建材《混凝土1》课件

注：①本表系采用机械振捣 混凝土时的坍落度，采用人 工捣实其值可适当增大；
②需配制泵送混凝土时， 应掺外加剂，坍落度宜为 120～180㎜。
4、影响和易性的因素
（１）水泥浆的数量
在混凝土拌合物中，水泥浆包裹骨料表面，填充骨料 空隙，使骨料润滑，提高混合料的流动性；在水灰比不变 的情况下，单位体积混合物内，随水泥浆的增多，混合物 的流动性增大。若水泥浆过多，超过骨料表面的包裹限度， 就会出现流浆现象，这既浪费水泥又降低混凝土的性能； 如水泥浆过少，达不到包裹骨料表面和填充空隙的目的， 使粘聚性变差，流动性低，不仅产生崩塌现象，还会使混 凝土的强度和耐久性降低。拌合物中水泥浆的数量以满足 流动性要求为宜。
水泥混凝土用粗骨料中有害杂质的含量，应符合 GB/T14685-2001的规定，见表4-4
表 4-4 水泥混凝土用粗骨料中有害杂质含量的规定（按质量计）
项目
指标
I
II
III
含泥量（<0.08 ㎜）＜
0.5%
1.0%
1.5%
泥块含量 ＜
0
0.5%
0.7%
针片状颗粒含量 ＜
5%
15%
25%
SO3 含量
— — — —— 0 — — ——
5~40
— 95~100 70~90 — 30~65 —
—
0~5 0 — — —
10~20 — 95~100 85~100 — 0~15 0
—
— — — ——
单 16~31.5 — 95~100 — 85~100 —
— 0~10
0
— — ——
粒 20~40 —
— 95~100 — 80~100 — — 0~10 0 — — —
石子颗粒级配范围应符合规范要求。碎石、卵石的颗 粒级配规格见表4-3 。
表 4-3 卵石或碎石的颗粒级配范围（GB/T14685-2001）
级 公称
累计筛余（%）
配
筛孔尺寸（圆孔筛）（㎜）
粒级
情
（㎜） 2.36 4.75 9.50 16.0 19.0 26.50 31.5 37.5 53.0 63.0 75.0 90
况
5~10 95~100 80~100 0~15 0
———
— — — ——
连 5~16 95~100 85~100 30~60 0~10
0
——
— — — ——
续 5~20 95~100 90~100 40~80 — 0~10 0
—
— — — ——
粒 5~25 95~100 90~100 — 30~70 — 0~5 0 级 5~31.5 95~100 90~100 70~90 — 15~45 — 0~5
2、砂中有害杂质的含量
为保证混凝土的质量，砂中有害杂质的含量，应符合国 家技术规范的规定。见表4-2。
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（Ｋ2Ｏ及Ｎａ2Ｏ）起作用，产生碱骨料反 应，使混凝土发生膨胀开裂。
三、粗骨料
粒径大于4.75ｍｍ的骨料为粗骨料（卵石和碎石）。 对用于配制普通混凝土的卵石和碎石有以下技术要求： 1、最大粒径、颗粒级配
第四章 混 凝 土
混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按 适当比例配合、拌制成拌合物，经一定时间硬 化而成的人造石材。
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。
第一节 普通混凝土的组成材料
级 31.5~63 —
—
— 95~100 — — 75~100 45~75 — 0~10 0 —
40~80 —
—
—
— 95~100 — — 70~100 — 30~60 0~10 0
2、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 压碎指标来表示。
岩石立方强度试验，是用母岩制成5×5×5㎝ 立方体，或直径与高度均为5㎝的圆柱体试样，浸泡 水中４８ｈ，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级之比，不应低于 1.5。
坍落筒法：
将混凝土拌合物按规定方法装入标准圆锥筒中， 逐层插捣并装满刮平后，垂直提起圆锥筒，混凝土拌 合物由于自重将会向下坍落。量测坍落的高度（以毫 米计），即为坍落度。坍落度越大，则混凝土拌合物 的流动性越大。
在做坍落度试验的同时，应观察混凝土拌合物的 粘聚性、保水性及含砂等情况，以更全面地评定混凝 土拌合物的和易性。坍落度法适用于骨料最大粒径不 大于40㎜，坍落度值不小于10㎜的混凝土拌合物。 根据坍落度的不同，可将混凝土拌合物分为：
一、水泥
水泥是混凝土中最重要的组分。水泥品种的选 择，应当根据混凝土工程性质与特点，工程的环境 条件及施工条件，结合各种水泥特性进行合理的选 择。 水泥强度等级的选择应当与混凝土的设计强度 等级相适应。经验证明，配制C30以下的混凝土，水 泥强度等级为混凝土强度等级的1.1～1.8倍，配制 Ｃ40以上的混凝土，水泥强度等级为混凝土强度等 级的1.0～1.5倍，同时宜掺入高效减水剂。
大流动性混凝土（坍落度大于160ｍｍ）； 流动性混凝土（坍落度为100～150ｍｍ）； 塑性混凝土（坍落度为50～90ｍｍ）及 低塑性混凝土（坍落度为10～40ｍｍ）。 坍落度值小于10ｍｍ的拌合物为干硬性混凝土。
粘聚性观察： 用捣棒在混凝土锥体的一侧轻轻敲打，如果锥
体渐渐下沉，说明粘聚性良好；如果突然倒塌或部 分崩裂或发生石子离析，则说明粘聚性差。 保水性观察：
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，则将骨料胶结为一个坚实的整体。
A、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。

然而石子最大粒径（Dmax）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，最大粒径的选用，要受结构上诸因素和施 工条件等方面的限制。根据我国钢筋混凝土施工规范 规定：混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构物最 小断面的短边长度的１／４；不得大于钢筋最小净距 的 ３／４。另外还受搅拌机以及输送管道等条件的 限制。
3、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。各种有害杂质的含量都不应超出规 范的规定。
