土木工程材料與實訓（第三版）課件全套 易斌 1-課程介紹及緒論-項目九：瀝青的技術性質

《土木工程材料與實訓》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTraining課堂紀律課前：按時查閱教師發(fā)布的課前活動；課中：緊跟課堂進度、不做與課堂無關的事；課后：自覺回顧教學資料、完成線上作業(yè)。職教云-線上課堂：學習中遇到問題及時與老師溝通；實驗課上嚴禁打鬧嬉戲；做一個“自律、高效、認真、堅持”的人。線下課堂、實驗課：平時成績40%期中測驗10%期末考試（50%）總成績100%++=閉卷，課內考試平時成績=線上+線下線下：考勤+實驗+作業(yè)（報告）25%線上：（考勤+課堂活動+課后評價）25%PART01課程概述三問：What?Why?How?“工程材料”學什么?為什么學“工程材料”?怎么學好“工程材料”?（一）課程性質：專業(yè)基本素質課

材料科學工程材料是聯(lián)系“材料科學”與“土木工程”的橋梁工程材料土木工程（二）土木工程材料在土木工程建設中的地位和作用1.不可缺少的物質基礎2.直接影響工程質量（二）土木工程材料在土木工程建設中的地位和作用3.決定工程造價和經濟效益土木工程材料在土木工程中應用量巨大，材料費用在工程總造價中占40%-70％。選擇物優(yōu)價廉的材料，對降低工程造價具有重要意義。（二）土木工程材料在土木工程建設中的地位和作用4.新型材料的研制和發(fā)展促進結構和施工技術的進步

任何一個土木工程都由建筑、材料、結構、施工四個方面組成，其中材料決定了結構形式。每一次土木工程材料的重大突破，相應都會帶來土木工程技術的大飛躍。

主要工程材料：現(xiàn)澆鋼筋混凝土主要工程材料：細鋼管膜材料(聚四氟乙烯)主要工程材料：Q460鋼材（三）如何學好“土木工程材料”課程?1.課前預習和閱讀教材，善于提問2.課堂上認真學習、積極參與討論3.認真做好每次試驗與練習4.勤于分析思考與歸納總結

課程的重點主要就是三個方面：材料的結構，材料的性能以及材料的應用。(四)行業(yè)崗位質量負責人試驗員討論：什么是工程材料？工程材料是建造建筑物所用的各種材料及其制品，統(tǒng)稱為土木工程材料，或稱為建筑材料。1.你們知道哪些土木工程材料

？2.最古老的土木工程材料是哪些？3.什么是今天用量最大、用途最廣的土木工程材料？云南下關天生石橋廣西桂林踏步橋架木橋河北趙州石橋建于1300多年前（橋長約51m，凈跨37m）建造該橋的石材為青白色石灰?guī)r比意大利人建石拱橋晚400多年,但在主拱肋與橋面間設計“敞肩拱”，比外國早了1200多年本橋“敞肩拱”輕盈靈巧的結構設計、橋梁石材砌筑密實、橋梁的受力合理以及經久耐用，都表明了古代中國對石材的使用達到了很高的水平。山海關城山海關是歷史悠久的文化古城，是世界文化遺產——中國萬里長城的形象代表之一，是萬里長城的重要組成部分。周長約4公里，與長城相連，以城為關，城高14米，厚7米，有四座主要城門，多種防御建筑。所用土木工程材料：土、木材、石、磚，城樓上部采用木材建造，造型端莊精美；下部以及城墻，采用粘土、磚砌筑而成，堅固厚實密貼。城樓久經風雨侵蝕，仍保持完好。體現(xiàn)出古代中國對于木材、粘土、磚的利用和施工水平的高超。萬里長城萬里長城，中華民族的圖騰，世界八大奇跡之一，跨越2千年的歷史，經過很多的高山峻嶺。長城關外有關、城外有城，體現(xiàn)我國古代建筑工程的高度成就，表現(xiàn)我國古代勞動人民的聰明才智。工程材料：土、石、磚、石灰、木料。經歷十幾、二十個朝代的建設，人工運輸、砌筑，材料運輸量之浩大、工程之艱巨世所罕見。最古老的建筑材料天然石材天然植物：木材、茅草粘土及其制品動物的毛發(fā)與制膠等石灰鋼桁梁橋——武漢長江大橋“萬里長江第一橋”

結合梁和鋼斜拉橋——南浦大橋南浦大橋這是上海的南浦大橋，1991年12月1日竣工通車，總長8346米，主橋長846米，跨徑423米，通航凈高46米，橋下可通行5.5萬噸巨輪。它是目前世界上第四大雙塔雙索面斜拉橋，呈“H”形的主橋塔高150米，上有鄧小平同志親筆書寫的“南浦大橋”四個大字。主橋設有6條機動車道，橋面總寬為30.35米，兩側各設2米寬的人行道，在橋上可一覽浦江兩岸無限風光。南浦大橋是黃浦江的第一座大橋，使上海人圓了“一橋飛架浦江”的夢想。工程材料：采用鋼—砼結合梁，梁的下層采用工字鋼制成框架，上層澆筑鋼筋砼，兩層間用焊接進行連接。長距離、大跨度、高強度、大噸位是本橋的最大特點，對材料的力學要求高、施工技術的難度大，是我國橋梁建設的一個跨越，代表了我國現(xiàn)代橋梁施工技術的先進水平?，F(xiàn)代土木工程材料鋼材、混凝土鋼—混凝土復合材料磚—混凝土復合材料高分子及其復合材料CONTENTS課程目錄04項目三：氣硬性膠凝材料03項目二：天然石材02項目一：建筑材料的基本性質01緒論08項目七：鋼材07項目六：砂漿06項目五：混凝土05項目四：水泥10實驗1~1009項目八：瀝青三、土木工程材料的分類與發(fā)展1.土木工程材料的分類按化學組成分類有三大類：無機材料：金屬、非金屬有機材料：植物、高分子、瀝青復合材料：有機－無機金屬－非金屬工程材料無機材料

有機材料

復合材料

金屬材料

植物木材、竹材

高分子

塑料、涂料、膠粘劑、合成橡膠、油漆有機－無機聚合物砼、瀝青砼金屬－非金屬鋼筋砼、鋼纖維砼、非金屬材料

黑色金屬鋼、鐵、不銹鋼有色金屬鋁、銅、合金天然石材大理巖、花崗巖、石灰?guī)r

燒土制品磚、瓦、玻璃、陶瓷等膠凝材料石灰、石膏、水泥、水玻璃混凝土、砂漿普通砼、輕骨料砼、硅酸鹽制品砼砌塊、加氣砼、特種砼、水泥砂漿瀝青石油瀝青、煤瀝青、瀝青制品

金屬－有機輕金屬夾心板請問：根據(jù)圖片，分析鐵路建設過程使用了哪些工程材料？它們分別屬于哪一類？2.土木工程材料的發(fā)展歷程

發(fā)展歷程大致可分為三個階段：天然材料

人類最初直接從自然界中取材作為土木工程材料，如：土、石材、木材等。

人工材料

隨著人類文明和技術的進步，開始人工合成和制造各種土木工程材料，以滿足土木工程發(fā)展的需要。如：磚、瓦、陶瓷、玻璃、水泥、金屬、高分子材料、復合材料等復合材料

隨環(huán)境條件的變化而具有應變能力的材料：如：變色調光玻璃、可自修復混凝土、調溫、調濕墻體（面）材料、形狀記憶合金等。普通鋼筋砼材料自重大，每立方米重約2500kg，限制了建筑物向高層、大跨度方向進一步發(fā)展。目前，世界各國都在大力發(fā)展高強混凝土、加氣混凝土、輕骨料混凝土，空心磚、石膏板等材料，以適應土木工程發(fā)展的需要。

