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普通混凝土的基本组成材料

普通混凝土的基本组成材料:水泥浆(水泥、水)、骨料(砂子、石子)适量的掺合剂和外加剂。

水泥浆

润滑作用——与水形成水泥浆,赋予新拌混凝土以流动性

胶结作用——包裹在所有骨料表面,通过水泥浆的凝结硬化,将砂、石骨料胶结成整体,形成固体

骨料

廉价的填充材料,节省水泥用量

混凝土的骨架,减小收缩,抑制裂缝的扩展

传力作用

降低水化热

提供耐磨性

混凝土中的拌和水有两个作用:

供水泥的水化反应

赋予混凝土的和易性

剩余水留在混凝土的孔(空)隙中

使混凝土中产生孔隙

对防止塑性收缩裂缝与和易性有利

对渗透性、强度和耐久性不利

外加剂

化学外加剂:改善混凝土的性能

缓凝剂——使水泥浆凝结硬化速度减慢;

促凝剂——使水泥浆凝结硬化速度减慢;

减水剂——减少拌和需水量;

引气剂——在混凝土中引起封闭气孔;

矿物掺合料:减少水泥用量,改善混凝土性能

粉煤灰

矿渣

和易性:混凝土拌合物便于施工并能获得均匀、密实。是混凝土的一种综合性能,包括:流动性、粘聚性、保水性。

流动性:反映混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下流动的性能,取决于拌和物的稠度。

粘聚性:反映混凝土拌合物的抗离析、分层的性能。

保水性:指混凝土拌合物保持水分不易析出的能力。

和易性是一项综合评价混凝土拌合物施工性能的指标,包括流动性、粘聚性、保水性。

和易性用坍落度或维勃稠度定量指标,辅以粘聚性和保水性的定性观察,综合评价。

和易性影响到浇灌后混凝土的均匀密实性,从而影响硬化后混凝土性能。

和易性受下列因素影响:

水泥品种、细度与水泥用量;用水量与水灰比

骨料(颗粒特征、粒径与级配、砂率等) ;外加剂;温度与时间

措施:水泥浆的用量要合理水灰比砂率

种类:

❖按照组成有:有机质和无机质外加剂

➢有机质——表面活性物质

➢无机质——电解质盐类化合物

❖按照功能有:

➢改善和易性:减水剂、泵送剂、引气剂等;

➢调节凝结时间:速凝剂、缓凝剂、早强剂等;

➢减少塑性收缩:减缩剂、膨胀剂等;

➢提高耐久性:引气剂、阻锈剂、防水剂等;

➢其它:防冻剂、泡沫剂、消泡剂等。

外加剂的作用

➢改善混凝土拌合物的和易性;

➢加快或延缓凝结时间;

➢控制强度增长;

➢提高抗冻融、热开裂、碱-骨料膨胀、硫酸盐侵蚀和钢筋

锈蚀等作用下的耐久性;

➢节约水泥用量,降低成本;

➢减少放热速度,控制温升。

➢减水剂——功能上能在和易性不变时,减少单位用水量;或在单位用水量不变时,能改善和易性;或二者都具备又不改变含气量的外加剂。

➢组成特点:碳氢分子链上带有亲水性离子基团的表面活性物质。

➢种类:

➢减水效果

➢普通减水剂(也称塑化剂);

➢高效减水剂(也称超塑化剂)。

➢复合功能

➢早强减水剂;

➢缓凝减水剂;

➢引气减水剂。

)减水剂的组成与分子结构特点

❖减水剂都是表面活性剂,分子结构中含有亲水的离子基团和憎水基团。

减水剂的物理化学特征

❖可溶于水,能显著降低水的表面张力;

❖能吸附在固体表面,并在固体表面定向排列,形成表面吸附分子层,降低水-固界面张力。

减水剂的作用效果

通过吸附-分散、湿润-润滑等作用,能使水泥浆变稀、混凝土拌和流动性增大,从而,取得下列效果:

➢在保持用水量不变的条件下,增大坍落度,改善和易性,使混凝土易于浇注、成型密实;

➢在保持坍落度不变的条件下,减少用水量,降低水灰比(水胶比) ,提高混凝土强度和抗渗性;

➢在保持混凝土强度和和易性,在减少用水量的同时减少水泥用量。

➢由于水泥颗粒之间和水泥颗粒与水之间的的相互吸力,导致水泥颗粒在水中分散困

难,水泥颗粒容易相互粘聚形成絮凝结构,有10~30%的拌和水被包含在其中,从而降低了水泥浆的流动性。

当减水剂加入水泥浆中,减水剂分子吸附在水泥颗粒表面,作定向排列,组成了单分子或多分子吸附层,使水泥浆结构发生了的变化:

