第44講第十四章土木工程材料2011年新版

1、(四)水化熱水化熱是水泥水化作用而產(chǎn)生。對(duì)于尺寸較大的構(gòu)筑物，由于水泥水化產(chǎn)生的熱量不易散失，內(nèi)部溫度升高，與其表面溫差過(guò)大，就會(huì)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力而導(dǎo)致裂縫。因此，對(duì)于大型基礎(chǔ)以及堤壩等大體積混凝土工程，水化熱是水泥一個(gè)相當(dāng)重要的性能。水泥水化放熱的周期相對(duì)較長(zhǎng)，但大部分的熱量是發(fā)生在 3d 以內(nèi)，特別是在水泥漿體發(fā)生凝結(jié)、硬化初期。水化熱大小以及放熱速率，首先取決于水泥的礦物組成。不同熟料礦物，其水化熱大小及放熱快慢不同，因此可以通過(guò)調(diào)整熟料礦物組成，來(lái)配制低熱水泥。水化熱不僅與礦物組成有關(guān)，而且還與水泥的細(xì)度、水灰比、養(yǎng)護(hù)溫度等有關(guān)。實(shí)際上，凡能夠水泥水化的，均能相應(yīng)提高放熱速率，影響水

2、泥的水化熱，從而影響構(gòu)筑物的。(五)保水性與泌水性水泥保水性是指水泥漿體在靜置條件下保持水分的能力。泌水性則是指水泥漿體所含水分從漿體中析出的難易程度，又稱析水性。在混凝土過(guò)程中，實(shí)際拌和用水往往比水泥水化所需的水量多，如果所用水泥的泌水性大，則導(dǎo)致混凝土分層離析，破壞混凝土均一性；同時(shí)使水泥漿體和集料、鋼筋之間不能牢固粘結(jié)，并形成較大孔隙。所以用泌水性大的水泥所配制的混凝土，孔隙率提高，特別是連通的毛細(xì)孔較多，質(zhì)量不均，抗?jié)B性、抗凍性以及耐蝕等性能較差；由于分層、離析，導(dǎo)致混凝土界面薄弱層的出現(xiàn)，使混凝土整體力學(xué)強(qiáng)度等性能降低。如果水泥的保水性不好，則拌成的砂漿在砌筑時(shí)，很容易被所接觸的磚、

3、砌塊等基材吸去水分，從而降低其可塑性與粘結(jié)性，不能形成牢固的粘結(jié)，而且施工也不方便。一般情況下，凡是能夠改善水泥泌水性的，一般都能提高其保水性。五、水泥混合材在磨制水泥時(shí)，除了摻入適量石膏以外，為了改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，增加水泥產(chǎn)量等，而摻入人工的或天然的礦物材料，稱為水泥混合材。目前所用的混合材料中，大部分是工業(yè)廢渣?；旌喜牧习凑掌湫阅懿煌?，通常分為活性混合材料和非活性混合材料兩大類，其中活性混合材料用量最大。(一)活性混合材料凡是天然的或人工的礦物質(zhì)材料，磨成細(xì)粉，加水后雖然本身可能不硬化，但與激發(fā)劑混合，加水拌和后，不但能在空氣中硬化，而且能在水中繼續(xù)硬化者，稱為活性混合材料，

4、或稱為水硬性混合材料。常用的活性混合材料有粒化高爐礦渣、火山灰質(zhì)混合材和粉煤灰等。在高爐煉生鐵時(shí)，將浮在鐵水表面的溶解物，經(jīng)急冷處理成粒徑在 0.55mm、質(zhì)地疏松的顆粒材料，稱為?；郀t礦渣。由于采用水淬方法進(jìn)行急冷，所以也稱為水淬高爐礦渣。?；郀t礦渣為玻璃體，其主要化學(xué)成分為CaO、SiO2 和 Al2O3 等，因此具有大量的化學(xué)潛能，在與水作用時(shí)，特別是在堿性激發(fā)劑Ca(OH)2 存在的條件下，會(huì)發(fā)生水化，形成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等水化產(chǎn)物，從而產(chǎn)生強(qiáng)度?；鹕交屹|(zhì)混合材料是指天然或人工的以二氧化硅、氧化鋁為主要成分的礦物質(zhì)原料、磨成細(xì)粉與石灰混合后加水拌和，則不但能在空氣中硬化，而且

