《混凝土工程》课件2

混凝土工程建筑工程核心课程课程目标和学习要求掌握基本理论理解混凝土材料特性和设计原理培养实践能力配合比设计与施工工艺掌握发展创新思维解决工程问题的分析能力考核方式第一章混凝土概述基础知识混凝土定义与组成发展历程古代至现代的演变应用领域建筑、道路、水利等特性优势耐久、经济、适应性强混凝土的定义和组成水泥水10%-15%，胶凝材料15%-20%，水化反应外加剂骨料≤5%，改善性能60%-75%，填充物混凝土的历史发展1234古代时期世纪世纪现代发展1819古罗马万神庙，石灰与火1756年，约翰·斯密顿发明1824年，约瑟夫·阿斯普丁高性能混凝土和智能混凝山灰胶结水硬性石灰发明波特兰水泥土技术混凝土的应用领域建筑工程•住宅楼•商业建筑•工业厂房交通工程•公路桥梁•隧道涵洞•机场跑道水利工程•大坝•水电站•引水渠道特殊工程•核电站•海洋平台•防护工程第二章混凝土原材料水泥类型和特性水泥类型主要特性适用场合普通硅酸盐水泥强度发展快一般工程矿渣硅酸盐水泥水化热低大体积混凝土火山灰质水泥抗渗性好水工建筑抗硫酸盐水泥抗侵蚀性强化工厂、海工骨料分类和要求粗骨料细骨料粒径

4.75mm粒径≤

4.75mm•碎石•天然砂•卵石•机制砂•人工骨料•海砂需处理要求坚硬、洁净、无风化要求级配合理、含泥量低水对混凝土性能的影响质量标准符合GB/T14902标准有害物质控制酸碱度、氯离子、硫酸盐含量水源选择自来水、井水、河水需检测外加剂种类和作用减水剂引气剂降低用水量，提高强度提高抗冻性和耐久性缓凝早强剂防水剂/调节凝结时间和强度发展改善抗渗性能掺合料种类和作用粉煤灰矿渣粉硅灰改善工作性，节约提高后期强度，改提高强度，改善密水泥，降低水化热善耐久性实性火山灰增强抗渗性，降低碱骨料反应第三章混凝土性能硬化混凝土耐久性能硬化混凝土力学性能抗渗、抗冻、抗碳化、抗侵蚀新拌混凝土性能强度、弹性模量、徐变、收缩和易性、保水性、泌水性、抗离析性新拌混凝土的工作性和易性坍落度施工易于操作的程度流动性指标可泵性黏聚性通过泵送管道的能力混凝土内聚力混凝土的强度混凝土的耐久性冻融损伤水冻结膨胀造成表面剥落、开裂碳化作用降低pH值，导致钢筋锈蚀氯离子侵蚀破坏钢筋保护膜，加速锈蚀碱骨料反应形成膨胀凝胶，引起混凝土开裂混凝土的变形性能弹性变形荷载移除后可恢复塑性变形永久性变形徐变长期荷载下逐渐增加的变形混凝土的体积稳定性⁻20μm400μm6×10⁶自生收缩干燥收缩热胀系数水泥水化体积减小水分蒸发导致体积减小每℃线膨胀系数第四章混凝土配合比设计性能目标强度、耐久性、工作性技术要求规范标准、工程特点设计方法经验法、理论法、试验法配合比设计的目标和原则1满足性能要求强度等级、耐久性指标、施工性能经济合理2在满足要求前提下降低成本3资源节约减少水泥用量，合理利用工业废料4环境友好降低碳排放，减少能源消耗配合比设计的步骤确定目标强度等级、工作性、耐久性计算水灰比根据强度和耐久性要求确定用水量基于工作性要求计算配合比各组分用量比例试配验证调整优化配合比水灰比和强度的关系骨料级配的优化连续级配密实度高、强度高、用水量低间断级配易泵送、抗离析性好最大密实度细骨料率30%-40%最佳配合比设计实例设计参数C30混凝土C40混凝土强度等级C30C40水灰比

0.

530.43水泥用量kg/m³340400水用量kg/m³180172砂率%3835减水剂%

0.

81.0第五章混凝土生产原材料储存计量配料搅拌混合质量检测防潮、分类存放精确计量各组分确保均匀混合确保混凝土性能原材料的储存和处理水泥储存骨料堆放外加剂管理筒仓储存，避免受潮防止污染，分级存放恒温保存，避免沉淀混凝土搅拌设备自落式搅拌机强制式搅拌机适用于小规模工程，搅拌均匀性较低适用于大中型工程，搅拌效率高混凝土搅拌运输车商品混凝土站边运输边搅拌，防止离析集中生产，全自动控制混凝土搅拌工艺投料顺序骨料→水泥→水→外加剂搅拌时间强制式1-2分钟，自落式2-3分钟均匀度控制无segregation，颜色一致二次搅拌运输后重新搅拌30秒混凝土质量控制原材料检验配合比验证入场检测合格证试块强度达标出厂检验生产过程控制坍落度、含气量计量精度校验预拌混凝土生产优势关键工艺•集中生产，质量可控•全自动计量系统•节约资源，减少浪费•计算机配料控制•降低环境污染•温湿度自动调节•提高施工效率•质量追溯系统第六章混凝土施工运输物料输送至施工现场浇筑混凝土倾倒入模振捣去除气泡，提高密实度养护保证水化反应充分混凝土运输方法搅拌运输车泵送皮带输送吊斗提升适用于5-100km距离垂直输送≤500m，水适用于短距离，斜坡高层建筑垂直运输平≤1500m运输混凝土浇筑技术分层浇筑•层厚30-50cm•下层初凝前浇上层连续浇筑•大体积混凝土•防止冷缝形成顺序控制•先中间后两侧•先深后浅自由倾落高度•不超过2米•防止离析混凝土振捣和密实插入式振捣表面振捣振捣不足插入深度含上层5-10cm适用于薄板结构产生蜂窝、孔洞混凝土养护方法湿润养护喷水、覆盖湿麻布覆膜养护塑料薄膜覆盖保湿蓄水养护适用于水平面结构涂膜养护喷涂养护剂特殊条件下的混凝土施工高温施工低温施工水下施工•降低混凝土温度•保温措施•导管法•夜间施工•加热原材料•加大水下剂量•加强养护•使用早强剂•防止水流冲刷•使用缓凝剂•测温监控•连续浇筑第七章特种混凝土高强混凝土60MPa+

