《混凝土用骨料》PPT课件.ppt

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1、概述n n骨料的分类n n骨料的强度n n骨料的弹性模量n n密度n n级配n n杂质n n化学性质骨料的分类n n又称集料，起骨架作用n n按粒径：0.15到4.75mm之间为细骨料，4.75以上为粗骨料n n按密度：绝干密度2.3以下为轻骨料，2.8常用骨料，2.9以上重骨料，高强混凝土选用2.65以上骨料n n按成因：天然，人造n n按母岩：火成岩，沉积岩，变质岩骨料的含水状态*n n n n骨料的含水状态可分：骨料的含水状态可分：干燥状态干燥状态干燥状态干燥状态骨料其含水率等于或接近于零；骨料其含水率等于或接近于零；骨料其含水率等于或接近于零；骨料其含水率等于或接近于零；气气气气 干干

2、干干 状状状状 态态态态 骨骨骨骨 料料料料 含含含含 水水水水 率率率率 与与与与 大大大大 气气气气 湿湿湿湿 度度度度 相相相相 平平平平 衡衡衡衡，但但但但 末末末末 达达达达 到到到到 饱和状态；饱和状态；饱和状态；饱和状态；饱和面干状态饱和面干状态饱和面干状态饱和面干状态骨料其内部孔隙含水达到饱和而其表面骨料其内部孔隙含水达到饱和而其表面骨料其内部孔隙含水达到饱和而其表面骨料其内部孔隙含水达到饱和而其表面 干燥；干燥；干燥；干燥；湿湿湿湿润润润润状状状状态态态态骨骨骨骨料料料料不不不不仅仅仅仅内内内内部部部部孔孔孔孔隙隙隙隙含含含含水水水水达达达达到到到到饱饱饱饱和和和和，而而而而

3、且且且且表表表表面面面面还还还还附附附附着一部分自由水。着一部分自由水。着一部分自由水。着一部分自由水。n n计计计计算算算算普普普普通通通通混混混混凝凝凝凝土土土土配配配配合合合合比比比比时时时时，一一一一般般般般以以以以干干干干燥燥燥燥状状状状态态态态的的的的骨骨骨骨料料料料为为为为基基基基准准准准，而而而而一些大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基准。一些大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基准。一些大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基准。一些大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基准。骨料强度n n原原 则：则：骨料强度混凝土强度骨料强度混凝土强度 （高（高20）n n骨料强度指标：骨

4、料强度指标：岩石立方体强度岩石立方体强度 压碎指标压碎指标岩石立方体强度检验*n n方方法法是是是是将将将将轧轧轧轧制制制制碎碎碎碎石石石石的的的的母母母母岩岩岩岩制制制制成成成成边边边边长长长长为为为为5cm5cm的的的的立立立立方方方方体体体体（或或或或直直直直径径径径与与与与高高高高均均均均为为为为5cm5cm的的的的圆圆圆圆柱柱柱柱体体体体）试试试试件件件件，在水饱和状态下，测定其极限抗压强度值。在水饱和状态下，测定其极限抗压强度值。在水饱和状态下，测定其极限抗压强度值。在水饱和状态下，测定其极限抗压强度值。n n岩岩石石的的抗抗压压强强度度应应不不小小于于混混凝凝土土抗抗压压强强度度

5、的的1.5倍倍，而而且且，对对于于火火成成岩岩其其强强度度不不宜宜低低于于80MPa,变变质质岩岩不不宜宜低低于于60MPa,水水成成岩岩不宜低于不宜低于45MPa.压碎指标n n压压压压碎碎碎碎指指指指标标标标检检检检验验验验是是是是将将将将一一一一定定定定质质质质量量量量气气气气干干干干状状状状态态态态下下下下粒粒粒粒径径径径101020mm20mm的的的的石石石石子子子子，装装装装入入入入一一一一标标标标准准准准圆圆圆圆筒筒筒筒内内内内，放放放放 在在在在 压压压压 力力力力 机机机机 上上上上 在在在在 3 3 5min5min内内内内 均均均均 匀匀匀匀 加加加加 荷荷荷荷 达达达达

