第4章混凝土组成材料1ppt课件

1、土木工程材料课件土木工程材料课件u 概述u 普通混凝土的组成材料u 普通混凝土的技术性质u 普通混凝土配合比设计u 砂浆一、混凝土的定义 由胶凝材料 、粗、细骨料和水，必要时加入化学外加剂，矿物掺合料，按适当比例配合拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材。概 述 无筋砼无筋砼 钢筋砼钢筋砼 预应力砼预应力砼 现代砼现代砼 混凝土工业的三次大革命：混凝土工业的三次大革命：二、分类二、分类二、分类二、分类二、分类二、分类二、分类三、混凝土的特点三、混凝土的特点优点：优点：抗压强度高；抗压强度高； 耐久性好；耐久性好； 与钢筋的粘结力强；与钢筋的粘结力强； 原料丰富、取材方便、经济；原料丰富、取

2、材方便、经济； 可浇注成不同形状，可塑性好；可浇注成不同形状，可塑性好； 根据要求可配制不同等级的混凝土。根据要求可配制不同等级的混凝土。缺陷：缺陷： 自重大、抗拉强度低，易开裂属脆性自重大、抗拉强度低，易开裂属脆性破坏。破坏。 满足工程所需强度要求；满足工程所需强度要求； 满足施工所需和易性要求；满足施工所需和易性要求； 满足与工程环境相适应的耐久性；满足与工程环境相适应的耐久性； 满足经济性。满足经济性。 四、工程对混凝土的要求四、工程对混凝土的要求砼砼 的的 结结 构构 普通混凝土是普通混凝土是由水泥、天然砂石、由水泥、天然砂石、外加剂、掺合料加外加剂、掺合料加水拌合，经一定时水拌合，经

3、一定时间硬化而成的一种间硬化而成的一种人造石材。人造石材。第一节第一节 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料本节内容本节内容一、水泥一、水泥二、骨料二、骨料三、拌合及养护用水三、拌合及养护用水四、骨料的饱和面干吸水率四、骨料的饱和面干吸水率五、外加剂五、外加剂六、掺合料六、掺合料一、水泥一、水泥1 1、水泥品种的选择、水泥品种的选择2 2、水泥强度等级的选择、水泥强度等级的选择 高等级砼用高等级水泥，水泥与砼强度高等级砼用高等级水泥，水泥与砼强度等级相匹配；等级相匹配； 一般水泥与砼强度等级之比为一般水泥与砼强度等级之比为1.5-2.0 1.5-2.0 ； 对高强砼可取对高强砼可取0.9-

4、1.50.9-1.5； 技术、经济两方面考虑。技术、经济两方面考虑。二、骨料二、骨料1 1、细骨料、细骨料: :粒径粒径0.16-5mm,0.16-5mm,其作用是填充其作用是填充粗骨料空隙，减少水泥浆干缩。粗骨料空隙，减少水泥浆干缩。2 2、粗骨料：粒径、粗骨料：粒径5mm,5mm,起骨架作用，坚固起骨架作用，坚固耐久。耐久。1 1、表面清洁，含有害成分少。、表面清洁，含有害成分少。2 2、有足够的强度。、有足够的强度。3 3、骨料的形状、表面特征。、骨料的形状、表面特征。细骨料细骨料山砂：表面粗糙山砂：表面粗糙河砂、海砂：表面光滑河砂、海砂：表面光滑粗骨料粗骨料碎石：表面粗糙碎石：表面粗糙

5、卵石：表面光滑卵石：表面光滑粗细程度：指不同粒径的砂粒混合在一粗细程度：指不同粒径的砂粒混合在一起后总体粗细程度。用细度模数起后总体粗细程度。用细度模数ff表示，由筛分法试验测定。表示，由筛分法试验测定。颗粒级配：表示砂大小颗粒搭配情况。颗粒级配：表示砂大小颗粒搭配情况。用级配区表示，由筛分法试验测定。用级配区表示，由筛分法试验测定。 技术要求技术要求: :分计筛余：各筛上的筛余量占砂样总质量的百分数。分计筛余：各筛上的筛余量占砂样总质量的百分数。累计筛余：各筛和比该筛粗的所有分计筛余量相加。累计筛余：各筛和比该筛粗的所有分计筛余量相加。 或把或把某号筛孔的砂质量占砂总质量的百分率。某号筛孔的

6、砂质量占砂总质量的百分率。筛筛分分试试验验 砂砂样样总总质质量量500g （A2+A3+A4+A5+A6）5 A1 f = （100A1） 建筑用砂一般是 3.7 0.7 粗砂 3.7 3.1 中砂 3.0 2.3 细砂 2.2 1.6 特细砂 1.5 0.7细度模数：细度模数：砂颗粒级配区砂颗粒级配区注：除注：除5.00和和0.63mm筛号外，其它允许有筛号外，其它允许有 5%的偏差。的偏差。砂的级配区曲线砂的级配区曲线0 020204040606080801001001201200。1600。1600。3150。3150。6300。6301。2501。2502。5002。5005。0005

7、。00010。00010。0001区1区2区2区2区2区3区3区3区3区1区1区各区砂的特点及应用各区砂的特点及应用1 1区区 ：偏粗，适合配制水泥用量多的富砼。：偏粗，适合配制水泥用量多的富砼。在应用时应提高砂率，以满足砼和易性的在应用时应提高砂率，以满足砼和易性的要求。要求。2 2区区 ：适中，较理想，级配较好。泵送砼：适中，较理想，级配较好。泵送砼宜选用中砂。宜选用中砂。3 3区区 ：偏细，适合配制水泥用量少的贫砼。：偏细，适合配制水泥用量少的贫砼。在应用时应降低砂率，以保证砼的强度。在应用时应降低砂率，以保证砼的强度。 1、空隙率小，使骨料密实，、空隙率小，使骨料密实，水泥浆充分用于粘