5、能在水中繼續(xù)硬化。火山灰質(zhì)混合材料包括煤矸、燒頁(yè)巖、燒黏土、煤渣等?；鹕交屹|(zhì)混合材的活性成分也是活性SiO2 和活性 Al2O3 等，它們也只有在激發(fā)劑存在的條件下才具有水硬性。粉煤灰是燃煤發(fā)電廠煙道收塵而得的細(xì)灰，實(shí)際上它也屬于火山灰質(zhì)混合材料，其水硬性原理與火山灰質(zhì)混合材料相同。(二)非活性混合材料凡不具有活性或活性甚低的人工或天然的礦物質(zhì)材料經(jīng)磨成細(xì)粉，摻入水泥中僅起調(diào)節(jié)水泥性質(zhì)、降低水化熱、降低強(qiáng)度等級(jí)、增加產(chǎn)量的混合材料，稱為非活性混合材料，又稱填充性混合材料。對(duì)于不符合技術(shù)要求的?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料及粉煤灰等均可作為非活性混合材料使用，另外比如石英巖、砂巖等磨成的細(xì)粉也屬

6、非活性混合材料?！?】下列關(guān)于水泥活性混合材的敘述正確的是()。A.活性混合材只有在激發(fā)劑存在的條件下才具有水硬性B.活性混合材能夠自動(dòng)發(fā)生水化反應(yīng)C.水泥中摻入活性混合材僅起調(diào)節(jié)水泥性質(zhì)、降低水化熱、降低強(qiáng)度等級(jí)、增加產(chǎn)量的混合材料D.為了改善水泥性能、調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，增加水泥產(chǎn)量等:A、D六、摻混合材的水泥摻混合材料的水泥往往以所用混合材料和其他主要組分材料命名。摻混合材料的硅酸鹽水泥有礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥，以及摻入少量混合材料的普通硅酸鹽水泥。這五種水泥連同硅酸鹽水泥了我國(guó)硅酸鹽類水泥的六大品種。(一)礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥是我國(guó)產(chǎn)

7、量最大的水泥品種之一，按照礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥(GB 13441999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、粒化高爐礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱礦渣水泥，代號(hào)為 PS。水泥中?；郀t礦渣摻量以水泥質(zhì)量百分比計(jì)為(2070)，允許用火山灰質(zhì)混合材料、粉煤灰、石灰石或窯灰中的任一種替代部分?；郀t礦渣，但代替數(shù)量不得超過(guò)水泥質(zhì)量的 8，替代后的水泥中?；郀t礦渣不得少于 20。與硅酸鹽水泥和普通水泥相比，礦渣水泥的早期強(qiáng)度較低，但后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，一般 28d 后礦渣水泥的強(qiáng)度將趕上，甚至超過(guò)硅酸鹽水泥的強(qiáng)度；礦渣水泥由于熟料含量相對(duì)減少，

8、因此水化熱較低，宜用于大體積混凝土工程中。由于礦渣水泥水化產(chǎn)物中Ca(OH)2 含量相對(duì)較少，所以提高了抗溶出性和抗硫酸鹽侵蝕的能力，因此礦渣水泥也適用于硫酸鹽侵蝕的海港工程工程等。但是由于水化產(chǎn)物中Ca(OH)2 含量較少，導(dǎo)致礦渣水泥砂漿或混凝土的抗碳化能力較差。另外，礦渣水泥泌水性較大，干縮亦比較大。(二)火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質(zhì)混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱火山灰水泥)，代號(hào) PP?；鹕交屹|(zhì)水泥中火山灰質(zhì)混合材料摻量按水泥質(zhì)量百分比計(jì)為 2050?；鹕交宜嗯c礦渣水泥有相似的特點(diǎn)，但是它在硬化過(guò)程中的干縮現(xiàn)象較礦渣水泥還要顯

