建筑行业试验员培训试验检测基础

1.2.1 最大粒径和颗粒级配 (1)最大粒径Dmax 粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。
粗骨料粒径对混凝土的影响
工程上对混凝土中每立方米水泥用量小于170 kg的 贫混凝土，采用较大粒径的粗骨料对混凝土强度有利。特 别在大体积混凝土中，采用大粒径粗骨料，对于减少水泥 用量、降低水泥水化热有着重要的意义。不过对于结构常 用的混凝土，尤其是高强混凝土，从强度观点来看，当使 用的粗骨料最大粒径超过40mm后，并无多大好处，因为 这时由于减少用水量获得的强度提高，被大粒径骨料造成 的较少粘结面积和不均匀性的不利影响所抵消。因此，只 有在可能的情况下，粗骨料最大粒径应尽量选用大一些。
≤C25 ≤ 5.0 ≤ 2.0
表1.5 人工砂的石粉含量和泥块含量(JGJ52—2006)
混凝土强度等级
指标
≥C60 C55- C30
亚
1
甲 蓝 试
MB值＜1.40 或合格
石粉含量(按质量 计)(%)
≤ 5.0
≤7.0
验
2
泥块含量(按质量 计)(%)
≤ 0.5
≤ 1.0
3 4
MB值≥1.40 M或B 不V合格10
1.1.4 坚固性
砂的坚固性是指砂在自然风化和其他外界物 理、化学因素作用下，抵抗破裂的能力。
天然砂坚固性采用硫酸钠溶液法进行试验， 砂样经5次循环后其质量损失应符合表1.7的规定。 人工砂采用压碎指标法进行试验，总压碎值指标 值应小于30%。
表1.7 天然砂坚固性指标(JGJ 52—2006)
砂粒的表面是由水泥浆所包裹的。在空隙率相同的条件 下，砂粒的比表面积愈小，则所需包裹的水泥浆也就愈少 ，达到同样和易性的混凝土混合料，其水泥用量较少。
由此可见，骨料级配良好的标准应当是空隙率小，同时 比表面积也较小。
1.1.2 含泥量、石粉含量和泥块含量
含泥量是指天然砂中粒径小于80（75）μm 的颗粒含量；石粉含量是指人工砂中粒径小于80 （75）μm的颗粒含量；泥块含量是指砂中原粒 径大于1.18mm，经水浸洗、手捏后小于630 （600）μm的颗粒含量。
将试样烘干，冷却后筛除大于9.50mm的颗 粒，称取试样500g,将试样倒入按孔径大小从上 到下组合的套筛(附筛底)上进行筛分，然后称取 各筛上的筛余量，计算各筛的分计筛余百分率a1 、a2、a3、a4、a5、a6及累计筛余百分率β1、 β2 、 β3 、 β4 、 β5 、 β6，其计算关系如 表1。
江苏省建筑行业试验员培训 试验检测基础（混凝土）
2010年11月
内容
第一讲 普通混凝土的组成材料 （胶凝材料/外加剂除外）
钢筋混凝土结构是建筑工程中应用最为广泛的结构形式 (钢筋与混凝土的热膨胀系数大致相同) 钢筋混凝土梁
钢筋混凝土板
钢筋混凝土框架配筋
钢筋混凝土结构的组成
混凝土的组成
水泥(胶凝材料,必要时掺入适量矿物掺合料) 粗骨料(碎石或卵石) 细骨料(砂) 水（拌和） 外加剂(必要时) 经拌合成型和硬化而成的一种人造石材（砼）。
表1.2 建筑用砂的颗粒级配(JGJ52—2006)
公称粒径
10.0mm 5.00mm* 2.50mm 1.25mm 630μm* 315μm 160μm
I区
0 10~0 35~5 65~35 85~71 95~80 100~90
Ⅱ区
累计筛余百分率(%) 0
10~0 25~0 50~10 70~41 92~70 100~90
《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006
1.1.1 砂的粗细程度及颗粒级配
（1）选择细骨料的原则 为了节约水泥，并使混凝土结构达到较高密实度， 选择骨料时，应尽可能选用总表面积较小、空隙 率较小的骨料（砂子的总表面积与粗细程度有关， 空隙率则与颗粒级配有关 ）。
(2)粗细程度 砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一 起的总体粗细程度。
1.1.6 碱集料反应
碱集料反应是指水泥、外加剂等混凝土组成 物及环境中的碱与砂中碱活性矿物在潮湿环境下 缓慢发生反应，并导致混凝土的膨胀甚至开裂破 坏。
经碱集料反应试验后，由砂制备的试件无裂 缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期 膨胀率应小于0.10%。
1.2 粗骨料－石子 ( P34 ) 公称粒径大于5.00mm的骨料称粗骨料。 普通混凝土常用的粗骨料分卵石和碎石两类。
1.6降低砂粒之间的空隙，目的是（A、C）。 A.节约水泥 B.节约砂 C.提高混凝土强度 D.降低混凝土 强度
骨料级配良好的标准应当是空隙率小，同 时比表面积也较小
