第 5章 混凝土和砂浆
混凝土是由胶凝材料, 水和粗细集料按适当比例配
合, 拌制成拌和物, 经一定时间硬化而成的人造石材 。
低强度混凝土 < 20MPa
中强度混凝土 20~ 60MPa
高强度混凝土 ≥ 60MPa
按密度分
按抗压强度标准值分
( fcu,k)
重砼 > 2600kg/m3
普通砼 1950~ 2500kg/m3
轻砼 < 1950kg/m3
5.1.1 水泥
1.品种 —— 五大品种水泥、特种水泥
2.强度等级 —— 原则:高对高,低对低
3.用量 —— 混凝土配合比设计计算确定
5.1 普通砼的组成材料
5.1.2 集料 (骨料 )
1.粗集料
( 1)强度
( 2)坚固性
( 3)级配
( 4)最大粒径的选择
( 5)表面特征和形状
( 6)有害杂质的含量
( 7)碱活性检验
2.细集料
( 1)级配和细度模数
( 2)有害杂质的含量
1)含泥量和泥块含量
2) 云母含量
3) 轻物质含量
4) 有机质含量
5) 硫化物和硫酸盐含量
还 需要测定
表观密度
1.拌和用水水质不纯最常见的危害
① 影响混凝土的和易性和凝结;
② 有损于混凝土强度发展;
③ 降低混凝土耐久性,加快钢筋腐蚀,导致预应力钢筋脆断;
④ 使混凝土表面出现污斑等 。
2.为保证混凝土的质量和耐久性, 必须使用合格水 。
水的分类,饮用水, 地表水, 地下水, 海水以及经适当处理
或处置后的工业废水 。
要求,能饮用的水均能用于制备砼 。
5.1.3 砼拌和用水
1.外加剂的定义
—— 在拌制砼过程中掺入能改善砼性能的物质, 一般掺量
不大于水泥质量的 5%。 ( 砼第五组分 )
2.功能,
( 1) 改善流变性能 ( 减水剂, 引气剂, 泵送剂, 保水剂, 灌浆剂等 )
( 2) 调节凝结时间 硬化性能 ( 缓凝剂, 早强剂, 速凝剂等 )
( 3) 改善耐久性 ( 引气剂, 阻锈剂, 防水剂等 )
( 4)改善其他性能 ( 加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、碱 -集料反应
抑制剂等 )
3.掺加方法,先掺法、后掺法、同掺法。
5.1.4 砼外加剂
4.常用外加剂
( 1) 减水剂
1) 技术经济效益
① 工作性, 水泥用量不变,可以减少用水量,提高混凝土强度
② 用水量, 水泥用量不变,可增大混凝土的流变性
③ 工作性, 强度不变,可节约水泥用量
2) 减水剂的种类 ① 木质素磺酸盐类
② 聚烷基芳族磺酸盐类
③ 三氯氰氨胶甲醛树脂磺酸盐类
3) 注意
① 掺量为水泥量的 0.5%~ 1.0%,减水率为 10%~ 27%;
② 28d强度提高 30%~ 50%;
③ 当水泥用量相同和强度相近时, 可使塑性混凝土的坍落度增加
150mm以上 。
④ 适用于蒸养混凝土, 高强混凝主, 早强混凝土及流态混凝土 。
1) 机理,引气剂为憎水性表面活性物质, 能降低水泥 -水 -空气的界面能,
而且由于它的定向排列, 形成单分子吸附膜提高泡膜的强度, 并
使气泡排开水分而吸着固相粒子表面, 因而能使搅拌过程混进的
空气形成微小而稳定的气泡, 均匀分布于混凝土中 。
2) 常用种类,有松香热聚物, 烷基磺酸钠和烷基苯碳酸钠等阴离子表面活
性剂 。
3) 适宜掺加量,为水泥用量的 0.005%~ 0.01%,混凝土中含气量为 3%~ 6%
4) 作用,由于气泡的存在, 可改善新拌混凝土的和易性;减少泌水和离析
对硬化后的混凝土, 由于气泡彼此隔离, 切断毛细孔通道, 使
水分不易渗入 。 又可缓冲其结冰膨胀的作用, 因而提高混凝土
的抗冻性, 抗渗性和抗蚀性 。
5) 缺点,由于气泡的存在, 混凝土强度有些降低 。
( 2)引气剂
1) 机理
早强剂是加速混凝土早期强度发展的外加剂 。 早强剂对水泥中的硅酸
三钙和硅酸二钙等矿物的水有催化作用, 能加速水泥的水化和硬化, 而具
有早强的作用 。
2) 种类
通常采用复合早强剂, 可以获得更为有效的早强作用 。
常用的早强剂有三类:无机盐类, 有机盐类和有机复合早强剂 。
3) 作用
掺加三乙醇胺复合早强剂能提高砼的早期强度 ( 2d强度 ) 40%以上, 使
砼达到 28d强度的养护时间缩短 1/2。 常用于混凝土快速低温施工 。
( 3)早强剂
1) 机理
缓凝剂是能延缓混凝土的凝结时间, 对混凝土后期物理力学性能无
不利影响的外加剂 。 缓凝剂能延缓水泥凝结时间, 是因为在水泥及其水
化物表面上的吸附作用, 或与水泥反应生成不溶层而达到缓凝的效果 。
2) 常用缓凝剂的种类
① 羟基羧酸盐 如酒石酸, 酒石酸甲纳, 柠檬酸, 水杨酸等 。
② 多羟基碳水化合物 如糖蜜, 含氧有机酸, 多元醇等 。
③ 无机化合物 如 Na3PO4,Na2B4O7,Na2SO4等 。
3) 应用
缓凝剂用于桥梁大体积混凝土工程, 可延缓混凝土的凝结时间,
保持工作性, 延长放热时间, 消除或减少裂缝, 保证结构整体性 。
( 4) 缓凝剂
最常用的两大种
粉煤灰
硅粉
5.1.5 掺和料
—— 火力发电厂工业废渣
—— 生产硅铁合金或硅钢的副产品
具有很高的火山灰活性
配制一般混凝土,掺量为水泥用量的
5%~ 10%;
配制高强混凝土,掺量为水泥用量的
20%~ 30%。
5.2 混凝土拌和物的性能
混凝土拌合物 —— 混凝土在未凝结硬化以前,称作
新拌混凝土,或混凝土拌合物。
混凝土拌合物必须具有良好的和易性,以便于施工,
保证能获得良好的浇灌质量。
第 5章 混凝土和砂浆
1.和易性的概念
—— 和易性是指混凝土拌合物易于施工操作 ( 拌合, 运
输, 浇灌, 捣实 ) 并能获致质量均匀, 成型密实的性能 。
和易性是一项综合的技术性质, 包括三方面的含义 。
5.2.1 混凝土拌合物的和易性
流动性
粘聚性
保水性
和易性的三个方面
2.和易性测定方法
目前, 尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测
定方法 。 在工地和试验室, 通常采用测定拌合物的流动性,
并辅以直观经验评定粘聚性和保水性三方面结合的方法 。
主要的试验方法有:
? ( 1 ) 坍落度与坍落扩展度法
? ( 2 ) 维勃稠度法
? 如图,混凝土拌和物分三层
装入坍落度筒;
? 坍落度,筒高与坍落后试体
最高点之间的高差。
单位,mm(精确至 5mm)。
观察:粘聚性、保水性。
? 全面地评价混凝土拌和物的
工作性。
( 1)坍落度
