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1、 掌握普通混凝土的组成材料:水泥的合掌握普通混凝土的组成材料:水泥的合理选用;对骨料的一般质量要求;砂、理选用;对骨料的一般质量要求;砂、石颗粒特征及级配;混凝土用水要求石颗粒特征及级配;混凝土用水要求掌握混凝土的配合比设计掌握混凝土的配合比设计普通混凝土配合比的设计;普通混凝土配合比的设计;砂子水泥浆石子n水泥水泥n水水n砂子砂子n石子石子混凝土体积构成混凝土体积构成水泥石水泥石2525左右;左右;砂和石子砂和石子7070以上;以上;孔隙和自由水孔隙和自由水115%5%。 思考题:混凝土中四种组成材料的作用各是什么?思考题:混凝土中四种组成材料的作用各是什么? “骨架作用骨架作用” “包裹、
2、填充,润滑作用包裹、填充,润滑作用” 四种组成材料在混凝土中所起的作用:四种组成材料在混凝土中所起的作用: 骨架作用;抑制混凝土的收缩。骨架作用;抑制混凝土的收缩。 水泥浆包裹在砂粒的表面并填水泥浆包裹在砂粒的表面并填充砂粒间的空隙而形成水泥砂浆,水泥砂浆又包充砂粒间的空隙而形成水泥砂浆,水泥砂浆又包裹石子表面并填充石子间的空隙,形成混凝土。裹石子表面并填充石子间的空隙,形成混凝土。 起填充、润滑、包裹的作用起填充、润滑、包裹的作用 起胶结作用起胶结作用砂子砂子水泥浆水泥浆石子石子 2.1.1 水水 泥泥1 水泥品种的选择:水泥品种的选择: 水泥的品种主要是根据工程的特点以水泥的品种主要是根据
3、工程的特点以及环境条件,按及环境条件,按第四章第四章P48表表4.7选择选择2 水泥强度等级的选择水泥强度等级的选择: 水泥的强度等级一般以为混凝土强度等水泥的强度等级一般以为混凝土强度等级标准值的级标准值的1.52倍倍。 如设计如设计C25强度等级的混凝土,一般选择强度等级的混凝土,一般选择42.5、42.5R强度等级的水泥。强度等级的水泥。 2.1.2 骨骨 料料n普通混凝土所用的骨料一般按照粒径的普通混凝土所用的骨料一般按照粒径的大小分为两种:大小分为两种:粗骨料和细骨料粗骨料和细骨料(1)粗骨料:粗骨料:颗粒粒径颗粒粒径大于大于4.75mm的颗的颗粒;粒;混凝土用粗骨料通常有混凝土用粗
4、骨料通常有碎石和卵石碎石和卵石两种两种(2)细骨料细骨料:颗粒粒径:颗粒粒径小于小于4.75mm的颗的颗粒。粒。 细骨料一般有细骨料一般有河砂、海砂和山砂河砂、海砂和山砂三类三类天然骨料:砂、石、碎石等人工骨料:工业废料、工业副产品、经破碎后的混凝土、城市垃圾等 500300-110021002900-610020-40防辐射 *重点介绍砂、石的级配评定和粗细程度重点介绍砂、石的级配评定和粗细程度骨料的级配:骨料的级配: 指骨料中不同粒径颗粒的搭配分布情况。指骨料中不同粒径颗粒的搭配分布情况。良好的级配,不但能减少水泥用量,而良好的级配,不但能减少水泥用量,而且提高混凝土的密实度、强度等性能。
5、且提高混凝土的密实度、强度等性能。粗细程度:粗细程度: 指不同粒径的颗粒混合物的平均粗细程指不同粒径的颗粒混合物的平均粗细程度度 砂的颗粒级配的评定和粗细程度一般用砂的颗粒级配的评定和粗细程度一般用筛筛分析法分析法来测定的。来测定的。 具体操作方法具体操作方法:将将500g干砂,依次通过干砂,依次通过一套孔径为一套孔径为4.75 mm 、2.36 mm 、1.18 mm 、0.60 mm 、0.30 mm和和0.15 mm的六的六个标准筛,测量各筛筛余量的质量个标准筛,测量各筛筛余量的质量mi,计算出各筛的分计筛余量和累计筛余量。计算出各筛的分计筛余量和累计筛余量。分计筛余量分计筛余量mi:砂
6、子通过六个标准筛时各筛上砂子通过六个标准筛时各筛上的筛余量,即的筛余量,即mi(其中其中i=1,2,3,4,5,6);分计筛余率分计筛余率 :各筛上的分计筛余量占砂样各筛上的分计筛余量占砂样总质量(总质量(500g)的百分率,即)的百分率,即i =mi/500;i累计筛余率累计筛余率 :各筛与比该筛粗的所有各筛与比该筛粗的所有分计筛余率之和。即分计筛余率之和。即iA ijjiA1 筛孔筛孔/mm分计分计筛余筛余量量/ g分计筛分计筛余率余率% 累计筛余率累计筛余率%4.75m12.36m21.18m30.60m40.30m5 0.15m650011m50022m50033m50044m5005
