普通混凝土组成材料.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2007.5.15,#,第五章混凝土,2007.5.15,一、混凝土的定义,广义,：由胶凝材料、骨料、水按适当比例配合拌制而成的混合物，再经硬化形成的复合材料。,狭义,：由水泥、普通砂、石子配制而成的混凝土。,三峡工程钢筋混凝土重力坝,第一节 概述,2007.5.15,二、混凝土的分类,按表观密度分,重混凝土,0,2800kg/m,3,。,普通混凝土,0,2000,2800kg/m3,。,轻混凝土,0,2000kg/m,3,。,按胶凝材料分,水泥混凝土、水玻璃混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土等。,按用途分,结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土、防辐射混凝土等,。,2007.5.15,二、混凝土的分类,按生产和施工工艺分：,预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、离心混凝土等。,按强度分：,普通混凝土,C60,。,高强混凝土,C60,。,超高强混凝土,100MPa,。,按配筋情况分：,素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土等。,2007.5.15,返回,三、混凝土的特点,优点：,1.,混凝土中占,80%,的砂、石骨料资源丰富,可就地取材,价格便宜。,2.,可根据工程需要浇筑成各种形状尺寸的构件。,3.,调整混凝土材料组成，可获得不同的性能和要求。,2007.5.15,4.,混凝土抗压强度高，且与钢筋具有良好的工作性。,5.,混凝土具有很好的耐久性,缺点：,是自重大、抗拉强度低、脆性大、导热性强等、生产周期长、受施工过程影响较大。,2007.5.15,砂子,水泥浆,石子,第二节 普通混凝土组成材料,普通混凝土的四种基本组成材料：,一、水泥,二、水,三、砂子,四、石子,混凝土体积构成,水泥石,25,左右；,砂和石子,70,以上；,孔隙和自由水,1,5%,。,2007.5.15,四种组成材料在混凝土中所起的作用：,砂、石：,骨架作用；抑制混凝土的收缩,。,水泥水水泥浆：,水泥浆包裹在砂粒的表面并填充砂粒间的空隙而形成水泥砂浆，水泥砂浆又包裹石子表面并填充石子间的空隙，形成混凝土。,凝结硬化前：,起填充、润滑、包裹的作用,凝结硬化后：,起胶结作用,砂子,水泥浆,石子,2007.5.15,品种,根据工程特点、所处环境条件及施工条件，进行合理选择。,一、水泥,2007.5.15,强度等级,原则：高强度等级的水泥配制高强度等级的混凝土。,C30,C30,说明：,随着混凝土技术的不断发展，高强、高性能混凝土不受此比例限制。,2007.5.15,(,一,),定义,:,粒径在,0.15,4.75mm,之间的岩石颗粒。细骨料主要采用天然砂和人工砂。,二、细骨料,(,二,),分类,:,河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等,砂,天然砂,人工砂,机制砂,混合砂,2007.5.15,颗粒表面光滑洁净，但海砂中常含有碎贝壳、可溶性盐等有害物质。,颗粒多具棱角，表面粗糙，含泥量及有机杂质多。,2007.5.15,天然岩石用机械轧碎、筛分后制成,天然岩石用机械轧碎、筛分后制成,2007.5.15,砂按技术要求分为,类、,类、,类。,类,宜用于强度等级大于,C60,的混凝土；,类,宜用于强度等级,C30,C60,及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；,类,宜用于强度等级小于,C30,的混凝土和建筑砂浆。,2007.5.15,砂子技术性能,含泥量、石粉含量和泥块含量,有害物质含量,坚固性,粗细程度和颗粒级配,碱的含量,(,二,),技术要求,2007.5.15,1.,含泥量、石粉含量和泥块含量,含泥量是指天然砂中粒径小于,75m,的颗粒含量；,石粉含量是指人工砂中粒径小于,75m,的颗粒含量；,泥块含量是指砂中原粒径大于,1.18mm,，经水浸洗、手捏后小于,600m,的颗粒含量。