6、200kN,200kN,卸卸卸卸荷荷荷荷后后后后称称称称取取取取试试试试样样样样重重重重mm0 0，然然然然后后后后用用用用孔孔孔孔径径径径为为为为2.36mm2.36mm的的的的筛筛筛筛筛筛筛筛除除除除被被被被压压压压碎碎碎碎的的的的细细细细粒粒粒粒，再再再再称称称称出出出出剩剩剩剩余余余余在在在在筛筛筛筛上上上上的的的的试试试试样样样样重重重重mm1 1，压压压压碎碎碎碎指指指指标标标标aa可可可可按按按按下下下下式式式式计计计计算：算：算：算：n n压压压压碎碎碎碎指指指指标标标标aa值值值值愈愈愈愈小小小小，表表表表示示示示粗粗粗粗骨骨骨骨料料料料抵抵抵抵抗抗抗抗受受受受压压压压破破破

7、破坏坏坏坏的的的的能能能能力力力力越强越强越强越强骨料表面特征对强度影响n n骨料表面特征骨料表面特征骨料表面特征骨料表面特征主要是指骨料表面的粗糙程主要是指骨料表面的粗糙程主要是指骨料表面的粗糙程主要是指骨料表面的粗糙程度及孔隙特征等。度及孔隙特征等。度及孔隙特征等。度及孔隙特征等。n n影响影响影响影响 骨料与水泥石之间的粘结性能，进骨料与水泥石之间的粘结性能，进骨料与水泥石之间的粘结性能，进骨料与水泥石之间的粘结性能，进而影响混凝土的强度。而影响混凝土的强度。而影响混凝土的强度。而影响混凝土的强度。n n碎石碎石碎石碎石表面粗糙而且具有吸收水泥桨的孔隙特表面粗糙而且具有吸收水泥桨的孔隙特

8、表面粗糙而且具有吸收水泥桨的孔隙特表面粗糙而且具有吸收水泥桨的孔隙特征，所以它与水泥石的粘结能力强；征，所以它与水泥石的粘结能力强；征，所以它与水泥石的粘结能力强；征，所以它与水泥石的粘结能力强；n n卵石卵石卵石卵石表面光滑且少棱角，与水泥石的粘结能表面光滑且少棱角，与水泥石的粘结能表面光滑且少棱角，与水泥石的粘结能表面光滑且少棱角，与水泥石的粘结能力较差，但混凝土拌合物的和易性较好。在相力较差，但混凝土拌合物的和易性较好。在相力较差，但混凝土拌合物的和易性较好。在相力较差，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同条件下，碎石混凝土比卵石混凝土强度高同条件下，

9、碎石混凝土比卵石混凝土强度高同条件下，碎石混凝土比卵石混凝土强度高1010左右。左右。左右。左右。n n骨料的弹性模量：骨料的抗压强度高弹性模量也高，混凝土的弹性模量也高。n n密度（1）表观密度（2）堆积密度级配（1 1）筛分曲线）筛分曲线）筛分曲线）筛分曲线（2 2）细度模数）细度模数）细度模数）细度模数（3 3）空隙率）空隙率）空隙率）空隙率（4 4）最大粒径：）最大粒径：）最大粒径：）最大粒径：n n混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截

10、面最小尺寸的1/41/4，同时不得大于钢筋最小净距的，同时不得大于钢筋最小净距的，同时不得大于钢筋最小净距的，同时不得大于钢筋最小净距的3/43/4；道路地坪厚度；道路地坪厚度；道路地坪厚度；道路地坪厚度的的的的1/21/2。当强制型搅拌机为。当强制型搅拌机为。当强制型搅拌机为。当强制型搅拌机为400L400L以下时，不应超过以下时，不应超过以下时，不应超过以下时，不应超过100mm100mm。（5 5）针片状颗粒）针片状颗粒）针片状颗粒）针片状颗粒n n针状颗粒针状颗粒针状颗粒针状颗粒指颗粒长度大于颗粒平均粒径指颗粒长度大于颗粒平均粒径指颗粒长度大于颗粒平均粒径指颗粒长度大于颗粒平均粒径2.

