普通混凝土组成材料.ppt

* * 一、混凝土的定义 广义：由胶凝材料 、骨料、水按适当比 例配合拌制而成的混 合物，再经硬化形成 的复合材料。 狭义：由水泥、普 通砂、石子配制而成 的混凝土。 三峡工程钢筋混凝土重力坝三峡工程钢筋混凝土重力坝 第一节 概述 二、混凝土的分类 按表观密度分 重混凝土 02800kg/m3。 普通混凝土 0 2000 2800kg/m3。 轻混凝土 02000kg/m3。 按胶凝材料分 水泥混凝土、水玻璃混凝土、 沥青混凝土、聚合物水泥混凝 土等。 按用途分 结构混凝土、防水混凝土、道 路混凝土、耐酸混凝土、大体 积混凝土、防辐射混凝土等 。 二、混凝土的分类 按生产和施工工艺分： 预拌混凝土（商品混凝土 ）、泵送混凝土、喷射混 凝土、碾压混凝土、离心 混凝土等。 按强度分： 普通混凝土C60。 高强混凝土C60。 超高强混凝土100MPa。 按配筋情况分： 素混凝土、钢筋混凝 土、预应力混凝土、钢 纤维混凝土等。 返回 三、混凝土的特点 优点： 1. 混凝土中占80%的砂、石骨料资源丰富,可就 地取材,价格便宜。 2. 可根据工程需要浇筑成各种形状尺寸的构件 。 3. 调整混凝土材料组成，可获得不同的性能和 要求。 4.混凝土抗压强度高，且与钢筋具有良好的工作 性。 5.混凝土具有很好的耐久性 缺点： 是自重大、抗拉强度低、脆性大、导热性强等、 生产周期长、受施工过程影响较大。 砂子 水泥浆 石子 第二节 普通混凝土组成材料 普通混凝土的四种基本组成材料： 一、水泥 二、水 三、砂子 四、石子 混凝土体积构成 水泥石25左右； 砂和石子70以上； 孔隙和自由水15% 。 四种组成材料在混凝土中所起的作用： u砂、石： 骨架作用；抑制混凝土的收缩。 u水泥水水泥浆： 水泥浆包裹在砂粒的表面并填充砂粒间的 空隙而形成水泥砂浆，水泥砂浆又包裹石子表 面并填充石子间的空隙，形成混凝土。 凝结硬化前： 起填充、润滑、包裹的作用 凝结硬化后： 起胶结作用 砂子 水泥浆石子 品种 根据工程特点、 所处环境条件及 施工条件，进行 合理选择。 一、水泥 强度等级 原则：高强度等级的水泥配制高强度等 级的混凝土。 C30 C30 说明：随着混凝土技术的不断发展，高强、高 性能混凝土不受此比例限制。 (一)定义: 粒径在0.154.75mm之间的岩石颗粒。细 骨料主要采用天然砂和人工砂。 二、细骨料 (二)分类: 河砂、湖砂、 山砂、和淡化 海砂等 砂 天然砂 人工砂 机制砂 混合砂 天然砂 河砂 海砂 湖砂 山砂 颗粒表面光滑洁净，但 海砂中常含有碎贝壳、 可溶性盐等有害物质。 颗粒多具棱角，表面粗糙， 含泥量及有机杂质多。 人工砂 机制砂 混合砂 天然岩石用机械轧碎、筛 分后制成 天然岩石用机械轧碎、筛 分后制成 砂按技术要求分为类、类、类。 v类宜用于强度等级大于C60的混凝土； v类宜用于强度等级C30C60及抗冻、抗 渗或其他要求的混凝土； v类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建 筑砂浆。 砂子技术性能 含泥量、石粉含量和泥块含量 有害物质含量 坚固性 粗细程度和颗粒级配 碱的含量 (二)技术要求 1.含泥量、石粉含量和泥块含量 含泥量是指天然砂中粒径小于75m的颗粒含量； 石粉含量是指人工砂中粒径小于75m的颗粒含量； 泥块含量是指砂中原粒径大于1.18mm，经水浸洗、手捏 后小于600m的颗粒含量。 天然砂的含泥量和泥块含量(GB/T 146842001) 项目 指标 类类类 含泥量（按质量计）（%） 1.03.05.0 泥块含量（按质量计）（%） 01.02.0 人工砂的石粉含量和泥块含量(GB/T 146842001) 项目 指标 类类类 1 亚 甲 蓝 试 验 MB值1.40 或合格 石粉含量(%) 3.05.07.0 2泥块含量(%)01.02.0 3 MB值1.40 或不合格 石粉含量(%)1.03.05.0 4泥块含量(%)01.02.0 项目 指标 类类类 云母(质量)(%，小于） 1.02.02.0 轻物质(质量)(%，小于） 1.01.01.0 有机物（比色法） 合格合格合格 硫化物及硫酸盐(SO3质量%）0.50.50.5 氯化物(CL质量)(%，小于) 0.010.020.06 砂中有害物质含量（GB/T 146842001） 结论砂中有害物含量过多时，应进行清洗或过筛， 符合要求后方可使用。 2.有害物质含量 3.砂的粗细程度及颗粒级配 （1）颗粒级配 定义： 讨论与分析 是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况。 