建筑材料混凝土171页.pptx
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1、建筑材料 混凝土混凝土CONCRETECONCRETE|混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物,经一定时适当比例配合、拌制成拌合物,经一定时间硬化而成的人造石材。土木建筑工程对间硬化而成的人造石材。土木建筑工程对混凝土质量的基本要求是:具有符合设计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。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。材料组成经济合理、生产制作节约能源。|第一节第一节 普通混凝土的组成材料普通
2、混凝土的组成材料|普普通通混混凝凝土土(简简称称为为混混凝凝土土)是是由由水水泥泥、砂砂、石石和和水水所所组组成成,另另外外还还常常加加入入适适量量的的掺掺合合料料和和外外加加剂剂。在在混混凝凝土土中中,砂砂、石石起起骨骨架架作作用用,称称为为骨骨料料;水水泥泥与与水水形形成成水水泥泥浆浆,水水泥泥浆浆包包裹裹在在骨骨料料表表面面并并填填充充其其空空隙隙。在在硬硬化化前前,水水泥泥浆浆起起润润滑滑作作用用,赋赋予予拌拌合合物物一一定定的的和和易易性性,便便于于施施工工。水水泥泥浆浆硬硬化化后后,则则将将骨骨料料胶胶结结为为一个坚实的整体。一个坚实的整体。|1.1.水泥水泥|水水泥泥是是混混凝凝
3、土土中中最最重重要要的的组组分分。水水泥泥品品种种的的选选择择,应应当当根根据据混混凝凝土土工工程程性性质质与与特特点点,工工程程的的环环境境条条件件及及施施工工条条件件,结结合合各各种种水水泥泥特特性性进进行行合合理理的的选选择择。水水泥泥强强度度等等级级的的选选择择应应当当与与混混凝凝土土的的设设计计强强度度等等级级相相适适应应。经经验验证证明明,配配制制C30C30以以下下的的混混凝凝土土,水水泥泥强强度度等等级级为为混混凝凝土土强强度度等等级级的的1.11.11.81.8倍倍,配配制制4040以以上上的的混混凝凝土土,水水泥泥强强度度等等级级为为混混凝凝土土强强度度等等级级的的1.01
4、.01.51.5倍倍,同时宜掺入高效减水剂。同时宜掺入高效减水剂。|2.2.细骨料细骨料|由由自自然然风风化化、水水流流搬搬运运和和分分选选、堆堆积积形形成成的的、粒粒径径小小于于4.754.75的的岩岩石石颗颗粒粒(砂砂)称称为为细细骨骨料。混凝土用砂的质量技术要求分述如下。料。混凝土用砂的质量技术要求分述如下。|2.12.1砂的粗细程度与颗粒级配砂的粗细程度与颗粒级配|砂砂的的粗粗细细程程度度,是是指指不不同同粒粒径径的的砂砂粒粒,混混合合在在一一起起后后的的总总体体的的粗粗细细程程度度,通通常常有有粗粗砂砂、中中砂砂与与细细砂砂之之分分。在在相相同同用用量量条条件件下下,细细砂砂的的总总
5、表表面面积积较较大大,而而粗粗砂砂的的总总表表面面积积较较小小。在在混混凝凝土土中中,砂砂子子的的表表面面需需要要由由水水泥泥浆浆包包裹裹,砂砂子子的的总总表表面面积积愈愈大大,则则需需要要包包裹裹砂砂粒粒表表面面的的水水泥泥浆浆就就愈愈多多。因因此此,一一般般说说用用粗粗砂砂拌拌制制混混凝凝土土比比用细砂所需的水泥浆为省。用细砂所需的水泥浆为省。|砂的颗粒级配,即表示砂中大小颗砂的颗粒级配,即表示砂中大小颗粒的搭配情况。在混凝土中砂粒之粒的搭配情况。在混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充,为达间的空隙是由水泥浆所填充,为达到节约水泥和提高强度的目的,就到节约水泥和提高强度的目的,就应尽量减
