第五章水泥、水泥混凝土及砂浆思维导图

U980307076

2024-10-22

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试验检测

技术性质

组成设计

试验检测，水泥试验，混凝土组成设计内容讲解

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思维导图大纲

第一节水泥的技术性质和技术要求

水泥品种

水硬性胶凝材料

硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥

PI：全完不掺混合料

PII：掺入量不超过5%

矿渣硅酸盐水泥（PSA、PS B）、火山灰质硅酸盐水泥（PP）、粉煤灰硅酸盐水泥（PF）、复合硅酸盐水泥（PC）

硅酸三钙早期和后期强度都高，硅酸二钙后期强度高，铁铝酸四钙抗化学侵蚀性最优

技术性质

物理性质

细度

越细，水化速度越快，用筛析法

硅酸盐水泥细度应不低于300㎡/kg，且不高于400㎡/kg 矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、复核硅酸盐水泥45um方孔筛筛余，应不低于5%

不合格

标准稠度

凝结时间

从水泥全部加入水中的时到水泥开始失去或完全失去塑性所需的时间周期

硅酸盐水泥初凝时间不小于45min，终凝时间不大于390min 其他类型水泥初凝时间不小于45min，终凝时间不大于600min

不合格

安定性

游离氧化镁或游离氧化钙，三氧化硫

沸煮法。蒸压法合格

不合格

力学性质（不合格）

强度和强度等级

抗压和抗折：40*40*160mm

硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥：42.5，42.5R，52.5,52.5R，62.5,62.5R，六个等级矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥：32.5，32.5R，42.5，42.5R，52.5,52.5R，六个等级复合硅酸盐水泥：：42.5，42.5R，52.5,52.5R，四个等级

化学性质（不合格）

有害物质

游离氧化钙、三氧化硫、碱含量

不溶物

含量越高，有效成分含量越低

烧失量

950℃

氯离子

锈蚀

碱含量

碱集料反应

NA2O+0.658K2O计算值表示

第五节普通水泥混凝土组成设计

水泥

厚大体积：用二组水泥 C40以上的，硅酸盐水泥抗渗：火山灰质硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥严寒地区：硅酸盐水泥

粗集料

C60：I类，C30~60：II类，C30：III类

细集料

II区砂是配制混凝土优选

拌和用水

海水-素混凝土生活用水-拌制混凝土

水泥混凝土配合比设计步骤

计算初步配合比

基础基准配合比

坍落度和稠度不能满足要求时，但黏聚性和保水性较好，保持水灰比不变，调整水和水泥用水量

坍落度和稠度满足要求时，但黏聚性和保水性不好，保持砂石不变不变，调整砂率

坍落度和稠度不能满足要求时，但黏聚性和保水性不好，保持水灰比和砂石总量不变，调整用水量和砂率

确定试验配合比

换算工地配合比

配合比表示方式

水泥：砂、石，水灰比：1:2.25:3.8，W/C=0.50

水泥：水：砂：石=340:170:765:1292kg

配合比设计要求

满足结构物设计强度，施工工作性、耐久性、经济性要求

第二节水泥试验检测

水泥细度试验

负压筛法

4000~6000Pa，1 2 0s，筛余质量0.01g

结果处理

当两次筛余结果相差大于0.3%时，试验数据无效重新试验

水筛法

0.05MPa±0.02MPa，连续冲洗3min(180s)

比表面积法（勃氏法）

适用于比表面积：2000cm2/g(200m2/kg)~6 000cm2/g(600m2/kg)

