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第五章 工程材料-第五章_水泥混凝土 混凝土是以胶凝材料与骨料按适当比例配合，经搅拌、成型、硬化而成的一种人造石材。按所用胶凝材料分为水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土等，本章主要介绍广为应用的水泥混凝土。本章是全书的重点。 第一节 普通混凝土的组成及基本要求 一、???? 混凝土的组成 混凝土是由水泥、水、砂和石子组成。水和水泥成为水泥浆，砂和石子为混凝土的骨料。在混凝土的组成中，骨料一般占总体积的70%-80%；水泥石约占20%-30%，其余是少量的空气。 二、???? 混凝土的基本要求 1、????????? 混凝土拌合物的和易性：混凝土拌合物必须具有与施工条件相适应的和易性。 2、????????? 强度：混凝土经养护至规定天数，应达到设计要求的强度。 3、????????? 耐久性 4、????????? 经济性 第二节 普通混凝土的组成材料 一、???? 水泥 水泥标号的选择，根据混凝土的强度要求确定，使水泥标号与混凝土强度相适应。水泥的强度约为混凝土强度的1.5-2.0倍为好。 二、???? 细骨料 粒径为5㎜以下的骨料称为细骨料，一般采用天然砂。混凝土用砂的质量要求，主要有以下几项： 1、????????? 砂的粗细程度及颗粒级配 粒径越小，总表面积越大。在混凝土中，砂的表面由水泥浆包裹，砂的总表面积越大，需要的水泥浆越多。当混凝土拌合物的流动性要求一定时，显然用粗砂比用细砂所需水泥浆为省，且硬化后水泥石含量少，可提高混凝土的密实性，但砂粒过粗，又使混凝土拌合物容易产生离析、泌水现象，影响混凝土的均匀性，所以，拌制混凝土的砂，不宜过细，也不宜过粗。 评定砂的粗细，通常用筛分析法。该法是用一套孔径为5.00、2.50、1.25、0.630、0.315、0.160㎜的标准筛，将预先通过孔径为10.0㎜筛的干砂试样500克由粗到细依次过筛，然后称量各筛上余留砂样的质量，计算出各筛上的“分计筛余百分率”和“累计筛余百分率”，计算如下： 筛孔尺寸/㎜ 分计筛余（克） 分计筛余百分率（%） 累计筛余百分率（%） 5.00 m1 a1=m1/m ?1=a1 2.50 m2 a2=m2/m ?2=a1+a2 1.25 m3 a3=m3/m ?3=a1+a3+a3 0.630 m4 a4=m4/m ?4=a1+a2+a3+a4 0.315 m5 a5=m5/m ?5=a1+a2+a3+a4+a5 0.160 m6 a6=m6/m ?6=a1+a2+a3+a4+a5+a6 砂的粗细程度，，工程上常用细度模数μf表示，其定义为： μf=（?2+?3+?4+?5+?6）-5?1/100-?1 细度模数越大，表示砂越粗。细度模数在3.7-3.1为粗砂，在3.0-2.3为中砂，在2.2-1.6为细砂。普通混凝土用砂的细度模数范围在3.7-1.6，以中砂为宜。在配制混凝土时，除了考虑砂的粗细程度外，还要考虑它的颗粒级配。砂为什么要有良好的颗粒级配呢？ 砂的颗粒级配是指粒径大小不同的砂相互搭配的情况。级配好的砂应该是粗砂空隙被细砂所填充，使砂的空隙达到尽可能小。这样不仅可以减少水泥浆量，即节约水泥，而且水泥石含量少，混凝土密实度提高，强度和耐久性加强。可见，要想减少砂粒间的空隙，就必须有良好的级配。 2、????????? 泥、泥块及有害物质 （1）泥及泥块 泥黏附在骨料的表面，防碍水泥石与骨料的黏结，降低混凝土强度，还会加大混凝土的干缩，降低混凝土的抗渗性和抗冻性。泥块在搅拌时不宜散开，对混凝土性质的影响更为严重。 （2）有害物质 砂中的有害物质主要包括硫化物、硫酸盐、有机物及云母等，能降低混凝土的强度和耐久性。 3、????????? 坚固性 必须选坚固性好的砂，不用已风化的砂。 三、???? 粗骨料 最大粒径的大小表示粗骨料的粗细程度。粗骨料最大粒径增大时，骨料总表面积减少，可减少水泥浆用量，节约水泥，且有助于提高混凝土密实度，因此，当配制中等强度以下的混凝土时，尽量采用粒径大的粗骨料。但粗骨料的最大粒径，不得大于结构截面最小尺寸的1/4，并不得大于钢筋最小净距的3/4；对混凝土实心板，最大粒径不得大于板厚的1/2，并不得超过50㎜。 四、???? 混凝土拌合及养护用水 凡能饮用的自来水及清洁的天然水都能用来养护和拌制混凝土。污水、酸性水、含硫酸盐超过1%的水均不得使用。海水一般不用来拌制混凝土。 第三节 普通混凝土拌合物的性质 混凝土的主要性质是和易性。 一、和易性 和易性是指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能。主要表现为：是否易于搅拌和卸 出；运输过程中是否分层、泌水；浇灌时是否离析；振捣时是否易于填满模型。可见，和易性是一项综合性能，包括流动性、粘聚性和保水性。