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(shí)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(jì)算=G/V式中 -密度，g/cm3； G-干燥材料的質(zhì)量，g V-材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積，cm3。 材料在絕對密實(shí)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(shí)體積，應(yīng)把材料磨成細(xì)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(jì)算式如下：0=G/V0式中 0-密度，g/cm3； G-干燥材料的質(zhì)量，g V0-材料在絕對密實(shí)狀態(tài)下的體積，cm3。材料在自

2、然狀態(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(dāng)材料含水時(shí)，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(fēng)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(jì)算稱為堆積密度。若以振實(shí)體積計(jì)算，則稱緊密堆積密度。（2）密實(shí)度和孔隙率1）密實(shí)度密實(shí)度是材料體積內(nèi)固體物質(zhì)所充實(shí)的程度。密實(shí)度的計(jì)算如下： D=V/V0=/0對于絕對密實(shí)材料，因0=，故密實(shí)度D=1或100。對于大多數(shù)建筑材料，因0，故密實(shí)度D1或D1

3、00。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(jì)算式如下：P=（VV0）/V0=1V/V0=10/ 由此可見：PD=12、材料的力學(xué)性質(zhì)（1）強(qiáng)度材料的強(qiáng)度是材料在應(yīng)力作用下抵抗破壞的能力。根據(jù)外力作用方式，材料強(qiáng)度有抗拉、抗壓、抗剪、抗彎（抗折）強(qiáng)度等。在工程上，通常采用破壞試驗(yàn)法對材料的強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)測。材料的抗拉抗壓及抗剪強(qiáng)度的計(jì)算式如下： R= Pmax/F式中R-材料的極限強(qiáng)度，MPa； Pmax-材料破壞時(shí)最大荷載，N； F-試件受力面積，mm2材料的抗彎強(qiáng)度與試件受力情況截面形狀及支承條件有關(guān) 。一般試驗(yàn)方法是將條形試件（梁）放在支點(diǎn)上，中間作用一集中

4、荷載。對矩形截面的試件，抗彎強(qiáng)度的計(jì)算式為： RW=3 lPmax /2bh2式中Rw-材料的抗彎極限強(qiáng)度，MPa； Pmax-彎曲破壞時(shí)的最大集中荷載，N； l-兩支點(diǎn)的間距，mm； b、h-分別為受彎試件截面的寬和高，mm。為便于材料的生產(chǎn)和使用，主要結(jié)構(gòu)材料均按強(qiáng)度值作為劃分強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)。普通水泥按抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分為32.5、32.5R、425、42.5R、62.5、62.5R；普通混凝土有C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等強(qiáng)度等級。材料的強(qiáng)度試驗(yàn)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、

5、試驗(yàn)機(jī)的類型、試驗(yàn)時(shí)加荷速度、環(huán)境的溫度和濕度，以及試驗(yàn)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 混凝土用砂及碎石一混凝土用砂1 細(xì)度模數(shù)與級配區(qū)1.1 砂按細(xì)度模數(shù)f分級粗砂: f=3.73.1中砂: f=3.02.3 細(xì)砂: f=2.21.61.2 砂按0.630mm篩的篩余量分成三個(gè)級配區(qū)。2 質(zhì)量要求中的其他主要技術(shù)指標(biāo)2.1 含泥量:C30 3.0C30 5.02.2 泥塊含量:C30 1.0C30 2.02.3 有害雜質(zhì)的限值:云母含量 2.0輕物質(zhì)含量 1.0硫化物及硫酸鹽含量 1.0有機(jī)物含量比色法檢驗(yàn)合格2.4 氯離子含量 0.06 ； 預(yù)應(yīng)力混凝土不