0.9mm方孔筛，取筛下，烘干

比表面积比=根号时间比

水泥标准稠度用水量的测定

标准维卡仪法（试杆法）

500g水泥，低速搅拌1 2 0s，暂停15s，刮下水泥浆，高速搅拌1 2 0s

停止沉入或释放试杆30s时，记录距离，6±1mm时，为标准稠度净浆

代用维卡仪法（试锥法）

整个操作宜在1.5min内完成

30±1mm时，为标准稠度净浆

水泥凝结时间测定

湿气养护箱：20±1℃，相对湿度＞90%

初凝时间

试针：50±1mm

停止沉入或释放试杆30s时，记录距离，4±1mm时

终凝时间

试针：30±1mm

15min测定一次，沉入0.5mm

水泥安定性试验

雷氏夹法

针尖距离：17.5±2.5mm，放入养护箱24±2h，沸煮30±5min，持续180±5min

结果处理：增加距离的平均值不大于5mm，合格，超出复验一次，以复验结果为准

试饼法

无缺陷、无开裂、无翘曲，无透光：合格

水泥胶砂强度试验

三根：40*40*160mm

20±2℃，相对湿度＞50%

低速30s，30s，高速搅拌30s，停止90s，高速搅拌60s，两层加入振实60次

抗折：50±10N/s 抗压：2400±200N/s

抗折强度：Rf=1.5Ff*L/b3（L=100mm，b=40mm），三个试验结果中有一个超过平均值±10%，应舍去，其余两个结果取平均值

抗压强度：Rc=Fc/A （A=40*40）六个试验结果中有一个超过平均值±10%，应舍去，其余五个结果取平均值，有两个超过，作废

24h±15min 48h±30min 72h±45min 7d±2h 28h±8h

水泥氯离子含量试验方法

适用于：通用硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥

天平：0.0001g，缩分50g，过0.08方孔筛，250~260℃，二苯偶氮碳酰肼为指示剂，用硝酸汞滴定至樱桃红色出现

水泥三氧化硫含量试验方法（硫酸钡质量法）

10ml热的氯化钡，沸3min，静置12~24h或温热处静置4h，800~950℃，灼烧30min

两次平行取平均值，扣除空白试验值

水泥碱含量试验方法（火焰光度法）

适用于：通用硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥

水泥水化热试验：溶解热法或直接法

第六节水泥砂浆试验检测

水泥砂浆拌合及稠度试验方法

适用于：稠度值小于mm的砂浆

砂过9.5mm的方孔筛，4.75mm筛上的筛余不超过10%，使用前过0.9mm过筛，砂料应该干燥状态，含水率不超过0.2%

砂料、水、水泥及外掺剂依次倒入，搅拌时间不少于1 2 0s，有外加剂的不少于180s，一次拌合量不宜少于30%，不宜大于70%

一次装入，25次，只允许测量一次稠度

取平均值，两次测量之差大于10mm，重新试验

水泥砂浆分层度试验方法

静置30min，上层200mm废掉，下层100mm，搅拌2min，测稠度

取平均值，两次测量之差大于10mm，重新试验

第三节水泥混凝土技术性质

工作性

流动性、可塑性、稳定性、易密性

检测方法

坍落度仪法

适用于：塑性混凝土，集料最大粒径不大于31.5mm，坍落度＞10mm的混凝土拌合物

三层，25次，

维勃稠度试验

适用于：干硬性混凝土，集料最大粒径不大于31.5mm，坍落度＜10mm的混凝土拌合物

影响因素

外因

外界环境的气温。湿度、风力及时间

内因

原材料特性

提高水泥细度，可以改善黏聚性和保水性，减少泌水和离析

单位用水量

单位用水量过大，黏聚性和保水性变差，出现流浆，泌水，离析，产生收缩裂缝，影响耐久性，造成水泥浪费

水灰比

水灰比小，水泥浆稠度大，流动性小

砂率

砂？砂石总质量%

硬化后混凝土力学性质

强度

立方体抗压

150mm立方体为标准尺寸，20±2℃，相对湿度95%，28d

混凝土抗压强度低于标准值不超过5%

抗弯拉强度

150*150*550（600）28d，三分点加荷

影响强度因素

内因

水泥强度和水灰（胶）比

最直接的原因

集料特性

增加粗集料的粒径有双重影响

浆集比

外因

养护条件

温度、湿度、龄期

试验条件

尺寸越小的试件，结果越高加载速率越高，强度越高

第七节拌和用水、外加剂与掺和剂

拌和用水

外加剂

掺和剂

第四节水泥混凝土试验检测

水泥混凝土拌合物工作性试验

坍落度仪法

粗集料、细集料、水泥、再加水三层，25次，插捣至下层20~30mm，提起坍落筒在3-7S

直径之差超过50mm时，试验无效

维勃稠度试验

看时间作为稠度的试验结果

泌水试验

集料最大粒径≯31.5mm水泥混凝土拌合物

坍落度≤90：振动台振实

一次装入

坍落度＞90：捣棒捣实

两层装入

其中一个与中间值之差到过中间值的15%，以中间值为试验结果，最大和最小值与中间值之差都超过中间值的15%，试验无效

水泥混合土拌合物物理、化学性能试验

水泥混凝土拌合物体积密度测定

已知容量筒体积

坍落度≤90：振动台振实

一次装入

坍落度＞90：捣棒捣实

两层装入

未知容量筒体积

坍落度＞70：振动台振实、捣棒捣实

水泥混凝土拌合物凝结时间测定

3.5MPa，28Mpa

有一个值与中间值之差超过中间值的10%，则中间值为试验结果，如果最大值和最小值与中间值都超过中间值的10%，则无效

水泥混凝土拌合物水溶性氯离子含量快速检验方法

水泥混凝土强度试验

试件制作与养护

坍落度≤25：插入式振捣棒成型

坍落度＞25，且＜90mm：振动台振实成型

坍落度＞90mm：人工成型

相同之处：试件表面与试模表面边缘高低差不得超过0.5mm

抗压强度试验

在20±5℃，相对湿度＞50%，条件下静置1~2d，拆模，养护：20±2℃，相对湿度95%

侧面作为受压面，C30：0.3~0.5MPa/s，C30~C60：0.5~0.8MPa/s，C60：0.8~1.0MPA/s

抗弯拉强度试验

发现试件中部⅓长度内有蜂窝等缺陷，作废

抗折强度=FL/bh2，L=450mm，b=150,h=150

结果处理：三个试件中有一个断面位于加荷点外侧，按另外两个试件结果计算，若两个试件差值不大于这两个测值中较小值的15%，则取平均值，否则无效，两个试件位于加荷点外侧，无效

立方体劈裂抗拉强度

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