混凝土 第三节 骨料.ppt

第三节 集料（骨料） 一、定义与分类 （一）定义： 集料也称骨料，是混凝土的主要组成材料之一，在混凝土中起骨架和填充作用。 粒径在0.16～5mm者称细集料；俗称砂。 粒径大于5mm者称粗集料；俗称石子。 （二）分类及特点 1.粗集料(统称为石子) （1）碎石：由天然岩石或大卵石破碎、筛分得到； 特点：粗糙，有棱角,粘结力强。 （2）卵石：自然形成（水长期冲刷）。 特点：表面光滑、空隙率小、总表面积小， 使混凝土水泥用量少、和易性好、粘结力差。 碎石及碎石混凝土 2.细骨料 分类：按产源分为天然砂和人工砂。 天然砂：是岩石风化所形成的大小不等、由不 同矿物颗粒组成的混合物。 河砂（湖砂） 山砂 海砂 人工砂： 机制砂 混合砂 天然砂的特点 （1）山砂：山砂是从山谷或旧河床中采运而得，颗粒 多带棱角，表面粗糙，但山砂含泥和软弱颗粒、 有机物较多。 （2）河砂（湖砂）：河砂长期经流水冲洗，颗粒形状 较圆，介于海砂和山砂之间，较洁净。 （3）海砂：海砂常混有贝壳碎片且氯盐含量较高，使 用时应冲洗，氯盐和有机物不得超过国家规定。 二、集料性质 1.集料密度 2.颗粒级配与粗细程度 3.吸水率与含水率 4.强度 5.坚固性 6.有害杂质 （一）集料密度 一般石灰石堆积密度＞1350 kg/m3 紧堆密度1600-1700 kg/m3 表观密度2.7～2.9 g/cm3 意义： 1）表观密度是混凝土配比设计参数之一； 2）堆积密度是骨料贮运所需参数； 3）影响混凝土性能：如防辐射混凝土。 （二）颗粒级配与粗细程度 1.集料颗粒级配：是指集料大小颗粒的搭配，亦即各种粒径颗粒在集料中所占的比例。 意义：良好的颗粒级配可使集料总空隙率、总表面积最小。 混凝土密实； 节约水泥； 保证混凝土具有良好的和易性； 提高混凝土的强度。 骨料颗粒之间的搭配示意 2.集料粗细程度 骨料的粗细程度是指不同粒径的骨料混合在一起后的平均或总体粗细程度。 意义：粗细程度不同，总表面积不同，使所需水泥浆的用量产生差异，对混凝土经济性及拌和物的工作性有较大影响。 颗粒的粗细与总表面积示意 3 粗集料的颗粒级配与粗细程度 测试方法：粗骨料的颗粒级配是通过筛分析试验来测定。 标准筛的孔径为：2.5、5、10、16、20、25、31.5、40、50、63、80及100mm等十二个筛。筛从上到下孔径由大到小排列。 筛分后计算筛余率 分计筛余百分率：各筛上的筛余量占细集料总重的百分率。 累计筛余百分率：各个筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率相加在一起。 粗集料的连续级配和间断级配 连续级配——是按颗粒尺寸大小由小到大连续分级（5mm—Dmax）,每一级骨料都占有一定比例。配制的混凝土拌和物和易性好，不易发生离析； 间断级配——是人为剔除某些中间粒级颗粒，大颗粒的空隙直接由比它小得多的颗粒去填充，空隙率的降低比连续级配快得多，可最大限度地发挥骨料的骨架，减小水泥用量。但混凝土拌和物易产生离析现象； 单粒级——从中间某一粒径开始的粒级。宜用于组合成具有所要求级配的连续粒级，也可与连续粒级配合使用，以改善骨料级配或配成较大粒度的连续粒级。工程中不宜采用单一的单粒级配制混凝土。 粗集料的最大粒径 定义：最大粒径是指粗骨料中公称粒级的上限。 意义：对于粗集料，最大粒径对水泥混凝土性能的影响，往往比平均粗细程度的影响大，因此，在明确了级配要求后，还以最大粒径作为粗集料颗粒大小、粗细程度的表征。 最大粒径限值 《混凝土结构工程施工及验收规范》 混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋最小净距的3/4； 对于混凝土实心板，可允许采用最大粒径达1/2板厚的骨料，但最大粒径不得超过50mm； 对泵送混凝土，碎石最大粒径与输送管内径之比，宜小于或等于1：3，卵石宜小于或等于1：2.5。 4.砂的粗细程度和颗粒级配 测试方法：砂的粗细程度和颗粒级配，通常采用筛分析的方法进行测定。 用细度模数表示砂的粗细。 用级配区表示砂的级配。 （1）筛分析方法 是用一套孔径(净尺寸)为5、2.50、1.25、0.63、0.315、0.16mm的标准筛，将质量为500g的干砂试样由粗到细依次过筛