结论 颗粒级配不良，空隙率较大，则需较多的 水泥浆填充。 颗粒级配良好，空隙率较小，需较少的水 泥浆填充。 3.砂的粗细程度及颗粒级配 （1）颗粒级配 （2）粗细程度 定义： 讨论与分析 是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的平均粗细程度。 3.砂的粗细程度及颗粒级配 结论 在砂用量相同的条件下，粗颗粒表面 积小，细颗粒表面积大。包裹颗粒用的水 泥浆多少就会有所差别。 （2）粗细程度 3.砂的粗细程度及颗粒级配 3.砂的粗细程度及颗粒级配 综上所述：在拌制混凝土时，砂的粗细程度和 颗粒级配应同时考虑的问题。当砂中含有较多的粗 颗粒，以适当的中颗粒及少量的 细颗粒填充，则既 有较小的空隙率又具有较小的总表面积，不仅水泥 用量少，而且可提高混凝土的密实度与强度。 150m 300m 600m 1.18mm 2.36mm 4.75mm 9.50mm （3）筛分析试验评定砂的颗粒级配和粗细程度 v主要仪器： 标准套筛、 摇筛机、 天平。 3.砂的粗细程度及颗粒级配 v试验步骤： （3）筛分析试验评定砂的粗细程度和颗粒级 配 称取500g干砂，放于最上一只筛子。 将套筛装于摇筛机上，筛析10min。 取下套筛，逐个进行手筛。 称取各筛的筛余量，进行计算。 150m 300m 600m 1.18mm 2.36mm 4.75mm 各筛筛余量 mi (g) 分计筛余百分率累计筛余百分率 Ai () m1a1A1= a1 m2a2A2 = A1 +a2 m3a3A3 = A2 +a3 m4a4A4 = A3 +a4 m5a5A5 = A4+a5 m6a6A6 = A5 +a6 v粗细程度的评定： （3）筛分析试验评定砂的粗细程度和颗粒级 配 计算细度模数 注意：Ai 在计算时不带 。 评定标准： 细度模数Mx 3.73.1 3.02.32.21.6 粗砂 中砂细砂 v颗粒级配的评定： 方法一：用级配区评定； 方法二：用级配曲线评定。 （3）筛分析试验评定砂的粗细程度和颗粒级 配 筛孔尺寸1区2区3区 累计筛余百分率（） 9.50mm000 4.75mm100100100 2.36mm355250150 1.18mm65355010250 600m857170414016 300m958092708555 150m100901009010090 v方法一：用级配区评定 建筑用砂的颗粒级配(GB/T 146842001) 注意：1） 砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4.75mm和600m筛档外， 可以略有超出，但超出总量应小于5。 2） 1区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到10085， 2区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到10080， 3区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到10075。 评定标准： 当砂的累计筛余 均处于表中的任 何一个级配区中 ，则颗粒级配合 格，否则级配 不合格。 例题：某砂的累计筛余百分率见下表，试评定砂的颗粒级配。 筛孔尺寸4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m 累计筛余（ ） 5.513.923.361.682.198.5 筛孔尺寸1区2区3区 累计筛余百分率（） 9.50mm000 4.75mm100100100 2.36mm355250150 1.18mm65355010250 600m857170414016 300m958092708555 150m100901009010090 筛孔尺寸1区2区3区 累计筛余百分率（） 9.50mm000 4.75mm100100100 2.36mm355250150 1.18mm65355010250 600m857170414016 300m958092708555 150m100901009010090 级配曲线 筛孔尺寸（mm） 累计筛余百分率 0.30 0.60 1.18 2.36 4.75 9.500.15 80 60 40 20 0 100 方 法 二 用 级 配 曲 线 评 定 筛孔尺寸1区2区3区 累计筛余百分率（） 9.50mm000 4.75mm100100100 2.36mm355250150 1.18mm65355010250 600m857170414016 300m958092708555 150m100901009010090 级配曲线 筛孔尺寸（mm） 累计筛余百分率(%) 0.30 0.60 1.18 2.36 4.75 9.500.15 80 60 40 20 0 100 级配曲线 筛孔尺寸（mm） 累计筛余百分率 0.30 0.60 1.18 2.36 4.75 9.50 0.15 80 60 40 20 0 100 例题：某砂的累计筛余百分率见下表，试评定砂的颗粒级配。 