企业培训_见证取样培训课件

见证取样培训 第一章绪论一 土木工程材料的分类土木工程材料 一是指各种材料 二是指制品 如混凝土 混凝土空心板 过梁 挑梁 窗户 墙体等 分类 按材料来源 分天然和人造 使用功能 结构材料 梁 柱 墙功能材料 砂 石 水泥组成成分 有机 无机 复合等 二 标准国标 GB GB T行标 JC 建材 JGJ 建设部 CECS 中国标准化协会 JTJ JT 交通行业标准代号地方标准 DB企业标准 QB国际标准 ISO ASTM 美国材料协会 日本工业标准 JIS 德国工业标准 DIN 英国标准 BS 第二章工程材料的基本性质1 1材料的物理性质一 密度密度 表观密度 毛体积密度和堆积密度1 密度 2 表观密度 3 毛体积密度 4 堆积密度 二 密实度和孔隙率1 密实度 即 P D 1这说明当材料密实度越大 空隙率越小 自然强度越高 吸水率越小 导热性越大 2 孔隙率 三 填充率 空隙率1 空隙率 散粒材料颗粒间的孔隙体积与堆积总体积的比例 2 填充率 散粒颗粒堆积体积中被颗粒体积填充的程度 同样 性质 散粒的填充率和空隙率大小反映了散粒材料的填充程度 1 2材料与水有关的性质一 材料的亲水性和憎水性亲水性材料 水被材料吸附 憎水性材料 材料表面不可湿润 二 材料的吸水性和吸湿性1 吸水性定义 材料与水接触时其毛细管会吸收水分 特点 材料吸水以后对材料性能会产生一定的影响 如体积膨胀 表观密度增加 强度降低 导热性能增大 耐久性降低等2 吸湿性定义 材料在潮湿空隙中吸收水分的性质 性质 吸湿作用可逆 随空气湿度 温度的变化而发生变化 3 含水率 吸水率和平衡含水率 含水率定义 材料所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比计算式 吸水率定义 材料在水中吸收水分的能力 计算式 质量吸水率 体积吸水率 性质 吸水率是个特定值 反映了材料的亲水性 开口空隙率和空隙特征 3 平衡含水率定义 材料的吸湿与空气湿度达到平衡时的含水率 性质 对于多孔材料 吸湿后的平衡含水率随外界条件变化较大 材料的性能也会发生变化的 三 材料的耐水性定义 材料长期在水作用下保持原有性质 不发生破坏 强度也不显著降低 的能力称为耐水性 用软化系数表示 计算式 材料的软化系数在0 1之间波动 因为材料吸水 水分渗入后 材料内部颗料间的结合力减弱 软化了材料中的不耐水成分 致使材料强度降低 所以材料处于同一条件时 一般而言吸水后的强度比干燥状态下的强度低 软化系数越小 材料吸水饱和后强度降低越多 耐水性越差 对重要工程及长期浸泡或潮湿环境下的材料 要求软化系数不低于0 85 0 90 通常把软化系数大于0 85的材料称为耐水材料 四 抗渗性定义 材料抵抗压力水渗透的性质 计算式 性质 渗透系数越小 材料的抗渗性能越好 抗渗等级越高 抗渗性能越好 五 抗冻性定义 材料在水饱和状态下 能经受多次冻融循环作用而不破坏 也不严重降低强度的性质 材料的抗冻性用抗冻等级表示 抗冻等级是以规定的试件 在规定的试验条件下 测得其强度降低不超过规定值 并无明显损坏和剥落时所能经受的冻融循环次数来确定 1 3材料的力学性质一 强度1 定义指在外力 荷载 作用下材料抵抗破坏的能力 又称静力强度 静力试验中测定的强度 根据外力引起内应力的不同 材料的强度有 抗压 抗拉 抗剪 抗弯 2 计算式 抗压强度 抗折 弯 强度 简支梁 集中荷载 抗折 弯 强度 两支点间三分点作用 二 变形性能弹性 当撤去外力或外力恢复到原状态 材料能够完全恢复原来形状的性质 塑性 当撤去外力或外力恢复到原状态 材料仍保持变形后的形状和尺寸 并不产生裂缝的性质 徐变 随时间缓慢增长的不可恢复的变形称徐变 脆性 破坏前无明显变形而突然破坏的性质 抗压不抗拉 韧性 在外力作用下 