第五章混凝土.ppt

混凝土的结构水泥+水→水泥浆+砂→水泥砂浆+石子→混凝土拌合物→硬化混凝土混凝土体积构成水泥石——25％左右；砂和石子——70％以上；孔隙和自由水——1％～5%。混凝土组成材料的作用水泥浆硬化前起润滑作用。硬化后起胶结作用砂+石子硬化前起填充作用。硬化后起骨架作用*该图是混凝土硬化后的图片，石子和砂子由硬化后的水泥石包裹，除此之外，还有部分空隙。*接下来我们学习细骨料-砂子，细骨料由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径小于4.75ｍｍ的岩石颗粒（砂）称为细骨料。*砂子按照来源可以分为天然砂和人工砂。天然砂指河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等天然形成的砂子。人工砂根据制作方法分为机制砂和混合砂。河砂、海砂等颗粒圆滑，拌制的混凝土流动性好，但海砂中常含有贝壳碎片及可溶性盐类，影响混凝土强度，所以配制混凝土时多采用河砂。山砂颗粒多棱角、表面粗糙，与水泥石粘结好，故拌制的混凝土强度较高。*砂子按技术要求分为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。*砂的粗细程度，是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体的粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。在相同用量条件下，细砂的总表面积较大，而粗砂的总表面积较小。在混凝土中，砂子的表面需要由水泥浆包裹，砂子的总表面积愈大，则需要包裹砂粒表面的水泥浆就愈多。因此，一般说用粗砂拌制混凝土比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，为达到节约水泥和提高强度的目的，就应尽量减小砂粒之间的空隙。要减小砂粒间的空隙，就必须有大小不同的颗粒搭配。*因此，在拌制混凝土时，砂的颗粒级配和粗细程度应同时考虑。当砂中含有较多的粗粒径砂，并以适当的中粒径砂及少量细粒径砂填充其空隙，则可达到空隙及总表面积均较小，这样的砂比较理想，不仅水泥浆用量较少，而且还可提高混凝土的密实度与强度。*砂的颗粒级配和粗细程度，常用筛分析的方法进行测定。用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。筛分析的方法，是用一套孔径（净尺寸）为4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15㎜的标准筛，将500g的干砂试样由粗到细依次过筛，然后称得各筛余留在各个筛上的砂的重量，并计算出各筛上的分计筛余百分率ai及累计筛余百分率Ａi（各个筛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如下，其中Ａi是累计筛余百分率，即该号筛与大于该号各筛分计筛余百分率之和。*细度模数（Ｍx）愈大，表示砂愈粗，砂的细度模数范围一般为3.7～0.7，其中Ｍx在3.7～3.１为粗砂，Ｍx在３.0～2.3为中砂，Ｍx在2.2～1.6为细砂，Ｍx在1.5～0.7为特细砂。普通混凝土用砂的细度模数一般.在2.2～3.2之间较为适宜。国家规范将细度模数为3.7～1.6的普通混凝土用砂，以0.60㎜筛孔的累计筛余量分成三个级配区，如表4-1所示及图4-1所示。普通混凝土用砂的筛分曲线必须包容在三个级配曲线区域中的任一个区域以内。**下面我们以一个例题讲述砂子的颗粒级配。某干砂500g的筛分结果如下表所列。试计算该砂的细度模数并评定其级配*首先，我们根据筛余量计算分计筛余百分比，再根据分计筛余百分比计算累计筛余百分比*最后根据累计筛余百分比，计算细度模数为3.43，同时根据细度模数处于3.1～3.7之间判断砂子的类型为粗砂。在级配区内画出该砂的筛分曲线，见图4-1。该曲线落在１区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。*在级配区内画出该砂的筛分曲线，见图。该图中粗实线为试样筛分曲线，可以判断出该曲线落在１区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。*砂中的黏土，淤泥，云母及轻物质会粘附在骨料表面，防碍骨料与水泥石的黏结，从而降低了混凝土的抗冻性和抗渗性，硫化物与硫酸盐及一些有机物质会腐蚀水泥石降低混凝土的强度和耐久性。*为保证混凝土的质量，砂中有害杂质的含量，应符合国家技术规范的规定。*此外，砂中不应含有活性氧化硅，因为砂中含有的活性氧化硅，能与水泥中的碱分（Ｋ2Ｏ及Ｎａ2Ｏ）起作用，产生碱骨料反应，使混凝土发生膨胀开裂。*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，砂的四种含水状态（1）完全干燥状态（烘干状态）在100~110度温度下烘干，达到恒重状态；（2）气干状态（风干状态）在环境中达到平衡含水率时的状态；（3）饱和面干状态（表干状态）颗粒表面干燥，内部