06混凝土-1骨料公開(kāi)課教案課件

第6章混凝土

Concrete概述1、定義：混凝土是由膠結(jié)料、和骨料混合、通過(guò)一定的工藝成型后、硬化而成的復(fù)合材料。注：膠結(jié)料可能是無(wú)機(jī)膠凝材料、有機(jī)膠凝材料或二者的復(fù)合。認(rèn)識(shí)混凝土土木工程中用量最大、應(yīng)用最廣，對(duì)行業(yè)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。2、混凝土的分類(lèi)

輕混凝土

0≤1950kg/m3；次輕混凝土1950kg/m3

＜

0≤2300kg/m3

；普通混凝土2300kg/m3＜

0≤2800kg/m3；重混凝土

0>2800kg/m3；混凝土根據(jù)表觀密度

0的不同：結(jié)構(gòu)混凝土；道路混凝土；水工混凝土；耐熱混凝土；耐腐蝕混凝土；防輻射混凝土；膨脹混凝土；裝飾混凝土……混凝土根據(jù)使用功能不同：泵送混凝土噴射混凝土碾壓混凝土擠壓混凝土壓力灌漿混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土離心混凝土等?！炷粮鶕?jù)施工方法不同：泵送混凝土噴射混凝土碾壓混凝土擠壓混凝土壓力灌漿混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土離心混凝土等?！炷粮鶕?jù)施工方法不同：普通混凝土≤C50高強(qiáng)混凝土C55--C80超高強(qiáng)混凝土>C80混凝土根據(jù)混凝土強(qiáng)度不同：大流動(dòng)性混凝土流動(dòng)性混凝土塑性混凝土低塑性混凝土干硬性混凝土混凝土根據(jù)流動(dòng)性不同：一、普通混凝土的組成水泥水水泥漿砂子石子骨料新拌混凝土100%體積60~75%7~15%25~40%14~21%21~28%39~42%凝結(jié)硬化硬化混凝土混凝土外加劑

為了改善或提高混凝土的性能§6.1

普通混凝土的組成結(jié)構(gòu)與性能各組成材料的作用骨料廉價(jià)的填充材料，節(jié)省水泥用量混凝土的骨架，減小收縮，抑制裂縫的擴(kuò)展傳力作用降低水化熱提供耐磨性水泥漿潤(rùn)滑作用——與水形成水泥漿，賦予新拌混凝土以流動(dòng)性膠結(jié)作用——包裹在所有骨料表面，通過(guò)水泥漿的凝結(jié)硬化，將砂、石骨料膠結(jié)成整體，形成固體二、硬化混凝土的結(jié)構(gòu)1.宏觀結(jié)構(gòu)混凝土是一個(gè)砂石顆粒狀骨料與水泥石形成的二相復(fù)合結(jié)構(gòu)：

砂、石骨料是混凝土的骨架——分散相；

水泥石是混凝土的基體相——連續(xù)相；2.微觀結(jié)構(gòu)骨料，水泥水化產(chǎn)物，未水化水泥顆粒，氣相（毛細(xì)孔、凝膠孔、氣孔），液相注：骨料與水泥石間的過(guò)渡區(qū)——界面相。

1.具有符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度；

2.具有與施工條件相適應(yīng)的和易性；流動(dòng)性、粘聚性、保水性

3.具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性；

4.材料組成經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)制作節(jié)約能源。三、土木工程對(duì)混凝土的質(zhì)量要求

1.具有符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度；

2.具有與施工條件相適應(yīng)的和易性；流動(dòng)性、粘聚性、保水性

3.具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性；

4.材料組成經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)制作節(jié)約能源。三、土木工程對(duì)混凝土的質(zhì)量要求一、水泥水泥品種的選擇依據(jù)工程性質(zhì)及所處的環(huán)境；施工條件；混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。

注1：若用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r：雖然滿足強(qiáng)度要求的水泥用量少，但難以滿足混凝土的和易性和耐久性的要求，不可取。

注2：若用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，滿足強(qiáng)度要求的水灰比會(huì)很小，其和易性難以滿足施工要求，也不可取?！?.2水泥混凝土的組成材料二、骨料（集料）骨料的種類(lèi)按照骨料粒徑粗骨料：粒徑大于4.75mm的巖石顆粒，如卵石、碎石細(xì)骨料：粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，如河砂、山砂、海砂按照骨料的密度普通骨料：表觀密度：2500～2700kg/m3的骨料輕骨料：表觀密度：～1000kg/m3重骨料：表觀密度：3500～kg/m3

