建筑材料混凝土概述.pptx

第四章混凝土一一 定义定义：由胶凝材料和骨料，必要时参加化学外加剂，矿物掺由胶凝材料和骨料，必要时参加化学外加剂，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根本要求是：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：二、种类：二、种类：表观密度表观密度胶凝材料胶凝材料结结 构构重混凝土：o2600kg/m3轻混凝土：o1950kg/m3一般混凝土：1950kg/m3 o 2600kg/m3二、种类：表观密度表观密度胶凝材料胶凝材料结结 构构二、种类：表观密度表观密度胶凝材料胶凝材料结构一般结构砼细粒砼大孔砼多孔砼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 一般混凝土（简称为混凝土）是由一般混凝土（简称为混凝土）是由水泥、砂、石和水所组成，另外还常参水泥、砂、石和水所组成，另外还常参加适量的掺合料和外加剂。在混凝土中，加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，水泥浆包裹在骨料外表水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料外表并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润并填充其空隙。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：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，即该号筛与大于该号累计筛余百分率，即该号筛与大于该号各筛分计筛余百分率之和。各筛分计筛余百分率之和。第四章混凝土4-2混凝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。一般混凝土用砂的细为特细砂。一般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。国家标准将细度模数为国家标准将细度模数为3.7 1.6的一般混凝土的一般混凝土用砂，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，一般混凝土用砂的筛分曲线必须包容在配区，一般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。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混凝土的组成材料建筑材料讲稿建筑材料讲稿建筑材料讲稿建筑材料讲稿第四章混凝土4-2混凝土的组成材料二、细骨料（砂）：3颗粒形状及外表持征细骨料的颗粒形状及外表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，外表租糙，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，外表光滑，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，产生碱骨料反）起作用，产生碱骨料反响，使混凝土发生膨胀开裂。响，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外表积减小，混凝土子的最大粒径增大，则相同质量石子的总外表积减小，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。标准径的选用，要受结构上诸因素和施工条件等方面的限制。标准规定：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根本相同。级配试验采粗骨料的级配原理和要求与细骨料根本相同。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。|间间断断级级配配也也称称单单粒粒级级级级配配。间间断断级级配配是是人人为为地地剔剔除除骨骨料料中中某某些些粒粒级级颗颗粒粒，从从而而使使骨骨料料级级配配不不连连续续，大大骨骨料料空空隙隙由由小小几几倍倍的的小小粒粒径径颗颗粒粒填填充充，以以降降低低石石子子的的空空隙隙率率。由由间间断断级级配配制制成成的的混混凝凝土土，可可以以节节约约水水泥泥。由由于于其其颗颗粒粒粒粒径径相相差差较较大大，混混凝凝土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。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 粗骨料的强度及稳固性粗骨料的强度及稳固性（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，或直立方体，或直径与高度均为径与高度均为5的圆柱体试样，浸泡水中，待吸水饱的圆柱体试样，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等和后进行抗压试验。