【正文】 5 混 凝 土,主要介紹(ji232。sh224。o)了普通混凝土的組成材料，混凝土拌合物的和易性，硬化混凝土的強度、變形、耐久性，混凝土外加劑的作用原理和應(yīng)用，普通混凝土配合比設(shè)計方法等，簡要介紹(ji232。sh224。o)了輕混凝土及其他品種混凝土，如體現(xiàn)混凝土發(fā)展動態(tài)的高強混凝土、高性能混凝土等。,本章(běn zhānɡ)提要,第一頁，共一百六十五頁。,混凝土是由膠凝材料、骨料和水，必要(b236。y224。o)時摻入化學(xué)外加劑和礦物質(zhì)混合材料，按適當(dāng)比例配合，拌制成拌合物，經(jīng)硬化而成的人造石材。 按膠凝材料不同，分為水泥混凝土(又叫普通混凝土)、瀝青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等； 按表觀密度不同，分為重混凝土(ρ0＞2800kg/m3)、普通混凝土(ρ0=2000~2800kg/m3)、輕混凝土(ρ0＜2000kg/m3)；,第二頁，共一百六十五頁。,按使用功能(gōngn233。ng)不同，分為結(jié)構(gòu)用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土及防輻射混凝土等； 按施工工藝不同，又分為噴射混凝土、泵送混凝土、振動灌漿混凝土等。,第三頁，共一百六十五頁。,本 章 內(nèi) 容,5.1 普通混凝土的組成材料(c225。ili224。o) 5.2 混凝土的主要技術(shù)性質(zhì) 5.3 混凝土外加劑 5.4 普通混凝土配合比設(shè)計 5.5 輕混凝土 5.6 其他品種混凝土,第四頁，共一百六十五頁。,5.1 普通(pǔtōng)混凝土的組成材料,普通混凝土是由水泥、粗骨料(碎石或卵石)、細骨料(砂)和水拌和，經(jīng)硬化而成的一種人造石材。 砂、石在混凝土中起骨架作用(zu242。y242。ng)，并抑制水泥的收縮；水泥和水形成水泥漿，包裹在粗細骨料表面并填充骨料間的空隙。 水泥漿體在硬化前起潤滑作用，使混凝土拌合物具有良好的工作性能，硬化后將骨料膠結(jié)在一起，形成堅固的整體。其結(jié)構(gòu)如圖5.1。,第五頁，共一百六十五頁。,圖5.1 普通(pǔtōng)混凝土結(jié)構(gòu)示意圖,1—石子(sh237。 zǐ)；2—砂子；3—水泥漿；4—氣孔,第六頁，共一百六十五頁。,5.1.1.1 水泥品種(pǐnzhǒng)的選擇,配制混凝土?xí)r，一般可采用(cǎiy242。ng)五大品種水泥，必要時也可采用(cǎiy242。ng)快硬水泥、鋁酸鹽水泥等。詳見第4章及表4.7。,5.1.1 水泥(shuǐn237。),第七頁，共一百六十五頁。,水泥強度等級應(yīng)與混凝土強度等級相適應(yīng)。一般以水泥強度(以MPa為單位)為混凝土強度等級的1.5~2.0倍較適宜，水泥強度等級過高或過低，會導(dǎo)致水泥用量過少或過多，對混凝土的技術(shù)(j236。sh249。)性能及經(jīng)濟效果都不利。,5.1.1.2 水泥強度等級(děngj237。)的選擇,第八頁，共一百六十五頁。,普通混凝土的細骨料主要采用天然砂和人工砂。 天然砂是由自然風(fēng)化、水流搬運和分選、堆積形成的粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒。按產(chǎn)源不同，天然砂分為山砂、河砂和海砂。 人工砂是經(jīng)除土處理的機制(jīzh236。)砂、混合砂的統(tǒng)稱。,5.1.2 細骨料(ɡǔ li224。o)－砂子,第九頁，共一百六十五頁。,砂按技術(shù)要求分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類。Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類宜用于強度等級C30~C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；Ⅲ類宜用于強度等級小于C30的混凝土和建筑(ji224。nzh249。)砂漿。,第十頁，共一百六十五頁。