第四章混凝土详解
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缺点
– 抗拉强度低（约为抗压强度的1/10～1/20）、变形性能差； – 导热系数大（约为1.8W/（m·K））； – 自重大（密度约为2400kg/m3左右）； – 硬化较缓慢。
第二节 普通混凝土的组成材料
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
混凝土的分类
按生产和施工工艺分类
预拌混凝土（商品混凝土） 、泵送混凝土、喷射混凝土、碾 压混凝土等。
按强度分类
普通混凝土 ＜C60。 高强混凝土 ≥C60。 超高强混凝土 ≥C100MPa。
按配筋情况分类
素混凝土、钢筋混凝土、预 应力混凝土、钢纤维混凝土等。
混凝土的特点
优点
– 抗压强度高、耐久性好、耐火、维修费用低 ； – 原材料丰富、成本低； – 混凝土拌合物具有良好的可塑性，施工方便； – 混凝土与钢筋粘结良好，一般不会锈蚀钢筋； – 性能可根据需要设计调整 。
砂的技术质量要求
1.有害物质含量
砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料等杂物，有 害物质主要是黏土、云母、轻物质、有机物、硫化物及
硫酸盐、氯化物等。见下表。
项
目
云母（%)（质量计） 轻物质（%)（质量计） 有机物（比色法） 硫化物及硫酸盐（SO3质量计） 氯化物（氯离子质量计）
Ⅰ类 ＜1.0 ＜1.0 合格 ＜0.5 ＜0.01
指
标
Ⅱ类
＜2.0
＜1.0
合格
＜0.5
＜0.02
Ⅲ类 ＜2.0 ＜1.0 合格 ＜0.5 ＜0.06
2.砂的颗粒级配与粗细程度
（1）颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况。 级配良好的砂，不同粒径颗粒搭配比例适当，其空隙率小，且总表
面积小，可以节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性。 良好的级配指粗 颗粒的空隙恰好由中颗粒填充，中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充，如此 逐级填充使砂形成最密致的堆积状态。
水泥浆
合物→硬化混凝土
孔 隙 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
一、胶凝材料（水泥、矿物掺和料）
水泥的选择
品种的选择
配制普通混凝土的水泥品种，应根据工程结构特点、工程所处环 境及施工条件确定，并结合水泥性能，且考虑当地生产的水泥品种情 况等，进行合理地选择。
二、细骨料（砂）
定义
砂是指粒径在0.15~5mm之间的骨料。
分类
– 按产源分
砂
天然砂 人工砂
– 按技术要求分
河砂、湖砂、 山砂、和淡化
海砂等
机制砂
混合砂
✓Ⅰ类 宜用于强度等级大于C60的混凝土； ✓Ⅱ类 用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其他要
求的混凝土； ✓Ⅲ类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。
混凝土的分类
按表观密度分类
重混凝土 ρ0＞2600kg/m3。 普通混凝土 ρ0＝ 1950～2500kg/m3。 轻混凝土 ρ0＜1950kg/m3。
按胶凝材料的品种分类
水泥混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝 土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍混 凝土等。
按使用功能和特性分类
结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土 、耐酸混凝土、大体积混凝土、防辐射 混凝土等 。
三峡工程钢筋混凝土重力坝
概述
混凝土
由胶凝材料、细骨料、粗骨料、水 以及必要时掺入的化学外加剂组成，经 过胶凝材料凝结硬化后，形成具有一定 强度和耐久性的人造石材。
普通混凝土
由水泥、砂、石子、水以及必要时 掺入的化学外加剂组成，经过水泥凝结 硬化后形成的，具有一定强度和耐久性 的人造石材。又称为水泥混凝土，简称 为“混凝土”。 是目前工程上最大量使 用的混凝土品种。“混凝土”一词通常 可简作“砼”。
如果砂的粒径相同，则空隙率很大，在混凝土中填充砂子空隙的水 泥浆用量就多。 （2）砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合体平均粒径大小。通常用细 度模数（Mx）表示，其值并不等于平均粒径，但能较准确反映砂的粗细 程度。细度模数越大，表示砂越粗，单位重量总表面积越小，包裹砂表 面所需的水量和水泥浆用量越少，可减少拌合用水量，节约水泥，降低 水化热，减少混凝土的干缩。过粗时，空隙率会增大，并且粗砂对石子 粘聚力低，混凝土易离析。