9、著。(三)粉煤灰硅酸鹽水泥凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥)，代號(hào)為 PF。水泥中粉煤灰摻量按水泥質(zhì)量百分比為(2040)。粉煤灰水泥的主要特點(diǎn)是干縮比較小，甚至比硅酸鹽水泥和普通水泥還要小，因而抗裂性較好，而且用粉煤灰水泥配制的混凝土，其和易性較好。(四)復(fù)合硅酸鹽水泥根據(jù)復(fù)合硅酸鹽水泥(GBl29581999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料，兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為復(fù)合硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱復(fù)合水泥)。水泥中混合材料總摻加量按水泥質(zhì)量百分比計(jì)應(yīng)大于 15，但不超過(guò) 50，允許用不超過(guò) 8的窯灰代

10、替部分混合材料，摻礦渣時(shí)混合材料摻量不得與礦渣水泥重復(fù)。硅酸鹽水泥、普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和復(fù)合水泥是在土木建筑工程中廣泛使用的六大品種水泥(俗稱通用水泥)，在工程中必須根據(jù)工程的特點(diǎn)及所處的環(huán)境，合理地選用水泥，表 14-4-3 是通用水泥的一般選用情況。通用水泥的選用表 14-4-3混凝土工程特點(diǎn)及所處環(huán)境條件優(yōu)先選用可以選用不宜選用普通混凝1在一般氣候環(huán)境中的混凝土普通水泥礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥2在干燥環(huán)境中的混凝土普通水泥礦渣水泥火山灰水泥、粉煤【10】 與其他通用硅酸鹽的水泥相比，硅酸鹽水泥適用于()。A.受海水侵蝕的工程B.受化學(xué)侵蝕的工程C

11、.需快硬早強(qiáng)的工程D.大體積混凝土工程:C【11】 最適宜于在高濕度環(huán)境中使用的水泥為()。A. 粉煤灰水泥土灰水泥3在高濕度環(huán)境中或長(zhǎng)期處于水中的混凝土礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥普通水泥4厚大體積的混凝土礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥普通水泥硅酸鹽水泥有特殊要求的混凝土1要求快硬、高強(qiáng)(C40)的混凝土硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥2嚴(yán)寒地區(qū)的露天混凝土寒冷地區(qū)處于水位升降范圍內(nèi)的混凝土普通水泥礦渣水泥(強(qiáng)度等級(jí)32.5)火山灰水泥、粉煤灰水泥3嚴(yán)寒地區(qū)處于水位升降范圍內(nèi)的混凝土普通水泥( 強(qiáng)度等級(jí) 42.5)火山灰水泥、礦渣水泥、粉

12、煤灰水泥、復(fù)合水泥4有抗?jié)B要求的混凝土普通水泥、火山灰水泥礦渣水泥5有耐磨要求的混凝土硅酸鹽水泥、普通水泥礦渣水泥(強(qiáng)度等級(jí)32.5)火山灰水泥、粉煤從水泥6受侵蝕性介質(zhì)作用的混凝土礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥硅酸鹽水泥、普通水泥B.普通水泥C.礦渣硅酸鹽水泥D.火山灰水泥:C【12】在嚴(yán)寒地區(qū)處于水位升降范圍內(nèi)的混凝土應(yīng)選用哪種水泥()。A.普通水泥B.礦渣水泥C.硅酸鹽水泥D.火山灰水泥:A七、特種水泥為了滿足工程的需要，人們開發(fā)了許多特殊的水泥品種。(一)白色和彩色硅酸鹽水泥凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，形成以硅酸鈣為主要成分，氧化鐵含量很少的硅酸鹽水泥熟料，現(xiàn)加入適量石

13、膏，共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為白色硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱白水泥。彩色硅酸鹽水泥的生產(chǎn)目前多采用染色成硅酸鹽水泥熟料(白水泥熟料或普通水泥熟料)，適量石膏和堿性顏料共同磨細(xì)而成。也可將顏料直接與水泥混合而成。(二)快硬硅酸鹽水泥凡以適當(dāng)成分的生料，燒至部分熔融，形成以硅酸鈣為主要成分的硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成具有早期強(qiáng)度增長(zhǎng)率較快的水硬性膠凝材料，稱為快硬硅酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱快硬水泥)。(三)膨脹水泥及自應(yīng)力水泥硅酸鹽水泥在空氣中硬化時(shí)，通常都會(huì)產(chǎn)生一定的收縮，收縮將使水泥混凝土制品內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫，對(duì)混凝土整體性不利。但膨脹水泥在水化硬化過(guò)程中能產(chǎn)生一定體積的膨脹，從而能克服或改善一般