能够吸收较大能量 产生一定的变形而不致破坏 硬度 抵抗刻划或压入其表面的能力 通常有刻划法 回弹法和压入法 刻划法 用于矿物材料的测定 以滑石 石膏 方解石 萤石等 回弹法 测定砼表面硬度 再推算混凝土强度 压入法 用于测定金属材料 塑料 橡胶等的硬度 布氏 洛氏 维氏 耐磨性 材料表面抵抗磨损的能力 材料的耐久性 材料在使用过程中抵抗各种内在或外部破坏因素的作用 保持其原有性能 不变质 不破坏的性质称为耐抗性 第三章无机胶凝材料 3 1石灰见火石灰 CaCO3未完全分解过火石灰 表面存在一层熔融物 熟化很慢 MgCO3 MgO钙质石灰Mg 5 镁质石灰MgO 5 生石灰 粉 CaO熟石灰 消石灰 Ca OH 2石灰膏 石灰浆Ca OH 2 3 4倍水 石灰的熟化与硬化 3 2水硬性胶凝材料水泥是一种细磨材料 加入适量水后成为塑性浆体 既能在空气中硬化 又能在水中硬化 并能把砂 石等材料牢固地粘结在一起 形成坚固的石状体的水硬性胶凝材料 一 水泥的发展史二 水泥分类通用水泥硅酸盐水泥专用水泥铝酸盐水泥特性水泥硫 铁 铝酸盐水泥 硅酸盐水泥分两种类型 不掺加混合材料的称 型硅酸盐水泥 代号P I 在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺加不超过质量5 石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称 型硅酸盐水泥 代号P II 普通硅酸盐水泥P O矿渣硅酸盐水泥P O火山灰质硅酸盐水泥P P粉煤灰硅酸盐水泥P F复合硅酸盐水泥P C 水泥的生产 硅酸盐水泥生产原料原料 石灰质原料主要提供 粘土质原料主要提供 3 校正原料铁粉和矿化剂 原料 生料 主要化学成分 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3生产工艺 二磨一烧石灰石 磨细1450 粘土 生料 熟料 铁矿粉 石膏 硅酸盐水泥生产工艺概述1 把几种原材料按适当比例配合在磨机中磨成生料 2 将制备好的生料入窑进行煅烧 至 左右生成以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥 熟料 3 为调节水泥的凝结速度 在烧成的熟料中加入质量 左右的石膏共同磨细 即为硅酸盐水泥 因此 硅酸盐水泥生产工艺概括起来为 两磨一烧 3 硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成 硅酸三钙 简式为 硅酸二钙 简式为 铝酸三钙 简式为 铁铝酸四钙 简式为 水泥生料煅烧成熟料的物理化学变化的过程 1 干燥带 100水分蒸发 温度 度 作用 2 预热带 600有机物燃烧和高岭土的脱水 3 分解带 900石灰石分解 CaO和SiO2Al2O3发生固态反应 4 煅烧带1100CaO Al2O3 CaO Al2O32CaO SiO2 2CaO SiO23CaO Al2O3 3CaO Al2O3 5 烧结带1450烧结 熔融 得熟料 硅酸盐水泥的凝结硬化过程 1 初始反应期 水泥熟料颗粒初始水解和水化 约5 10min 放热7J g h 2 潜伏期 水化物薄膜围绕水泥颗粒成长变厚 约1 2h 放热4J g h 3 凝结期 膜层破裂 水泥颗粒进一步水化 约6h 放热20J g h 4 硬化期 水化物进一步发展 填充毛细孔 约6h 若干年 凝结硬化机理小结水泥熟料水化生成紧密 相互交结的水化物体系而凝聚产生强度硬化水泥石由水化物 未水化水泥熟料颗粒 水及孔隙所组成 水泥熟料颗粒初始水解和水化 硅酸三钙 C3S H2O 3CaO 2SiO2 3H2O Ca OH 2水化硅酸钙 硅酸二钙 C2S H2O 水化硅酸钙 Ca OH 2 铝酸三钙 在纯水中 C3A