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的石子装入的石子装入一定规格的金属圆桶内，在试验机上施加荷载到一定规格的金属圆桶内，在试验机上施加荷载到 200，卸，卸荷后称取试样质量（荷后称取试样质量（0），再用孔径为），再用孔径为2.36的筛子筛除被的筛子筛除被压碎的细粒，称取试样的筛余量（压碎的细粒，称取试样的筛余量（m1）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）骨料的稳固性）骨料的稳固性 骨料的稳固性是指在气候、外力和其他物理力学因素作用骨料的稳固性是指在气候、外力和其他物理力学因素作用（如冻融循环作用）下骨料抗碎裂的能力。稳固性试验是用硫（如冻融循环作用）下骨料抗碎裂的能力。稳固性试验是用硫酸钠溶液法检验，试样经五次干湿循环后，其质量损失应不超酸钠溶液法检验，试样经五次干湿循环后，其质量损失应不超过标准的规定。过标准的规定。3.3有害杂质有害杂质 粗骨料中的有害杂质主要有：粘土、淤泥及细屑；硫酸盐粗骨料中的有害杂质主要有：粘土、淤泥及细屑；硫酸盐及硫化物；有机物质；蛋白石及其他含有活性氧化硅的岩石颗及硫化物；有机物质；蛋白石及其他含有活性氧化硅的岩石颗粒等。它们的危害作用与在细骨料中相同。各种有害杂质的含粒等。它们的危害作用与在细骨料中相同。各种有害杂质的含量都不应超出标准的规定。量都不应超出标准的规定。3.4颗粒形状及外表特征颗粒形状及外表特征 粗骨料中的针状（颗粒长轴长度大于平均粒径的倍）粗骨料中的针状（颗粒长轴长度大于平均粒径的倍）和片状（厚度小于平均粒径的和片状（厚度小于平均粒径的0.4倍）颗粒，不仅影响混凝土的倍）颗粒，不仅影响混凝土的和易性，而且会使混凝土的强度降低。和易性，而且会使混凝土的强度降低。例某干砂例某干砂500g500g的筛分结果如下表所列。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试计算该砂的细度模数并评定其级配建筑材料讲稿建筑材料讲稿5、砂的物理性质：视密度：=2.62.7g/cm3砂的含水状态：同细骨料四、拌和用水及养护用水：在拌制和养护混凝土用的水中，不得含有影响水泥正常凝结在拌制和养护混凝土用的水中，不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，如油脂、糖类等。但凡能饮用的自来水和与硬化的有害杂质，如油脂、糖类等。但凡能饮用的自来水和清洁的天然水，都能用来拌制和养护混凝土。污水、清洁的天然水，都能用来拌制和养护混凝土。污水、PH值小值小于的酸性水、含硫酸盐（按于的酸性水、含硫酸盐（按3计）超过水重的水均计）超过水重的水均不得使用，在对水质有疑问时可将该水与洁净水分别制成混凝不得使用，在对水质有疑问时可将该水与洁净水分别制成混凝土试块，然后进行强度比照试验，如果用该水制成的试块强度土试块，然后进行强度比照试验，如果用该水制成的试块强度不低于洁净水制成的试块强度，就可用此水来拌制混凝土。海不低于洁净水制成的试块强度，就可用此水来拌制混凝土。海水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物，对水泥石有侵蚀作用，对钢水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物，对水泥石有侵蚀作用，对钢筋也会造成锈蚀，因此一般不得用海水拌制混凝土。筋也会造成锈蚀，因此一般不得用海水拌制混凝土。建筑材料讲稿建筑材料讲稿第四章混凝土4-3混凝土的主要技术性质一、混凝土拌和物的和易性：1、和易性的概念：综合性质，包括：流动性、粘聚性和保水性2、和易性的测定：坍落度试验法坍落度T（mm）用坍落度划分混凝土T10mm 干硬性混凝土T=1040mm 低塑性性混凝土T=5090mm 塑性性混凝土T=100150mm 流动性混凝土T160mm 大流动性混凝土五、外加剂3、影响混凝土拌合物和易性的主要因素水泥浆用量：单位体积混凝土内水泥浆的质量。当水灰比不变，水泥浆含量越多，拌合物流动性越大。水泥浆稠度：取决于水灰比（W/C）的大小。水泥浆稠度的改变对混凝土的技术性质影响较大，所以，一旦混凝土的水灰比确定，就不能轻易改变。混凝土水灰比的大小由混凝土的强度和耐久性确定。砂率：混凝土中砂占砂、石总量的百分率Sp=S（S+G）适宜的砂率，使骨料的总外表积和空隙率均小，则节约水泥，混凝土拌合物的和易性容易保证，所以应取最正确砂率。水泥品种砂、石外表特征、级配外加剂温度、时间建筑材料讲稿建筑材料讲稿第四章混凝土4-3混凝土的主要技术性质二、混凝土的强度：重点是混凝土的抗压强度1、立方体抗压强度：按国家标准试验方法规定，将混凝土拌合物制成边长150mm 的立方体试件为标准件，在标准养护条件【温度（20+2），相对湿度90%以上】下养护28天，用表中试验方法侧得的极限抗 压强度值。2、立方体抗压强度标准值：用标准方法侧得的抗压强度总体分布中具有95%强度保证率 的抗压强度。3、强度等级：3、强度等级：按立方体抗压强度标准值确定的混凝土强度等级。表示方法：C和立方体抗压强度标准值 如：C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60。