第二章粗细骨料

70-90 - 15-45 - 0-5 0
70-90 - 30-65 -
- 0-5
第二章粗细骨料
24
单粒级石子级配要求
公称粒级
10-20
16单 31.5 粒 20-40 粒 级 31.3-
63 40-80
2.36 (2.5)
4.75 (5)
95100
95100
筛孔尺寸/mm
9.5 (10)
16.0 (15)
普通混凝土的组成材料
❖骨 料 ❖水 ❖ 外加剂
第二章粗细骨料
普通混凝土的组成
水泥
7~15%
水
14~21%
石子
21~28%
砂子
39~42%
水泥浆
25~40%
骨料
60~75%
为了改善或提高混 凝土的性能
混凝土外加剂
100%体积
新拌混凝土
混凝土中 的第五种
成分
凝结硬化
硬化混凝土
第二章粗细骨料
混凝土的结构
按 天然砂： 海砂— 含贝壳碎片、可溶性盐类等；
产
源
山砂— 多棱角，粘聚性比河砂好，含泥土
分
和有机杂质较多。
类 人工砂：碎石经机械轧碎筛选而成，富棱角，杂质少，
但细粉多。同时加工成本较高。
第二章粗细骨料
10
第二章粗细骨料
二、细骨料的技术性质：
国家标准GB/T 14684－2001《建筑用砂》
A 表观密度、堆积密度、空隙率
4、针、片状颗粒含量
针状颗粒：是指颗粒长度大于该颗粒所在粒级平均粒径2.4倍的颗粒。 片状颗粒：是指颗粒厚度小于该颗粒所在粒级平均粒径0.4倍的颗粒。
第二章粗细骨料
26
针片状骨料颗粒
第二章粗细骨料
针片状
第二章粗细骨料
球状
2.1.4 水
对拌和水的质量要求：
1)、不影响混凝土的凝结硬化 2)、无损于混凝土强度发展及耐久性
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 600μm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5％。
实际工程中，尽可能选择级第二配章粗良细好骨料的中砂拌制混凝土 17
混凝土用砂的技术要求
❖ 混凝土用砂的级配曲线一般应在Ⅱ区，以中砂 为宜。
❖ 有害杂质含量 符合国家标准(GB/T146842001)的要求。
四、新拌混凝土的和易性
普通混凝土的主要性质 ： 混凝土在凝结硬化前称为混凝土拌合物。
混凝土拌合物不同的施工环境和施工条件下 表现出不同的特征，而混凝土施工过程对硬 化后的混凝土具有重大的影响，因此必须找 出评价混凝土施工过程中的性质。这样才能 保证混凝土的质量。拌合物状态时要求具有 良好的和易性（或称工作性），硬化后的混 凝土应具有足够的强度和必要的耐久性
强
度 （
psi)
骨料最大粒径（第in二）章粗细骨料
7）骨料的含水状态
含水状态：完全干燥 气 干
饱和面干
含水湿润
含水量： 不含水 ＜有效含水量 ＝有效含水量 ＞有效含水量
完全干燥
气干
饱和面干
第二章粗细骨料
含水湿润
干燥 状态
气干 状态
饱和面 干状态
湿润 状态
砂的含水状态
第二章粗细骨料
9）骨料的有害杂质
级配的评价-筛分析方法
编号 筛孔尺寸 I区 1 4.75mm 10~0 2 2.36mm 35~5 3 1.18mm 65~35 4 0.60mm 85~71 5 0.30mm 95~80 6 0.15mm 100~90
II区 10~0 25~0 50~10 70~41 92~70 100~90
III区 10~0 15~0 25~0 40~16 85~55 100~90
3)、不加快钢筋锈蚀
4)、不引起预应力钢筋脆断 5)、不污染混凝土表面
第二章粗细骨料
Water that is safe to drink is safe to use
in concrete.