1.当混凝土拌和物的坍落度大于 220mm时
用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小
直径,在二者之差小于 50mm的条件下,用其算术平均
值作为 坍落扩展度值 ;否则,此次试验无效。
2.适用于骨料最大粒径不大于 40mm,坍落度不小于
10mm的混凝土。
注意,
混凝土按坍落度的分类
? 根据坍落度不同, 可将混凝土分为:
1.大流动性混凝土,坍落度大于 160mm;
2.流动性混凝土,坍落度为 100~ 150mm;
3.塑性混凝土,坍落度为 10~ 90mm;
4.干硬性混凝土,坍落度小于 10mm。
( 2)维勃稠度试验
? 如图, 将新拌混凝土装入坍落
度筒内后再拔去坍落度筒, 并
在新拌混凝土顶上置一透明圆
盘 。 开动振动台并记录时间 。
? 维勃稠度值,从开始振动至透
明圆盘底面被水泥浆布满瞬间
止, 所经历的时间 。
? 单位:以 s计, ( 精确至 1s )
? 注意:适用于骨料 D不大于 40mm,
维勃稠度在 5~ 30s之间 。
3.影响和易性的因素
( 1) 水泥品种
( 2) 集料的性质
( 3) 水泥浆的数量
( 4) 水泥浆的稠度
( 5) 砂率
( 6) 外加剂
( 7) 时间和温度 ( 外因 )
5.3 硬化后混凝土的性能
5.3.1 混凝土的强度
1.混凝土立方体抗压强度和强度等级
( 1)立方体抗压强度( fcu)
按照标准的制作方法制成边长为 150mm的正立方体
试件,在标准养护条件(温度20士 2°C,相对湿度 95%
以上)下,养护至 28d龄期,按照标准的测定方法测定其
抗压强度值,称为混凝土立方体抗压强度。
第 5章 混凝土和砂浆
( 2)立方体试件抗压强度标准值( fcu,k)
立方体抗压强度只是一组混凝土试件抗压强度的算术
平均值,并未涉及数理统计和保证率的概念。
而立方体抗压强度标准值是按数理统计方法确定,具
有不低于95%保证率的立方体抗压强度。
( 3)强度等级
凝土的, 强度等级, 是根据, 立方体抗压强度标准
值, 来确定的。
如,C30,表示混凝土立方体抗压强度标准值,fcu,k=30MPa。
我国现行 GB50010-2002,混凝土结构设计规范, 规定,
普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为,C15,C20、
C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70、
C75,C80等 14个强度等级 。
2.轴心抗压强度
为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构的实际情
况,在钢筋混凝土结构计算中,计算轴心受压构件(例如
柱子、衍架的腹杆等)时,都是采用混凝土的轴心抗压强
度作为依据。
测定其轴心抗压强度,采用 150mm× 150m× 300mm棱柱
体作为标准试件,轴心抗压强度以 fcp表示,以 MPa计。
3.劈裂抗拉强度
我国现行标准规定, 采用标准试件150mm立方
体, 按规定的劈裂抗拉试验装置测得的强度为劈裂抗
拉强度, 简称劈拉强度 fts
计算公式:
A
F
A
Ff 6 3 7.0
π
2
ts ??
4.混凝土抗折强度 ( fcf )
道路路面或机场跑道用混凝土,是以抗弯强度(或称
抗折强度)为主要设计指标。
水泥混凝土的抗弯强度试验是以标准方法制备成
150mm× 150mm× 550mm的梁形试件,在标准条件下养护
28d后,按三分点加荷,测定其抗弯强度( fcf )。
计算公式:
2bh
FLf
cf ?
1.原材料的因素
( 1)水泥强度
( 2)水灰比
5.3.2 影响混凝土强度的因素
?????? ?? bcea WCff ??c u,2 8
( 3)集料的种类、质量和数量
( 4)外加剂和掺和料
碎石,α a=0.46,α b=0.07
卵石,α a=0.48,α b=0.33
2.生产工艺因素
( 1)施工条件 —— 搅拌与振捣
( 2)养护条件
( 3)龄期
3.试验因素
( 1)试件形状尺寸
( 2) 表面状态
( 3)试件湿度
( 4)加荷速度
( 5)支承条件
( 6)加载方式
5.3.3 混凝土的变形性能
引起混凝土变形的因素很多,归纳起来有两类:
非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。
1.混凝土在非荷载作用下的变形
( 1)化学收缩
( 2)塑性收缩
( 3)干湿变形
( 4)温度变形
第 5章 混凝土和砂浆
2、混凝土在荷载作用下的变形
( 1)混凝土的受压变形与破坏特征
( 2)弹性模量
( 3)徐变
5.3.4 混凝土的耐久性
1.混凝土的抗渗性
—— 指混凝土抵抗压力水渗透的能力。
2.混凝土的抗冻性
—— 指混凝土在水饱和状态下,能经受多次冻融循环
作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性能。
第 5章 混凝土和砂浆
3.抗侵蚀性
—— 指混凝土在含有侵蚀性介质环境中遭受到化学
侵蚀、物理作用不破坏的能力。
4.混凝土的碳化
—— 指空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作
用,生成碳酸钙和水。
5.碱集料反应
—— 是指混凝土中所含的碱( Na2O或 K2O) 与骨料
的活性成分(活性 SiO2),在混凝土硬化后潮湿条
件下逐渐发生化学反应,反应生成复杂的碱 — 硅酸
凝胶,这种凝胶吸水膨胀,导致混凝土开裂的现象。
反应慢,潜在危害相当大。
6.提高混凝土耐久性的主要措施
( 1)合理选择水泥品种
( 2)适当控制混凝土的水灰比及水泥用量
( 3)选用质量良好的砂石骨料
( 4)掺入引气剂或减水剂
( 5)加强混凝土的施工质量控制
5.4 混凝土的配合比设计和质量控
5.4.1 混凝土的基本要求与质量控制
1,混凝土的基本要求
2,混凝土的质量控制
3,混凝土生产质量水平判定
第 5章 混凝土和砂浆
? 混凝土配合比,是指单位体积的混凝土中各组成材料的
质量比例。
确定这种数量比例关系的工作,称为混凝土配合比设计。
? 混凝土配合比的表示方法,
( 1)相对用量表示法
( 2)绝对用量表示法
5.4.2 普通混凝土配合比设计
52.0:1.2:3.1:1:::1
000
?
