建筑材料课件第05章_混凝土.ppt

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1、第05章混凝土5.1混凝土概述混凝土是指以胶凝材料（胶结料）、骨料（或称集料）、水（或不加水）及其他材料为原料，按适当比例配制，经搅拌、振捣成型后，经一定时间养护硬化而成的具有固定形状和一定强度的人造石材。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5.1.1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。20世纪末，全世界每年平均消耗的水泥混凝土量约为

2、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。5.1.2混凝土的分类概念如表5.15.1.3普通水泥混凝土的特点和发展方向混凝土的优点：①混凝土组成材料来源广泛。②可调整性好。③施工性好。④具有较高的抗压强度。⑤与钢筋具有良好的共同工作性（匹配性）。⑥具有良好的耐久性，可抵抗大多数环境破坏作用。⑦具有较好的耐火性。混凝土的缺点：①自重大，比强度低。②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。③导热系数大。一般为1.5w/m·k，相当于粘土砖的两倍。④硬化慢、生产周期长。普通砼发展趋势：高强、高性质轻质

3、减少生产能耗和劳动强度砼工业的可持续发展技术5.2普通混凝土组成材料普通混凝土是由水泥、水、细骨料（天然砂等）和粗骨料（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。（如图5.1）各组成材料的作用：砂、石等骨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。5.2.1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

4、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可宜可可可干燥环境可宜不宜不宜可潮湿或水下环境可可可可可严寒地区宜宜可不宜不宜严寒地区并有水位升降宜宜不宜不宜不宜例某施工队使用以煤渣掺量为30％的火山灰水泥铺筑路面，见图。使用两年后，表面耐磨性差，已出现露石，且表面有微裂缝。露石混凝土路面按JTJ012－94《公路混凝土路面设计规范》，对于水泥混凝土路面，“水泥可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥。中等及轻交通的路面，也可以采用矿渣硅酸盐水泥。”所以说火山灰水泥铺筑路面是选用水泥不当。2.水泥强度等级的

5、选择水泥强度等级的选择，应当与混凝土的设计强度等级相适应。通常要求水泥的强度为混凝土抗压强度的1.5～2.0倍；配制较高强度混凝土时，可取0.9～1.5倍。如表5.3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C3S:53％，C2S:25％，C3A:15％，C4AF:7％。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

6、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。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个多月并存放潮湿地方的水泥。1984年拆完大梁底模板和支撑，1月4日下午房屋全部倒塌。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定平均抗压强度仅5MPa左右，有些地方竟测不出回弹值。此外振捣不实，配筋不足等问题。5.2.2细骨料（砂）骨料按粒径大小分为:粗骨料细骨料通常粗、细骨料的总体积要占混凝土体积的70％～80％。因

7、此，骨料质量的优劣对混凝土性能影响很大。1.细骨料的种类及其特性细骨料：粒径4.75mm以下的骨料，俗称砂。砂按产源分为天然砂、人工砂两类。天然砂：河砂、湖砂：其颗粒圆滑，比较洁净，产源广；山砂：有棱角，表面粗糙，但含泥量和含有机杂质较多；海砂：常混有贝壳碎片和含较多盐分等有害杂质。人工砂：机制砂：是将天然岩石用机械轧碎、筛分后制成的颗粒，其颗粒富有棱角，比较洁净，但砂中片状颗粒及细粉含量较多，且成本较高。混合砂：是由机制砂和天然砂混合而成，其技术性能应满足人工砂的要求。依据GB/T14684-2001《建筑用砂》的规定，根据混凝土用砂的质

8、量状态不同可分为：I类砂：适合配制各种混凝土，包括强度为60MPa以上的高强度混凝土；Ⅱ类砂：适合配制强度在60MPa以下的混凝土以及有抗冻、抗渗或其他耐久性要求的混凝土；Ⅲ类砂