,天然砂的含泥量和泥块含量,(GB/T 14684,2001),项目,指标,类,类,类,含泥量（按质量计）（,%,）,1.0,3.0,5.0,泥块含量（按质量计）（,%,）,0,1.0,2.0,2007.5.15,人工砂的石粉含量和泥块含量,(GB/T 14684,2001),项目,指标,类,类,类,1,亚甲蓝试验,MB,值,1.40,或合格,石粉含量,(%),3.0,5.0,7.0,2,泥块含量,(%),0,1.0,2.0,3,MB,值,1.40,或不合格,石粉含量,(%),1.0,3.0,5.0,4,泥块含量,(%),0,1.0,2.0,2007.5.15,项目,指标,类,类,类,云母,(,质量,)(%,，小于）,1.0,2.0,2.0,轻物质,(,质量,)(%,，小于）,1.0,1.0,1.0,有机物（比色法）,合格,合格,合格,硫化物及硫酸盐,(SO,3,质量,%,）,0.5,0.5,0.5,氯化物,(CL,质量,)(%,，小于,),0.01,0.02,0.06,砂中有害物质含量（,GB/T 14684,2001,）,结论,砂中有害物含量过多时，应进行清洗或过筛，,符合要求后方可使用,。,2.,有害物质含量,2007.5.15,3.,砂的粗细程度及颗粒级配,（,1,）颗粒级配,定义：,讨论与分析,是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况。,2007.5.15,结论,颗粒级配,不良,，空隙率较大，则需较,多,的水泥浆填充。,颗粒级配,良好,，空隙率较小，需较,少,的水泥浆填充。,3.,砂的粗细程度及颗粒级配,（,1,）颗粒级配,2007.5.15,（,2,）粗细程度,定义：,讨论与分析,是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的平均粗细程度。,3.,砂的粗细程度及颗粒级配,2007.5.15,结论,在砂用量相同的条件下，粗颗粒表面积小，细颗粒表面积大。包裹颗粒用的水泥浆多少就会有所差别。,（,2,）粗细程度,3.,砂的粗细程度及颗粒级配,2007.5.15,3.,砂的粗细程度及颗粒级配,综上所述：,在拌制混凝土时，砂的粗细程度和颗粒级配应同时考虑的问题。当砂中含有较多的粗颗粒，以适当的中颗粒及少量的 细颗粒填充，则既有较小的空隙率又具有较小的总表面积，不仅水泥用量少，而且可提高混凝土的密实度与强度。,2007.5.15,150m,300m,600m,1.18mm,2.36mm,4.75mm,9.50mm,（,3,）,筛分析试验,评定砂的颗粒级配和粗细程度,主要仪器：,标准套筛、,摇筛机、,天平。,3.,砂的粗细程度及颗粒级配,2007.5.15,试验步骤：,（,3,）筛分析试验,评定砂的粗细程度和颗粒级配,称取,500g,干砂，放于最上一只筛子。,将套筛装于摇筛机上，筛析,10min,。,取下套筛，逐个进行手筛。,称取各筛的筛余量，进行计算。,150m,300m,600m,1.18mm,2.36mm,4.75mm,各筛筛余量,m,i,(g),分计筛余百分率,累计筛余百分率,A,i,(,),m,1,a,1,A,1,=,a,1,m,2,a,2,A,2,=,A,1,+a,2,m,3,a,3,A,3,=,A,2,+a,3,m,4,a,4,A,4,=,A,3,+a,4,m,5,a,5,A,5,=,A,4,+a,5,m,6,a,6,A,6,=,A,5,+a,6,2007.5.15,粗细程度的评定：,（,3,）筛分析试验,评定砂的粗细程度和颗粒级配,计算细度模数,注意：,A,i,在计算时不带。,评定标准：,2007.5.15,颗粒级配的评定：,方法一：用级配区评定；,方法二：用级配曲线评定,。,（,3,）筛分析试验,评定砂的粗细程度和颗粒级配,2007.5.15,筛孔尺寸,1,区,2,区,3,区,累计筛余百分率（）,9.50mm,0,0,0,4.75mm,100,100,100,2.36mm,355,250,150,1.18mm,6535,5010,250,600m,8571,7041,4016,300m,9580,9270,8555,150m,10090,10090,10090,方法一：用级配区评定,建筑用砂的颗粒级配,(GB/T 14684,2001),注意：,1,）砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除,4.75mm,和,600,m,筛档外，,可以略有超出，但超出总量应小于,5,。,2,）,1,区人工砂中,150,m,筛孔的累计筛余可以放宽到,100,85,，,2,区人工砂中,150,m,筛孔的累计筛余可以放宽到,100,80,，,3,区人工砂中,150,m,筛孔的累计筛余可以放宽到,100,75,。