土木工程材料的生產能耗和建筑物使用能耗，占國家總能耗的20%—35%，研制和生產低能耗的新型節(jié)能土木工程材料，是構建節(jié)約型社會的需要。充分利用工業(yè)廢渣、生活廢渣、建筑垃圾等，例如，瀝青路面材料再生技術，是將需要翻修或者廢棄的舊瀝青混凝土路面，經過翻挖、回收、破碎、篩分，再添加適量的新骨料、新瀝青，重新拌合成為具有良好路用性能的再生瀝青混合料。1)輕質高強2)節(jié)約能源3)利用廢渣

3.土木工程材料的發(fā)展方向是指材料本身具有自我診斷和預告破壞、自我修復的功能，以及可重復利用性。指工程材料同時具有多種功能：承重、防水、隔熱保溫料、防護、裝飾、吸聲隔音等。建設現(xiàn)代“生態(tài)美“城市，要求生產材料的原料應盡可能少用天然資源。而這就要求工程建設中大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物，通過加工成環(huán)保和無污染的生態(tài)材料，再用之于工程實體中。6)綠色化4)智能化5)多功能化四、土木工程材料技術標準

各級標準均有相應的代號，其表示方法由標準名稱、標準代號、發(fā)布順序號和發(fā)布年號組成。例如：

《普通混凝土配合比設計規(guī)程》JGJ

55－2011標準名稱標準代號發(fā)布順序號發(fā)布年號國家及行業(yè)標準的相應代號

標準級別標準代號及名稱國家標準GB——國家標準；GBJ——建筑工程國家標準；GB/T——國家推薦性標準行業(yè)標準（部分）JGJ——建設部行業(yè)標準；JC——國家建材行業(yè)標準JT——交通部行業(yè)標準；YB——冶金部行業(yè)標準SD——水電部行業(yè)標準；LY——林業(yè)部行業(yè)標準JG——建工行業(yè)標準；SH——石化行業(yè)標準地方標準DB——地方標準DB/T——地方推薦性標準企業(yè)標準QB——企業(yè)標準哪一級的標準要求最嚴？請分析判斷哪一級的標準級別最高？標準有沖突時怎么辦？國家標準國家推薦性標準【課堂小結】1.課程介紹：實踐性強、綜合性強2.

材料可分為三大類：無機、有機、復合3.工程材料技術標準：國家標準、行業(yè)標準、地方標準、企業(yè)標準《土木工程材料與實訓》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTrainingCONTENTS課程目錄04項目三：混凝土03項目二：水泥02項目一：建筑材料的基本性質01緒論08實驗1~1007項目六：瀝青06項目五：鋼材05項目四：建筑砂漿項目1.材料的物理性質三、相關練習二、材料與水有關的性質一、材料與質量有關的性質

講述各種密度之前先來了解以下一個固體物質它的各種自然狀態(tài)下體積的關系

1.固體（實體）2.閉口孔隙3.開口孔隙

一、材料與質量有關的性質VV’V0′1.材料的體積組成含孔材料體積（舉例：混凝土）公式：材料＋孔體積

——材料自然狀態(tài)下的體積散粒狀材料的體積（舉例：碎石）公式：材料＋孔體積＋空隙體積

——材料堆積體積2.材料的密度、表觀密度和堆積密度（1）密度定義：材料在絕對密實狀態(tài)下單位體積的質量。單位g/cm3或kg/m3。測定方法：李氏瓶法、排水法、幾何法2.材料的密度、表觀密度和堆積密度（1）密度對近于絕對密實的材料：金屬、玻璃等。量測幾何體積－稱重－代入公式對有孔隙的材料：磚、混凝土、石材等。磨成細粉材料磨得越細，測得的密實體積數(shù)值就越精確。（2）表觀密度：材料在自然狀態(tài)（孔隙+實體）下單位體積的干質量。

兩種密度區(qū)別：m為材料的烘干質量；

v不同，可為實體體積，表觀體積

密度表觀密度若m為自然氣干質量，則稱為表觀密度。

(測試方法不同，獲得體積大小不同）（2）表觀密度測量對形狀規(guī)則的材料：磚、混凝土、石材。量測幾何體積－稱重－代入公式對形狀不規(guī)則的材料：砂、石子

測定方法：可用排液法測得（2）表觀密度2）測量對形狀規(guī)則的材料：磚、混凝土、石材。量測幾何體積－稱重－代入公式舉例：混凝土拌合物（2）表觀密度2）測量對形狀不規(guī)則的材料：砂、石子排水法舉例：干砂稱量干砂重量m記錄量筒中的水量V1將干砂放入量筒，記錄量筒讀數(shù)V2計算表觀密度ρ視頻1（砂表觀密度試驗）47

有一塊燒結普通磚，在吸水飽和狀態(tài)下重2900g，其絕干質量為2550g。磚的尺寸為240×115×53mm，經干燥并磨成細粉后取50g，用排水法測得絕對密實體積為18.62cm3。試計算該磚的密度、表觀密度。例題148解：密度：表觀密度：例題1解答（3）堆積密度1）定義：散粒狀材料在自然堆積狀態(tài)下（孔隙+實體+間隙）單位體積的質量。（3）堆積密度2）測量（用既定容積的容器測定）容器法：散粒材料裝入容器－量測體積－稱凈重－代入公式（3）堆積密度將容量筒內材料刮平，容量筒的容積即為材料堆積體積視頻2（細骨料堆積密度試驗）小結：密度、表觀密度、堆積密度之間是什么樣的關系呢？密度＞表觀密度＞堆積密度為什么呢？答：1、自然狀態(tài)下的體積＝絕對密實體積＋孔隙體積；2、堆積體積＝密實體積＋孔隙體積＋間隙體積。幾種密度的比較

在工程中，計算材料和構件的自重、材料的用量，以及計算配料、運輸臺班和堆放場地時，經常要用到材料的密度、表觀密度以及堆積密度等數(shù)據(jù)。

比較項目實際密度表觀密度堆積密度材料狀態(tài)絕對密實自然狀態(tài)堆積狀態(tài)材料體積VV0計算公式應用判斷材料性質用量計算、體積計算練習1

有一個2L的容器，自然堆滿碎石后，碎石重3.25kg；從中取出50g碎石磨細成粉，用排水法測定其體積，量筒初始刻度為300ml，放入石粉后刻度變?yōu)?22.5ml。求：（1）該碎石的堆積密度（2）該碎石的密度（4）密實度與孔隙率1）密實度定義：材料體積內被固體物質所充實的程度。反映材料的致密程度。用D表示。對于絕對密實材料，因ρ0=ρ，故密實度D=1或100%。對于大多數(shù)土木工程材料，因ρ0

＜ρ，故密實度D＜1或D＜100%（4）密實度與孔隙率2）孔隙率定義：指材料體積內，孔隙體積與總體積之比。用P表示。影響材料的：強度、吸水性、耐久性等如果材料處于干燥狀態(tài)：（5）填充率與空隙率1）填充率定義：指散粒材料在堆積體積中被其顆粒填充的程度。反映散粒材料堆積的致密程度。用D'表示。（5）填充率與空隙率2）空隙率散粒材料在某容器的堆積體積中，顆粒之間的空隙體積占總體積的比率。比較項目孔隙率空隙率適用場合個體材料內部堆積材料之間作用可判斷材料性質可進行材料用量計算計算公式孔隙率與空隙率的區(qū)別例題2已知某石子的密度為2.65g/cm3,表觀密度為2.61g/cm3,堆積密度為1685Kg/m3,試計算該石子的孔隙率和空隙率。

61解：孔隙率：空隙率：例題2解答二、材料與水有關的性質1.親水性與憎水性概念親水性材料θ≤90°混凝土、石材、陶瓷、磚憎水性材料θ＞90瀝青、油漆、塑料

1.親水性與憎水性材料的特征：

材料的親水性與憎水性主要取決于材料的組成與結構：有機材料（瀝青、塑料、油漆等）一般是憎水性，無機材料（砼、石、鋼筋等）都是親水性。

水在憎水性材料的表面有自動收縮成珠的趨勢，不能潤濕材料的表面。對工程防水有利。

水在親水性材料的表面是自動散開和鋪展，并自發(fā)地潤濕表面。二、材料與水有關的性質2.吸水性材料在水中吸收水分的性質。吸水性大小用吸水率表示。質量(Wm)吸水率：指材料吸水飽和時,吸收的水分重量占材料干燥時的百分率.