第四章 混 凝 土
一.普通混凝土的组成材料 二.普通混凝土的技术性质 三.混凝土的质量检验和评定 四.混凝土的配合比设计
五.高强混凝土 六.轻混凝土 七.泵送混凝土 八.特种混凝土
教学目的和要求
1、了解混凝土的组成及各组成在混凝土拌制和硬化后的作用；
2、掌握混凝土的技术性质、质量评定、混凝土配合比的wk.baidu.com计、混凝土的 试验内容和方法。
教学难点：混凝土拌合物和易性，混凝土配合比设计。
目前混凝土的用量约为120亿吨， 是世界上用量最大的人工建筑材料 ，随着混凝土性能的不断提高，其 用量及应用范围还会增加。
混凝土广泛应用于工业与民用建筑 、公路、铁路、桥梁、给水排水工 程、水利与水电工程、地下工程、 国防工程。
第一节 普通混凝土的组成材料
（3）砂的颗粒级配级配、粗细程度技术性质
砂的颗粒级配、粗细程度常用筛分法测定，用细度模数表示砂的粗 细，用级配区表示砂的级配。
根据《建设用砂》（GB/T 14684-2011），筛分法用一套4.75、2.36、 1.18、0.600、0.300、0.150mm的标准筛，将抽样所得的500g干砂，由粗 到细依次过筛，然 后称留在各筛上的砂质量（筛余量） m1、m2、m3、m4、 m5、m6 ，并计算各筛上的分计筛余率a1、a2、a3、a4、a5、a6，及累计筛 余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6。
教学内容 1、混凝土的概述； 3、混凝土拌合物的技术性质； 5、混凝土质量的评定； 7、混凝土外加剂和掺合料；
2、混凝土的组成材料； 4、硬化混凝土的技术性质； 6、普通混凝土配合比设计； 8、其他品种的混凝土。
教学重点和难点
教学重点：工程对混凝土的要求，既混凝土拌合物的和易性、混凝土的 强度、耐久性及经济性；混凝土的实验方法。
强度等级的选择
原则上，混凝土设计强度等级越高，则水泥强度等级也宜越高。 例如：混凝土强度等级C20~C30，宜选用水泥强度等级32.5级；混凝 土强度等级C35~C50，宜选用42.5级；大于C50的高强混凝土，一般 宜选用52.5级或更高强度等级的水泥；对于C15以下的混凝土，宜选 择强度等级为32.5级的水泥，并外掺粉煤灰等掺和料。
– 抗拉强度低（约为抗压强度的1/10～1/20）、变形性能差； – 导热系数大（约为1.8W/（m·K））； – 自重大（密度约为2400kg/m3左右）； – 硬化较缓慢。
第二节 普通混凝土的组成材料
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
混凝土的分类
按生产和施工工艺分类
预拌混凝土（商品混凝土） 、泵送混凝土、喷射混凝土、碾 压混凝土等。
按强度分类
普通混凝土 ＜C60。 高强混凝土 ≥C60。 超高强混凝土 ≥C100MPa。
按配筋情况分类
素混凝土、钢筋混凝土、预 应力混凝土、钢纤维混凝土等。
混凝土的特点
优点
– 抗压强度高、耐久性好、耐火、维修费用低 ； – 原材料丰富、成本低； – 混凝土拌合物具有良好的可塑性，施工方便； – 混凝土与钢筋粘结良好，一般不会锈蚀钢筋； – 性能可根据需要设计调整 。
砂的技术质量要求
1.有害物质含量
砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料等杂物，有 害物质主要是黏土、云母、轻物质、有机物、硫化物及
硫酸盐、氯化物等。见下表。
项
目
云母（%)（质量计） 轻物质（%)（质量计） 有机物（比色法） 硫化物及硫酸盐（SO3质量计） 氯化物（氯离子质量计）
Ⅰ类 ＜1.0 ＜1.0 合格 ＜0.5 ＜0.01
指
标
Ⅱ类
＜2.0
＜1.0
合格
＜0.5
＜0.02
Ⅲ类 ＜2.0 ＜1.0 合格 ＜0.5 ＜0.06
2.砂的颗粒级配与粗细程度
（1）颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况。 级配良好的砂，不同粒径颗粒搭配比例适当，其空隙率小，且总表
面积小，可以节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性。 良好的级配指粗 颗粒的空隙恰好由中颗粒填充，中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充，如此 逐级填充使砂形成最密致的堆积状态。
水泥浆
合物→硬化混凝土
孔 隙 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