石子的空隙是由砂浆所填充的；砂子的空隙是由水泥浆所 填充的。砂子的空隙率愈小，则填充的水泥浆量越少，达 到同样和易性的混凝土混合料所需水泥量较少，因此可以 节约水泥。
表1.1 累计筛余率与分计筛余率计算关系
筛孔尺寸 筛余量(g) 分计筛余百分率(%) 累计筛余百分率(%)
4.75mm
m1
a1=(m1/500)×100
β1=a1
2.36mm
m2
a2=(m2/500)×100
β2=a1+a2
1.18mm
m3
a3=(m3/500)×100
β3=a1+a2+a3
600μm
m4
a4=(m4/500)×100
β4=a1+a2+a3+a4
300μm
m5
a5=(m5/500)×100 β5=a1+a2+a3+a4+a5
150μm
m6
a6=(m6/500)×100 β6=a1+a2+a3+a4+a5+ a6
砂的粗细程度用细度模数
表示，其计算式
f
如下：
建筑用f 砂(按2细 度3 模 1数040分为51粗 、6 )中、5细1 三种规
小例题
1.1、普通混凝土用细骨料是指公称粒径小于 5mm的岩石 颗粒。T
1.2砂的粗细程度可用细度模数指标表示。T
1.3配制混凝土用砂、石应尽量使总表面积小些、总空隙 率小些 T
1.4中砂的细度模数uf为3.0～2.3。 T
小例题
1.5若砂子的筛分曲线落在规定的三个级配区中的任一个 区，则颗粒级配及粗细程度都是合格的，即适用于配置混 凝土。 T
天然砂的含泥量,泥块含量应符合表1.4的规 定。 人工砂的石粉含量,泥块含量应符合表1.5的 规定。
表1.4 天然砂的含泥量和泥块含量( JGJ52 —2006)
混凝土强度等级
含泥量 （按质量计）（%） 泥块含量（按质量计）（%）
≥C60 ≤ 2.0 ≤ 0.5
指标 C55-C30
≤ 3.0 ≤ 1.0
普通混凝土的组成材料
图1 普通混凝土结构示意图 1—石子；2—砂子；3—水泥石；4—气孔
普通混凝土的组成材料（水泥除外）
1.1细骨料－砂 1.2粗骨料－石子 1.3 混凝土用水
1.1细骨料－砂
P 26
普通混凝土的细骨料主要采用天然砂和人工砂。 天然砂是由自然条件作用而形成的,公称粒径小于5mm 的岩石颗粒。 按其产源不同，天然砂分为河砂、山砂和海 砂。 人工砂是岩石经除土开采、机械破碎、筛分而成的公 称粒径小于5mm的岩石颗粒。 混合砂是由天然砂与人工砂按一定比例组合而成的砂。 混凝土强度等级不同，所用砂的技术要求也不同。
普通混凝土各组成材料的作用
在混凝土中，水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在 骨料表面并填充其空隙。在混凝土硬化前，水泥浆起润滑 作用，赋予拌合物一定的流动性、粘聚性，便于施工。在 硬化后则起到了将砂、石胶结为一个整体的作用，使混凝 土具有一定的强度、耐久性等性能。砂、石在混凝土中起 骨架作用，可以降低水泥用量、减小干缩、提高混凝土的 强度和耐久性。其结构如图1。
为什么在拌制混凝土时，砂的用量应按质 量计，而不能以体积计量？
砂子的体积和堆积密度与其含水状态紧密相关。随 着含水率的增大，砂颗粒表面包裹着一层水膜，引起砂 体积增大。当砂的含水率为５％～８％时，其体积最大 而堆积密度最小，砂的体积可增加20％～30％。若含水 率继续增大，砂表面水膜增厚，由于水的自重超过砂粒 表面对水的吸附力而产生流动，并迁入砂粒间的空隙中 ，于是砂粒表面的水膜被挤破消失，砂体积减小。当含 水率达２０％左右时，湿砂体积与干砂相近；含水率继 续增大，则砂粒互相挤紧，这时湿砂的体积可小于干砂 。
表1.6 砂中有害物质含量（JGJ 52—2006）
项目
质量指标
云母
(按质量计, %）
≤ 2.0
轻物质
(按质量计, %）
≤ 1.0
硫化物及硫酸盐 (SO3质量计, %）
≤ 1.0
有机物（比色法）
颜色不应深于标准色,当颜色深于 标准色时,应按水泥胶砂强度试验 方法进行强度对比试验,抗压强度 比不应低于0.95
格，其细度模数分别为：
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
砂的颗粒级配用级配区表示，以级配区或级 配曲线判定砂级配的合格性。对细度模数为3.7~ 1.6的建筑用砂，其颗粒级配必须符合见表2。
为了更直观地反映砂的颗粒级配，以累计筛 余百分率为纵坐标，筛孔尺寸为横坐标，根据表 2的数值可以画出砂子3个级配区的级配曲线，如 图3所示。
为什么在拌制混凝土时，砂的用量应按质 量计，而不能以体积计量？
由此可知，在拌制混凝土时，砂的用量应按质量计 ，而不能以体积计量，以免引起混凝土拌合物砂量不足 ，出现离析和蜂窝现象。
(气干状态的砂随着其含水率的增大，砂颗粒表面 形成一层吸附水膜，推挤砂粒分开而引起砂体积增大， 这种现象称为砂的湿胀，其中细砂的湿胀要比粗砂大得 多。)