Wm=(mb–mg)/mg×100％二、材料與水有關的性質3.吸濕性材料在潮濕空氣中吸收水分的性質。吸濕性大小用含水率表示。Wh—材料含水率，%；mh—材料吸濕狀態(tài)下的重量，g；mg—材料干燥狀態(tài)下的重量，g。視頻3（細骨料含水率試驗）吸水率與含水率的區(qū)別比較項目吸水率含水率適用場合在水中吸收水分在空氣中吸收水分表示方法吸收水分的質量比或體積比吸收水分的質量比吸收水量達到飽和與空氣中水分平衡通常小于吸水率例題3

有一塊親水材料，經烘干后稱重，得到其質量為80g，在潮濕空氣中放置了3天后，稱其質量為86.2g；隨后將其放置于水中72小時，取出后擦干表面，稱得其質量為92g。求：該材料的含水率及吸水率68解：吸水率：含水率：例題3解答1、地下水沿材料毛細管上升，然后在空氣中揮發(fā)。2、解決問題的原理與辦法阻塞毛細通道，技術措施？對材料中的毛細管壁進行憎水處理創(chuàng)新思維？

1、為什么房屋一樓潮濕？

2、如何解決？密度、表觀密度、堆積密度親水性和憎水性吸水性和吸濕性本課小結謝謝！《土木工程材料與實訓》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTrainingCONTENTS課程目錄04項目三：氣硬性膠凝材料03項目二：天然石材02項目一：建筑材料的基本性質01緒論08項目七：鋼材07項目六：砂漿06項目五：混凝土05項目四：水泥10實驗1~1009項目八：瀝青一、天然巖石的分類名稱成巖情況主要品種火成巖（巖漿巖）熔融巖漿上升到地表附近或噴出地表，冷卻凝結而成巖?；◢弾r玄武巖輝綠巖沉積巖巖石風化后，再經搬運、沉積、膠結而成巖。砂巖石灰?guī)r變質巖巖石在高溫、高壓或化學的作用下，經變質而成巖大理巖片麻巖火成巖花崗巖花崗巖沉積巖沉積巖硅質沉積巖沉積巖----砂巖沉積巖----鐵質砂巖沉積巖----石灰質砂巖變質巖---大理巖變質巖---蛇紋巖變質巖方解石二、建筑中常用石材品種砌筑用石材拌合混凝土用石材裝飾用石材二、石材的主要技術性質1.表觀密度：分輕質、重質石材（1800kg/m3）2.砌筑用石材的強度強度指標：立方體抗壓強度（MPa）立方體試件：70×70×70mm（1組3個）強度等級：（7個）MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU203.硬度(刻)砌筑用石材一、主要品種（一）毛石：山體爆破直接得到的石塊。1.亂毛石：形狀不規(guī)則，主要用于砌筑基礎、勒腳、墻身、堤壩、擋土墻等；2.平毛石：亂毛石經粗略加工而成，主要用于砌筑基礎、墻身、勒腳、橋墩、涵洞等。亂毛石平毛石（二）料石（條石）：具有較規(guī)則六面體形的石塊。1.毛料石：外觀大致方正2.粗料石：高度和厚度都不小200mm3.細料石：經過細加工，外觀規(guī)則

主要用于砌筑基礎、墻身、踏步、地坪、紀念碑等。（一）砌筑用石材（二）拌合混凝土用石材卵石碎石（三）裝飾用石材品種性能應用天然大理石板材耐化學腐蝕和抗風化性能較差主要應用于室內裝飾天然花崗石板材強度高、耐磨、抗風化、耐腐蝕性能好用于室內、室外裝飾細面板材鏡面板材粗面板材青石裝飾板材屬于砂巖具有古建筑的獨特風格常用裝飾用石材的品種、性能及應用天然石材的應用舉例1.大理石裝飾板(室內)北京故宮-----大理石裝飾（漢白玉）2.天然花崗石裝飾板(室外)大理巖與花崗巖的區(qū)別比較項目成因紋路硬度成份使用環(huán)境大理巖變質巖，在高溫高壓和礦物質的混合作用下變質成有紋理或花紋，暖、柔3-5碳酸鹽室內花崗巖屬于火成巖，火山材料形成，如巖漿斑點，冷、硬更高硅酸鹽室外3.青石板材的應用4.色石子天然大理石、白云石、或花崗巖等破碎篩選加工色石子的應用人造大理石水磨石5.鐵路碎石道砟

碎石道砟按材質指標可分為特級道砟、一級道砟。道砟的適用范圍(1)高速鐵路道床應采用特級道砟。(石英巖、花崗巖)(2)1、Ⅱ級鐵路的碎石道床材料應采用一級道砟。(花崗巖、石灰?guī)r)

三、《鐵路碎石道砟》(TB/T2140-2008)和《鐵路碎石道砟試驗方法》(TB/T2328.1～2328.19)標準，砟場建場和生產質量管理均有嚴格的程序?？鼓ズ?、抗沖擊性能抗壓碎性能滲水性抗大氣腐蝕性穩(wěn)定性能1.三大類巖石：火成巖、沉積巖、變質巖2.建筑常用石材：1)砌筑用石材2)拌合混凝土用石材3)裝飾用石材4)

色石子5)道砟課堂小結謝謝！《土木工程材料與實訓》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTrainingCONTENTS課程目錄04項目三：氣硬性膠凝材料03項目二：天然石材02項目一：建筑材料的基本性質01緒論08項目七：鋼材07項目六：砂漿06項目五：混凝土05項目四：水泥10實驗1~1009項目八：瀝青復習舊課:1、膠凝材料的分類有哪些？2、完成職教云“測驗一”下列膠凝材料中，屬于水硬性膠凝材料的是（）。