c
wo
c
go
c
so
m
m
m
m
m
m
1 8 0 k g:1 2 4 0 k g:6 2 0 k g:3 3 0 k g
:::
?
wogosoco mmmm
? 混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求
( 1)满足结构设计的强度等级要求;
( 2)满足混凝土施工所要求的和易性;
( 3)满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求;
( 4)符合经济原则,即节约水泥以降低混凝土成本。
? 混凝土配合比设计基本参数
配合比设计的三参数:水灰比、单位用水量、砂率。
? 水灰比 —— 混凝土中水与水泥的比例称为水灰比
—— 砂子占砂石总量的百分率称为砂率
—— 用水量是指 1m3混凝土拌和物中水的
用量( kg/m3)
? 单位用水量
? 砂率
三个步骤
混凝土配合比设计 ▲
1.初步配合比设计
2.实验室配合比设计
3.施工配合比设计
( 1)确定试配强度( fcu,0)
?6 4 5.10 ?? kcucu ff,,
cebacu
cea
ff
f
C
W
??
?
?
?
??
?
0,
1,混凝土初步配合比设计计算
( 2)计算水灰比 ( W/C)
耐久性复核
( 3)选定单位用水量(m w0)
拌合物稠度 卵石最大粒径 (㎜ ) 碎石最大粒径 (㎜ )
项
目 指标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40
坍
落
度 (
㎜ )
10~30 190 170 160 150 200 185 175 165
30~50 200 180 170 160 210 195 185 175
50~70 210 190 180 170 220 205 195 185
70~90 215 195 185 175 230 215 205 195
注,① 本表用水量系采用中砂时的平均取值, 采用细砂时, 每立方米混凝土
用水量可增加 5~10㎏, 采用粗砂则可减少 5~ 10㎏ 。
② 掺用各种外加剂或掺合料时, 用水量应相应调整 。
( 4)计算水泥用量(m c0)
CW
mm w
co /
0?
( 5)选择合理的砂率值
合理砂率可通过试验、计算或查表求得。
耐久性复核
混凝土砂率选用表 ( %)
水灰比 卵石最大粒径 (㎜ ) 碎石最大粒径 (㎜ )
10 20 40 16 20 40
0.40 26~32 25~31 24~30 30~35 29~34 27~32
0.50 30~35 29~34 28~33 33~38 32~37 30~35
0.60 33~38 32~37 31~36 36~41 35~40 33~38
0.70 36~41 35~40 34~39 39~44 38~43 36~41
( 6)计算粗、细骨料用量
① 质量法(假定表现密度法)
计算公式,m c0+ m g0+ m s0+ m w0= m cp
%100
00
???
sg
so
s mm
m?
式中:m c0—— 每立方米混凝土的水泥用量 ( kg) ;
m g0—— 每立方米混凝土的粗骨料用量 ( kg) ;
m s0—— 每立方米混凝土的细骨料用量 ( kg) ;
m w0—— 每立方米混凝土的用水量 ( kg) ;
β s —— 砂率 ( % ) ;
m cP—— 每立方米混凝土拌合物的假定重量 ( kg) ;
可取 2400~ 2450kg。
② 采用体积法(绝对体积法)
101.0000 ????? ?????
w
w
s
so
g
g
c
c mmmm
%1 0 0
00
???
gs
so
s mm
m?
计算公式:
式中,ρ c—— 水泥密度 ( kg/m 3),可取 2900~ 3100 kg/m 3;
ρ g —— 粗骨料的表观密度 ( kg/m 3) ;
ρ s—— 细骨料的表观密度 ( kg/m 3) ;
ρ w—— 水的密度 ( kg/m 3), 可取 1000 kg/m 3;
β s—— 砂率 ( % ) ;
α —— 混凝土的含气量百分数。
在不使用引气型外加剂时,α 可取1 。
( 7)得出初步配合比
通过以上计算,得出每立方米混凝土各种材料用量,
即初步配合比计算完成。
表示为:
000
:::1:::
c
wo
c
go
c
so
wogosoco m
m
m
m
m
mmmmm 或
混凝土实验室配合比设计包括配合比的 试配、调整与确定 。
按初步配合比计算实际各项材料用量,进行试拌,过程如下:
( 1)检验工作性,确定基准配合比
( 2)检验强度
( 3)复核密度,确定试验室配合比
2,混凝土实验室配合比设计
( 1)检验工作性,确定基准配合比
? 按计算出的初步配合比进行试拌, 以校核混凝土拌
和物的工作性 。
? 如试拌得出的拌和物的坍落度 ( 或维勃稠度 ) 不能
满足要求, 或粘聚性和保水性能不好时, 措施:保证
水灰比不变的条件下, 相应调整用水量或砂率, 直到
符合要求为止 。
? 提出供混凝土强度校核用的, 基准配合比,,
表示为 mca,mwa,msa,mga。
( 2) 检验强度
? 拟定三个不同的配合比, 其中一个为按上述得出的基准
配合比, 另外两个配合比的水灰比值, 应较基准配合比分别
增加及减少 0.05( 或 0.10), 其用水量应该与基准配合比相
同, 但砂率值可增加及减少 1%。
? 制作检验混凝土强度的试件时, 尚应检验拌和物的坍落
度 ( 或维勃稠度 ), 粘聚性, 保水性及测定混凝土的表观密
度, 并以此结果表征该配合比的混凝土拌和物的性能 。
? 每种配合比至少制作一组 ( 3块 ) 试件, 在标准养护 28d
条件下进行抗压强度测试 。
? 确定满足强度要求的配合比, 表示为 mcb,mwb,msb,mgb。
( 3)密度复核,确定实验室配合比
? 计算混凝土湿表观密度:
wbgbsbcb mmmmcp ??????
? 确定校正系数:
? 确定试验室配合比:
cp
cpcp
mmmm ?
???
?????? wbgbsbcb
cb
wb
cb
gb
cb
sb
wbgbsbcb
wbwb
gbgb
sbsb
cbcb
m
m
m
m
m
m
mmmm
mm
mm
mm
mm
?
?
?
?
?
?
?????
???
???
???
???
:::1:::
?
?
?
?
3,施工配合比的折算
? 实测施工 现场砂, 石含水率 分别为 a%,b%,则
施工配合比的各种材料单位用量为:
? ?
