混凝土原材料性能介绍(周德元)

1、第一章工程材料的基本性质1. 材料的基本物理性质（1）密度和表观密度1）密度密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量（重量），又称比 重，即与水的密度之比。密度的计算丫二G/V式中Y密度，g/cm3；G干燥材料的质量，gV 材料在绝对密实状态下的体积，cm3o材料在绝对密实状态下的体积是指不包括材料内部孔隙在内的体 积。为测定有孔材料的绝对密实体积，应把材料磨成细粉，干燥后用 比重瓶测定其体积。2）表观密度表观密度是材料在自然状态下，单位体积的质量（重量）。表观 密度的计算式如下：Y o=G/V0式中Yo密度，g/cm3；G干燥材料的质量，gVo材料在绝对密实状态下的体积，cm3o材料在自然状

2、态下的体积是指包括内部孔隙在内的体积。材料的表观密度一般指材料在干燥状态下单位体积的质量，称为 干表观密度。当材料含水时，所得表观密度，称为湿表观密度。由于 材料含水状态的不同，如绝干（烘干至恒重）、风干（气干）、含水（未 饱和）、吸水饱和等，可分别称为干表观密度、气干表观密度、湿表 观密度、饱和表观密度等。砂、石子等散粒材料的体积按自然堆积体积计算称为堆积密度。 若以振实体积计算，则称紧密堆积密度。（2）密实度和孔隙率1）密实度密实度是材料体积内固体物质所充实的程度。密实度的计算如下: D=V/V0= Y / Y o对于绝对密实材料，因丫尸Y，故密实度D二1或100%。对于 大多数建筑材料，

3、因丫。丫，故密实度D1或DV100%。2）孔隙率孔隙率是材料体积内孔隙体积与材料总体积（自然状态体积）的 比率。计算式如下：P二（VVo） /V0=lV/V0=lYo/Y由此可见：P+D二12、材料的力学性质（1）强度材料的强度是材料在应力作用下抵抗破坏的能力。根据外力作用方式，材料强度有抗拉、抗压、抗剪、抗弯（抗折）(“(*)(d)图M 外力作用示意图%）抗拉；（6）抗压；（）拭剪；M抗弯强度等。在工程上，通常采用破坏试验法对材料的强度进行实测。材料的抗拉抗压及抗剪强度的计算式如下：R二 P/F式中R材料的极限强度，MPa；P*材料破坏时最大荷载，N;F试件受力而积，mm：材料的抗弯强度与试

4、件受力情况截面形状及支承条件有关。一 般试验方法是将条形试件（梁）放在支点上，中间作用一集中荷载。 对矩形截而的试件，抗弯强度的计算式为：R尸3 1P_ /2bh2式中Rw材料的抗弯极限强度，MPa；P身-一弯曲破坏时的最大集中荷载，N；1两支点的间距，mm；b、h分别为受弯试件截而的宽和高，mm。为便于材料的生产和使用，主要结构材料均按强度值作为划分 强度的标准。普通水泥按抗压强度和抗折强度分为32.5,32. 5R、425、 42. 5R、62.5、62. 5R；普通混凝土有 C7. 5、CIO、C15、C20、C25、 C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60 等强度等级。

5、材料的强度试验条件对测试所得数据影响很大，如试样采取法、 试件的形状和尺寸、试件的表面状况、试验机的类型、试验时加荷速 度、环境的温度和湿度，以及试验数据的取舍等，均在不同程度上影 响所得数据的代表性和精确性。第二章混凝土用砂及碎石混凝土用砂1 细度模数与级配区1.1砂按细度模数X分级粗砂：Uf=3. 73.1中砂：二3. 02. 3细砂：二2. 21.61.2砂按0. 630mm筛的筛余量分成I、II、1【三个级配区。2 质量要求中的其他主要技术指标2.1含泥量：MC30W3.0% C302.2泥块含量：MC30W1.0%C30W2.0%2.3有害杂质的限值：云母含量W2.0%轻物质含量W1

6、.0%硫化物及硫酸盐含量 W1.0%有机物含量比色法检验合格2.4氯离子含量 W0.06% ； 预应力混凝土不宜用海砂。2. 5碱活性检验主要针对重要工程的混凝土用砂二、混凝土用碎石1 级配情况与公称粒级1. 1级配情况分为连续粒级和单粒级。1. 2公称粒级连续粒级分为6个规格510、516、520、525、531.5、540mm单粒级分为5个规格1020、1631.5、2040、31.563、4080mm2 质量要求中的其他主要技术指标2.1针片状颗粒含量MC30W15% ;C30W25%.2. 2泥块含量MC30W0.5%;C30W0. 7%.2. 3压碎性指标值水成岩C55 C40W10