C表示混凝土，数字表示立方体抗压强度标 准值。其中C25表示混凝土立方体抗压强度25MPa的保证率 为95%，即立方体抗压强度标准值为25MPa。混凝土强度等级是混凝土接羔设计时强度计算取值的依据。水工混凝土往往利用混凝土的后期强度。假设以90天、180天的 强度为准，则应注明龄期，如f90，f180。4、轴心抗压强度：即棱柱体抗压强度，小于立方体抗压强度。建筑材料讲稿建筑材料讲稿建筑材料讲稿建筑材料讲稿二、混凝土的强度：重点是混凝土的抗压强度5、影响混凝土抗压强度的主要因素：水泥标号和水灰比混凝土强度公式：fcu=Afce（B）CWfcu混凝土28天龄期抗压强度，Mpafce水泥的实际强度CW混凝土中水泥与水的用量比，即灰水比A、B 回归系数（经验系数）强度公式解决两类问题：已知水泥强度、水灰比估算混凝土28天强度已知水泥强度、混凝土强度估算应采用的水灰比建筑材料讲稿建筑材料讲稿二、混凝土的强度：重点是混凝土的抗压强度5、影响混凝土抗压强度的主要因素：骨料的影响：碎石混凝土强度高于卵石混凝土强度外加剂：掺入外加剂可改变混凝土强度及强度开展规律。养护条件：温度：440度，温度升高则强度增加 湿度：12小时覆盖浇水养护龄期：混凝土强度开展与龄期的关系式大致为：fnn天龄期混凝土的抗压强度（Mpa）f2828天龄期混凝土的抗压强度（Mpa）n养护龄期，n3天。施工条件：机械拌和、振捣均优于人工拌和、振捣。试验条件：试件尺寸、试件形状、外表状况、加荷速度均对试验结果有影响，所以试验时必须严格按照国家有关试验标准的规定执行。fnf28=lgnlg28建筑材料讲稿建筑材料讲稿第四章混凝土4-3混凝土的主要技术性质三、混凝土的耐久性是一综合性质。指混凝土构筑物除要求具有设计的强度，以保证建筑物能平安承受荷载外，还应具有在使用条件下抵抗周围环境各种因素长期作用的能力，即耐久性。包括：、抗冻性：混凝土在水饱和状态下，能经受屡次冻融循环作用而不破坏，同时也不显著降低强度的性能。用抗冻等级（FN）表示。如：F25、F50、抗渗性：指混凝土抵抗压力水渗透的能力。用抗渗等级表示。例如：W4、W6、W83、抗冲磨：抵抗高速水流或高速含砂水流冲刷破坏的能力。4、混凝土的碳化：指空气中的CO2在湿度适宜的条件下于水泥石中的Ca（OH）2作用，生成碳酸钙和水的过程。碳化对混凝土强度有影响。5、混凝土的碱骨料反响：建筑材料讲稿建筑材料讲稿 指混凝土中的碱和环境中可能渗入的碱与混凝土骨料（砂、石）中的碱活性矿物成分，在混凝土固化后缓慢发生化学反响，产生胶凝物质因汲取水份后发生膨胀，最终导致混凝土从内向外延伸开裂和损毁的现象。由于活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布，所以一旦发生碱-骨料反响，混凝土内各局部均产生膨胀应力，将混凝土自身胀裂，失去设计性能，开展严峻的只能撤除，无法补救，因而被称为混凝土的癌症。混凝土工程发生碱混凝土工程发生碱-骨料反响需要具有三个条件。首先是混骨料反响需要具有三个条件。首先是混凝土的原材料：水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；其次凝土的原材料：水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；其次是骨料中有相当数量活性成分；最后是潮湿环境，有充分的水是骨料中有相当数量活性成分；最后是潮湿环境，有充分的水分或湿空气供给。所以，要想抑制碱骨料反响须从这三方面考虑。分或湿空气供给。所以，要想抑制碱骨料反响须从这三方面考虑。建筑材料讲稿建筑材料讲稿第四章混凝土4-4混凝土的配合比设计 一、配合比设计要求：和易性 四个满足 强度 耐久性 经济性 二、三个参数 水灰比 砂率 单位用水量 三、表示方法：1、比值法 2、单位体积材料用量 四、设计步骤 初步配合比 基准配合比 最终配合比 施工配合比（一）初步配合比 1、确定配制强度 2、计算水灰比 3、确定用水量 4、确定砂率 5、计算水泥用量 6、计算砂石用量 7、写出初步配合比（二）施工配合比 1、确定砂石含水率 2、计算砂石实际用量 3、计算水的实际用量 4、写出配合比 请同学们认真阅读教材第117127页。混凝土配合比设计是重点，同学们必须掌握。建筑材料讲稿建筑材料讲稿第四章混凝土4-5混凝土外加剂一、混凝土外加剂的概念：是指为了改善混凝土的性能，在拌制混凝土的过程中 掺入不超过水泥质量5%的其他物质，这些物质能使混凝土 按照 工程需要改变性质。二、外表活性剂：、定义：指能溶于水并在界面定向排列，显著降低界面张力的物质。、分子组成：亲水基团憎水基团表面活性剂定向排列建筑材料讲稿建筑材料讲稿三、减水剂：1、作用机理：2、效果：A、增加流动性B、提高强度C、节约水泥D、提高耐久性3、品种及使用要求（了解）建筑材料讲稿建筑材料讲稿四、引气剂：1、机理：外表活性剂的作用2、效果：A、改善混凝土拌和物和易性B、提高耐久性C、强度降低可由水灰比的降低补偿3、品种及使用要求（了解）五、促凝剂、缓凝剂作用：改变凝结、硬化时间六、早强剂：作用及应用（了解）七、防水剂：作用及应用（了解）谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH