土木工程4.混凝土

4 混凝土学习知识点：1 1、普通混凝土的组成及组成材料的作用。、普通混凝土的组成及组成材料的作用。2 2、普普通通混混凝凝土土的的组组成成材材料料：水水泥泥、细细骨骨料料（砂砂）、粗粗骨骨料料（碎石、卵石）、混凝土拌和及养护用水。（碎石、卵石）、混凝土拌和及养护用水。3 3、混凝土外加剂：减水剂、早强剂、引气剂、其它外加剂、混凝土外加剂：减水剂、早强剂、引气剂、其它外加剂 4 4、普普通通混混凝凝土土拌拌和和物物的的性性质质-和和易易性性：和和易易性性的的测测定定、影影响响和易性的因素。和易性的因素。5 5、普普通通混混凝凝土土结结构构及及性性质质：混混凝凝土土强强度度、普普通通混混凝凝土土的的变变形性质、耐久性。形性质、耐久性。6 6、普普通通混混凝凝土土配配合合比比设设计计：混混凝凝土土配配合合比比基基本本参参数数的的确确定定、混凝土配合比设计的方法与步骤。混凝土配合比设计的方法与步骤。7 7、其其它它混混凝凝土土：轻轻骨骨料料混混凝凝土土、防防水水混混凝凝土土、耐耐热热混混凝凝土土等。等。4 混凝土 教学要求：了了解解对对混混凝凝土土组组成成材材料料的的技技术术要要求求；着着重重掌掌握握砂砂、石石级级配的意义及评定方法。配的意义及评定方法。着着重重了了解解减减水水剂剂的的作作用用机机理理、效效果果及及主主要要品品种种；了了解解其其它外加剂（早强剂、引气剂）的作用及主要种类。它外加剂（早强剂、引气剂）的作用及主要种类。掌掌握握混混凝凝土土拌拌和和物物和和易易性性的的概概念念、评评定定方方法法及及影影响响和和易易性的因素。性的因素。掌掌握握影影响响混混凝凝土土强强度度的的因因素素、混混凝凝土土强强度度公公式式及及提提高高混混凝土强度的措施。凝土强度的措施。着重掌握混凝土配合比设计的基本要求、方法及步骤。着重掌握混凝土配合比设计的基本要求、方法及步骤。掌掌握握砂砂石石级级配配试试验验方方法法，混混凝凝土土和和易易性性评评定定方方法法及及强强度度测定方法。测定方法。4 混凝土5 5、混凝土拌合物的和易性、混凝土拌合物的和易性3 3、混凝土外加剂、混凝土外加剂7 7、混凝土的变形性能、混凝土的变形性能9 9、混凝土的质量控制与评定、混凝土的质量控制与评定1 1、混凝土的组成与要求、混凝土的组成与要求6 6、混凝土的强度、混凝土的强度4 4、混凝土掺合料、混凝土掺合料8 8、混凝土的耐久性、混凝土的耐久性1010、普通混凝土配合比设计、普通混凝土配合比设计2 2、普通混凝土的组成材料、普通混凝土的组成材料4 混凝土1 1、混凝土的定义、混凝土的定义 混凝土是由胶凝材料、颗粒状的粗细骨料和水按适当比混凝土是由胶凝材料、颗粒状的粗细骨料和水按适当比例配制，经均匀搅拌、密实成型，并经过硬化后而成的一种例配制，经均匀搅拌、密实成型，并经过硬化后而成的一种人造石材，是建筑工程中的主要建筑材料。人造石材，是建筑工程中的主要建筑材料。2 2、水泥混凝土、水泥混凝土 以以水水泥泥为为胶胶凝凝材材料料，以以砂砂、石石为为骨骨料料，加加水水拌拌制制成成混混合合物物，经经一一定定时时间间凝凝结结硬硬化化而而成成的的人人造造石石材材叫叫水水泥泥混混凝凝土土，又又称普通混凝土，简称混凝土称普通混凝土，简称混凝土。（本章如无特别说明，混凝土均指水泥混凝土）（本章如无特别说明，混凝土均指水泥混凝土）3 3、混凝土的分类、混凝土的分类v根据表观密度0：普通混凝土(2400kg/m3)；轻混凝土 (1950kg/m3)；重混凝土 (2600kg/m3)。v根据用途(功能)：普通混凝土；道路混凝土；防水混凝土；耐热混凝土；耐酸混凝土；防辐射混凝土；膨胀混凝土；装饰混凝土等。v根据生产与施工方法：商品混凝土泵送混凝土喷射混凝土碾压混凝土挤压混凝土压力灌浆混凝土预应力混凝土离心混凝土等。混 凝 土4 混凝土 4 4、混凝土的特点、混凝土的特点（1 1 1 1）使用方便：）使用方便：）使用方便：）使用方便：新拌制的混凝土拌和物具有良好的可塑性，可新拌制的混凝土拌和物具有良好的可塑性，可浇注成各种形状和尺寸的构件及结构物。