A.石灰B.瀝青C.石膏D.水泥掌握：常用水泥的技術性質和應用

了解：水泥的凝結硬化過程、運輸、保管熟悉：通用硅酸鹽水泥其他品種水泥的性質和應用本單元教學目標水泥：水泥——粉末狀物質，加水拌成可塑性良好的漿體，經一系列物理化學作用后，不僅能在空氣中凝結硬化，而且能更好的在潮濕環(huán)境及水中硬化，保持和發(fā)展其強度。水硬性膠凝材料水泥什么是硅酸鹽水泥？1硅酸鹽水泥的生產2硅酸鹽水泥的凝結硬化3硅酸鹽水泥的組成？4硅酸鹽水泥應滿足哪些技術指標5主要內容水泥水泥水泥中的主要礦物硅酸鹽系水泥鋁酸鹽系水泥硫鋁酸鹽系水泥磷酸鹽系水泥硫鋁酸鈣硅酸鈣鋁酸鈣磷酸鈣鎂按用途和性質分類通用水泥專用水泥特性水泥硅酸鹽、普通硅酸鹽、礦渣硅酸鹽、火山灰硅酸鹽、粉煤灰硅酸鹽水泥等道路水泥、大壩水泥、砌筑水泥膨脹水泥、快硬水泥、白色水泥水泥的特性膨脹水泥快硬水泥低熱水泥抗腐蝕水泥硬化時膨脹硬化速度快水化熱低耐腐蝕性好水泥通用水泥硅酸鹽、普通硅酸鹽、礦渣硅酸鹽、火山灰硅酸鹽、粉煤灰硅酸鹽、復合水泥等防水混凝土——加固、接縫和防水工程低熱水泥——高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等快硬水泥——配置早強、高標號混凝土，適用于緊急搶修工程、低溫施工工程特性水泥水泥是當今產量與用量最大的土木工程材料！水泥及其砂漿、混凝土與纖維水泥等水泥基材料普遍用于各種土木工程和鋼筋混凝土結構！水泥的性能和正確選用對土木工程的功能與質量至關重要！水泥在土木工程中的重要作用硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、0%-5%石灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料——波特蘭水泥（Portland）P.ⅠP.ⅡⅠ型硅酸鹽水泥Ⅱ型硅酸鹽水泥不摻石灰石或?；郀t礦渣摻和料低于5%4.1硅酸鹽水泥什么是硅酸鹽水泥？1硅酸鹽水泥的生產2硅酸鹽水泥的凝結硬化3硅酸鹽水泥的組成？4硅酸鹽水泥應滿足哪些技術指標5主要內容水泥的礦物組成及其特性重點4.2硅酸鹽水泥的生產1、工藝流程兩磨一燒流程圖石灰石粘土鐵礦粉生料煤熟料石膏混合材料水泥按比例混合、磨細窯內煅燒（約1450℃）磨細1450~1500

C水泥生料煅燒回轉窯回轉窯尾水泥制造廠全貌水泥制造過程討論一4.2硅酸鹽水泥的生產2、硅酸鹽水泥的組成材料（1）水泥熟料（2）石膏（3）混合材料

作用：緩凝劑水泥熟料磨成細粉與水相遇后會很快凝結，無法施工。加入適量的石膏會延緩凝結時間，同時還有利于提高水泥早期強度、降低干縮變形等性能。4.2硅酸鹽水泥的生產2、硅酸鹽水泥的組成材料硅酸鹽水泥熟料礦物組成的反應特性礦物組成硅酸三鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸三鈣C3SC2SC3AC4AF含量%37~6015~377~15少10~18少水化速度較快慢快中水化熱中低高中強度高早期低后期高低中（抗折強度）耐化學侵蝕中良差優(yōu)干縮性中小大小投票一水泥顆粒宏觀形貌水泥熟料顆粒細觀形貌水泥熟料礦物微觀結構4.2硅酸鹽水泥的生產

注意：石灰石質原料富含煅燒水泥中反應：游離CaO和MgO潛在危害非常嚴重?。?！謝謝！《土木工程材料與實訓》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTrainingCONTENTS課程目錄04項目三：混凝土03項目二：水泥02項目一：建筑材料的基本性質01緒論08實驗1~1007項目六：瀝青06項目五：鋼材05項目四：建筑砂漿什么是硅酸鹽水泥？1硅酸鹽水泥的生產2硅酸鹽水泥的凝結硬化3硅酸鹽水泥的組成？4硅酸鹽水泥應滿足哪些技術指標5主要內容難點水化：物質由無水狀態(tài)變?yōu)橛兴疇顟B(tài)，由低含水變?yōu)楦吆?，統(tǒng)稱為水化。凝結：水泥加水拌和初期形成具有可塑性的漿體，然后逐漸變稠并失去可塑性的過程稱為凝結。硬化：漿體的強度逐漸提高并變成堅硬的石狀固體(水泥石)，這一過程稱為硬化。水泥的水化、凝結、硬化4.3硅酸鹽水泥的凝結、硬化

水泥+適量水拌合水泥漿體（可塑性、可流動）初凝開始失去塑性，稱為初凝終凝水化產物增多，形成致密網狀結構完全失去塑性，具有一定強度，稱為終凝水泥石水化產物繼續(xù)增多，強度增長并硬化，稱為水泥石水泥初凝水泥終凝水泥硬化水泥的凝結和硬化過程1-未水化水泥顆粒2-水3-水化硅酸鈣凝膠4-氫氧化鈣等晶體5-被凝膠包圍的水泥顆粒6-毛細孔初凝終凝可塑性加水水泥的硬化體是由凝膠、晶體、毛細孔和未水化的水泥顆粒組成水泥的熟料礦物組成及細度影響水泥凝結硬化的主要因素水灰比大明顯降低水泥的強度水灰比作為緩凝劑使用石膏的摻量溫度低于0℃，水化反應停止環(huán)境溫度、濕度28天內強度發(fā)展較快時間（齡期）外加劑的影響投票二謝謝！《土木工程材料與實訓》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTrainingCONTENTS課程目錄04項目三：氣硬性膠凝材料03項目二：天然石材02項目一：建筑材料的基本性質01緒論08項目七：鋼材07項目六：砂漿06項目五：混凝土05項目四：水泥10實驗1~1009項目八：瀝青復習舊課:1、硅酸鹽水泥的礦物組成有哪些？4.5硅酸鹽水泥的技術性質討論一什么是硅酸鹽水泥？1硅酸鹽水泥的生產2硅酸鹽水泥的凝結硬化3硅酸鹽水泥的組成？4硅酸鹽水泥應滿足哪些技術指標5重難點：硅酸鹽水泥的技術指標主要內容硅酸鹽水泥應滿足哪些技術性質《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007)1.化學指標不溶物和燒失量氯離子三氧化硫氧化鎂2.堿含量(選擇性指標)3.物理力學指標密度與堆積密度細度(選擇性指標)標準稠度用水量★凝結時間★體積安定性★強度★4.5硅酸鹽水泥的技術性質4.5硅酸鹽水泥的技術性質（1）不溶物（2）燒失量（3）氧化鎂（4）三氧化硫1、化學性質4.5硅酸鹽水泥的技術性質（1）密度與堆積密度2、物理力學性質密度

3.05~3.20，混凝土配合比計算時，一般取3.10g/cm3。堆積密度

1000~1600kg/m3，在工地計算水泥倉庫時，一般取1300kg/m3

。密度的測量方法

排液法，用煤油作為測量液體。

投票一4.5硅酸鹽水泥的技術性質（2）水泥細度2、物理力學性質1、定義細度是指水泥顆粒的粗細程度。2、規(guī)定細度原因水泥顆粒細度影響水化活性、凝結硬化速度、強度。4.5硅酸鹽水泥的技術性質（2）水泥細度2、物理力學性質3、技術要求1）比表面積單位質量物料所具有的總面積。單位是m2/kg硅酸鹽水泥的比表面積應不小于300m2/kg。2）0.08mm或0.045mm方孔篩的篩余量來表示4.5硅酸鹽水泥的技術性質（2）水泥細度2、物理力學性質3、技術要求0.08mm或0.045mm方孔篩的篩余量來表示0.08mm方孔篩余不大于10%或者45μm方孔篩余不大于30%手工篩析法負壓篩析法

測試一4.5硅酸鹽水泥的技術性質（3）標準稠度用水量2、物理力學性質定義：水泥凈漿達到標準稠度時所需拌和水量稱為標準稠度用水量硅酸鹽水泥標準稠度用水量在24％-33％之間。例：A水泥的標準稠度用水量為27%，B水泥的標準稠度用水量為30%。

