水泥混凝土与建筑砂浆-普通水泥混凝土的组成材料（建筑材料）

普通混凝土的组成材料混凝土的分类12混凝土的特点3混凝土的组成1.概述按表观密度分重混凝土ρ0＞2800kg/m3。普通混凝土ρ0＝2000～2800kg/m3。轻混凝土ρ0＜1950kg/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。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。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。混凝土的特点：

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 6.可充分利用工业废料作骨料或掺加料，有利于环境保护。缺点：

是自重大、抗拉强度低、脆性大、导热性强等、硬化速度慢、生产周期长、混凝土的质量受施工环节影响较大，难以精确控制。混凝土的发展方向：

一是耐久性问题，二是混凝土的发展必须走可持续发展之路。砂子水泥浆石子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——1％～5%。

外加剂、混合材料混凝土的组成：

水泥+水+天然砂+石子+掺和料和外加剂水泥+水——水泥浆（Paste）水泥浆＋砂——水泥砂浆（Mortar）水泥砂浆＋石子——混凝土（Concrete)

外加剂－Admixture

掺和料－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。砂子水泥浆石子普通混凝土的组成材料1.水泥品种

根据工程特点、所处环境条件及施工条件，进行合理选择。

强度等级

水泥强度等级应与混凝土设计强度等级相一致。

通常中低强度等级的混凝土（C60以下），水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5-2.0倍；高强度等级（大于等于C60）的混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等级的0.9-1.5倍。

但是随着混凝土强度等级的不断提高，新工艺的不断出现及高效外加剂的应用，高强度、高性能混凝土的配比要求将不受此比例限制。

普通混凝土的组成材料2.细集料(一)定义:

粒径在0.15～4.75mm之间的岩石颗粒。细骨料主要采用天然砂和人工砂。(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分类定义组成特点天然砂由自然风化、水流冲刷、堆积形成的、粒径小于4.75㎜的岩石颗粒，按生存环境分河砂、海砂、山砂等河砂、海砂长期受水流的冲刷作用，颗粒表面比较光滑，且产源较广，与水泥黏结性差，用它拌制的混凝土流动性好，但强度低。海砂中常含有贝壳碎片及可溶性盐等有害杂质，不利于混凝土结构山砂表面粗糙、棱角多，与水泥黏结性好，但含泥量和有机质含量多人工砂经人为加工处理得到的符合规格要求的细集料，通常指石料加工过程中采取真空抽吸等方法除去大部分土和细粉，或将石屑水洗得到的洁净的细集料。从广义上分类，机制砂、矿渣砂和煅烧砂都属于人工砂。机制砂由碎石及砾石经制砂机反复破碎加工至粒径小于2.36㎜的人工砂，亦称破碎砂。混合砂由天然砂、人工砂、机制砂或石屑等按一定比例混合形成的细集料的统称。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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。

Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；

Ⅱ类宜用于强度等级C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；

Ⅲ类宜用于强度等级小于C30混凝土。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75μm的颗粒含量；石粉含量是指人工砂中粒径小于75μm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600μm的颗粒含量。

天然砂的含泥量和泥块含量(GB/T14684—2011)项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类含泥量（按质量计）（%）泥块含量（按质量计）（%）0人工砂的石粉含量和泥块含量(GB/T14684—2011)砂中有害物质含量（GB/T14684—2011）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.砂的颗粒级配及粗细程度（1）颗粒级配定义：是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况。讨论与分析结论

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。（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。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。

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。150μm300μm600μm1.18mm2.36mm4.75mm9.50mm（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。标准筛标准筛集料颗粒大小、粗细粒径的划分以及进行相应的筛分实验操作时都要依靠标准筛。标准筛由一组多个不同孔径的筛子组成。根据交通行业现行的规范规定，集料即砂石材料所用的标准筛共由17个不同孔径筛子组成，相应的筛孔尺寸依次为75㎜、63㎜、53㎜、37.5㎜、31.5㎜、26.5㎜、19㎜、16㎜、13.2㎜、9.5㎜、4.75㎜、2.36㎜、1.18㎜、0.6㎜、O.3㎜、0.15㎜、0.075㎜，且筛孔形状全部为方形孔。试验步骤：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。各筛筛余量mi(g)累计筛余百分率Ai(％)m1a1A1=

a1m2a2A2=

A1+a2m3a3A3=

A2+a3m4a4A4=

A3+a4m5a5A5=

A4+a5m6a6A6=

A5+a6150μm300μm600μm1.18mm2.36mm4.75mm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％。细度模数Mx