,為了節(jié)約水泥(shuǐn237。)，并使混凝土結(jié)構(gòu)達到較高密實度，選擇骨料時，應(yīng)盡可能選用總表面積較小、空隙率較小的骨料，而砂子的總表面積與粗細程度有關(guān)，空隙率則與顆粒級配有關(guān)。 (1)粗細程度 砂的粗細程度是指不同粒徑的砂粒混合在一起的總體粗細程度。,5.1.2.1 砂的粗細(cūx236。)程度及顆粒級配,第十一頁，共一百六十五頁。,(2)顆粒級配 砂的顆粒級配是指粒徑不同(b249。 t243。nɡ)的砂?；ハ啻钆涞那闆r。 同樣粒徑的砂空隙率最大，若大顆粒間空隙由中顆粒填充，空隙率會減小，若再填充以小顆粒，空隙率更小，如圖5.2所示。,第十二頁，共一百六十五頁。,(3)砂的粗細程度與顆粒級配的評定 砂的粗細程度和顆粒級配，常用篩分析方法進行評定。 稱取試樣500g，將試樣倒入按孔徑大小從上到下組合(zǔh233。)的套篩(附篩底)上進行篩分，然后稱取各篩上的篩余量，計算各篩的分計篩余百分率aaaaaa6及累計篩余百分率AAAAAA6，其計算關(guān)系如表5.1。,第十三頁，共一百六十五頁。,砂的粗細程度用細度模數(shù)Mx表示，其計算式如下(rxi224。)： 建筑用砂按細度模數(shù)分為粗、中、細三種規(guī)格，其細度模數(shù)分別為： 粗砂：3.7~3.1； 中砂：3.0~2.3； 細砂：2.2~1.6。,第十四頁，共一百六十五頁。,砂的顆粒級配用級配區(qū)表示，以級配區(qū)或級配曲線判定(p224。nd236。ng)砂級配的合格性。對細度模數(shù)為3.7~ 1.6的建筑用砂，根據(jù)600μm篩的累計篩余百分率分成3個級配區(qū)，見表5.2。 為了更直觀地反映砂的顆粒級配，以累計篩余百分率為縱坐標，篩孔尺寸為橫坐標，根據(jù)表5.2的數(shù)值可以畫出砂子3個級配區(qū)的級配曲線，如圖5.3所示。,第十五頁，共一百六十五頁。,【例題】用500g烘干(hōnɡ ɡ224。n)砂進行篩分試驗，其結(jié)果如表5.3所求。試分析該砂的粗細程度與顆粒級配。 【解】計算細度模數(shù)Mx 評定結(jié)果：將累計篩余百分率與表5.2作對照，或繪出級配曲線，此砂處于2區(qū)，級配良好；細度模數(shù)為2.66，屬中砂。,第十六頁，共一百六十五頁。,圖5.2 骨料(ɡǔ li224。o)顆粒級配示意圖,(a)單一(dānyī)粒徑；(b)兩種粒徑；(c)多種粒徑,第十七頁，共一百六十五頁。,表5.1 累計(l232。i j236。)篩余率與分計篩余率計算關(guān)系,第十八頁，共一百六十五頁。,表5.2 建筑用砂的顆粒(kēl236。)級配(GB/T 14684—2001),第十九頁，共一百六十五頁。,圖5.3 砂的級配曲線(qūxi224。n),第二十頁，共一百六十五頁。,表5.3 砂樣篩分(shāi fēn)結(jié)果,第二十一頁，共一百六十五頁。,含泥量是指天然(tiānr225。n)砂中粒徑小于75μm的顆粒含量；石粉含量是指人工砂中粒徑小于75μm的顆粒含量；泥塊含量是指砂中原粒徑大于1.18mm，經(jīng)水浸洗、手捏后小于600μm的顆粒含量。 天然砂的含泥量應(yīng)符合表5.4的規(guī)定。 人工砂的石粉含量應(yīng)符合表5.5的規(guī)定。 砂中泥塊含量應(yīng)符合表5.4和表5.5的規(guī)定。,5.1.2.2 含泥量、石粉含量(h225。nli224。ng)和泥塊含量(h225。nli224。ng),第二十二頁，共一百六十五頁。,表5.4 天然(tiānr225。n)砂的含泥量和泥塊含量(GB/T 14684—2001),第二十三頁，共一百六十五頁。,表5.5 人工(r233。ngōng)砂的石粉含量和泥塊含量(GB/T 14684—2001),第二十四頁，共一百六十五頁。,國家標準規(guī)定砂中不應(yīng)混有草根、樹葉、塑料、煤塊、爐渣等雜物，砂中如含有云母(ynmǔ)、輕物質(zhì)、有機物、硫化物及硫酸鹽、氯鹽等，其含量應(yīng)符合表5.6的規(guī)定。,5.1.2.3 有害物質(zhì)含量(h225。nli224。ng),第二十五頁，共一百六十五頁。,表5.6 砂中有害物質(zhì)含量(h225。