混凝土原材料性能介紹(周德元)

1、第一章工程材料的基本性質(zhì)1. 材料的基本物理性質(zhì)（1）密度和表觀密度1）密度密度是材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量（重量），又稱比 重，即與水的密度之比。密度的計算丫二G/V式中Y密度，g/cm3；G干燥材料的質(zhì)量，gV 材料在絕對密實狀態(tài)下的體積，cm3o材料在絕對密實狀態(tài)下的體積是指不包括材料內(nèi)部孔隙在內(nèi)的體 積。為測定有孔材料的絕對密實體積，應把材料磨成細粉，干燥后用 比重瓶測定其體積。2）表觀密度表觀密度是材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量（重量）。表觀 密度的計算式如下：Y o=G/V0式中Yo密度，g/cm3；G干燥材料的質(zhì)量，gVo材料在絕對密實狀態(tài)下的體積，cm3o材料在自然狀

2、態(tài)下的體積是指包括內(nèi)部孔隙在內(nèi)的體積。材料的表觀密度一般指材料在干燥狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，稱為 干表觀密度。當材料含水時，所得表觀密度，稱為濕表觀密度。由于 材料含水狀態(tài)的不同，如絕干（烘干至恒重）、風干（氣干）、含水（未 飽和）、吸水飽和等，可分別稱為干表觀密度、氣干表觀密度、濕表 觀密度、飽和表觀密度等。砂、石子等散粒材料的體積按自然堆積體積計算稱為堆積密度。 若以振實體積計算，則稱緊密堆積密度。（2）密實度和孔隙率1）密實度密實度是材料體積內(nèi)固體物質(zhì)所充實的程度。密實度的計算如下: D=V/V0= Y / Y o對于絕對密實材料，因丫尸Y，故密實度D二1或100%。對于 大多數(shù)建筑材料，

3、因丫。丫，故密實度D1或DV100%。2）孔隙率孔隙率是材料體積內(nèi)孔隙體積與材料總體積（自然狀態(tài)體積）的 比率。計算式如下：P二（VVo） /V0=lV/V0=lYo/Y由此可見：P+D二12、材料的力學性質(zhì)（1）強度材料的強度是材料在應力作用下抵抗破壞的能力。根據(jù)外力作用方式，材料強度有抗拉、抗壓、抗剪、抗彎（抗折）(“(*)(d)圖M 外力作用示意圖%）抗拉；（6）抗壓；（）拭剪；M抗彎強度等。在工程上，通常采用破壞試驗法對材料的強度進行實測。材料的抗拉抗壓及抗剪強度的計算式如下：R二 P/F式中R材料的極限強度，MPa；P*材料破壞時最大荷載，N;F試件受力而積，mm：材料的抗彎強度與試

4、件受力情況截面形狀及支承條件有關。一 般試驗方法是將條形試件（梁）放在支點上，中間作用一集中荷載。 對矩形截而的試件，抗彎強度的計算式為：R尸3 1P_ /2bh2式中Rw材料的抗彎極限強度，MPa；P身-一彎曲破壞時的最大集中荷載，N；1兩支點的間距，mm；b、h分別為受彎試件截而的寬和高，mm。為便于材料的生產(chǎn)和使用，主要結構材料均按強度值作為劃分 強度的標準。普通水泥按抗壓強度和抗折強度分為32.5,32. 5R、425、 42. 5R、62.5、62. 5R；普通混凝土有 C7. 5、CIO、C15、C20、C25、 C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60 等強度等級。

5、材料的強度試驗條件對測試所得數(shù)據(jù)影響很大，如試樣采取法、 試件的形狀和尺寸、試件的表面狀況、試驗機的類型、試驗時加荷速 度、環(huán)境的溫度和濕度，以及試驗數(shù)據(jù)的取舍等，均在不同程度上影 響所得數(shù)據(jù)的代表性和精確性。第二章混凝土用砂及碎石混凝土用砂1 細度模數(shù)與級配區(qū)1.1砂按細度模數(shù)X分級粗砂：Uf=3. 73.1中砂：二3. 02. 3細砂：二2. 21.61.2砂按0. 630mm篩的篩余量分成I、II、1【三個級配區(qū)。2 質(zhì)量要求中的其他主要技術指標2.1含泥量：MC30W3.0% C302.2泥塊含量：MC30W1.0%C30W2.0%2.3有害雜質(zhì)的限值：云母含量W2.0%輕物質(zhì)含量W1

6、.0%硫化物及硫酸鹽含量 W1.0%有機物含量比色法檢驗合格2.4氯離子含量 W0.06% ； 預應力混凝土不宜用海砂。2. 5堿活性檢驗主要針對重要工程的混凝土用砂二、混凝土用碎石1 級配情況與公稱粒級1. 1級配情況分為連續(xù)粒級和單粒級。1. 2公稱粒級連續(xù)粒級分為6個規(guī)格510、516、520、525、531.5、540mm單粒級分為5個規(guī)格1020、1631.5、2040、31.563、4080mm2 質(zhì)量要求中的其他主要技術指標2.1針片狀顆粒含量MC30W15% ;C30W25%.2. 2泥塊含量MC30W0.5%;C30W0. 7%.2. 3壓碎性指標值水成巖C55 C40W10

