最新土木工程材料42普通混凝土的组成材料PPT课件.ppt
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1、普通混凝土的组成材料 水泥+水+砂+石子+掺和料和外加剂水泥+水水泥浆(Paste)水泥浆砂水泥砂浆(Mortar)水泥砂浆石子混凝土(Concrete)外加剂Admixture掺和料mineral mixture混凝土发展趋向n 预应力钢筋混凝土n 高强混凝土n 高性能混凝土n 绿色混凝土n 复合混凝土混凝土中各组成材料的作用n 在混凝土中,砂、石起骨架作用,称为骨料。n 水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。n 在混凝土硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予混凝土拌合物一定的流动性,便于施工。n 水泥浆硬化后,起胶结作用,把砂石骨料胶结在一起,成为坚硬的人造石材混凝土,并产生力学强
2、度。骨 料对骨料要求主要有:n 有害杂质含量少n 具有良好的颗粒形状,适宜的颗粒级配和细度;n 表面粗糙,与水泥粘结牢固n 性能稳定、坚固耐久等。二、细骨料Fine Aggregaten 定义:粒径在(0.154.75)mm之间的岩石颗粒称为细骨料。n 分类:天然砂天然砂是由天然岩石经长期风化等自然条件作用而形成的。人工砂人工砂是将天然岩石轧碎而成,其颗粒棱角多,较洁净,但片状颗粒及细粉含量较多,且成本较高,一般只在当地缺乏天然砂源时才采用人工砂。分 类n 天然砂:河砂、湖砂、海砂、山砂n 河砂、湖砂和海砂由于长期受水流的冲刷作用,颗粒表面比较圆滑,比较洁净,且产源较广,但海砂中常含有贝壳碎片
3、及可溶盐等有害杂质。n 山砂颗粒多具棱角,表面粗糙,砂中含泥量及有机质等有害杂质较多。n 天然砂按其技术要求分为优等品、一等品、合格品三个等级。有害杂质的危害n 云母表面光滑的层、片状物质,与水泥粘结性差,影响混凝土的强度和耐久性;n 硫化物及硫酸盐对水泥有侵蚀作用;n 有机质影响水泥的水化硬化;n 粘土、淤泥粘附在砂粒表面妨碍水泥与砂的粘结,增大用水量,降低混凝土的强度和耐久性,并增大混凝土的干缩;n 海砂含的氯化钠等氯化物对钢筋有锈蚀作用,因此对使用海砂配制混凝土时,其氯盐含量(折算成NaCl)不应大于0.1%,对预应力钢筋混凝土结构,不宜采用海砂。2、砂的粗细程度和颗粒级配n 砂的粗细程
4、度是指不同粒径的砂粒,混合在一起后的总体的粗细程度。n 砂子通常分为粗砂、中砂、细砂和特细砂等几种。n 在相同用砂量条件下,细砂的总表面积较大,粗砂的总表面积较小。在混凝土中砂子表面需用水泥浆包裹,赋予流动性和粘结强度,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,除不经济外,还会导致混凝土水化热大、收缩变形大、易开裂等。n 从图可看出:同样粒径的砂,空隙率最大;两种粒径的砂搭配起来,空隙率就减小;三种粒径的砂搭配,空隙就更小。因此,要减小砂粒间的空隙,就必须有大小不同的颗粒搭配。砂的颗粒级配理想的颗粒级配n 在拌制混凝土时,砂的粗细和颗粒级配应同时考虑。n 当砂中含有较多的粗颗粒,并
5、以适量的中粗颗粒及少量的细颗粒填充其空隙,则可达到空隙率及总表面积均较小,这种砂是比较理想的,不仅水泥用量少,而且还提高混凝土的密实性与强度。颗粒级配和粗细程度的定量表示n 砂的颗粒级配和粗细程度,常用筛分析的方法进行测定。用级配区表示砂的级配,用细度模数表示砂的粗细。砂级配的调整n 在实际工程中,若砂的级配不合适,可采用人工掺配的方法来改善,即将粗、细砂按适当的比例进行掺合使用;或将砂过筛,筛除过粗或过细颗粒。n 定义:粒径4.75mm的岩石颗粒n 分类n 1、按产源分2、按技术要求分类 宜用于强度等级大于C60C60的混凝土;类 用于强度等级为C30C30C60C60及抗冻、抗渗或其他要求
6、的混凝土;类 宜用于强度等级小于C30C30的混凝土和建筑砂浆。石卵石碎石机制石混合石河卵石、海卵石和山卵石等三、粗骨料卵 石 碎碎 石石品质要求n 洁净n 坚硬n 表面粗糙n 级配合理n 粒径合适1、有害杂质含量的限值n 粗骨料中的有害杂质: 粘土物质、石粉(0.15mm )、 硫化物、硫酸盐、氯化物、有机质、 针片状颗粒、云母、 风化颗粒、泥岩、活性骨料等2、强 度n 原 则: 骨料强度混凝土强度骨料表面特征n骨料表面特征主要是指骨料表面的粗糙程度及孔隙特征等。n影响骨料与水泥石之间的粘结性能,进而影响混凝土的强度。n碎石表面粗糙而且具有吸收水泥浆的孔隙特征,所以它与水泥石的粘结能力强;n
7、卵石表面光滑且少棱角,与水泥石的粘结能力较差,但混凝土拌合物的和易性较好。在相同条件下,碎石混凝土比卵石混凝土强度高10左右。连续级配和间断级配n 连续级配是按颗粒尺寸大小由小到大连续分级(4.75mmDmax),每一级骨料都占有一定比例。连续级配颗粒级差小(D/d2),配制的混凝土拌和物和易性好,不易发生离析;n 间断级配是人为剔除某些中间粒级颗粒,大颗粒的空隙直接由比它小得多的颗粒去填充,颗粒级差大(D/d6),空隙率的降低比连续级配快得多,可最大限度地发挥骨料的骨架作用,减小水泥用量。但混凝土拌和物易产生离析现象;n 单粒级宜用于组合成具有所要求级配的连续粒级,也可与连续粒级配合使用,以
8、改善骨料级配或配成较大粒度的连续粒级。工程中不宜采用单一的单粒级配制混凝土。6、骨料的体积稳定性n 定义:当骨料由于干湿循环或冻融交替等风化作用引起体积变化而导致混凝土破坏时,即认为体积稳定性不良。n 现象:具有某种特征孔结构的岩石会表现出不良的体积稳定性。如页岩、砂岩较易遭受冰冻以及骨料内盐类结晶所导致的破坏。n 检验方法: 硫酸钠溶液浸渍法n 骨料越密实,强度高,吸水率小时,其坚固性越好;而结构疏松,矿物成份越复杂不均匀,其坚固性越差。四、混凝土拌和及养护用水对混凝土用水的质量要求是: 不影响混凝土的凝结硬化 无损于混凝土强度发展及耐久性 不加快钢筋锈蚀 不引起预应力钢筋脆断 不污染混凝土
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