,评定标准：,当砂的累计筛余均处于表中的任何一个级配区中，则颗粒级配合格，否则级配,不合格。,2007.5.15,例题：某砂的累计筛余百分率见下表，试评定砂的颗粒级配。,筛孔尺寸,4.75mm,2.36mm,1.18mm,600m,300m,150m,累计筛余（）,5.5,13.9,23.3,61.6,82.1,98.5,筛孔尺寸,1,区,2,区,3,区,累计筛余百分率（）,9.50mm,0,0,0,4.75mm,100,100,100,2.36mm,355,250,150,1.18mm,6535,5010,250,600m,8571,7041,4016,300m,9580,9270,8555,150m,10090,10090,10090,2007.5.15,筛孔尺寸,1,区,2,区,3,区,累计筛余百分率（）,9.50mm,0,0,0,4.75mm,100,100,100,2.36mm,355,250,150,1.18mm,6535,5010,250,600m,8571,7041,4016,300m,9580,9270,8555,150m,10090,10090,10090,级配曲线,筛孔尺寸（,mm,）,累计筛余百分率,0.30,0.60,1.18,2.36,4.75,9.50,0.15,80,60,40,20,0,100,方,法,二,用,级配曲线评定,2007.5.15,筛孔尺寸,1,区,2,区,3,区,累计筛余百分率（）,9.50mm,0,0,0,4.75mm,100,100,100,2.36mm,355,250,150,1.18mm,6535,5010,250,600m,8571,7041,4016,300m,9580,9270,8555,150m,10090,10090,10090,级配曲线,筛孔尺寸（,mm,）,累计筛余百分率,(%),0.30,0.60,1.18,2.36,4.75,9.50,0.15,80,60,40,20,0,100,2007.5.15,级配曲线,筛孔尺寸（,mm,）,累计筛余百分率,0.30,0.60,1.18,2.36,4.75,9.50,0.15,80,60,40,20,0,100,例题：某砂的累计筛余百分率见下表，试评定砂的颗粒级配。,筛孔尺寸,4.75mm,2.36mm,1.18mm,600m,300m,150m,累计筛余,5.5,13.9,23.3,61.6,82.1,98.5,2007.5.15,坚固性指标,(GB/T 14684,2001),项目,指标,类,类,类,质量损失（,%,，小于）,8,8,10,4.,砂的坚固性,天然砂的坚固性是将试样在饱和硫酸钠溶液经,5,次浸渍后，检验其质量损失，以此判定砂的坚固性。,（,1,）天然砂,2007.5.15,4.,砂的坚固性,（,2,）人工砂,人工砂采用压碎指标试验法进行检测。,各粒级试样质量损失百分率,P,i,式中：,P,i,各粒级试样质量损失百分率,(%),；,G,1,各粒级试样试验前的质量,(g),；,G,2,各粒级试样试验后的筛余量,(g),。,2007.5.15,压碎指标,(GB/T 14684,2001),项目,指标,类,类,类,单级最大压碎指标,(%,，小于,),20,25,30,（,2,）人工砂,2007.5.15,4.,碱活性骨料反应,当水泥或混凝土中含有较多的强碱,(Na,2,O Ka,2,O),物质时，可能与含有活性二氧化硅的骨料反应，这种反应称为碱骨料反应。,（,1,）,定义,（,2,）,结果,导致混凝土内部产生局部体积膨胀，甚至使混凝土结构产生膨胀性破坏。,（,3,）,措施,2007.5.15,小结,2007.5.15,(,一,),定义,:,粒径在,4.75mm,的岩石颗粒。粗骨料常用碎石和卵石两种。,三、粗骨料,2007.5.15,三、粗骨料,2007.5.15,卵石、碎石按技术要求分为,、,、,类,。,类,宜用于强度等级大于,C60,的混凝土；,类,宜用于强度等级,C30,C60,及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；,类,宜用于强度等级小于,C30,混凝土。,2007.5.15,(,二,),技术要求,石子技术性能,含泥量、泥块含量、有害物含量,颗粒形状及表面特征,坚固性,强度,碱的含量,最大粒径及颗粒级配,2007.5.15,1.,含泥量、泥块含量及有害物含量,含泥量是指粒径小于,75m,的颗粒含量；,泥块含量是指粒径大于,4.75mm,，经水洗、手捏后小于,2.36mm,的颗粒含量。