混凝土的含义概要

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1.宜采用水:饮用水 2.不宜采用水:海水、生活污水
3.需检验方可使用水:地表水和地下水
——按有关《规范》检验合格后才能使用。
第三节
砼的主要性能指标
一、砼拌和物的和易性(工作性Workability)
混凝土拌和物:由水泥、砂、石及水拌制的混合料(水泥砼在 尚未凝结硬化以前)称为砼拌和物,又称新拌砼(Fresh concrete)。
一等品——泥 < 3.0%,粘土块 < 1.0%
合格品——泥 < 5.0%,粘土块 < 1.0%
一般:配制 ≥ C 30砼,采用优等品、一等品 配制 < C 30砼,采用合格品 配制 有抗渗、抗冻要求的砼,采用优等品、一等品
②有害物质含量 •有害物质: 草根、树叶、树枝、塑料、煤块、煤渣等 贝壳
云母、硫化物与硫酸盐、氯盐、有机物等
求:(1)该砂的细度模数;(2)判断该砂的级配合格否? (3)绘制筛分曲线图。
解: (1) 求分计筛余百分率
15 a1 100% 3% 500 75 a2 100% 15% 500 同理:a3 14%,a4 20%,a5 24%, a6 20%,a7 4%
应用:粗骨料最大粒径:钢筋砼 : <1/4结构截面最小尺寸且 <3/4钢筋间最小净距; 砼实心板:不宜超过/2板厚且不超过50mm。
② 颗粒级配 测定方法:12筛,孔径:2.5、5、10、16、20、25、31.5、 40、50、63、80、100mm。
A)连续级配:石子由小到大各粒级相连的级配。
•混凝土的质量和技术性质取决于:
1.原材料的性质及相对含量
2.砼施工工艺:配料、搅拌、捣实成型、养护等。
(一)水泥
1.水泥品种的选择 •根据:砼工程性质与特点 工程环境 施工条件
掌握的各种水泥特性
2.水泥标号的选择
•原则:选择与砼的设计强度等级相适应的水泥标号。
•通常砼:水泥标号(MPa)= 砼强度的1.5~2.0倍 •高强度砼(C>30):水泥标号(MPa)= 砼强度的0.9~1.5倍 •原因:(1)低标号水泥配制高强度砼——水泥用量过多 ——不经济
(二)和易性的测定方法
流动性——坍落度 维勃稠度 粘聚性和保水性——直观经验目测评定 1、坍落度试验(Slump test) 坍落度试验是用标准坍落圆锥筒测定,该筒为钢皮制成,高度 H=300mm,上口直径d=100mm,下底直径D=200mm,试 验时,将圆锥置于平台上,然后将混凝土拌和物分三层装入 标准圆锥筒内,每层用弹头棒均匀地捣插25次。多余试样用 镘刀刮平,然后垂直提取圆锥筒,将圆锥筒与混合料排放于 平板上,测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高差, 即为新拌混凝土的坍落度,以mm为单位(精确至5mm)。
( A2 A3 A4 A5 A6 ) 5 A1 f 100 A1
A1
A2 A3 A4 A5 A6 500g干砂 a1 a2 a3 a4 a5
5mm
2.5mm
•按μf 将砂分为: 粗砂: μf = 3.7 ~ 3.1 中砂: μf = 3.0 ~ 2.2 细砂: μf = 2.3 ~ 1.6 特细砂: μf = 1.5 ~ 0.7 •普通砼用砂得细度模数: μf = 3.7 ~ 1.6 中砂较为适宜。
第六章
混凝土
第一节
一、混凝土的含义
概述
广义:凡由胶凝材料、骨料和水(或不加水)按适当的 比例配合、拌合制成混合物,经一定时间硬化而成的 人造石材,叫做砼。(如:水泥砼、沥青砼) 狭义:指水泥砼(Cement concrete),它是以水泥和水 组成的水泥浆体为粘结介质,将分散其间的不同粒径 的粗、细骨料胶结起来,在一定的条件下,硬化成为 具有一定力学性能的一种人工石材。
•一般:配制砼时,宜优先选用Ⅱ区砂。 若选用Ⅰ区砂,应该适当提高砂率,保证水泥用量。 若选用Ⅲ区砂,应该适当降低砂率,保证强度。
• 若某一地区砂料过细,可采用人工级配。
砂的筛分曲线
0 20 累 计 40 筛 余 , 60
过 细 砂 区
过 粗 砂 区
Ⅰ区 Ⅱ区