7、5m50066m11 A212 A3213 A43214 A6543216 A543215 A*砂的颗粒级配评定标准:砂的颗粒级配评定标准:n砂的颗粒级配评定:砂的颗粒级配评定: 标准规定标准规定,按,按0.60mm的筛孔的累计筛余百分率的筛孔的累计筛余百分率 分为三个级配区:分为三个级配区:I级配区砂级配区砂: =(8571)%;II级配区砂级配区砂: =(4170)%;III级配区砂级配区砂: =(1640)%。4A4A4An砂的粗细程度用砂的粗细程度用细度模数细度模数 表示表示:xMxM11654321005AA)AAAAA( 普通混凝土优先使用普通混凝土优先使用中砂中砂 MX =3.0
8、2.3;粗砂粗砂: =3.73.1;中砂:中砂: =3.02.3;细砂细砂: =2.21.6特细砂:特细砂: =1.50.7。xMxMxMxM例题例题:评定该砂级配情况和细数评定该砂级配情况和细数:筛孔筛孔尺寸尺寸/mm 分分 计计 筛筛 余余累计筛余累计筛余百百 分分 率率 (%)分计筛余量分计筛余量/g分计筛余百分分计筛余百分率率 (%)4.75 15 2.36 701.18 1050.60 1200.30 900.15 85iiA3142124181731738628097n经上面的计算可知:经上面的计算可知:n甲砂为甲砂为II级配区、中砂级配区、中砂。?课后思考题课后思考题:请同学们自
9、己评定请同学们自己评定P99习题习题5.1中中两种砂的级配情况与粗细程度?两种砂的级配情况与粗细程度?87210056211654324.AA)AAAAA(M%Ax (2)石子的最大粒径石子的最大粒径D max 与颗粒级配评定与颗粒级配评定n石子粒径石子粒径D的一般范围的一般范围:4.75mmD150mm时,时, 节约水泥的效果不节约水泥的效果不明显。所以明显。所以最大粒径不宜超过最大粒径不宜超过150mm。*建筑工程中混凝土用石子的最大粒建筑工程中混凝土用石子的最大粒径径Dmax大致选择范围大致选择范围:n一般水利、海港等大型工程中一般水利、海港等大型工程中: 混凝土用石子最大粒径混凝土用石
10、子最大粒径Dmax采用采用120mm或或150mm;n一般房屋建筑工程中一般房屋建筑工程中: 混凝土用石子的最大粒径混凝土用石子的最大粒径Dmax一般采用一般采用20mm、31.5 mm、40mm和和60mm。石子的颗粒级配:n石子的颗粒级配:石子的颗粒级配: 是指石子中不同石子粒径的搭配分布情是指石子中不同石子粒径的搭配分布情况。况。n石子的颗粒级配与砂子一样,也是采用石子的颗粒级配与砂子一样,也是采用筛分析法筛分析法来确定的,其标准筛的孔径为来确定的,其标准筛的孔径为2.36、4.75、9.50、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和和90mm共共
11、12个筛个筛.n粗骨料的颗粒级配应满足粗骨料的颗粒级配应满足P61表表5.6 。石子的颗粒级配按供应情况分为连续粒级连续粒级和和单粒级单粒级两种。两种。n连续粒级连续粒级:是按颗粒尺寸由大到小连续分:是按颗粒尺寸由大到小连续分级(级(4.75mmDmax),每一级粗骨料都有适每一级粗骨料都有适量的比例。量的比例。n单粒级单粒级:当粗颗粒最大粒径大于:当粗颗粒最大粒径大于37.5mm时,粗颗粒的级配很不稳定、很不连续,时,粗颗粒的级配很不稳定、很不连续,此时的石子搭配很不均匀。此时的石子搭配很不均匀。n一般在混凝土配合比设计中,应一般在混凝土配合比设计中,应优先选用优先选用连续级配连续级配;一般
