项目三：混凝土及砂浆.ppt

项目三：混凝土及砂浆（2222计划学时）计划学时）学习目标学习目标1.掌握混凝土的组成材料（砂、石、水等）的技术要 求及评定方法。2.掌握混凝土拌合物和易性概念及测定方法。3.掌握通混凝土抗压强度及强度等级的确定方法及测 定方法。4.了解了解混凝土强度的主要影响因素。5.学会普通混凝土配合比的设计方法。6.了解外加剂的种类、及应用。1项目三：混凝土及砂浆1.混凝土混凝土（1）概述）概述 混凝土的定义和分类混凝土（广义）：由胶凝材料与粗、细骨料及水和其它材料，按适当比例拌制成拌和物，经硬化形成的具有所需形体、强度和耐久性的人造石材（属于复合材料）。普通混凝土（狭义）：由水泥、砂、石子、水以及必要时掺入的化学外加剂组成，经过水泥凝结硬化后形成的、干体积密度为20002800kg/m3，具有一定强度和耐久性的人造石材。又称为水泥混凝土，简称为“混凝土”。项目三：混凝土及砂浆混凝土的分类混凝土的分类按体积密度分重混凝土 02800kg/m3。普通混凝土 0 20002800kg/m3。轻混凝土 02000kg/m3。按胶凝材料分水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍混凝土等。按用途分结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土、防辐射混凝土等。项目三：混凝土及砂浆按生产和施工工艺分预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、离心混凝土。按强度分普通混凝土 C60。高强混凝土 C60。超高强混凝土 100MPa。按配筋情况分素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土。项目三：混凝土及砂浆项目三：混凝土及砂浆混凝土的特点混凝土的特点优点原材料来源广，造价低；易于加工成型；可调配性好；匹配性好；抗压强度高；与钢筋的共同工作性好；耐久性好；耐火性好；生产工艺简单，能耗低；可浇注成整体建筑物以提高抗震性。项目三：混凝土及砂浆缺点缺点抗拉强度低（约为抗压强度的抗拉强度低（约为抗压强度的1/101/101/201/20）、变）、变形性能差；形性能差；导热系数大；导热系数大；体积密度大（约为体积密度大（约为2400kg/m2400kg/m3 3左右）；左右）；硬化较缓慢硬化较缓慢。项目三：混凝土及砂浆混凝土的发展混凝土的发展高性能混凝土。高性能混凝土。绿色高性能混凝土绿色高性能混凝土 新技术混凝土新技术混凝土项目三：混凝土及砂浆（2）普通混凝土的组普通混凝土的组成材料成材料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15%。混凝土的结构形成过程 水泥+水水泥浆+砂水泥砂浆+石子混凝土拌合物硬化混凝土项目三：混凝土及砂浆组成材料的作用组成材料组成材料硬化前硬化前硬化后硬化后水泥+水 润滑作用胶结作用砂+石子填充作用骨架作用项目三：混凝土及砂浆水泥的选择水泥的选择品种的选择：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：原则上，配制高强度等级的混凝土，选择高强度等级的水泥；一般情况下，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.52.0倍；配制高强混凝土时，可选择水泥强度等级为混凝土强度等级的1倍左右。项目三：混凝土及砂浆砂的技术质量要求砂的技术质量要求(细骨料细骨料)砂是指粒径在4.75mm以下的颗粒。分类按产源分：天然砂（河砂、海砂、山砂）；人工砂按技术要求分类 宜用于强度等级大于C60的混凝土；类 用于强度等级为C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。项目三：混凝土及砂浆表观密度、堆积密度及空隙率表观密度s2500kg/m3；松散堆积密度so1350kg/m3；空隙率P47%。2.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600m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。具体指标见表。项目三：混凝土及砂浆有害物质含量：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P49表5-2。项目三：混凝土及砂浆颗粒级配颗粒级配：颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况。级配良好的砂，不同粒径颗粒搭配比例适当，空隙率小，总表面积小，节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性。颗粒级配采用筛分法确定：见P51级配区 按600m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（见P51表5-5）。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600m筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5。级配的选择：宜优选2区砂；若用1区砂，提高砂率；3区砂，减小砂率。项目三：混凝土及砂浆粗细程度（用细度模数表示砂的粗细）不同粒径砂粒混合在一起的总体粗细程度。