水泥混凝土组成材料

1、材料的质量和性质对混凝土性能的影响。材料的质量和性质对混凝土性能的影响。第一节水泥混凝土的组成材料第一节水泥混凝土的组成材料教学目标教学目标教学重点教学重点教学难点教学难点知道各种材料在混凝土中的作用；知道各种材料在混凝土中的作用；明确配制优质混凝土的环节和要求；明确配制优质混凝土的环节和要求；学习混凝土对各种组成材料的技术要求；学习混凝土对各种组成材料的技术要求；原材料技术性质对水泥混凝土的影响。原材料技术性质对水泥混凝土的影响。 合理选择水泥强度和品种。合理选择水泥强度和品种。混凝土分类混凝土分类按密度划分按密度划分 轻混凝土轻混凝土 = 1900 kg/m3； 普通混凝土普通混凝土 =

2、2350 2500 kg/m3； 常用常用2 2400kg/m3。按照强度划分按照强度划分低强度混凝土低强度混凝土 f c u 50 MPa。概概 述述水泥混凝土的组成水泥混凝土的组成水泥混凝土组成材料的比例水泥混凝土组成材料的比例配制优质混凝土的环节和要求配制优质混凝土的环节和要求 其其他他性性能能改改善善混混凝凝土土的的工工作作性性及及外外加加剂剂填填充充骨骨架架空空隙隙细细集集料料形形成成骨骨架架粗粗集集料料矿矿质质骨骨架架细细集集料料粗粗集集料料胶胶结结作作用用凝凝结结硬硬化化后后润润滑滑作作用用凝凝结结硬硬化化前前水水泥泥浆浆水水水水泥泥五五组组分分水水泥泥混混凝凝土土组组成成 水泥

3、混凝土的组成水泥混凝土的组成 空空隙隙通通常常充充满满着着水水毛毛管管细细孔孔胶胶体体细细孔孔水水泥泥凝凝胶胶体体未未水水化化颗颗粒粒水水泥泥净净浆浆细细集集料料粗粗集集料料矿矿质质骨骨架架材材料料组组成成材材料料的的比比例例%30%25%45在混凝土中孔缝的存在是产生破坏的主要原因。在混凝土中孔缝的存在是产生破坏的主要原因。 技术经济力学形为施工工艺合理性要求工性质艺耐久性配合组成设计组成材料选择制备工艺比可能性配制优质混凝土的环节和要求配制优质混凝土的环节和要求水泥混凝土组成材料的要求水泥混凝土组成材料的要求水泥水泥细集料细集料粗集料粗集料水水 中等强度混凝土中等强度混凝土 f c e =

4、 (1.52.0) f c u 高强度混凝土高强度混凝土 f c e = (0.91.5) f c u 混凝土混凝土路面用水泥的强度与品种路面用水泥的强度与品种的选择，根据的选择，根据路面的交通等级所要求的设计抗折强度确定。路面的交通等级所要求的设计抗折强度确定。品种的选择品种的选择 根据工程的特点、所处环境、施工气候和条件根据工程的特点、所处环境、施工气候和条件等因素选择。等因素选择。强度的选择强度的选择常用水泥品种的选用参考表常用水泥品种的选用参考表 优先选用优先选用优先选用优先选用优先选用优先选用可以使用可以使用不得使用不得使用1. 厚大体积混凝土厚大体积混凝土 工工程程特特点点 不得使

5、用不得使用不得使用不得使用不得使用不得使用优先选用优先选用优先选用优先选用5. 严寒地区处于水位升降范严寒地区处于水位升降范围内的混凝土围内的混凝土( C32.5) 不得使用不得使用不得使用不得使用可以使用可以使用优先选用优先选用优先选用优先选用4. 寒冷地区的露天混凝土，寒冷地区的露天混凝土，寒冷地区处于水位升降范围寒冷地区处于水位升降范围内的混凝土内的混凝土(C32.5) 可以使用可以使用可以使用可以使用优先选用优先选用可以使用可以使用可以使用可以使用3. 在高温环境或永远处于水在高温环境或永远处于水下的混凝土下的混凝土 不得使用不得使用不得使用不得使用可以使用可以使用优先选用优先选用可以

6、使用可以使用2. 在干燥环境中混凝土在干燥环境中混凝土 可以使用可以使用可以使用可以使用可以使用可以使用优先选用优先选用可以使用可以使用1. 在普通气候环境中混凝土在普通气候环境中混凝土 环环境境条条件件 不得使用不得使用不得使用不得使用可以使用可以使用优先选用优先选用优先选用优先选用5. 耐磨混凝土耐磨混凝土(C32.5)优先选用优先选用优先选用优先选用不得使用不得使用优先选用优先选用优先选用优先选用4. 有抗渗要求的混凝土有抗渗要求的混凝土 不得使用不得使用不得使用不得使用可以使用可以使用可以使用可以使用优先选用优先选用3. 高强高强(大于大于C40级级)混凝土混凝土 不得使用不得使用不得