14、水泥的上述缺點(diǎn)。在鋼筋混凝土中應(yīng)用膨脹水泥，由于混凝土的膨脹將使鋼筋產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，混凝土受到一定的壓應(yīng)力，這種壓應(yīng)力能使混凝土免于產(chǎn)生內(nèi)部裂縫。因?yàn)檫@種預(yù)先具有的壓應(yīng)力來(lái)自于水泥本身的水化，所以稱為自應(yīng)力，并以“自應(yīng)力值”(MPa)表示混凝土中所產(chǎn)生的壓應(yīng)力大小。膨脹水泥按自應(yīng)力的大小可分為兩類：當(dāng)自應(yīng)力值大于或等于 2.0MPa 時(shí)，稱為自應(yīng)力水泥，當(dāng)自應(yīng)力值小于 2.0MPa 時(shí)，則稱為膨脹水泥。按照基本組成，我國(guó)常用的膨脹水泥品種如下：1硅酸鹽膨脹水泥2鋁酸鹽膨脹水泥3硫鋁酸鹽膨脹水泥4鐵鋁酸鹽膨脹水泥上述四種膨脹水泥的膨脹來(lái)自于水泥水化產(chǎn)物鈣礬石形成而產(chǎn)生的體積膨脹所致。(四)抗硫

15、酸鹽硅酸鹽水泥凡以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融，形成以硅酸鈣為主的特定礦物組成的熟料，加入適量石膏，磨細(xì)制成的具有一定抗硫酸鹽侵蝕性能的水硬性膠凝材料，稱為抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，簡(jiǎn)稱為抗硫酸鹽水泥。【13】膨脹水泥的膨脹源來(lái)自于()。A.鈣礬石形成而產(chǎn)生的體積膨脹所致B.鋁酸鈣形成而產(chǎn)生的體積膨脹所致C.硫鋁酸鈣形成而產(chǎn)生的體積膨脹所致D.鐵鋁酸鈣形成而產(chǎn)生的體積膨脹所致：A第五節(jié) 混 凝 土一、概述混凝土已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑的基礎(chǔ)。在日常生活中幾乎各個(gè)方面都直接或間接地涉及混凝土。從廣義上講，混凝土是指由膠凝材料、骨料和水按適當(dāng)?shù)谋壤浜?、拌制成的混合物，?jīng)一定時(shí)間后硬化而成的人造石材。目前使用最多

16、的是以水泥為膠凝材料的混凝土，稱為水泥混凝土，它是目前世界上用途最廣、用量最大的人造建筑材料，而且是非常重要的建筑結(jié)構(gòu)工程材料。通常混凝土按其表觀密度的大小，可以分為以下幾種：普通混凝土：表觀密度為 21002500kgm3，一般多在 2400kgm3 左右。它是用普通的天然骨料(砂、石)和水泥加水配制而成，是建筑工程中最常用的量大面廣材料，通常簡(jiǎn)稱混凝土，主要用作各種建筑的承重結(jié)構(gòu)材料。輕混凝土：表觀密度小于 1950kgm3。它是采用輕質(zhì)多孔的骨料或者不用骨料而摻入劑或加氣劑等，制成多孔結(jié)構(gòu)的混凝土。可用作結(jié)構(gòu)混凝土、保溫用混凝土以及結(jié)構(gòu)兼保溫混凝土。重混凝土：表觀密度 2600kgm3