由自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)和分選、堆積形成的、粒徑在0.15─4.75ｍｍ的巖石顆粒。來(lái)源不同可分為：河砂、山砂、海砂

1、砂的細(xì)度與顆粒級(jí)配

砂的細(xì)度，是指不同粒徑的砂粒，混合在一起后的總體的粗細(xì)程度，按照粗細(xì)程度的不同可分為：粗砂、中砂、細(xì)砂（一）細(xì)集料FineAggregate1）砂的細(xì)度模數(shù)實(shí)驗(yàn)方法：篩分

1.篩孔徑尺寸：4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15㎜的標(biāo)準(zhǔn)篩

2.樣品重量：500g

3.計(jì)算各篩上的分計(jì)篩余百分率αi及累計(jì)篩余百分率βi4.752.361.180.600.300.15β1=α1分計(jì)篩余αi%累計(jì)篩余βi%篩余量/gm1m2m3m4m5m6α1α2α3α4α5α6β2=β1+α2β3=β2+α3β4=β3+α4β5=β4+α5β6=β5+α64.752.361.180.600.300.15β1=α1分計(jì)篩余αi%累計(jì)篩余βi%篩余量/gm1m2m3m4m5m6α1α2α3α4α5α6β2=β1+α2β3=β2+α3β4=β3+α4β5=β4+α5β6=β5+α6細(xì)度模數(shù)的計(jì)算公式為：μf＝3.7～3.１──粗砂；μf

＝３.0～2.3──為中砂，μf

＝2.2～1.6──細(xì)砂，μf

＝1.5～0.6──特細(xì)砂。建筑及道路混凝土優(yōu)先用中砂注：砂的細(xì)度模數(shù)無(wú)量綱2）砂的顆粒級(jí)配注：級(jí)配分區(qū)主要以0.6篩的累計(jì)篩余百分率劃分。砂的顆粒級(jí)配，即表示砂中大小顆粒的搭配情況。砂的級(jí)配區(qū)曲線III區(qū)Ⅱ區(qū)Ⅰ區(qū)2.砂的質(zhì)量要求砂中有害雜質(zhì)含量的規(guī)定（GB/T14684-2001）項(xiàng)目品質(zhì)要求（按質(zhì)量計(jì)）（%）I類(lèi)II類(lèi)III類(lèi)含泥量＜1.03.05.0泥塊含量0＜1.0＜2.0云母含量＜1.02.02.0輕物質(zhì)＜1.01.01.0有機(jī)物含量合格合格合格硫化物、硫酸鹽＜0.50.50.5氯化物＜0.010.020.06堅(jiān)固性質(zhì)量損失8810

注：1.砂中不應(yīng)含有活性氧化硅；

2.I類(lèi)砂用于C60以上的高強(qiáng)混凝土，II類(lèi)砂用于C30─C60普通混凝土，III類(lèi)砂用于低強(qiáng)度混凝土；

3.高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路及有抗凍要求的混凝土要用II級(jí)以上砂；

注：1.砂中不應(yīng)含有活性氧化硅；

2.I類(lèi)砂用于C60以上的高強(qiáng)混凝土，II類(lèi)砂用于C30─C60普通混凝土，III類(lèi)砂用于低強(qiáng)度混凝土；

3.高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路及有抗凍要求的混凝土要用II級(jí)以上砂；

1、最大粒徑、顆粒級(jí)配1）石子最大粒徑（Dmax）石子各粒級(jí)的公稱(chēng)上限粒徑稱(chēng)為這種石子的最大粒徑。最大粒徑的選用原則：

(1)混凝土強(qiáng)度；

(2)Dmax不大于構(gòu)件小斷面短邊長(zhǎng)度的１／４；

(3)Dmax不大于鋼筋最小凈距的３／４。

(4)攪拌機(jī)以及輸送管道等條件限制。（二）粗集料CoarseAggregate2）顆粒級(jí)配粗骨料的粒級(jí)：

2.36、4.75、9.5、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和90ｍｍ等十二種孔徑的方孔篩進(jìn)行篩分。

間斷級(jí)配──間斷級(jí)配是人為地剔除骨料中某些粒級(jí)顆粒，從而使骨料級(jí)配不連續(xù)。特點(diǎn)：空隙率小，節(jié)約水泥，顆粒粒徑相差較大，混凝土混合物容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，導(dǎo)致施工困難。

級(jí)配：骨料不同粒級(jí)顆粒之間的比例搭配。

連續(xù)級(jí)配──連續(xù)級(jí)配是石子粒級(jí)呈連續(xù)性，即顆粒由小到大，每級(jí)石子占一定比例。特點(diǎn)：混合料和易性好，不易發(fā)生離析現(xiàn)象。連續(xù)級(jí)配是工程上最常用的級(jí)配。注：建筑工程多用連續(xù)級(jí)配，交通工程多用間斷級(jí)配。2.針片狀顆粒含量