投票二實驗資料補充：水泥標準稠度用水量的測定原理：凈漿對標準試桿（試錐）的沉入有一定的阻力。標準稠度凈漿：試桿沉入凈漿距底板為6mm±1mm時的水泥凈漿作為標準稠度。儀器與設備：凈漿攪拌機、標準法維卡儀4.5硅酸鹽水泥的技術性質實驗資料補充：水泥標準稠度用水量的測定視頻4.5硅酸鹽水泥的技術性質水泥凈漿離底5～7mm，達到標準稠度4.5硅酸鹽水泥的技術性質（4）凝結時間2、物理力學性質定義：水泥加水拌和起至水泥漿失去可塑性所需要的時間，稱為凝結時間初凝狀態(tài)：終凝狀態(tài)：水泥加水至水泥漿剛失去可塑性所需時間。初凝時間（≮45min）水泥加水至水泥漿完全失去可塑性所需時間。終凝時間（≯6.5h）（其他通用硅酸鹽水泥≯10h）規(guī)定凝結時間的原因？4.5硅酸鹽水泥的技術性質水泥凝結時間的測定基本原理：采用凝結時間測定儀（維卡儀）根據(jù)下沉深度判斷基本步驟：（1）配置水泥標準稠度凈漿（不固定水量法）

目的：準確的可比性！此時需水量稱為標準稠度用水量，P=水的量/水泥量（2）利用配制好的標準稠度凈漿根據(jù)下沉深度判斷是否達到凝結狀態(tài)。

實驗資料補充：水泥凝結時間的測定標準法維卡儀：測定凝結時間時取下試桿，用試針代替試桿。視頻4.5硅酸鹽水泥的技術性質水泥凝結時間的測定標準稠度水泥漿離底3～5mm為初凝圓弧形壓痕終凝4.5硅酸鹽水泥的技術性質視頻國標規(guī)定：凡初凝時間和終凝時間不符合規(guī)定的水泥為不合格品！注意！4.5硅酸鹽水泥的技術性質（5）安定性2、物理力學性質定義：水泥漿體硬化后體積變化的均勻性安定性不良原因分析：游離氧化鈣、游離氧化鎂過多；摻入石膏過多；水泥硬化漿體能保持一定形狀，不開裂，不變形，不潰散的性質。安定性良好：安定性不良：水泥硬化后產生不均勻的體積變化，即為體積安定性不良。安定性不良的原因？4.5硅酸鹽水泥的技術性質水泥安定性的測定基本原理：采用煮沸法加速CaO反應速度，根據(jù)硬化后水泥漿體體積變化情況加以判斷?；痉椒ǎ海?）試餅法（2）雷氏夾法（標準法）國標規(guī)定：凡安定性不符合規(guī)定的水泥為不合格品！注意！實驗資料補充：方法一：試餅法視頻方法二：雷氏夾法視頻4.5硅酸鹽水泥的技術性質4.5硅酸鹽水泥的技術性質2、物理力學性質（6）強度1）概念強度等級按3d和28d的抗壓和抗折強度劃分。通用硅酸鹽水泥的強度等級劃分（2）水泥膠砂制備ISO標準檢驗方法——分別測量抗壓強度和抗折強度。試件尺寸40

40

160膠砂配比水泥:標準砂:水=1:3:0.54.5硅酸鹽水泥的技術性質（3）強度檢測ISO標準檢驗方法——分別測量抗壓強度和抗折強度。將試件從水中取出，先進行抗折強度試驗，折斷后每截再進行抗壓強度試驗。100mm160mmP抗折強度試驗PP（3）強度檢測結果計算抗折強度以三個試件的平均值，抗壓強度以六個試件的平均值。抗折和抗壓強度記錄至0.1MPa,計算至0.1MPa100mm160mmP抗折強度試驗PP抗壓強度試驗表：硅酸鹽水泥各強度等級、各齡期的強度值/MPa強度等級抗壓強度抗折強度3d28d3d28d42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥42.5≥4.0≥6.552.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥52.5≥5.0≥7.062.5≥28.0≥62.5≥5.0≥8.062.5R≥32.0≥62.5≥5.5≥8.0國標規(guī)定：強度不符合規(guī)定的水泥為不合格品！注意！

討論三課堂練習：1、某些體積安定性不合格的水泥，在存放一段時間后變?yōu)楹细?，為什么?、經沸煮法認定為安定性合格的水泥，其安定性一定合格嗎？注意！安定性不良的水泥，會發(fā)生膨脹性裂紋使水泥制品或混凝土開裂、造成結構破壞。因此體積安定性不良的水泥，應判為不合格品，不得在工程中使用！

小結:水泥質量的判定1234技術性質凝結時間（初凝）不合格品（終凝）不合格品體積安定性不合格品不合格品或降低等級不符合要求

強度化學指標不合格品謝謝！《土木工程材料與實訓》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTrainingCONTENTS課程目錄04項目三：氣硬性膠凝材料03項目二：天然石材02項目一：建筑材料的基本性質01緒論08項目七：鋼材07項目六：砂漿06項目五：混凝土05項目四：水泥10實驗1~1009項目八：瀝青復習舊課:1、完成職教云測試一硅酸鹽水泥P.Ⅰ、PⅡ普通硅酸鹽水泥P.O礦渣硅酸鹽水泥P.S火山灰質硅酸鹽水泥P.P粉煤灰硅酸鹽水泥P.F復合硅酸鹽水泥P.C三、通用硅酸鹽水泥的其他品種重點：通用硅酸鹽水泥的主要性能難點：通用硅酸鹽水泥的應用三、通用硅酸鹽水泥的其他品種定義：凡在硅酸鹽水泥熟料中，摻入一定量的混合材料和適量的石膏共同磨細制成的水硬性膠凝材料。

摻入目的：改善水泥的性能；增加品種；調整水泥強度等級；提高產量；節(jié)約熟料，降低成本1、混合材料活性混合材料?；郀t礦渣火山灰混合材料粉煤灰混合材料粉煤灰、稻殼灰電鏡圖片1、混合材料非活性混合材料石灰石粉窯灰石灰石粉窯灰2、摻混合材的硅酸鹽水泥品種硅酸鹽水泥熟料＋石膏＋＋＋＋＋5~20%混合材普通硅酸鹽水泥20~70%礦渣礦渣硅酸鹽水泥20~40%火山灰20~40%粉煤灰粉煤灰硅酸鹽水泥20~50%兩種混合材復合硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥概念：普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥），代號P.O。5%＜活性混合材料摻加量≤20%，其中允許用不超過水泥質量8%的非活性混合材料或不超過水泥質量的5%的窯灰代替。(一)技術要求GB175-2007對普通水泥的技術要求如下：3.1普通硅酸鹽水泥（1）凝結時間

初凝時間不得早于45min，終凝時間不得大于10h。（2）強度和強度等級普通硅酸鹽水泥分4個強度等級，即：42.5、42.5R、52.5、52.5R（如表）普通水泥的其他技術性質要與硅酸鹽水泥相同。調查問卷一投票一普通硅酸鹽水泥的強度要求品種強度等級抗壓強度（MPa）抗折強度（MPa）3d28d3d28d普通硅酸鹽水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.0普通硅酸鹽水泥由于混合材料摻量較少，其性質與硅酸鹽水泥基本相同，略有差異，主要表現(xiàn)為：（1）早期強度略低（2）水化熱略低（3）耐腐蝕性稍好（4）耐熱性稍好（5）抗凍性、耐磨性、抗碳化性略差(二)普通硅酸鹽水泥的主要性能及應用應用：與硅酸鹽水泥基本相同，甚至在一些不能用硅酸鹽水泥的地方也可采用普通水泥。3.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥：簡稱礦渣水泥，由硅酸鹽水泥熟料和?；郀t礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。礦渣硅酸鹽水泥混合材料摻量20%~50%，A型，代號P.S.A混合材料摻量50%~70%，B型，代號P.S.B1、概念火山灰質硅酸鹽水泥：簡稱火山灰水泥，凡由硅酸鹽水泥熟料和火山灰質混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，代號P·P；混合材料的摻量20%~40%。3.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥：簡稱粉煤灰水泥，凡由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，代號P·F；混合材料的摻量20%~40%。3.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥3.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥2、技術要求三種水泥的細度要求80μm方孔篩，篩余量不得超過10%，或45μm方孔篩，篩余量不得超過30%

