建筑材料混凝土概述

第四章混凝土一定义：由胶凝材料和骨料，必要时加入化学外加剂，矿物掺合料，按适当比例配合拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的复合材料。§4-1概述土木建筑工程对混凝土质量的基本要求是：具有符合设计要求的强度；具有与施工条件相适应的和易性；具有与工程环境相适应的耐久性。材料组成经济合理、生产制作节约能源。二、种类：二、种类：表观密度胶凝材料结构重混凝土：ρo≥2600kg/m3轻混凝土：ρo＜1950kg/m3普通混凝土：

1950kg/m3≤

ρo

＜2600kg/m3二、种类：表观密度胶凝材料结构二、种类：表观密度胶凝材料结构普通结构砼细粒砼大孔砼多孔砼第四章混凝土混凝土水泥浆（作用：润滑|、胶结）骨料（作用：骨架、抑制收缩）水水泥细骨料（砂）粗骨料（石）§4-2混凝土的组成材料普通混凝土（简称为混凝土）是由水泥、砂、石和水所组成，另外还常加入适量的掺合料和外加剂。在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定的和易性，便于施工。水泥浆硬化后，则将骨料胶结为一个坚实的整体。第四章混凝土一、水泥：在混凝土中起润滑（硬化前）和胶结（硬化后）作用。１、水泥品种的选择：根据工程特点、所处环境及设计、施工要求，选择适当品种水泥。２、水泥强度等级的选择：水泥强度等级应与混凝土强度等级相对应，高强度等级混凝土选用高强度等级水泥，低强度等级混凝土选用低强度等级水泥。

§4-2混凝土的组成材料经验证明，一般水泥强度等级与砼强度等级之比约为1.5~2.0，高强度砼可取0.9~1.5。第四章混凝土§4-2混凝土的组成材料二、细骨料（砂）：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（砂）称为细骨料。其作用是填充粗骨料空隙，减少水泥浆干缩。１、有害物质及含量：第四章混凝土§4-2混凝土的组成材料二、细骨料（砂）：２、颗粒级配、粗细程度⑴颗粒级配：不同粒径的砂互相搭配的情况。⑵粗细程度：指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度。砂粒偏粗节约水泥，但混凝土拌合物和易性差。反之，和易性好经济性差。（a）（b）显然，图（a）和图（b）比较，图（b）中的骨料更密实，是合理的颗粒级配。所以，级配反映砂的空隙率的大小。⑶颗粒级配、粗细程度的评定指标：级配曲线、细度模数

砂的颗粒级配和粗细程度，常用筛分析的方法进行测定。用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。筛分析试验的试验及数据处理过程：称料（烘干砂５００克）——筛分（砂分析筛）——称量（天平）——数据处理——计算细度模数——判断粗细程度

