资源简介

土木工程学院教案用纸
课程章节名称 项目四 认识混凝土
教学目的、要求 ●了解混凝土各组成材料的特点及选用。 ●掌握建筑工程用砂、石的采样及处理方法。 ●熟悉仪器与设备的使用其性能。 ●掌握混凝土硬化后的强度和耐久性。 ●了解各种混凝土的等级和适用范围。 ●掌握混凝土原材料的质量控制方法。 ●了解混凝土质量评定的基础知识。
重点 难点 混凝土的和易性 混凝土的耐久性 混凝土配合比
教学环节时间分配 7课时
教学手段、教学方法和实施步骤 多媒体、实验
授课内容: 一、混凝土的分类 1　按混凝土表观密度分类 分为重混凝土（表观密度大于2500kg／m3）、普通混凝土（表观密度1950～2500kg／m3）、轻混凝土（表观密度小于1950kg／m3）。 2　按混凝土功能及用途分类 分为结构混凝土、防水混凝土、耐热混凝土、耐火混凝土、不发火混凝土、绝热混凝土、耐油混凝土、耐酸混凝土、耐碱混凝土、防护混凝土、补偿收缩混凝土等。 3　按混凝土胶凝材料分类 分为硅酸盐水泥混凝土、铝酸盐水泥混凝土、沥青混凝土、硫磺混凝土、树脂混凝土、聚合物水泥混凝土、石膏混凝土等。 二、混凝土的特性 （1）　成本低。占混凝土体积60％～80％的砂石原材料资源丰富，易就地取材，价格低。 （2）　可塑性好。在凝结硬化前具有良好的塑性，可以浇制成任意形状和尺寸的结构，有利于建筑造型。 （3）　配制灵活，适应性好。可根据不同要求，改变组成成分及其数量比例，配制成不同性质的混凝土，满足不同工程的要求。 混凝土也存在以下缺点： （1）　混凝土抗拉强度很低，受拉时抵抗变形能力小，容易开裂。 （2）　自重大。 （3）　生产工艺复杂，质量难以控制，管理困难。 （4）　凝结硬化需要一定时间。 三、普通混凝土的组成材料 普通混凝土的基本组成材料是天然砂、石子、水泥和水，为改善混凝土的某些性能还常加入适量的外加剂或外掺料。砂、石在混凝土中起骨架作用，所以也称为骨料（集料）。水泥和水形成水泥浆，又包裹在砂粒表面并填充砂粒间的空隙而形成水泥砂浆，水泥砂浆包裹石子间的空隙而形成混凝土。在混凝土硬化前水泥浆起润滑作用，赋予混凝土拌和物一定的流动性，便于施工。水泥浆硬化后，起胶结作用，把砂石骨料胶结在一起，成为坚硬的人造石，并产生力学强度。 在普通混凝土中水泥约占10％～15％，水的用量约占水泥质量的0.4～0.7倍，其余为砂、石子，砂、石子的比例大约为1∶2左右。 四、混凝土拌合物的和易性的概念 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，包括流动性、黏聚性和保水性等三方面的含义。 流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。流动性的大小取决于混凝土拌合物中用水量或水泥浆含量的多少。 黏聚性是指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的黏聚力，不致产生分层和离析的性能。黏聚性的大小主要取决于细骨料的用量以及水泥浆的稠度等。 保水性是指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力，不致产生严重泌水的性能。保水性差的混凝土拌合物，由于水分分泌出来会形成容易透水的孔隙，因而会降低混凝土的密实性。 五、混凝土拌合物的和易性的测定 1　坍落度筒法 将混凝土拌合物按规定方法装入坍落度筒中（如图4-3所示），逐层插捣并装满刮平后，垂直提起圆锥筒，混凝土拌合物由于自重将会向下坍落。测量坍落的高度（以毫米计），即为坍落度。坍落度越大，则混凝土拌合物的流动性越大。 