6、小砂粒之间的空隙。要减应尽量减小砂粒之间的空隙。要减小砂粒间的空隙,就必须有大小不小砂粒间的空隙,就必须有大小不同的颗粒搭配。同的颗粒搭配。|因因此此,在在拌拌制制混混凝凝土土时时,砂砂的的颗颗粒粒级级配配和和粗粗细细程程度度应应同同时时考考虑虑。当当砂砂中中含含有有较较多多的的粗粗粒粒径径砂砂,并并以以适适当当的的中中粒粒径径砂砂及及少少量量细细粒粒径径砂砂填填充充其其空空隙隙,则则可可达达到到空空隙隙及及总总表表面面积积均均较较小小,这这样样的的砂砂比比较较理理想想,不不仅仅水水泥泥浆浆用用量量较较少少,而而且且还还可可提提高混凝土的密实度与强度。高混凝土的密实度与强度。|砂砂的的颗颗粒粒
7、级级配配和和粗粗细细程程度度,常常用用筛筛分分析析的的方方法法进进行行测测定定。用用级级配配区区表表示示砂砂的的颗颗粒粒级级配配,用用细细度度模模数数表表示示砂砂的的粗粗细细。筛筛分分析析的的方方法法,是是用用一一套套孔孔径径(净净尺尺寸寸)为为9.509.50、4.754.75、2.362.36、1.181.18、0.600.60、0.300.30、0.150.15的的标标准准筛筛,将将500g500g的的干干砂砂试试样样由由粗粗到到细细依依次次过过筛筛,然然后后称称得得各各筛筛余余留留在在各各个个筛筛上上的的砂砂的的重重量量,并并计计算算出出各各筛筛上上的的分分计计筛筛余余百百分分率率a
8、ai i及及累累计计筛筛余余百百分分率率i i(各各个个筛筛和和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和)。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:细度模数的计算公式为:|式中式中a ai i-分计筛余百分分计筛余百分率,即该号筛的筛余量除以试率,即该号筛的筛余量除以试样总量;样总量;|i i-累累计计筛筛余余百百分分率率,即即该该号号筛筛与与大大于于该该号号各各筛筛分分计计筛筛余余百分率之和。百分率之和。|细细度度模模数数(x x)愈愈大大,表表示示砂砂愈愈粗粗,砂砂的的细细度模数范围一般为度模数范围一般为3.73.70.70.7,其中,其中|x x在在3.7 3.7 3.3.为
9、粗砂,为粗砂,|x x在在.0.02.32.3为中砂,为中砂,|x x在在2.22.21.61.6为细砂,为细砂,|x x在在1.51.50.70.7为为特特细细砂砂。普普通通混混凝凝土土用用砂砂的的细度模数一般细度模数一般.在在2.2 2.2 3.23.2之间较为适宜。之间较为适宜。|国国家家规规范范将将细细度度模模数数为为3.7 3.7 1.61.6的的普普通通混混凝凝土土用用砂砂,以以0.600.60筛筛孔孔的的累累计计筛筛余余量量分分成成三三个个级级配配区区,如如表表4-14-1所所示示及及图图4-14-1所所示示。普普通通混混凝凝土土用用砂砂的的筛筛分分曲曲线线必必须须包包容容在在三
10、三个个级级配配曲曲线线区区域中的任一个区域以内。域中的任一个区域以内。|图图4-14-1砂的砂的1 1、2 2、3 3级配区曲线级配区曲线|例例4-4-某干砂某干砂500g500g的筛分结的筛分结果如下表所列。试计算该砂的果如下表所列。试计算该砂的细度模数并评定其级配细度模数并评定其级配|砂按技术要求分为三类:砂按技术要求分为三类:|I I类宜用于强度等级类宜用于强度等级C60C60的混凝土的混凝土|IIII类宜用于强度等级类宜用于强度等级C30C30 C60C60的混凝土及的混凝土及有抗冻抗渗或其他要求的混凝土;有抗冻抗渗或其他要求的混凝土;|IIIIII类宜用于强度等级类宜用于强度等级C3