绘制级配曲线——判断颗粒级配第四章混凝土§4-2混凝土的组成材料筛分析的方法，是用一套孔径（净尺寸）为9.50、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15㎜的标准筛，将500g的干砂试样由粗到细依次过筛，然后称得各筛余留在各个筛上的砂的重量，并计算出各筛上的分计筛余百分率ai及累计筛余百分率Ａi（各个筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和）。细度模数的计算公式为：式中 ai-----分计筛余百分率，即该号筛的筛余量除以试样总量；Ａi---累计筛余百分率，即该号筛与大于该号各筛分计筛余百分率之和。第四章混凝土§4-2混凝土的组成材料细度模数（Ｍx）愈大，表示砂愈粗，砂的细度模数范围一般为3.7～0.7，其中Ｍx在3.7～3.１为粗砂，Ｍx在３.0～2.3为中砂，Ｍx在2.2～1.6为细砂，Ｍx在1.5～0.7为特细砂。普通混凝土用砂的细度模数一般.在2.2～3.2之间较为适宜。国家规范将细度模数为3.7～1.6的普通混凝土用砂，以0.60㎜筛孔的累计筛余量分成三个级配区，普通混凝土用砂的筛分曲线必须包容在三个级配曲线区域中的任一个区域以内。第四章混凝土§4-2混凝土的组成材料建筑材料讲稿建筑材料讲稿第四章混凝土§4-2混凝土的组成材料二、细骨料（砂）：3．颗粒形状及表面持征·细骨料的颗粒形状及表面待征会影响其与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性。山砂的颗粒多具有棱角，表面租糙，与水泥粘结较好，用它拌制的混凝土强度较高，但拌合物的流动性较差；河砂、海砂，其颗粒多呈圆形，表面光滑，与水泥的粘结较差，用来拌制混凝土，混凝土的强度则较低，但拌合物的流动性较好。第四章混凝土§4-2混凝土的组成材料二、细骨料（砂）：活性碱砂中不应含有活性氧化硅，因为砂中含有的活性氧化硅，能与水泥中的碱分（Ｋ2Ｏ及Ｎａ2Ｏ）起作用，产生碱骨料反应，使混凝土发生膨胀开裂。第四章混凝土§4-2混凝土的组成材料三、粗骨料（卵石和碎石）粒径大于4.75ｍｍ的骨料为粗骨料。3.1最大粒径、颗粒级配（1）石子最大粒径（Dmax）石子各粒级的公称上限粒径称为这种石子的最大粒径。石子的最大粒径增大，则相同质量石子的总表面积减小，混凝土中包裹石子所需水泥浆体积减少，即混凝土用水量和水泥用量都可减少。在一定的范围内，石子最大粒径增大，可因用水量的减少提高混凝土的强度。然而石子最大粒径（Dmax）过大时，则由于骨料与水泥砂浆粘结面积下降等原因造成混凝土的强度下降。同时，最大粒径的选用，要受结构上诸因素和施工条件等方面的限制。规范规定：混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构物最小断面的短边长度的１／４；不得大于钢筋最小净距的３／４。第四章混凝土§4-2混凝土的组成材料三、粗骨料（卵石和碎石）（2）颗粒级配粗骨料的级配原理和要求与细骨料基本相同。级配试验采用筛分法测定，即用2.36、4.75、9.5、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和90ｍｍ等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。石子的颗粒级配可分为连续级配和间断级配。连续级配是石子粒级呈连续性，即颗粒由小到大，每级石子占一定比例。用连续级配的骨料配制的混凝土混合料，和易性较好，不易发生离析现象。连续级配是工程上最常用的级配。间断级配也称单粒级级配。间断级配是人为地剔除骨料中某些粒级颗粒，从而使骨料级配不连续，大骨料空隙由小几倍的小粒径颗粒填充，以降低石子的空隙率。由间断级配制成的混凝土，可以节约水泥。由于其颗粒粒径相差较大，混凝土混合物容易产生离析现象，导致施工困难。第四章混凝土§4-2混凝土的组成材料三、粗骨料（卵石和碎石）

3.2粗骨料的强度及坚固性（1）粗骨料的强度粗骨料的强度采用岩石立方体强度或粒状石子的压碎指标来表示。岩石立方强度试验，是用母岩制成5×5×5㎝立方体，或直径与高度均为5㎝的圆柱体试样，浸泡水中４８ｈ，待吸水饱和后进行抗压试验。石子抗压强度与设计要求的混凝土强度等级之比，不应低于1.5。压碎指标是将一定重量气干状态下10～20ｍｍ的石子装入一定规格的金属圆桶内，在试验机上施加荷载到200ｋＮ，卸荷后称取试样质量（ｍ0），再用孔径为2.36ｍｍ的筛子筛除被压碎的细粒，称取试样的筛余量（m1）第四章喇混凝土§4-2混凝土卡的组成到材料三、粗骨料（卵石和垂碎石）（2）骨料滩的坚固昨性骨料的道坚固性愿是指在苍气候、独外力和百其他物企理力学衣因素作鞭用（如喊冻融循赤环作用爆）下骨吼料抗碎磁裂的能槽力。坚肝固性试趟验是用避硫酸钠啊溶液法鸡检验，张试样经次五次干目湿循环暂后，其否质量损县失应不叶超过规笑范的规浊定。3.3有害杂竟质粗骨料估中的有成害杂质驳主要有净：粘土伟、淤泥岂及细屑杯；硫酸怪盐及硫篇化物；衡有机物孔质；蛋猾白石及雷其他含予有活性母氧化硅工的岩石勾颗粒等咬。它们解的危害冶作用与联在细骨迎料中相葱同。各幼种有害冲杂质的宁含量都盏不应超饱出规范蔽的规定趟。3.4颗粒形状司及表面特眉征粗骨料来中的针状（颗粒旧长轴长厨度大于涉平均粒院径的２草～４倍御）和片状（厚度小切于平均粒锋径的0.4倍）颗粒膀，不仅影荣响混凝土僵的和易性呆，而且会咐使混凝土解的强度降性低。例．某批干砂500g的筛分结蓬果如下表债所列。试滨计算该砂员的细度模扯数并评定劈燕其级配建筑材料讲稿5、砂的三物理性质奴：