H2O C4AH13 C4AH19 C3AH6 水泥瞬凝的原因 水化铝酸钙在石膏溶液中 C3A Ca OH 2 H2O C4AH13C4AH13 CaSO4 2H2O H2O 3CaO Al2O3 3CaSO4 32H2O三硫型水化铝酸钙 钙矾石 当石膏耗尽后 C4AH13 钙矾石 3CaO Al2O3 CaSO4 12H2O单硫型水化硫铝酸钙 水泥熟料颗粒初始水解和水化 铁铝酸四钙 在纯水中 C4AF H2O C4AH13 C4FH13水化铝酸四钙水化铁酸四钙 缩写C4 A F H13在石膏溶液中 C4AF Ca OH 2 H2O C4 A F H13C4 A F H13 CaSO4 2H2O H2O 3CaO Al2O3 Fe2O3 3CaSO4 32H2O三硫型水化铁铝酸钙当石膏耗尽后 同铝酸三钙 生成单硫型水化硫铁铝酸钙 水泥水化小结 图2 4水泥的凝结硬化过程示意图 硅酸盐水泥熟料中这四种矿物组成的水化特性矿物组成对水泥性能的影响 矿物组成对水泥性能的影响以上是单个矿物组成的性能 水泥是几种熟料矿物的混合物 改变熟料矿物成分间的比例 水泥的性质即发生相应的变化 例如提高硅酸三钙的含量 可以制得高强水泥 又如降低铝酸三钙和硅酸三钙含量 提高硅酸二钙含量 可制得水化热低的水泥 如大坝用水泥 提高铁铝酸四钙含量 可获得抗折强度较高的水泥 如道路水泥 水泥石的结构 非均质凝聚体固 液 气三相共存 1 未水化的水泥颗粒 2 水化产物 C S H凝胶 CH结晶 Aft Afm CFH 3 孔隙 凝胶孔 毛细孔 气孔影响水泥石结构的因素 水化程度 水灰比影响水泥凝结硬化的因素 1 内因 水泥细度 矿物组成 水灰比 2 养护条件 温度 湿度 3 石膏掺量 瞬凝 假凝 水泥的主要技术性质技术标准 GB175 20071 细度 2 标准稠度 3 凝结时间 4 体积安定性 5 强度 6 水化热 碱含量 1 细度细度是指水泥颗粒粗细的程度 细度愈细 水泥与水起反应的面积愈大 水化速度愈快并较完全 实践表明 细度提高 可使水泥混凝土的强度提高 工作性得到改善 但是 水泥细度提高 在空气中的硬化收缩也较大 使水泥发生裂缝的可能性增加 因此 对水泥细度必须予以合理控制 指标 比表面积法 m2 kg 筛析法 80 m方孔筛上的筛余量百分率 2 水泥净浆标准稠度为使水泥凝结时间和安定性的测定结果具有可比性 在此两项测定时必须采用标准稠度的水泥净浆 我国国标规定 水泥净浆稠度是采用标准维卡仪测定的 以试杆沉入净浆距底板 时的稠度为 标准稠度 此时的用水量为标准稠度用水量 3 凝结时间凝结时间是水泥从加水开始 到水泥浆失去可塑性所需的时间 凝结时间分为初凝时间和终凝时间 初凝时间是从水泥加水到水泥浆开始失去塑性的时间 终凝时间是水泥加水到水泥浆完全失去塑性并开始产生强度的时间 水泥的凝结时间对水泥混凝土的施工有重要意义 如果凝结过快 混凝土会很快失去流动性 以致无法浇筑 所以初凝时间不宜过短 以便有足够的时间在初凝之前完成混凝土各工序的施工操作 但终凝时间又不宜太迟 以便混凝土在浇捣完毕后 尽早完成凝结硬化 我国现行国标 2007 规定 硅酸盐水泥初凝时间不得早于 终凝时间不得迟于 普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于 终凝时间不得迟于 4 体积安定性水泥硬化后体积变化的均匀性称为水泥体积安定性 水泥与水拌制成的水泥浆体 在凝结硬化过程中 一般都会发生体积变化 如果这种变化是发生在凝结硬化过程中 则对建筑物的质量并没有什么影响 但是 在水泥硬化后若产生不均匀的体积变化 将使混凝土产生膨胀裂缝 降低使用质量 甚至引起严重事故 这即是水泥体积安定性不良 体积安定性不良的原因 一般是由于熟料中所含的游离氧化钙过多 