12、不宜选用;一般不宜选用“单一单一”的单粒的单粒级来设计混凝土。级来设计混凝土。2.1.3 混凝土用水混凝土用水n混凝土用水的基本质量要求是:混凝土用水的基本质量要求是:不能含影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质;不能含影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质;不得影响混凝土强度的发展和耐久性。不得影响混凝土强度的发展和耐久性。不得加快混凝土用钢筋的锈蚀和脆断;不得加快混凝土用钢筋的锈蚀和脆断;保证混凝土的表面不受污染保证混凝土的表面不受污染。现实生活中,凡是现实生活中,凡是可以饮用的自来水可以饮用的自来水和和清洁清洁的天然水的天然水,都可以用来拌制和养护混凝土。,都可以用来拌制和养护混凝土。 ?请同学们思
13、考:海水能否用来拌制钢筋混凝?请同学们思考:海水能否用来拌制钢筋混凝土?为什么?土?为什么?2.1.4 混凝土外加剂n掺入外加剂的目的:掺入外加剂的目的: 在拌制混凝土的过程中,为改善混凝土在拌制混凝土的过程中,为改善混凝土的某些性能而特意掺入的物质,其掺量的某些性能而特意掺入的物质,其掺量一般不大于水泥质量的一般不大于水泥质量的5%。n国外外加剂的发展状况国外外加剂的发展状况: 面前国外面前国外60%90%的混凝土和砂浆中的混凝土和砂浆中使用了外加剂,因此,外加剂在当前已使用了外加剂,因此,外加剂在当前已经成为混凝土中除四种基本组成材料经成为混凝土中除四种基本组成材料(胶凝材料、粗骨料、细骨
14、料和水)以(胶凝材料、粗骨料、细骨料和水)以外的外的第五种重要组成材料第五种重要组成材料。外加剂按使用功能分四大类:外加剂按使用功能分四大类:第一类外加剂:第一类外加剂:改善混凝土拌合物流变改善混凝土拌合物流变性能的外加剂性能的外加剂:减水剂减水剂:在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下,在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下,加入减水剂可以减少用水量,并提高混凝加入减水剂可以减少用水量,并提高混凝土强度。土强度。我国常用的减水剂:我国常用的减水剂:M型减水剂型减水剂(木质磺(木质磺酸盐类减水剂)酸盐类减水剂)减水剂在混凝土中使用最普遍。减水剂在混凝土中使用最普遍。q引气剂:引气剂:定义定义: 指
15、在混凝土搅拌过程中,能引入大量分布均匀、指在混凝土搅拌过程中,能引入大量分布均匀、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。稳定而封闭的微小气泡的外加剂。n历史背景历史背景:引气剂于本世纪引气剂于本世纪30年代出现于美国,年代出现于美国,被认为是混凝土材料发展进程中的重大发现,被认为是混凝土材料发展进程中的重大发现,现广泛应用于工程中现广泛应用于工程中n我国常用的引气剂:我国常用的引气剂:松香树脂类。松香树脂类。n引气剂的作用:引气剂的作用:(1)改善混凝土拌和物的和易性;)改善混凝土拌和物的和易性;(2)能提高混凝土的抗渗性和抗冻性;)能提高混凝土的抗渗性和抗冻性;(3)但降低混凝土的强度)但降低混凝土
16、的强度;第二类外加剂:第二类外加剂:调节混凝土凝结时间调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂和硬化性能的外加剂:缓凝剂缓凝剂: 我国应用较多的有我国应用较多的有木质素木质素磺酸钙磺酸钙和和糖蜜糖蜜;速凝剂:速凝剂: 我国应用较多的有红星一型、国产我国应用较多的有红星一型、国产711;早强剂:早强剂: 我国应用较多的有我国应用较多的有Nacl等等第三类外加剂:第三类外加剂:改善混凝土耐久性能的外加剂:改善混凝土耐久性能的外加剂:加气剂加气剂:如铝粉等;如铝粉等;防水剂防水剂;阻锈剂:阻锈剂:指能减少混凝土中钢筋的锈蚀。指能减少混凝土中钢筋的锈蚀。第四类外加剂:第四类外加剂: 改善混凝土其他性能的外加剂改善混凝土其他性能的外加剂:膨胀剂:膨胀剂:能使混凝土产生补偿收缩或微膨胀能使混凝土产生补偿收缩或微膨胀。防冻剂:防冻剂:能使混凝土在低温下免受冻害。能使混凝土在低温下免受冻害。着色剂:着色剂: (1) 配合比的定义:配合比的定义: 指的是混凝土组成材料中各组成材料(水泥、指的是混凝土组成材料中各组成材料(水泥、水、砂子和石子)用量之比;水、砂子和石子)用量之比;(2)配合比的表示方法:)配合