土木工程材料 第6章 混凝土

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1、第六章混凝土第一节概述第二节普通混凝土的基本组成材料第三节混凝土拌合物的和易性第四节混凝土的强度和变形性质第五节混凝土的耐久性第六节混凝土的外加剂和矿物掺合料第七节混凝土的质量控制第八节混凝土的配合比设计第九节其它品种混凝土第一节概述一、混凝土的定义和分类1、定义：混凝土是将胶凝材料与散粒材料等材料混合，由胶凝材料将散粒材料（砂子、石子）粘结在一起，并经过凝结硬化而形成的一种具有较高强度的人造石材（简写：砼）。2、分类按所用的胶凝材料可分为：水泥砼、沥青砼等；按其表观密度可分为：重混凝土（表观密度≥2600kg/m3）、普通混凝土（表观密度=2000～2500kg/m3）、轻混凝土（表观

2、密度≤1900kg/m3）；按用途分为：结构砼、防水砼、耐酸砼、耐火砼等；按施工工艺可分为：泵送砼、喷射砼、真空脱水砼等；按所用的掺合料品种可分为：粉煤灰砼、硅灰砼等；按抗压强度大小分为：低强混凝土（抗压强度<30MPa）、中强混凝土（抗压强度=30～60MPa）、高强混凝土（抗压强度>60MPa）。2、分类在各种混凝土中，以水泥为胶凝材料、砂石为粗细集料的普通混凝土是最常用、用量最大、用途最广的混凝土。所以从工程应用的广泛性而言，混凝土又是指由水泥、水、粗细集料为基本原材料（有时还使用掺和料和外加剂等材料）配制成的混合料，经过凝结硬化而形成的人造石材。本章重点讲述普通混凝土，如无特别说

3、明，下述的混凝土都是指普通混凝土。二、混凝土的发展自1824年英国的阿斯普丁获得波特兰水泥专利以来，以水硬性水泥作为胶结材料的素混凝土就与水泥共同发展。到19世纪中叶(1850年左右)，法国首先获得了钢筋混凝土专利，混凝土技术获得了第一次突破；1928年，法国人Freysslent首次设计了一种张拉钢筋的锚具，开创了预应力钢筋混凝土的应用，使混凝土技术获得了第二次突破；混凝土的发展20世纪60年代，日本、德国分别研制成功了减水率达20％的高效减水剂，混凝土的性质和功能得到了很大的改善和提高，混凝土技术获得了第三次突破。注：一些工业发达国家把外加剂作为除水泥、砂、石子和水之外的第五种必不可

4、少的组分大量应用于混凝土工程。为了提高混凝土的耐久性，又普遍使用混凝土矿物外加剂，矿物外加剂成为混凝土的第六种组分。目前，全世界的混凝土用量大约在70～80亿m3，我国混凝土的总用量也在30亿m3。高层建筑4.1混凝土概述正在建设中的三峡大坝大坝坝顶总长3035米，坝高185米，主体建筑物土石方挖填量约1.25亿立方米，混凝土浇筑量2643万立方米，钢材59.3万吨，是世界上工程量最大的水利工程。输水管线外径7.5m内径6.6m混凝土输水管地铁香港青马大桥正在建造的海上石油钻井平台加拿润扬长江大桥（南汊悬索桥主跨1490米）0年设计寿命）混凝土桥南京长江第三大桥（主跨径648米）苏通长江

5、大桥（主跨径1088米，主塔高度306米）杭州湾跨海大桥全长36kｍ，北航道桥主跨448ｍ三、混凝土的主要特点混凝土的优点:１.抗压强度高;２.可根据不同要求配制各种不同性质的混凝土;３.在凝结前具有良好的可塑性，可以浇注成各种形状和尺寸的构件或结构物，与现代施工机械及施工工艺具有较好的适应性;４.能与钢筋牢固粘结制成坚固耐久的钢筋混凝土构件和预应力钢筋棍凝土构件，进一步扩大了水泥混凝土的使用范围;５.水泥混凝土组成材料中，砂、石等地方材料占80％左右，符合就地取材和经济性原则。三、混凝土的主要特点混凝土的缺点:１.抗拉强度小，属于一种脆性材料，很多情况下．必须配制钢筋才能使用。２.自重

6、大，不利于提高有效承载能力，也给施工安装带来一定困难。３.需要较长时间的养护，延长了施工期。四、混凝土组织结构的一般描述从宏观上看，混凝土是由相互胶结的各种不同形状和大小的颗粒堆积而成的。但如果深入观察其内部结构，则会发现它是具有固相、液相和气相的三相多微孔结构。第一节概述硬化混凝土是由粗、细集料和硬化水泥浆组成的，而硬化水泥浆由水泥水化物、未水化水泥颗粒、自由水、气孔等组成，并且在集料表面及集料与硬化水泥浆体之间也存在着孔隙和微裂缝等。其中，粗、细集料起骨架作用，水泥与水形成的水泥浆填充在砂、石堆积空隙中。在水泥浆凝结硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予混凝土拌和物流动性；水泥浆凝结硬化后起

7、胶结作用，将砂、石集料胶结成一个整体，并使混凝土具有较高的强度。第二节普通混凝土的基本组成材料一、水泥二、集料三、水一、水泥水泥品种的选择：应根据工程性质、部位、施工条件、环境状况等，按各品种水泥的特性和应用范围作出合理的选择。水泥强度等级的选择：既要考虑充分发挥水泥强度的作用，保证混凝土的强度能够满足设计要求，又要考虑对其他性能的影响和经济性。通常配制一般混凝土时，水泥强度等级标准值为混凝土抗压强度等级标准值的1.5~2.0倍；配