期的增長(zhǎng)而提高?；炷恋膹?qiáng)度在最初的 3~7d內(nèi)增長(zhǎng)較快,28d后逐漸變慢,只要保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?其強(qiáng)度會(huì)一直有所增長(zhǎng)。一般以混凝土28d的強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度值。
4.骨料的種類(lèi)、質(zhì)量、表面狀況
當(dāng)骨料中含有雜質(zhì)較多,或骨料材質(zhì)低劣,強(qiáng)度較低時(shí),將降低混凝土的強(qiáng)度。表面粗糙并富有棱角的骨料,與水泥石的黏結(jié)力較強(qiáng),可提高混凝土的強(qiáng)度。所以在相同混凝土配合比的條件下,用碎石拌制的混凝土強(qiáng)度比用卵石拌制的混凝土強(qiáng)度高。
5.試驗(yàn)條件
試驗(yàn)條件,如試件尺寸、試件承壓面的平整度及加荷速度等,都對(duì)測(cè)定混凝土的強(qiáng)度有影響。試件尺寸越小,測(cè)得的強(qiáng)度越高;尺寸越大,測(cè)得的強(qiáng)度越低。試件承壓面越光滑平整,測(cè)得的抗壓強(qiáng)度越高;如果受壓面不平整,會(huì)形成局部受壓使測(cè)得的強(qiáng)度降低。加荷速度越快,測(cè)得的強(qiáng)度越高。當(dāng)試件表面涂有潤(rùn)滑劑時(shí),測(cè)得的強(qiáng)度較低。因此,在測(cè)定混凝土的強(qiáng)度時(shí),必須嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)范規(guī)定的試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行,以確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
6.施工質(zhì)量
混凝土強(qiáng)度的高低很大程度上由施工質(zhì)量決定。在施工過(guò)程中要保證不能向混凝土中加水,同時(shí)混凝土的振搗方式對(duì)混凝土的密實(shí)度有很大影響。圓盤(pán)的底面完全為水泥漿所布滿(mǎn)的瞬間，停止秒表，關(guān)閉振動(dòng)臺(tái)。此時(shí)可認(rèn)為混凝土混合物已密實(shí)。讀出秒表的秒數(shù)，即為維勃稠度。
課堂討論
硬化混凝土合格強(qiáng)度的評(píng)定
課外思考、練
習(xí)及作業(yè)題
課后習(xí)題
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