2　维勃稠度法 维勃稠度测试方法是：在维勃稠度仪上的坍落度筒中按规定方法装满拌合物，垂直提起坍落度筒，在拌合物试体顶面放一透明圆盘，开启振动台，同时用秒表计时，在透明圆盘的底面完全为水泥浆所布满的瞬间，停止秒表，关闭振动台。此时可认为混凝土混合物已密实。读出秒表的秒数，即为维勃稠度。 六、影响和易性的因素 1?　水泥浆的数量 在混凝土拌合物中，水泥浆包裹骨料表面，填充骨料空隙，使骨料润滑，提高混合料的流动性；在水灰比不变的情况下，单位体积混合物内，随水泥浆的增多，混合物的流动性增大。若水泥浆过多，超过骨料表面的包裹限度，就会出现流浆现象。 2?　水泥浆的稠度 水泥浆的稀稠取决于水灰比的大小。水灰比小，水泥浆稠，拌合物流动性就小，混凝土拌合物难以保证密实成型。若水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的黏聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象。 3?　砂率 砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总用量的百分率。砂率既不能过大，也不能过小，应通过试验找出最佳（合理）砂率。 4?　其他影响因素 水泥品种，骨料种类、粒形和级配以及外加剂等，都对混凝土拌合物的和易性有一定影响。水泥的标准调度用水量大，则拌合物的流动性小。骨料的颗粒较大，形状圆整，表面光滑及级配较好时，则拌合物的流动性较大。此外，在混凝土拌合物中加入外加剂时（如减水剂），能显著地改善和易性。 混凝土拌合物的和易性还与时间、温度有关。拌合物拌制后，随时间延长，流动性减小；温度越高，水分丢失越快，坍落度损失越大。 七、混凝土的强度 混凝土的强度包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度及与钢筋的黏结强度等。其中混凝土的抗压强度最大，抗拉强度最小。混凝土强度与混凝土的其他性能关系密切，通常混凝土的强度越大，其刚性、不透水性、抗风化及耐蚀性也越高。混凝土的结构以抗压强度为主要参数进行设计，习惯上泛指的混凝土的强度，即它的极限抗压强度。 八、混凝土的耐久性 1?　抗渗性 抗渗性是指混凝土抵抗有压力的介质（水、油、溶液等）渗透的性能。它是混凝土耐久性最重要的方面之一。 2?　抗冻性 混凝土的抗冻性是指混凝土在饱和水状态下，能经受多次冻融循环而不被破坏，同时也不严重降低其具有的性能的能力。在寒冷地区，特别是接触水又受冻的环境下，混凝土要求具有较高的抗冻性。 3?　抗腐蚀性 抗腐蚀性是混凝土抵抗环境介质侵蚀作用的能力。混凝土的腐蚀主要是水泥石在外界侵蚀性介质作用下受到破坏所引起的，其腐蚀机理与水泥石的侵蚀一样，在这里不再赘述。 4?　抗碳化性 混凝土的碳化是指混凝土内水泥石中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳和水反应，生成碳酸钙和水的过程，也称中性化。 5?　抗碱—集料反应 碱—集料反应主要是指水泥中的碱（Na2O、K2O）与集料中活性SiO2发生化学反应，在骨料表面生成复杂的碱—硅酸凝胶，吸水后体积膨胀（体积可增加3倍以上），从而导致混凝土开裂而破坏的现象。 九、混凝土的质量控制与评定 1　混凝土的原材料质量控制 2　混凝土施工过程中的质量控制 搅拌过程中的质量控制、浇筑过程中的质量控制 3、　混凝土的质量评定 混凝土在正常连续的生产的情况下，可用数理统计法来检验混凝土强度或其他技术指标是否达到质量要求。统计方法用算数平均值、标准值、变异系数和保证率等参数综合地评定混凝土的质量。
课堂讨论 混凝土坍落度的测定
课外思考、练 习及作业题 课后习题

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