%
80 100
Ⅲ区
0.16
0.315
0.63
1.25mm
0.63mm
a6
0.315mm 0.16mm
②砂的颗粒级配(Gradation)
a)砂的颗粒级配:骨料各级粒径颗粒的分布情况。 b)级配区 •砂按0.63mm孔径筛的累计筛余百分率,划分成三各级配区 Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区。(书中P74,表6.4)
普通砼用砂的颗粒级配:应处于任何一个区内,否则不合格。
2、粘聚性:指砼拌和物内部组分间具有一定的粘聚力,在运 输和浇筑过程中不致发生离析分层现象,而使砼能保持整体 均匀的性能。 3、保水性:指砼拌和物具有一定的保持内部水分的能力,在 施工过程中不致产生严重的泌水现象。 4、关系:互相关联,又互相矛盾的。 如:流动性很大:往往粘聚性和保水性差。反之亦然。 粘聚性好:保水性好。 拌和物和易性良好:流动性较大,且能在这种情况下粘聚性与 保水性良好。
坍落度越大,流动性越好。
(一)和易性的概念
和易性:是指砼拌和物能保持其组成成分均匀,不发生分层离 析、泌水等现象,适于运输、浇筑、捣实成型等施工作业, 并能获得质量均匀、密实的砼的性能。 和易性是一综合技术性能 流动性 粘聚性 保水性
1、流动性:指砼拌和物在自重或机械振捣力的作用下,能产 生流动并均匀密实地充满模型的性能。 (1)拌和物太稠,砼难以振捣,易造成内部孔隙; (2)拌和物过稀,会分层离析,影响砼的均匀性。
应用:通常工程中多采用连续级配的石子。 B)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。 优点:大颗粒之间的空隙可由小颗粒充填,从而节省水泥。
缺点:易产生离析现象,施工困难。
C)单粒级:预先分级筛分的粗骨料。 应用:分别堆放,需要时按要求的比例配合。
二、砼拌合及养护用水
Qa g0 g1 100% g0
(4)颗粒形状 针状:颗粒长度大于平均粒径2.4倍 片状:颗粒厚度小于平均粒径0.4倍 越少越好
正方形或球状——较好
•平均粒径:一个粒级的骨料其上、下限粒径的算术平均值。
(5)最大粒径和颗粒级配
① 最大粒径 粗骨料公称粒级的上限称该粒级的最大粒径。
公称粒级:符合某一标准的粒级。
(4)判断:用各筛号的A值与表6.4(P74)对比,该砂的累计
筛余百分率落在Ⅱ区,该砂级配合格。 因μf = 2.67,所以是中砂 (5)绘制筛分曲线图。
砂的物理性质:表观密度2.6~2.7g/cm3,堆积密度1500kg/m3, 空隙率(干燥)35%~45%。
2.粗骨料
5mm的岩石颗粒 (1)种类与特性 碎石: 卵石 ( 砾石):
(2)求累计筛余百分率A A1 a1 3%
A2 a1 a2 18% A3 a1 a2 a3 32% 同理:A4 52%,A5 76%,A6 96%, A7 100%
(3)计算砂的细度模数
(18 32 52 76 96 ) 5 3 f 2.67 100 3
•书中P83,表6.15 (3)砂的粗细程度及颗粒级配 ①砂的粗细程度(Coarseness) •砂的粗细程度:指不同粒径的砂粒混合在一起后的平均粗细程 度。 •砂分:粗砂、中砂、细砂、特细砂 •砂的粗细程度用细度模数(Fineness nodulus)( μf )表示。
•细度模数Βιβλιοθήκη Baiduμf)通过累计筛余百分率(Cumulative percentage retained)计算而得。累计Ai=a1+a2+· · · +ai
保温隔热性能较差 4.硬化较慢,生产周 期长
1824——水泥
1830——砼 1867——钢筋砼 —第一次革命 30年代 —预应力砼 —第二次革命 70年代 —砼外加剂,
使强度达到60MPa
•以后的发展方向:快硬、高强、轻质、 高耐久性、多功能、节能等。
第二节 普通砼的组成材料
普通水泥混凝土:是以通用水泥为胶结材料,用普通砂石为骨料, 并以水为原材料,经专门设计的配合比,经搅拌、成型、养护而 得的复合材料。现代加化学外加剂、矿质掺合料。 组成材料:水泥、水、天然砂、石、掺合剂和外加剂
