土木工程材料普通混凝土的組成材料

土木工程材料普通混凝土的組成材料第一頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二

普通混凝土的組成材料

水泥+水+砂+石子+摻和料和外加劑水泥+水——水泥漿（Paste）水泥漿＋砂——水泥砂漿（Mortar）水泥砂漿＋石子——混凝土（Concrete）外加劑－Admixture摻和料－mineralmixture第二頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二混凝土的分類

(一)按表觀密度分類1.普通混凝土其表觀密度為2100-2500kg/m3,一般多在2400kg/m3左右。它是用普通的天然砂、石作骨料配制而成，為建筑工程中最常用的面廣量大的混凝土，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。2.輕混凝土其表觀密度小于1950kg/m3。它是采用輕質(zhì)多孔的骨料,或者不用骨料而摻入加氣劑或泡沫劑等造成多孔結(jié)構(gòu)的混凝土。其用途可分為結(jié)構(gòu)用、保溫用和結(jié)構(gòu)兼保溫等幾種。3.重混凝土其表觀密度大于2600kg/m3。它是采用了密度很大的重骨料—重晶石、鐵礦石、鋼屑等配制而成，也可以同時(shí)采用重水泥—鋇水泥、鍶水泥進(jìn)行配制。重混凝土具有防射線的性能，故又稱防輻射混凝土，主要用作核能工程的屏蔽結(jié)構(gòu)材料。第三頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二混凝土的分類

(二)按用途分類結(jié)構(gòu)混凝土(即普通混凝土)防水混凝土耐熱混凝土耐酸混凝土裝飾混凝土大體積混凝土膨脹混凝土防輻射混凝土道路混凝土第四頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二混凝土的分類

(三)按所用膠凝材料分類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第五頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二混凝土的分類

(四)按生產(chǎn)和施工方法分類預(yù)拌混凝土(商品混凝土)泵送混凝土噴射混凝土壓力灌漿混凝土(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第六頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二混凝土的分類

(五)按抗壓強(qiáng)度分類低強(qiáng)混凝土<30MPa高強(qiáng)混凝土>61MPa超高強(qiáng)混凝土>100Mpa第七頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二混凝土的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1.原材料來(lái)源豐富，造價(jià)低廉

2.混凝土拌合物具有良好的可塑性

3.配制靈活、適應(yīng)性好

4.抗壓強(qiáng)度高

5.與鋼筋能很好配合

6.耐久性良好

7.耐火性好

8.生產(chǎn)能耗較低缺點(diǎn)：1.自重大，比強(qiáng)度小2.抗拉強(qiáng)度低3.導(dǎo)熱系數(shù)大4.硬化較慢，生產(chǎn)周期長(zhǎng)第八頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二混凝土發(fā)展趨向

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土高強(qiáng)混凝土高性能混凝土綠色混凝土復(fù)合混凝土第九頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二混凝土中各組成材料的作用在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料。水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在混凝土硬化前，水泥漿起潤(rùn)滑作用，賦予混凝土拌合物一定的流動(dòng)性，便于施工。水泥漿硬化后，起膠結(jié)作用，把砂石骨料膠結(jié)在一起，成為堅(jiān)硬的人造石材——混凝土，并產(chǎn)生力學(xué)強(qiáng)度。

第十頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件優(yōu)先選用可以使用不得使用環(huán)境條件在普通氣候環(huán)境中普通水泥礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥干燥環(huán)境中普通水泥礦渣水泥火山灰水泥、粉煤灰水泥在高濕環(huán)境中或永遠(yuǎn)處于水下礦渣水泥普通水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥嚴(yán)寒地區(qū)露天、寒冷地區(qū)處于水位升降區(qū)普通水泥礦渣水泥火山灰水泥嚴(yán)寒地區(qū)處于水位升降區(qū)普通水泥礦渣水泥、火山灰水泥受侵蝕性環(huán)境水或侵蝕性氣體作用根據(jù)侵蝕性介質(zhì)的種類、濃度等具體條件按專門（或設(shè)計(jì)）規(guī)定選用工程特點(diǎn)厚大體積混凝土礦渣水泥、粉煤灰水泥普通水泥快硬硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥要求快硬混凝土快硬硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥高強(qiáng)混凝土硅酸鹽水泥普通水泥、礦渣水泥火山灰水泥、粉煤灰水泥有抗?jié)B性要求混凝土普通水泥、火山灰水泥礦渣水泥有耐磨性要求混凝土普通水泥、硅酸鹽水泥第十一頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二骨