⑴视建密度：ρ′=2.枪6~这2.话7g/眠cm3⑵砂的含获水状态陪：同细专骨料四、拌没和用水略及养护烫用水：在拌制笑和养护恩混凝土伸用的水清中，不晌得含有辨影响水荣泥正常锹凝结与这硬化的习有害杂迟质，如推油脂、莫糖类等茂。凡是素能饮用趴的自来治水和清淋洁的天嘱然水，尤都能用惹来拌制兰和养护侵混凝土炕。污水赴、PH值小于览４的酸芹性水、齐含硫酸餐盐（按陈ＳＯ3计）超闪过水重针１％的悠水均不赔得使用定，在对换水质有忘疑问时票可将该拜水与洁场净水分帆别制成催混凝土洞试块，渡然后进颜行强度肾对比试乐验，如水果用该役水制成艘的试块段强度不丽低于洁伶净水制揪成的试娘块强度抵，就可凉用此水害来拌制其混凝土聚。海水锡中含有您硫酸盐览、镁盐冲和氯化蹈物，对物水泥石餐有侵蚀栏作用，众对钢筋舅也会造构成锈蚀标，因此甘一般不旱得用海俭水拌制画混凝土夸。建筑材料讲稿第四章怀混凝土§4-3混凝土丽的主要余技术性侵质一、混后凝土拌挽和物的稻和易性膀：1、和昨易性的烟概念：综合性质象，包括：忌流动性、办粘聚性和田保水性2、和易侄性的测定：坍落度迟试验法坍落度T（mm）用坍落屿度划分装混凝土T＜1茧0mm干硬性倦混凝土T=10～40mm低塑性甘性混凝莲土T=5挑0～90m耳m塑性性理混凝土T=1掉00～150突mm流动性酬混凝土T≥1迷60m吩m大流动店性混凝锹土五、外异加剂3、影阔响混凝刺土拌合摄物和易尺性的主兔要因素⑴水泥浆尺用量：单城位体积混丝式凝土内水蛙泥浆的质誉量。当水灰比炉不变，水多泥浆含量手越多，拌津合物流动臂性越大。⑵水泥浆仙稠度：取誉决于水灰我比（W/C塘）的大小。水泥浆稠挥度的改变慌对混凝土六的技术性悔质影响较元大，所以置，一旦混眉凝土的水任灰比确定眉，就不能名轻易改变全。混凝土巩水灰比的洒大小由混熄凝土的强挽度和耐久政性确定。⑶砂率：设混凝土努中砂占俘砂、石哥总量的羊百分率Sp=S÷（S+鸦G）合适的值砂率，愿使骨料耽的总表楼面积和腾空隙率竿均小，覆则节约军水赴泥，支混凝土咽拌合物筋的和易缝性容易盆保证，僵所以应蹲取最佳虑砂率。⑷水泥吗品种⑸砂、石办表面特征女、级配⑹外加楼剂⑺温度下、时间建筑材料讲稿第四章悬混凝土§4-陶3混凝土普的主要挺技术性怨质二、混凝筑土的强度徐：重点是断混凝土的辨抗压强度1、立烘方体抗困压强度繁：按国家标透准试验方丝式法规定，闻将混凝土壶拌合物制伸成边长1撕50mm的立方体累试件为标涉准件，在稠标准养护织条件【温武度（20份+2）℃岁，相对湿丹度90最%以上沈】下养晒护28茂天，用惑表中试隐验方法回侧得的越极限抗压强度值辰。2、立方助体抗压强趟度标准值运：用标准单方法侧霸得的抗介压强度驰总体分答布中具劳有95抗%强度延保证率的抗压强生度。3、强度帽等级：3、强队度等级贩：按立窝方体抗辜压强度雹标准值供确定的条混凝土狂强度等像级。表示方熔法：C和立方肆体抗压蛛强度标旷准值如：C7.路5，C务10，蹄C15逆，C2独0，C爷25，夹C30遍，C3搜5，C件40，保C45痰，C50，鸽C55，狡C60。粱C表示混狸凝土，礼数字表欢示立方辨体抗压鹿强度标准值。挺其中C25表示混凝统土立方体翻抗压强度默≥25MPa的保证脖率为95%谣，即立方痕体抗压强变度标准值绣为25MPa痒。混凝土疾强度等输级是混曾凝土接裙羔设计赛时强度统计算取班值的依集据。水工混凝协土往往利下用混凝土宅的后期强透度。若以韵90天、寄180天紫的强度为准林，则应注榆明龄期，吃如f90，f180。4、轴返心抗压搞强度：圣即棱柱暖体抗压微强度，夸小于立骆方体抗竖压强度架。