——水灰比小——砼太干——施工困难——砼质量难保证
(2)高标号水泥配制低强度砼——用水量过多——和易 性不好 ——水泥浆太稀 ——砼空隙大
(二)骨料(Aggregate)
•按粒径大小分类: 细骨料 (Fine aggregate) 粗骨料(Coarse-aggregate) 0.16 ~ 5mm > 5mm
1.25
2.50
5.00
10.00
筛孔尺寸,mm
例题:特制砼采用河砂,取砂样烘干,特取500g,按规定步
骤进行了筛分,称得各筛号上的筛余量如下表。
筛孔尺寸(mm) 筛 编 号 筛余量( g) 5.0 1 15 2.5 2 75 1.25 3 70 0.63 4 100 0.315 5 120 0.16 6 100 〈 0.16 底盘 20
•组成过程:水+水泥—水泥浆+砂—水泥砂浆+骨料(粗)——砼
•作用: 1.水泥浆能充填砂的空隙,有富余,润 滑作用, 能流动。
2.水泥砂浆能充填石子的空隙,
石子 水泥浆
有富余,润滑作用,也能流动。
3.水泥浆还在砼硬化后起胶结作 用 ——胶结成整体——产生强度

气孔
——坚硬的人造石材
一、砼组成材料的技术要求
二、混凝土的分类
(一)按表观密度分类
重混凝土:为了屏蔽各种射线的辐射采用各种高密度骨料配 制的混凝土,表观密度 > 2600kg/m3, 骨料:钢屑、重晶石、铁矿石等。 又称防辐射混凝土,用于核能工厂的屏障结构材料 普通混凝土:表观密度 2100~ 2500kg/m3, 骨料:天然砂、石 一般多在2400 kg/m3左右,简称砼,用于承重 结构 轻混凝土:表观密度 < 1900kg/m3, 骨料:多孔轻质骨料,使用加气剂或泡沫剂 用于保温、承重结构(大跨度)。
通常:细、粗骨料的总体积占砼总体积 的70%~80%。
1.细骨料(砂)
(1)种类及特性 天然砂:河砂 湖砂 海砂 山砂 •天然砂分:优等品、一等品、
合格品三种
人工砂
(2)砼用砂质量要求 •一般要求:质地坚实、清洁、有害杂质含量少。
①泥和粘土块含量
泥:粒径 < 0.08mm的粘土、淤泥、与岩屑的总和。 粘土块:水浸后粒径 > 0.63mm的块状粘土。 • 要求: 优等品——泥 < 2.0%,粘土块 < 0.5% (重量比)
1.5倍,还要考虑母岩的风化程度。
• 注意:这里的岩石抗压强度的测定
50mm×50mm ×50mm的立方体。
②压碎指标(Aggregate crusing value)——将气干状态的10~20mm 的石子,按一定的方法装入压碎指标值测定仪(内径152mm的 圆筒)内,上面加压头后放在试验机上,在3~5min内均匀加荷 到200KN,卸荷后称取试样质量(g0 ),再用孔径为2.5mm的筛进 行筛分,称取试样的筛余量(g1 ),压碎指标Qa 如下计算:
(2)有害物的含量 •主要有:泥与粘土块 有机质、氯化物、硫化物、 硫酸盐等。 •含量应符合P75,表6.6、表6.7的要求。
河卵石
海卵石 山卵石
•分三个等级:优等品
一等品 合格品 ≥C30 < C30
(3)强度 •碎石强度: 母岩立方体抗压强度 碎石的压碎指标
① 一般要求碎石母岩岩石的抗压强度 不小于 混凝土抗压强度的
三、混凝土的特点
(一)优点
1.原材料丰富,造价低廉
2.砼拌和物具有良好的可塑性(成型性好)
3.配制灵活,适应性好 4.抗压强度高 5.与钢筋有牢固的粘结力 6.耐久性良好 7.耐火性好 8.生产能耗低
(二)缺点
1.自重大,比强度小 2.抗拉强度低
四、砼的发展趋向
•历史:160多年,广泛使用
3.导热系数大,
(二)按用途分类 结构砼(普通砼) 防水砼
(三)按所用胶凝材料分类
水泥砼 石膏砼
耐热砼
耐酸砼 大体积砼 道路砼等 (四)按强度分:
沥青砼
(五)按生产和施工方法分类
预拌砼 泵送砼 喷射砼 压力灌浆砼
低强度砼:抗压强度小于20MPa;
中强度砼: 高强度砼: 20~50MPa; 大于50MPa。
最常用:普通水泥混凝土(Ordinary cement concrete)
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