《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
項目四 預(yù)拌混凝土質(zhì)量檢驗
教學(xué)目的、要求
●掌握新拌混凝土的和易性檢驗方法
●掌握混凝土取樣的方法和要求
●掌握混凝土強度試驗的取樣方法,
●掌握混凝土強度的檢驗方法與判定
●熟悉混凝土各種性能檢驗的操作方法
重點
難點
1. 預(yù)拌混凝土的質(zhì)量監(jiān)控流程
2. 預(yù)拌混凝土各項性能不合格的處理辦法
教學(xué)環(huán)節(jié)時間分配
6課時
教學(xué)手段、教學(xué)方法和實施步驟
多媒體、實驗
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、運輸、澆筑、振搗等)操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實的性能。和易性是一項綜合的技術(shù)性質(zhì),包括流動性、黏聚性和保水性三方面含義。
1.流動性
流動性是指混凝土拌合物在自重或機械振搗作用下能產(chǎn)生流動,并均勻密實地填滿模板的性能。流動性反映出拌合物的稀稠。若混凝土拌合物太干稠,流動性差,難以振搗密實;若拌合物過稀,流動性好,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,在施工過程中不致產(chǎn)生嚴重的泌水現(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,影響混凝土的密實性,并降低混凝土的強度和耐久性。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、混凝土和易性的測定方法——坍落度的測定
在平整、潤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,裝滿后刮平。然后垂直提起坍落度筒,拌合物在自重作用下會向下坍落,坍落的高度(以毫米計)就是該混凝土拌合物的坍落度,見圖所示。坍落度數(shù)值越大,表示混凝土拌合物的流動性越好。
在進行坍落度試驗時 ,還需同時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:大流動性混凝土 (坍落度大于 160mm)、流動性混凝土(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、混凝土坍落擴展度的測定
目前還很難用一個單一的指標來全面衡量。通常評定混凝土拌合物和易性的方法是:測定其流動性,以直觀經(jīng)驗觀察其黏聚性和保水性。坍落度試驗因為其簡單快捷,是目前最廣泛測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方法標準》(GB/T50080—2002)測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,用鋼尺測量混凝土擴展后最終的最大直徑和最小直徑,在這兩個直徑之差小于 50mm的條件下,用其算術(shù)平均值作為坍落擴展度值;否則,此次試驗無效。
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展度值以毫米為單位,測量精確至1mm,結(jié)果表達修約至5mm。
四、混凝土的強度
1.混凝土立方體抗壓強度
按照標準制作方法制成邊長為150mm的立方體試件,在標準條件(溫度20±2℃,相對濕度90%以上)下養(yǎng)護至28d齡期,按照標準試驗方法測得的抗壓強度值,稱為混凝土立方體抗壓強度,以fcu表示。
立方體抗壓強度標準值指按標準方法制作養(yǎng)護的邊長為150mm的立方體試件,在28d齡期用標準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度,用fcu,k表示。
混凝土強度等級是按照混凝土立方體抗壓強度標準值來劃分的?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 (GB50010—2010)將混凝土共劃分為 14個強度等級,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度標準值。如 C30表示fcu,k =30MPa。
2.混凝土抗折強度
按照標準制作方法制成150mmX150mmX600mm(或 550mm)的小梁試件,在標準條件(20±2℃,相對濕度90%以上)下養(yǎng)護至 28d齡期,按照標準試驗方法測得的抗折強度值,稱為混凝土立方體抗折強度,以ff表示。
混凝土抗折強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,混凝土抗折強度約為其立方體抗壓強度的 1/5~1/10。水泥混凝土路面由于直接受車輛荷載的重復(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度、耐久性、耐磨性和抗滑性。
五、影響混凝土強度的因素
1.水泥強度等級和水灰比
水泥強度等級和水灰比是影響混凝土強度最重要的因素。在混凝土配合比相同的條件下,所用的水泥強度等級越高,制成的混凝土強度等級也越高;在水泥強度等級相同的情況下,水灰比越小,混凝土的強度越高。但應(yīng)說明,如果水灰比太小,拌合物過于干硬,無法保證施工質(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度和耐久性。
2.養(yǎng)護的溫度與濕度
混凝土強度的增長過程,是水泥的水化和凝結(jié)硬化的過程,必須在一定的溫度和濕度條件下進行。混凝土如果在干燥環(huán)境中養(yǎng)護,會失水干燥而影響水泥的正常水化,甚至停止水化。這不僅嚴重降低混凝土的強度,而且會引起干縮裂縫和結(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)護混凝土,則會使混凝土的強度提高。
在保證足夠濕度的情況下,養(yǎng)護溫度不同,對混凝土強度影響也不同。溫度升高,水泥水化速度加快,混凝土強度增長也加快;溫度降低,水泥水化作用延緩,混凝土強度增長也較慢。當(dāng)溫度降至0℃以下時,混凝土中的水分大部分結(jié)冰,不僅強度停止發(fā)展,而且混凝土內(nèi)部還可能因結(jié)冰膨脹而破壞,使混凝土的強度大大降低。為了保證混凝土的強度持續(xù)增長,必須在混凝土成型后一定時間內(nèi),維持周圍環(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)護時間(齡期)
混凝土在正常養(yǎng)護條件下,強度將隨齡期的增長而提高?；炷恋膹姸仍谧畛醯?3~7d內(nèi)增長較快,28d后逐漸變慢,只要保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?其強度會一直有所增長。一般以混凝土28d的強度作為設(shè)計強度值。
4.骨料的種類、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,強度較低時,將降低混凝土的強度。表面粗糙并富有棱角的骨料,與水泥石的黏結(jié)力較強,可提高混凝土的強度。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度比用卵石拌制的混凝土強度高。
5.試驗條件
試驗條件,如試件尺寸、試件承壓面的平整度及加荷速度等,都對測定混凝土的強度有影響。試件尺寸越小,測得的強度越高;尺寸越大,測得的強度越低。試件承壓面越光滑平整,測得的抗壓強度越高;如果受壓面不平整,會形成局部受壓使測得的強度降低。加荷速度越快,測得的強度越高。當(dāng)試件表面涂有潤滑劑時,測得的強度較低。因此,在測定混凝土的強度時,必須嚴格按照國家規(guī)范規(guī)定的試驗規(guī)程進行,以確保試驗結(jié)果的準確性。
6.施工質(zhì)量
混凝土強度的高低很大程度上由施工質(zhì)量決定。在施工過程中要保證不能向混凝土中加水,同時混凝土的振搗方式對混凝土的密實度有很大影響。圓盤的底面完全為水泥漿所布滿的瞬間，停止秒表，關(guān)閉振動臺。此時可認為混凝土混合物已密實。讀出秒表的秒數(shù)，即為維勃稠度。
課堂討論
硬化混凝土合格強度的評定
課外思考、練
習(xí)及作業(yè)題
課后習(xí)題
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