。凝結時間、體積安定性同普通水泥要求。（1）細度、凝結時間、體積安定性（2）氧化鎂、三氧化硫含量氧化鎂的含量應≤6%，若氧化鎂的含量＞6%，需進行壓蒸安定性檢驗并合格。礦渣硅酸鹽水泥中三氧化硫的含量應≤4%，火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥中三氧化硫的含量應≤3.5%。（3）強度等級這三種水泥的強度等級按3d、28d的抗壓強度和抗折強度來劃分，各強度等級水泥的各齡期的強度不得低于表中的數(shù)值。3.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥強度要求(GB175-2007)單位為MPa品種強度等級抗壓強度（MPa）抗折強度（MPa）3d28d3d28d礦渣硅酸鹽水泥火山灰質硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復合硅酸鹽水泥32.5≥10.0≥32.5≥2.5≥5.532.5R≥15.0≥3.542.5≥15.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥19.0≥4.052.5≥21.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥23.0≥4.53.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥上述三種水泥都是在硅酸鹽水泥熟料基礎上加入大量活性混合材料再加入適量石膏磨細制成，所加混合材料在化學組成和化學活性上基本相同，并且在加水調制后經歷了非常相似的水化過程，因而這三種水泥存在很多共性，但每種活性混合材料的本身又有性質和特征的差異，又使得三種水泥有各自的特性：3、特性與應用3.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥水化：分二步進行：首先熟料與水發(fā)生反應，生成的產物與硅酸鹽水泥相同，隨后是熟料礦物水化析出的氫氧化鈣和摻入水泥中的石膏分別作為堿性激發(fā)劑和硫酸鹽激發(fā)劑，與活性混合材料的活性成分發(fā)生二次水化反應，生成水化產物。三種水泥的共性：3.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥（1）凝結硬化速度慢：早期強度低，后期強度高（2）對溫度濕熱敏感性強：適合蒸養(yǎng)（3）耐腐蝕性好：可用于海港工程和水工大壩的建設（4）水化熱?。嚎捎糜诖篌w積混凝土，大型基礎和混凝土大壩等（5）耐熱性好（6）抗碳化能力差（7）礦渣水泥的保水性差、抗?jié)B性差、泌水通道較多、干縮較大、使用中嚴格控制用水量，加強早期養(yǎng)護。（8）抗凍性差：不宜用于冬季施工，特別不宜用于嚴寒地區(qū)水位經常變動的部位。礦渣硅酸鹽水泥：3.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥火山灰硅酸鹽水泥：（1）在干燥環(huán)境易產生裂縫：對于處于干燥環(huán)境中施工的工程，不宜火山灰質水泥。（2）抗凍性和耐磨性比礦渣水泥還要差（3）保水性好，抗?jié)B性高（4）摻入粘土質的火山灰水泥不抗硫酸鹽侵蝕3.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥：（1）干縮小，抗裂性高：由于粉煤灰呈球形顆粒，比表面積小，吸附水的能力小，標準稠度吸水量小，因而其干縮性較小，有些甚至比硅酸鹽水泥及普通水泥還小，因而抗裂性較好；（2）凝結硬化慢，早期強度低（3）色深3.2摻大量混合材料的硅酸鹽水泥復合硅酸鹽水泥概念：凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的活性混合材料或非活性混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為復合硅酸鹽水泥（簡稱復合水泥），代號P.C。復合硅酸鹽水泥的技術要求復合硅酸鹽水泥的技術性質耐腐蝕性好，水化熱小，抗?jié)B性好，早強。細度、凝結時間、強度、體積安定性的要求同火山灰硅酸鹽水泥。投票二4、水泥的選用四、水泥的選用水泥品種的選擇強度等級的選擇(一)按環(huán)境條件選擇水泥品種環(huán)境條件主要指工程所處的外部條件，包括環(huán)境的溫度、濕度及周圍所存在的侵蝕性介質的種類及數(shù)量。(二)按工程特點選擇水泥品種冬季施工、大體積混凝土、有早強或耐熱工程等。4、水泥的選用投票三5、水泥的儲存、運輸和保管（1）防水防潮水泥受潮后會產生水化作用，凝結成塊，影響水泥的正常使用，所以運輸和儲存時應保持干燥。（2）分類儲存不同品種、不同強度等級的水泥應分別存放，不可混雜。（3）儲存期不宜過長儲存期過長，由于空氣中的水汽、二氧化碳作用而降低水泥強度，一般儲存3個月后的強度降低10%~20%，因此，水泥存放期一般不超過3個月。使用過期水泥時必須經過試驗，并按試驗重新確定的強度等級使用。投票四總結：1、六種通用硅酸鹽水泥品種2、不同品種通用硅酸鹽水泥的技術性質3、水泥的選用謝謝！《土木工程材料與實訓》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTrainingCONTENTS課程目錄04項目三：氣硬性膠凝材料03項目二：天然石材02項目一：建筑材料的基本性質01緒論08項目七：鋼材07項目六：砂漿06項目五：混凝土05項目四：水泥10實驗1~1009項目八：瀝青CONTENTS目錄04混凝土外加劑03混凝士的技術性202混凝土的技術性101普通混凝土的組成材料06混凝土實驗室配合比05混凝土初步配合比設計項目五：混凝土砼:由膠凝材料、水、粗細骨料及必要時摻入的化學外加劑、摻合料，按適當比例配合，拌制成拌合物，經過膠凝材料凝結硬化后，形成具有一定強度和耐久性的人造石材。目前工程上使用最多的是普通混凝土:由水泥、水、砂、石子及必要時摻入的外加劑、摻合料組成，經拌制均勻、澆注成型、硬化后形成的人造石材。混凝土的定義：混凝土（砼）概述CementConcrete正在建設的三峽大壩三峽大壩水力工程CementConcrete葛洲壩水力工程CementConcrete地鐵CementConcrete香港青馬大橋CementConcrete預制混凝土結

構混凝土分類水泥砼石膏砼水玻璃砼瀝青砼一、按膠凝材料重砼：>2800kg/m3普通砼：2000~2800kg/m3輕砼：<2000kg/m3二、按表觀密度低強度砼<20MPa中強度砼20~60MPa高強度砼≥60MPa超高強度砼≥100MPa三、按強度優(yōu)點：抗壓強度高；耐久、耐火，維護費用低；就地取材，降低成本；拌合物具可塑性良好；與鋼筋結合良好。缺點：抗拉強度低；變形性能差；導熱系數(shù)大；表觀密度大；硬化較慢。二、混凝土的特點CONTENTS目錄04混凝土外加劑03混凝士的技術性2：強度、耐久性02混凝土的技術性1：和易性01普通混凝土的組成材料06混凝土實驗室配合比05混凝土初步配合比設計項目五：混凝土

普通砼由水泥、砂、石子、水以及必要時摻入的化學外加劑、摻合料組成。水泥+水=水泥漿水泥+水+細骨料=砂漿水泥+水+細骨料+粗骨料=混凝土第一節(jié)普通混凝土的組成材料第一節(jié)普通混凝土的組成材料

在混凝土硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予混凝土拌合物一定的流動性，便于施工。水泥漿硬化后，起膠結作用，把砂石骨料膠結在一起，成為堅硬的人造石材－砼，并產生力學強度。一、各組成材料的作用三、水泥

1、水泥品種的選擇在混凝土工程中最常用的水泥有：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥(簡稱普通水泥)、礦渣硅酸鹽水泥(又稱礦渣水泥)、火山灰質硅酸鹽水泥(又稱火山灰質水泥)和粉煤灰硅酸鹽水泥(又稱粉煤灰水泥)等五大水泥品種。水泥品種的選擇依據(jù)工程性質及所處的環(huán)境；施工條件；混凝土的強度等級。案例分析