8、结砂粒，以水泥浆充分用于粘结砂粒，以提高强度。提高强度。 2、总表面积小，节约水、总表面积小，节约水泥。泥。级配良好砂的特点级配良好砂的特点砂的掺配：砂的掺配：(砂的比例：细砂为砂的比例：细砂为x，粗砂，粗砂为为1-x) 2 2、粗骨料：粒径、粗骨料：粒径5mm5mm，起骨架作，起骨架作用，坚固耐久，空隙率大，比表面用，坚固耐久，空隙率大，比表面积小。积小。颗粒级配：表示石子大小搭配的情况。颗粒级配：表示石子大小搭配的情况。 连续粒级：分级尺寸是连续的。即从某连续粒级：分级尺寸是连续的。即从某一最大粒级以下依次有其它粒级。一最大粒级以下依次有其它粒级。单粒级：不含较小粒级，大部分集中于某单粒级

9、：不含较小粒级，大部分集中于某一个粒径或某两个粒径的颗粒。一个粒径或某两个粒径的颗粒。碎石与卵石的级配范围碎石与卵石的级配范围最大粒径：粗骨料中公称粒级的上限。最大粒径：粗骨料中公称粒级的上限。三、拌合及养护用水三、拌合及养护用水 自来水和清洁的天然水。水中不得自来水和清洁的天然水。水中不得含有有害杂质，如油脂、糖类等有机物含有有害杂质，如油脂、糖类等有机物质。海水质。海水SO42-、Mg2+、Cl-）、工）、工业污水等应经处理后使用。业污水等应经处理后使用。四、骨料的饱和面干吸水率四、骨料的饱和面干吸水率全干状态气干状态饱和面干状态 湿润状态骨 料 的 含 水 状 态五、外加剂五、外加剂 外

10、加剂的定义 外加剂的分类 常用外加剂 外加剂的使用 在拌制混凝土过程中掺入，以改善混凝在拌制混凝土过程中掺入，以改善混凝土性能，掺量土性能，掺量55的水泥质量的物质。的水泥质量的物质。 外加剂掺量虽小，但其技术经济效果却外加剂掺量虽小，但其技术经济效果却显著，已成为混凝土的重要组成部分，被称显著，已成为混凝土的重要组成部分，被称为第五组分。为第五组分。1 1、外加剂的定义、外加剂的定义按功能分为四类：按功能分为四类： (1)(1)改善砼拌合物流变性能的外加剂。如改善砼拌合物流变性能的外加剂。如减水剂、引气剂和泵送剂等。减水剂、引气剂和泵送剂等。 (2)(2)调节砼凝结、硬化时间的。如缓凝剂、调

11、节砼凝结、硬化时间的。如缓凝剂、早强剂和速凝剂等。早强剂和速凝剂等。 (3)(3)改善砼耐久性的。如引气剂、防水剂改善砼耐久性的。如引气剂、防水剂和阻锈剂等。和阻锈剂等。 (4)(4)改善砼其他性能的外加剂。如加气剂、改善砼其他性能的外加剂。如加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂等。膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂等。2、外加剂的分类、外加剂的分类3 3、常用外加剂、常用外加剂u 减水剂u 早强剂u 引气剂u 缓凝剂u 速凝剂u 防冻剂u 膨胀剂u 泵送剂减水剂的作用机理减水剂的作用机理减水剂减水剂 当加入减水剂后，其中憎水基团定向当加入减水剂后，其中憎水基团定向附于水泥颗粒表面，亲水基团指向

12、水溶液，附于水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，在电斥力作用下，使原来形成的絮凝结构在电斥力作用下，使原来形成的絮凝结构解散，使游离水释放出来，即吸附、分散解散，使游离水释放出来，即吸附、分散作用。作用。 吸附吸附分散作用解絮放水）分散作用解絮放水） 由于亲水基团指向水溶液，与水分子结合,在水泥颗粒表面形成一层溶剂化膜，起到润滑作用，使水泥颗粒易于湿润、利于水化。润滑塑化作用吸水成膜）润滑塑化作用吸水成膜）减水剂的作用机理减水剂的作用机理 当砼原配合比不变时，使拌和物流动性提高。 当砼的流动性及水泥用量不变，降低用水量，使砼强度提高。 当坚持砼拌和物的流动性、水灰比不变时，使水泥用量降低。 改善

13、砼的孔结构，提高密实度，提高耐久性减水剂作用效果 木质素磺酸盐系减水剂、糖蜜系、木质素磺酸盐系减水剂、糖蜜系、树脂系、腐殖酸系等多种系列与品种树脂系、腐殖酸系等多种系列与品种常用减水剂常用减水剂早强剂早强剂 是指能提高混凝土的早期强度的外加剂。有氯化物系、硫酸盐系、三乙醇胺、石膏等。 早强机理： 能够尽早与C3A作用生成钙矾石 能生成难溶的复盐 CaCl2+C3A 水化氯铝酸钙 CaCl2+Ca(OH)2 氧氯化钙 指能在混凝土拌合物中产生一定量的微小独立气泡并使之均匀分布其中的外加剂。如松香热聚物、松香皂等。 发气剂：在混凝土拌合物中加入少量的金属粉末如铝粉等），浇注时发生反应，放出大量的氢气等气体，使浆体体积显著膨胀。 掺量：万分之0.6-1.2，引气量为3-6%。 作用：改善和易性、提高抗渗、抗冻性，变形大，强度稍有降低。六、