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混凝土(一)第一节概述混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物,经一定时间硬化而成的人造石材。工程对混凝土质量的基本要求是:具有符合设计要求的强度;具有与施工条件相适应的和易性;具有与工程环境相适应的耐久性材料组成经济合理、生产制作节约能源。一、混凝土的分类1、按其表观密度普通混凝土:表观密度为2000~2800kg/m3重混凝土:表观密度2800kg/m3以上轻混凝土:表观密度小于1950kg/m3。可用作结构混凝土、保温用混凝土以及结构兼保温混凝土。2、按照胶凝材料种类分沥青混凝土树脂混凝土石膏混凝土水玻璃混凝土硅酸盐混凝土3、按照生产和施工方法商品混凝土(又称预拌混凝土)泵送混凝土喷射混凝土压力灌浆混凝土碾压混凝土热拌混凝土离心混凝土4、按强度分:普通混凝土<C60。高强混凝土≥C60。超高强混凝土≥C1005、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二、混凝土的特点优点:1.混凝土中占80%的砂、石骨料资源丰富,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。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: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第二节普通混凝土的组成材料砂子水泥浆石子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%。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。5.19.0~混凝土=强度等级水泥强度等级0.25.1~=混凝土强度等级水泥强度等级>C60≤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。(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天然砂河砂海砂湖砂山砂颗粒表面光滑洁净,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。人工砂机制砂混合砂天然岩石用机械轧碎、筛分后制成砂按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土;Ⅱ类宜用于强度等级C30~C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土;Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。砂子技术性能含泥量、石粉含量和泥块含量有害物质含量粗细程度和颗粒级配坚固性(二)技术要求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75μm的颗粒含量;石粉含量是指人工砂中粒径小于75μm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600μm的颗粒含量。天然砂的含泥量和泥块含量(GB/T14684—2001)项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类含泥量(按质量计)(%)1.03.05.0泥块含量(按质量计)(%)01.02.0人工砂的石粉含量和泥块含量(GB/T14684—2001)项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类1亚甲蓝试验MB值<1.40或合格石粉含量(%)3.05.07.02泥块含量(%)01.02.03MB值≥1.40或不合格石粉含量(%)1.03.05.04泥块含量(%)01.02.0项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类云母(质量)(%,小于)1.02.02.0轻物质(质量)(%,小于)1.01.01.0有机物(比色法)合格合格合格硫化物及硫酸盐(SO3质量%)0.50.50.5氯化物(CL-质量)(%,小于)0.010.020.06砂中有害物质含量(GB/T14684—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。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。(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。150μm300μm600μm1.18mm2.36mm4.75mm(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。150μm300μm600μm1.18mm2.36mm4.75mm各筛筛余量mi(g)分计筛余百分率累计筛余百分率Ai(%)m1a1A1=a1m2a2A2=A1+a2m3a3A3=A2+a3m4a4A4=A3+a4m5a5A5=A4+a5m6a6A6=A5+a6%=100500maii粗细程度的评定:1165432A100A5AAAAAMx=(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:Ai在计算时不带%。评定标准:细度模数Mx3.7~3.13.0~2.32.2~1.6粗砂中砂细砂颗粒级配的评定: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筛孔尺寸1区2区3区累计筛余百分率(%)9.50mm0004.75mm10~010~010~02.36mm35~525~015~01.18mm65~3550~1025~0600μm85~7170~4140~16300μm95~8092~7085~55150μm100~90100~90100~90方法一:用级配区评定建筑用砂的颗粒级配(GB/T14684—2001)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。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4.75mm2.36mm1.18mm600μm300μm150μm累计筛余(%)5.513.923.361.682.198.5筛孔尺寸1区2区3区累计筛余百分率(%)9.50mm0004.75mm10~010~010~02.36mm35~525~015~01.18mm65~3550~1025~0600μm85~7170~4140~16300μm95~8092~7085~55150μm100~90100~90100~90筛孔尺寸1区2区3区累计筛余百分率(%)9.50mm0004.75mm10~010~010~02.36mm35~525~015~01.18mm65~3550~1025~0600μm85~7170~4140~16300μm95~8092~7085~55150μm100~90100~90100~90级配曲线筛孔尺寸(mm)累计筛余百分率0.300.601.182.364.759.500.15806040200100方法二用级配曲线评定筛孔尺寸1区2区3区累计筛余百分率(%)9.50mm0004.75mm10~010~010~02.36mm35~525~015~01.18mm65~3550~1025~0600μm85~7170~4140~16300μm95~8092~7085~55150μm100~90100~90100~90级配曲线筛孔尺寸(mm)累计筛余百分率(%)0.300.601.182.364.759.500.15806040200100级配曲线筛孔尺寸(mm)累计筛余百分率0.300.601.182.364.759.500.15806040200100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4.75mm2.36mm1.18mm600μm300μm150μm累计筛余%5.513.923.361.682.198.5坚固性指标(GB/T14684—2001)项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类质量损失(%,小于)88104.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Pi式中:Pi——各粒级试样质量损失百分率(%);G1——各粒级试样试验前的质量(g);G2——各粒级试样试验后的筛余量(g)。%100121GGGPi压碎指标(GB/T14684—2001)项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类单级最大压碎指标(%,小于)202530(2)人工砂(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。粗骨料碎石卵石三、粗骨料三、粗骨料粗骨料碎石卵石河卵石海卵石山卵石卵石、碎石按技术要求分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土;Ⅱ类宜用于强度等级C30~C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土;Ⅲ类宜用于强度等级小于C30混凝土。(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1.含泥量、泥块含量及有害物含量含泥量是指粒径小于75μm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2.强度强度指标岩石立方体强度压碎指标值碎石卵石、碎石(1)岩石立方体抗压强度岩石抗压强度是将母岩制成50mm×50mm×50mm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:Qc——压碎指标值;G1——试样的质量,g;G2——压碎后的筛余量,g。%100121cGGGQ=项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ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/T14685—2001)项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类针、片状颗粒(按质量)(%,小于)51525(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。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)颗粒级配粗骨料的颗粒级配方孔筛,mm2.364.759.5016.019.026.531.537.553.63.075.90连续粒级5~1095~10080~1000~1505~1695~10085~10030~600~1005~2095~10090~10040~80—0~1005~2595~10090~100—30~70—0~505~31.595
本文标题:混凝土(一)
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