施工隊使用火山灰水泥鋪筑路面。使用兩年后，表面露石，且有微裂縫。

對于水泥混凝土路面，水泥可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥。中等及輕交通的路面，也可以采用礦渣硅酸鹽水泥。三、水泥

2、水泥強度等級的選擇水泥強度等級的選擇，應當與混凝土的設計強度等級相適應。原則上是配制高強度等級的混凝土選用高強度等級水泥，低強度等級的混凝土選用低強度等級水泥，通常以水泥強度等級(MPa)的1.5~2倍為宜，對于高強度混凝土可取0.9~1.5倍。若用高強度等級水泥配制低強度等級混凝土，雖然滿足強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。若用低強度等級水泥配制高強度等級混凝土，滿足強度要求的水灰比會很小，其和易性難以滿足施工要求，也不可取。

廣西百色某車間單層磚房屋蓋采用預制空心板12m跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土大梁，10月開工，使用進場已4個多月并存放潮濕地方的水泥。次年1月4日拆完大梁底模板和支撐，下午房屋全部倒塌。工程實例分析

事故的主因是使用受潮水泥，且采用人工攪拌，無嚴格配合比。致使大梁混凝土在倒塌后用回彈儀測定平均抗壓強度僅5Mpa左右，有些地方竟測不出回彈值。此外振搗不實，配筋不足等問題。四、骨料（砂、石）對骨料要求主要有：有害雜質含量少具有良好的顆粒形狀，適宜的顆粒級配和細度；表面粗糙，與水泥粘結牢固性能穩(wěn)定、堅固耐久等。含泥量很大的骨料（一）細骨料(砂)定義：粒徑在0.16~4.75mm之間的巖石顆粒稱為細骨料。分類：天然砂—是由天然巖石經長期風化等自然條件作用而形成的。人工砂—是將天然巖石軋碎而成。其顆粒棱角多，較潔凈，但片狀顆粒及細粉含量較多，且成本較高，一般只在當?shù)厝狈μ烊簧霸磿r才采用人工砂。天然砂：河砂、湖砂、海砂、山砂河砂、湖砂和海砂由于長期受水流的沖刷作用，顆粒表面比較圓滑，比較潔凈，且產源較廣，但海砂中常含有貝殼碎片及可容鹽等有害雜質。山砂顆粒多具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有機質等有害雜質較多。天然砂按其技術要求分為為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。Ⅰ類用于強度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類用于C30～C60的混凝土；Ⅲ類用于小于C30的混凝土。（一）細骨料(砂)依據(jù)：《建筑用砂》GB/T14684-2011《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》(JGJ52－2006)對細骨料的質量要求：有害雜質含量砂的粗細程度——細度模數(shù)

砂的級配——級配曲線砂的堅固性（一）細骨料(砂)砂中有害雜質有：泥塊、草根、樹葉、樹枝、塑料、煤渣等雜物。還有云母、硫化物、硫酸鹽、氯鹽和有機質等。1、有害雜質含量砂中有害雜質含量限值項目質量指標≥C30＜C30含泥量（按質量計％）≤3.0≤5.0泥塊含量(按質量計％)≤1.0≤2.0云母含量(按質量計％)≤2.0輕物質含量(按質量計％)≤1.0硫化物和硫酸鹽含量≤0.5有機物含量(比色法試驗)合格2、砂的粗細程度和顆粒級配1、砂的粗細程度：指不同粒徑的砂粒，混合在一起后的總體的粗細程度。2、砂子通常分為：粗砂、中砂、細砂和特細砂等幾種。3、砂的顆粒級配定義：是指不同大小顆粒和數(shù)量比例的砂子的組合或搭配情況。在混凝土中，砂粒之間的空隙是由水泥漿所填充，為達到節(jié)約水泥和提高強度的目的，就應盡量減小砂粒之間的空隙。

從圖可看出：同樣粒徑的砂，空隙率最大;兩種粒徑的砂搭配起來，空隙率就減??；三種粒徑的砂搭配，空隙就更小。因此，要減小砂粒間的空隙，就必須有大小不同的顆粒搭配。3、砂的顆粒級配

砂的顆粒級配圖

顆粒級配和粗細程度的定量表示，砂的顆粒級配和粗細程度，常用篩分析的方法進行測定。用級配區(qū)表示砂的級配，用細度模數(shù)表示砂的粗細。稱量余留在各篩上的砂重，并計算出個篩上的分計篩余百分率（各篩上的篩余量占砂樣總重的百分率）a1、a2、a3、a4、a5、a6及累計篩余百分率（各篩和比該篩粗的所有分計篩余百分率之和）A1、A2、A3、A4、A5、A6。3、砂的顆粒級配

篩分析的方法一套孔徑（凈尺寸）為4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm的6個標準篩；將500g干砂試樣由粗到細依次過篩；3、砂的顆粒級配篩孔尺寸（mm）分計篩余（％）累計篩余（％）4.75a1A1=a12.36a2A2=a1+a21.18a3A3=a1+a2+a30.60a4A4=a1+a2+a3+a40.30a5A5=a1+a2+a3+a4+a50.15a6A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6累計篩余與分計篩余百分率關系

細度模數(shù)MX愈大，表示砂愈粗，普通混凝土用砂的細度模數(shù)范圍一般為3.7～0.7。

MX在3.1～3.7為粗砂；

MX在2.3～3.0為中砂；

MX在1.6～2.2為細砂；

砂的粗細程度用細度模數(shù)（MX）表示（精確至0.01），其計算公式為：3、砂的顆粒級配CementConcrete孔徑（mm）累計篩余（％）1區(qū)2區(qū)3區(qū)9.500004.7510～010～010～02.3635～525～015～01.1865～3550～1025～00.6085～7170～4140～160.3095～8092～7085～550.15100～90100～90100～90天然砂的級配區(qū)范圍

普通混凝土用砂的顆粒級配，應處于表中的任何一個級配區(qū)中，才符合級配要求。除4.75mm及0.60mm篩外，允許有部分超出分區(qū)界限，但其總量不應大于5％3、砂的顆粒級配

表篩分曲線圖

通過觀察所計算的砂的篩分曲線是否完全落在三個級配區(qū)的任一區(qū)內，即可判定該砂級配的合格性。同時也可根據(jù)篩分曲線偏區(qū)情況大致判斷砂的粗細程度，當篩分曲線偏向右下方時，表示砂較粗，篩分曲線偏向左上方時，表示砂較細。[例題]用500g烘干天然砂進行篩分試驗，其結果如表5.3所示。試分析該砂的粗細程度與顆粒級配。[解]計算細度模數(shù)Mx評定結果：將累計篩余百分率與表5.2作對照，或繪出級配曲線，此砂處于2區(qū)，級配良好;細度模數(shù)為2.66，屬中砂。配制混凝土時宜優(yōu)先選用Ⅱ區(qū)砂。當采用Ⅰ區(qū)砂時，應適當提高砂率，并保證足夠的水泥用量，以滿足混凝土的和易性；當采用Ⅲ區(qū)砂時，宜適當降低砂率，以滿足混凝土強度。砂的顆粒級配選擇3、砂的顆粒級配1.砂的顆粒級配區(qū)與細度模數(shù)的意義相同嗎？為什么？