11、42.4倍者；倍者；倍者；倍者；n n片状颗粒片状颗粒片状颗粒片状颗粒指颗粒平均厚度小于骨料平均粒径指颗粒平均厚度小于骨料平均粒径指颗粒平均厚度小于骨料平均粒径指颗粒平均厚度小于骨料平均粒径0.40.4倍者；倍者；倍者；倍者；n n平均粒径平均粒径平均粒径平均粒径指该粒级上、下限粒径的算术平均值指该粒级上、下限粒径的算术平均值指该粒级上、下限粒径的算术平均值指该粒级上、下限粒径的算术平均值（6 6）质量系数）质量系数）质量系数）质量系数什么样的骨料级配属于良好级配？n n砂石混合物空隙率越小，可以减少水泥用量，配出性能好的砼。n n砂石混合物具有适当小的表面积，节约水泥。杂质n n含泥量（小于

12、75m）n n泥块含量n n有害物质含量n n骨料的耐久性（1）软弱颗粒（2）风化骨料（3）抗冻性骨料的化学性质碱骨料反应n n能与水泥或混凝土中的碱发生反应的骨料称为碱活性骨料，简称AAR。n nAAR的发生需具备三个要素：碱活性骨料有足够量的碱存在水n n对AAR的抑制措施使用非活性骨料控制水泥及混凝土中的碱含量控制湿度使用混合材或化学外加剂隔离混凝土内外之间的物质交换对骨料要求主要有：n n有害杂质含量少n n具有良好的颗粒形状，适宜的颗粒级配和细度；n n表面粗糙，与水泥粘结牢固n n性能稳定、坚固耐久等。一、细骨料n n天然砂：天然砂：河砂河砂 湖砂湖砂 海砂海砂 山砂山砂n n河砂

13、、湖砂和海砂由于长期受水流的冲刷作用，河砂、湖砂和海砂由于长期受水流的冲刷作用，河砂、湖砂和海砂由于长期受水流的冲刷作用，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，但颗粒表面比较圆滑，比较洁净，且产源较广，但颗粒表面比较圆滑，比较洁净，且产源较广，但颗粒表面比较圆滑，比较洁净，且产源较广，但海砂中常含有贝壳碎片及可容盐等有害杂质。海砂中常含有贝壳碎片及可容盐等有害杂质。海砂中常含有贝壳碎片及可容盐等有害杂质。海砂中常含有贝壳碎片及可容盐等有害杂质。n n山砂颗粒多具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有山砂颗粒多具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有山砂颗粒多具棱角，

14、表面粗糙，砂中含泥量及有山砂颗粒多具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有机质等有害杂质较多。机质等有害杂质较多。机质等有害杂质较多。机质等有害杂质较多。n n天天天天然然然然砂砂砂砂按按按按其其其其技技技技术术术术要要要要求求求求分分分分为为为为优优优优等等等等品品品品、一一一一等等等等品品品品、合合合合格格格格品三个等级。品三个等级。品三个等级。品三个等级。n n对细骨料的质量要求：对细骨料的质量要求：1 1、天天然然砂砂有有害害物物质质含含量量符符合合表表4.2(P123)4.2(P123)的的规定。规定。2 2、对对使使用用海海砂砂配配制制混混凝凝土土时时，其其氯氯离离子子含含量量不不应应大大