,有害物含量指有机物、硫化物、硫酸盐等，且不得混有草根、树叶等杂物。,道理同,砂子,2007.5.15,2.,强度,2007.5.15,（,1,）岩石立方体抗压强度,岩石抗压强度是将母岩制成,50mm50mm50mm,立方体试件，在水饱和状态下测定其极限抗压强度值。,（,2,）压碎指标值,式中：,Q,c,压碎指标值；,G,1,试样的质量，,g,；,G,2,压碎后的筛余量,，,g,。,2007.5.15,项 目,指 标,类,类,类,碎石压碎指标（,%,）,10,20,30,卵石压碎指标（,%,）,12,16,16,碎石、卵石的压碎指标,2007.5.15,3.,颗粒形状及表面特征,颗粒形状以三维长度相等（接近立方体或球形）为好。,针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径,2.4,倍者；,片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径,0.4,倍者。,针片状颗粒不仅本身容易折断，而且会增加骨料的空隙率，使拌合物和易性变差，强度降低。,（,1,）颗粒形状,2007.5.15,针片状颗粒易折断，且会增大骨料的空隙率和总表面积，使混凝土拌合物的和易性、强度、耐久性降低。,针片状颗粒含量,(GB/T 14685,2001),项目,指标,类,类,类,针、片状颗粒,(,按质量,)(%,，小于,),5,15,25,2007.5.15,（,2,）表面特征,碎石,表面粗糙且多棱角，与水泥浆粘结力强；,卵石,表面光滑少棱角，与水泥浆粘结能力差。,2007.5.15,4.,粗骨料的最大粒径与颗粒级配,为减少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的强度，粗骨料也要求有良好的颗粒级配。,粗骨料的颗粒级配有连续粒级与单粒级两种。,连续级配,是石子由小到大连续分级，且相邻粒径比值小于,2,；,单粒级,是从,1/2,最大粒径到最大粒径，粒径大小差别小，一般不单独使用。,（,1,）,颗粒级配,2007.5.15,粗骨料的颗粒级配,方孔筛，,mm,2.36,4.75,9.50,16.0,19.0,26.5,31.5,37.5,53.,63.0,75.,90,连续粒级,5,10,95,100,80,100,0,15,0,5,16,95,100,85,100,30,60,0,10,0,5,20,95,100,90,100,40,80,0,10,0,5,25,95,100,90,100,30,70,0,5,0,5,31.5,95,100,90,100,70,90,15,45,0,5,0,5,40,95,100,70,90,30,65,0,5,0,单数粒级,10,20,95,100,85,100,0,15,0,16,31.5,95,100,85,100,0,10,0,20,40,95,100,80,100,0,10,0,31.5,63,95,100,75,100,45,75,0,10,0,40,80,95,100,70,100,30,60,0,10,0,2007.5.15,（,2,）,最大粒径,粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒级的最大粒径。,从结构上考虑,DM,1/4b,3/4,l,1/2h,40mm,b,为结构截面最小尺寸,L,为,钢筋最小净间距；,H,为实心板厚；,2007.5.15,从施工上考虑,DM/D,12.5,13,13,1,：,4,1,：,4,1,：,5,当最大粒径小于,80mm,时，水泥用量随最大粒径减小而增加，当大于,150mm,后，节约水泥的效果却不明显。,卵石,碎石,高层建筑,超高层建筑,从经济上考虑,2007.5.15,最大粒径,公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。,最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的,1/4,；不得超过钢筋最小净距的,3/4,；对于实心板，不得超过板厚的,1/2,且不得超过,50mm,；对于泵送混凝土，最大粒径与输送管道内径之比，碎石不宜大于,1:3,，卵石不宜大于,1:2.5,。,2007.5.15,骨料粒径太大使转换梁浇筑不密实,工程实例分析,