第4章混凝土組成材料1ppt課件

1、土木工程材料課件土木工程材料課件u 概述u 普通混凝土的組成材料u 普通混凝土的技術(shù)性質(zhì)u 普通混凝土配合比設(shè)計(jì)u 砂漿一、混凝土的定義 由膠凝材料 、粗、細(xì)骨料和水，必要時(shí)加入化學(xué)外加劑，礦物摻合料，按適當(dāng)比例配合拌制成拌合物，經(jīng)一定時(shí)間硬化而成的人造石材。概 述 無(wú)筋砼無(wú)筋砼 鋼筋砼鋼筋砼 預(yù)應(yīng)力砼預(yù)應(yīng)力砼 現(xiàn)代砼現(xiàn)代砼 混凝土工業(yè)的三次大革命：混凝土工業(yè)的三次大革命：二、分類二、分類二、分類二、分類二、分類二、分類二、分類三、混凝土的特點(diǎn)三、混凝土的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度高；抗壓強(qiáng)度高； 耐久性好；耐久性好； 與鋼筋的粘結(jié)力強(qiáng)；與鋼筋的粘結(jié)力強(qiáng)； 原料豐富、取材方便、經(jīng)濟(jì)；原料豐富、取

2、材方便、經(jīng)濟(jì)； 可澆注成不同形狀，可塑性好；可澆注成不同形狀，可塑性好； 根據(jù)要求可配制不同等級(jí)的混凝土。根據(jù)要求可配制不同等級(jí)的混凝土。缺陷：缺陷： 自重大、抗拉強(qiáng)度低，易開裂屬脆性自重大、抗拉強(qiáng)度低，易開裂屬脆性破壞。破壞。 滿足工程所需強(qiáng)度要求；滿足工程所需強(qiáng)度要求； 滿足施工所需和易性要求；滿足施工所需和易性要求； 滿足與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性；滿足與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性； 滿足經(jīng)濟(jì)性。滿足經(jīng)濟(jì)性。 四、工程對(duì)混凝土的要求四、工程對(duì)混凝土的要求砼砼 的的 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 普通混凝土是普通混凝土是由水泥、天然砂石、由水泥、天然砂石、外加劑、摻合料加外加劑、摻合料加水拌合，經(jīng)一定時(shí)水拌合，經(jīng)

3、一定時(shí)間硬化而成的一種間硬化而成的一種人造石材。人造石材。第一節(jié)第一節(jié) 普通混凝土的組成材料普通混凝土的組成材料本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容一、水泥一、水泥二、骨料二、骨料三、拌合及養(yǎng)護(hù)用水三、拌合及養(yǎng)護(hù)用水四、骨料的飽和面干吸水率四、骨料的飽和面干吸水率五、外加劑五、外加劑六、摻合料六、摻合料一、水泥一、水泥1 1、水泥品種的選擇、水泥品種的選擇2 2、水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇、水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇 高等級(jí)砼用高等級(jí)水泥，水泥與砼強(qiáng)度高等級(jí)砼用高等級(jí)水泥，水泥與砼強(qiáng)度等級(jí)相匹配；等級(jí)相匹配； 一般水泥與砼強(qiáng)度等級(jí)之比為一般水泥與砼強(qiáng)度等級(jí)之比為1.5-2.0 1.5-2.0 ； 對(duì)高強(qiáng)砼可取對(duì)高強(qiáng)砼可取0.9-

4、1.50.9-1.5； 技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面考慮。技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩方面考慮。二、骨料二、骨料1 1、細(xì)骨料、細(xì)骨料: :粒徑粒徑0.16-5mm,0.16-5mm,其作用是填充其作用是填充粗骨料空隙，減少水泥漿干縮。粗骨料空隙，減少水泥漿干縮。2 2、粗骨料：粒徑、粗骨料：粒徑5mm,5mm,起骨架作用，堅(jiān)固起骨架作用，堅(jiān)固耐久。耐久。1 1、表面清潔，含有害成分少。、表面清潔，含有害成分少。2 2、有足夠的強(qiáng)度。、有足夠的強(qiáng)度。3 3、骨料的形狀、表面特征。、骨料的形狀、表面特征。細(xì)骨料細(xì)骨料山砂：表面粗糙山砂：表面粗糙河砂、海砂：表面光滑河砂、海砂：表面光滑粗骨料粗骨料碎石：表面粗糙碎石：表面粗糙