15、于于0.06%。对对预预应应力力钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构，不不宜宜采采用用海海砂砂。必必须须使使用用时时经经淡淡水水冲冲洗洗，其氯离子含量不应大于其氯离子含量不应大于0.02%。3 3、采采用用山山砂砂拌拌制制C30以以下下混混凝凝土土，压压碎碎指指标标值值不得大于不得大于35，级配控制在，级配控制在区内。区内。4 4、天天然然砂砂有有害害物物质质含含量量符符合合表表4.3(P124)4.3(P124)的的规规定。定。5 5、碱活性指标符合设计要求、碱活性指标符合设计要求细骨料试验方法n n砂的筛分析试验（P129）n n砂的表观密度试验（P131）n n砂的堆积密度试验（P133）n n

16、砂的含水率试验（P135）n n砂的含泥量试验（P136）砂的筛分析试验1 1、仪器设备、仪器设备n n试验筛：一套孔径（净尺寸）为试验筛：一套孔径（净尺寸）为5.05.0、2.52.5、1.251.25、0.630.63、0.3150.315、0.16mm0.16mm的的6 6个标准筛个标准筛n n天平天平n n摇筛机摇筛机n n烘箱等烘箱等2 2、试样：、试样：500g500g烘干砂两份烘干砂两份3 3、步骤、步骤4 4、结果处理、结果处理n n两次试验所得细度模数之差大于两次试验所得细度模数之差大于0.200.20，应重新取，应重新取样样累计筛余与分计筛余百分率关系筛孔尺寸筛孔尺寸（mm

17、mm）计筛余（）计筛余（）累计筛余（）累计筛余（）5 5a1 A1=a A1=a1 12.52.5a2A2=aA2=a1 1+a+a2 21.251.25a3 A3=a A3=a1 1+a+a2 2+a+a3 30.630.63a4A4=aA4=a1 1+a+a2 2+a+a3 3+a+a4 40.3150.315a5A5=aA5=a1 1+a+a2 2+a+a3 3+a+a4 4+a+a5 50.160.16a6A6=aA6=a1 1+a+a2 2+a+a3 3+a+a4 4+a+a5 5+a+a6 6砂的粗细细度模数（f）n n砂砂砂砂的的的的粗粗粗粗细细细细程程程程度度度度用用用用表表表

18、表示示示示细细细细度度度度模模模模数数数数（f f ），其其其其计计计计算算算算公式为公式为公式为公式为n n细细细细度度度度模模模模数数数数（f f ）愈愈愈愈大大大大，表表表表示示示示砂砂砂砂愈愈愈愈粗粗粗粗，普普普普通通通通混混混混凝凝凝凝土土土土用用用用砂砂砂砂的的的的细细细细度度度度模模模模数数数数范范范范围围围围一一一一般般般般为为为为3.73.70.70.7，其其其其中中中中 f f在在在在3.73.73.13.1为粗砂，为粗砂，为粗砂，为粗砂，f f在在在在3.03.02.32.3为中砂，为中砂，为中砂，为中砂，f f在在在在2.22.21.61.6为细砂，为细砂，为细砂，为细

19、砂，f f在在在在1.51.50.70.7为特细砂为特细砂为特细砂为特细砂砂的颗粒级配级配曲线n n砂的颗粒级配用级配区表示；砂的颗粒级配用级配区表示；n n以级配区或筛分曲线判定砂级配的合格性；以级配区或筛分曲线判定砂级配的合格性；n n对对细细度度模模数数为为3.71.6的的普普通通混混凝凝土土用用砂砂，根根据据0.63mm孔孔径径筛筛（控控制制粒粒级级）的的累累计计筛筛余余百百分分率率，划划分分成成为为区区、区区、区区三三个个级配区，见下表。级配区，见下表。n n普普通通混混凝凝土土用用砂砂的的颗颗粒粒级级配配，应应处处于于下下表表中中的的任任何何一一个个级级配配区区中中，才才符符合合级