7、使用不得使用不得使用不得使用可以使用可以使用优先选用优先选用2. 快硬混凝土快硬混凝土 粉煤灰水泥粉煤灰水泥（PF） 火山灰水泥火山灰水泥（PP） 矿渣水泥矿渣水泥（PS） 普通水泥普通水泥（PO） 硅酸盐水硅酸盐水泥泥（P） 水泥水泥 适用范围适用范围 品种品种 工程性质工程性质 水泥混凝土路面用水泥的强度与品种选用表水泥混凝土路面用水泥的强度与品种选用表 交通等级交通等级 混凝土设混凝土设计抗折强计抗折强度度(Mpa) 水泥强度水泥强度与品种与品种 交通等级交通等级 混凝土设混凝土设计抗折强计抗折强度度(Mpa) 水泥强度水泥强度与品种与品种 特重特重5.052.5P52.5D中等中等4.

8、542.5PO,42.5D,52.5PS 重重5.052.5P,52.5PO,52.5D,42.5D 轻轻4.042.5PO,42.5PS 级配要求级配要求具有高密度和小比表面，符合具有高密度和小比表面，符合级配范围级配范围要求要求质量指标质量指标桥涵和路面水泥混凝土用砂质量标准桥涵和路面水泥混凝土用砂质量标准 符合符合JGJ52-92的标准规定的标准规定: C30以上的桥涵混凝土和要求有抗冻、抗渗的以上的桥涵混凝土和要求有抗冻、抗渗的混凝土，砂的压碎指标混凝土，砂的压碎指标 35;C30以下的混凝土，以下的混凝土，砂的压碎指标砂的压碎指标 50;坚固性坚固性(循环循环5次次)，砂的总质，砂的

9、总质量损失量损失 10。 砂的颗粒级配区规定表砂的颗粒级配区规定表级级配配区区筛筛 孔孔 尺尺 寸（寸（mm）10.05.002.501.250.630.3150.16累累 计计 筛筛 余（余（）区区010035565358571958010090区区010025050107041927010090区区01001502504016855510090区区 f = 3.72.8； 区区 f = 3.22.1；区区 f = 2.41.6。细集料质量指标细集料质量指标 不不深深于于标标准准色色有有机机物物含含量量硫硫化化物物及及硫硫酸酸盐盐含含量量轻轻物物质质含含量量或或云云母母含含量量泥泥块块含含量

10、量或或含含泥泥量量有有害害物物质质含含量量 1.0 1.0 0 . 1 2.0 1.0 5.0 3.0 坚固性指标质量损失坚固性指标质量损失 8 或或 10 。砂浆用砂的质量要求砂浆用砂的质量要求最大粒径要求最大粒径要求砌片石砌片石 D 5mm；砌块石、料石和砖砌块石、料石和砖D 2.5mm。含泥量要求含泥量要求f m，cu 5 MPa时，含泥量时，含泥量 5； f m，cu 5 MPa时，含泥量时，含泥量 7。砂的饱和面干吸水率砂的饱和面干吸水率 砂在表面干燥而颗粒内部的空隙含水饱和时砂在表面干燥而颗粒内部的空隙含水饱和时, ,称为饱和面干含水率。常用称为饱和面干含水率。常用SSD表示。在计

11、算混凝表示。在计算混凝土土各项材料的配合比时，以饱和面干状态的砂为准。各项材料的配合比时，以饱和面干状态的砂为准。 观看动画观看动画 粗粗集集料料技技术术性性质质强度强度坚固性坚固性级配级配最大粒径最大粒径特征和形状特征和形状有害杂质有害杂质混凝土粗集料用碎石和卵石压碎指标值混凝土粗集料用碎石和卵石压碎指标值岩岩 石石 品品 种种混凝土强度等级混凝土强度等级压碎指标值（）不大于压碎指标值（）不大于碎碎 石石 1沉积岩沉积岩C55C4010C35162变质岩或深成岩浆岩变质岩或深成岩浆岩C55C4012C35 203喷出岩浆岩喷出岩浆岩C53C40 13C3530 4卵石卵石 C55C4012C

12、3016项项 目目 质量损失（）质量损失（）不大于不大于 坚固性坚固性（硫酸钠法，（硫酸钠法，5次循环后）次循环后） 寒冷地区，经常处于干湿交替寒冷地区，经常处于干湿交替 5严寒地区，经常处于干湿交替严寒地区，经常处于干湿交替 3干燥条件，粗集料风化或软弱颗粒过多干燥条件，粗集料风化或软弱颗粒过多 12混凝土处于干燥条件，但有抗疲劳耐磨、混凝土处于干燥条件，但有抗疲劳耐磨、抗冲击要求高或强度等级大于抗冲击要求高或强度等级大于C40时时 5水泥混凝土用粗集料的坚固性要求水泥混凝土用粗集料的坚固性要求 为保证混凝土的耐久性，粗集料应具有足够的为保证混凝土的耐久性，粗集料应具有足够的坚固性，以抵抗冻