6、宜用海砂。 2.5 堿活性檢驗(yàn)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(gè)規(guī)格510516520525531.5540mm單粒級分為5個(gè)規(guī)格10201631.5204031.5634080mm2 質(zhì)量要求中的其他主要技術(shù)指標(biāo)2.1 針片狀顆粒含量 C30 15 ; C30 25.2.2 泥塊含量 C30 0.5; C30 0.7.2.3 壓碎性指標(biāo)值水成巖 C55C40 10; C35 16.火成巖 C55C40 13; C35 30.2.4 堿活性檢驗(yàn)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

7、性能的影響1、配制混凝土宜優(yōu)先采用區(qū)砂。采用區(qū)砂時(shí)，由于砂的顆粒較粗，會(huì)影響混凝土的和易性。采用區(qū)砂時(shí)，由于砂的顆粒較細(xì)，會(huì)使混凝土的強(qiáng)度降低。2、砂的泥量過大，會(huì)增加混凝土的用水量。從而產(chǎn)生混凝土的強(qiáng)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(qiáng)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(xì)度模數(shù)f=2.32.7的中砂，小于0.315mm的顆粒1530，并含有510細(xì)度0.16mm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(dāng)控制，以保證混凝土的可泵性。5、配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，粗骨料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬，級配良好的碎石，針片狀顆粒含量不宜大于5

8、%。細(xì)骨料其細(xì)度模數(shù)不宜小于2.6，含泥量不大于1.5%。第三章 外加劑及礦物摻合料一混凝土外加劑、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(jié)時(shí)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。、混凝土減水劑混凝土外加劑中使用最廣泛的是減水劑，在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)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(gè)品種。但實(shí)際上攪拌站大部分使用的都是復(fù)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

9、份復(fù)合而成。因而具有減水緩凝保塑等功能。比較能滿足大流動(dòng)性混凝土在使用上的要求。混凝土減水劑的技術(shù)要求有，摻外加劑混凝土性能指標(biāo)和勻質(zhì)性指標(biāo)兩個(gè)方面。其中摻外加劑混凝土性能指標(biāo)包括減水率泌水率比含氣量凝結(jié)時(shí)間差抗壓強(qiáng)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(biāo)。勻質(zhì)性指標(biāo)，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(xiàng)目也可作為進(jìn)場驗(yàn)收的根據(jù)，如密度（比重）和水泥凈漿流動(dòng)度等。、減水劑的選用及進(jìn)場檢驗(yàn)選用減水劑時(shí)，最好通過實(shí)際的混凝土試驗(yàn)，看是否與實(shí)際使用的水泥有較好的適應(yīng)性。應(yīng)從混凝土的流動(dòng)性保水性坍落度損失減水率和抗壓強(qiáng)度等方面進(jìn)行比較。此外還要在摻量性價(jià)

10、比以及供貨商的信譽(yù)方面都有所考慮。在減水劑進(jìn)場時(shí)，應(yīng)對產(chǎn)品的勻質(zhì)性進(jìn)行檢驗(yàn)，一般是測定其比重和水泥凈漿流動(dòng)度等，其結(jié)果應(yīng)符合供貨時(shí)商定的要求。、外加劑與水泥的適應(yīng)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(yīng)性好，C3A含量高或堿含量較多的水泥與減水劑的適應(yīng)性會(huì)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硬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(fù)合礦物摻合料等。其中應(yīng)用最普遍的是粉煤灰和礦渣粉，而硅灰則是高強(qiáng)混凝土中常用的摻合料。1、 粉煤灰的

11、主要技術(shù)要求指標(biāo)級級 級45篩篩余% 12 20 45需水量比% 95 105 115燒失量% 5 8 15三氧化硫% 3 3 32、 礦渣粉的主要技術(shù)要求項(xiàng)目 S105級 S95級 S75級比表面積m2/kg 350 350 350 活性指數(shù)%28d 105 95 75流動(dòng)度比% 85 90 95三氧化硫% 4.0 4.0 4.0 燒失量% 3.0 3.0 3.0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.和P. 強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度等級分為32.5 32.5R 42.5 4