混凝土组成材料

混凝土组成材料第1页/共42页一、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

无筋砼钢筋砼预应力砼现代砼混凝土工业的三次大革命：第2页/共42页第3页/共42页二、分类胶凝材料结构表观密度第4页/共42页表观密度胶凝材料结构二、分类第5页/共42页表观密度胶凝材料结构二、分类第6页/共42页表观密度胶凝材料结构普通结构砼细粒砼大孔砼多孔砼二、分类第7页/共42页三、混凝土的特点优点：①抗压强度高；②耐久性好；③与钢筋的粘结力强；④原料丰富、取材方便、经济；⑤可浇注成不同形状，可塑性好；⑥根据要求可配制不同等级的混凝土。缺点：

自重大、抗拉强度低，易开裂属脆性破坏。

第8页/共42页①满足工程所需强度要求；②满足施工所需和易性要求；③满足与工程环境相适应的耐久性；④满足经济性。

四、工程对混凝土的要求第9页/共42页砼的结构

普通混凝土是由水泥、天然砂石、外加剂、掺合料加水拌合，经一定时间硬化而成的一种人造石材。第一节普通混凝土的组成材料第10页/共42页本节内容一、水泥二、骨料三、拌合及养护用水四、骨料的饱和面干吸水率五、外加剂六、掺合料第11页/共42页一、水泥1、水泥品种的选择2、水泥强度等级的选择

①高等级砼用高等级水泥，水泥与砼强度等级相匹配；

②一般水泥与砼强度等级之比为1.5-2.0；

③对高强砼可取0.9-1.5；④技术、经济两方面考虑。第12页/共42页二、骨料1、细骨料:粒径0.16-5mm,其作用是填充粗骨料空隙，减少水泥浆干缩。2、粗骨料：粒径>5mm,起骨架作用，坚固耐久。第13页/共42页骨料的一般要求

1、表面清洁，含有害成分少。2、有足够的强度。3、骨料的形状、表面特征。细骨料山砂：表面粗糙河砂、海砂：表面光滑粗骨料碎石：表面粗糙卵石：表面光滑第14页/共42页1、细骨料:

粒径为0.16~5mm⑴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（µf）表示，由筛分法试验测定。⑵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。级配区技术要求:第15页/共42页分计筛余：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。

或把≥某号筛孔的砂质量占砂总质量的百分率。筛分试验砂样总质量500g第16页/共42页

（A2+A3+A4+A5+A6）－5A1

µf

=

—————————

（100－A1）

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筛分法细度模数：第17页/共42页砂颗粒级配区注：除5.00和0.63mm筛号外，其它允许有≯5%的偏差。第18页/共42页砂的级配区曲线第19页/共42页各区砂的特点及应用1区

：偏粗，适合配制水泥用量多的富砼。在应用时应提高砂率，以满足砼和易性的要求。2区

：适中，较理想，级配较好。泵送砼宜选用中砂。3区

：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。第20页/共42页

1、空隙率小，使骨料密实，水泥浆充分用于粘结砂粒，以提高强度。

2、总表面积小，节约水泥。级配良好砂的特点第21页/共42页砂的掺配：(砂的比例：细砂为x，粗砂为1-x)级配区第22页/共42页2、粗骨料：粒径>5mm，起骨架作用，坚固耐久，空隙率大，比表面积小。⑴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，大部分集中于某一个粒径或某两个粒径的颗粒。D第23页/共42页碎石与卵石的级配范围第24页/共42页⑵最大粒径：粗骨料中公称粒级的上限。

由《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92的规定：

①

砼粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4

；②不得大于钢筋间最小净距的3/4

③砼实心板，不得超过50mm。

④道路路面≯40mm

第25页/共42页三、拌合及养护用水

自来水和清洁的天然水。水中不得含有有害杂质，如油脂、糖类等有机物质。海水（SO42-、Mg2+、Cl-）、工业污水等应经处理后使用。第26页/共42页四、骨料的饱和面干吸水率第27页/共42页五、外加剂

外加剂的定义外加剂的分类常用外加剂外加剂的使用第28页/共42页

在拌制混凝土过程中掺入，以改善混凝土性能，掺量≯5％的水泥质量的物质。

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，被称为第五组分。1、外加剂的定义第29页/共42页按功能分为四类：

(1)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。

(2)调节砼凝结、硬化时间的。如缓凝剂、早强剂和速凝剂等。

(3)改善砼耐久性的。如引气剂、防水剂和阻锈剂等。

(4)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。2、外加剂的分类第30页/共42页3、常用外加剂

减水剂早强剂引气剂缓凝剂

速凝剂防冻剂膨胀剂泵送剂第31页/共42页⑴减水剂的作用机理减水剂第32页/共42页

当加入减水剂后，其中憎水基团定向附于水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，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、分散作用。

①吸附—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。②润滑塑化作用（吸水成膜）减水剂的作用机理第33页/共42页

①当砼原配合比不变时，使拌和物流动性提高。

②当砼的流动性及水泥用量不变，降低用水量，使砼强度提高。

③当（保持）砼拌和物的流动性、水灰比不变时，使水泥用量降低。④改善砼的孔结构，提高密实度，提高耐久性⑵减水剂作用效果第34页/共42页

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

常用减水剂第35页/共42页早强剂

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：

①能够尽早与C3A作用生成钙矾石②能生成难溶的复盐

CaCl2+C3A水化氯铝酸钙

CaCl2+Ca(OH)2氧氯化钙第36页/共42页引气剂

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。第37页/共42页