13、融和自然因素的风化作用。坚固性，以抵抗冻融和自然因素的风化作用。粗集料的坚固性粗集料的坚固性粗集料的级配粗集料的级配密实高强混凝土对粗集料的要求密实高强混凝土对粗集料的要求 空隙率要小，以节约水泥；空隙率要小，以节约水泥； 总表面积小，以减少湿润集料表面的需水量；总表面积小，以减少湿润集料表面的需水量； 要有适当含量的细集料，以满足混合料工作性要有适当含量的细集料，以满足混合料工作性要求。要求。粗集料的最小空隙率粗集料的最小空隙率 试验资料表明，最小空隙率一般出现在细集料含试验资料表明，最小空隙率一般出现在细集料含量大约量大约40左右的时候，它随粗集料最大粒径及粗集左右的时候，它随粗集料最大粒

14、径及粗集料种类不同而变化，最小空隙率约为料种类不同而变化，最小空隙率约为2028。粗集料的级配要求粗集料的级配要求级级配配情情况况 序序 号号公称公称粒级粒级(mm) 筛筛 孔孔 尺尺 寸寸 （mm） 2.505.0010.016.020.025.031.540.050.063.080.0累累 计计 筛筛 余余 （按（按 质质 量量 计计 ） 连连续续粒粒级级 1510 9510080100015025169510090100306001003520 9510090100407001004525951009010030700505531.5951009010070901545050654095

15、10075953065050单单粒粒级级 110209510085100015021631.5951008510001003204095100801000100431.5639510075100457501005408095100701003060010碎石和卵石的颗粒级配范围碎石和卵石的颗粒级配范围粗集料最大粒径粗集料最大粒径最大粒径选择最大粒径选择 随粒径的增大，单位用水量相应减少；在固定随粒径的增大，单位用水量相应减少；在固定用水量和水灰比的条件下，加大集料粒径可获得较用水量和水灰比的条件下，加大集料粒径可获得较好的工作性；在结构断面允许条件下，尽量增大集好的工作性；在结构断面允许条件下

16、，尽量增大集料粒径以节约水泥料粒径以节约水泥(随粒径增大抗拉强度降低随粒径增大抗拉强度降低)。技术规范对最大粒径的规定技术规范对最大粒径的规定 混凝土用粗集料，其最大颗粒粒径不得大于结混凝土用粗集料，其最大颗粒粒径不得大于结构截面最小尺寸的构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净，同时不得大于钢筋间最小净距的距的3/4。对于混凝土实心板、允许采用最大粒径为。对于混凝土实心板、允许采用最大粒径为1/2板厚的颗粒级配，但最大粒径不得超过板厚的颗粒级配，但最大粒径不得超过50mm。观看动画观看动画 粗集料中公称粒级的上限称为该粒级的最大粒粗集料中公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。径。粗集料

17、最大粒径粗集料最大粒径粗集料表面形状和特征粗集料表面形状和特征针、片状颗粒概念针、片状颗粒概念粗集料表面特征不同拌制混凝土的区别粗集料表面特征不同拌制混凝土的区别 碎石配制的混凝土具有较高强度，卵石配制的碎石配制的混凝土具有较高强度，卵石配制的混凝土具有较好的工作性。粗集料的颗粒接近正立混凝土具有较好的工作性。粗集料的颗粒接近正立方体者为佳，不宜含有较多针、片状颗粒。方体者为佳，不宜含有较多针、片状颗粒。针状针状颗粒颗粒： 颗粒长度大于该颗粒颗粒长度大于该颗粒所属粒级平均所属粒级平均粒径的粒径的2.4倍倍；片状颗粒片状颗粒： 颗粒厚度小于该颗粒颗粒厚度小于该颗粒所属粒级平均所属粒级平均粒径的粒

18、径的0.4倍倍。项项 目目 混凝土强度级别混凝土强度级别 C30 C30 针、片状颗粒含量（以质量计）针、片状颗粒含量（以质量计） 1015泥土含量（以质量计）泥土含量（以质量计） 12硫化物及硫酸盐含量（折算为硫化物及硫酸盐含量（折算为SO3，以质量计）以质量计） 1 1卵石中有机质含量（用比色法试验）卵石中有机质含量（用比色法试验）颜色应浅于标准溶液，如深于标准溶液应配制成颜色应浅于标准溶液，如深于标准溶液应配制成混凝土作强度对比试验，其抗压强度比不低于混凝土作强度对比试验，其抗压强度比不低于0.95 粗集料有害杂质含量规定粗集料有害杂质含量规定混凝土拌和用水混凝土拌和用水 清洗集料、拌和混凝土及养生用的水，不应含清洗集料、拌和混凝土及养生用的水，不应含有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类、有机物等。有影响混凝土质量的油、酸、碱、盐类、有机物等。可饮用的水一般都能拌制混凝土。可饮用的水一般都能拌制混凝土。混凝土拌和用水质量要求混凝土拌和用水质量要求 项项 目目 素混凝土素混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土预应力混凝土预应力混凝土PH值，不小于值，不小于444不溶物不溶物(mgL)不大于不大于 500020002000可溶物可溶物(mgL)不大于不大于 100005000