粗骨料中的针状（颗粒长轴长度大于平均粒径 的２～４倍）和片状（厚度小于平均粒径的0.4倍） 颗粒，不仅影响混凝土的和易性，而且会使混凝土 的强度降低。骨料中针状颗粒含量，应符合规范中 的规定。
捣实）并能获得质量均匀、成型密实浇注体的性能。和易性是一 项综合的技术性质，包括有流动性、粘聚性和保水性三方面含义。
流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用 下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。流动性的大小 取决于混凝土拌合物中用水量或水泥浆含量的多少。
粘聚性是指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一 定的粘聚力，不致产生分层和离析的性能。粘聚性的大小主要取 决于细骨料的用量以及水泥浆的稠度等。
（２）水泥浆的稠度
水泥浆的稀稠，取决于水灰比的大小。水灰比小， 水泥浆稠，拌合物流动性就小，混凝土拌合物难以保证 密实成型。若水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的粘 聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象。
水泥浆的数量和稠度取决于用水量和水灰比。实 际上用水量是影响混凝土流动性最大的因素。当用水量 一定时，水泥用量适当变化（增减50～100㎏／ｍ3 ） 时，基本上不影响混凝土拌合物的流动性，即流动性基 本上保持不变。由此可知，在用水量相同的情况下，采 用不同的水灰比可配制出流动性相同而强度不同的混凝 土。
砂的粗细程度和颗粒级配，常用筛分析的方法进行 测定。用细度模数表示砂的粗细，用级配区表示砂的颗 粒级配。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500g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，并计算出各筛上的分计 筛余百分率ai及累计筛余百分率Ａi（各个筛和比该筛 粗的所有分计筛余百分率之和）。
砂的颗粒级配，即表示砂中大小颗粒的搭配情况。 在混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充，为达到 节约水泥和提高强度的目的，就应尽量减小砂粒之间的 空隙。要减小砂粒间的空隙，就必须有大小不同的颗粒 搭配。
因此，在拌制混凝土时，砂的颗粒级配和粗细程度 应同时考虑。当砂中含有较多的粗粒径砂，并以适当的 中粒径砂及少量细粒径砂填充其空隙，则可达到空隙及 总表面积均较小，这样的砂比较理想，不仅水泥浆用量 较少，而且还可提高混凝土的密实度与强度。
第二节 普通混凝土的主要技术性质
混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌合物。它 必须具有良好的和易性，便于施工，以保证能获得良好 的浇灌质量；混凝土拌合物凝结硬化以后，应具有足够 的强度，以保证建筑物能安全地承受设计荷载；并应具 有必要的耐久性。
一、混凝土拌合物的和易性
1、和易性的概念 和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、
二、 细骨料
由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径小 于4.75ｍｍ的岩石颗粒（砂）称为细骨料。混凝土用砂的 质量技术要求分述如下。 1、砂的粗细程度与颗粒级配
砂的粗细程度，是指不同粒径的砂粒，混合在一起后 的总体的粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。在相 同用量条件下，细砂的总表面积较大，而粗砂的总表面积 较小。在混凝土中，砂子的表面需要由水泥浆包裹，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。 一般说用粗砂拌制混凝土比用细砂所需的水泥浆为省。
＜
0.5%
1%
1%
有机质含量
＜
合格
合格
合格
坚固性 质量损失 ＜
5%
8%
12%
四、混凝土拌合及养护用水
在拌制和养护混凝土用的水中，不得含有影响水泥正 常凝结与硬化的有害杂质，如油脂、糖类等。凡是能饮用 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、PH值小于４的酸性水、含硫酸盐（按ＳＯ3计）超 过水重１％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土试块，然后进行强度对比试验， 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。
在粘聚性检测后，观察混凝土底部稀浆析出程 度，如果较多稀浆析出，试体因失浆而骨料外露， 则表示保水性差。
3、和易性的选择
混凝土拌合物的坍落度，主要依据构件截面大小，钢筋疏密和 捣实方法来确定。当截面尺寸较小或钢筋较密，或采用人工插捣时， 坍落度可选择大些。反之，如构件截面尺寸较大，钢筋较疏，或采 用振动器振捣时，坍落度可选择小些。表４－5（p102表４－19)列 出《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-1992）关于坍落 度选择的规定。
保水性是指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能 力，不致产生严重泌水的性能。保水性差的混凝土拌合物，由于 水分分泌出来会形成容易透水的孔隙，从而降低混凝土的密实性。
2、和易性测定及评价指标 目前，尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性
的测定方法。在工地和试验室，通常是测定拌合物的 流动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。
B、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90ｍｍ等十二种 孔径的圆孔筛进行筛分。
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，不易发生离析现象。连续级配是工程上最常用的级 配。