土木工程材料-混凝土2

级配区
I区
10~0 35~5 65~35 85~71 95~80 100~90
II区 累计筛余百分率
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
图5-1砂的1、2、3级配区曲线
例5-2．某干砂500g的筛分结果如下表所列。试 计算该砂的细度模数并评定其级配。
筛孔尺寸 （mm）
4.75
2.36
1.18
0.60
0.30
0.15
筛余量(ｇ)
5 100 150
145
80
20
计算各筛的分计筛余百分数和累计筛余百分数如下表：
筛孔 尺寸 (mm) 4.75
2.ຫໍສະໝຸດ Baidu6
1.18
0.60
0.30
0.15
分计筛余 量（g）
5 100 150 145 80 20
分计筛余（％）
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。
一、细骨料（砂）（0.16~5mm） (Fine aggregate)
天然砂：天然岩石风化而成。
（河砂、海砂、山砂、湖砂）
人工砂：天然岩石轧碎而成。
（一）颗粒形状及表面特征
根据产源不同，天然砂可分为： 河砂、湖砂：其颗粒圆滑，比较洁净，
产源广； 山砂：与河砂相比有棱角，表面粗糙，
但含泥量和含有机杂质较多； 淡化海砂： 虽然有河砂的优点，但常
混有贝壳碎片和含较多盐分。
一般工程上多使用河砂，如使用山砂和海砂 应按技术要求进行检验。
F .M (A 2A 3A 4A 5A 6)5A 1 10 A 0 1
（ 2 1 5 1 8 0 9 6 1） 05 0 3 .4 10 10
根据细度模数，该砂属粗砂。 在级配区内画出该砂的筛分曲线，见图 5-1。该曲线落在 １ 区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。
（三）砂的粗细程度及颗粒级配 (Gradation)
粗细程度指不同粒径的砂粒混合在一起的平均 粗细程度。
颗粒级配是指砂中不同粒径颗粒的组配情况。
1) 测定方法：筛析法
用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表 示砂的粗细。
标准筛：孔径（净尺寸）为9.50、4.75、2.36、 1.18、0.60、0.30、0.15㎜
孔径（mm）筛余量（g）分计筛余百分数（%） 累计筛余百分数（%）
5
g1
2.5
g2
1.25
g3
0.63
g4
0.315
g5
0.16
g6
g7
a1= g1/5 a2= g2/5 a3= g3/5 a4= g4/5 a5= g5/5 a6= g6/5 a7= g7/5
A1= a1 A2= a1+ a2 A3= a1 +a2+ a3 A4= a1 +a2+ a3+ a4 A5= a1 +a2+ a3+ a4 + a5 A6= a1 +a2+ a3+ a4 + a5+ a6 A7= a1 +a2+ a3+ a4 + a5+ a6+ a7
粗砂：3.7 ～ 3.１， 中砂：３.0～2.3， 细砂：2.2～1.6， 特细砂：1.5～0.7。
普通混凝土用砂的细度模数一般在2.2 ～ 3.2 之间较为适宜。
表5-3普通混凝土用砂级配区的规定（GB/T14684-2001）
筛孔尺寸 （㎜）
4.75（5.0） 2.36（2.5） 1.18（1.25） 0.60（0.63） 0.30（0.315） 0.15（0.16）
硬化前：润滑作用（赋予混凝土流动性，便于施工） 硬化后：胶结作用（将骨料胶结为整体，使混凝土产
生强度）
各组成材料的作用
外加剂
化学外加剂：改善混凝土的性能 缓凝剂 ——使水泥浆凝结硬化速度减慢； 促凝剂 ——使水泥浆凝结硬化速度减慢； 减水剂——减少拌和需水量； 引气剂——在混凝土中引起封闭气孔；
砂按技术要求分为三类：
I类宜用于强度等级>C60的混凝土 II类宜用于强度等级C30~C60的混凝土及有
抗冻抗渗或其他要求的混凝土； III类宜用于强度等级<C30的混凝土和建筑
砂浆
（二）有害杂质
表5-1砂中有害杂质含量的规定（GB/T14684-2001）
项目
含泥量 ＜ 泥块含量 云母含量 ＜ 轻物质 ＜ 有机物含量 硫化物、硫酸盐 （ＳＯ３）＜ 氯化物 ＜
矿物掺合料：减少水泥用量，改善混凝土性能 ➢ 粉煤灰 ➢ 硅灰 ➢ 矿渣
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；
技术上： 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。
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；
a1=5/5=1 a2=100/5=20 a3=150/5=30 a4=145/5=29 a5=80/5=16
a6=20/5=4
累计筛余（％）
A1=a1=1 A2=A1+ a2=21 A3=A2+ a3=51 A4=A3+ a4=80 A5=A4+ a5=96 A6=A5+ a6=100
计算细度模数：
大家好
第五章 水泥混凝土 CONCRETE
Part 2
第三节 水泥混凝土的骨料 及拌和（养护）用水
四大组成材料：水泥、水、砂、石
混凝土的第5组分——外加剂（Admixture）
混凝土的第6组分——掺合料
各组成材料的作用：
砂、石——骨料
骨架作用（小颗粒填充大颗粒的空隙）
水泥、水——水泥浆
细度模数的计算公式为：
F .M (A 2A 3A 4A 5A 6)5A 1 10 A 0 1
式中
ai-----分计筛余百分率，即该号筛的筛余量除以试样总量； Ａi---累计筛余百分率，即该号筛与大于该号各筛分计筛余
百分率之和。
细度模数愈大，表示砂愈粗； 砂的细度模数范围一般为3.7～0.7，其中
品质要求（按质量计）（%）
I类
II类
III类
1.0
3.0
5.0
0
＜1.0
＜2.0
1.0
2.0
2.0
1.0
1.0
1.0
合格
合格
合格
0.5
0.5
0.5
0.01
0.02
0.06
含泥量很大的骨料
此外：
碱－硅酸盐凝胶
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。