建筑材料混凝土概述课件.pptx
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- 建筑材料 混凝土 概述 课件
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1、第四章 混凝土一一 定义定义:由胶凝材料和骨料,必要时加入化学外加剂,矿物掺由胶凝材料和骨料,必要时加入化学外加剂,矿物掺合料,按适当比例配合拌制成拌合物,经一定时间硬化而合料,按适当比例配合拌制成拌合物,经一定时间硬化而成的复合材料。成的复合材料。4-1 概述 土木建筑工程对混凝土质量的基本要求是:具有符合设计要求的强度;具有与施工条件相适应的和易性;具有与工程环境相适应的耐久性。材料组成经济合理、生产制作节约能源。二、种类:重混凝土:o2600kg/m3轻混凝土:o1950kg/m3普通混凝土:1950kg/m3 o 2600kg/m3二、种类:无机胶凝材料无机胶凝材料有机胶凝材料有机胶凝
2、材料 聚合物水泥砼聚合物水泥砼复合胶凝材料复合胶凝材料 聚合物浸渍砼聚合物浸渍砼二、种类:第四章 混凝土混凝土水泥浆(作用:润滑|、胶结)骨料(作用:骨架、抑制收缩)水水泥细骨料(砂)粗骨料(石)4-2 混凝土的组成材料 普通混凝土(简称为混凝土)是由普通混凝土(简称为混凝土)是由水泥、砂、石和水所组成,另外还常加水泥、砂、石和水所组成,另外还常加入适量的掺合料和外加剂。在混凝土中,入适量的掺合料和外加剂。在混凝土中,砂、石起骨架作用,称为骨料;水泥与砂、石起骨架作用,称为骨料;水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料表面水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥浆起润并填充其
3、空隙。在硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予拌合物一定的和易性,便滑作用,赋予拌合物一定的和易性,便于施工。水泥浆硬化后,则将骨料胶结于施工。水泥浆硬化后,则将骨料胶结为一个坚实的整体。为一个坚实的整体。第四章 混凝土一、水泥:在混凝土中起润滑(硬化前)和胶结(硬化后)作用。、水泥品种的选择:根据工程特点、所处环境及设计、施工要求,选择适当品种水泥。、水泥强度等级的选择:水泥强度等级应与混凝土强度等级相对应,高强度等级混凝土选用高强度等级水泥,低强度等级混凝土选用低强度等级水泥。4-2 混凝土的组成材料经验证明,经验证明,一般水泥强度等级与砼强度等级之比约为1.52.0,高强度砼可取0.91.5。第
4、四章 混凝土4-2 混凝土的组成材料二、细骨料(砂):由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径小于由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径小于4.75的岩石颗粒(砂)称为细骨料。的岩石颗粒(砂)称为细骨料。其作用是填充粗骨料空隙,减少水泥浆干缩。、有害物质及含量:表表 4-2 砂砂中中有有害害杂杂质质含含量量的的规规定定(GB/T14684-2001)品品质质要要求求(按按质质量量计计)(%)项项目目 I 类类 II 类类 III 类类 含含泥泥量量 1.0 3.0 5 5.0 0 泥泥块块含含量量 0 1 1.0 0 2 2.0 0 云云母母含含量量 1.0 2.0 2.0 轻轻物物
5、质质 1.0 1.0 1.0 有有机机物物含含量量 合合格格 合合格格 合合格格 硫硫化化物物、硫硫酸酸盐盐()0.5 0.5 0.5 氯氯化化物物 0.01 0.02 0.06 第四章 混凝土4-2 混凝土的组成材料二、细骨料(砂):、颗粒级配、粗细程度颗粒级配:不同粒径的砂互相搭配的情况。粗细程度:指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度。砂粒偏粗节约水泥,但混凝土拌合物和易性差。反之,和易性好经济性差。(a)(b)显然,图(a)和图(b)比较,图(图(b b)中的骨料更密实,是合理的颗粒级配。所以,级配反映砂的空隙率的大小。颗粒级配、粗细程度的评定指标:级配曲线、细度模数 砂的颗粒级配和