11、0C30的混凝土和建的混凝土和建筑砂浆筑砂浆|2.22.2砂中有害杂质的含量砂中有害杂质的含量|为为保保证证混混凝凝土土的的质质量量,砂砂中中有有害害杂杂质质的的含含量量,应符合国家技术规范的规定。见表应符合国家技术规范的规定。见表4-24-2。|砂砂中中不不应应含含有有活活性性氧氧化化硅硅,因因为为砂砂中中含含有有的的活活性性氧氧化化硅硅,能能与水泥中的碱分(与水泥中的碱分(2 2及及|2 2)起起作作用用,产产生生碱碱骨骨料料反应,使混凝土发生膨胀开裂。反应,使混凝土发生膨胀开裂。|3.3.粗骨料粗骨料|粒粒径径大大于于4.754.75的的骨骨料料为为粗粗骨骨料料(卵卵石石和和碎碎石石)。
12、对对用用于于配配制制普普通通混混凝凝土土的的卵卵石石和和碎碎石有以下技术要求:石有以下技术要求:|3.13.1最大粒径、颗粒级配最大粒径、颗粒级配|(1 1)石子最大粒径()石子最大粒径(D Dmaxmax)|石石子子各各粒粒级级的的公公称称上上限限粒粒径径称称为为这这种种石石子子的的最最大大粒粒径径。石石子子的的最最大大粒粒径径增增大大,则则相相同同质质量量石石子子的的总总表表面面积积减减小小,混混凝凝土土中中包包裹裹石石子子所所需需水水泥泥浆浆体体积积减减少少,即即混混凝凝土土用用水水量量和和水水泥泥用用量量都都可可减减少少。在在一一定定的的范范围围内内,石石子子最最大大粒粒径径增增大大,
13、可可因因用用水水量量的的减减少少提提高高混混凝凝土的强度。土的强度。|然然而而石石子子最最大大粒粒径径(D Dmaxmax)过过大大时时,则则由由于于骨骨料料与与水水泥泥砂砂浆浆粘粘结结面面积积下下降降等等原原因因造造成成混混凝凝土土的的强强度度下下降降。同同时时,最最大大粒粒径径的的选选用用,要要受受结结构构上上诸诸因因素素和和施施工工条条件件等等方方面面的的限限制制。根根据据我我国国钢钢筋筋混混凝凝土土施施工工规规范范规规定定:混混凝凝土土用用粗粗骨骨料料的的最最大大粒粒径径不不得得大大于于结结构构物物最最小小断断面面的的短短边边长长度度的的;不不得得大大于于钢钢筋筋最最小小净净距距的的
14、。另另外外还还受受搅拌机以及输送管道等条件的限制。搅拌机以及输送管道等条件的限制。|(2 2)颗粒级配)颗粒级配|粗粗骨骨料料的的级级配配原原理理和和要要求求与与细细骨骨料料基基本本相相同同。级级配配试试验验采采用用筛筛分分法法测测定定,即即用用2.362.36、4.754.75、9.59.5、16.016.0、19.019.0、26.526.5、31.531.5、37.537.5、53.053.0、63.063.0、75.075.0和和9090等等十十二二种孔径的圆孔筛进行筛分。种孔径的圆孔筛进行筛分。|石石子子的的颗颗粒粒级级配配可可分分为为连连续续级级配配和和间间断断级级配配。连连续续级
15、级配配是是石石子子粒粒级级呈呈连连续续性性,即即颗颗粒粒由由小小到到大大,每每级级石石子子占占一一定定比比例例。用用连连续续级级配配的的骨骨料料配配制制的的混混凝凝土土混混合合料料,和和易易性性较较好好,不不易易发发生生离离析析现现象象。连连续续级级配是工程上最常用的级配。配是工程上最常用的级配。|间间断断级级配配也也称称单单粒粒级级级级配配。间间断断级级配配是是人人为为地地剔剔除除骨骨料料中中某某些些粒粒级级颗颗粒粒,从从而而使使骨骨料料级级配配不不连连续续,大大骨骨料料空空隙隙由由小小几几倍倍的的小小粒粒径径颗颗粒粒填填充充,以以降降低低石石子子的的空空隙隙率率。由由间间断断级级配配制制成