料對(duì)骨料要求主要有：有害雜質(zhì)含量少具有良好的顆粒形狀，適宜的顆粒級(jí)配和細(xì)度；表面粗糙，與水泥粘結(jié)牢固性能穩(wěn)定、堅(jiān)固耐久等。第十二頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二二、細(xì)骨料FineAggregate定義：粒徑在（0.15－4.75）mm之間的巖石顆粒稱為細(xì)骨料。分類：天然砂——天然砂是由天然巖石經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化等自然條件作用而形成的。人工砂——人工砂是將天然巖石軋碎而成，其顆粒棱角多，較潔凈，但片狀顆粒及細(xì)粉含量較多，且成本較高，一般只在當(dāng)?shù)厝狈μ烊簧霸磿r(shí)才采用人工砂。第十三頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二分

類天然砂：河砂、湖砂、海砂、山砂河砂、湖砂和海砂由于長(zhǎng)期受水流的沖刷作用，顆粒表面比較圓滑，比較潔凈，且產(chǎn)源較廣，但海砂中常含有貝殼碎片及可溶鹽等有害雜質(zhì)。山砂顆粒多具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有機(jī)質(zhì)等有害雜質(zhì)較多。天然砂按其技術(shù)要求分為優(yōu)等品、一等品、合格品三個(gè)等級(jí)。第十四頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二有害雜質(zhì)的危害云母——表面光滑的層、片狀物質(zhì)，與水泥粘結(jié)性差，影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性；硫化物及硫酸鹽——對(duì)水泥有侵蝕作用；有機(jī)質(zhì)——影響水泥的水化硬化；粘土、淤泥——粘附在砂粒表面妨礙水泥與砂的粘結(jié)，增大用水量，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，并增大混凝土的干縮；海砂——含的氯化鈉等氯化物對(duì)鋼筋有銹蝕作用，因此對(duì)使用海砂配制混凝土?xí)r，其氯鹽含量（折算成NaCl）不應(yīng)大于0.1%,對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不宜采用海砂。第十五頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二2、砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配砂的粗細(xì)程度——是指不同粒徑的砂粒，混合在一起后的總體的粗細(xì)程度。砂子通常分為——粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂等幾種。在相同用砂量條件下，細(xì)砂的總表面積較大，粗砂的總表面積較小。在混凝土中砂子表面需用水泥漿包裹，賦予流動(dòng)性和粘結(jié)強(qiáng)度，砂子的總表面積愈大，則需要包裹砂粒表面的水泥漿就愈多，除不經(jīng)濟(jì)外，還會(huì)導(dǎo)致混凝土水化熱大、收縮變形大、易開裂等。第十六頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二從圖可看出：同樣粒徑的砂，空隙率最大;兩種粒徑的砂搭配起來(lái)，空隙率就減?。蝗N粒徑的砂搭配，空隙就更小。因此，要減小砂粒間的空隙，就必須有大小不同的顆粒搭配。砂的顆粒級(jí)配第十七頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二理想的顆粒級(jí)配在拌制混凝土?xí)r，砂的粗細(xì)和顆粒級(jí)配應(yīng)同時(shí)考慮。當(dāng)砂中含有較多的粗顆粒，并以適量的中粗顆粒及少量的細(xì)顆粒填充其空隙，則可達(dá)到空隙率及總表面積均較小，這種砂是比較理想的，不僅水泥用量少，而且還提高混凝土的密實(shí)性與強(qiáng)度。第十八頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度的定量表示砂的顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度，常用篩分析的方法進(jìn)行測(cè)定。用級(jí)配區(qū)表示砂的級(jí)配，用細(xì)度模數(shù)表示砂的粗細(xì)。第十九頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二第二十頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二砂級(jí)配的調(diào)整在實(shí)際工程中，若砂的級(jí)配不合適，可采用人工摻配的方法來(lái)改善，即將粗、細(xì)砂按適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行摻合使用；或?qū)⑸斑^(guò)篩，篩除過(guò)粗或過(guò)細(xì)顆粒。第二十一頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二定義：粒徑＞4.75mm的巖石顆粒分類1、按產(chǎn)源分2、按技術(shù)要求分Ⅰ類宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土；Ⅱ類用于強(qiáng)度等級(jí)為C30～C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；Ⅲ類宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C30的混凝土和建筑砂漿。石卵石碎石機(jī)制石混合石河卵石、、海卵石和山卵石等三、粗骨料第二十二頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二卵石

碎石第二十三頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二品質(zhì)要求潔凈堅(jiān)硬表面粗糙級(jí)配合理粒徑合適第二十四頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二1、有害雜質(zhì)含量的限值粗骨料中的有害雜質(zhì)：

粘土物質(zhì)、石粉（<0.15mm）、

硫化物、硫酸鹽、氯化物、有機(jī)質(zhì)、

針片狀顆粒、云母、

風(fēng)化顆粒、泥巖、活性骨料等第二十五頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二2、強(qiáng)