nli224。ng)（GB/T 14684—2001）,第二十六頁，共一百六十五頁。,砂的堅固性是指砂在自然風(fēng)化和其他外界物理、化學(xué)因素作用下，抵抗破裂的能力。 天然砂采用硫酸鈉溶液法進行(j236。nx237。ng)試驗，砂樣經(jīng)5次循環(huán)后其質(zhì)量損失應(yīng)符合表5.7的規(guī)定。人工砂采用壓碎指標法進行試驗，壓碎指標值應(yīng)符合表5.8的規(guī)定。,5.1.2.4 堅固(jiāng249。)性,第二十七頁，共一百六十五頁。,表5.7 堅固(jiāng249。)性指標(GB/T 14684—2001),表5.8 壓碎指標(zhǐbiāo)(GB/T 14684—2001),第二十八頁，共一百六十五頁。,砂的表觀密度、堆積密度、空隙(k242。ngx236。)率應(yīng)符合如下規(guī)定：表觀密度大于2500kg/m3，松散堆積 密度大于1350kg/m3，空隙率小于47%。,5.1.2.5 表觀(biǎo ɡuān)密度、堆積密度、空隙率,第二十九頁，共一百六十五頁。,堿集料反應(yīng)是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反應(yīng)。 經(jīng)堿集料反應(yīng)試驗后，由砂制備(zh236。b232。i)的試件無裂縫、酥裂、膠體外溢等現(xiàn)象，在規(guī)定的試驗齡期膨脹率應(yīng)小于0.10%。,5.1.2.6 堿集料反應(yīng)(fǎny236。ng),第三十頁，共一百六十五頁。,普通混凝土常用的粗骨料分卵石和碎石兩類。 卵石是由自然風(fēng)化、水流(shuǐli)搬運和分選、堆積形成的，粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。按其產(chǎn)源不同可分為河卵石、海卵石、山卵石等。 碎石是天然巖石或卵石經(jīng)機械破碎、篩分制成的，粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。,5.1.3 粗骨料(ɡǔ li224。o)－石子,第三十一頁，共一百六十五頁。,卵石、碎石按技術(shù)要求分為(fēn w233。i)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類宜用于強度等級C30~C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；Ⅲ類宜用于強度等級小于C30混凝土。,第三十二頁，共一百六十五頁。,(1)最大粒徑Dmax 粗骨料公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒徑。 粗骨料的最大粒徑增大，則其總表面積相應(yīng)減小，包裹粗骨料所需的水泥漿量就減少，可節(jié)約水泥；或者在一定和易性和水泥用量條件下，能減少用水量而提高(t237。 gāo)混凝土強度。,5.1.3.1 最大粒徑和顆粒(kēl236。)級配,第三十三頁，共一百六十五頁。,(2)顆粒級配 良好的粗骨料，對提高混凝土強度、耐久性，節(jié)約水泥是極為有利的。 粗骨料的顆粒級配分連續(xù)粒級和單粒粒級。 粗骨料顆粒級配好壞的判定(p224。nd236。ng)也是通過篩分析法進行的。據(jù)國家標準，建筑用卵石、碎石的顆粒級配應(yīng)符合表5.9的規(guī)定。,第三十四頁，共一百六十五頁。,表5.9 建筑用卵石(luǎnsh237。)、碎石的顆粒級配(GB/T 14685—2001),第三十五頁，共一百六十五頁。,粗骨料(ɡǔ li224。o)中含泥量是指粒徑小于75μm的顆粒含量；泥塊含量是指原粒徑大于4.75mm，經(jīng)水浸洗、手捏后小于2.36mm的顆粒含量。 粗骨料中含泥量和泥塊含量應(yīng)符合表5.10的規(guī)定。,5.1.3.2 含泥量和泥塊含量(h225。nli224。ng),第三十六頁，共一百六十五頁。,表5.10 含泥量和泥塊含量(h225。nli224。ng)(GB/T 14685—2001),第三十七頁，共一百六十五頁。,卵石和碎石顆