建筑材料课件第04章_混凝土

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1、第04章混凝土张洪青4.1混凝土概述混凝土是指以胶凝材料（胶结料）、集料（或称骨料）、水（或不加水）及其他材料为原料，按适当比例配制而成的混合物，再经硬化形成的复合材料。根据所用胶凝材料的不同，土木工程中常用的混凝土有：水泥混凝土沥青混凝土石膏混凝土聚合物混凝土4.1.1水泥混凝土的发展概况水泥混凝土自从19世纪20年代问世以来，它在土木工程各领域的应用不断扩展。水泥混凝土已经成为各种工业与民用建筑、桥梁、铁路、公路、水利、海洋、矿山和地下工程中的主导材料。在研究方面，20世纪80年代以来，世界各国致力于对混凝土进行深入的理论研究，并不断推出混凝土新材料和新工艺。混凝土

2、外加剂及高性能矿物掺合材料的逐渐推广应用，有效地克服了混凝土的某些缺陷，并使其性能不断改善。在应用方面，混凝土不仅是重要的结构材料，而且成为重要的防水、装饰、耐腐蚀及防护等功能材料。20世纪末，全世界每年平均消耗的水泥混凝土量约为90亿吨，在21世纪它仍将在众多的工程材料中占居主导地位。在生产水平上，水泥混凝土正逐步摆脱劳动强度大、生产规模零星分散、技术含量低的落后状态。20世纪80年代以来，我国各地纷纷建立了大、中型预拌混凝土厂，可保质保量地为用户及时提供满足工程要求的商品混凝土。高性能水泥混凝土(HPC)将是未来混凝土的主要发展方向之一。未来的水泥混凝土除了具有高强

3、度（抗压强度60MPa以上）外，还必须具备良好的使用操作性、体积稳定性，而且必须具有适应环境的高耐久性。绿色高性能混凝土(GHPC）也是未来的发展方向。未来水泥混凝土及其原材料在生产、开发和应用过程中，还应尽可能节约资源和能源、减少废气废料排放、减少对环境的危害，以保护人类赖以生存的自然环境。4.1.2混凝土的分类1.按表观密度分类（1）重混凝土。它是指干表观密度大于2600kg/m3的混凝土。又称为防辐射混凝土。（2）普通混凝土。它是指干表观密度为1950～2600kg/m3的混凝土。（3）轻混凝土。它是指干表观密度小于1950kg/m3的混凝土。它又可以分为三类：①

4、轻集料混凝土，其表观密度范围是800～1950kg／m3。②多孔混凝土(泡沫混凝土、加气混凝土)。其表现密度范围是300～1000kg／m3。③大孔混凝土(普通大孔混凝土、轻集料大孔混凝土)，其组成中无细集料。普通大孔混凝土的表现密度范围为1500～1900kg／m3，是用碎石、卵石、重矿渣作集料配制成的。2.按用途分类结构混凝土水工混凝土海洋混凝土道路混凝土防水混凝土补偿收缩混凝土装饰混凝土耐热混凝土耐酸混凝土防辐射混凝土等3.按强度等级分类低强度混凝土：抗压强度小于30MPa；主要应用于一些承受荷载较小的场合，如地面。中强度混凝土：抗压强度30～60MPa；是现今土

5、木工程中的主要混凝土类型，应用于各种工程中，如房屋、桥梁、路面等。高强度混凝土：抗压强度大于60MPa；主要用于大荷载、抗震及对混凝土性能要求较高的场合，如高层建筑、大型桥梁、高速公路等。超高强混凝土：抗压强度大于100MPa；主要用于各种重要的大型工程，如高层建筑的桩基、军事防爆工程、大型桥梁等。4.按生产和施工方法分类按混凝土的生产和施工方法不同可分为：预拌（商品）混凝土泵送混凝土喷射混凝土压力灌浆混凝土（预填骨料混凝土）离心混凝土碾压混凝土等按每立方米混凝土中水泥用量(C)分为：贫混凝土(C≤170kg/m3)富混凝土(C≥230kg/m3)还有掺加其他辅助材料的

6、特种混凝土：粉煤灰混凝土、纤维混凝土、硅灰混凝土、磨细高炉矿渣混凝土、硅酸盐混凝土等。4.1.3普通水泥混凝土的主要特点混凝土的优点：①混凝土组成材料来源广泛。②新拌混凝土有良好的可塑性。③可按需要配制各种不同性质的混凝土。④具有较高的抗压强度，且与钢筋具有良好的共同工作性。⑤具有良好的耐久性，可抵抗大多数环境破坏作用。⑥维修费用很低。⑦具有较好的耐火性。混凝土的缺点：①抗拉强度小，一般只有其抗压强度的1/10～1/15，属于一种脆性材料。②自重大，比强度低。③导热系数大。一般为1.5w/m·k，相当于粘土砖的两倍。④干燥收缩大，徐变大。⑤生产周期长。4.2普通混凝土组

7、成材料普通混凝土是由水泥、水、细集料（天然砂等）和粗集料（石子等）等为基本材料，或再掺加适量外加剂、混合材料等制成的复合材料。各组成材料的作用：砂、石等集料在混凝土中起骨架作用，因此也称为骨料，还可对混凝土起稳定性作用。由水泥与水所形成的水泥浆在混凝土硬化前起润滑作用；在混凝土硬化后，水泥浆形成的水泥石起胶结作用。4.2.1水泥1.水泥品种的选择工程性质硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥工程特点大体积工程不宜可宜宜宜早强混凝土宜可不宜不宜不宜高强混凝土宜可可不宜不宜抗渗混凝土宜宜不宜宜宜耐磨混凝土宜宜可不宜不宜环境特点普通环境