5、卵石：表面光滑卵石：表面光滑粗細(xì)程度：指不同粒徑的砂?；旌显谝淮旨?xì)程度：指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷罂傮w粗細(xì)程度。用細(xì)度模數(shù)起后總體粗細(xì)程度。用細(xì)度模數(shù)ff表示，由篩分法試驗(yàn)測(cè)定。表示，由篩分法試驗(yàn)測(cè)定。顆粒級(jí)配：表示砂大小顆粒搭配情況。顆粒級(jí)配：表示砂大小顆粒搭配情況。用級(jí)配區(qū)表示，由篩分法試驗(yàn)測(cè)定。用級(jí)配區(qū)表示，由篩分法試驗(yàn)測(cè)定。 技術(shù)要求技術(shù)要求: :分計(jì)篩余：各篩上的篩余量占砂樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。分計(jì)篩余：各篩上的篩余量占砂樣總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。累計(jì)篩余：各篩和比該篩粗的所有分計(jì)篩余量相加。累計(jì)篩余：各篩和比該篩粗的所有分計(jì)篩余量相加。 或把或把某號(hào)篩孔的砂質(zhì)量占砂總質(zhì)量的百分率。某號(hào)篩孔的

6、砂質(zhì)量占砂總質(zhì)量的百分率。篩篩分分試試驗(yàn)驗(yàn) 砂砂樣樣總總質(zhì)質(zhì)量量500g （A2+A3+A4+A5+A6）5 A1 f = （100A1） 建筑用砂一般是 3.7 0.7 粗砂 3.7 3.1 中砂 3.0 2.3 細(xì)砂 2.2 1.6 特細(xì)砂 1.5 0.7細(xì)度模數(shù)：細(xì)度模數(shù)：砂顆粒級(jí)配區(qū)砂顆粒級(jí)配區(qū)注：除注：除5.00和和0.63mm篩號(hào)外，其它允許有篩號(hào)外，其它允許有 5%的偏差。的偏差。砂的級(jí)配區(qū)曲線砂的級(jí)配區(qū)曲線0 020204040606080801001001201200。1600。1600。3150。3150。6300。6301。2501。2502。5002。5005。0005

7、。00010。00010。0001區(qū)1區(qū)2區(qū)2區(qū)2區(qū)2區(qū)3區(qū)3區(qū)3區(qū)3區(qū)1區(qū)1區(qū)各區(qū)砂的特點(diǎn)及應(yīng)用各區(qū)砂的特點(diǎn)及應(yīng)用1 1區(qū)區(qū) ：偏粗，適合配制水泥用量多的富砼。：偏粗，適合配制水泥用量多的富砼。在應(yīng)用時(shí)應(yīng)提高砂率，以滿足砼和易性的在應(yīng)用時(shí)應(yīng)提高砂率，以滿足砼和易性的要求。要求。2 2區(qū)區(qū) ：適中，較理想，級(jí)配較好。泵送砼：適中，較理想，級(jí)配較好。泵送砼宜選用中砂。宜選用中砂。3 3區(qū)區(qū) ：偏細(xì)，適合配制水泥用量少的貧砼。：偏細(xì)，適合配制水泥用量少的貧砼。在應(yīng)用時(shí)應(yīng)降低砂率，以保證砼的強(qiáng)度。在應(yīng)用時(shí)應(yīng)降低砂率，以保證砼的強(qiáng)度。 1、空隙率小，使骨料密實(shí)，、空隙率小，使骨料密實(shí)，水泥漿充分用于粘

8、結(jié)砂粒，以水泥漿充分用于粘結(jié)砂粒，以提高強(qiáng)度。提高強(qiáng)度。 2、總表面積小，節(jié)約水、總表面積小，節(jié)約水泥。泥。級(jí)配良好砂的特點(diǎn)級(jí)配良好砂的特點(diǎn)砂的摻配：砂的摻配：(砂的比例：細(xì)砂為砂的比例：細(xì)砂為x，粗砂，粗砂為為1-x) 2 2、粗骨料：粒徑、粗骨料：粒徑5mm5mm，起骨架作，起骨架作用，堅(jiān)固耐久，空隙率大，比表面用，堅(jiān)固耐久，空隙率大，比表面積小。積小。顆粒級(jí)配：表示石子大小搭配的情況。顆粒級(jí)配：表示石子大小搭配的情況。 連續(xù)粒級(jí)：分級(jí)尺寸是連續(xù)的。即從某連續(xù)粒級(jí)：分級(jí)尺寸是連續(xù)的。即從某一最大粒級(jí)以下依次有其它粒級(jí)。一最大粒級(jí)以下依次有其它粒級(jí)。單粒級(jí)：不含較小粒級(jí)，大部分集中于某單粒級(jí)

9、：不含較小粒級(jí)，大部分集中于某一個(gè)粒徑或某兩個(gè)粒徑的顆粒。一個(gè)粒徑或某兩個(gè)粒徑的顆粒。碎石與卵石的級(jí)配范圍碎石與卵石的級(jí)配范圍最大粒徑：粗骨料中公稱粒級(jí)的上限。最大粒徑：粗骨料中公稱粒級(jí)的上限。三、拌合及養(yǎng)護(hù)用水三、拌合及養(yǎng)護(hù)用水 自來(lái)水和清潔的天然水。水中不得自來(lái)水和清潔的天然水。水中不得含有有害雜質(zhì)，如油脂、糖類等有機(jī)物含有有害雜質(zhì)，如油脂、糖類等有機(jī)物質(zhì)。海水質(zhì)。海水SO42-、Mg2+、Cl-）、工）、工業(yè)污水等應(yīng)經(jīng)處理后使用。業(yè)污水等應(yīng)經(jīng)處理后使用。四、骨料的飽和面干吸水率四、骨料的飽和面干吸水率全干狀態(tài)氣干狀態(tài)飽和面干狀態(tài) 濕潤(rùn)狀態(tài)骨 料 的 含 水 狀 態(tài)五、外加劑五、外加劑 外