17、以上。它是采用密度很大的骨料如重晶石、鋼屑等配制而成。重混凝土具有防射線的功能，故又稱防輻射混凝土，主要用作核能工程的結(jié)構(gòu)材料。當(dāng)然混凝土的分類方法有很多種，如按照膠凝材料種類分，混凝土又可分為水泥混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土、樹脂混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸鹽混凝土等。按照生產(chǎn)和施工方法進(jìn)行分類，混凝土又可以分為商品混凝土(又稱預(yù)拌混凝土)、泵送混凝土、噴射混凝土、壓力灌漿混凝土(又稱預(yù)填骨料混凝土)、擠壓混凝土、離心混凝土、真空吸水混凝土、碾壓混凝土、熱拌混凝土等?，F(xiàn)在也有按照混凝土強(qiáng)度的大小來(lái)分，一般抗壓強(qiáng)度低于 30MPa 的混凝土稱為低強(qiáng)混凝土，抗壓強(qiáng)度高于 60M

18、Pa(包括 60MPa)的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土，如果抗壓強(qiáng)度大于或等于 100MPa 的混凝土，則稱為強(qiáng)混凝土。按配筋材料來(lái)分，混凝土又可以分為素混凝土(又稱無(wú)筋混凝土)、鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)混凝土、混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等?；炷林两耠m然只有 170 余年的歷史，但它的發(fā)展很快，尤其是近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，更是得到了迅猛的發(fā)展。混凝土在建筑工程中能得到廣泛的應(yīng)用，其主要原因是由于它具有許多優(yōu)點(diǎn)：首先混凝土所用的原材料來(lái)源廣泛，而且資源豐富，造價(jià)低廉。混凝土中砂、石骨料約占了混凝土重量的 80，而且砂、石為地方性材料，可以就地取材，價(jià)格便宜，生產(chǎn)制作時(shí)能耗低。其次是混凝土拌合物具有良好的可塑性，可以根據(jù)

19、工程結(jié)構(gòu)需求，澆筑成各種形狀和任意尺寸的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。第三混凝土配制靈活，適應(yīng)性好?；炷量梢酝ㄟ^(guò)改變組成材料的品種、比例，得到具有各種不同物理、力學(xué)性能的混凝土，以滿足各種工程的不同需要。第四混凝土具有比較高的抗壓強(qiáng)度，硬化混凝土抗壓強(qiáng)度目前可以達(dá)到 100MPa 以上；混凝土具有與鋼筋基本相同的膨脹系數(shù)，二者組合在一起形成鋼筋混凝土，可以互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而大大地拓展了混凝土的應(yīng)用范圍。但是混凝土也有相對(duì)薄弱的一面，首先是其自；其次是抗拉強(qiáng)度很低，脆性大，受拉時(shí)易脆裂，從而影響混凝土的使用。第三是混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)大，其保溫隔熱性能差。另外混凝土水化硬化比較慢，生產(chǎn)的周期長(zhǎng)，也會(huì)影響到混凝土的使

20、用。隨著現(xiàn)代混凝土科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，混凝土的不足之處已經(jīng)得到了很大改進(jìn)，例如采用輕骨料，可以使混凝土的自重和導(dǎo)熱系數(shù)得到顯著降低；在混凝土中摻入或采用聚合物，可以大大地降低混凝土的脆性等。由于混凝土具有以上許多優(yōu)點(diǎn)，使得混凝土得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在混凝土已經(jīng)成為當(dāng)代建筑工程的主要建筑材料?！?4】核電站混凝土采用()。A.普通混凝土B.高強(qiáng)混凝土C.輕混凝土D.重混凝土：D二、普通混凝土組成材料普通混凝土主要是由水泥、水和天然的砂、石骨料所組成的復(fù)合材料，通常還摻入一定量的摻合料和外加劑?；炷两M成材料中，砂、石是骨料，對(duì)混凝土起骨架作用，水泥和水形成水泥漿體，包裹在粗、細(xì)骨料的表面并填充骨料之間的