也可能是熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入的石膏过多 致使水泥已经凝结硬化后 甚至已经应用于结构物中 这些成分继续水化 体积膨胀 引起不均匀的体积膨胀 造成水泥石开裂 测定及保证措施 游离氧化钙 沸煮法 雷氏夹 试饼法 游离氧化镁 压蒸法或限制含量SO3 限制含量 干缩率和磨损量 1 干缩性 抗裂 抗渗 抗冻 抗腐蚀 矿物组成 C3A 干缩性 C4AF 收缩量 抗裂性最好 细度 干缩性 2 耐磨性 熟料矿物 C4AF C3S C3A 耐磨性 抗冲击性及各类强度 抗压强度 耐磨性 强度强度是水泥技术要求中最基本的指标 也是水泥的重要技术性质之一 水泥的强度除了与水泥本身的性质 如熟料的矿物组成 细度等 有关外 并与水灰比 试件制作方法 养护条件和时间等有关 强度试验条件 水泥 标准砂 1 3 水灰比 0 5 试件4 4 16 标准养护 测定3d与28d抗压强度与抗折强度 型号 早强型R和普通型 根据3d强度 强度等级 硅酸盐水泥 42 5 42 5R 52 5 52 6R 62 5 62 5R普通水泥 32 5 32 5R 42 5 42 5R 52 5 52 6R影响强度等级因素 熟料矿物C3S C2S 强度 细度大 水化反应快并充分 强度高 硅酸盐水泥各龄期强度值 GB175 1999 我国现行国家标准 GB175 2007 规定 凡氧化镁 三氧化硫 初凝时间 安定性中的任一项不符合标准规定 均为废品 凡细度 终凝时间 不溶物和烧失量中的任一项不符合标准规定或混合材料掺加量超过最大限量 或强度低于商品标号规定的指标时 称为不合格品 废品水泥在工程中严禁使用 硅酸盐水泥硬化后 在某些腐蚀性液体或气体介质中 会逐渐受到腐蚀 导致强度降低 甚至破坏 水泥石的腐蚀与防止 1 软水的侵蚀软水的定义 HCO3 甚少腐蚀原因 1 Ca OH 2的溶解与流失2 流动水及压力水3 易分解的水化产物腐蚀结果 水泥石结构的破坏2 盐类的腐蚀 1 硫酸盐 2 镁盐 腐蚀结果 产生体积膨胀性产物 AFt 产生易溶于水的产物 CaCl2 产生松软而无胶凝性的产物 Mg OH 2 3 酸类的腐蚀 1 碳酸腐蚀 2 一般酸的腐蚀 4 强碱腐蚀强碱与水化铝酸钙反应在强碱浸泡后 会与空气中的碳酸反应5 腐蚀的防治措施 1 根据工程所处的环境特点 选择合适的水泥品种 2 提高水泥石的密实程度 3 表面防护处理 水泥混合材料及其特性 混合材料 改善水泥性质 降低水化热 提高防腐性能 调节水泥标号提高水泥产量 节约水泥原料 如 天然砂砾火山灰或工业废渣 矿渣 炉渣 粉煤灰 等 活性混合材料 活性 能与碱水溶液和硫酸盐溶液反应 生成水硬性化合物粒化高炉矿渣 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 含量 90 火山灰质混合材料 活性SiO2和活性Al2O3粉煤灰 SiO2和Al2O3 含量 60 非活性混合材料 品种 磨细石英砂 石灰石 粘土 慢冷矿渣等掺加目的 调节水泥标号 提高产量 降低水化热 石膏 CaSO4 2H2O 掺量 3 5 作用 缓凝 调节凝结速度水泥中的有害物质游离氧化钙f CaO 氧化镁f MgO三氧化硫SO3碱含量 碱 集料反应 掺混合材料水泥的凝结硬化过程 1 反应条件 具有活性物质 活性SiO2和活性Al2O 具有活性激发剂 激发活性材料潜在活性的物质Ca OH 2溶液 碱性激发剂 CaSO4 2H2O溶液 硫酸盐激发剂 2 反应机理 二次反应 又称火山灰反应 SiO2 Ca OH 2 H2O CaOSiO2 mH2O不定型水化硅酸钙 凝胶 Al2O3 Ca OH 2 H2O CaOAl2O3 nH2O不定型水化铝酸钙 凝胶 Al2O3 CaSO4 2H2O 水化硫铝酸钙 钙矾石 3 