0.35强度等级水灰比C60-C120，远高于普通混凝土通常低于

0.3515%硅灰掺量掺加量通常为水泥质量的5-15%自密实混凝土超高流动性1坍落扩展度≥650mm抗离析性保持均匀性能自行充填性无需振捣，自行充满模板高粉体含量矿粉、粉煤灰含量高纤维混凝土聚丙烯纤维钢纤维防裂，耐火性能好提高抗弯、抗冲击强度碳纤维玻璃纤维高模量，高强度增强抗拉、抗弯性能轻质混凝土特点应用•密度1900kg/m³•高层建筑填充墙•保温隔热性好•屋面保温层•自重轻•隔热隔音层•强度低于普通混凝土•非承重结构水下混凝土特殊要求技术处理•高流动性•添加水下剂•高抗分离性•增加胶凝材料•缓凝性能•低水灰比设计施工方法•导管法•加压灌注•袋装法第八章混凝土结构钢筋混凝土结构概述共同作用混凝土承压，钢筋承拉粘结力确保两种材料协同工作变形协调热胀系数接近预应力混凝土结构预应力原理事先施加压应力，抵消部分外荷载拉应力张拉方法先张法和后张法主要优点减小裂缝，增大跨度，节约材料应用范围桥梁、大跨度建筑、水工建筑混凝土构件的设计原则安全可靠1满足承载力和变形要求耐久适用满足使用寿命要求经济合理材料用量最优化施工便捷考虑施工工艺可行性混凝土结构的耐久性设计环境分类定义侵蚀等级设计使用年限确定目标寿命材料选择对应环境选材结构防护保护层设计混凝土结构的施工要点模板工程钢筋工程确保尺寸准确，刚度足够满足保护层厚度，位置准确质量检验混凝土浇筑强度测试，外观检查确保密实，避免冷缝第九章混凝土质量控制原材料质控1材料检验、抽检生产质控2配合比、搅拌质量施工质控3运输、浇筑、养护硬化质控4强度、耐久性检测混凝土原材料的质量控制材料主要检测项目控制标准水泥强度、细度、安定性GB175粗骨料级配、含泥量、压碎GB/T14685指标细骨料级配、细度模数、含GB/T14684泥量外加剂减水率、含气量、凝GB8076结时间掺合料细度、活性指数GB/T1596新拌混凝土的质量控制温度控制坍落度含气量5-35℃，夏季不超过±20mm，每小时检测3%-5%，抗冻区4%-30℃一次6%密度检测理论值±30kg/m³硬化混凝土的质量控制混凝土结构的质量验收外观质量检查尺寸偏差检查•表面平整度•轴线位置•蜂窝麻面•断面尺寸•裂缝•垂直度•露筋•标高强度检验•回弹法•钻芯法•标准养护试块•同条件养护试块常见混凝土质量问题及防治裂缝蜂窝麻面露筋原因温度应力、干缩、荷载过大原因振捣不实、模板漏浆原因保护层偏差、钢筋位移防治合理配筋、控制水灰比、加强养防治控制混凝土流动性、加强振捣防治合理设置垫块、加强钢筋固定护第十章混凝土工程的可持续发展节约资源减少水泥用量，利用工业废料降低能耗改进生产工艺，优化施工方法减少排放控制粉尘，处理废水废渣循环利用混凝土废弃物再生使用绿色混凝土技术30%40%减少碳排放工业废料利用率替代水泥的环保材料应用粉煤灰、矿渣等大量应用25%能源消耗降低相比传统混凝土生产工艺混凝土再生利用拆除破碎分类拆除混凝土结构机械破碎处理再利用筛分作为新混凝土骨料使用不同粒径分级新型环保混凝土材料地聚合物混凝土碳捕集混凝土打印混凝土3D无需水泥，CO2排放量降低80%利用CO2养护，固定碳排放减少材料浪费，提高精确度混凝土工程的节能减排低碳设计结构优化，减少用量绿色生产2清洁能源，智能控制绿色施工降噪减尘，节水节电废弃物处理再生利用，减少填埋课程总结与展望知识体系完善全面掌握混凝土工程理论与实践技术持续发展智能化、环保化、高性能化是未来趋势实践应用重要理论结合实际，培养工程思维创新是动力不断探索新材料、新工艺、新技术。