度原

則：

骨料強(qiáng)度＞混凝土強(qiáng)度第二十六頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二骨料表面特征骨料表面特征——主要是指骨料表面的粗糙程度及孔隙特征等。影響骨料與水泥石之間的粘結(jié)性能，進(jìn)而影響混凝土的強(qiáng)度。碎石→表面粗糙而且具有吸收水泥漿的孔隙特征，所以它與水泥石的粘結(jié)能力強(qiáng)；卵石→表面光滑且少棱角，與水泥石的粘結(jié)能力較差，但混凝土拌合物的和易性較好。在相同條件下，碎石混凝土比卵石混凝土強(qiáng)度高10％左右。第二十七頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配連續(xù)級(jí)配——是按顆粒尺寸大小由小到大連續(xù)分級(jí)（4.75mm—Dmax）,每一級(jí)骨料都占有一定比例。連續(xù)級(jí)配顆粒級(jí)差?。―/d≈2）,配制的混凝土拌和物和易性好，不易發(fā)生離析；間斷級(jí)配——是人為剔除某些中間粒級(jí)顆粒，大顆粒的空隙直接由比它小得多的顆粒去填充，顆粒級(jí)差大（D/d≈6）,空隙率的降低比連續(xù)級(jí)配快得多，可最大限度地發(fā)揮骨料的骨架作用，減小水泥用量。但混凝土拌和物易產(chǎn)生離析現(xiàn)象；

單粒級(jí)宜用于組合成具有所要求級(jí)配的連續(xù)粒級(jí)，也可與連續(xù)粒級(jí)配合使用，以改善骨料級(jí)配或配成較大粒度的連續(xù)粒級(jí)。工程中不宜采用單一的單粒級(jí)配制混凝土。第二十八頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二6、骨料的體積穩(wěn)定性

定義：當(dāng)骨料由于干濕循環(huán)或凍融交替等風(fēng)化作用引起體積變化而導(dǎo)致混凝土破壞時(shí)，即認(rèn)為體積穩(wěn)定性不良?，F(xiàn)象：具有某種特征孔結(jié)構(gòu)的巖石會(huì)表現(xiàn)出不良的體積穩(wěn)定性。如頁(yè)巖、砂巖較易遭受冰凍以及骨料內(nèi)鹽類結(jié)晶所導(dǎo)致的破壞。檢驗(yàn)方法：

硫酸鈉溶液浸漬法骨料越密實(shí)，強(qiáng)度高，吸水率小時(shí)，其堅(jiān)固性越好；而結(jié)構(gòu)疏松，礦物成份越復(fù)雜不均勻，其堅(jiān)固性越差。第二十九頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二四、混凝土拌和及養(yǎng)護(hù)用水對(duì)混凝土用水的質(zhì)量要求是:

不影響混凝土的凝結(jié)硬化

無(wú)損于混凝土強(qiáng)度發(fā)展及耐久性

不加快鋼筋銹蝕

不引起預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷

不污染混凝土表面第三十頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二拌和及養(yǎng)護(hù)用水的選擇依《混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63－2006）飲用水——可以直接使用；地表水和地下水——按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢驗(yàn)合格后可使用。海水——可以拌制素混凝土；

不得拌制鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，

對(duì)有飾面要求的混凝土，也不得采用海水拌制；工業(yè)廢水——經(jīng)檢驗(yàn)合格后可用于拌制混凝土。生活污水——水質(zhì)比較復(fù)雜，不能用于拌制混凝土。第三十一頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二對(duì)水質(zhì)懷疑的處理用待檢驗(yàn)水與蒸餾水分別做：

水泥凝結(jié)時(shí)間

砂漿或混凝土強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)。對(duì)比試驗(yàn)測(cè)得的：

水泥初凝時(shí)間差和終凝時(shí)間差，均不得超過(guò)30min，且其初凝及終凝時(shí)間應(yīng)符合國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

用待檢驗(yàn)水配制的水泥砂漿或混凝土的28d抗壓強(qiáng)度不得低于用蒸餾水配制的對(duì)比砂漿或混凝土強(qiáng)度的90％第三十二頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二混凝土養(yǎng)護(hù)混凝土養(yǎng)護(hù)的目的混凝土養(yǎng)護(hù)的分類:混凝土的養(yǎng)護(hù)包括自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)箱梁混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土自然養(yǎng)護(hù)混凝土養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù)滿水法養(yǎng)護(hù)節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù)混凝土養(yǎng)護(hù)的時(shí)間混凝土養(yǎng)護(hù)溫控要求第三十三頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二五、外加劑

