06混凝土-1骨料.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Department of Civil Engineering,第6章,混凝土,Concrete,概 述,1,、定义：,混凝土是由胶结料、和骨料混合、通过一定的工艺成型后、硬化而成的复合材料。,注：,胶结料可能是无机胶凝材料、有机胶凝材料或二者的复合。,认识混凝土,土木工程中用量最大、应用最广，对行业发展起到至关重要的作用。,2,、混凝土的分类,轻混凝土,0,1950kg/m,3,；,次轻混凝土,1950 kg/m,3,0,2300 kg/m,3,；,普通混凝土,2300 kg/m,3,0,2800 kg/m,3,；,重混凝土,0,2800 kg/m,3,；,混 凝 土,根据表观密度,0,的不同：,结构混凝土,；,道路混凝土；,水工混凝土；,耐热混凝土；,耐腐蚀混凝土；,防辐射混凝土；,膨胀混凝土；,装饰混凝土,混 凝 土,根据使用功能不同：,泵送混凝土,喷射混凝土,碾压混凝土,挤压混凝土,压力灌浆混凝土,预应力混凝土,离心混凝土等。,混 凝 土,根据施工方法不同：,泵送混凝土,喷射混凝土,碾压混凝土,挤压混凝土,压力灌浆混凝土,预应力混凝土,离心混凝土等。,混 凝 土,根据施工方法不同：,普通混凝土 ,C50,高强混凝土,C55-C80,超高强混凝土,C80,混 凝 土,根据混凝土强度不同：,大流动性混凝土,流动性混凝土,塑性混凝土,低塑性混凝土,干硬性混凝土,混 凝 土,根据流动性不同：,一、普通混凝土的组成,水泥,水,水泥浆,砂子,石子,骨 料,新拌混凝土,100%,体积,6075%,715%,2540%,1421%,2128%,3942%,凝结硬化,硬化混凝土,混凝土外加剂,为了改善或提高混凝土的性能,6.1,普通混凝土的组成结构与性能,各组成材料的作用,骨 料,廉价的填充材料，,节省水泥用量,混凝土的,骨架，减小收缩，抑制裂缝的扩展,传力作用,降低水化热,提供耐磨性,水泥浆,润滑作用,与水形成水泥浆，赋予新拌混凝土以流动性,胶结作用,包裹在所有骨料表面，通过水泥浆的凝结硬化，将砂、石骨料胶结成整体，形成固体,二、硬化混凝土的结构,1.,宏观结构,混凝土是一个砂石颗粒状骨料与水泥石形成的,二相复合结构,：,砂、石骨料是混凝土的骨架,分散相,；,水泥石是混凝土的基体相,连续相,；,2.,微观结构,骨料，水泥水化产物，未水化水泥颗粒，气相（毛细孔、凝胶孔、气孔），液相,注：,骨料与水泥石间的过渡区,界面相,。,1.,具有符合设计要求的强度；,2.,具有与施工条件相适应的和易性；,流动性、粘聚性、保水性,3.,具有与工程环境相适应的耐久性；,4.,材料组成经济合理、生产制作节约能源。,三、土木工程对混凝土的质量要求,1.,具有符合设计要求的强度；,2.,具有与施工条件相适应的和易性；,流动性、粘聚性、保水性,3.,具有与工程环境相适应的耐久性；,4.,材料组成经济合理、生产制作节约能源。,三、土木工程对混凝土的质量要求,一、水 泥,水泥品种的选择依据,工程性质及所处的环境；,施工条件；,混凝土的强度等级。,注,1,：,若用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时：虽然满足强度要求的水泥用量少，但难以满足混凝土的和易性和耐久性的要求，不可取。,注,2,：,若用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土，满足强度要求的水灰比会很小，其和易性难以满足施工要求，也不可取。,6.2,水泥混凝土的组成材料,二、骨料（集料）,骨料的种类,按照骨料粒径,粗骨料：粒径大于,4.75mm,的岩石颗粒，如,卵石、碎石,细骨料：粒径小于,4.75mm,的岩石颗粒，如河砂、山砂、海砂,按照骨料的密度,普通骨料：表观密度：,2500,2700kg/m3,的骨料,轻骨料：表观密度：,1000kg/m3,重骨料,：,表观密度：,3500,kg/m3,由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径在,0.154.75,的岩石颗粒。