建筑材料-混凝土 教学课件.ppt

建筑材料-混凝土欢迎大家学习建筑材料中的混凝土课程。混凝土作为当今世界上使用最广泛的建筑材料之一，具有强度高、耐久性好、价格适中等优点，在现代建筑工程中发挥着不可替代的作用。本课程将系统介绍混凝土的基本组成、性能特点、生产工艺、试验方法以及在工程中的应用，帮助大家全面掌握混凝土相关的专业知识，为今后的工程实践打下坚实基础。

课程概述1课程目标通过本课程的学习，学生将能够掌握混凝土的基本组成、性能特点及其影响因素，了解混凝土的生产工艺和质量控制要点，熟悉各类混凝土的试验方法，并能够运用所学知识解决工程实际问题。2学习内容本课程主要包括混凝土的基本组成、混凝土的性能与分类、混凝土的生产与施工、混凝土的试验方法、钢筋混凝土基础、混凝土的耐久性以及混凝土的创新应用等内容。3考核方式考核由平时成绩(30%)和期末考试(70%)组成。平时成绩包括出勤情况、课堂参与度和实验报告；期末考试采用闭卷形式，主要考察学生对混凝土基本理论和应用技术的掌握程度。

第一章：混凝土简介定义混凝土是由胶凝材料（通常是水泥）、骨料（砂和石）、水以及必要的外加剂按一定比例混合，经过搅拌、成型和养护而成的一种人工石材。它具有原料丰富、成本低廉、可塑性好等特点。1历史发展混凝土的历史可追溯到古罗马时期，罗马人使用火山灰和石灰制作的早期混凝土修建了万神殿等建筑。现代水泥混凝土则始于19世纪，约瑟夫·阿斯普丁发明了波特兰水泥，奠定了现代混凝土工业的基础。2在建筑中的重要性混凝土已成为现代建筑不可或缺的材料，广泛应用于住宅、商业建筑、桥梁、大坝、隧道等各类工程。其强度高、耐久性好、防火性能优良、施工方便等特点，使其成为全球使用量最大的建筑材料。3

混凝土的基本组成1外加剂提高特性2水水化反应3骨料提供体积稳定性4水泥胶结材料混凝土主要由四种基本材料组成。水泥作为胶结材料，通过水化反应硬化，将其他组分粘结在一起。骨料（包括砂和石）占混凝土体积的70-80%，提供体积稳定性和经济性。水与水泥发生水化反应，形成水泥浆体。外加剂用于改善混凝土的某些性能，如增强流动性、调整凝结时间等。这些组分的选择和配比直接决定了混凝土的性能和质量。正确理解各组分的作用及其相互关系，是掌握混凝土技术的基础。

水泥定义和作用水泥是混凝土中的胶凝材料，主要由石灰石、粘土等原料经高温煅烧和研磨而成的粉状水硬性无机胶凝材料。它与水混合后能够硬化，并将骨料粘结成整体，形成具有一定强度的混凝土。主要类型常用的水泥类型包括普通硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、抗硫酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰质水泥和复合硅酸盐水泥等。不同类型的水泥具有不同的性能特点和适用范围。生产过程水泥生产主要包括原料准备、生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨四个阶段。原料经破碎、研磨后，在回转窑中高温煅烧（约1450℃）形成熟料，熟料与适量石膏共同磨细即得水泥。

水泥的水化作用1初始水化阶段水泥与水接触后立即开始水化反应。C3A和石膏反应形成钙矾石，释放大量热量，但持续时间短暂，约几分钟。这一阶段水泥浆开始失去流动性。2缓慢反应期初始水化后进入相对缓慢的反应期，持续约2-4小时。反应速度减慢，热量释放减少。这一阶段水泥浆保持可塑性，是混凝土施工的黄金时期。3加速期随后反应逐渐加速，主要是C3S和C2S的水化，生成硅酸钙水化物凝胶(C-S-H)和氢氧化钙。这一阶段热量释放加快，混凝土开始凝结和硬化，强度开始发展。4稳定期反应进入稳定期，水化速度逐渐减慢但仍持续进行。混凝土强度继续增长，但增长速度减缓。这一过程可持续数月甚至数年，使混凝土强度不断提高。

骨料细骨料（砂）粒径在5mm以下的骨料，通常为天然河砂、机制砂或海砂。细骨料填充粗骨料之间的空隙，增加混凝土的密实度和和易性。砂的细度模数、含泥量和有害物质含量对混凝土性能有显著影响。粗骨料（石）粒径大于5mm的骨料，常见的有碎石、卵石等。粗骨料是混凝土的骨架，提供体积稳定性和强度。粗骨料的最大粒径、级配、针片状含量等指标直接影响混凝土的工作性能和力学性能。粒径分布的重要性良好的骨料级配可以减少水泥用量，提高混凝土的密实度和强度，减少收缩和开裂。合理的级配应使骨料颗粒间的空隙最小，且能满足施工和易性要求。常用连续级配和间断级配两种形式。

水作用水在混凝土中具有双重作用：一方面与水泥发生水化反应，使水泥硬化；另一方面提供混凝土拌合物必要的流动性，以满足施工要求。水的用量直接影响混凝土的强度、耐久性和工作性。水质要求混凝土用水应符合饮用水标准。若使用非饮用水，需确保其不含有害物质如油脂、酸碱、硫化物、有机物等，以避免影响水泥水化和混凝土性能。海水通常不宜用于配制钢筋混凝土，因含氯离子会导致钢筋锈蚀。水灰比的概念水灰比是指混凝土中水与水泥的质量比。它是影响混凝土强度和耐久性的关键因素。水灰比越低，混凝