? ?
? ??
?
?
?
?
?
?
????????
???
???
??
%%
%1
%1
bmammm
bmm
amm
mm
gbsbwbw
gbg
sbs
cbc
施工配合比为:
gswc mmmm,::
5.5 其他种类混凝土
1.轻集料混凝土
—— 以轻粗集料、轻细集料(或普通细集料)、水泥
和水配制而成的,干表观密度不大于 1950 ㎏ /m 3的水泥
混凝土为轻集料混凝土。
第 5章 混凝土和砂浆
2.水泥粉煤灰混凝土
—— 指在水泥混凝土中掺加粉煤灰组分的混凝土。
3.防水混凝土
—— 系指有较高抗渗能力的混凝土,通常其抗渗等级等于
或大于P6级,又称抗渗混凝土。
4.耐热混凝土
—— 指能长期在高温( 200~ 900℃ )作用下保持所要求的
物理和力学性能的一种特种混凝土。
5.耐酸混凝土
—— 能抵抗多种酸及大部分腐蚀性气体侵蚀作用的混凝土称
为耐酸混凝土。
6.纤维混凝土
—— 以普通混凝土为基材,外掺各种纤维材料而组成的复合
材料,称为纤维混凝土。
7.聚合物混凝土
—— 由聚合物、无机胶凝材料和骨料配制而成。
5.6 砂浆
砂浆是由胶结料、细骨料、掺加料和水按照适当
比例配制而成的建筑材料。
5.6.1 砂浆的分类
1.按用途分,砌筑砂浆、抹面砂浆;
2.按所用的胶结材料分,水泥砂浆、石灰砂浆、
水泥石灰混合砂浆。
第 5章 混凝土和砂浆
1.砂浆的组成材料
( 1)胶结材料 —— 五大品种 水泥,强度等级不宜大于 32.5。
( 2) 细集料 —— 砂,砌筑砂浆宜选中砂,毛石砌体宜选粗砂。
( 3)掺加料 —— 石灰、粘土和粉煤灰,配制成各种混合砂浆 。
目的,以达到提高质量、降低成本的目的。
( 4)水 —— 拌制砂浆用水与混凝土用水相同。
( 5)外加剂 —— 最常用微沫剂,是一种松香热聚物,掺量为
水泥质量的 0.005%~ 0.010%。
目的:提高和易性,节约结合料的用量。
5.6.2 砌筑砂浆
( 1)砂浆的流动性
—— 表示砂浆在自重或外力作用下流动的性能,也叫稠度。
( 2)砂浆的保水性
—— 搅拌好的砂浆在运输、停放和使用过程中,阻止水分与固体
料之间、细浆体与集料之间相互分离,保持水分的能力。
( 3)抗压强度与强度等级
—— 制备标准试件:边长 70.7mm正方体,标准养护(温度 20± 3℃,
规定湿度:水泥混合砂浆相对湿度为 60%~ 80%,水泥砂浆和微沫砂
浆相对湿度为 90%以上) 28d龄期的抗压强度平均值,确定强度等级。
砂浆强度等级有,M20,M15,M10,M7.5,M5,M2.5等 。
2.砌筑砂浆的主要技术性质
3.砌筑砂浆的配合比设计
( 1)计算砌筑砂浆配制强度( fm,0)
fm,0=f2 + 0.645σ
式中,fm,0—— 砂浆的配制强度,精确至 0.1MPa;
f2—— 砂浆设计强度等级(即砂浆抗压强度平均值 );
σ —— 砂浆现场强度标准差,精确至 0.01MPa。
式中,fi—— 统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度;
22
1
1
n
i
i
f n f
n
? ?
?
?
?
?
f
砂浆强度标准差 σ 的计算:
公式:
—— 统计周期内同一品种砂浆n组试件强度的平均值 ;
n —— 统计周期内同一品种砂浆试件的总组数,n ≧25 。
式中,Q c—— 每立方米砂浆中水泥用量,精确至 1㎏;
fm,0—— 砂浆的配制强度,精确至 0.1MPa;
A、B —— 砂浆的特征系数,A=3.03,B=-15.09;
注意,当水泥砂浆中的计算用量不足 200kg/ m3时,
应按 200 kg/ m3采用。
ce
m
c Af
BfQ )(, ?? 01 0 0 0
(2 ) 计算每立方米砂浆中水泥用量
( 3)计算每立方米砂浆掺加料用量
水泥混合砂浆,掺加料用量的计算公式:
Q D= Q A - Qc
式中,Q c —— 每立方米砂浆的水泥用量,精确至1㎏;
Q A —— 每立方米砂浆中水泥和掺加料的总量,
精确至 1㎏;宜在 300~ 350㎏之间。
Q D—— 每立方米砂浆的掺加料用量,精确至1㎏;
石灰、粘土膏使用时的稠度为 120士 5mm;
对于不同稠度的石灰膏,按下表进行换算。
不同稠度(㎜)的石灰膏换算系数
灰膏稠度 130 120 110 100 90 80 70 60 50
换算系数 1.05 1.00 0.99 0.97 0.95 0.93 0.92 0.90 0.88
(4 ) 确定每立方米砂浆砂用量 Qs( kg)
每立方米砂浆砂用量,应按砂干燥状(含水率小于 0.5%)的堆积
密度值作为计算值。
(5 ) 确定用水量 Qw ( kg)
根据砂浆稠度等要求用水量可选用 270~ 330kg/m3。
混合砂浆中的用水量, 不包括石灰膏或粘土膏中的水;
当采用细砂或粗砂时, 用水量分别取上限或下限;
稠度小于 70mm时, 用水量可小于下限;
施工现场气候炎热或干燥季节, 可酌量增加用水量 。
(6 ) 配合比的试配、调整与确定
试配时至少应采用三个不同的配合比,其中一个为
基准配合比,另外两个配合比的水泥用量按基准配合比分
别增加及减少 10%,在保证稠度、分层度合格的条件下,
可将用水量或掺加料用量作相应调整。
对三个不同的配合比,经调整后,应按有关标准的
规定成型试件,测定砂浆强度等级,并选定符合强度要求
的且水泥用量较少的砂浆配合比。
5.6.3 抹面砂浆
—— 也称抹灰砂浆,用以涂抹在建筑物或建筑构件的表面,
兼有保护基层、满足使用要求和增加美观的作用。
5.6.4 装饰砂浆
—— 指用作建筑物饰面的砂浆。它是在抹面的同时,经各
种加工处理而获得特殊的饰面形式,以满足审美需要的一
种表面装饰。
5.6.5 特种砂浆
1.防水砂浆
2.绝热砂浆
3.吸声砂浆
混凝土是由胶凝材料, 水和粗细集料按适当比例配
合, 拌制成拌和物, 经一定时间硬化而成的人造石材 。
低强度混凝土 < 20MPa
中强度混凝土 20~ 60MPa
高强度混凝土 ≥ 60MPa
按密度分
按抗压强度标准值分
( fcu,k)
重砼 > 2600kg/m3
普通砼 1950~ 2500kg/m3
轻砼 < 1950kg/m3