21、空隙。在混凝土凝結(jié)、硬化以前，水泥漿體起著潤(rùn)滑作用，賦予混凝土拌合物性，便于施工；在混凝土硬化以后，水泥漿體起著膠粘劑作用，將砂、石骨料粘結(jié)成為一個(gè)整體，使混凝土產(chǎn)生強(qiáng)度，成為堅(jiān)硬的人造材料。【15】在混凝土組成材料中，稱為細(xì)骨料的是()。A.水泥B.水C.砂D.碎石：C(一)水泥水泥是混凝土中最重要的組分，是混凝土中的膠凝材料，普通混凝土正是通過(guò)水泥將砂、石骨料等成為具有一定強(qiáng)度的整體。有關(guān)水泥的內(nèi)容面的章節(jié)中已經(jīng)作了介紹，這里僅說(shuō)明一下用水泥配制混凝土?xí)r應(yīng)該注意的一些問題。配制混凝土首先應(yīng)該根據(jù)混凝土工程的性質(zhì)與特點(diǎn)、工程所處環(huán)境及施工條件，結(jié)合水泥的特性，合理地選用水泥品種。其次，水泥強(qiáng)

22、度等級(jí)的選擇應(yīng)該與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)，原則上低強(qiáng)度等級(jí)混凝土選用低強(qiáng)度等級(jí)的水泥，高強(qiáng)度混凝土應(yīng)選用強(qiáng)度等級(jí)高的水泥，對(duì)于普通混凝土來(lái)說(shuō)，一般是以水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的 1.5 倍為宜，高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土可取一倍左右。如果采用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，為了滿足強(qiáng)度要求，必然導(dǎo)致水泥用量過(guò)多，這不僅不經(jīng)濟(jì)，而且會(huì)引起混凝土收縮和水化熱增大，對(duì)于大體積混凝土，使混凝土增大，影響到混凝土強(qiáng)度的發(fā)展及耐久性能。同時(shí)由于混凝土強(qiáng)度高，水泥用量大，則水灰比一般比較小，使得混凝土和易性變差，施工，混凝土質(zhì)量難以保證。反之，如果采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土，也是既不經(jīng)濟(jì)又不

23、合理。從強(qiáng)度考慮，用高強(qiáng)度等級(jí)水泥可以配制出低強(qiáng)度等級(jí)混凝土，而且水泥用量比較少。但是如果水泥用量太少，混凝土中漿體量很少，這勢(shì)必會(huì)影響到新拌混凝土和易性和硬化混凝土耐久性。在工程中一般既不允許用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，也盡可能避免用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土。(二)骨料混凝土用骨料按其粒徑大小分為細(xì)骨料和粗骨料兩種，粒徑小于 5mm 的骨料稱為細(xì)骨料，粒徑大于 5mm 的骨料稱為粗骨料。普通混凝土用骨料通常細(xì)骨料是指普通砂，粗骨料則是指碎石、卵石或碎卵石。1細(xì)骨料細(xì)骨料是指在自然條件作用下形成，粒徑小于 5mm 的巖石骨料。按照來(lái)源，細(xì)骨料可以分為河砂、海砂和山砂。一般混

24、凝土中大都采用河砂。按照細(xì)度模數(shù)，砂又可以分為粗砂、中砂和細(xì)砂以及特細(xì)砂。普通混凝土用細(xì)骨料的質(zhì)量要求，在建筑用砂(GBT1468493)和普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(JGJ 522006)中已經(jīng)明確規(guī)定，主要應(yīng)該控制以下幾個(gè)指標(biāo)：顆粒級(jí)配：砂顆粒級(jí)配的優(yōu)劣、粒度的粗細(xì)既影響混凝土技術(shù)性能，也影響混凝土中水泥用量。顆粒級(jí)配是評(píng)定砂質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。在配制混凝土?xí)r，當(dāng)砂用量一定時(shí)，如果采用粗砂，其總表面積小，因此需要砂顆粒表面的水泥漿量少；采用細(xì)砂時(shí)，則其總表面積增大，在混凝土中需要砂粒表面的水泥漿量多，因此當(dāng)混凝土拌合物的和易性一定時(shí)，用粗砂拌制混凝土所需水泥用量比用細(xì)砂節(jié)省。但是