建筑材料讲稿建筑材料讲稿二、混衣凝土的滋强度：存重点是网混凝土趋的抗压禁强度5、影桑响混凝砌土抗压共强度的万主要因雨素：⑴水泥菊标号和理水灰比混凝土强度公式：fcu=Afce（－B）CWfcu——混凝土医28天滚龄期抗弹压强度盒，Mpafce——水泥的实书际强度CW混凝土中居水泥与水任的用量比倚，即灰水励比A、B—戏—回归系迈数（经是验系数易）强度公坊式解决沙两类问晴题：已知水裹泥强度碎、水灰呢比钳估异算混凝核土28话天强度已知水怜泥强度堂、混凝识土强度细估算应遇采用的物水灰比建筑材料讲稿二、混雅凝土的帜强度：催重点是猛混凝土悬的抗压这强度5、影导响混凝缎土抗压克强度的捎主要因膜素：⑵骨料的已影响：碎伸石混凝土降强度高于朗卵石混凝洗土强度⑶外加抗剂：掺驻入外加旦剂可改粱变混凝肺土强度含及强度宿发展规炒律。⑷养护剥条件：温度：深4～4休0度，杜温度升抛高则强监度增加湿度：1秃2小时覆脖盖浇水养寻护⑸龄期：率混凝土强紧度发展与坛龄期的关卧系式大致描为：fn——n天龄期混诸凝土的抗依压强度（Mpa）f28——28天龄期环混凝土辩的抗压如强度（Mpa杰）n谅——养护龄期毙，n≥3天。⑹施工条此件：机械百拌和、振且捣均优于窝人工拌和语、振捣。⑺试验基条件：勒试件尺暮寸、试父件形状记、表面针状况、多加荷速疼度均对试验结果测有影响，视所以试验利时必须严帆格按照国算家有关试验草标准的规折定执行。fnf28=lgnlg28建筑材料讲稿第四章挺混凝土§4-工3混凝土靠的主要幸技术性擦质三、混王凝土的咱耐久性是一综钢合性质祸。指混艘凝土构飘筑物除谜要求具炭有设计丸的强度失，以保证证建筑做物能安呆全承受煮荷载外艘，还应猾具有在菊使用条慌件下抵陈抗周围患环境各壤种因素饶长期作评用的能沿力，即管耐久性胜。包括值：１、抗设冻性：斩混凝土牛在水饱垫和状态邪下，能久经受多他次冻融涉循环作用而不破撞坏，同时雁也不显著滴降低强度槽的性能。吴用抗冻等盼级（FN）表示。如：F25、麻F50２、抗爽渗性：扔指混凝卧土抵抗获压力水阻渗透的杠能力。居用抗渗等撑级表示。例如：W4、W饭6、W83、抗冲倒磨：抵抗造高速水流劫或高速含凑砂水流冲董刷破坏的晌能力。4、混插凝土的倍碳化：赴指空气椅中的CO2在湿度适概宜的条件炉下于水泥石中的Ca（O举H）2作用，生晨成碳酸钙厕和水的过程歌。碳化对拳混凝土强餐度有影响吸。5、混螺凝土的基碱骨料脊反应：建筑材料讲稿指混凝土穴中的碱和歪环境中可雷能渗入的暮碱与混凝摘土骨料（砂、茄石）中鸣的碱活抖性矿物随成分，壁在混凝猜土固化月后缓慢止发生化飘学反应，产苗生胶凝物面质因吸收酱水份后发旁生膨胀，符最终导致陪混凝土从内向外货延伸开性裂和损滑毁的现篇象。由袭于活性蛙骨料经辛搅拌后报大体上槐呈均匀分库布，所补以一旦脂发生碱蒙-骨料竿反应，忌混凝土俭内各部坊分均产远生膨胀应秤力，将热混凝土太自身胀膛裂，失恨去设计星性能，确发展严圈重的只峰能拆除，无幻玉法补救，数因而被称末为混凝土学的癌症。混凝土工麻程发生碱找-骨料反写应需要具禽有三个条糠件。首先驼是混凝土的原婆材料：水滨泥、混合剖材、外加沸剂和水中凭含碱量高消；其次是骨料箩中有相到当数量泥活性成旨分；最来后是潮殿湿环境脏，有充革分的水分或湿空拘气供应。溉所以，要荣想抑制碱餐骨料反应农须从这三轻方面考虑肠。建筑材料讲稿第四章康混凝土§4-4混凝土的疏配合比设婚计一、配合卵比设计要垃求：和易性四个满足疤强度耐久性经济性二、三笋个参数水灰比砂率单位用窃水量三、表洒示方法三：1、比蚕值法2、单位为体积材料召用量四、设计步骤初步配合案比送基准配雕合比崭最终配帜合比施工配合抽比（一）死初步配椅合比1、确狭定配制致强度2、计算亲水灰比3、确定欺用水量4、确勺定砂率5、计掩算水泥洽用量6、计算喜砂石用量7、写出拐初步配合驰比（二）险施工配泳合比1、确定澡砂石含水