5.1.1 水泥
1.品种 —— 五大品种水泥、特种水泥
2.强度等级 —— 原则:高对高,低对低
3.用量 —— 混凝土配合比设计计算确定
5.1 普通砼的组成材料
5.1.2 集料 (骨料 )
1.粗集料
( 1)强度
( 2)坚固性
( 3)级配
( 4)最大粒径的选择
( 5)表面特征和形状
( 6)有害杂质的含量
( 7)碱活性检验
2.细集料
( 1)级配和细度模数
( 2)有害杂质的含量
1)含泥量和泥块含量
2) 云母含量
3) 轻物质含量
4) 有机质含量
5) 硫化物和硫酸盐含量
还 需要测定
表观密度
1.拌和用水水质不纯最常见的危害
① 影响混凝土的和易性和凝结;
② 有损于混凝土强度发展;
③ 降低混凝土耐久性,加快钢筋腐蚀,导致预应力钢筋脆断;
④ 使混凝土表面出现污斑等 。
2.为保证混凝土的质量和耐久性, 必须使用合格水 。
水的分类,饮用水, 地表水, 地下水, 海水以及经适当处理
或处置后的工业废水 。
要求,能饮用的水均能用于制备砼 。
5.1.3 砼拌和用水
1.外加剂的定义
—— 在拌制砼过程中掺入能改善砼性能的物质, 一般掺量
不大于水泥质量的 5%。 ( 砼第五组分 )
2.功能,
( 1) 改善流变性能 ( 减水剂, 引气剂, 泵送剂, 保水剂, 灌浆剂等 )
( 2) 调节凝结时间 硬化性能 ( 缓凝剂, 早强剂, 速凝剂等 )
( 3) 改善耐久性 ( 引气剂, 阻锈剂, 防水剂等 )
( 4)改善其他性能 ( 加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、碱 -集料反应
抑制剂等 )
3.掺加方法,先掺法、后掺法、同掺法。
5.1.4 砼外加剂
4.常用外加剂
( 1) 减水剂
1) 技术经济效益
① 工作性, 水泥用量不变,可以减少用水量,提高混凝土强度
② 用水量, 水泥用量不变,可增大混凝土的流变性
③ 工作性, 强度不变,可节约水泥用量
2) 减水剂的种类 ① 木质素磺酸盐类
② 聚烷基芳族磺酸盐类
③ 三氯氰氨胶甲醛树脂磺酸盐类
3) 注意
① 掺量为水泥量的 0.5%~ 1.0%,减水率为 10%~ 27%;
② 28d强度提高 30%~ 50%;
③ 当水泥用量相同和强度相近时, 可使塑性混凝土的坍落度增加
150mm以上 。
④ 适用于蒸养混凝土, 高强混凝主, 早强混凝土及流态混凝土 。
1) 机理,引气剂为憎水性表面活性物质, 能降低水泥 -水 -空气的界面能,
而且由于它的定向排列, 形成单分子吸附膜提高泡膜的强度, 并
使气泡排开水分而吸着固相粒子表面, 因而能使搅拌过程混进的
空气形成微小而稳定的气泡, 均匀分布于混凝土中 。
2) 常用种类,有松香热聚物, 烷基磺酸钠和烷基苯碳酸钠等阴离子表面活
性剂 。
3) 适宜掺加量,为水泥用量的 0.005%~ 0.01%,混凝土中含气量为 3%~ 6%
4) 作用,由于气泡的存在, 可改善新拌混凝土的和易性;减少泌水和离析
对硬化后的混凝土, 由于气泡彼此隔离, 切断毛细孔通道, 使
水分不易渗入 。 又可缓冲其结冰膨胀的作用, 因而提高混凝土
的抗冻性, 抗渗性和抗蚀性 。
5) 缺点,由于气泡的存在, 混凝土强度有些降低 。
( 2)引气剂
1) 机理
早强剂是加速混凝土早期强度发展的外加剂 。 早强剂对水泥中的硅酸
三钙和硅酸二钙等矿物的水有催化作用, 能加速水泥的水化和硬化, 而具
有早强的作用 。
2) 种类
通常采用复合早强剂, 可以获得更为有效的早强作用 。
常用的早强剂有三类:无机盐类, 有机盐类和有机复合早强剂 。
3) 作用
掺加三乙醇胺复合早强剂能提高砼的早期强度 ( 2d强度 ) 40%以上, 使
砼达到 28d强度的养护时间缩短 1/2。 常用于混凝土快速低温施工 。
( 3)早强剂
1) 机理
缓凝剂是能延缓混凝土的凝结时间, 对混凝土后期物理力学性能无
不利影响的外加剂 。 缓凝剂能延缓水泥凝结时间, 是因为在水泥及其水
化物表面上的吸附作用, 或与水泥反应生成不溶层而达到缓凝的效果 。
2) 常用缓凝剂的种类
① 羟基羧酸盐 如酒石酸, 酒石酸甲纳, 柠檬酸, 水杨酸等 。
② 多羟基碳水化合物 如糖蜜, 含氧有机酸, 多元醇等 。
③ 无机化合物 如 Na3PO4,Na2B4O7,Na2SO4等 。
3) 应用
缓凝剂用于桥梁大体积混凝土工程, 可延缓混凝土的凝结时间,
保持工作性, 延长放热时间, 消除或减少裂缝, 保证结构整体性 。
( 4) 缓凝剂
最常用的两大种
粉煤灰
硅粉
5.1.5 掺和料
—— 火力发电厂工业废渣
—— 生产硅铁合金或硅钢的副产品
具有很高的火山灰活性
配制一般混凝土,掺量为水泥用量的
5%~ 10%;
配制高强混凝土,掺量为水泥用量的
20%~ 30%。
5.2 混凝土拌和物的性能
混凝土拌合物 —— 混凝土在未凝结硬化以前,称作
新拌混凝土,或混凝土拌合物。
混凝土拌合物必须具有良好的和易性,以便于施工,
保证能获得良好的浇灌质量。
第 5章 混凝土和砂浆
1.和易性的概念
—— 和易性是指混凝土拌合物易于施工操作 ( 拌合, 运
输, 浇灌, 捣实 ) 并能获致质量均匀, 成型密实的性能 。
和易性是一项综合的技术性质, 包括三方面的含义 。
5.2.1 混凝土拌合物的和易性
流动性
粘聚性
保水性
和易性的三个方面
2.和易性测定方法
目前, 尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测
定方法 。 在工地和试验室, 通常采用测定拌合物的流动性,
并辅以直观经验评定粘聚性和保水性三方面结合的方法 。
主要的试验方法有:
? ( 1 ) 坍落度与坍落扩展度法
? ( 2 ) 维勃稠度法
? 如图,混凝土拌和物分三层
装入坍落度筒;
? 坍落度,筒高与坍落后试体
最高点之间的高差。
单位,mm(精确至 5mm)。
观察:粘聚性、保水性。
? 全面地评价混凝土拌和物的
工作性。
( 1)坍落度
1.当混凝土拌和物的坍落度大于 220mm时
用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小
直径,在二者之差小于 50mm的条件下,用其算术平均
