土木工程材料混凝土详解

Fig.4.1.1 Parthenon
Fig.4.1.2 Dadiwan of Qin
广泛应用
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 建筑、桥梁、道路 等土木工程领域。
Fig.4.1.3 Widely Usages of Concrete
累计筛余
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
分计筛余：各筛上的筛余量占砂样总重量的百分
数。
累计筛余：各筛和比该筛粗的所有分计筛余量相加。
或把等于或大于某号筛孔的砂重占砂总重量的百分 率。
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应用领域
混凝土可应用于 ➢大坝等水利工程 ➢工业与民用建筑 ➢给水排水工程 ➢公路、铁路等交通 工程
➢水利与水电工程 ➢地下工程 ➢国防工程
Fig.4.1.4 Concrete Dam
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混凝土分类
混凝土按胶凝材料分为水泥混凝土、石
膏混凝土和沥青混凝土等。水泥混凝土
主要用于建筑结构工程，沥青混凝土主
其中应用最广的是以水 泥为胶凝材料，以砂石 为骨料，加水拌和而成 的拌合物，经一定时间 硬化而成的水泥混凝土 －普通混凝土。
混凝土起源
混凝土的起源可以追塑到 埃及金字塔（最新研究认 为：金字塔石料不是天然 材料，而是用粘土、石灰 等材料制备而成的人工材 料）、古罗马时代宫殿的 落成。
八十年代，我国甘肃省秦 安县大地湾新时期时期遗 址出土了5000年前的混 凝土100m3，其的抗压强 度为10MPa，这一发现堪 称世界建筑史的一大奇迹。
二、混凝土的特性
7.生产工艺复杂，质量难以控制，管理困难
6.自重大 5.抗拉强度低 4.适用范围广泛 3.来源广、造价低 2.强度高耐久性好 1. 混凝土拌合物具有可塑性
6.2 混凝土的组成材料及其作用
水泥混凝土是由水泥、砂、石、水四种材料组成 的，有时为改善其性能，常加入适量的外加剂和 外掺料。 水泥浆：包裹作用、填充作用、润滑作用、胶结 作用 砂石骨料：起骨架作用，砂子填充石子的空隙， 砂、石构成的坚硬骨架可抑制由于水泥浆硬化和 水泥石干燥而产生的收缩。
1、表面清洁，含有害成分少。 2、有足够的强度。 3、骨料的形状、表面特征。
1、细骨料: 粒径0.1６~5mm
技术要求:
1、分类：天然砂和人工砂。天然砂有河砂、 海砂、山砂之分，以洁净的河砂为优。
2、粗细程度：指不同粒径的砂粒混合在一 起后总体粗细程度。用细度模数表示，筛 分法测定。
3、颗粒级配：表示砂大小颗粒搭配情况。 用级配区表示。
Compressive strength
MPa
S.S.C
80
H.S.C
60
O.C
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混凝土分类
Concrete
Forming or construction Technology
按成型或施工工艺
现浇混凝土 预拌混凝土 灌浆混凝土 喷射混凝土
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Deposit concrete Precast concrete Shotcrete concrete
要用作路面材料。
水泥混凝土
混凝土
胶凝材料
石膏混凝土
沥青混凝土
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混凝土分类
按表观密度ρ0分为: 轻混凝土（ρ0＜1900）， 广泛用于高层建筑、大跨度
桥梁及高强预制构件等。包
括
➢轻骨料混凝土 ➢多孔混凝土 ➢大孔混凝土 普通混凝土（ρ0=20002500）：各种承重结构；
重混凝土（ρ0＞2600）： 原子能工程的屏蔽材料。
土木工程材料
第六章 混凝土
教学目标
1
通过本章的学习： ⑴
2
掌握普通混凝土组成材料的
品种、技术要求及选用。⑵ 3Βιβλιοθήκη Baidu
熟练掌握混凝土拌和物的性
质及其测定和调整方法。⑶ 4
5 熟练掌握硬化混凝土的力学
性质，变形性质和耐久性及
6 其影响因素。⑷ 熟练掌握
普通混凝土的配合比设计方
法。⑸ 了解砌筑砂浆的和
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易性的概念和表示方法,掌
普通混凝土结构示意图 1—石子；2—砂子；3—水泥浆；4—气孔
粗骨料 过渡区
细骨料 水泥石
混凝土的宏观结构
一、水泥
1、水泥品种的选择 2、水泥强度等级的选择： 一般水泥强度等级与砼强度等级之比1.5~2.0 ，
高强度等级砼可取１.０~1.5。 大于C60时，水泥强度等级不低于52.5
骨料的一般要求：
粗细程度
定义:不同粒径的砂混合在一起后总体的粗细程 度.
表示方法:粗细程度用细度模数表示: 细度模数: f ( A2 A3 A4 A5 A6) 5A1
100 A1
粗细程度的划分
粗细程度 粗砂 中砂 细砂
特细砂
f f =3.1~3.7 f =2.3~3.0 f =1.6~2.2 =0.7~1.5
级配区
骨料颗粒级配示意图
(a)单一粒径；(b)两种粒径；(c)多种粒径
筛孔 筛余量
(mm) (g)
5.0
m1
2.5
m2
1.25 m3
0.63 m4
0.315 m5
0.16 m6
<0.16 m 底
分计筛余 (%)
a1= m1/G a2= m2/G a3= m3/G a4= m4/G a5= m5/G a6= m6/G
Concrete
Apparent density
Lightweight Concrete
Normal concrete
Heavy concrete
混凝土分类
按强度分为：
➢ 普通混凝土（抗压强度 <60 MPa）
➢ 高强混凝土（抗压强度 >60 MPa）
➢ 超高强混凝土（抗压强 度>80 MPa）
对细度模数为3.7～1.6的普通混凝土用砂， 按现行国家标准《建筑用砂》
（GB/T14684—2001）规定，根据0.63mm 筛孔的累计筛余百分数分成三个级配区
握其配比设计方法。
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本章内容
6.1 概 述 6.2 混凝土的组成材料 6.3 混凝土拌和物的和易性 6.4 硬化混凝土的强度 6.5 混凝土性能及耐久性
6.6 混凝土外加剂 6.7 混凝土的质量控制 6.8 普通混凝土配合比设计 6.9 其他混凝土
6.1 概述
一、何为混凝土？
混凝土是由胶凝材料、 骨料及其它外加材料按 适当比例配制，再经硬 化而成的人工石材