试验员培训课件~混凝土用骨料

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1、概述n骨料的分类n骨料的强度n骨料的弹性模量n密度n级配n杂质n化学性质骨料的分类n又称集料，起骨架作用n按粒径：0.15到4.75mm之间为细骨料， 4.75以上为粗骨料n按密度：绝干密度2.3以下为轻骨料，2.8常 用骨料，2.9以上重骨料，高强混凝土选用 2.65以上骨料n按成因：天然，人造n按母岩：火成岩，沉积岩，变质岩骨料的含水状态*n n骨料的含水状态可分：干燥状态骨料其含水率等于或接近于零；气干状态骨料含水率与大气湿度相平衡，但末达 到 饱和状态；饱和面干状态骨料其内部孔隙含水达到饱和而其表面 干燥 ；湿润状态骨料不仅内部孔隙含水达到饱和，而且表面还附着 一部分自由水。n计算普通

2、混凝土配合比时，一般以干燥状态的骨料为基准，而 一些大型水利工程常以饱和面干状态的骨料为基准。 骨料强度n原 则：骨料强度混凝土强度 （高20）n骨料强度指标：岩石立方体强度压碎指标岩石立方体强度检验*n方法是将轧制碎石的母岩制成边长为5cm的 立方体（或直径与高均为5cm的圆柱体）试件， 在水饱和状态下，测定其极限抗压强度值。n岩石的抗压强度应不小于混凝土抗压强度 的1.5倍，而且，对于火成岩其强度不宜低 于80MPa,变质岩不宜低于60MPa,水成岩 不宜低于45MPa.压碎指标n压碎指标检验是将一定质量气干状态下粒 径1020mm的石子，装入一标准圆筒内， 放在压力机上在35min内均匀

3、加荷达 200kN,卸荷后称取试样重m0，然后用孔径为 2.36mm的筛筛除被压碎的细粒，再称出剩余 在筛上的试样重m1，压碎指标a可按下式计 算：n压碎指标a值愈小，表示粗骨料抵抗受压破坏的能力 越强骨料表面特征对强度影响n骨料表面特征主要是指骨料表面的粗糙程 度及孔隙特征等。n影响 骨料与水泥石之间的粘结性能，进 而影响混凝土的强度。n碎石表面粗糙而且具有吸收水泥桨的孔隙特 征，所以它与水泥石的粘结能力强；n卵石表面光滑且少棱角，与水泥石的粘结能 力较差，但混凝土拌合物的和易性较好。在相 同条件下，碎石混凝土比卵石混凝土强度高10 左右。n骨料的弹性模量：骨料的抗压强度高弹性 模量也高，混

4、凝土的弹性模量也高。n密度 （1）表观密度 （2）堆积密度级配（1）筛分曲线 （2）细度模数 （3）空隙率 （4）最大粒径：n混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的 1/4，同时不得大于钢筋最小净距的3/4；道路地坪厚度 的1/2。当强制型搅拌机为400L以下时，不应超过 100mm。 （5）针片状颗粒n针状颗粒指颗粒长度大于颗粒平均粒径2.4倍者；n片状颗粒指颗粒平均厚度小于骨料平均粒径0.4倍者 ；n平均粒径指该粒级上、下限粒径的算术平均值 （6）质量系数什么样的骨料级配属于良好级配？n砂石混合物空隙率越小，可以减少水泥用 量，配出性能好的砼。n砂石混合物具有适当小的表面积，节

5、约水 泥。杂质n含泥量（小于75m）n泥块含量n有害物质含量n骨料的耐久性 （1）软弱颗粒 （2）风化骨料 （3）抗冻性骨料的化学性质碱骨料反应n能与水泥或混凝土中的碱发生反应的骨料 称为碱活性骨料，简称AAR。nAAR的发生需具备三个要素：碱活性骨料 有足够量的碱存在水n对AAR的抑制措施 使用非活性骨料 控制水泥及混凝土中的碱含量 控制湿度 使用混合材或化学外加剂 隔离混凝土内外之间的物质交换对骨料要求主要有：n有害杂质含量少n具有良好的颗粒形状，适宜的颗粒级配 和细度；n表面粗糙，与水泥粘结牢固n性能稳定、坚固耐久等。一、细骨料n天然砂：河砂湖砂海砂山砂n河砂、湖砂和海砂由于长期受水流的

6、冲刷作用， 颗粒表面比较圆滑，比较洁净，且产源较广，但 海砂中常含有贝壳碎片及可容盐等有害杂质。n山砂颗粒多具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有 机质等有害杂质较多。n天然砂按其技术要求分为优等品、一等品、合格 品三个等级。n对细骨料的质量要求：1、天然砂有害物质含量符合表4.2(P123)的 规定。2、对使用海砂配制混凝土时，其氯离子含 量不应大于0.06%。对预应力钢筋混凝土结 构，不宜采用海砂。必须使用时经淡水冲洗 ，其氯离子含量不应大于0.02%。 3、采用山砂拌制C30以下混凝土，压碎指标值 不得大于35，级配控制在区内。 4、天然砂有害物质含量符合表4.3(P124)的规 定。 5、碱