3.7～3.1

3.0～2.32.2～1.6粗砂

中砂细砂1.5~0.7特细砂评定标准：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。筛孔尺寸1区2区3区累计筛余百分率（％）4.75mm10~010~010~02.36mm35~525~015~01.18mm65~3550~1025~0600μm85~7170~4140~16300μm95~8092~7085~55150μm100~90100~90100~90方法一：用级配区评定注：1）砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4.75mm和600μm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5％。

2）当天然砂的实际颗粒级配不符合要求时，宜采用相应的技术措施，并经实验证明能确保混凝土质量后，方允许作用。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。坚固性指标（JGJ52-2012)项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类质量损失（%，小于）88104.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

（2）人工砂人工砂采用压碎指标试验法进行检测。压碎指标(GB/T14684—2011)项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类单级最大压碎指标(%，小于)202530（2）人工砂5.碱-骨料反应当水泥或混凝土中含有较多的强碱(Na2OKa2O)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。1、砼中细骨料最常用的是（） A、山砂B、海砂C、河砂D、人工砂2、普通砼用砂的细度模数范围一般在（），以其中的中砂为宜。 A、3.7~3.1B、3.0~2.3C、2.2~1.6D、3.7~1.6普通混凝土的组成材料3.粗集料定义:

在沥青混合料中，粗集料是指粒径大于2.36㎜的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等；在水泥混凝土中，粗集料是指粒径大于4.75㎜的碎石、砾石和破碎砾石。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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。

Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；

Ⅱ类宜用于强度等级C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；

Ⅲ类宜用于强度等级小于C30混凝土。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-骨料反应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卵石、碎石中粒径小于75μm的颗粒含量；泥块含量是指卵石、碎石中粒径大于4.75mm，经水洗、手捏后小于2.36mm的颗粒含量。道理同砂子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。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（2）压碎指标值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。针状颗粒是指卵石、碎石的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者；（1）颗粒形状片状颗粒是指指卵石、碎石的厚度小于平均粒径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。针片状颗粒含量(GB/T14685—2011)项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类针、片状颗粒(按质量)(%)（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

（1）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。

（2）最大粒径

粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。从结构上考虑DM（最大粒径）≤

1/4b3/4l1/3h40mmb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DM/D≤

1∶2.51∶3

1∶3

～1：41：4～1：5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明显。卵石碎石高层建筑超高层建筑从经济上考虑普通混凝土的组成材料4.混凝土用水混凝土用水定义：混凝土拌合用水和混凝土养护用水的总称，包括：饮用水、地表水、地下水、再生水、混凝土企业设备洗刷水和海水等。项目预应力混凝土钢筋混凝土

素混凝土pH值≥5.0≥4.5≥4.5不溶物(ｍg／L)≤2000≤2000≤5000可溶物(ｍg／L)≤2000≤5000≤10000CI一(ｍg／L)≤500≤1000≤3500S042一(mg／L)≤600≤2000≤2700碱含量(rag／L)≤1500≤1500≤1500表：混凝土拌合用水水质要求

混凝土用水包括混凝土拌制用水和养护用水，拌合用水所含物质对混凝土不应产生以下有害作用： 1.影响混凝土的和易性及凝结； 2.损害混凝土强度的发展； 3.降低混凝土的耐久性，加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断；

4.污染混凝土表面；5.混凝土用掺合料

在混凝土拌和物制备时，为了节约水泥、改善混凝土性能、调节混凝土强度等级，而加人的天然的或者人造的矿物材料，统称为混凝土掺合料。

用于混凝土中的掺合料可分为活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料两大类。非活性矿物掺合料一般与水泥组分不起化学作用，或化学作用很小，如磨细石英砂、石灰石、硬矿渣之类材料。活性矿物掺合料虽然本身不水化或水化速度很慢，但能与水泥水化生成的Ca(OH)2反应，生成具有水硬性的胶凝材料。如粒化高炉矿渣，火山灰质材料、粉煤灰、硅灰等。

通常使用的掺合料多为活性矿物掺合料。活性矿物掺合料依其来源可分为天然类、人工类和工业废料类。掺合料在混凝土中的作用1、掺合料可代替部分水泥，成本低廉，经济效益显著。2、增大混凝土的后期强度。矿物细掺料中含有活性的SiO2和Al2O3，与水泥中的石膏及水泥水化生成的Ca(OH)2反应，生成生成C-S-H和C-A-H、水化硫铝酸钙。提高了