25、在拌制混凝土?xí)r，并不是砂子越粗越好，砂子太粗，會(huì)導(dǎo)致混凝土泌水、離析等現(xiàn)象，從而影響混凝土和易性。砂的粗細(xì)程度，以細(xì)度模數(shù)表示，細(xì)度模數(shù)通常采用篩分析法進(jìn)定。砂篩分析法是用一套孔徑為 5.0mm、2.5mm、1.25mm、0.630mm、0.315mm 及 0.160mm 的標(biāo)準(zhǔn)篩，稱取烘干的通過(guò)公稱直徑 10.0mm 的篩的砂樣 500g，由粗到細(xì)依次過(guò)篩，然后計(jì)算各篩上分計(jì)篩余百分率(各篩上的篩余量占砂樣總重量的百分率，以 ai 表示。試樣在各只篩子上的篩余量均不得超過(guò)下式計(jì)算值，mr普通混凝土用砂的細(xì)度模數(shù)范圍一般在 3.71.6，其中采用中砂較為合適。砂的細(xì)度模數(shù)只能反映砂的粗細(xì)程度，

26、并不能準(zhǔn)確地反映其級(jí)配的好壞，相同細(xì)度模數(shù)的砂，其級(jí)配可以不同。因此在配制混凝土?xí)r，必須同時(shí)考慮砂的粗細(xì)及砂的級(jí)配。我國(guó)普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(JGJ 52-2006)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，除特細(xì)砂外，砂的顆粒級(jí)配按照 0.630mm 孔徑篩的累計(jì)篩余百分率，分為三個(gè)級(jí)配區(qū)，見表 14-5-2。普通混凝土用砂，其顆粒級(jí)配應(yīng)該處于表中某一級(jí)配區(qū)。在工程中，混凝土所用砂的實(shí)際顆粒級(jí)配除了 5.0mm 和 0.630mm 的累計(jì)篩余百分率以外，其余號(hào)篩的累計(jì)篩余百分率可以稍微超出分界線，但超出部分的總百分率不應(yīng)大于 5。砂的顆粒級(jí)配區(qū)范圍表 14-5-2為方便使用，將表 14-5-2 數(shù)據(jù)繪制成

27、砂的級(jí)配曲線圖(圖 14-5-1)，以累計(jì)篩余百分率為縱坐標(biāo)，以篩孔尺寸為橫坐標(biāo)，畫出砂的、三個(gè)區(qū)的級(jí)配曲線。使用過(guò)程中，需用篩分析法測(cè)出砂的各篩累計(jì)篩余百分率，并畫成曲線，觀察此曲線是否落在級(jí)配曲線中某一級(jí)配區(qū)，只要在其中任何一個(gè)區(qū)內(nèi)，均表示該砂級(jí)配合格。一般配制混凝土?xí)r優(yōu)先選用區(qū)砂。含泥量和泥塊含量：含泥量和泥塊含量嚴(yán)重影響砂的質(zhì)量，從而影響混凝土的性能。砂的含泥量是指砂中含有粒徑小于 0.08mm 的黏土、淤泥與巖屑的質(zhì)量總和占砂總質(zhì)量的百分率；泥塊含量則是指經(jīng)過(guò)水浸后，粒徑大于 0.63mm 的塊狀黏土的質(zhì)量總和占砂總質(zhì)量的百分率。對(duì)于普通混凝土用砂，砂中的含泥量及泥塊含量必須符合普通

28、混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) (JGJ 52-2006)規(guī)定(表 14-5-3)。砂中含泥量及泥塊含量限值 表 14-5-3圖 14-5-1砂的級(jí)配區(qū)曲線篩孔尺寸寸(mm)累汁篩余百分率()篩孔尺寸(mm)累汁篩余百分率()I 區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)區(qū)10.00000.630857l704140165.001001001000.3159580927085552.503552501500.1601009010090100901.2565355010250種 類粗 砂中 砂細(xì) 砂特細(xì)砂Mx3.73.13.O2.32.21.61.5O.7堿活性：對(duì)于普通混凝土用砂，要求砂中不含活性二氧化硅等物質(zhì)，以免產(chǎn)生堿

