土木工程材料学习课件第4章-1 混凝土原材料.ppt

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1、第四章混凝土、砂浆Concreteandmortar本章重点介绍普通混凝土的组成及各个组成材料的质量要求和砂石级配的概念、作用及评定方法；普通混凝土的主要技术性质---和易性、强度、变形性质及耐久性；普通混凝土质量控制的方法和意义；普通混凝土配合比设计的原理、方法和步骤；常用混凝土外加剂的品种、性能及应用。混凝土Concrete以水泥为胶结材，在现代土木建筑工程中最为广泛应用的一类建筑材料混凝土的定义广义上----凡由胶凝材料、骨料按适当比例配合，拌合制成的混合物，经一定时间硬化而成的人造石材统称之为混凝土。目前工程上使用最多的是以水泥为胶结材料，以砂、石为骨料，加水及掺入适量外

2、加剂和掺和料拌制的普通水泥混凝土（简称普通混凝土）输水管线外径7.5m内径6.6m混凝土输水管巴西ItaipuDam混凝土大坝三峡工程全貌正在建设中的三峡大坝正在建设的三峡大坝葛洲坝水力工程南沙人造岛礁地铁香港青马大桥日本明石海峡大桥正在建造的海上石油钻井平台混凝土桥钢梁混凝土栓钉钢板钢－混凝土组合结构桥梁板预制混凝土结加拿大联盟桥(12.9km、100年设计寿命）混凝土桥水泥混凝土的由来东欧（B.C.5000y)、古埃及、古希腊的石灰混凝土；中国（B.C.3000y）低温煅烧礓石混凝土；古罗马（B.C.2000y）石灰和凝灰岩、火山灰混凝土英国（1824）硅酸盐水泥混凝土混凝土

3、的组份水泥(Cement)：颗粒尺寸1-50μm密度3.1g/cm3骨料(Aggregate):粗骨料（粒径大于5mm）细骨料（粒径小于5mm）密度2.7g/cm3水(water)：密度1g/cm3化学外加剂(admixture)和矿物掺合料水泥混凝土的主要组份水泥+水=水泥浆Paste水泥+水+细骨料=砂浆Mortar水泥+水+细骨料+粗骨料=混凝土FineCoarse术语混凝土的分类按表观密度分类重混凝土——其表观密度大于2600kg/m3，用重骨料和钡水泥、锶水泥等重水泥配制而成。具有防射线的性能，又称防辐射混凝土，主要用作核能工程的屏蔽结构材料。普通混凝土——表观密度21

4、00kg/m3～2500kg/m3，用普通的天然砂石为骨料配制而成，为建筑工程中常用的混凝土。轻混凝土——表观密度小于1900kg/m3，是采用陶粒等轻质多孔的骨料，或者不采用骨料而掺入加气剂或泡沫剂，形成多孔结构的混凝土。主要用作轻质结构材料和绝热材料。按用途分类结构混凝土防水混凝土道路混凝土防辐射混凝土耐热混凝土耐酸混凝土大体积混凝土膨胀混凝土等。按生产和施工方法分类泵送混凝土喷射混凝土滑模混凝土碾压混凝土自密实混凝土离心混凝土压力灌浆混凝土、预拌混凝土（商品混凝土）按其抗压强度（fcu）混凝土还可分为：低强度混凝土（fcu<30MPa)高强度混凝土（fcu>60MPa)超高

5、强度混凝土（fcu>100MPa)混凝土的特点地方材料占80%以上，原材料易得且成本低。凝结前具有良好的可塑性，可以按工程结构的要求浇筑成各种形状和任意尺寸的结构或预制构件。硬化后有高的力学强度（抗压强度可达120MPa)和良好的耐久性。与钢筋有牢固的粘结力，复合成钢筋混凝土能大大扩展了混凝土的应用范围。可根据不同要求，通过调整配比配制出不同性质的混凝土。可充分利于工业废料作骨料或掺和料，有利于环境保护。混凝土的缺点如自重大，比强度小；抗拉强度低，一般只有其抗压强度的1/10-1/20；硬化速度慢，生产周期长，强度波动因素多等。改性：——采用轻质骨料可显著降低混凝土的自重，提高比

6、强度；——掺入纤维或聚合物，可提高抗拉强度，大大降低混凝土的脆性；——掺入减水剂、早强剂等外加剂，可显著缩短硬化周期，改善力学性能。P钢筋钢筋混凝土P预应力钢丝束锚固端锚固端预应力混凝土4.2普通混凝土的组成材料水泥+水+天然砂+石子+掺和料和外加剂水泥+水——水泥桨（Paste）水泥浆＋砂——水泥砂浆（Mortar）水泥砂浆＋石子——混凝土（Concrete）外加剂－Admixture掺和料－水泥浆的作用在混凝土硬化前，水泥桨起润滑作用，赋予混凝土拌合物一定的流动性，便于施工。水泥桨硬化后，起胶结作用，把砂石骨料胶结在一起，成为坚硬的人造石材－砼，并产生力学强度。混凝土结构图一

7、、水泥的品质要求水泥品种的选择—依据工程性质、工程环境、施工条件等合理选择。水泥强度等级的选择—与配制的混凝土强度等级相适应。当混凝土强度：≤C30：fce=(1.5~2.0)fcu＞C30：fce=(0.9~1.5)fcu骨料对骨料要求主要有：有害杂质含量少具有良好的颗粒形状，适宜的颗粒级配和细度；表面粗糙，与水泥粘结牢固性能稳定、坚固耐久等。二、细骨料FineAggregate定义：粒径在0.16—5mm(圆孔筛)之间的岩石颗粒称为细骨料。分类：天然砂——天然砂是由天然岩石经