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1、混凝土与砂浆基础知识教程第一节概述第二节一般混凝土的组成材料第三节混凝土拌合物的和易性第四节硬化混凝土的强度第五节混凝土的变形性能第六节混凝土的耐久性第七节混凝土的外加剂第八节一般混凝土的配合比设计第九节小结第十节温习试探题混凝土与砂浆是建筑材料课程的重点之一。要紧介绍一般混凝土的组成材料，新拌混凝土的工作性及评定指标，混凝土外加剂及其作用原理和应用，硬化混凝土的力学性能、耐久性及其阻碍因素，混凝土配合比设计方式及混凝土质量操纵等。另外，还简要介绍了其它品种混凝土及建筑砂浆的特性和用途。第一节概述一、混凝土（Concrete）的含义凡由胶凝材料（胶结料）、粗细骨料和水及其它材料，按适当的比例配
2、合、拌合配制并硬化而成的具有所需的形体、强度和耐久性的人造石材，叫做砼，如水泥混凝土、沥青混凝土等。即：胶凝材料+粒状材料+水+其它外加材料（外加剂、混合材料）硬化得人工石材水泥砼（CementConcrete）简称混凝土，是以水泥为胶凝材料，砂石为骨料拌制而成的混凝土，即：水泥+砂+石+水+外加剂（混合材料）f硅（混凝土）。水泥混凝土是现代土木工程最要紧的结构材料，本章要紧介绍水泥混凝土。二、混凝土的分类最经常使用：一般水泥混凝土（OrdinaryCementConcrete）（一）按表观密度分类1. 重混凝土：为了屏蔽各类射线的辐射，采纳各类高密度骨料配制的混凝土，表观密度2800kg/m
3、3。骨料为钢屑、重晶石、铁矿石等重骨料，水泥为钡水泥、锶水泥等重水泥。又称防辐射混凝土，用于核能工厂的屏障结构材料。2. 一般混凝土：表观密度20002800kg/m3,骨料为天然砂、石，密度一样多在2500kg/m3左右，简称砼，用于各类建筑的繁重结构材料。3. 轻混凝土：表观密度1950kg/m3，骨料为多孔轻质骨料，或无砂的大孔混凝土或不采纳骨料而掺入加气剂或泡沫剂形成的多孔结构混凝土。要紧用作轻质结构（大跨度）材料和隔热保温材料。（二）按用途分类可分为结构砼（一般砼）、防水砼、耐热砼、耐酸砼、大体积砼、道路砼等。（三）按所用胶凝材料分类可分为水泥砼、石膏砼、沥青砼、聚合物砼、水玻璃混凝
4、土等。（四）按强度品级分可分为低强度硅（fcu100MPa）。（五）按生产和施工方式分类可分为一般浇筑砼、预拌砼、泵送砼、喷射砼、压力灌浆砼等。三、混凝土的特点（一）优势1. 原材料丰硕，造价低廉；2. 砼拌和物具有良好的可塑性和浇注性，易加工成型；3. 可调整性强，可依照利用性能的要求与设计来配制相应的混凝土；4. 抗压强度高；5. 匹配性好，与钢筋及钢纤维等有牢固的粘结力；6. 耐久性良好；7. 耐火性好，维修费少；8. 生产能耗低。（二）缺点1.自重大，比强度小；3. 变形能力差，易开裂；4. 导热系数大，保温隔热性能较差；5. 硬化较慢，生产周期长，四、砼的进展趋向1. 高性能混凝土（
5、HPC）要求有高强度品级（fcuR60Mp和良好的工作性、体积稳固性和耐久性。进展途径：（1）采纳高性能的原料和与之相适应的工艺；（2）采纳多元复合途径提高混凝土的综合性能。如掺入高效减水剂，缓凝剂、引气剂、硅灰、优质粉煤灰、稻壳灰及沸石粉等。2. 绿色高性能混凝土（GHPC）从节约能源、资源，减少工业废料排放和爱惜自然环境角度考虑，要求混凝土及其原材料的开发、生产、建筑施工作业等既能知足建设需要，又不危及后代人的延续生存环境。灭菌、环境调剂、变色、智能混凝土等。第二节一般混凝土的组成材料普通混凝土组成材料是水泥、天然砂、石、水、掺合剂和外加剂。其组成进程为：水+水泥-水泥浆+砂-水泥砂浆+粗