值作为 坍落扩展度值 ;否则,此次试验无效。
2.适用于骨料最大粒径不大于 40mm,坍落度不小于
10mm的混凝土。
注意,
混凝土按坍落度的分类
? 根据坍落度不同, 可将混凝土分为:
1.大流动性混凝土,坍落度大于 160mm;
2.流动性混凝土,坍落度为 100~ 150mm;
3.塑性混凝土,坍落度为 10~ 90mm;
4.干硬性混凝土,坍落度小于 10mm。
( 2)维勃稠度试验
? 如图, 将新拌混凝土装入坍落
度筒内后再拔去坍落度筒, 并
在新拌混凝土顶上置一透明圆
盘 。 开动振动台并记录时间 。
? 维勃稠度值,从开始振动至透
明圆盘底面被水泥浆布满瞬间
止, 所经历的时间 。
? 单位:以 s计, ( 精确至 1s )
? 注意:适用于骨料 D不大于 40mm,
维勃稠度在 5~ 30s之间 。
3.影响和易性的因素
( 1) 水泥品种
( 2) 集料的性质
( 3) 水泥浆的数量
( 4) 水泥浆的稠度
( 5) 砂率
( 6) 外加剂
( 7) 时间和温度 ( 外因 )
5.3 硬化后混凝土的性能
5.3.1 混凝土的强度
1.混凝土立方体抗压强度和强度等级
( 1)立方体抗压强度( fcu)
按照标准的制作方法制成边长为 150mm的正立方体
试件,在标准养护条件(温度20士 2°C,相对湿度 95%
以上)下,养护至 28d龄期,按照标准的测定方法测定其
抗压强度值,称为混凝土立方体抗压强度。
第 5章 混凝土和砂浆
( 2)立方体试件抗压强度标准值( fcu,k)
立方体抗压强度只是一组混凝土试件抗压强度的算术
平均值,并未涉及数理统计和保证率的概念。
而立方体抗压强度标准值是按数理统计方法确定,具
有不低于95%保证率的立方体抗压强度。
( 3)强度等级
凝土的, 强度等级, 是根据, 立方体抗压强度标准
值, 来确定的。
如,C30,表示混凝土立方体抗压强度标准值,fcu,k=30MPa。
我国现行 GB50010-2002,混凝土结构设计规范, 规定,
普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为,C15,C20、
C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70、
C75,C80等 14个强度等级 。
2.轴心抗压强度
为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构的实际情
况,在钢筋混凝土结构计算中,计算轴心受压构件(例如
柱子、衍架的腹杆等)时,都是采用混凝土的轴心抗压强
度作为依据。
测定其轴心抗压强度,采用 150mm× 150m× 300mm棱柱
体作为标准试件,轴心抗压强度以 fcp表示,以 MPa计。
3.劈裂抗拉强度
我国现行标准规定, 采用标准试件150mm立方
体, 按规定的劈裂抗拉试验装置测得的强度为劈裂抗
拉强度, 简称劈拉强度 fts
计算公式:
A
F
A
Ff 6 3 7.0
π
2
ts ??
4.混凝土抗折强度 ( fcf )
道路路面或机场跑道用混凝土,是以抗弯强度(或称
抗折强度)为主要设计指标。
水泥混凝土的抗弯强度试验是以标准方法制备成
150mm× 150mm× 550mm的梁形试件,在标准条件下养护
28d后,按三分点加荷,测定其抗弯强度( fcf )。
计算公式:
2bh
FLf
cf ?
1.原材料的因素
( 1)水泥强度
( 2)水灰比
5.3.2 影响混凝土强度的因素
?????? ?? bcea WCff ??c u,2 8
( 3)集料的种类、质量和数量
( 4)外加剂和掺和料
碎石,α a=0.46,α b=0.07
卵石,α a=0.48,α b=0.33
2.生产工艺因素
( 1)施工条件 —— 搅拌与振捣
( 2)养护条件
( 3)龄期
3.试验因素
( 1)试件形状尺寸
( 2) 表面状态
( 3)试件湿度
( 4)加荷速度
( 5)支承条件
( 6)加载方式
5.3.3 混凝土的变形性能
引起混凝土变形的因素很多,归纳起来有两类:
非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。
1.混凝土在非荷载作用下的变形
( 1)化学收缩
( 2)塑性收缩
( 3)干湿变形
( 4)温度变形
第 5章 混凝土和砂浆
2、混凝土在荷载作用下的变形
( 1)混凝土的受压变形与破坏特征
( 2)弹性模量
( 3)徐变
5.3.4 混凝土的耐久性
1.混凝土的抗渗性
—— 指混凝土抵抗压力水渗透的能力。
2.混凝土的抗冻性
—— 指混凝土在水饱和状态下,能经受多次冻融循环
作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性能。
第 5章 混凝土和砂浆
3.抗侵蚀性
—— 指混凝土在含有侵蚀性介质环境中遭受到化学
侵蚀、物理作用不破坏的能力。
4.混凝土的碳化
—— 指空气中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作
用,生成碳酸钙和水。
5.碱集料反应
—— 是指混凝土中所含的碱( Na2O或 K2O) 与骨料
的活性成分(活性 SiO2),在混凝土硬化后潮湿条
件下逐渐发生化学反应,反应生成复杂的碱 — 硅酸
凝胶,这种凝胶吸水膨胀,导致混凝土开裂的现象。
反应慢,潜在危害相当大。
6.提高混凝土耐久性的主要措施
( 1)合理选择水泥品种
( 2)适当控制混凝土的水灰比及水泥用量
( 3)选用质量良好的砂石骨料
( 4)掺入引气剂或减水剂
( 5)加强混凝土的施工质量控制
5.4 混凝土的配合比设计和质量控
5.4.1 混凝土的基本要求与质量控制
1,混凝土的基本要求
2,混凝土的质量控制
3,混凝土生产质量水平判定
第 5章 混凝土和砂浆
? 混凝土配合比,是指单位体积的混凝土中各组成材料的
质量比例。
确定这种数量比例关系的工作,称为混凝土配合比设计。
? 混凝土配合比的表示方法,
( 1)相对用量表示法
( 2)绝对用量表示法
5.4.2 普通混凝土配合比设计
52.0:1.2:3.1:1:::1
000
?