一、胶凝材料（水泥、矿物掺和料）
水泥的选择
品种的选择
配制普通混凝土的水泥品种，应根据工程结构特点、工程所处环 境及施工条件确定，并结合水泥性能，且考虑当地生产的水泥品种情 况等，进行合理地选择。
二、细骨料（砂）
定义
砂是指粒径在0.15~5mm之间的骨料。
分类
– 按产源分
砂
天然砂 人工砂
– 按技术要求分
河砂、湖砂、 山砂、和淡化
海砂等
机制砂
混合砂
✓Ⅰ类 宜用于强度等级大于C60的混凝土； ✓Ⅱ类 用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其他要
求的混凝土； ✓Ⅲ类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。
混凝土的分类
按表观密度分类
重混凝土 ρ0＞2600kg/m3。 普通混凝土 ρ0＝ 1950～2500kg/m3。 轻混凝土 ρ0＜1950kg/m3。
按胶凝材料的品种分类
水泥混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝 土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍混 凝土等。
按使用功能和特性分类
结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土 、耐酸混凝土、大体积混凝土、防辐射 混凝土等 。
三峡工程钢筋混凝土重力坝
概述
混凝土
由胶凝材料、细骨料、粗骨料、水 以及必要时掺入的化学外加剂组成，经 过胶凝材料凝结硬化后，形成具有一定 强度和耐久性的人造石材。
普通混凝土
由水泥、砂、石子、水以及必要时 掺入的化学外加剂组成，经过水泥凝结 硬化后形成的，具有一定强度和耐久性 的人造石材。又称为水泥混凝土，简称 为“混凝土”。 是目前工程上最大量使 用的混凝土品种。“混凝土”一词通常 可简作“砼”。
如果砂的粒径相同，则空隙率很大，在混凝土中填充砂子空隙的水 泥浆用量就多。 （2）砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合体平均粒径大小。通常用细 度模数（Mx）表示，其值并不等于平均粒径，但能较准确反映砂的粗细 程度。细度模数越大，表示砂越粗，单位重量总表面积越小，包裹砂表 面所需的水量和水泥浆用量越少，可减少拌合用水量，节约水泥，降低 水化热，减少混凝土的干缩。过粗时，空隙率会增大，并且粗砂对石子 粘聚力低，混凝土易离析。
第四章 混 凝 土
一.普通混凝土的组成材料 二.普通混凝土的技术性质 三.混凝土的质量检验和评定 四.混凝土的配合比设计
五.高强混凝土 六.轻混凝土 七.泵送混凝土 八.特种混凝土
教学目的和要求
1、了解混凝土的组成及各组成在混凝土拌制和硬化后的作用；
2、掌握混凝土的技术性质、质量评定、混凝土配合比的wk.baidu.com计、混凝土的 试验内容和方法。
教学难点：混凝土拌合物和易性，混凝土配合比设计。
目前混凝土的用量约为120亿吨， 是世界上用量最大的人工建筑材料 ，随着混凝土性能的不断提高，其 用量及应用范围还会增加。
混凝土广泛应用于工业与民用建筑 、公路、铁路、桥梁、给水排水工 程、水利与水电工程、地下工程、 国防工程。
第一节 普通混凝土的组成材料
（3）砂的颗粒级配级配、粗细程度技术性质
砂的颗粒级配、粗细程度常用筛分法测定，用细度模数表示砂的粗 细，用级配区表示砂的级配。
根据《建设用砂》（GB/T 14684-2011），筛分法用一套4.75、2.36、 1.18、0.600、0.300、0.150mm的标准筛，将抽样所得的500g干砂，由粗 到细依次过筛，然 后称留在各筛上的砂质量（筛余量） m1、m2、m3、m4、 m5、m6 ，并计算各筛上的分计筛余率a1、a2、a3、a4、a5、a6，及累计筛 余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6。
教学内容 1、混凝土的概述； 3、混凝土拌合物的技术性质； 5、混凝土质量的评定； 7、混凝土外加剂和掺合料；
2、混凝土的组成材料； 4、硬化混凝土的技术性质； 6、普通混凝土配合比设计； 8、其他品种的混凝土。
教学重点和难点
教学重点：工程对混凝土的要求，既混凝土拌合物的和易性、混凝土的 强度、耐久性及经济性；混凝土的实验方法。
强度等级的选择
原则上，混凝土设计强度等级越高，则水泥强度等级也宜越高。 例如：混凝土强度等级C20~C30，宜选用水泥强度等级32.5级；混凝 土强度等级C35~C50，宜选用42.5级；大于C50的高强混凝土，一般 宜选用52.5级或更高强度等级的水泥；对于C15以下的混凝土，宜选 择强度等级为32.5级的水泥，并外掺粉煤灰等掺和料。