对水泥性质的影响 水化速度慢 早期强度低 后期强度发展 化学稳定性较高 抗腐蚀 淡水 硫酸盐 水化热低 适应大体积工程 常用硅酸盐水泥品种 1 硅酸盐水泥P I P II 硅酸盐水泥熟料 0 5 混合材 石膏2 普通硅酸盐水泥P O 硅酸盐水泥熟料 6 15 混合材 石膏3 矿渣硅酸盐水泥P S 水泥熟料 20 70 粒化高炉矿渣 石膏4 火山灰质硅酸盐水泥P P 水泥熟料 20 50 火山灰质材料 石膏5 粉煤灰硅酸盐水泥P F 水泥熟料 20 40 粉煤灰 石膏6 道路硅酸盐水泥 道路硅酸盐水泥熟料 0 10 活性混合材 石膏 2 掺混合材料硅酸盐水泥性能1 凝结硬化较慢 水化热较小 早期强度较低 但后期强度增长快 2 对环境温度 湿度条件较敏感 适合于湿热养护 3 抗软水 硫酸盐腐蚀能力较强 抗碳化能力较差 4 抗冻性 耐磨性较差 掺混合材料水泥各自的特点矿渣水泥 耐热性较好 保水性较差 泌水性较大 抗渗性 抗干湿循环较差 干缩大 易开裂火山灰水泥 在潮湿或水中养护时 密实度 抗渗性较好 但不宜用于干热环境 抗硫酸盐腐蚀能力与掺入的混合材料种类有关粉煤灰水泥 干缩小 抗裂性较高 其它品种水泥高铝水泥凡以铝酸钙为主 氧化铝含量约 的熟料 经磨细而得的水硬性胶凝材料称为高铝水泥 又名矾土水泥 工程应用 高铝水泥的特点是早期强度增长快 强度高 主要用于紧急抢修和早期强度要求高的工程 高铝水泥的缺点是后期强度倒缩 在使用 年后高铝水泥混凝土的强度只有早期强度的一半左右 高铝水泥不宜作结构工程 它的使用温度不宜超过 如有蒸汽养护不宜超过 不得与其它品种水泥混合使用 膨胀水泥膨胀水泥是硬化过程中不产生收缩 而具有一定膨胀性能的水泥 工程应用 膨胀水泥常用于基础底板 水泥混凝土路面 机场道面或桥梁修补混凝土 此外用于防止渗漏 修补裂缝及管道接头等工程 白色和彩色硅酸盐水泥白色水泥的主要矿物组成仍是硅酸盐 只是水泥中着色物质 氧化铁 氧化锰 氧化钛 氧化铬等 的含量极少 生产彩色硅酸盐水泥有三种方法 1 在水泥生料中混入着色物质 烧成彩色熟料再粉磨成彩色水泥 2 将白水泥熟料或硅酸盐水泥熟料 适量石膏和碱性着色物质共同磨细制成彩色水泥 3 将干燥状态的着色物质掺入白色水泥或硅酸盐水泥中 白色和彩色水泥在装饰工程中 常用于配制各类彩色水泥浆 砂浆和混凝土 用以制造各种水磨石 水刷石 等饰面及雕塑和装饰部件等制品 道路硅酸盐水泥以适当成分的生料烧至部分熔融 所得以硅酸钙为主要成分和较多量的铁铝酸钙的硅酸盐水泥熟料称为道路硅酸盐水泥熟料 由道路硅酸盐水泥熟料 0 10 活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料 称为道路硅酸盐水泥 简称道路水泥 工程应用 道路水泥是一种强度高 特别是抗折强度高 耐磨性好 干缩性小 抗冲击性好 抗冻性 抗硫酸性比较好的专用水泥 它适用于道路路面 机场跑道道面 城市广场等工程 由于道路水泥具有干缩性小 耐磨 抗冲击等特性 可减少水泥混疑土路面的裂缝和磨耗等病害 减少维修 延长路面使用年限 因而可获得显著的社会效益和经济效益 3 4水泥取样方法和检验一 执行标准1 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 GB175 2007 2 矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥 GB1344 1999 3 复合硅酸盐水泥 GB12958 1999 二 测试项目1 水泥胶砂强度 包括抗压强度和抗折强度2 水泥安定性3 凝结时间 三 取样数量和取样方法检查数量 按同一厂家 同一等级 同一品种 同一批号且连续进场的水泥 袋装不超过200t为一批 散装不超过500t为一批 每批抽样不少于一次 