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,普通混凝土组成材料,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,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 20002800kg/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。,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: 砂、石: 骨架作用;抑制混凝土的收缩。 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,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。,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。 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的混凝土和建筑砂浆。,砂子技术性能,(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),人工砂的石粉含量和泥块含量(GB/T 146842001),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,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,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。,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:,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,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。,级配曲线,方 法 二 用 级配曲线评定,级配曲线,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,坚固性指标(GB/T 146842001),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),(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,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。,三、粗骨料,三、粗骨料,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,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,(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。,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),(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,(2)最大粒径,粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒级的最大粒径。 从结构上考虑,b为结构截面最小尺寸,L为钢筋最小净间距;,H为实心板厚;,从施工上考虑,当最大粒径小于80mm时,水泥用量随最大粒径减小而增加,当大于150mm后,节约水泥的效果却不

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