浇注成各种形状和尺寸的构件及结构物。（2 2 2 2）价格低廉：）价格低廉：）价格低廉：）价格低廉：原材料丰富，就地取材，其中原材料丰富，就地取材，其中80%80%的砂石料均的砂石料均为地方材料，价格便宜，节能经济。为地方材料，价格便宜，节能经济。（3 3 3 3）高强耐久：）高强耐久：）高强耐久：）高强耐久：普通混凝土的强度为普通混凝土的强度为2020-55MPa,55MPa,具有良好的耐具有良好的耐久性。久性。（4 4 4 4）性能易调整：）性能易调整：）性能易调整：）性能易调整：改变组成材料的品种和数量，可制成不同性改变组成材料的品种和数量，可制成不同性能的混凝土，以满足工程的不同要求。能的混凝土，以满足工程的不同要求。（5 5 5 5）有利环保：）有利环保：）有利环保：）有利环保：混凝土可充分利用工业废料，如矿渣、粉煤灰混凝土可充分利用工业废料，如矿渣、粉煤灰等，降低环境污染。等，降低环境污染。（6 6 6 6）主要缺点：）主要缺点：）主要缺点：）主要缺点：自重大，抗拉强度低，呈脆性，易产生裂缝。自重大，抗拉强度低，呈脆性，易产生裂缝。4.1 普通混凝土的组成材料 1 1、组成混凝土的基本材料是：组成混凝土的基本材料是：水泥、水、砂、石子、外加剂和掺和料。水泥、水、砂、石子、外加剂和掺和料。2 2、各种材料的作用：、各种材料的作用：（1 1）水泥浆：水泥浆：润滑作用润滑作用-与水形成水泥浆，赋予新拌混凝土以流动性。与水形成水泥浆，赋予新拌混凝土以流动性。胶结作用胶结作用-包裹在所有骨料表面，通过水泥浆的凝结硬化，包裹在所有骨料表面，通过水泥浆的凝结硬化，将砂、石骨料胶结成整体，形成固体。将砂、石骨料胶结成整体，形成固体。（2 2）骨料：骨料：填充、骨架、减小收缩、填充、骨架、减小收缩、降低水化热、提供耐磨性降低水化热、提供耐磨性 （3 3）外加剂：改善混凝土的性能。外加剂：改善混凝土的性能。（4 4）掺和料：减少水泥用量，改善混凝土性能。）掺和料：减少水泥用量，改善混凝土性能。4.1 普通混凝土的组成材料 一、水泥一、水泥 1 1、水泥品种的选择依据、水泥品种的选择依据 工程性质与特点、工程所处环境、施工条件工程性质与特点、工程所处环境、施工条件 2 2、水泥强度等级的选择：、水泥强度等级的选择：原则：原则：与混凝土的强度等级相适应，满足施工要求，考与混凝土的强度等级相适应，满足施工要求，考虑经济效益。虑经济效益。高配高、低配低高配高、低配低 中低标号混凝土：中低标号混凝土：水泥标号为混凝土标号的水泥标号为混凝土标号的1.52.51.52.5倍。倍。高标号混凝土：高标号混凝土：水泥标号为水泥标号的水泥标号为水泥标号的0.0.9 91.51.5倍。倍。4.1 普通混凝土的组成材料二、混凝土用水二、混凝土用水 凡是饮用水和清洁的天然水，都可以作为混凝土的拌和水和养护水。混凝土用水中的物质含量限值（JGJ63-89）项目预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土PH值444不溶物（mg/L)200020002005可溶物（mg/L)2000500010000氯化物（以CI-计/mg/L)50012003500硫酸盐（以SO42-计mg/L)60027002700硫化物（以S2-计/mg/L)100-4.1 普通混凝土的组成材料 三三、骨料、骨料 （一）骨料的种类（一）骨料的种类 按照骨料粒径按照骨料粒径 （1 1 1 1）细细细细 骨骨骨骨 料料料料：粒粒 径径 小小 于于 4.75mm4.75mm的的 岩岩 石石 颗颗粒粒，一一般般称称为为砂砂，可分为：山砂、河砂、海砂、人工砂。河河砂砂质量较好，价格低廉，工程上采用较普遍。（2 2 2 2）粗粗粗粗骨骨骨骨料料料料：粒径大于4.75mm的岩石颗粒，一般采用石子。普通混凝土用的石子分为：碎石、卵石。