6、粗细程度,常用筛分析的方法进行测定。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。用级配区表示砂的颗粒级配,用细度模数表示砂的粗细。筛分析试验的试验及数据处理过程:称料(烘干砂克)筛分(砂分析筛)称量(天平)数据处理计算细度模数判断粗细程度 绘制级配曲线判断颗粒级配第四章 混凝土4-2 混凝土的组成材料 筛分析的方法,是用一套孔径(净尺寸)为筛分析的方法,是用一套孔径(净尺寸)为9.50、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15的标准筛,将的标准筛,将500g的干砂试样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
7、的砂的重量,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并计算出各筛上的分计筛余百分率ai及累计筛余百分率及累计筛余百分率i(各(各个筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和)。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为:细度模数的计算公式为:式中式中 ai-分计筛余百分率,即该号筛的筛余量分计筛余百分率,即该号筛的筛余量除以试样总量;除以试样总量;i-累计筛余百分率,即该号筛与大于该累计筛余百分率,即该号筛与大于该号各筛分计筛余百分率之和。号各筛分计筛余百分率之和。11654321005)(AAAAAAAMx第四章 混凝土4-2 混凝
8、土的组成材料 细度模数(细度模数(x)愈大,表示砂愈粗,砂的细)愈大,表示砂愈粗,砂的细度模数范围一般为度模数范围一般为3.70.7,其中,其中 x在在3.7 3.为粗砂,为粗砂,x在在.02.3为中砂,为中砂,x在在2.21.6为细砂,为细砂,x在在1.50.7为特细砂。普通混凝土用砂的细为特细砂。普通混凝土用砂的细度模数一般度模数一般.在在2.2 3.2之间较为适宜。之间较为适宜。国家规范将细度模数为国家规范将细度模数为3.7 1.6的普通混凝土的普通混凝土用砂,以用砂,以0.60筛孔的累计筛余量分成三个级筛孔的累计筛余量分成三个级配区,普通混凝土用砂的筛分曲线必须包容在配区,普通混凝土用
9、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。三个级配曲线区域中的任一个区域以内。第四章 混凝土4-2 混凝土的组成材料表表 4-1 普普 通通 混混 凝凝 土土 用用 砂砂 级级 配配 区区 的的 规规 定定(GB/T14684-2001)级级 配配 区区 I 区区 II 区区 III 区区 筛筛 孔孔 尺尺寸寸()累累 计计 筛筛 余余 百百 分分 率率 4.75 100 100 100 2.36 355 250 150 1.18 6535 5010 250 0.60 8571 7041 4016 0.30 9580 9270 8555 0.15 10090 10090 100
10、90 第四章 混凝土4-2 混凝土的组成材料二、细骨料(砂):3颗粒形状及表面持征 细骨料的颗粒形状及表面待征会影响其与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性。山砂 的颗粒多具有棱角,表面租糙,与水泥粘结较好,用它拌制的混凝土强度较高,但拌合物的流动性较差;河砂、海砂,其颗粒多呈圆形,表面光滑,与水泥的粘结较差,用来拌制混凝土,混凝土的强度则较低,但拌合物的流动性较好。第四章 混凝土4-2 混凝土的组成材料二、细骨料(砂):活性碱活性碱 砂中不应含有活性氧化硅,因为砂中含有的活性氧化硅,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(能与水泥中的碱分(2及及2)起作用,产生碱骨料
11、反)起作用,产生碱骨料反应,使混凝土发生膨胀开裂。应,使混凝土发生膨胀开裂。第四章 混凝土4-2 混凝土的组成材料三、粗骨料粗骨料(卵石和碎石卵石和碎石)粒径大于粒径大于4.75的骨料为粗骨料。的骨料为粗骨料。3.1最大粒径、颗粒级配最大粒径、颗粒级配(1)石子最大粒径()石子最大粒径(Dmax)石子各粒级的公称上限粒径称为这种石子的最大粒径。石石子各粒级的公称上限粒径称为这种石子的最大粒径。石子的最大粒径增大,则相同质量石子的总表面积减小,混凝土子的最大粒径增大,则相同质量石子的总表面积减小,混凝土中包裹石子所需水泥浆体积减少,即混凝土用水量和水泥用量中包裹石子所需水泥浆体积减少,即混凝土用
