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第三章 混凝土 一、混凝土的定义 混凝土是由胶凝材料、骨料和水，必要时掺入化学外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，拌制成拌合物，经硬化而成的人造石材。 二、混凝土的分类 砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。 　　水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好的工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚固的整体。 混凝土的结构 一、水泥 品种的选择 根据混凝土的工程特点或所处的环境条件，结合水泥性能，且考虑当地生产的水泥品种情况等，进行合理地选择。 强度等级的选择 原则：水泥强度等级与混凝土的设计强度等级相一致； 中低强度﹤C60时， 1.5～2.0倍； 高强混凝土≧C60时，0.9-1.5倍左右。 二、细骨料（砂） 定义 砂是指粒径在4.75mm以下的颗粒。 分类 按产源分 按技术要求分 Ⅰ类 宜用于强度等级大于C60的混凝土； Ⅱ类 用于强度等级为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的混凝土和建筑砂浆。 (2)颗粒级配 　　砂的颗粒级配是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况。 　　同样粒径的砂空隙率最大，若大颗粒间空隙由中颗粒填充，空隙率会减小，若再填充以小颗粒，空隙率更小，如图所示。 (3)砂的粗细程度与颗粒级配的评定 　　砂的粗细程度和颗粒级配，常用筛分析方法进行评定。 　　称取试样500g，将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛(附筛底)上进行筛分，然后称取各筛上的筛余量，计算各筛的分计筛余百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6及累计筛余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6，其计算关系如表.1。 筛析法： 1、砂的粗细程度及颗粒级配 在混凝土中，水泥浆是通过骨科颗粒表面来实现有效粘结的，骨料的总表面积越小，水泥越节约，所以混凝土对砂的第一个基本要求就是颗粒的总表面积要小，即砂尽可能粗。而砂颗粒间大小搭配合理，达到逐级填充，减小空隙率，以实现尽可能高的密实度，是对砂提出的又一基本要求，反映这一要求的即砂的颗粒级配。 砂的粗细程度和颗粒级配采用筛分法确定。 颗粒级配的指标 级配区：按600μm筛的累计筛余率的大小，可分为1 区、2区、3区共三个级配区。详见下页表 级配合格判定 砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内；除4.75mm和600μm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5％。 筛析法： 级配的选择 宜优先选择级配在2区的砂；当采用1区砂时，应适当提高砂率；当采用3区砂时，应适当减小砂率。 规格 砂按细度模数大小分为粗砂、中砂、细砂：粗砂 Mx =3.7～3.1；中砂 Mx =3.0～2.3；细砂 Mx =2.2～1.6。 细度模数按下式计算： 式中：Mx——细度模数； A1、A2、A3、A4、A5、A6——分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm筛的累计筛余百分率，％。 2、砂的含水状态 砂在自然状态下，往往含有一定水分，其含水状态可分为四种： （1） 全干态（烘干状态）：在100～110℃温度下烘干，内外部均不含水，达到恒重状态； （2） 气干状态（风干状态 ）：在自然环境中达到平衡含水率时的状态，表层和表面是干燥无水的； （3） 饱和面干状态（表干状态）：砂内部和表层均含水达到饱和，而表面的开口孔隙及面层却处于无水时的状态 ； （4） 湿润状态 （潮湿状态 ） 颗粒内部吸水饱和，表面附有吸附水的状态 。 砂处于潮湿状态时，因含水率不同，其堆积密度随之改变，使得砂的堆积体积也不同。在采用体积法验收、堆放及配料时，都应该注意湿砂的体积变化问题。在拌混凝土时，砂含水状态不同将会影响混凝土的拌合水量及砂的用量，在配制混凝土时规定，以干燥状态为准计算，在含水状态是应进行换算。 3.含泥量、泥块含量及石粉含量 含泥量是指粒径小于0.075mm的颗粒含量； 泥块含量是指粒径大于1.18mm，经水洗、手捏后小于600μm的颗粒含量； 石粉含量是指人工砂中粒径小于0.075mm的颗粒含量。具体指标见下页表。 泥和泥块的危害 4.有害物质含量 砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料等杂物，有害物质主要是云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物等。见下表。 三、粗骨料（石子） 定义 粒径大于4.75mm的骨料称为粗骨料。 分类 按产源分：卵石和碎石（人工石子） 按技术要求分：