6、骨料-硅各成份的作用：1.水泥浆能充填砂的间隙，起润滑作用，给予混凝土拌合物必然的流动性。2. 水泥砂浆能充填石子的间隙，起润滑作用，也能流动。水泥石。3. 水泥浆在砼硬化后起胶结作用，将砂石胶结成整体，产生强度，成为坚硬的由上可知，在混凝土硬化前，水泥浆起润滑作用，给予混凝土拌合物必然的流动，便于施工。水泥浆硬化后起胶结作用，将砂石骨料胶结成整体，产生强度，成为坚硬的水泥石。水泥浆中气孔图硬化混凝土的结构一、水泥1 .水泥品种的选择水泥品种应依照工程性质及特点、工程所处环境及施工条件，依据各类水泥的特性，合理选择。经常使用水泥品种的选用见通用水泥的选用。2 .水泥强度品级的选择选用原那么：选
7、择与硅的设计强度品级相适应的水泥标号。一般硅：水泥强度品级为硅强度品级的倍；高强度硅(C30):水泥标号为硅强度品级的倍。二、骨料(Aggregate)细骨料(Fineaggregate):粒径为粗骨料(Coarse-aggregate):粒径通常细、粗骨料的整体积占硅整体积的70%80%骨料性能要求：有害杂质含量少；具有良好的颗粒形状，适宜的颗粒级配和细度，表面粗糙，与水泥粘结牢固；性能稳固，牢固耐久。(一)细骨料(砂)（1）种类及特性河砂：干净、质地坚硬，为配制混凝土的理想材料；海砂：质地坚硬，但夹有贝壳碎片及可溶性盐类山砂：含有粘土及有机杂质，牢固性差；人工砂：富有棱角，比较干净，但细粉
8、、片状颗较多，本钱高（2）硅用砂质量要求一样要求：质地坚实、清洁、有害杂质含量少。含泥量、石粉含量和泥块含量天然砂含泥量和泥块含量及人工砂石粉含量和泥块含量应别离符合表和表的规定。表天然砂含泥量和泥块含量项目指标I类n类田类含泥量（按质量计）（的泥块含量（按质量计）（%）0表人工砂石粉含量和泥块含量项目指标I类n类田类亚甲蓝试验MB值或合格含泥量（按质量计）（%）泥块含量（按质量计）（%）0MB值或不合格含泥量（按质量计）（%）泥块含量（按质量计）（%）0有害物质含量砂中不该混有草根、树叶、树枝塑料等杂物，如含有云母、有机物及硫酸盐等，其含量应符合表的规定。表砂中有害物质含量项目指标I类n类田
9、类ZT母（按质量计）（）,轻物质（按质量计）（%）,有机物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐（按SO3质量计）（）,氯化物（以氯离子质量计）（）,有害物质产生危害的缘故：泥块阻碍水泥浆与砂粒结合，使强度降低；含泥量过大，会增加混凝土用水量，从而增大混凝土收缩；云母表面滑腻，为层状、片状物质，与水泥浆粘结力差，易风化，阻碍混凝土强度及耐久性；泥块阻碍水泥浆与砂粒结合，使强度降低；硫化物及硫酸盐：对水泥起侵蚀作用，降低混凝土的耐久性；有机质可侵蚀水泥，阻碍水泥的水化和硬化。氯盐会侵蚀钢筋。（3）砂的粗细程度（Mx）及颗粒级配砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒，混合在一路后的整体砂的粗细程度。通常分为
