混凝土骨料.doc

混凝土骨料(concrete aggregate)
在混凝土中起填充和骨架作用，粒径在0．16mm以上的矿物质颗粒材料，也称集料。
分类 骨料按粒径分细骨料和粗骨料两类。
细骨料又有粗砂、中砂、细砂和特细砂之分，它们的细度模数分别为3．7～3．1、3．0～2．3、2．2～1．6和1．5～0．7
按产源和材质，细骨料可分普通河砂、山砂、海砂、人工破碎砂(石屑)和废渣砂等。
粗骨料分卵石、碎石、碎卵石、高炉重矿渣、碎砖、二次骨料(混凝土破碎物)及各种具有特殊功能的天然岩石(如安山岩、石英岩)或人工煅烧物(如耐火砖块、耐火粘土熟料)等。
按表观密度，骨料分普通骨料、轻骨料和重骨料(如重晶石)三种。
作用 骨料在混凝土中所起的作用是：(1)骨料占混凝土总体积的70％～80％，在混凝土中形成坚强的骨架，可减小混凝土的收缩。(2)改变混凝土的性能。通过选用适当的骨料品种或骨料级配，可以配制出具有特殊功能的混凝土，如轻骨料混凝土、防辐射混凝土、耐热混凝土、防水混凝土等。(3)良好的砂石级配还可节约混凝土中的水泥用量。
质量要求 制备混凝土时应按下述指标和规定来控制骨料的质量。
普通混凝土用砂 粒径为0．16～5．0mm的颗粒。要求：(1)颗粒级配。按筛分结果分为I、Ⅱ、Ⅲ三区(即粗砂区、中砂区、细砂区)，其分区标准如表1。(2)含泥量及泥块含量如表2。(3)用Na2SO4溶液法检验的坚固性指标，其值为5次循环后的重量损失，在寒冷地区处于潮湿状态下的混凝土不大于8％，其他条件下使用的混凝土不大于10％。(4)云母含量不大于2％。(5)轻物质含量不大于1％。(6)硫化物及硫酸盐含量(以SO3计)不大于1％。(7)有机物含量，按比色法试验，不深于标准色。

普通混凝土用碎石及卵石 粒径大于5mm的石块颗粒。要求：(1)颗粒级配。按公称粒级分级(以mm计)，其中连续粒级有5～10、5～16、5～20、5～25、5～31．5、5～40等粒级；单粒级有10～20、16～31．5、20～40、31．5～63、40～80等粒级。每一粒级的上限，称为最大粒径。在每一粒级范围内，各筛累计筛余量(％)均有不同要求。(2)针片状颗粒含量应不大于15％～25％。(3)含泥量不大于1％～2％；泥块含量不大于0．5％～0．7％。(4)颗粒强度，按压碎指标计。根据不同的岩石品种和混凝土等级，其压碎指标限值也不同，一般为10％～30％。(5)坚固性指标，用Na2SO4溶液循环5次，在寒冷地区处于潮湿状态下的混凝土重量损失不大于8％，其他条件下使用的混凝土不大于12％。(6)有机物、硫化物及硫酸盐含量的限制与砂相同。
山砂 天然岩石风化后直接堆积而成的物质，在山区及缺砂地带可用作配制普通混凝土的细骨料。山砂的特点是粗细颗粒差别大，表面粗糙，杂质及细粉含量较高。山砂的级配、粉末含量、坚固性等质量指标均与普通砂相同，使用时必须合格。
海砂 产于滨海地区的天然细骨料。在沿海缺普通砂的地区可用海砂作为配制普通混凝土的细骨料。海砂粒度适宜，级配良好，颗粒坚硬，含泥量少，但含盐量及贝壳含量高。海砂使用时，其氯盐含量和贝壳含量有一定要求。用海砂配制用于水上或水位变动区以及潮湿或露天条件下的钢筋混凝土，其氯盐含量不应大于0．1％(以全部氯离子换算成氯化钠，占干砂重量的百分率计)。预应力混凝土中的氯盐含量要从严，素混凝土中的氯盐含量可不加以限制。海砂一般应经清洗、筛分后使用。
冶金渣 冶金生产的废渣，如高炉重矿渣、铜渣、镍渣等。作为混凝土的粗细骨料，其颗粒组成、杂质含量、强度、坚固性等质量要求，基本与普通混凝土用砂、石相同。冶金渣尤其是高炉重矿渣多具有不同程度的活性，以它作粗骨料能制成性能良好的普通混凝土。为保证混凝土具有良好的体积安定性，宜选用在渣场已堆放一定时间的陈渣，并不得混有耐火砖、煅烧过的白云石、石灰石等有害物。
选用 混凝土细骨料一般选用洁净河砂，以选用中粗砂为宜。粗骨料应根据当地资源和材料供应条件，结合工程技术要求，酌情选用卵石、碎石或碎卵石。粗骨料的最大粒径根据结构尺寸、钢筋净距和施工方法、机具等条件选定。在各方面条件允许的情况下，结构混凝土宜选用级配良好、粒径较大的石子。骨料对混凝土的各项性能，包括和易性、强度、耐久性等，均有很大影响，也直接关系到水泥的用量和混凝土的成本。若骨料颗粒级配不良，会影响拌合物的和易性，导致施工质量低劣，混凝土强度降低，造成水泥浪费；骨料含泥，会影响混凝土的流动性、强度和抗冻性；骨料坚固性不足，也会使混凝土抗冻性降低。活性骨料与水泥中的碱发生碱一骨料反应，会产生膨胀，导致混凝土开裂，甚至崩解。因此，对处于水中、土中、露天、室内潮湿条件下混凝土所用的骨料，应进行碱活性检验。建筑施工现场宜选用当地骨料，冶金建筑施工应重视利用冶金渣，以缩短运距，降低运费，开拓资源，治害利废。
混凝土按强度分成若干强度等级，混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值fcu,k划分的。立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值得百分率不超过5%，即有95%的保证率。混凝土的强度分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二个等级。