29、集料反應(yīng)，從而導(dǎo)致混凝土的破壞。根據(jù)普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) (JGJ 522006)的規(guī)定，對(duì)于重要工程混凝土用砂，應(yīng)采用化學(xué)法和砂漿長(zhǎng)度法等對(duì)砂進(jìn)行堿活性檢驗(yàn)。有害雜質(zhì)含量：對(duì)于普通混凝土用砂，對(duì)其中有害物質(zhì)含量有明確的限制。比如砂中云母的含量等，由于云母是片狀結(jié)構(gòu)，與水泥漿體粘結(jié)性能差、會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度及耐久性?！?6】對(duì)于普通混凝土組成材料中的細(xì)骨料下列說(shuō)法正確的是()。A.粗砂可減少水泥用量，因此細(xì)骨粒越粗越好B.細(xì)砂可減少泌水性，增強(qiáng)混凝土的和易性，因此細(xì)骨料越細(xì)越好C.普通混凝土用砂的細(xì)度模數(shù)范圍一般在 3.71.6，其中采用中砂較為合適D.混凝土強(qiáng)度與細(xì)骨料粒徑大

30、小無(wú)關(guān)：C2粗骨料普通混凝土常用粗骨料有卵石和碎石兩種。在自然條件作用下形成，粒徑大于 5mm 的巖石顆粒，稱為卵石。由天然巖石和卵石經(jīng)破碎、篩分得到的粒徑大于 5mm 的顆粒，稱為碎石或碎卵石。為了保證混凝土質(zhì)量，我國(guó)建筑用碎石、卵石(GBT1468593)和普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(JGJ 522006)中均作了具體的規(guī)定。最大粒徑和顆粒級(jí)配粗骨料公稱粒級(jí)的上限稱為該粒級(jí)的最大粒徑。粗骨料最大粒徑增大時(shí)，骨料總表面積減小，因此其表面所需水泥漿量減少，可以節(jié)約水泥，并且在一定和易性及水泥用量條件下，能降低用水量而提高混凝土強(qiáng)度。一般，在可能情況下，混凝土應(yīng)盡量選用大粒徑的粗骨料。

31、但是最大粒徑的選擇，還要受到混凝土結(jié)構(gòu)截面尺寸及配筋間距的限制。按照混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB 502042002)規(guī)定，混凝土用粗骨料的最大粒徑不得大于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的 l/4，且不得大于鋼筋間最小凈距的 3/4 等。粗骨料顆粒級(jí)配的原理與細(xì)骨料相同，要求大小粒徑的石子組配適當(dāng)，使粗骨料的空隙率和總表面積均比較小，這樣拌制的混凝土水泥用量少、密實(shí)度較好，有利于改善混凝土和易性，并提高強(qiáng)度。粗骨料的顆粒級(jí)配也是通過(guò)篩分析試驗(yàn)測(cè)定的，普通混凝土用碎石或卵石的顆粒級(jí)配范圍應(yīng)符合項(xiàng)口混凝土強(qiáng)度等級(jí)C60C55 C30C25含泥量(按質(zhì)量汁)2.03.05.0泥塊含量(按質(zhì)量汁)0.51.

32、02.0普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(JGJ 52-2006)規(guī)定，見表 14-5-4。碎石或卵石的顆粒級(jí)配范圍表 14-5-4粗骨料的級(jí)配有連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配兩種。通常建筑工程中多采用連續(xù)級(jí)配。強(qiáng)度和堅(jiān)固性級(jí)配情況公稱 粒級(jí)(mm)累 計(jì) 篩 余 ()篩孔公稱直徑(篩)(mm)2.55.010.016.020.025.031.540.050.063.080.0100連續(xù)粒級(jí)5109510080100015051685100851003060010052095100901004080010052595100901003070050531.59510090100709015450505409510070903065O50單粒級(jí)1020951008510001501631.595100851000410020409510080100010031.563951007510045750100408095100701003060010混凝土所用粗骨料必須具有足夠的強(qiáng)度，以保證所配制的混凝土強(qiáng)度。碎石的強(qiáng)度可用其母巖巖石的立方體抗壓強(qiáng)度或碎石的壓碎指標(biāo)值來(lái)表示，而卵石的強(qiáng)度就用壓碎指標(biāo)值來(lái)表