10、粗砂、中砂、细砂等几种。在相同砂用量条件峡，粗砂的总表面积比细砂小，那么所需要包裹砂粒表面的水泥浆少。因此，用粗砂配制混凝土比用细砂所用水泥量要省。，就必需砂的颗粒级配是指不同粒径砂颗粒的散布情形。在混凝土中砂粒之间的间隙是由水泥浆所填充,为节省水泥和提高混凝土的强度，就应尽可能减少砂粒之间的间隙。要减少砂粒之间的间隙有大小不同的颗粒合理搭配。如图。图骨料的颗粒级配砂的粗细程度及颗粒级配，经常使用筛分析的方式进行测定。砂的粗细程度用细度模数表示，颗粒级配用级配区表示。筛分析：用一套方孔孔径为的七个标准筛，将500g干砂试样由粗到细依次过筛，然后称量余留在各筛上的砂量，并计算出各筛上的分计筛余百
11、分率（各筛上的筛余量占砂子总量的百分率）ai、a2、a3、a,、a5、a6及累计筛余百分率（各筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和）Ai、A2、A、A4、AA计算而得，即Ai=ai+a2+ai如：关于孔径，其分计筛余百分率为a2,累计筛余百分率为（ai+a2）。其中a1=m/500,a2=m/500,a3=m/500,以此类推。m,mr,m3等别离为对应各筛的筛余量。分计筛余百分率与累计筛余百分率的关系见表。表分计筛余百分率与累计筛余百分率的关系筛孔尺寸分计筛余（）累计筛余（）aiAi=aia2A2=ai+a2a3A3=ai+a2+a3a4A4=ai+a2+a3+a4a5A5=ai+a2+a3
12、+a4+a5a6A6=ai+a2-pa?+a4+as+a6其中为操纵粒径，它使任一砂样只能处于某一级配区内，可不能同时属于两个级配区砂的粗细程度（Coarseness）砂的粗细程度用细度模数（FinenessModulus）（Mx）表示）计算而得。细度模数（MX）通过累计筛余百分率（Cumulativepercentageretaineduy_(4+4+4+A+4)-54iVjtA-wo-4按M将砂分为：粗砂：Mx=;中砂：Mx=;细砂：Mx=;特细砂：Mx=一般硅用砂得细度模数：Mx=砂的颗粒级配(Gradation)砂的颗粒级配：骨料各级粒径颗粒的散布情形，以级配区或筛分曲线判定砂级配的合
13、格性。a)级配区砂按孔径筛的累计筛余百分率，划分成三个级配区即I区、n区、田区，如表。一般硅用砂的颗粒级配应处于任何一个区内，不然不合格。表砂的颗粒级配区级配区累计筛余1孔筛径I区n区田区mm00010010-010八035525-015-06535501025-085717041401695809270855510090100-90100-90b)筛分曲线以累计筛余百分率为纵坐标，以筛孔尺寸为横坐标，作出三个级配区的筛分曲线。观看所计算的砂的筛分曲线是不是完全落在三个级配区的任一区内，即可判定该砂级配的合格性。乩式+ mtn)图筛分曲线(4)砂的选用原那么一样配制硅时，宜优先选用n区砂假设选用I区砂，应该适当提高砂率，保证水泥用量假设选用田区砂，应该适当降低砂率，保证强度假设某一地域砂料过细，可采纳人工级配o图和图均为级配较差的砂500g ,按规定步骤进行了筛分，称得各筛号上的筛余例题：特制硅采纳河砂，取砂样烘干，特取 量如下表。图级配较差的砂图级配较差的砂筛孔尺寸mmm)筛编号1234567筛余量(g)15757010012010020求：(1)该砂的细度模数；(2)判定该砂的级配合格否?(3)绘制筛分曲线图。解：(1)求分计筛余百分率a.-1L.X1CO%=3%丐500珥二工灯口口地15%个500同理a3=14%鼻二2口知鼻二24%A2。海的4%(2