检查产品合格证 出厂检验报告和进场复验报告 取样方法 水泥试样必须在同一批号不同部位处等量采集 取样试点至少在20点以上 经混合均匀用防潮容器包装 重量不少于12kg 四 试验结果判定1 水泥强度水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分 参见P29表2 5 表2 6 表2 7 2 凝结时间初凝时间不得早于45min 终凝时间不迟于6 5h 小于5 掺量的硅酸盐水泥 或者是10h 其他水泥 3 安定性沸煮法检验必须合格 试饼法 沸煮后无裂缝 无弯曲为合格 雷氏法 平均值小于5mm为合格 有争议时以雷氏法为准 4 结果判定不合格水泥判定 1 凡细度 终凝时间 不溶物和烧失量中任一项指标不符合规定 或混合料掺入量超过最大限量和强度低于商品强度等级指标时的水泥为不合格水泥 2 当水泥包装标识 品种 强度等级 厂家等 不全的水泥也属于不合格水泥 废品水泥判定 凡游离氧化镁 三氧化硫 初凝时间 安定性中任一项指标不符合相关规定的水泥均为废品水泥 五 常用硅酸盐水泥技术要求P30表2 9 第四章砂石材料4 1集料的技术性质1 分类粒径4 75mm以下的骨料称为细骨料 俗称砂 砂按产源分为天然砂 人工砂两类 天然砂是由自然风化 水流搬运和分选 堆积形成的 粒径小于4 75mm的岩石颗粒 但不包括软质岩 风化岩石的颗粒 天然砂包括河砂 湖砂 山砂和淡化海砂 人工砂是经除土处理的机制砂 混合砂的统称 粒径大于4 75mm的骨料称为粗骨料 俗称石 常用的有碎石及卵石两种 碎石是天然岩石或岩石经机械破碎 筛分制成的 粒径大于4 75mm的岩石颗粒 卵石是由自然风化 水流搬运和分选 堆积而成的 粒径大于4 75mm的岩石颗粒 卵石和碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径2 4倍者为针状颗粒 厚度小于平均粒径0 4倍者为片状颗粒 平均粒径指该粒级上 下限粒径的平均值 建筑用卵石 碎石应满足国家标准GB T14685 2001 建筑用卵石 碎石 的技术要求 2 细集料的颗粒级配和粗细程度颗粒级配是指粒径大小不同的集料相互搭配的情况 良好的级配应当能使骨料的空隙率和总表面积均较小 从而不仅使所需水泥浆量较少 而且还可以提高混凝土的密实度 强渡及其它性能 砂 卵石和碎石的颗粒级配应符合国家标准GB T14684 2001 建筑用砂 的技术要求 细度模数是衡量砂粗细程度的指标 细度模数愈大 表示砂愈粗 其表示式为 砂的粗细程度按细度模数Mx分为粗 中 细三级 其范围应符合以下规定 粗砂 Mx 3 7 3 1 中砂 Mx 3 0 2 3 细砂 Mx 2 2 1 6 配制混凝土时应优先采用 区砂 当采用 区砂时 应提高砂率 并保持足够的水泥用量 以满足混凝土的各易性 当采用 区砂时 宜适当降低砂率 以保证混凝土的强度 3 粗集料的颗粒级配1 最大粒径粗骨料中公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径 当骨料粒径增大时 其比表面积随之减小 因此 保证一定厚度润滑层所需的水泥浆或砂浆的数量也相应减少 所以粗骨料的最大粒径应在条件许可下 尽量选用得大些 由试验研究证明 最佳的最大粒径取决于混凝土的水泥用量 在水泥用量少的混凝土中 每lm3混凝土的水泥用量 170kg 采用大骨料是有利的 在普通配合比的结构混凝土中 骨料粒径大于40mm并没有好处 骨料最大粒径还受结构型式和配筋疏密限制 石子粒径过大 对运输和搅拌都不方便 2 级配石子级配好坏对节约水泥和保证混凝土具有良好的和易性有很大关系 特别是拌制高强度混凝土 石子级配更为重要 石子的级配也通过筛分试验来确定 石子的标准筛有孔径为2 36 4 75 9 5 16 0 