c
wo
c
go
c
so
m
m
m
m
m
m
1 8 0 k g:1 2 4 0 k g:6 2 0 k g:3 3 0 k g
:::
?
wogosoco mmmm
? 混凝土配合比设计必须达到以下四项基本要求
( 1)满足结构设计的强度等级要求;
( 2)满足混凝土施工所要求的和易性;
( 3)满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求;
( 4)符合经济原则,即节约水泥以降低混凝土成本。
? 混凝土配合比设计基本参数
配合比设计的三参数:水灰比、单位用水量、砂率。
? 水灰比 —— 混凝土中水与水泥的比例称为水灰比
—— 砂子占砂石总量的百分率称为砂率
—— 用水量是指 1m3混凝土拌和物中水的
用量( kg/m3)
? 单位用水量
? 砂率
三个步骤
混凝土配合比设计 ▲
1.初步配合比设计
2.实验室配合比设计
3.施工配合比设计
( 1)确定试配强度( fcu,0)
?6 4 5.10 ?? kcucu ff,,
cebacu
cea
ff
f
C
W
??
?
?
?
??
?
0,
1,混凝土初步配合比设计计算
( 2)计算水灰比 ( W/C)
耐久性复核
( 3)选定单位用水量(m w0)
拌合物稠度 卵石最大粒径 (㎜ ) 碎石最大粒径 (㎜ )
项
目 指标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40
坍
落
度 (
㎜ )
10~30 190 170 160 150 200 185 175 165
30~50 200 180 170 160 210 195 185 175
50~70 210 190 180 170 220 205 195 185
70~90 215 195 185 175 230 215 205 195
注,① 本表用水量系采用中砂时的平均取值, 采用细砂时, 每立方米混凝土
用水量可增加 5~10㎏, 采用粗砂则可减少 5~ 10㎏ 。
② 掺用各种外加剂或掺合料时, 用水量应相应调整 。
( 4)计算水泥用量(m c0)
CW
mm w
co /
0?
( 5)选择合理的砂率值
合理砂率可通过试验、计算或查表求得。
耐久性复核
混凝土砂率选用表 ( %)
水灰比 卵石最大粒径 (㎜ ) 碎石最大粒径 (㎜ )
10 20 40 16 20 40
0.40 26~32 25~31 24~30 30~35 29~34 27~32
0.50 30~35 29~34 28~33 33~38 32~37 30~35
0.60 33~38 32~37 31~36 36~41 35~40 33~38
0.70 36~41 35~40 34~39 39~44 38~43 36~41
( 6)计算粗、细骨料用量
① 质量法(假定表现密度法)
计算公式,m c0+ m g0+ m s0+ m w0= m cp
%100
00
???
sg
so
s mm
m?
式中:m c0—— 每立方米混凝土的水泥用量 ( kg) ;
m g0—— 每立方米混凝土的粗骨料用量 ( kg) ;
m s0—— 每立方米混凝土的细骨料用量 ( kg) ;
m w0—— 每立方米混凝土的用水量 ( kg) ;
β s —— 砂率 ( % ) ;
m cP—— 每立方米混凝土拌合物的假定重量 ( kg) ;
可取 2400~ 2450kg。
② 采用体积法(绝对体积法)
101.0000 ????? ?????
w
w
s
so
g
g
c
c mmmm
%1 0 0
00
???
gs
so
s mm
m?
计算公式:
式中,ρ c—— 水泥密度 ( kg/m 3),可取 2900~ 3100 kg/m 3;
ρ g —— 粗骨料的表观密度 ( kg/m 3) ;
ρ s—— 细骨料的表观密度 ( kg/m 3) ;
ρ w—— 水的密度 ( kg/m 3), 可取 1000 kg/m 3;
β s—— 砂率 ( % ) ;
α —— 混凝土的含气量百分数。
在不使用引气型外加剂时,α 可取1 。
( 7)得出初步配合比
通过以上计算,得出每立方米混凝土各种材料用量,
即初步配合比计算完成。
表示为:
000
:::1:::
c
wo
c
go
c
so
wogosoco m
m
m
m
m
mmmmm 或
混凝土实验室配合比设计包括配合比的 试配、调整与确定 。
按初步配合比计算实际各项材料用量,进行试拌,过程如下:
( 1)检验工作性,确定基准配合比
( 2)检验强度
( 3)复核密度,确定试验室配合比
2,混凝土实验室配合比设计
( 1)检验工作性,确定基准配合比
? 按计算出的初步配合比进行试拌, 以校核混凝土拌
和物的工作性 。
? 如试拌得出的拌和物的坍落度 ( 或维勃稠度 ) 不能
满足要求, 或粘聚性和保水性能不好时, 措施:保证
水灰比不变的条件下, 相应调整用水量或砂率, 直到
符合要求为止 。
? 提出供混凝土强度校核用的, 基准配合比,,
表示为 mca,mwa,msa,mga。
( 2) 检验强度
? 拟定三个不同的配合比, 其中一个为按上述得出的基准
配合比, 另外两个配合比的水灰比值, 应较基准配合比分别
增加及减少 0.05( 或 0.10), 其用水量应该与基准配合比相
同, 但砂率值可增加及减少 1%。
? 制作检验混凝土强度的试件时, 尚应检验拌和物的坍落
度 ( 或维勃稠度 ), 粘聚性, 保水性及测定混凝土的表观密
度, 并以此结果表征该配合比的混凝土拌和物的性能 。
? 每种配合比至少制作一组 ( 3块 ) 试件, 在标准养护 28d
条件下进行抗压强度测试 。
? 确定满足强度要求的配合比, 表示为 mcb,mwb,msb,mgb。
( 3)密度复核,确定实验室配合比
? 计算混凝土湿表观密度:
wbgbsbcb mmmmcp ??????
? 确定校正系数:
? 确定试验室配合比:
cp
cpcp
mmmm ?
???
?????? wbgbsbcb
cb
wb
cb
gb
cb
sb
wbgbsbcb
wbwb
gbgb
sbsb
cbcb
m
m
m
m
m
m
mmmm
mm
mm
mm
mm
?
?
?
?
?
?
?????
???
???
???
???
:::1:::
?
?
?
?
3,施工配合比的折算
? 实测施工 现场砂, 石含水率 分别为 a%,b%,则
施工配合比的各种材料单位用量为:
? ?