16、成的的混混凝凝土土,可可以以节节约约水水泥泥。由由于于其其颗颗粒粒粒粒径径相相差差较较大大,混混凝凝土土混混合合物物容容易易产产生生离析现象,导致施工困难。离析现象,导致施工困难。|石石子子颗颗粒粒级级配配范范围围应应符符合合规规范范要要求求。碎碎石石、卵卵石石的的颗颗粒粒级级配配规规格格见见表表4-3 4-3(P84(P84表表 4-6)4-6)。|3.2 3.2 粗骨料的强度及坚固性粗骨料的强度及坚固性|(1 1)粗骨料的强度)粗骨料的强度|粗粗骨骨料料的的强强度度采采用用岩岩石石立立方方体体强强度度或或粒粒状石子的压碎指标来表示。状石子的压碎指标来表示。|岩岩石石立立方方强强度度试试验验
17、,是是用用母母岩岩制制成成555555 立立方方体体,或或直直径径与与高高度度均均为为5 5的的圆圆柱柱体体试试样样,浸浸泡泡水水中中,待待吸吸水水饱饱和和后后进进行行抗抗压压试试验验。石石子子抗抗压压强强度度与与设设计计要要求求的的混混凝凝土土强强度度等等级级之之比比,不应低于不应低于1.51.5。|压压碎碎指指标标是是将将一一定定重重量量气气干干状状态态下下10102020的的石石子子装装入一定规格的金属圆桶内,在试验机上施加荷载到入一定规格的金属圆桶内,在试验机上施加荷载到 200200,卸卸荷荷后后称称取取试试样样质质量量(0 0),再再用用孔孔径径为为2.362.36的的筛筛子子筛筛
18、除除被被压压碎碎的的细细粒粒,称称取取试试样样的的筛筛余余量量(m m1 1),用下式计算压碎指标:),用下式计算压碎指标:|式中式中a a-压碎指标值,压碎指标值,%;|0 0-试样质量,试样质量,g g;|m m1 1-压碎试验后试样的筛余量,压碎试验后试样的筛余量,g g。|压碎指标值越小,骨料的强度越高。压碎指标值越小,骨料的强度越高。|(2 2)骨料的坚固性)骨料的坚固性|骨骨料料的的坚坚固固性性是是指指在在气气候候、外外力力和和其其他他物物理理力力学学因因素素作作用用(如如冻冻融融循循环环作作用用)下下骨骨料料抗抗碎碎裂裂的的能能力力。坚坚固固性性试试验验是是用用硫硫酸酸钠钠溶溶液
19、液法法检检验验,试试样样经经五五次次干干湿湿循循环环后后,其其质质量量损损失失应应不不超超过过规规范范的的规规定。定。|3.33.3有害杂质有害杂质|粗粗骨骨料料中中的的有有害害杂杂质质主主要要有有:粘粘土土、淤淤泥泥及及细细屑屑;硫硫酸酸盐盐及及硫硫化化物物;有有机机物物质质;蛋蛋白白石石及及其其他他含含有有活活性性氧氧化化硅硅的的岩岩石石颗颗粒粒等等。它它们们的的危危害害作作用用与与在在细细骨骨料料中中相相同同。各各种种有有害害杂杂质质的的含含量量都不应超出规范的规定。都不应超出规范的规定。|粗粗骨骨料料中中的的针针状状(颗颗粒粒长长轴轴长长度度大大于于平平均均粒粒径径的的倍倍)和和片片状
20、状(厚厚度度小小于于平平均均粒粒径径的的0.40.4倍倍)颗颗粒粒,不不仅仅影影响响混混凝凝土土的的和和易易性性,而而且且会会使使混混凝凝土土的的强强度度降降低低。骨骨料料中中针针状状颗颗粒粒含含量量,应符合规范中的规定。应符合规范中的规定。|水泥混凝土用粗骨料中有害杂质的含量,水泥混凝土用粗骨料中有害杂质的含量,应符合应符合GB/T14685-2001GB/T14685-2001的规定,见表的规定,见表4-44-4|3.4 3.4 骨料的饱和面干吸水率骨料的饱和面干吸水率|骨料的几种含水状态如图骨料的几种含水状态如图2 2所示。所示。|图图4 42 2骨料的含水状态骨料的含水状态 ()全干状
