土木工程-材料学课件-第4章-混凝土与砂浆.ppt

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1、第4章混凝土与砂浆本章学习指导历史回顾4.1普通混凝土组成材料4.2混凝土拌合物的性能4.3硬化后混凝土的性能4.4混凝土的质量控制及配合比设计4.5其他种类混凝土及其新进展4.6砂浆创新能力培养常见问题及解答练习题参与式试验本章学习指导本章是本课程的重点，共6个知识点。本章的学习目标是：⑴掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用。熟练掌握各种组成材料各项性质的要求，测定方法及对混凝土性能的影响。⑵熟练掌握混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法。⑶熟练掌握硬化混凝土的力学性质，变形性质和耐久性及其影响因素。⑷熟练掌握普通混凝土的配合比

2、设计方法。⑸了解混凝土技术的新进展及其发展趋势。⑹掌握砌筑砂浆的性质、组成、检测方法及其配比设计方法。⑺熟悉抹面砂浆的主要品种性能要求及其配制方法。本章的难点是混凝土的耐久性和普通混凝土的配合比设计。建议本章学习紧密结合工程实际，通过工程实例的分析学习，进一步理解相关知识，并提高自己分析解决问题的能力。建议课内10学时,课外6学时。历史回顾普通水泥的抗拉强度较低，只有抗压强度的十分之一。1867年法国园艺师蒙尼亚突发奇想，在花盆外箍上几道铁丝作保护，然后在铁丝外抹上一层水泥砂浆，其花盆结实耐用。19世纪末，俄国建筑师别列柳布斯基对蒙尼亚的

3、发明作了研究并作出改进，一是在水泥浆料中加入相当数量石块；二是用钢筋代替铁丝。这样，钢筋混凝土正式诞生了。钢筋混凝土诞生漫谈4.1普通混凝土组成材料普通混凝土一般是由水泥、集料（砂、石）和水所组成。为改善混凝土的某些性能，经常还加入适量的外加剂和掺合料。本节分5部分进行讨论。基础知识4.1.1水泥1.水泥品种的选择配制混凝土时，应根据混凝土工程的性质、部位、施工条件、环境状况等，按各品种水泥的特性作出合理的选择。如大坝工程,宜用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥。2.水泥强度等级的选择2.水泥强度等级的选择水泥强度等级的选择，应与混凝土设

4、计强度等级相适应。若用低强度等级的水泥配制高强度等级混凝土，不仅会使水泥用量过多，还会对混凝土产生不利影响。反之，用高强度等级的水泥配制低强度等级混凝土，若只考虑强度要求，会使水泥用量偏少，从而影响耐久性；若水泥用量兼顾了耐久性等要求，又会导致超强而不经济。因此，根据经验一般选择以水泥强度等级标准值为混凝土强度等级标准值的1.5～2.0倍为宜。4.1.1水泥观察与讨论道路水泥混凝土质量与水泥选用请观察此使用一年多的水泥混凝土道路表面(如下图)，该水泥混凝土选用普通硅酸盐水泥，其熟料矿物组成分别为C3S53％，C2S25％，C3A15％，C

5、4AF7％。请从水泥的角度分析其选用有否不当之处。水泥混凝土道路表面讨论讨论道路水泥混凝土质量与水泥选用该路面磨损较严重，已出现较多裂纹。可见表面水泥砂浆层干缩较大、耐磨性较差。从资料可见，所选用的水泥熟料矿物组成中C3A含量较高，当水泥中C3A含量较高，其耐磨性较差、干缩较大，可见选用水泥不当。4.1.1水泥工程实例分析现象原因分析使用受潮水泥广西百色某车间单层砖房屋盖采用预制空心板12m跨现浇钢筋混凝土大梁，1983年10月开工，使用进场已3个多月并存放在潮湿地方的水泥。拆完大梁底模板和支撑后，1984年1月4日下午房屋全部倒塌。原因

6、分析使用受潮水泥事故的主因是使用受潮水泥，且采用人工搅拌，无严格配合比。致使大梁混凝土在倒塌后，用回弹仪测量，其平均抗压强度仅5MPa左右，有些地方竟测不出回弹值。此外还存在着振捣不实，配筋不足等问题。基础知识4.1.2集料集料（也称骨料）总体积占混凝土体积的60％～80％，按粒径大小分为粗骨料和细骨料。1.集料的技术性质2.细集料3.粗集料1.集料的技术性质集料的各项性能指标将直接影响混凝土的施工性能和使用性能。集料的主要技术性质包括：颗粒级配及粗细程度、颗粒形态和表面特征、强度、坚固性、含泥量、有害物质及碱集料反应等。2.细集料粒径4

7、.75mm以下的集料称为细集料，俗称砂。砂按产源分为天然砂、人工砂两类。天然砂是由于自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。人工砂是经除土处理的机制砂、混合砂的统称。国家标准GB/T14684-2001《建筑用砂》规定了建筑用砂的技术要求。3.粗集料粒径大于4.75mm的集料称为粗骨料，俗称石。常用的有碎石及卵石两种。碎石是天然岩石或岩石经机械破碎、筛分制成的粒径大于4.75mm的岩石颗粒。卵石是由于自然风化、水流搬运和分选、堆积而成的粒径大

8、于4.75mm的岩石颗粒。卵石和碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒（平均粒径指该粒级上、下限粒径的平均值）。建筑用卵石、碎