19 0 26 5 31 5 37 5 53 0 63 0 75 0及90mm等12个筛子 普通混凝土用碎石或卵石的颗粒级配应符合表3 6的规定 试样筛分所需筛号 应按表3 6中规定的级配要求选用 分计筛余百分率和累计筛余百分率计算均与砂的相同 2 有害杂质含量骨料除不应混有草根 树叶 树枝 塑料 煤块 炉渣等杂物外 对卵石和碎石中的有机物 硫化物及硫酸盐 砂中的云母 轻物质 氯化物作出限制 硫化物 硫酸盐 有机物及云母等对水泥石有腐蚀作用 会降低混凝土的耐久性 云母及轻物质 表观密度小于2000kg m3 它们本身强度低 与水泥石黏结不牢 因而会降低混凝土强度及耐久性 氯离子对钢筋有腐蚀作用 当采用海砂配制钢筋混凝土时 海砂中氯离子含量不应大于0 06 以干砂的质量计 对预应力混凝土 则不宜用海砂 3 坚固性砂的坚固性是指砂在气候 环境变化或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力 按标准 JGJ52 92 规定 砂的坚固性用硫酸钠溶液检验 试样经5次循环后按其质量损失评定 有抗疲劳 耐磨 抗冲击要求的混凝土用砂或有腐蚀介质作用或经常处于水位变化区的地下结构混凝土用砂 其坚固性质量损失率应小于8 4 强度粗集料在水泥混凝土中起骨架作用 应具有一定的强度 粗集料的强度可用抗压强度和压碎指标值两种方法表示 抗压强度是指集料制成的边长为50mm的立方体 或直径与高度均为50mm的圆柱体 试件 在饱和水状态下测定的抗压强度值 压碎指标值是指集料抵抗压碎的能力 它是反映集料强度的相对指标 在集料的抗压强度不便测定时 常用来评价集料的力学性能 粗集料的压碎指标值是一定粒径的集料试样 在规定的条件下加荷施压后 用孔径2 36mm的筛筛除被压碎的细粒 称出留在筛上的试样质量 精确至1g 按下式计算 压碎值测试仪 将9 5 13 2mm碎石分三层夯实 在0 10min加压至400kN 立即卸载 过2 36mm筛 试验集料容器 5 碱集料反应碱集料反应是指水泥 外加剂等混凝土构成物及环境中的碱与集料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应 碱集料反应包括碱 硅酸反应和碱 碳酸盐反应 骨料中若含有无定形二氧化硅等活性骨料 当混凝土中有水分存在时 它能与水泥中的碱 K2O及Na2O 起作用 产生碱 骨料反应 使混凝土发生破坏 对于重要工程混凝土使用的骨料 或者怀疑骨料中含有无定性二氧化硅可能引起碱 骨料反应时 应进行专门试验 以确定骨料是否可用 6 含泥量含泥量是指天然砂或卵石 碎石中粒径小于75 m的颗粒含量 砂中的原粒径大于1 18mm 经水浸洗 手捏后小于0 60mm的颗粒含量称为砂的泥块含量 卵石 碎石中原粒径大于4 75mm 经水浸洗 手捏后小于2 36mm的颗粒含量称为卵石 碎石的泥块含量 泥粘附在骨料的表面 防碍水泥石与骨料的粘结 降低混凝土强度 还会增加拌和水量 加大混凝土的干缩 降低抗渗性和抗冻性 泥块对混凝土性质的影响更为严重 因为它在搅拌时不易散开 7 表面特征与形状集料特别是粗集料的颗粒形状和表面特征对水泥混凝土和沥青混合料的性能有显著的影响 通常 集料颗粒有浑圆状 多棱角状 针状和片状四种类型的形状 其中 较好的是接近球体或立方体的浑圆状和多棱角状颗粒 而呈细长和扁平的针状和片状颗粒对水泥混凝土的和易性 强度和稳定性等性能有不良影响 因此 在集料中应限制针 片状颗粒的含量 集料的表面特征又称表面结构 是指集料表面的粗糙程度及孔隙特征等 集料按表面特征分为光滑的 平整的和粗糙的颗粒表面 集料的表面特征主要影响混凝土的和易性和与胶结料的粘结力 表面粗糙的集料制作的混凝土的和易性较差 但与胶结料的粘结力较强 反之 表面光滑的集料制作的混凝土的和易性较好