7、%;WC35W16%.火成岩C55 C40W13%;WC35W30%.2.4碱活性检验主要针对重要工程的混凝土用碎石三、砂石品质对混凝土性能的影响1、配制混凝土宜优先采用II区砂。采用【区砂时，由于砂的颗粒较粗，会 影响混凝土的和易性。采用【II区砂时，山于砂的颗粒较细，会使混凝土的强度降 低。2、砂的泥量过大，会增加混凝土的用水量。从而产生混凝土的强度降低、 收缩增大和体积不稳定等不良影响。3、砂石中的泥块含量对混凝土的抗压强度、抗渗性能和收缩性能都有不良 的影响。4、配制泵送混凝土最好能采用细度模数M尸2. 32. 7的中砂，小于0. 315nun 的颗粒1330%,并含有510%细度0.

8、 16mm以下的颗粒。另外在碎石的颗粒 形状，粒径和空隙率都要适当控制，以保证混凝土的可泵性。5、配制高强混凝土时，粗骨料应选用质地坚硬，级配良好的碎石，针片状 颗粒含量不宜大于5%o细骨料其细度模数不宜小于2. 6,含泥量不大于1. 5%o第三章外加剂及矿物掺合料一.混凝土外加剂1、外加剂按其主要使用功能分为四类：改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂和泵送剂等；调节混凝土凝结时间，硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、促凝剂和速凝剂等;改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂 等；改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。2、混凝土减水剂混凝土外加

9、剂中使用最广泛的是减水剂，在现行国家标准中，混凝土减水剂 规定了普通减水剂、高效减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂等多个品种。但实际 上搅拌站大部分使用的都是复合减水剂，其一般是由高效减水剂、缓凝剂、引气 剂和保塑剂等组份复合而成。因而具有减水、缓凝、保塑等功能。比较能满足大 流动性混凝土在使用上的要求。混凝土减水剂的技术要求有，掺外加剂混凝土性能指标和匀质性指标两个方 面。其中掺外加剂混凝土性能指标包括减水率、泌水率比、含气量、凝结时间差 抗压强度比和收缩率比等。不同品种的减水剂规定了不同的指标。匀质性指标，一般是对外加剂生产厂家，在产品质量稳定性控制上的要求。 而对用户来说，一些项LI也可作为

10、进场验收的根据，如密度（比重）和水泥净浆 流动度等。3、减水剂的选用及进场检验 选用减水剂时，最好通过实际的混凝土试验，看是否与实际使用的水泥有较好的 适应性。应从混凝土的流动性、保水性、坍落度损失、减水率和抗压强度等方面 进行比较。此外还要在掺量、性价比、以及供货商的信誉方面都有所考虑。在减 水剂进场时，应对产品的匀质性进行检验，一般是测定其比重和水泥净浆流动度 等，其结果应符合供货时商定的要求。4、外加剂与水泥的适应性不同品种或不同熟料成分的水泥对同样的减水剂，都可能表现出不同的使用 效果。一般说来，硅酸盐水泥和普通水泥比混合水泥对减水剂的适应性好，CQ 含量高或碱含量较多的水泥与减水剂的

11、适应性会差一些。二.矿物掺合料矿物掺合料是指以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成份，掺入混凝土 中能改善新拌或硕化混凝土性能的粉体材料。如粉煤灰、矿渣粉、钢渣粉、硅灰 、沸石粉和复合矿物掺合料等。其中应用最普遍的是粉煤灰和矿渣粉，而硅灰则是高强混凝土中常用的掺合料。1、粉煤灰的主要技术要求指标45 P筛筛余 W 需水量比 W烧失量 W三氧化硫 W2、矿渣粉的主要技术要求项目比表面积m2/kgI级II级III级122045951051155815333S105 级S95级S75级350350350活性指数%28dM1059575流动度比事859095三氧化硫 W4.04.04.0烧失量 W3.

12、03.03.0第四章常用水泥一、常用水泥的种类和组成、代号1、硅酸盐水泥水泥熟料+石膏+5%以下混合材P. I和P. II强度等级分为 42. 5 42. 5R 52. 5 52. 5R 62. 5 62. 5R2、普通硅酸盐水泥水泥熟料+石膏+6%-15%混合材P.O强度等级分为 32. 5 32. 5R 42. 5 42. 5R 52. 5 52. 5R3、矿渣硅酸盐水泥水泥熟料+20%-70%粒化高炉矿渣+石膏P.S强度等级分为 32. 5 32. 5R 42. 5 42. 5R 52. 5 52. 5R4、火山灰质硅酸盐水泥 水泥熟料+20%-50%火山灰质混合材+石膏P. P 强度等级分为 32. 5 32. 5R 42. 5 42. 5R 52. 5 52. 5R5、粉煤灰硅酸盐水泥水泥熟料+20%-40%粉煤灰