29
注意
工程中有四类水不能用来拌制砼：
1、海水 2、富有有机杂质的沼泽水、含有腐植酸或其他酸、 盐的污水和工业废水 3、氢离子指数PH〈4的水 4、影响混凝土物理力学性能的水 具体工程中参照JGJ63-89的规定执行
人工砂
混合砂
第二章粗细骨料
5. 混凝土用石子的技术要求
❖ 最大粒径Dmax要求：
中等强度的混凝土的最大粒径应40mm； 高等级混凝土应25mm。 对于钢筋混凝土，Dmax 结构断面尺寸的1/4、板厚 的1/2，或钢筋间最小净距的3/4。
❖ 岩石强度与混凝土设计强度等级之比不应小于 150%；
第二章粗细骨料
5-40
-
4.75 (5)
80-100 85-100 90-100 90-100 90-100
95-100
筛孔尺寸/mm
9.5 16.0 19.0 26.5 31.5 37.5
(10) (15) (20) (25) 31.5
0-15
0
30-60 0-10 0
40-80
-
0-10 0
- 30-70 - 0-5 0
泌水形成 的孔隙
粗集料 ❖ 混凝土的结构
细集料 ❖ 水泥+水→水泥浆+砂→水
泥砂浆+石子→混凝土拌
水泥浆
合物→硬化混凝土孔 隙 Fra bibliotek 组成材料的作用
❖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——1％～ 5%。
组成材料 水泥+水 砂+石子
硬化前 润滑作用 填充作用
硬化后 胶结作用 骨架作用
级 配
连续级配： 石子由小到大各粒级相连的级配。
类 型
间断级配： 石子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。
第二章粗细骨料
23
粗骨料级配要求
公称粒级 2.36
(2.5)
5-10 95-100
5-16 95-100 连 5-20 95-100 续 粒 5-25 95-100 级 5-31.5 95-100
19.0 (20)
85-
0-15
100
85100
95-
80-
100
100
95100
95第二章粗细骨料100
26.5 (25)
0
31.5 31.5
0-10
75100
37.5 (35)
0 0-10
45-75 70-100
25
3、有害物质含量
泥和泥块含量的定义： 泥：粒径小于0.075mm的颗粒 泥块：粒径大于4.75mm经水洗、手捏后小于2.36mm的 颗粒。
第二章粗细骨料
30
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第二章粗细骨料
3）石子的颗粒级配
❖ 石子的级配有连续级配和间断级配两种：
➢ 连续级配 要求颗粒尺寸由大到小连续分级，每一 级骨料都占有适当比例，这种级配较好；
➢ 间断级配 是人为地剔除骨料中的某些粒级，造成 粒级的间断，大粒径骨料间的空隙由比其小几倍的 小粒径颗粒填充，从而降低堆积空隙率。
第二章粗细骨料
混凝土中的骨料
❖ 经济上：在不影响混凝土性能的条件下，在 混凝土中尽可能多地加入骨料，以降低混凝 土的成本；
❖ 骨料可提供混凝土很好的稳定性和比水泥石 更好的耐久性。
第二章粗细骨料
混凝土中骨料的基本要求
❖ 具有良好的颗粒级配，使堆积空隙率小，颗粒总 比表面积较小，以减少水泥浆用量；
❖ 坚固性 质量损失率 8%～10%。 ❖ 表观密度应大于2500kg/m3，堆积密度应大于
1350kg/m3 ,空隙率应小于47％。 ❖ 经碱-骨料反应检验后，应无裂缝、酥裂、胶
体外溢等现象。
第二章粗细骨料
2.1.3 粗骨料(石子)
概念:混凝土组成材料中，粒径大于4.75mm的颗粒。
第二章粗细骨料
Mx= 3.7~3.1 粗砂 Mx= 3.0~2.3 中砂 Mx= 2.2~1.6 细砂 Mx= 1.5~0.7 特细
级配区 级配曲线
注意：有两个
第二章粗细骨料
15
2. 颗粒级配与粗细程度
❖ 细度模数Mx
➢ 细度模数表征砂的粗细程度，可以理解为质均粒径， 由筛分法测定。
➢ 细度模数越大，骨料越粗，根据细度模数将砂分为：
19
骨料的种类
碎石
第二章粗细骨料
卵石
一、粗骨料(石子)概述
❖ 分类
1.根据来源
天然粗骨料
碎石 人工粗骨料
人工陶粒轻骨料
碎石 2.根据表面状态
普通粗骨料
3.根据堆积密度 卵石
轻粗第骨二章料粗细骨料
21
二、粗骨料技术性质
2.1 最大粒径
粗骨料所在公称粒级的上限称为粗骨料最大粒径
粗骨料的最大粒径限制
第二章粗细骨料
混凝土结构图
1—石子； 2—砂子； 3—水泥浆； 4—气孔
图5.1 普通混凝土结构示意图
第二章粗细骨料
混凝土的组成与结构
细骨料
粗骨料 过渡区
水泥石
混凝土的宏观第二结章粗构细骨料
目录
2.2.2、细骨料 2.1.3、粗骨料 2.1.4、水
第二章粗细骨料
骨 料 （Aggregate）