,来源不同可分为：河砂、山砂、海砂,1,、砂的细度与颗粒级配,砂的细度，是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体的粗细程度，,按照粗细程度的不同可分为：粗砂、中砂、细砂,（一）细集料,Fine Aggregate,1,）砂的细度模数,实验方法：筛分,1.,筛孔径尺寸：,4.75,、,2.36,、,1.18,、,0.60,、,0.30,、,0.15,的,标准筛,2.,样品重量：,500g,3.,计算各筛上的分计筛余百分率,i,及累计筛余百分率,i,4.75,2.36,1.18,0.60,0.30,0.15,1,=,1,分计筛余,i,%,累计筛余,i,%,筛余量,/g,m,1,m,2,m,3,m,4,m,5,m,6,1,2,3,4,5,6,2,=,1,+,2,3,=,2,+,3,4,=,3,+,4,5,=,4,+,5,6,=,5,+,6,4.75,2.36,1.18,0.60,0.30,0.15,1,=,1,分计筛余,i,%,累计筛余,i,%,筛余量,/g,m,1,m,2,m,3,m,4,m,5,m,6,1,2,3,4,5,6,2,=,1,+,2,3,=,2,+,3,4,=,3,+,4,5,=,4,+,5,6,=,5,+,6,细度模数的计算公式为：,f,3.7,3.,粗砂；,f,.0,2.3,为中砂，,f,2.2,1.6,细砂，,f,1.5,0.6,特细砂。,建筑及道路混凝土优先用中砂,注：砂的细度模数无量纲,2,）砂的颗粒级配,注：级配分区主要以,0.6,筛的累计筛余百分率划分。,砂的颗粒级配，即表示砂中大小颗粒的搭配情况。,砂的级配区曲线,III,区,区,区,2.,砂的质量要求,砂中有害杂质含量的规定（,GB/T14684-2001,）,项目,品质要求（按质量计）（,%,）,I,类,II,类,III,类,含泥量,1.0,3.0,5.0,泥块含量,0,1.0,2.0,云母含量,1.0,2.0,2.0,轻物质,1.0,1.0,1.0,有机物含量,合格,合格,合格,硫化物、硫酸盐,0.5,0.5,0.5,氯化物 ,0.01,0.02,0.06,坚固性质量损失,8,8,10,注：,1.,砂中不应含有活性氧化硅；,2.I,类砂用于,C60,以上的高强混凝土，,II,类砂用于,C30C60,普通混凝土，,III,类砂用于低强度混凝土；,3.,高速公路、一级公路、二级公路及有抗冻要求的混凝土要用,II,级以上砂；,注：,1.,砂中不应含有活性氧化硅；,2.I,类砂用于,C60,以上的高强混凝土，,II,类砂用于,C30C60,普通混凝土，,III,类砂用于低强度混凝土；,3.,高速公路、一级公路、二级公路及有抗冻要求的混凝土要用,II,级以上砂；,1,、最大粒径、颗粒级配,1,）石子最大粒径（,Dmax,）,石子各粒级的公称上限粒径称为这种石子的最大粒径。,最大粒径的选用原则：,(1),混凝土强度；,(2)Dmax,不大于构件小断面短边长度的；,(3)Dmax,不大于钢筋最小净距的。,(4),搅拌机以及输送管道等条件限制。,（二）粗集料,Coarse Aggregate,2,）颗粒级配,粗骨料的粒级：,2.36,、,4.75,、,9.5,、,16.0,、,19.0,、,26.5,、,31.5,、,37.5,、,53.0,、,63.0,、,75.0,和,90,等十二种孔径的方孔筛进行筛分。,间断级配,间断级配是人为地剔除骨料中某些粒级颗粒，从而使骨料级配不连续。,特点：空隙率小，节约水泥，颗粒粒径相差较大，混凝土混合物容易产生离析现象，导致施工困难。,级配：骨料不同粒级颗粒之间的比例搭配。,连续级配,连续级配是石子粒级呈连续性，即颗粒由小到大，每级石子占一定比例。,特点：混合料和易性好，不易发生离析现象。