7、活性指标符合设计要求细骨料试验方法n砂的筛分析试验（P129）n砂的表观密度试验（P131）n砂的堆积密度试验（P133）n砂的含水率试验（P135）n砂的含泥量试验（P136）砂的筛分析试验1、仪器设备n试验筛：一套孔径（净尺寸）为5.0、2.5、1.25 、0.63、0.315、0.16mm的6个标准筛n天平n摇筛机n烘箱等 2、试样：500g烘干砂两份 3、步骤 4、结果处理n两次试验所得细度模数之差大于0.20，应重新取 样累计筛余与分计筛余百分率关系筛孔尺寸（ mm）计筛余（）累计筛余（）5a1A1=a12.5a2A2=a1+a21.25a3A3= a1+a2+a30.63a4A4=

8、 a1+a2+a3+a40.315a5A5=a1+a2+a3+a4+a50.16a6A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6砂的粗细细度模数（f）n砂的粗细程度用表示细度模数（ f ），其计算 公式为n细度模数（ f ）愈大，表示砂愈粗，普通混凝 土用砂的细度模数范围一般为3.70.7，其中 f在3.73.1为粗砂， f在3.02.3为中砂， f在2.21.6为细砂，f在1.50.7为特细砂砂的颗粒级配级配曲线n砂的颗粒级配用级配区表示；n以级配区或筛分曲线判定砂级配的合格性；n对细度模数为3.71.6的普通混凝土用砂， 根据0.63mm孔径筛（控制粒级）的累计筛 余百分率，划分成为区、区、区

9、三个 级配区，见下表。n普通混凝土用砂的颗粒级配，应处于下表中 的任何一个级配区中，才符合级配要求。除 5mm及0.63mm筛外，允许有部分超出分区 界限，但其总量不应大于5。砂的级配区范围孔 径（ mm）累计筛余（） 区区区 10.0000 5.00100100100 2.50355255150 1.2565355010250 0.63857570414016 0315958092708555 0.16100901009010090筛分曲线n以累计筛余百分率为纵坐标，以筛孔尺寸为 横坐标，根据上表的数值可以画出砂、 、三个级配区的筛分曲线，如下图。n通过观察所计算的砂的筛分曲线是否完全落 在

10、三个级配区的任一区内，即可判定该砂级 配的合格性。n同时也可根据筛分曲线偏区情况大致判断砂 的粗细程度，当筛分曲线偏向右下方时，表 示砂较粗，筛分曲线偏向左上方时，表示砂 较细。筛分曲线图根据细度模数，该砂属粗砂。 在级配区内画出该砂的筛分曲线，见图 4-1。该曲线落 在区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。 评注 x在3.73.1为粗砂，x在3.02.3为中砂， x在2.21.6为细砂，x在1.50.7为特细砂。 砂的选择n配制混凝土时宜优先选用区砂。n当采用区砂时，应适当提高砂率，并保证足 够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；n当采用区砂时，宜适当降低砂率，以满足混 凝土强度。砂级配的

11、调整n在实际工程中，若砂的级配不合适，可采 用人工掺配的方法来改善，即将粗、细砂 按适当的比例进行掺合使用；或将砂过筛 ，筛除过粗或过细颗粒。砂的表观密度试验（标准法）1、仪器（天平、容量瓶、烘箱等） 2、试样：300g烘干砂2份 3、步骤 4、近似值：2600Kg/m3。两次实验结果的算 术平均值作为测定值，如两次结果之差大 于20Kg/m3，重新取样。n砂的含水率试验（500g）n砂的堆积密度试验（3L）粗骨料n定义：粒径5mm的岩石颗粒n分类：卵石（砾石）碎石n卵石是由天然岩石经自然条件长期作用而 形成的粒径大于5mm的颗粒，按其产源可分为 河卵石、海卵石、山卵石等几种，其中河卵石应 用

12、较多。n碎石由天然岩石经破碎、筛分而成，也可 将大卵石轧碎、筛分而得。品质要求n洁净n坚硬n表面粗糙n级配合理n粒径合适n有害杂质含量的限值（P127）n碎石或卵石的坚固性指标（P127）n粗骨料筛分析试验（P153）n粗骨料表观密度试验（P156）n粗骨料含水率试验（P157）n粗骨料堆积密度试验（P158）n粗骨料含泥量试验颗粒级配n粗骨料与细骨料一样，也要求有良好的颗粒级 配，以减少空隙率，增强密实性，从而可以节 约水泥，保证混凝土的和易性及混凝土的强度 。n粗骨料的级配也是通过筛分试验来确定，其标 准筛的孔径为：2.36、4.75、9.50、16.0、19.0、26.5、 31.5、3

13、7.5、53.0、63.0、75.0mm及 90mm等十二个筛。分计筛余百分率及累计筛余百分率的计算与砂 相同。碎石或卵石的颗粒级配范围图连续级配和间断级配*n连续级配是按颗粒尺寸大小由小到大连续分级（5mm Dmax）,每一级骨料都占有一定比例。连续级配颗粒级差小（ D/d2）,配制的混凝土拌和物和易性好，不易发生离析；n间断级配是人为剔除某些中间粒级颗粒，大颗粒的空隙直 接由比它小得多的颗粒去填充，颗粒级差大（D/d6）,空隙 率的降低比连续级配快得多，可最大限度地发挥骨料的骨架， 减小水泥用量。但混凝土拌和物易产生离析现象；n 单粒级宜用于组合成具有所要求级配的连续粒级，也可与连续 粒级配合使用，以改善骨料级配或配成较大粒度的连续粒级。 工程中不宜采用单一的单粒级配制混凝土。