土木工程材料 教学课件 ppt 作者 程云虹 陈四利 主编 丛树民 副主编第3章 水泥混凝土.ppt

2011-09 第三章 水泥混凝土及砂浆 一、概述 混凝土是由胶凝材料、粗细骨料和水按适当比例配合，拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材。 其中，胶凝材料为水泥的混凝土称为水泥混凝土。 按所用胶凝材料分类：水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土及聚合物水泥混凝土等等； 按表观密度大小分类：重混凝土（表观密度大于2600kg/m3）、普通混凝土（表观密度为1950～2500 kg/m3）、轻混凝土（表观密度小于1950kg/m3）； 按生产方法分类：现场搅拌混凝土和预拌混凝土； 按施工工艺分类：普通浇筑混凝土、泵送混凝土、喷射混凝土及碾压混凝土等等； 按用途分类：结构混凝土、防水混凝土、耐热混凝土、防辐射混凝土、水工混凝土及道路混凝土等等。 混凝土的主要特点： 原材料来源丰富，造价低廉，混凝土中砂、石等地方材料约占80%以上，符合就地取材和经济的原则； 性能可按需要调节，即通过调整原材料种类和比例，配制不同性能的混凝土，满足不同工程的需要； 混凝土在凝结硬化前具有良好的塑性，可浇筑成各种形状和大小的构件或结构； 硬化后具有较高的强度； 硬化后具有较高的耐久性； 热膨胀系数与钢筋接近，且与钢筋有牢固的粘结力，两者结合在一起共同工作，可制成钢筋混凝土，扩大了混凝土的应用范围。 自重大，比强度小；抗拉强度低；生产周期比较长。 1.混凝土中各组成材料的作用 砂、石：骨架，抵抗水泥凝结硬化过程中产生的体积变化，增加混凝土的体积稳定性。 水泥浆（水泥+水）：硬化前——润滑；硬化后——胶结。 外加剂和掺合料：改善混凝土的某些性能。 2.水泥 根据工程的特点、部位、工程所处环境状况及施工条件，依据各种水泥的特性，合理选用水泥品种。 水泥强度等级应与混凝土的设计强度等级相适应。 3. 骨料 公称粒径小于5.00mm的骨料称为细骨料，亦称砂； 公称粒径大于5.00mm的骨料称为粗骨料，亦称石。 细骨料包括天然砂（河砂、海砂和山砂）和人工砂。 粗骨料包括卵石和碎石。 （1）泥和泥块含量 含泥量是指砂、石中公称粒径小于80μm颗粒的含量。 泥块含量是指，砂中公称粒径大于1.25mm，经水洗、手捏后变成小于630μm的颗粒的含量；石中公称粒径大于5.00mm，经水洗、手捏后变成小于2.50mm的颗粒的含量。 （2）有害物质含量 （3）坚固性 坚固性是指骨料在气候、环境变化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。 （4）碱活性 （5）颗粒形状及表面特征 骨料的颗粒形状以近似立方体或近似球状体为佳。 （6）颗粒级配和粗细程度 骨料的颗粒级配是指骨料中不同粒径颗粒的分布（或搭配）情况 。 骨料的粗细程度是指不同粒径的颗粒混在一起的平均粗细程度。 相同质量的骨料，粒径越小，总表面积越大；粒径越大，总表面积越小。 在配制混凝土时，骨料的颗粒级配和粗细程度这两个因素应同时考虑。 比较理想的骨料应该是，颗粒级配良好且颗粒粒径较大，这样，不仅水泥浆用量较少，而且还可以提高混凝土的密实性及强度。 ①砂的颗粒级配和粗细程度 砂的颗粒级配和粗细程度用筛分析法测定。砂的筛分析方法是，用一套筛孔边长为9.50mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.600mm、0.300mm、0.150mm的方孔筛，将500g干砂试样由粗到细依次过筛，然后称量余留在各筛上的砂的质量，并计算出各筛上的分计筛余百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6（各筛上的筛余量占砂样总量的百分率）及累计筛余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6（各筛与比该筛粗的所有筛的分计筛余百分率之和）。 砂的粗细程度用细度模数表示，细度模数（μf）的计算公式为： μf=(（A2+A3+A4+A5+A6）—5A1）/(100—A1) 细度模数越大，表示砂越粗。 普通混凝土用砂的细度模数范围一般为3.7～1.6，其中μf=3.7～3.1为粗砂，μf=3.0～2.3为中砂，μf=2.