混凝土试验员基础培训

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一．普通混凝土的组成材料（水泥除外）

混凝土的组成：水泥，粗骨料（碎石或卵石），细骨料（砂），水（拌合），外加剂，经硬化而成的一种人造石材（砼）。

各成分的作用

砂，石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；

水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。

水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好的工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚固的整体。其结构如图1.

细骨料-砂子

普通混凝土的细骨料主要采用天然砂和人工砂。

天然砂是由自然风化，水流搬运和分选，堆积形成的粒径小于5（4.75）mm的岩石颗粒（但不包括软质岩，风化岩的颗粒）。按产源不同，天然砂分为山砂，河砂，海砂。

人工砂是经除土处理的机制砂，混合砂的统称。

砂按技术要求分为I类，II类，III类（类别不同，要求不同）。

I类宜用于强度等级大于C60的混凝土；

II类宜用于强度等级C30-C60及抗冻，抗渗或其他要求的混凝土；

III类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。

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。

（3）颗粒级配

砂的颗粒级配是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况。

同样粒径的砂空隙率最大，若大颗粒间空隙率由中颗粒填充，空隙率会减小，若再填充以小颗粒，空隙率更小。如图2所示。

（4）砂的粗细程度与颗粒级配的评定

砂的粗细程度和颗粒级配，常用筛分析方法进行评定。

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b1,b2,b3,b4,b5,b6,其计算关系如表1.

建筑用砂按细度模数分为粗，中，细三种规格，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.

为了更直观的反映砂的颗粒级配，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个级配区得级配曲线，如图3所示。

例题用500g烘干砂进行筛分试验，其结果如表3所求。试分析该砂的粗细程度与颗粒级配。

评定结果：将累计筛余百分率与表2作对照，或绘出级配曲线，此砂处于II区，级配良好；细度模数为 2.66，属中砂。

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 中砂的细度模数为3.0-

2.3 T

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，即适用于配制混凝土。T

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）um的颗粒含量；石粉含量是指人工砂中粒径小于80（75）um的颗粒含量；泥块含量是指砂中原粒径大于1.18mm，经水侵洗，手捏后小于630（600）um的颗粒含量。

天然砂的含泥量应符合表 1.4的规定。

人工砂的石粉含量应符合表1.5的规定。

砂中泥块含量应符合表1.4和表1.5的规定。

1.1.3有害物质含量

国家标准规定砂中不应混有草根，树叶，塑料，煤块，炉渣等杂物，砂中如含有云母，轻物质，有机物，硫化物及硫酸盐，氯盐等，其含量应符合表1.6的

规定。

1.14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，压碎指标值应符合表1.8

的规定。

1.1.5表观密度，堆积密度，空隙率

砂的表观密度，堆积密度，空隙率应符合如下规定：表观密度大于2500kg/m3

松散堆积密度大于1350kg /m3，空隙率小于47%。

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

普通混凝土常用的粗骨料分卵石和碎石两类。

卵石是由自然风化，水流搬运和分选，堆积形成的，公称粒径大于5（4.75）mm的岩石颗粒。按其产源不同可分为河卵石，海卵石，山卵石等。

碎石是天然岩石或卵石经机械破碎，筛分制成的，粒径大于5（4.75）mm的岩石颗粒。

卵石，碎石按技术要求分为I类，II类，III类。

I类宜用于强度等级大于C60的混凝土；

II类宜用于强度等级C30- C60及抗冻，抗渗或其他要求的混凝土；

III类宜用于强度等级小于C30混凝土。

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为该粒级的最大粒径。

粗骨料的最大粒级增大，则其总表面积相应减小，包裹粗骨料所需的水泥浆量就减少，可节约水泥；或者在一定和易性和水泥用量条件下，能减少用水量而提高混凝土强度。

（2）颗粒级配

良好的粗骨料，对提高混凝土强度，耐久性，节约水泥是极为有利的。

粗骨料的颗粒级配分连续粒级和单粒粒级。

粗骨料颗粒级配好坏的判定也是通过筛分析法进行的。据国家标准，建筑用卵石，碎石的颗粒级配应符合表1.9的规定。

1.2.2 含泥量和泥块含量

粗骨料中含泥量是指粒径小于80（75）um的颗粒含量；泥块含量是指原粒径大于5（4.75）mm，经水侵洗，手捏后小于2.5（2.36）mm的颗粒含量。

粗骨料中含泥量和泥块含量应符合表1.10的规定。