 混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）之间的比例关系。有两种表示方法：一种是以1立方米混凝土中各种材料用量，如水泥300千克，水180千克，砂690千克，石子1260千克；另一种是用单位质量的水泥与各种材料用量的比值及混凝土的水灰比来表示，例如前例可写成：C:S:G=1:2.3:4.2,W/C=0.6。

常用等级

C20
水：175kg水泥：343kg 砂：621kg 石子：1261kg
配合比为：0.51:1:1.81:3.68

C25
水：175kg水泥：398kg 砂：566kg 石子：1261kg
配合比为：0.44:1:1.42:3.17

C30
水：175kg水泥：461kg 砂：512kg 石子：1252kg
配合比为：0.38:1:1.11:2.72
.
.
.
.
.
..
普通混凝土配合比参考:

水泥
品种 混凝土等级 配比 (单位)Kng 塌落度mm 抗压强度 N/mm2
水泥 砂 石 水 7天 28天
P.C32.5 C20 300 734 1236 195 35 21.0 29.0
1 2.45 4.12 0.65
C25 320 768 1153 208 45 19.6 32.1
1 2.40 3.60 0.65
C30 370 721 1127 207 45 29.5 35.2
1 1.95 3.05 0.56
C35 430 642 1094 172 44 32.8 44.1
1 1.49 2.54 0.40
C40 480 572 1111 202 50 34.6 50.7
1 1.19 2.31 0.42
P.O 32.5 C20 295 707 1203 195 30 20.2 29.1
1 2.40 4.08 0.66
C25 316 719 1173 192 50 22.1 32.4
1 2.28 3.71 0.61
C30 366 665 1182 187 50 27.9 37.6
1 1.82 3.23 0.51
C35 429 637 1184 200 60 30.***6.2
1 1.48 2.76 0.47
C40 478 *** 1128 210 60 29.4 51.0
1 1.33 2.36 0.44
P.O 32.5R C25 321 749 1173 193 50 26.6 39.1
1 2.33 3.65 0.60
C30 360 725 1134 198 60 29.4 44.3
1 2.01 3.15 0.55
C35 431 643 1096 190 50 39.0 51.3
1 1.49 2.54 0.44
C40 480 572 1111 202 40 39.3 51.0
1 1.19 2.31 0.42
P.O
42.5(R) C30 352 676 1202 190 55 29.***5.2
1 1.92 3.41 0.54
C35 386 643 1194 197 50 34.5 49.5
1 1.67 3.09 0.51
C40 398 649 1155 199 55 39.5 55.3
1 1.63 2.90 0.50
C50 496 606 1297 223 45 38.4 55.9
1 1.22 2.61 0.45
PII 42.5R C30 348 652 1212 188 50 31.***6.0
1 1.87 3.48 0.54
C35 380 639 1187 194 50 35.0 50.5
1 1.68 3.12 0.51
C40 398 649 1155 199 55 39.5 55.3
1 1.63 2.90 0.50
C45 462 618 1147 203 4***2.7 59.1
1 1.34 2.48 0.44
C50 480 633 1115 192 25 45.7 62.8
1 1.32 2.32 0.40
P.O 52.5R C40 392 645 1197 196 53 40.2 55.8
1 1.64 3.05 0.50
C45 456 622 1156 19***2 43.5 59.5
1 1.36 2.53 0.43
C50 468 626 1162 192 30 45.2 61.6
1 1.33 2.47 0.41
此试验数据为标准实验室获得，砂采用中砂，细度模数为2.94，碎石为5～31.5mm连续粒级。各等级混凝土配比也可以通过掺加外加剂来调整。