? ?
? ??
?
?
?
?
?
?
????????
???
???
??
%%
%1
%1
bmammm
bmm
amm
mm
gbsbwbw
gbg
sbs
cbc
施工配合比为:
gswc mmmm,::
5.5 其他种类混凝土
1.轻集料混凝土
—— 以轻粗集料、轻细集料(或普通细集料)、水泥
和水配制而成的,干表观密度不大于 1950 ㎏ /m 3的水泥
混凝土为轻集料混凝土。
第 5章 混凝土和砂浆
2.水泥粉煤灰混凝土
—— 指在水泥混凝土中掺加粉煤灰组分的混凝土。
3.防水混凝土
—— 系指有较高抗渗能力的混凝土,通常其抗渗等级等于
或大于P6级,又称抗渗混凝土。
4.耐热混凝土
—— 指能长期在高温( 200~ 900℃ )作用下保持所要求的
物理和力学性能的一种特种混凝土。
5.耐酸混凝土
—— 能抵抗多种酸及大部分腐蚀性气体侵蚀作用的混凝土称
为耐酸混凝土。
6.纤维混凝土
—— 以普通混凝土为基材,外掺各种纤维材料而组成的复合
材料,称为纤维混凝土。
7.聚合物混凝土
—— 由聚合物、无机胶凝材料和骨料配制而成。
5.6 砂浆
砂浆是由胶结料、细骨料、掺加料和水按照适当
比例配制而成的建筑材料。
5.6.1 砂浆的分类
1.按用途分,砌筑砂浆、抹面砂浆;
2.按所用的胶结材料分,水泥砂浆、石灰砂浆、
水泥石灰混合砂浆。
第 5章 混凝土和砂浆
1.砂浆的组成材料
( 1)胶结材料 —— 五大品种 水泥,强度等级不宜大于 32.5。
( 2) 细集料 —— 砂,砌筑砂浆宜选中砂,毛石砌体宜选粗砂。
( 3)掺加料 —— 石灰、粘土和粉煤灰,配制成各种混合砂浆 。
目的,以达到提高质量、降低成本的目的。
( 4)水 —— 拌制砂浆用水与混凝土用水相同。
( 5)外加剂 —— 最常用微沫剂,是一种松香热聚物,掺量为
水泥质量的 0.005%~ 0.010%。
目的:提高和易性,节约结合料的用量。
5.6.2 砌筑砂浆
( 1)砂浆的流动性
—— 表示砂浆在自重或外力作用下流动的性能,也叫稠度。
( 2)砂浆的保水性
—— 搅拌好的砂浆在运输、停放和使用过程中,阻止水分与固体
料之间、细浆体与集料之间相互分离,保持水分的能力。
( 3)抗压强度与强度等级
—— 制备标准试件:边长 70.7mm正方体,标准养护(温度 20± 3℃,
规定湿度:水泥混合砂浆相对湿度为 60%~ 80%,水泥砂浆和微沫砂
浆相对湿度为 90%以上) 28d龄期的抗压强度平均值,确定强度等级。
砂浆强度等级有,M20,M15,M10,M7.5,M5,M2.5等 。
2.砌筑砂浆的主要技术性质
3.砌筑砂浆的配合比设计
( 1)计算砌筑砂浆配制强度( fm,0)
fm,0=f2 + 0.645σ
式中,fm,0—— 砂浆的配制强度,精确至 0.1MPa;
f2—— 砂浆设计强度等级(即砂浆抗压强度平均值 );
σ —— 砂浆现场强度标准差,精确至 0.01MPa。
式中,fi—— 统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度;
22
1
1
n
i
i
f n f
n
? ?
?
?
?
?
f
砂浆强度标准差 σ 的计算:
公式:
—— 统计周期内同一品种砂浆n组试件强度的平均值 ;
n —— 统计周期内同一品种砂浆试件的总组数,n ≧25 。
式中,Q c—— 每立方米砂浆中水泥用量,精确至 1㎏;
fm,0—— 砂浆的配制强度,精确至 0.1MPa;
A、B —— 砂浆的特征系数,A=3.03,B=-15.09;
注意,当水泥砂浆中的计算用量不足 200kg/ m3时,
应按 200 kg/ m3采用。
ce
m
c Af
BfQ )(, ?? 01 0 0 0
(2 ) 计算每立方米砂浆中水泥用量
( 3)计算每立方米砂浆掺加料用量
水泥混合砂浆,掺加料用量的计算公式:
Q D= Q A - Qc
式中,Q c —— 每立方米砂浆的水泥用量,精确至1㎏;
Q A —— 每立方米砂浆中水泥和掺加料的总量,
精确至 1㎏;宜在 300~ 350㎏之间。
Q D—— 每立方米砂浆的掺加料用量,精确至1㎏;
石灰、粘土膏使用时的稠度为 120士 5mm;
对于不同稠度的石灰膏,按下表进行换算。
不同稠度(㎜)的石灰膏换算系数
灰膏稠度 130 120 110 100 90 80 70 60 50
换算系数 1.05 1.00 0.99 0.97 0.95 0.93 0.92 0.90 0.88
(4 ) 确定每立方米砂浆砂用量 Qs( kg)
每立方米砂浆砂用量,应按砂干燥状(含水率小于 0.5%)的堆积
密度值作为计算值。
(5 ) 确定用水量 Qw ( kg)
根据砂浆稠度等要求用水量可选用 270~ 330kg/m3。
混合砂浆中的用水量, 不包括石灰膏或粘土膏中的水;
当采用细砂或粗砂时, 用水量分别取上限或下限;
稠度小于 70mm时, 用水量可小于下限;
施工现场气候炎热或干燥季节, 可酌量增加用水量 。
(6 ) 配合比的试配、调整与确定
试配时至少应采用三个不同的配合比,其中一个为
基准配合比,另外两个配合比的水泥用量按基准配合比分
别增加及减少 10%,在保证稠度、分层度合格的条件下,
可将用水量或掺加料用量作相应调整。
对三个不同的配合比,经调整后,应按有关标准的
规定成型试件,测定砂浆强度等级,并选定符合强度要求
的且水泥用量较少的砂浆配合比。
5.6.3 抹面砂浆
—— 也称抹灰砂浆,用以涂抹在建筑物或建筑构件的表面,
兼有保护基层、满足使用要求和增加美观的作用。
5.6.4 装饰砂浆
—— 指用作建筑物饰面的砂浆。它是在抹面的同时,经各
种加工处理而获得特殊的饰面形式,以满足审美需要的一
种表面装饰。
5.6.5 特种砂浆
1.防水砂浆
2.绝热砂浆
3.吸声砂浆