7、%;WC35W16%.火成巖C55 C40W13%;WC35W30%.2.4堿活性檢驗主要針對重要工程的混凝土用碎石三、砂石品質(zhì)對混凝土性能的影響1、配制混凝土宜優(yōu)先采用II區(qū)砂。采用【區(qū)砂時，由于砂的顆粒較粗，會 影響混凝土的和易性。采用【II區(qū)砂時，山于砂的顆粒較細，會使混凝土的強度降 低。2、砂的泥量過大，會增加混凝土的用水量。從而產(chǎn)生混凝土的強度降低、 收縮增大和體積不穩(wěn)定等不良影響。3、砂石中的泥塊含量對混凝土的抗壓強度、抗?jié)B性能和收縮性能都有不良 的影響。4、配制泵送混凝土最好能采用細度模數(shù)M尸2. 32. 7的中砂，小于0. 315nun 的顆粒1330%,并含有510%細度0.

8、 16mm以下的顆粒。另外在碎石的顆粒 形狀，粒徑和空隙率都要適當控制，以保證混凝土的可泵性。5、配制高強混凝土時，粗骨料應選用質(zhì)地堅硬，級配良好的碎石，針片狀 顆粒含量不宜大于5%o細骨料其細度模數(shù)不宜小于2. 6,含泥量不大于1. 5%o第三章外加劑及礦物摻合料一.混凝土外加劑1、外加劑按其主要使用功能分為四類：改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑和泵送劑等；調(diào)節(jié)混凝土凝結時間，硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、促凝劑和速凝劑等;改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑、阻銹劑和礦物外加劑 等；改善混凝土其他性能的外加劑，包括膨脹劑、防凍劑、著色劑等。2、混凝土減水劑混凝土外加

9、劑中使用最廣泛的是減水劑，在現(xiàn)行國家標準中，混凝土減水劑 規(guī)定了普通減水劑、高效減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑等多個品種。但實際 上攪拌站大部分使用的都是復合減水劑，其一般是由高效減水劑、緩凝劑、引氣 劑和保塑劑等組份復合而成。因而具有減水、緩凝、保塑等功能。比較能滿足大 流動性混凝土在使用上的要求?；炷翜p水劑的技術要求有，摻外加劑混凝土性能指標和勻質(zhì)性指標兩個方 面。其中摻外加劑混凝土性能指標包括減水率、泌水率比、含氣量、凝結時間差 抗壓強度比和收縮率比等。不同品種的減水劑規(guī)定了不同的指標。勻質(zhì)性指標，一般是對外加劑生產(chǎn)廠家，在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性控制上的要求。 而對用戶來說，一些項LI也可作為

10、進場驗收的根據(jù)，如密度（比重）和水泥凈漿 流動度等。3、減水劑的選用及進場檢驗 選用減水劑時，最好通過實際的混凝土試驗，看是否與實際使用的水泥有較好的 適應性。應從混凝土的流動性、保水性、坍落度損失、減水率和抗壓強度等方面 進行比較。此外還要在摻量、性價比、以及供貨商的信譽方面都有所考慮。在減 水劑進場時，應對產(chǎn)品的勻質(zhì)性進行檢驗，一般是測定其比重和水泥凈漿流動度 等，其結果應符合供貨時商定的要求。4、外加劑與水泥的適應性不同品種或不同熟料成分的水泥對同樣的減水劑，都可能表現(xiàn)出不同的使用 效果。一般說來，硅酸鹽水泥和普通水泥比混合水泥對減水劑的適應性好，CQ 含量高或堿含量較多的水泥與減水劑的

11、適應性會差一些。二.礦物摻合料礦物摻合料是指以硅、鋁、鈣等一種或多種氧化物為主要成份，摻入混凝土 中能改善新拌或碩化混凝土性能的粉體材料。如粉煤灰、礦渣粉、鋼渣粉、硅灰 、沸石粉和復合礦物摻合料等。其中應用最普遍的是粉煤灰和礦渣粉，而硅灰則是高強混凝土中常用的摻合料。1、粉煤灰的主要技術要求指標45 P篩篩余 W 需水量比 W燒失量 W三氧化硫 W2、礦渣粉的主要技術要求項目比表面積m2/kgI級II級III級122045951051155815333S105 級S95級S75級350350350活性指數(shù)%28dM1059575流動度比事859095三氧化硫 W4.04.04.0燒失量 W3.

12、03.03.0第四章常用水泥一、常用水泥的種類和組成、代號1、硅酸鹽水泥水泥熟料+石膏+5%以下混合材P. I和P. II強度等級分為 42. 5 42. 5R 52. 5 52. 5R 62. 5 62. 5R2、普通硅酸鹽水泥水泥熟料+石膏+6%-15%混合材P.O強度等級分為 32. 5 32. 5R 42. 5 42. 5R 52. 5 52. 5R3、礦渣硅酸鹽水泥水泥熟料+20%-70%?；郀t礦渣+石膏P.S強度等級分為 32. 5 32. 5R 42. 5 42. 5R 52. 5 52. 5R4、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 水泥熟料+20%-50%火山灰質(zhì)混合材+石膏P. P 強度等級分為 32. 5 32. 5R 42. 5 42. 5R 52. 5 52. 5R5、粉煤灰硅酸鹽水泥水泥熟料+20%-40%粉煤灰