答：不相同。顆粒級配區(qū)不能區(qū)別砂子的粗細程度的差別。2.細度模數(shù)相同，級配相同嗎？級配相同，細度模數(shù)相同嗎？

答：細度模數(shù)相同，級配不一定相同；但級配相同，細度模數(shù)一定相同。

定義：是指砂在氣候、環(huán)境或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力。按標準規(guī)定，用硫酸鈉溶液檢驗，砂樣經5次循環(huán)后其質量損失應符合下表的規(guī)定：CementConcrete混凝土所處環(huán)境條件循環(huán)后的質量損失（％）在嚴寒及寒冷地區(qū)室外使用并經常處于潮濕或干濕交替狀態(tài)≤8其它條件的混凝土≤10（《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》(GB/T14684－2011)）4、砂的堅固性定義：粒徑＞4.75mm的巖石顆粒分類：卵石（礫石）:是由天然巖石經自然條件長期作用而形成的,粒徑大于4.75mm的顆粒碎石:是由天然巖石經破碎、篩分而成，也可將大卵石軋碎、篩分而得。(二)粗骨料（GB/T14685—2001）

碎石→表面粗糙而且具有吸收水泥槳的孔隙特征，所以它與水泥石的粘結能力強；

卵石→表面光滑且少棱角，與水泥石的粘結能力較差，但混凝土拌合物的和易性較好。在相同條件下，碎石混凝土比卵石混凝土強度高10％左右。粗骨料中的有害雜質：粘土物質、石粉（<0.15mm）、硫化物、硫酸鹽、氯化物、有機質、針片狀顆粒、云母、風化顆粒、泥巖、活性骨料等。1、有害雜質含量的限值碎石或卵石中有害雜質含量限值項目質量指標ⅠⅡⅢ含泥量（以重量計，％）＜0.51.01.5硫化物及硫酸鹽含量（以SO3重量計，％）＜0.51.01.0有機質含量（用比色法試驗）＜合格合格合格泥塊含量（以質量計，％）＜00.50.7

壓碎指標檢驗：是將一定質量氣干狀態(tài)下粒徑10～20mm的石子，裝入一標準圓筒內，放在壓力機上在3～5min內均勻加荷達200kN，卸荷后稱取試樣重m0，然后用孔徑為2.36mm的篩，篩除被壓碎的細粒，再稱出剩余在篩上的試樣重m1，壓碎指標δa可按下式計算：2、力學性質

CementConcrete壓碎指標δa值愈小，表示粗骨料抵抗受壓破壞的能力越強。PP骨料顆粒壓碎強度試驗示意圖

粗骨料與細骨料一樣，也要求有良好的顆粒級配，以減少空隙率，增強密實性，從而可以節(jié)約水泥，保證混凝土的和易性及混凝土的強度。4、顆粒級配粗骨料的級配也是通過篩分試驗來確定，其標準篩的孔徑為：2.36、4.75、9.50、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53、63、75及90mm等十二個篩。

分計篩余百分率及累計篩余百分率的計算與砂相同。質量要求：不得影響混凝土的和易性及凝結；不得有損于混凝土強度及污染表面；不得降低混凝土的耐久性和腐蝕鋼筋。

五、混凝土用水《混凝土用水標準》（JGJ63－2006）

飲用水：可以直接使用。地表水、地下水、再生水：按標準規(guī)定檢驗合格后可使用。海水：可以拌制素混凝土；不得拌制鋼筋混凝土和預應力混凝土結構；對有飾面要求的混凝土，也不得采用海水拌制。工業(yè)廢水：經檢驗合格后可用于拌制混凝土生活污水：水質比較復雜，不能用于拌制混凝土。

某糖廠建宿舍，以自來水拌制混凝土，澆注后用曾裝食糖的麻袋覆蓋于混凝土表面，再淋水養(yǎng)護。后發(fā)現(xiàn)該水泥混凝土兩天仍未凝結，而水泥經檢驗無質量問題，請分析此異?，F(xiàn)象的原因。

由于養(yǎng)護水淋于曾裝食糖的麻袋，養(yǎng)護水已成糖水，而含糖份的水對水泥的凝結有抑制作用，故使混凝土凝結異常。

案例分析

小結普通混凝土的組成材料：水泥、水、砂、石子各組成材料的性質和指標各組成材料如何選擇

謝謝！《土木工程材料與實訓》配套課件CivilEngineeringMaterialsandPracticalTraining課前回顧：

1、混凝土的強度

（立方體抗壓強度、立方體抗壓強度標準值、強度等級、軸心抗壓強度、抗折強度）

2、混凝土變形性能

（荷載、非荷載作用下的變形）

3、混凝土耐久性

（抗凍性、抗?jié)B性及抗侵蝕性）CONTENTS目錄04混凝土外加劑03混凝士的技術性202混凝土的技術性101普通混凝土的組成材料06混凝土實驗室配合比05混凝土初步配合比設計項目五：混凝土1、定義混凝土外加劑：混凝土外加劑是混凝土中除膠凝材料、骨料、水和纖維組分以外,在混凝土拌制之前或拌制過程中加入的,用以改善新拌混凝土和(或)硬化混凝土性能，對人、生物及環(huán)境安全無有害影響的材料。以下簡稱外加劑。——《混凝土外加劑術語》（GB/T8075—2017）（一）砼外加劑的定義第四節(jié)混凝土外加劑【職教云1】2、摻量計算（一）砼外加劑的定義第四節(jié)混凝土外加劑外加劑質量=外加劑摻量/膠凝材料（包括水泥、摻和料）質量膨脹劑摻量=外加劑質量/（膠凝材料質量+膨脹劑質量）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑,如各種減水劑和泵送劑等;調節(jié)混凝土凝結時間、硬化過程的外加劑，如緩凝劑、早強劑、促凝劑和速凝劑等;改善混凝土耐久性的外加劑.如引氣劑、防水劑和阻銹劑等;改善混凝土其他性能的外加劑,如膨脹劑、防凍劑和著色劑等。1、混凝土外加劑按其主要使用功能分為:

（二）砼外加劑的分類第四節(jié)混凝土外加劑

定義：混凝土減水劑是在保證混凝土坍落度基本相同的條件下，能顯著減少拌合用水量的外加劑。

一般情況下，按減水率大小可將減水劑分為普通減水劑、高效減水劑和高性能減水劑。

1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑1、減水劑（1）實現(xiàn)混凝土的高流態(tài)（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑（2）降低用水量提高混凝土強度C60以上級別的混凝土的配制變得簡單超高性能混凝土得到迅速發(fā)展（3）降低用水量提高混凝土耐久性原來混凝土可以耐上千年1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑用水量多出現(xiàn)的問題（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）1、減水劑（4）保坍性

實現(xiàn)預拌混凝土長距離運輸，保證混凝土順利地運輸、泵送和澆筑工作。避免現(xiàn)場給混凝土二次加水，二次加水降低了混凝土強度及耐久性。避免現(xiàn)場澆水例如：在工地使用，上午隨著環(huán)境溫度的升高，坍落度很快損失，運到工地混凝土已經假凝，工人只好再次加水。給工程質量帶來隱患；下午和晚上，隨著環(huán)境溫度的降低，保坍能力越來越好。使混凝土整夜不凝固，大大延長了工作時間。ConcreteAdditives

沒加減水劑的水泥漿加減水劑后的水泥漿減水劑分散水泥的機理示意圖

1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑減水劑的作用效果根據(jù)使用條件不同，摻減水劑可以產生以下幾個方面的效果：在保持流動性及水泥用量不變的條件下，可以減少用水量，從而降低水灰比，使混凝土的強度及耐久性得到提高。在原配合比不變的條件下，可增大混凝土拌合物的流動性，且不致降低混凝土的強度。在保持流動性及水灰比不變的條件下，可以減少用水量及水泥用量，節(jié)約水泥。【職教云2、3】加10%水基準加0.1%減水劑1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013）第四節(jié)混凝土外加劑減水劑的常用品種木質素系減水劑萘系減水劑水溶性樹脂減水劑糖蜜類減水劑復合減水劑由于有緩凝作用，水化熱低，有利于水工大體積混凝土工程施工。適用：1、減水劑（三）常用外加劑的性能與選用（GB50119—2013