筛孔尺寸 4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m 累计筛余5.513.923.361.682.198.5 坚固性指标(GB/T 146842001) 项目 指标 类类类 质量损失（%，小于） 8810 4.砂的坚固性 天然砂的坚固性是将试样在饱和硫酸钠溶液经5次浸渍 后，检验其质量损失，以此判定砂的坚固性。 （1）天然砂 4.砂的坚固性 （2）人工砂 人工砂采用压碎指标试验法进行检测。 各粒级试样质量损失百分率Pi 式中：Pi各粒级试样质量损失百分率(%)； G1各粒级试样试验前的质量(g)； G2各粒级试样试验后的筛余量(g)。 压碎指标(GB/T 146842001) 项目 指标 类类类 单级最大压碎指标(%，小于 ) 202530 （2）人工砂 4.碱活性骨料反应 当水泥或混凝土中含有较多的强碱(Na2O Ka2O)物质 时，可能与含有活性二氧化硅的骨料反应，这种反应称 为碱骨料反应。 （1）定义 （2）结果 导致混凝土内部产生局部体积膨胀，甚至使混凝土 结构产生膨胀性破坏。 （3）措施 碱骨料反应 有害物 含量 泥、泥块、 石粉 颗粒级配、 粗细程度 细骨料 小结 (一)定义: 粒径在4.75mm的岩石颗粒。粗骨料 常用碎石和卵石两种。 粗骨料粗骨料 碎石碎石卵石卵石 三、粗骨料 三、粗骨料 粗骨料 碎石 卵石 河卵石海卵石 山卵石 卵石、碎石按技术要求分为、 类。 类宜用于强度等级大于C60的混凝土； 类宜用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗或其 他 要求的混凝土； 类宜用于强度等级小于C30混凝土。 (二)技术要求 石子技术性能 含泥量、泥块含量、有害物含量 颗粒形状及表面特征 坚固性 强度 碱的含量 最大粒径及颗粒级配 1.含泥量、泥块含量及有害物含量 含泥量是指粒径小于75m的颗粒含量； 泥块含量是指粒径大于4.75mm，经水洗、手捏后小于 2.36mm的颗粒含量。 有害物含量指有机物、硫化物、硫酸盐等，且不得 混有草根、树叶等杂物。 道理同 砂子 2.强度 强度指标 岩石立方体强度压碎指标值 碎石卵石、碎石 （1）岩石立方体抗压强度 岩石抗压强度是将母岩制 成50mm50mm50mm立方体试 件，在水饱和状态下测定其极 限抗压强度值。 （2）压碎指标值 式中： Qc压碎指标值 ； G1试样的质量 ，g； G2压碎后的筛余量，g 。 项 目指 标 类类类 碎石压碎指标（%）102030 卵石压碎指标（%）121616 碎石、卵石的压碎指标 3.颗粒形状及表面特征 颗粒形状以三维长度相等（接近立方体或球 形）为好。 针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的 平均粒径2.4倍者； 片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径0.4倍者 。 针片状颗粒不仅本身容易折断，而且会增加 骨料的空隙率，使拌合物和易性变差，强度降低 。 （1）颗粒形状 针片状颗粒易折断，且会增大骨料的空隙 率和总表面积，使混凝土拌合物的和易性、强 度、耐久性降低。 针片状颗粒含量(GB/T 146852001) 项目 指标 类类类 针、片状颗粒(按质量)(%，小于 ) 51525 （2）表面特征 碎石表面粗糙且多棱角， 与水泥浆粘结力强；卵石 表面光滑少棱角，与水泥 浆粘结能力差。 4.粗骨料的最大粒径与颗粒级配 为减少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提 高混凝土的强度，粗骨料也要求有良好的颗粒级 配。 粗骨料的颗粒级配有连续粒级与单粒级两种。 连续级配是石子由小到大连续分级，且相邻粒径比值 小于2； 单粒级是从1/2最大粒径到最大粒径，粒径大小差别小 ，一般不单独使用。 （1）颗粒级 配 粗骨料的颗粒级配 方孔筛筛，mm2.364.759.5016.019.026.531.537.553.63.075.90 连连 续续 粒 级级 51095100801000150 5169510085100306001