土木工程材料-混凝土

4 混凝土
1、混凝土的定义
混凝土是由胶凝材料、颗粒状的粗细骨料和水按适当比 例配制，经均匀搅拌、密实成型，并经过硬化后而成的一种 人造石材，是建筑工程中的主要建筑材料。
2、水泥混凝土
以水泥为胶凝材料，以砂、石为骨料，加水拌制成混合 物，经一定时间凝结硬化而成的人造石材叫水泥混凝土，又 称普通混凝土，简称混凝土。
着重掌握混凝土配合比设计的基本要求、方法及步骤。 掌握砂石级配试验方法，混凝土和易性评定方法及强度 测定方法。
4 混凝土
1、混凝土的组成与要求 3、混凝土外加剂
2、普通混凝土的组成材料 4、混凝土掺合料
5、混凝土拌合物的和易性
6、混凝土的强度
7、混凝土的变形性能
8、混凝土的耐久性
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9、混凝土的质量控制与评定 10、普通混凝土配合比设计
（6）主要缺点：自重大，抗拉强度低，呈脆性，易产生裂缝。
4.1 普通混凝土的组成材料
1、 组成混凝土的基本材料是：
水泥、水、砂、石子、外加剂和掺和料。
2、各种材料的作用：
（1）水泥浆： 润滑作用-与水形成水泥浆，赋予新拌混凝土以流动性。 胶结作用-包裹在所有骨料表面，通过水泥浆的凝结硬化，
将砂、石骨料胶结成整体，形成固体。
径大小。 颗粒级配
指粒径大小不一的骨料颗粒互相搭配的比例情况——不同粒 径颗粒的分布。 最大粒径
指粗骨料公称粒级的上限——允许最大值。
4.1 普通混凝土的组成材料
（1）砂的粗细程度及颗粒级配
1）细度模数
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：
4 混凝土
学习知识点：
1、普通混凝土的组成及组成材料的作用。 2、普通混凝土的组成材料：水泥、细骨料（砂）、粗骨料 （碎石、卵石）、混凝土拌和及养护用水。 3、混凝土外加剂：减水剂、早强剂、引气剂、其它外加剂 4、普通混凝土拌和物的性质-和易性：和易性的测定、影响 和易性的因素。 5、普通混凝土结构及性质：混凝土强度、普通混凝土的变 形性质、耐久性。 6、普通混凝土配合比设计：混凝土配合比基本参数的确定、 混凝土配合比设计的方法与步骤。 7、其它混凝土：轻骨料混凝土、防水混凝土、耐热混凝土 等。
（本章如无特别说明，混凝土均指水泥混凝土）
3、混凝土的分类 混凝土
❖ 根据表观密度 ❖ 根据用途(功
0：
能)：
➢ 普通混凝土
➢ 普通混凝土；
➢ (≈2400kg/m3)；
➢ 道路混凝土；
➢ 轻混凝土
➢ 防水混凝土；
➢ (＜1950kg/m3)；
➢ 耐热混凝土；
➢ 重混凝土
➢ 耐酸混凝土；
➢ (＞2600kg/m3)。 ➢ 防辐射混凝土；
三、骨料
（一）骨料的种类
按照骨料粒径
（1）细骨料：粒径小于4.75mm的岩石 颗粒，一般称为砂，可分为：山砂、河砂、 海砂、人工砂。
河砂质量较好，价格低廉，工程上采 用较普遍。
（2）粗骨料：粒径大于4.75mm的岩石 颗粒，一般采用石子。
普通混凝土用的石子分为：碎石、卵 石。
（二）骨料的特性及其影响
4 混凝土
教学要求：
了解对混凝土组成材料的技术要求；着重掌握砂、石级 配的意义及评定方法。
着重了解减水剂的作用机理、效果及主要品种；了解其 它外加剂（早强剂、引气剂）的作用及主要种类。
掌握混凝土拌和物和易性的概念、评定方法及影响和易 性的因素。
掌握影响混凝土强度的因素、混凝土强度公式及提高混 凝土强度的措施。
❖ 骨料的含水状态 ❖ 骨料的表观密度、堆积密度、空隙率 ❖ 骨料的粒径与级配 ❖ 骨料的孔隙率 ❖ 骨料的形状 ❖ 骨料的表面特征 ❖ 骨料的弹性模量 ❖ 骨料的强度 ❖ 骨料的坚固性 ❖ 骨料的硬度
4.1 普通混凝土的组成材料
1、骨料的粒径及级配
几个基本概念：
粗细程度 指不同粒径细骨料混合在一起的总体粗细程度——平均粒
（2）骨料： 填充、骨架、减小收缩、降低水化热、提供耐磨性
（3）外加剂：改善混凝土的性能。 （4）掺和料：减少水泥用量，改善混凝土性能。
4.1 普通混凝土的组成材料
一、水泥
1、水泥品种的选择依据 工程性质与特点、工程所处环境、施工条件
2、水泥强度等级的选择： 原则：与混凝土的强度等级相适应，满足施工要求，考
➢ 膨胀混凝土；
➢ 装饰混凝土等。
❖ 根据生产与施工方 法：
➢ 商品混凝土 ➢ 泵送混凝土 ➢ 喷射混凝土 ➢ 碾压混凝土 ➢ 挤压混凝土 ➢ 压力灌浆混凝土 ➢ 预应力混凝土 ➢ 离心混凝土等。
4 混凝土
4、混凝土的特点
（1）使用方便：新拌制的混凝土拌和物具有良好的可塑性， 可浇注成各种形状和尺寸的构件及结构物。
（2）价格低廉：原材料丰富，就地取材，其中80%的砂石料均 为地方材料，价格便宜，节能经济。
（3）高强耐久：普通混凝土的强度为20-55MPa,具有良好的耐 久性。
（4）性能易调整：改变组成材料的品种和数量，可制成不同 性能的混凝土，以满足工程的不同要求。
（5）有利环保：混凝土可充分利用工业废料，如矿渣、粉煤 灰等，降低环境污染。
细砂（2.2~1.6）； 中砂（3.0~2.3）； 粗砂（3.7~3.1）。
2）级配曲线
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。
4.1 普通混凝土的组成材料
3）测定方法：筛分析法
① 取抽样缩分后的干砂500g。
② 用一套孔径为9.50、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm的标准 筛将砂样由粗到细依次筛析。
虑经济效益。高配高、低配低 中低标号混凝土： 水泥标号为混凝土标号的1.5—2.5倍。 高标号混凝土： 水泥标号为水泥标号的0.9—1.5倍。
4.1 普通混凝土的组成材料
二、混凝土用水
凡是饮用水和清洁的天然水，都可以作为混凝土的拌和水 和养护水。
混凝土用水中的物质含量限值（JGJ63-89）
项目
预应力混凝土 钢筋混凝土 素混凝土
PH值
＞4
＞4
＞4
不溶物（mg/L)
＜2000
＜2000
＜2005
可溶物（mg/L)
＜2000
＜5000 ＜10000
氯化物（以CI-计/mg/L)
＜500
＜1200
＜3500
硫酸盐（以SO42-计mg/L) 硫化物（以S2-计/mg/L)
＜600 ＜100
＜2700 -
＜2700 -
4.1 普通混凝土的组成材料