20、级配配要要求求。除除5mm及及0.63mm筛筛外外，允允许许有有部部分分超超出出分分区区界限，但其总量不应大于界限，但其总量不应大于5。砂的级配区范围 孔孔 径径（mmmm）累计筛余（）累计筛余（）区区区区区区10.010.00 00 00 05.005.001001001001001001002.502.503553552552551501501.251.2565356535501050102502500.630.63857585757041704140164016031503159580958092709270855585550.160.16100901009010090100901009

21、010090筛分曲线n n以以累累计计筛筛余余百百分分率率为为纵纵坐坐标标，以以筛筛孔孔尺尺寸寸为为横横坐坐标标，根根据据上上表表的的数数值值可可以以画画出出砂砂、三个级配区的筛分曲线，如下图。三个级配区的筛分曲线，如下图。n n通通过过观观察察所所计计算算的的砂砂的的筛筛分分曲曲线线是是否否完完全全落落在在三三个个级级配配区区的的任任一一区区内内，即即可可判判定定该该砂砂级级配的合格性。配的合格性。n n同同时时也也可可根根据据筛筛分分曲曲线线偏偏区区情情况况大大致致判判断断砂砂的的粗粗细细程程度度，当当筛筛分分曲曲线线偏偏向向右右下下方方时时，表表示示砂砂较较粗粗，筛筛分分曲曲线线偏偏向向

22、左左上上方方时时，表表示示砂砂较细。较细。筛分曲线图根据细度模数，该砂属粗砂。根据细度模数，该砂属粗砂。在在级级配配区区内内画画出出该该砂砂的的筛筛分分曲曲线线，见见图图 4-14-1。该该曲曲线线落落 在区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。在区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。评注评注 x x在在3.73.73.13.1为粗砂，为粗砂，x x在在3.03.02.32.3为中砂，为中砂，x x在在2.22.21.61.6为细砂，为细砂，x x在在1.51.50.70.7为特细砂。为特细砂。砂的选择n n配制混凝土时宜优先选用配制混凝土时宜优先选用区砂。区砂。n n当当采采用用区区砂

23、砂时时，应应适适当当提提高高砂砂率率，并并保保证证足足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；n n当当采采用用区区砂砂时时，宜宜适适当当降降低低砂砂率率，以以满满足足混混凝土强度。凝土强度。砂级配的调整n n在在实实际际工工程程中中，若若砂砂的的级级配配不不合合适适，可可采采用用人人工工掺掺配配的的方方法法来来改改善善，即即将将粗粗、细细砂砂按按适适当当的的比比例例进进行行掺掺合合使使用用；或或将将砂砂过过筛筛，筛除过粗或过细颗粒。筛除过粗或过细颗粒。砂的表观密度试验（标准法）1、仪器（天平、容量瓶、烘箱等）2、试样：300g烘干砂2份3、步骤4、近似值：26

24、00Kg/m3。两次实验结果的算术平均值作为测定值，如两次结果之差大于20Kg/m3，重新取样。n n砂的含水率试验（500g）n n砂的堆积密度试验（3L）粗骨料n n定义：粒径定义：粒径5mm的岩石颗粒的岩石颗粒n n分类：卵石（砾石）分类：卵石（砾石）碎石碎石n n卵卵石石是是由由天天然然岩岩石石经经自自然然条条件件长长期期作作用用而而形形成成的的粒粒径径大大于于5mm的的颗颗粒粒，按按其其产产源源可可分分为为河河卵卵石石、海海卵卵石石、山山卵卵石石等等几几种种，其其中中河河卵卵石石应应用较多。用较多。n n碎碎石石由由天天然然岩岩石石经经破破碎碎、筛筛分分而而成成，也也可可将大卵石轧碎