針狀顆粒：顆粒長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)平均粒徑的2.4倍；片狀顆粒：顆粒厚度小于該顆粒所屬粒級(jí)平均粒徑的0.4倍；針狀顆粒的影響：1.降低強(qiáng)度；2.影響工作性；C60及以上、泵送及自密實(shí)混凝土：針片狀＜10％C50─C30，針片狀顆粒＜15％C10～30,＜25％針狀顆粒的影響：1.降低強(qiáng)度；2.影響工作性；C60及以上、泵送及自密實(shí)混凝土：針片狀＜10％C50─C30，針片狀顆粒＜15％C10～30,＜25％3.泥及泥塊

粒徑小于0.08mm的粘土顆粒稱(chēng)為泥；泥及泥塊的影響：1）影響骨料與水泥石的粘結(jié)；2）收縮大；C30及以上，＜1％C30,＜2％4.粗骨料的強(qiáng)度及堅(jiān)固性（1）粗骨料的強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)：立方體強(qiáng)度，壓碎指標(biāo)巖石立方強(qiáng)度試驗(yàn):

用母巖制成50×50×50立方體，或直徑與高度均為50mm㎝的圓柱體；

注：試樣浸泡水中４８ｈ，飽和后試驗(yàn)

要求：巖石抗壓強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)之比，不應(yīng)低于1.5。1.稱(chēng)取粒徑9.5～19.0ｍｍ，質(zhì)量為ｍ0的骨料；2.石子裝入φ152㎜×120㎜的金屬圓桶內(nèi)；3.在試驗(yàn)機(jī)上3～5min施加荷載到200ｋＮ；4.再用孔徑為2.36ｍｍ的篩子篩除被壓碎的細(xì)粒，稱(chēng)取試樣的篩余量（m1），5.計(jì)算壓碎指標(biāo)試驗(yàn)：δa─壓碎指標(biāo)值，%；ｍ0─試樣質(zhì)量，g；m1─壓碎試驗(yàn)后試樣篩余量，g。（2）骨料的堅(jiān)固性堅(jiān)固性──是指在氣候、外力和其他物理力學(xué)因素作用（如凍融循環(huán)作用）下骨料抗碎裂的能力。堅(jiān)固性試驗(yàn)：用硫酸鈉溶液法檢驗(yàn)，試樣經(jīng)五次干濕循環(huán)后，其質(zhì)量損失應(yīng)不超過(guò)規(guī)范的規(guī)定。（2）骨料的堅(jiān)固性堅(jiān)固性──是指在氣候、外力和其他物理力學(xué)因素作用（如凍融循環(huán)作用）下骨料抗碎裂的能力。堅(jiān)固性試驗(yàn)：用硫酸鈉溶液法檢驗(yàn)，試樣經(jīng)五次干濕循環(huán)后，其質(zhì)量損失應(yīng)不超過(guò)規(guī)范的規(guī)定。水泥混凝土用粗骨料中有害雜質(zhì)的含量，應(yīng)符合GB/T14685-2001（JTGF30─2003）的規(guī)定項(xiàng)目指標(biāo)IIIIII壓碎指標(biāo)（％）

卵石1216（14）16碎石1020（15）30（20）含泥量（<0.08㎜）＜0.5%1.0%1.5%泥塊含量％＜00.5（0.2）0.7（0.5）針片狀顆粒含量％＜51525（20）SO3含量＜0.5%1%1%有機(jī)質(zhì)含量＜合格合格合格堅(jiān)固性質(zhì)量損失＜5%8%12%END楊浦大橋：1995年建成，主塔采用泵送混凝土施工，把C50高強(qiáng)混凝土泵送到208米的高度。金茂大廈：建成于1997年，號(hào)稱(chēng)中華第一樓，施工中采用FTA復(fù)合高效泵送劑，把C40混凝土一次泵送到382.5米高度。中央電視臺(tái)新址：荷蘭建筑師設(shè)計(jì)，建成于2008年，高234米。東海大橋，全長(zhǎng)約32.5公里，橋?qū)?1.5米，世界上最長(zhǎng)的跨海大橋，大量使用了抗腐蝕混凝土。結(jié)合梁和鋼斜拉橋——南浦橋三峽大壩，06年5月建成，歷時(shí)12年，全長(zhǎng)2309米，混凝土澆注量500-550萬(wàn)立