混凝土外加劑是指在混凝土拌和過(guò)程中摻入的，用以改善混凝土性能的物質(zhì)，摻量一般不超過(guò)水泥質(zhì)量的5％。第三十四頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二外加劑的分類按其主要功能分為四類：（1）改善混凝土拌和物流變性能的外加劑。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。（2）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。（3）改善混凝土耐久性的外加劑。包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。（4）改善混凝土其它性能的外加劑。包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑等。第三十五頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二使用外加劑的主要目的Ⅰ、改善新拌混凝土、砂漿、水泥漿的性能如：不增加用水量而提高和易性、或和易性相同但能減少用水量；縮短或延長(zhǎng)初凝時(shí)間；減少泌水和離析；大幅度提高可泵性；減小坍落度損失。第三十六頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二使用外加劑的主要目的Ⅱ、改善硬化混凝土、砂漿、水泥漿的性能，如：延緩或減少水化熱；加速早期強(qiáng)度增長(zhǎng)率；提高混凝土強(qiáng)度（壓、拉、彎）；提高耐久性，特別是抵抗嚴(yán)酷的暴露環(huán)境；阻止或減緩混凝土中鋼筋的銹蝕；控制與減緩堿骨料反應(yīng)造成的膨脹破壞。第三十七頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二常用外加劑的性能與選用工程上常用的混凝土外加劑主要有：

各類減水劑

早強(qiáng)劑、防凍劑

引氣劑

緩凝劑等第三十八頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二1、減水劑定義——減水劑是指在混凝土坍落度基本相同的條件下，能顯著減少其拌和水量的外加劑。分類——普通減水劑和高效減水劑兩大類。減水劑的主要作用：

1、降低水灰比（水膠比），提高混凝土強(qiáng)度；

2、增大工作度，使混凝土易于澆注、成型密實(shí)；

3、不改變混凝土強(qiáng)度和工作度，在減少用水量的同時(shí)降低水泥用量。

4、改善混凝土拌合物的可泵性第三十九頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二

目前常用的減水劑普通減水劑：

木質(zhì)素系（木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、

木質(zhì)素磺酸鎂）

糖蜜系（糖化鈣、低聚糖）

高效減水劑：

萘系（萘磺酸鹽甲醛縮合物）

樹脂系（三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮聚物）第四十頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二2、早強(qiáng)劑定義——早強(qiáng)劑是加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。適于在低溫施工時(shí)使用。在負(fù)溫下使用的早強(qiáng)劑稱為防凍劑或防凍早強(qiáng)劑，用途——在低溫和負(fù)溫條件下它能夠降低冰點(diǎn)，使拌合物中的水分不會(huì)很快結(jié)冰，使水泥繼續(xù)水化，達(dá)到抵抗冰體膨脹的臨界強(qiáng)度。多用于冬期施工和搶修工程。分類——主要有

氯鹽類

硫酸鹽類

有機(jī)胺類三種。第四十一頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二3、緩凝劑緩凝劑——是指能延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，并對(duì)混凝土后期強(qiáng)度發(fā)展無(wú)不利影響的外加劑。緩凝劑主要有四類：

糖類，如糖蜜；

木質(zhì)素磺酸鹽類，如木鈣、木鈉；

羥基羧酸及其鹽類，如檸檬酸、酒石酸；

無(wú)機(jī)鹽類，如鋅鹽、硼酸鹽等。常用的緩凝劑是木鈣和糖蜜，其中糖蜜的緩凝效果最好。第四十二頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二4、引氣劑定義——引氣劑是指在混凝土攪拌過(guò)程中，能引入大量分布均勻的微小氣泡，以減少混凝土拌和物泌水離析，改善和易性，并能顯著提高硬化混凝土抗凍融耐久性的外加劑。目前應(yīng)用較多的引氣劑為松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽等。第四十三頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二5.防凍劑定義——指在規(guī)定溫度下，能顯著降低混凝土的冰點(diǎn)，使混凝土液相不凍結(jié)或僅部分凍結(jié)，以保證水泥的水化作用，并在一定的時(shí)間內(nèi)獲得預(yù)期強(qiáng)度的外加劑。常用的防凍劑有：

氯鹽類（氯化鈣、氯化鈉）；

氯鹽阻銹類（以氯鹽與亞硝酸鈉阻銹劑復(fù)合而成）；

無(wú)氯鹽類（以硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽、乙酸鈉或尿素復(fù)合而成）。第四十四頁(yè)，共五十頁(yè)，編輯于2023年，星期二6.速凝劑定義——是指能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。速凝劑主要有無(wú)機(jī)鹽類和有機(jī)物類。常用的速凝劑主要是無(wú)機(jī)鹽類，型號(hào)有紅星Ⅰ型、711型、728型、8604型等紅星Ⅰ型速凝劑是由鋁氧熟料、碳酸鈉、生石灰按質(zhì)量1：1：0.5的比例配制而成的一種粉狀物，適