12、水量和水泥用量都可减少。在一定的范围内,石子最大粒径增大,可因用水量都可减少。在一定的范围内,石子最大粒径增大,可因用水量的减少提高混凝土的强度。的减少提高混凝土的强度。然而石子最大粒径(然而石子最大粒径(Dmax)过大时,则由于骨料与水泥砂)过大时,则由于骨料与水泥砂浆粘结面积下降等原因造成混凝土的强度下降。同时,最大粒浆粘结面积下降等原因造成混凝土的强度下降。同时,最大粒径的选用,要受结构上诸因素和施工条件等方面的限制。规范径的选用,要受结构上诸因素和施工条件等方面的限制。规范规定:混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构物最小断面的规定:混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构物最小断面的短边长
13、度的;不得大于钢筋最小净距的短边长度的;不得大于钢筋最小净距的。第四章 混凝土4-2 混凝土的组成材料三、粗骨料粗骨料(卵石和碎石卵石和碎石)(2)颗粒级配)颗粒级配 粗骨料的级配原理和要求与细骨料基本相同。级配试验采粗骨料的级配原理和要求与细骨料基本相同。级配试验采用筛分法测定,即用用筛分法测定,即用2.36、4.75、9.5、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和和90等十二种孔径的圆孔筛进行筛等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。分。石子的颗粒级配可分为连续级配和间断级配。连续级配是石石子的颗粒级配可分为连续级配和间断级配。连续级配是石子粒级呈连续性,即
14、颗粒由小到大,每级石子占一定比例。用子粒级呈连续性,即颗粒由小到大,每级石子占一定比例。用连续级配的骨料配制的混凝土混合料,和易性较好,不易发生连续级配的骨料配制的混凝土混合料,和易性较好,不易发生离析现象。连续级配是工程上最常用的级配。离析现象。连续级配是工程上最常用的级配。|间断级配也称单粒级级配。间断级配是人为地剔除骨料间断级配也称单粒级级配。间断级配是人为地剔除骨料中某些粒级颗粒,从而使骨料级配不连续,大骨料空隙由小几中某些粒级颗粒,从而使骨料级配不连续,大骨料空隙由小几倍的小粒径颗粒填充,以降低石子的空隙率。由间断级配制成倍的小粒径颗粒填充,以降低石子的空隙率。由间断级配制成的混凝土
15、,可以节约水泥。由于其颗粒粒径相差较大,混凝土的混凝土,可以节约水泥。由于其颗粒粒径相差较大,混凝土混合物容易产生离析现象,导致施工困难。混合物容易产生离析现象,导致施工困难。表表 4-3 卵石或碎石的颗粒级配范围(卵石或碎石的颗粒级配范围(GB/T14685-2001)累计筛余(累计筛余(%)筛孔尺寸(圆孔筛)()筛孔尺寸(圆孔筛)()级级配配情情况况 公称公称 粒级粒级()()2.36 4.75 9.50 16.0 19.0 26.50 31.5 37.5 53.0 63.0 75.0 90 510 95100 80100 015 0 516 95100 85100 3060 010 0
16、520 95100 90100 4080 010 0 525 95100 90100 3070 05 0 531.5 95100 90100 7090 1545 05 0 连连续续粒粒级级 540 95100 7090 3065 05 0 1020 95100 85100 015 0 1631.5 95100 85100 010 0 2040 95100 80100 010 0 31.563 95100 75100 4575 010 0 单单粒粒级级 4080 95100 70100 3060 010 0 第四章 混凝土4-2 混凝土的组成材料三、粗骨料粗骨料(卵石和碎石卵石和碎石)3.2 粗
17、骨料的强度及坚固性粗骨料的强度及坚固性(1)粗骨料的强度)粗骨料的强度 粗骨料的强度采用岩石立方体强度或粒状石子的压碎指标粗骨料的强度采用岩石立方体强度或粒状石子的压碎指标来表示。来表示。岩石立方强度试验,是用母岩制成岩石立方强度试验,是用母岩制成555 立方体,或立方体,或直径与高度均为直径与高度均为5的圆柱体试样,浸泡水中,待吸水的圆柱体试样,浸泡水中,待吸水饱和后进行抗压试验。石子抗压强度与设计要求的混凝土强度饱和后进行抗压试验。石子抗压强度与设计要求的混凝土强度等级之比,不应低于等级之比,不应低于1.5。压碎指标是将一定重量气干状态下压碎指标是将一定重量气干状态下1020的石子装入的石
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