砂按细度模数大小分为粗砂、中砂、细砂：粗砂 Mx=3.73.1；中砂 Mx=3.02.3；细砂 Mx=2.21.6。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、600m、300m、150m筛的累计筛余百分率，。项目三：混凝土及砂浆 粗细程度和颗粒级配的评定（筛析法）粗细程度和颗粒级配的评定（筛析法）（1）取取500g500g干砂试样干砂试样，用一套标准筛从粗到细依次过筛，记下分计筛余量，算出分计筛余率a(a1 a2 a3 a4 a5 a6)，再算出累计筛余率A（A1 A2 A3 A4 A5 A6）。分计筛余率分计筛余量/试样总量100 累计筛余率该号筛筛余率该号筛以上各筛的筛余率 见P51表5-5砂的级配区范围项目三：混凝土及砂浆 砂的粗细程度判别砂的粗细程度判别 用细度模数：粗砂 Mx=3.73.1中砂 Mx=3.02.3细砂 Mx=2.21.6 砂的颗粒级配砂的颗粒级配用级配区（或筛分曲线）表示 先以A4（0.6mm筛的累计筛余百分率）定出级配区，如果其它累计筛余率均在此级配区的级配范围之内，说明该砂的级配合格，若有误差（除A1 A4外），允许误差总和不得超过5，也属于级配合格，否则，级配不合格。项目三：混凝土及砂浆项目三：混凝土及砂浆石子的技术质量要求（粗骨料）石子的技术质量要求（粗骨料）定义 石子是粒径大于4.75mm的骨料。分类按产源分：卵石和碎石按技术要求分：类 宜用于强度等级大于C60的混凝土；类 用于强度等级为C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。项目三：混凝土及砂浆 表观密度、堆积密度及空隙率表观密度、堆积密度及空隙率表观密度g2500kg/m3；松散堆积密度go1350kg/m3；空隙率P47%。表观密度和堆积密度测定 表观密度：液体比重天平法；广口平法 堆积密度：量筒法项目三：混凝土及砂浆 含泥量、泥块含量及石粉含量含泥量、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；泥块含量是指卵石、碎石中粒径大于4.75mm经水洗手捏后小于2.36mm的颗粒含量。针片状颗粒含量针片状颗粒含量针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者；片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径0.4倍者。针片状颗粒不仅本身容易折断，而且会增加骨料的空隙率，使拌合物和易性变差，强度降低。具体指标见P53表5-9。项目三：混凝土及砂浆强度强度岩石抗压强度是将母岩制50mm50mm50mm立方体试件，在水饱和状态下测定其极限抗压强度。压碎指标是将一定质量风干状态下9.5019.0mm的颗粒装入标准圆模内，在压力机上按1kN/s速度均匀加荷至200kN并稳定，卸荷后用2.36mm的筛筛除被压碎的细粉，称出筛余量。项目三：混凝土及砂浆压碎指标可按下式计算：压碎指标越小，石子的抗压强度越高。对于不同等级的混凝土，所用石子的压碎指标应符合P53表5-10规定。项目三：混凝土及砂浆项目三：混凝土及砂浆颗粒级配颗粒级配为减少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的强度，粗骨料也要求有良好的颗粒级配。粗骨料的颗粒级配有连续级配与间断级配两种。连续级配是石子由小到大连续分级；间断级配是指用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒级相配，中间为不连续的级配，由于易产生离析，应用较少。用连续级配的石子配制混凝土，拌和物的和易性好，不易发生离析，目前应用最广。工程中不宜采用单粒级的粗骨料配制混凝土。项目三：混凝土及砂浆最大粒径最大粒径粗骨料公称粒级的上限称为石子的最大粒径。从结构上考虑 根据规定，混凝土用粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净间距的3/4；对混凝土实心板，不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm。从施工上考虑 对泵送混凝土，粗骨料最大粒径与输送管内径之比碎石不宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5，高层建筑宜在1：31：4，超高层建筑宜在1：41：5。从经济上考虑 当最大粒径小于80mm时，水泥用量随最大粒径减小而增加，当大于150mm后，节约水泥的效果却不明显。项目三：混凝土及砂浆 坚固性坚固性 定义：指卵石、碎石在自然风化和其它物理、化学因素作用下抵抗破裂的能力。测定：硫酸钠溶液法（五次循环后的质量损失）骨料的含水状态骨料的含水状态类型：干燥状态、气干状态、饱和面干状态、湿润状态应用：计算普通混凝土配合比时以干燥状态的骨料为基准，大型的水利工程，常以饱和面干状态的骨料为基准。碱骨料反应碱骨料反应 项目三：混凝土及砂浆拌合用水的技术质量要求拌合用水的技术质量要求水的质量要求水的质量要求 不得影响混凝土的和易性及凝结；不得有损于混凝土强度的发展；不得降低混凝土的耐久性，加快钢筋锈蚀及导致预应力钢筋脆断；不得污染混凝土表面。水的种类水的种类 饮用水、地表水、地下水和经适当处理的工业用水。水的选择水的选择 拌制和养护混凝土宜采用饮用水，当采用其它来源水时，应符合混凝土拌合用水标准（JGJ631989）的规定。