连续级配是工程上最常用的级配。,注：,建筑工程多用连续级配，交通工程多用间断级配。,2.,针片状颗粒含量,针状颗粒,：,颗粒长度大于该颗粒所属粒级平均粒径的,2.4,倍；,片状颗粒：,颗粒厚度小于该颗粒所属粒级平均粒径的,0.4,倍；,针状颗粒的影响：,1.,降低强度；,2.,影响工作性；,C60,及以上、泵送及自密实混凝土：针片状,10,C50C30,，针片状颗粒,15,C10,30,25,针状颗粒的影响：,1.,降低强度；,2.,影响工作性；,C60,及以上、泵送及自密实混凝土：针片状,10,C50C30,，针片状颗粒,15,C10,30,25,3.,泥及泥块,粒径小于,0.08mm,的粘土颗粒称为泥；,泥及泥块的影响：,1,）影响骨料与水泥石的粘结；,2,）收缩大；,C30,及以上，,1,C30,2,4.,粗骨料的强度及坚固性,（,1,）粗骨料的强度,评价指标：立方体强度，压碎指标,岩石立方强度试验,:,用母岩制成,50,50,50,立方体，或直径与高度均为,50mm,的圆柱体；,注：,试样浸泡水中，饱和后试验,要求：,岩石抗压强度与设计要求的混凝土强度等级之比，不应低于,1.5,。,1.,称取粒径,9.5,19.0,，质量为,0,的骨料；,2.,石子装入,152,120,的金属圆桶内；,3.,在试验机上,3,5min,施加荷载到,200,；,4.,再用孔径为,2.36,的筛子筛除被压碎的细粒，称,取试样的筛余量（,m,1,），,5.,计算,压碎指标试验：,a,压碎指标值，,%,；,0,试样质量，,g,；,m,1,压碎试验后试样筛余量，,g,。,（,2,）骨料的坚固性,坚固性是指在气候、外力和其他物理力学因素作用（如冻融循环作用）下骨料抗碎裂的能力。,坚固性试验：,用硫酸钠溶液法检验，试样经五次干湿循环后，其质量损失应不超过规范的规定。,（,2,）骨料的坚固性,坚固性是指在气候、外力和其他物理力学因素作用（如冻融循环作用）下骨料抗碎裂的能力。,坚固性试验：,用硫酸钠溶液法检验，试样经五次干湿循环后，其质量损失应不超过规范的规定。,水泥混凝土用粗骨料中有害杂质的含量，应符合,GB/T14685-2001,（,JTGF302003,）的规定,项目,指标,I,II,III,压碎指标（）,卵石,12,16,（,14,）,16,碎石,10,20,（,15,）,30,（,20,）,含泥量（,0.08,）,0.5%,1.0%,1.5%,泥块含量 ,0,0.5,（,0.2,）,0.7,（,0.5,）,针片状颗粒含量 ,5,15,25,（,20,）,SO3,含量 ,0.5%,1%,1%,有机质含量 ,合格,合格,合格,坚固性 质量损失 ,5%,8%,12%,END,杨浦大桥：,1995,年建成，主塔采用泵送混凝土施工，把,C50,高强混凝土泵送到,208,米的高度。,金茂大厦：建成于,1997,年，号称中华第一楼，施工中采用,FTA,复合高效泵送剂，把,C40,混凝土一次泵送到,382.5,米高度。,中央电视台新址：荷兰建筑师设计，建成于,2008,年，高,234,米。,东海大桥，全长约,32.5,公里，桥宽,31.5,米，世界上最长的跨海大桥，大量使用了抗腐蚀混凝土。,结合梁和钢斜拉桥,南浦桥,三峡大坝，,06,年,5,月建成，历时,12,年，全长,2309,米，混凝土浇注量,500-550,万立方米,/,年，仅基础混凝土用量达,2794,万立方，坝体,1486,万立方。,1989,年建成，历时,5,年，高度,110,米，深度,112,米，横跨度,108,米为庆祝法国大革命胜利二百周年，由丹麦建筑师设计。,水工混凝土,Pumping Concrete,泵送混凝土,喷射施工,碾压混凝土,RCC,裂缝扩展的路径和方向,骨 料,水泥石,骨料周围的过渡区,裂缝扩展的路径和方向,骨 料,水泥石,骨料周围的过渡区,背散射扫描电镜照片,未水化水泥颗粒,C-S-H,氢氧化钙,单硫型硫铝酸盐,混凝土中骨料与水泥石间的过渡区,碎石,卵石,普通骨料,轻骨料,重骨料,