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1、第 3 章 混凝土,混凝土,硬化混凝土,新拌及早期混凝土,混凝土的结构,混凝土的强度与破坏,混凝土的体积稳定性,混凝土的耐久性,混凝土的组成材料及配比设计,3.8 新拌及早期混凝土的性能（Properties of Fresh Concrete and Concrete at Early Age）3.8.1 新拌混凝土的性能3.8.2 拌合物浇筑后的性能3.8.3 强度增长与温度的影响,第 3 章 混凝土,第 3 章 混凝土,采用的水灰比（W/C）越小，配制混凝土强度是否就越高？为什么？,第 3 章 混凝土,新拌与早期混凝土的性能对结构混凝土强度和耐久性起着决定性的作用。工程实例：洞庭桥,洞庭
2、湖大桥,第 3 章 混凝土,3.8.1 新拌混凝土的性能1.工作度（Workability）1)含义及内容是决定混凝土拌合物在浇筑、捣实和抹面时难易程度的性质。(1）流动性(填充模型的难易程度)(2）易密性(气泡排出的难易程度)(3）稳定性或粘聚性(维持均匀性的能力),(1）流动性,指新拌混凝土在自重或外力作用下，克服内部阻力和与模板、钢筋之间的粘性力，流动并填充模型与钢筋周围的能力。对流动性的要求随施工工艺而异；随构件的类型和配筋密集程度而异。,第 3 章 混凝土,第 3 章 混凝土,干硬混凝土 0-50 mm 较大断面，少配筋需震捣中等50-75 mm梁、柱、剪力墙等构件流动75-175
3、mm密配筋断面,泵送混凝土大流动 240 mm 自密实混凝土,2）易密性,(2）易密性新拌混凝土在自重或外力作用下达到要求的密实程度的能力(气泡排出的难易程度)。新拌混凝土是一种胶体，在外力增大时胶体呈流动性的性质称为触变性。新拌混凝土表现出明显的触变性，在强力振动作用下混凝土产生液化，流动并填充模板之间的空间并逐渐达到密实。振动作用停止后，重新变稠的混凝土即使没有模板的限制也不会坍塌或变形。混凝土拌合物的剪切屈服值随时间增大，逐渐硬化并产生强度。,第 3 章 混凝土,(3）稳定性或粘聚性,指新拌混凝土维持匀质和整体性的能力。包括在运输、浇筑过程中砂浆与粗骨料不离析及浇筑后抵抗泌水与沉降分层的
4、性能。,第 3 章 混凝土,2)工作度的测定(1)单点试验法坍落度、VB仪(2）两点试验法流变仪,第 3 章 混凝土,(1)单点试验法坍落度,(2)两点试验法,第 3 章 混凝土,y,d/dt,y,HSC,NSC,(2)两点试验法,第 3 章 混凝土,第 3 章 混凝土,3）影响拌合物工作度的因素（1）用水量与水泥浆量水灰比一定，增加水泥浆量，坍落度增大；水泥含量一定，增加用水量，坍落度增大；,第 3 章 混凝土,Low paste contentHarsh mix,High paste contentRich mix,浆体含量对新拌混凝土流动性能的影响,ball bearing effect
5、-start,starting height,ball bearing effect-end,slump,第 3 章 混凝土,（2）骨料品种与品质骨料粒径增大，流动性改善，但匀质性受影响。,骨料尺寸影响,1cm,1cm,1cm,Compute the surface area as you break up the particles,volume=1 cm3surface area=6 cm2,volume=1 cm3surface area=1.5*8=12 cm2,block surface area=0.5*0.5*6=1.5,block surface area=1*1*6=6,第