粗骨料是指石子.石子的强度和水泥的强度是决定混凝土强度的主要因素.石子的选择如同水泥的选择一样重要.石子的强度应高于混凝土强度的要求,并应用高压净水冲洗干净,颗粒级配要适当
    粗骨料是指粒径大于5mm的粒料.以采用碱性岩石轧制的碎石为宜.碱性骨料与沥青的粘附力强由碱性骨料制备的沥青混凝土在长期与水接触中具有较好的水稳定性
    颗粒直径>5mm的称为粗骨料,颗粒直径≤5mm的称为细骨料.对于骨料的要求如下:耐酸率≥94%,含水率w(H2O)<1%,不得含有泥土、石灰石、白云石铁屑等不耐酸的杂质

普通混凝土是指以水泥为胶凝材料，砂子和石子为骨料，经加水搅拌、浇筑成型、凝结固化成具有一定强度的“人工石材”，即水泥混凝土，是目前工程上最大量使用的混凝土品种。“混凝土”一词通常可简作“砼”。

建房常用混凝土的优缺点综述

    （一）普通混凝土的主要优点
    1. 原材料来源丰富。混凝土中约70%以上的材料是砂石料，属地方性材料，可就地取材，避免远距离运输，因而价格低廉。
    2. 施工方便。混凝土拌合物具有良好的流动性和可塑性，可根据工程需要浇筑成各种形状尺寸的构件及构筑物。既可现场浇筑成型，也可预制。
    3. 性能可根据需要设计调整。通过调整各组成材料的品种和数量，特别是掺入不同外加剂和掺合料，可获得不同施工和易性、强度、耐久性或具有特殊性能的混凝土，满足工程上的不同要求。
    4. 抗压强度高。混凝土的抗压强度一般在7.5～60MPa之间。当掺入高效减水剂和掺合料时，强度可达100MPa以上。而且，混凝土与钢筋具有良好的匹配性，浇筑成钢筋混凝土后，可以有效地改善抗拉强度低的缺陷，使混凝土能够应用于各种结构部位。
    5. 耐久性好。原材料选择正确、配比合理、施工养护良好的混凝土具有优异的抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性能，且对钢筋有保护作用，可保持混凝土结构长期使用性能稳定。

    （二）普通混凝土存在的主要缺点
    1. 自重大。1m3混凝土重约2400kg，故结构物自重较大，导致地基处理费用增加。
    2. 抗拉强度低，抗裂性差。混凝土的抗拉强度一般只有抗压强度的1/10～1/20，易开裂。
    3. 收缩变形大。水泥水化凝结硬化引起的自身收缩和干燥收缩达500×10－6m/m以上，易产生混凝土收缩裂缝。

    （三）普通混凝土的基本要求
    1. 满足便于搅拌、运输和浇捣密实的施工和易性。
    2. 满足设计要求的强度等级。
    3. 满足工程所处环境条件所必需的耐久性。
    4. 满足上述三项要求的前提下，最大限度地降低水泥用量，节约成本，即经济合理性。
为了满足上述四项基本要求，就必须研究原材料性能，研究影响混凝土和易性、强度、耐久性、变形性能的主要因素；研究配合比设计原理、混凝土质量波动规律以及相关的检验评定标准等等。这也是本章的重点和紧紧围绕的中心。

混凝土的不同分类方式
由胶结材料(无机的、有机的或无机有机复合的)、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺合料组分合理组成的混合料经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料称为混凝土，它有很多种分类
混凝土是指用胶凝材料将粗细骨料胶结成整体的复合固体材料的总称。混凝土的种类很多，分类方法也很多。

    （一）按表观密度分类
    1. 重混凝土。表观密度大于2600kg/m3的混凝土。常由重晶石和铁矿石配制而成。
    2. 普通混凝土。表观密度为1950～2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品种。
    3. 轻混凝土。表观密度小于1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。

    （二）按胶凝材料的品种分类
    通常根据主要胶凝材料的品种，并以其名称命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等等。有时也以加入的特种改性材料命名，如水泥混凝土中掺入钢纤维时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大量粉煤灰时则称为粉煤灰混凝土等等。

    （三）按使用功能和特性分类
    按使用部位、功能和特性通常可分为：结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等等。