21、态,()全干状态,()气干状态;)气干状态;(c c)饱和面干状态()湿润状态)饱和面干状态()湿润状态|骨料的含水状况除不含水分的绝干状态以骨料的含水状况除不含水分的绝干状态以外,还有含与大气湿度平衡的水分时的气外,还有含与大气湿度平衡的水分时的气干状态;颗粒表面干燥,而颗粒内部的孔干状态;颗粒表面干燥,而颗粒内部的孔隙含水饱和的饱和面干状态;颗粒表面吸隙含水饱和的饱和面干状态;颗粒表面吸附了水的润湿状态。附了水的润湿状态。|骨料在饱和面干状态时的含水率,称为饱骨料在饱和面干状态时的含水率,称为饱和面干吸水率。当拌制混凝土时,由于骨和面干吸水率。当拌制混凝土时,由于骨料含水量的不同,将影响混
22、凝土的用水量料含水量的不同,将影响混凝土的用水量和骨料用量。计算混凝土中各项材料的配和骨料用量。计算混凝土中各项材料的配合比时,一般以干燥骨料为基准,而一些合比时,一般以干燥骨料为基准,而一些大型水利工程常以饱和面干的骨料为准。大型水利工程常以饱和面干的骨料为准。|砂砂石石骨骨料料的的这这一一特特性性,在在设设计计和和称称料料拌拌合合混混凝凝土土中中应应加加以以注注意意,并并作作相相应应调调整整。如如配配合合比比设设计计是是以以干干骨骨料料作作基基准准的的,确确定定用用水水量量时时应应考考虑虑补补充充干干骨骨料料的的吸吸水水;当当骨骨料料是是润润湿湿态态时时,确确定定用用水水量量时时又又应应考
23、考虑虑扣扣除除骨料的表面水。骨料的表面水。|4.4.混凝土拌合及养护用水混凝土拌合及养护用水|在在拌拌制制和和养养护护混混凝凝土土用用的的水水中中,不不得得含含有有影影响响水水泥泥正正常常凝凝结结与与硬硬化化的的有有害害杂杂质质,如如油油脂脂、糖糖类类等等。凡凡是是能能饮饮用用的的自自来来水水和和清清洁洁的的天天然然水水,都都能能用用来来拌拌制制和和养养护护混混凝凝土土。污污水水、PHPH值值小小于于的的酸酸性性水水、含含硫硫酸酸盐盐(按按3 3计计)超超过过水水重重的的水水均均不不得得使使用用,在在对对水水质质有有疑疑问问时时可可将将该该水水与与洁洁净净水水分分别别制制成成混混凝凝土土试试块
24、块,然然后后进进行行强强度度对对比比试试验验,如如果果用用该该水水制制成成的的试试块块强强度度不不低低于于洁洁净净水水制制成成的的试试块块强强度度,就就可可用用此此水水来来拌拌制制混混凝凝土土。海海水水中中含含有有硫硫酸酸盐盐、镁镁盐盐和和氯氯化化物物,对对水水泥泥石石有有侵侵蚀蚀作作用用,对对钢钢筋筋也也会会造造成成锈锈蚀蚀,因此一般不得用海水拌制混凝土。因此一般不得用海水拌制混凝土。|第二节第二节.普通混凝土的主要技术性质普通混凝土的主要技术性质|混混凝凝土土在在未未凝凝结结硬硬化化以以前前,称称为为混混凝凝土土拌拌合合物物。它它必必须须具具有有良良好好的的和和易易性性,便便于于施施工工,
25、以以保保证证能能获获得得良良好好的的浇浇灌灌质质量量;混混凝凝土土拌拌合合物物凝凝结结硬硬化化以以后后,应应具具有有足足够够的的强强度度,以以保保证证建建筑筑物物能能安安全全地地承承受受设设计计荷载;并应具有必要的耐久性。荷载;并应具有必要的耐久性。|1.1.混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物的和易性|1.1.1.1.和易性的概念和易性的概念|和和易易性性是是指指混混凝凝土土拌拌合合物物易易于于施施工工操操作作(拌拌合合、运运输输、浇浇灌灌、捣捣实实)并并能能获获致致质质量量均均匀匀、成成型型密密实实的的性性能能。和和易易性性是是一一项项综综合合的的技技术术性性质质,包括有流动性、粘聚性和保水性
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