第二章粗细骨料
1、和易性（工作性）的概念
和易性是砼拌合物的施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实） 的难易程度和抵抗离析作用程度并能获得质量均匀，密 实砼的性能。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性：
各组成材料之间具有一定的 内聚力，在运输和浇注过程 中不致产生离析和分层现象
的性质。
在本身自重或施工机械振捣 作用下，能产生流动并且均 匀密实地填满模板的性能。
主 要
B 颗粒级配及粗细程度
内
容
C 含泥量、石粉含量、泥块含量和有害物质含量
D 坚固性
E 碱-骨料反应
第二章粗细骨料
12
❖2. 颗粒级配与粗细程度
砂的颗粒级配指砂不同大小颗粒的搭配情况。
单一粒径
两种粒径 多种粒径
颗粒级配示意图
第二章粗细骨料
粗细程度表征:筛分析法
编号 1 2 3 4
筛孔尺寸 4.75 2.36 1.18 0.60
❖ 有含害泥杂量质很的大种的类：骨料
➢ 粘土、泥块、云母； ➢ 硫酸盐、硫化物、有机质； ➢ 活性SiO2； ➢ 针片状颗粒等。
❖ 有害杂质的危害：
➢ 影响水泥的水化、腐蚀水泥石； ➢ 影响混凝土的和易性 ➢ 影响混凝土的强度与耐磨性； ➢ 增大混凝土的收缩； ➢ 引起碱－骨料反应等。
第二章粗细骨料
✓ 细砂（2.2～1.6）； ✓ 中砂（3.0～2.3）； ✓ 粗砂（3.7～3.1）。
❖ 级配曲线
拌制砼以中砂为宜，普通 砼用砂的细度模数为
3.7~1.6
➢ 级配曲线表示不同粒径砂的颗粒搭配情况；
➢ 根据级配曲线分为三个区：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；
➢ 级配间接反映了砂颗粒的堆积密度。
第二章粗细骨料
2. 颗粒级配与粗细程度
❖ 骨料颗粒表面干净，以保证与水泥浆有良好的粘 结力；
❖ 含有害杂质少，不得含有影响水泥凝结硬化和后 期混凝土耐久性的成分；
❖ 具有足够的强度和坚固性，以保证起到骨架和传 力作用。
第二章粗细骨料
2.1.2 细骨料
细骨料: 粒径4.75 mm以下的骨料称为细骨料，俗称砂。
一、细骨料概述
河砂— 圆滑、坚固，杂质少，属上等砂；
10）骨料的坚固性与强度
❖ 骨料的坚固性 骨料不因干/湿循环或冻/融循环等气候变化
而产生体积变化导致混凝土的劣化。 ❖ 骨料的坚固性取决于孔隙率、裂缝和杂质。 ❖ 粗骨料的强度对混凝土强度有一定影响，要求
骨料强度是混凝土配制强度的1.5倍。
第二章粗细骨料
⑴砂子的坚固性
❖ 定义： 砂在气候、环境变化或其它物理因素作用下
强度较高；
➢ 大粒径可使混凝土强度
抗
较低。
压
强
度
（
MPa)
对于贫水泥浆的混凝土： ➢大粒径骨料使混凝土强 度较高； ➢小粒径骨料使混凝土强 度较低；
骨料最大粒径（mm）第二章粗细骨料
6）骨料对混凝土强度的影响
➢ 水灰比越小，骨料粒径
对混凝土强度的影响越明
显：
抗
➢ 混凝土强度随骨料粒径
压
的增大而降低
❖ 石子的颗粒级配也用筛分法测定。
第二章粗细骨料
细骨料
空隙率35%
通 过 率
55%粗+45%细 空隙率24%
粗骨料
空隙率44%
筛孔 第二章粗细骨料
等径颗粒骨料
第二章粗细骨料
针片状骨料颗粒
第二章粗细骨料
针片状
第二章粗细骨料
球状
6）骨料对混凝土强度的影响
对于富水泥浆的混凝土：
➢ 小粒径骨料可使混凝土
抵抗碎裂的能力。
第二章粗细骨料
⑵石子的强度与坚固性
❖ 强度
一般以碎石或卵石的立方体强度或压碎指标来表示。 ➢ 立方体强度 用505050mm3的立方体(或 5050
mm的圆柱体)岩石试件，吸水饱和后测定的试件抗压强 度。
第二章粗细骨料
砂的技术质量要求
天然砂
河砂、湖砂、山 砂、和淡化海砂
等
砂
机制砂
筛余(g) 分计筛余(%)
m1
a1
m2
a2
…
…
ai
mi 500
100
n
An ai
i1
累计筛余(%)
A1=a1 A2 =a1+a2
…………
5
0.30
m 500？
6
0.15
m6
a6
A6=a1+…+a6
7
m7
第二章粗细骨料
14
2. 颗粒级配与粗细程度
A：砂的粗细程度的表征参数： 细度模数µf
B：砂的颗粒级配的表征参数：
同 粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1/4
时 不得大于钢筋间最小净距的3/4
满 足
对于混凝土实心板, 骨料的最大粒径不宜超过板厚的 1/3, 且不得超过40mm
第二章粗细骨料
22
二、粗骨料技术性质
2.2、颗粒级配
(筛分析检验)
标准筛的孔径为2.36、4.75、9.5、16、19、26.5、31.5、 37.5、53、63、75 及 90mm 等共12 个筛。