（二）（二）骨料的特性及其影响v骨料的含水状态v骨料的表观密度、堆积密度、空隙率v骨料的粒径与级配v骨料的孔隙率v骨料的形状v骨料的表面特征v骨料的弹性模量v骨料的强度v骨料的坚固性v骨料的硬度4.1 普通混凝土的组成材料1 1、骨料的粒径及级配骨料的粒径及级配 几个基本概念：几个基本概念：l 粗细程度粗细程度 指不同粒径指不同粒径细骨料细骨料混合在一起的总体粗细程度混合在一起的总体粗细程度平均粒平均粒 径大小。径大小。l l 颗粒级配颗粒级配 指粒径大小不一的骨料颗粒互相搭配的比例情况指粒径大小不一的骨料颗粒互相搭配的比例情况不同粒不同粒径颗粒的分布。径颗粒的分布。l l 最大粒径最大粒径 指指粗骨料粗骨料公称粒级的上限公称粒级的上限允许最大值。允许最大值。4.1 普通混凝土的组成材料（1 1）砂的粗细程度及颗粒级配）砂的粗细程度及颗粒级配 1 1）细度模数）细度模数细度模数表征砂的粗细程度，可以理解为细度模数表征砂的粗细程度，可以理解为质均粒径质均粒径，由筛分法测定。，由筛分法测定。细度模数越大，骨料越粗，根据细度模数将砂分为：细度模数越大，骨料越粗，根据细度模数将砂分为：细砂（细砂（2.22.2 1.61.6）；）；中砂（中砂（3.03.0 2.32.3）；）；粗砂（粗砂（3.73.7 3.13.1）。2 2）级配曲线）级配曲线级配曲线表示不同粒径砂的颗粒搭配情况；级配曲线表示不同粒径砂的颗粒搭配情况；根据级配曲线分为三个区：根据级配曲线分为三个区：、IIII、IIIIII；级配间接反映了砂颗粒的堆积密度。级配间接反映了砂颗粒的堆积密度。4.1 普通混凝土的组成材料 3 3）测定方法：筛分析法）测定方法：筛分析法 取抽样缩分后的干砂500g。用一套孔径为9.50、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm的标准筛将砂样由粗到细依次筛析。称取各筛筛余质量m1、m2、m3、m4、m5、m6。计算各筛的分计筛余百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6（各筛的筛余量占总质量的百分率）和累计筛余A1、A2、A3、A4、A5、A6（各筛与比该筛粗的所有筛的分计筛余百分率之和）。计算砂的细度模数：计算砂的细度模数：根根据据砂砂的的细细度度模模数数确确定定砂砂的的粗粗细细程程度度：3.7-3.13.7-3.1为为粗粗砂砂，3.0-2.33.0-2.3为为中中砂，砂，2.2-1.62.2-1.6为细砂，为细砂，1.5-0.71.5-0.7为特细砂。混凝土中应优先选中砂。为特细砂。混凝土中应优先选中砂。4.1 普通混凝土的组成材料砂的颗粒级配区砂的颗粒级配区筛孔直筛孔直径径（mm)mm)累计筛余量（累计筛余量（%）区区区区区区9.509.500 00 00 04.754.7510-010-010-010-010-010-02.362.3635-535-525-025-010-010-01.181.1865-3565-3550-1050-1025-025-00.600.6085-7185-7170-4170-4140-1640-160.300.3095-8095-8092-7092-7085-5585-550.150.15100-90100-90100-90100-90100-90100-909.50204060801000.150.300.601.182.364.75筛孔直径（mm)过细砂区过粗砂区区区区砂的级配曲线砂的级配曲线砂的级配曲线砂的级配曲线4.1 普通混凝土的组成材料例：某砂样500g筛分试验结果如下表，试确定该砂的粗细程度，画出级配曲线，判断该砂的级配状况。筛孔直筛孔直径（径（mm)mm)筛余筛余量量（g)g)分计分计筛余筛余a(%)a(%)累计筛累计筛余余A(%)A(%)9.509.500 04.754.7515152.362.3670701.181.181051050.600.601201200.300.3090900.150.1585850.150.1515159.502040