10、加劑的定義 外加劑的分類 常用外加劑 外加劑的使用 在拌制混凝土過程中摻入，以改善混凝在拌制混凝土過程中摻入，以改善混凝土性能，摻量土性能，摻量55的水泥質(zhì)量的物質(zhì)。的水泥質(zhì)量的物質(zhì)。 外加劑摻量雖小，但其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果卻外加劑摻量雖小，但其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果卻顯著，已成為混凝土的重要組成部分，被稱顯著，已成為混凝土的重要組成部分，被稱為第五組分。為第五組分。1 1、外加劑的定義、外加劑的定義按功能分為四類：按功能分為四類： (1)(1)改善砼拌合物流變性能的外加劑。如改善砼拌合物流變性能的外加劑。如減水劑、引氣劑和泵送劑等。減水劑、引氣劑和泵送劑等。 (2)(2)調(diào)節(jié)砼凝結(jié)、硬化時(shí)間的。如緩凝劑、調(diào)

11、節(jié)砼凝結(jié)、硬化時(shí)間的。如緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。早強(qiáng)劑和速凝劑等。 (3)(3)改善砼耐久性的。如引氣劑、防水劑改善砼耐久性的。如引氣劑、防水劑和阻銹劑等。和阻銹劑等。 (4)(4)改善砼其他性能的外加劑。如加氣劑、改善砼其他性能的外加劑。如加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑等。膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑等。2、外加劑的分類、外加劑的分類3 3、常用外加劑、常用外加劑u 減水劑u 早強(qiáng)劑u 引氣劑u 緩凝劑u 速凝劑u 防凍劑u 膨脹劑u 泵送劑減水劑的作用機(jī)理減水劑的作用機(jī)理減水劑減水劑 當(dāng)加入減水劑后，其中憎水基團(tuán)定向當(dāng)加入減水劑后，其中憎水基團(tuán)定向附于水泥顆粒表面，親水基團(tuán)指向

12、水溶液，附于水泥顆粒表面，親水基團(tuán)指向水溶液，在電斥力作用下，使原來(lái)形成的絮凝結(jié)構(gòu)在電斥力作用下，使原來(lái)形成的絮凝結(jié)構(gòu)解散，使游離水釋放出來(lái)，即吸附、分散解散，使游離水釋放出來(lái)，即吸附、分散作用。作用。 吸附吸附分散作用解絮放水）分散作用解絮放水） 由于親水基團(tuán)指向水溶液，與水分子結(jié)合,在水泥顆粒表面形成一層溶劑化膜，起到潤(rùn)滑作用，使水泥顆粒易于濕潤(rùn)、利于水化。潤(rùn)滑塑化作用吸水成膜）潤(rùn)滑塑化作用吸水成膜）減水劑的作用機(jī)理減水劑的作用機(jī)理 當(dāng)砼原配合比不變時(shí)，使拌和物流動(dòng)性提高。 當(dāng)砼的流動(dòng)性及水泥用量不變，降低用水量，使砼強(qiáng)度提高。 當(dāng)堅(jiān)持砼拌和物的流動(dòng)性、水灰比不變時(shí)，使水泥用量降低。 改善

13、砼的孔結(jié)構(gòu)，提高密實(shí)度，提高耐久性減水劑作用效果 木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑、糖蜜系、木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑、糖蜜系、樹脂系、腐殖酸系等多種系列與品種樹脂系、腐殖酸系等多種系列與品種常用減水劑常用減水劑早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑 是指能提高混凝土的早期強(qiáng)度的外加劑。有氯化物系、硫酸鹽系、三乙醇胺、石膏等。 早強(qiáng)機(jī)理： 能夠盡早與C3A作用生成鈣礬石 能生成難溶的復(fù)鹽 CaCl2+C3A 水化氯鋁酸鈣 CaCl2+Ca(OH)2 氧氯化鈣 指能在混凝土拌合物中產(chǎn)生一定量的微小獨(dú)立氣泡并使之均勻分布其中的外加劑。如松香熱聚物、松香皂等。 發(fā)氣劑：在混凝土拌合物中加入少量的金屬粉末如鋁粉等），澆注時(shí)發(fā)生反應(yīng)，放出大量的氫氣等氣體，使?jié){體體積顯著膨脹。 摻量：萬(wàn)分之0.6-1.2，引氣量為3-6%。 作用：改善和易性、提高抗?jié)B、抗凍性，變形大，強(qiáng)度稍有降低。六、