6、3 章 混凝土,颗粒越大，表面积越小，水泥浆膜越厚，颗粒越易于流动,第 3 章 混凝土,颗粒越小，表面积越大，水泥浆膜越薄，颗粒越不易于流动,Angularity and surface texture of aggregates,带棱角、粗糙的骨料,光滑、近似圆形的骨料,第 3 章 混凝土,（3）砂率M砂/M砂+M石（4）外加剂与矿物掺合料的影响引气剂（air entraining admixtures）减水剂（water reducing admixtures）超塑化剂（superplasticizers）粉煤灰（fly ash）；磨细矿渣（granulated blast-furnace
7、 slag）；硅粉（silica fume）,坍落度损失与重塑坍落度损失：新拌混凝土工作度随时间减小的现象。重塑：加水使新拌混凝土恢复工作度的方法。,第 3 章 混凝土,第 3 章 混凝土,坍落度损失,高效减水剂的发展第一代：坍落度损失较快（坍落度保持时间3045分）；第二代：与缓凝减水剂复合以延缓损失速率（坍落度保持时间90分以上）；第三代：新品种；可保持几小时基本不损失。,第 3 章 混凝土,3.8.2拌合物浇筑后的性能1）泌水2）塑性沉降3）塑性收缩与开裂4）减小泌水及其影响5）含气量6）凝结时间,第 3 章 混凝土,骨料,水,可见泌水,内泌水,泌水与塑性沉降,1）哪些因素加剧泌水与塑性
8、沉降？水泥用量；骨料级配；砂子细度；砂率等。2）泌水与塑性沉降对硬化混凝土性能有什么影响？,第 3 章 混凝土,钢筋,沉降裂缝,水囊,混凝土表面,塑性收缩裂缝,变截面处因沉降引起开裂的示意图,沉降裂缝,第 3 章 混凝土,第 3 章 混凝土,养护,4）减小泌水及其影响,蒸汽养护,不同养护方式1）覆盖塑料膜、塑料垫、矿棉毡；2）覆盖湿麻袋、湿草袋；3）喷洒养护剂；4）围水浸泡；5）洒水或布管喷水；6）埋设冷却水管；7）蒸汽养护；8）使用饱水多孔骨料。,第 3 章 混凝土,含气量新拌混凝土总含有一定量空气，是在搅拌过程中带进去的，约占总体积的 0.52，称混凝土含气量。如果掺有引气组分，含气量要增
9、大。根据波依耳马略特定律：P1V1=P2V2 可以测定新拌混凝土的含气量。,第 3 章 混凝土,凝结时间用贯入阻力试验测定：1）初凝时间35Kg/cm22）终凝时间280Kg/cm2,P,第 3 章 混凝土,凝结时间 与水泥的凝结时间含义不同，新拌混凝土的凝结时间属于工程性质：1）要受到新拌混凝土的温度影响；2）要受到搅拌时间影响；3）要受到外加剂添加方式影响。,第 3 章 混凝土,3.8.3.强度增长与温度的影响1.养护温度的影响2.水化热的影响3.温度匹配养护（TMC）,第 3 章 混凝土,图3-45 养护温度对强度的影响（硅酸盐水泥 W/C=0.4）,1.养护温度的影响,图3-46 硬化
10、水泥浆体与混凝土的绝热温升,2.水化热的影响,硬化水泥浆体与混凝土的绝热温升,2.水化热的影响,混凝土的绝热温升测试装置,图3-47 混凝土浇注厚度对温升的影响（浇注温度20C，水泥用量400kg/m3）,混凝土的温升随结构物断面尺寸增大而加剧,图3-48 2.5 m厚混凝土中点温度的变化,Bamforth的实验（厚2.5m结构物中部的温度变化）,70%硅酸盐水泥+30%粉煤灰,100%硅酸盐水泥,25%硅酸盐水泥+75%磨细矿渣,图3-49 不同养护条件下混凝土强度发展（a）20C标准养护（b）同温度养护,硅酸盐水泥,水泥/矿渣,水泥/粉煤灰,水泥/粉煤灰,水泥/矿渣,硅酸盐水泥,标养(20OC),同温度养护,2.水化热的影响,3.温度匹配养护 Temperature Match Curing,T,t,构件,试件,加热装置,作业,1）水灰比较低的高强混凝土浇注时，为什么容易出现塑性收缩开裂？2）工程施工中，实际结构混凝土强度的评定依据，是将现场制备的试件放在两种条件下养护*至规定龄期，然后进行实验获得的。试分析它们在混凝土质量控制上各自的功能。*注：标准养护室养护（203、RH90%）；在构件旁边养护（与构件同温同湿）。3）Page:98,第17题,