25、、筛分而得将大卵石轧碎、筛分而得。品质要求n n洁净洁净洁净洁净n n坚硬坚硬坚硬坚硬n n表面粗糙表面粗糙表面粗糙表面粗糙n n级配合理级配合理级配合理级配合理n n粒径合适粒径合适粒径合适粒径合适n n有害杂质含量的限值（P127）n n碎石或卵石的坚固性指标（P127）n n粗骨料筛分析试验（P153）n n粗骨料表观密度试验（P156）n n粗骨料含水率试验（P157）n n粗骨料堆积密度试验（P158）n n粗骨料含泥量试验颗粒级配n n粗粗骨骨料料与与细细骨骨料料一一样样，也也要要求求有有良良好好的的颗颗粒粒级级配配，以以减减少少空空隙隙率率，增增强强密密实实性性，从从而而可可以以

26、节节约水泥，保证混凝土的和易性及混凝土的强度。约水泥，保证混凝土的和易性及混凝土的强度。n n粗粗骨骨料料的的级级配配也也是是通通过过筛筛分分试试验验来来确确定定，其其标标准筛的孔径为：准筛的孔径为：2.36、4.75、9.50、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0mm及及90mm等十二个筛。等十二个筛。分分计计筛筛余余百百分分率率及及累累计计筛筛余余百百分分率率的的计计算算与与砂砂相同。相同。碎石或卵石的颗粒级配范围图连续级配和间断级配*n n连连连连续续续续级级级级配配配配是是是是按按按按颗颗颗颗粒粒粒粒尺尺尺尺寸寸寸寸大大大大小小小小由由由由小小

27、小小到到到到大大大大连连连连续续续续分分分分级级级级（5mm5mmDmaxDmax）,每每每每一一一一级级级级骨骨骨骨料料料料都都都都占占占占有有有有一一一一定定定定比比比比例例例例。连连连连续续续续级级级级配配配配颗颗颗颗粒粒粒粒级级级级差差差差小小小小（D/d2D/d2）,配制的混凝土拌和物和易性好，不易发生离析；配制的混凝土拌和物和易性好，不易发生离析；配制的混凝土拌和物和易性好，不易发生离析；配制的混凝土拌和物和易性好，不易发生离析；n n间间间间断断断断级级级级配配配配是是是是人人人人为为为为剔剔剔剔除除除除某某某某些些些些中中中中间间间间粒粒粒粒级级级级颗颗颗颗粒粒粒粒，大大大大颗

28、颗颗颗粒粒粒粒的的的的空空空空隙隙隙隙直直直直接接接接由由由由比比比比它它它它小小小小得得得得多多多多的的的的颗颗颗颗粒粒粒粒去去去去填填填填充充充充，颗颗颗颗粒粒粒粒级级级级差差差差大大大大（D/d6D/d6）,空空空空隙隙隙隙率率率率的的的的降降降降低低低低比比比比连连连连续续续续级级级级配配配配快快快快得得得得多多多多，可可可可最最最最大大大大限限限限度度度度地地地地发发发发挥挥挥挥骨骨骨骨料料料料的的的的骨骨骨骨架架架架，减小水泥用量。但混凝土拌和物易产生离析现象；减小水泥用量。但混凝土拌和物易产生离析现象；减小水泥用量。但混凝土拌和物易产生离析现象；减小水泥用量。但混凝土拌和物易产生离析现象；n n 单单单单粒粒粒粒级级级级宜宜宜宜用用用用于于于于组组组组合合合合成成成成具具具具有有有有所所所所要要要要求求求求级级级级配配配配的的的的连连连连续续续续粒粒粒粒级级级级，也也也也可可可可与与与与连连连连续续续续粒粒粒粒级级级级配配配配合合合合使使使使用用用用，以以以以改改改改善善善善骨骨骨骨料料料料级级级级配配配配或或或或配配配配成成成成较较较较大大大大粒粒粒粒度度度度的的的的连连连连续续续续粒粒粒粒级级级级。工程中不宜采用单一的单粒级配制混凝土。工程中不宜采用单一的单粒级配制混凝土。工程中不宜采用单一的单粒级配制混凝土。工程中不宜采用单一的单粒级配制混凝土。