➢水泥颗粒表面带相同电荷,相互间的静电斥力使水泥颗粒易于分散;

➢减水剂分子链上的极性基团使水泥颗粒表面溶剂化层增厚,产生空间位阻,增加了水泥颗粒间的滑动能力,减少了粘滞性,增加润滑性;

➢水泥颗粒易于湿润,自动粘聚能力减弱,塑化能力增强。

引气剂能在混凝土拌和物中产生许多均匀分布的微小气泡(孔径为0.01~2mm),并在硬化后仍能稳定存在的外加剂。

❖组成特点:带有憎水基和亲水基的表面活性剂

❖物理化学特性:

➢可溶于水;

➢降低水的表面张力;

➢能吸附在气泡表面,使之稳定。

❖搅拌水可产生气泡,但很快消失,为什么?

水的表面张力是气泡不稳定!

❖水中加入引气剂后

➢水的表面张力降低,在搅拌过程中将空气引入而产生许多气泡;

➢通过吸附于气泡表面形成单分子膜,减小液-气界面能(表面张力),使气泡表面的液膜坚固不易破裂而稳定存在。

❖改善拌和物的和易性,减少用水量5%~9%,改善保水性,减少泌水性;

❖混凝土的抗渗性提高50%,抗冻标号提高3倍;

❖降低混凝土的强度,引入1%的空气,可使强度下降5~6%;

❖增大变形性,降低弹性模量,提高抗裂性和抗冲击性。

调节混凝土凝结时间的外加剂

❖早强剂

早强剂能加速新拌混凝土凝固,提高混凝土早期强度,而对后期强度无显著影响的外加剂称为早强剂。

❖防冻剂

在负温下使用的早强剂称为防冻剂或防冻早强剂,它能降低冰点,促使水泥水化放热反应,达到抵抗冰体膨胀的临界强度

❖速凝剂

能使水泥混凝土急速凝结硬化(1~5min内初凝,2~10min内终凝)的外加剂。

❖缓凝剂

能延缓水泥混凝土凝结硬化时间,并对后期强度无显著影响的外加剂❖早强剂的作用机理通过同离子效应,降低水泥水化物在水中的溶解度,促使水化物快速结晶沉淀;

❖形成结晶性很好、化学结合水量较大、且有一定膨胀性的不溶性复合盐水化物晶体,如氯铝酸钙、硫铝酸钙水化物,降低了孔隙率、加快了水泥浆结构的形成;

❖提高了水泥浆体的碱性,使水泥矿物的水化速度加快,如三乙醇胺;

❖速凝剂的作用机理使水泥生产时掺入的起调凝作用的石膏分解,从而使C3A迅速水化;

❖速凝剂中的组分与硫酸钙反应生成能促进水泥水化的化合物;

❖ 水溶性的铝酸盐能迅速促进水泥浆的凝结硬化。

❖ 缓凝剂的作用机理 缓凝剂分子吸附在水泥颗粒表面,屏蔽活性点,阻碍水泥的

水化;

❖ 能产生多元酸根离子吸附在金属离子上,阻碍水泥水化物的结晶沉淀,从而延缓了

水泥浆体结构的形成,使混凝土的凝结时间延缓几小时。

混凝土强度质量的评定

1)混凝土强度的波动规律

A.算术平均值:f cu = (1/n)∑f cu,i

式中:n —试验组数,( n ≮30);

f cu,i —第i 组试验值。

B.标准差(σ) :正态分布曲线上拐点至对称轴的垂直距离,可用以作为评定混凝土质量均匀性的一种指标。

σ = [∑(f cu,i -f cu )2/(n -1) ]1/2

混凝土强度的标准差(σ)随强度等级的提高而增大。

C. 变异系数(Cv )作为评定混凝土质量均匀性的指标:

C v = σ /f cu

Cv 值愈小,表示混凝土质量愈稳定;Cv 值大,则表示混凝土质量稳定性差。 混凝土强度保证率(P)

混凝土的强度保证率P (%)是指混凝土强度总体中,大于等于设计强度等级的概率,在混凝土强度正态分布曲线图中以阴影面积表示。低于设计强度等级(f cu ,k)的强度所出现的概率为不合格率。

混凝土配制强度

在施工中配制混凝土时,如果所配制混凝土的强度平均值( )等于设计强度(f cu,k),则由图5-19可知,这时混凝土强度保证率只有50%。因此,为了保证工程混凝土具有设计所要求的95%强度保证率,在进行混凝土配合比设计时,必须使混凝土的配制强度大于设计强度(f cu,k)。

硬化混凝土的变形性 硬化混凝土的变形来自两方面:环境因素(温、湿度变化)和外加荷载因素,因此有:

❖ 荷载作用下的变形

➢ 弹性变形 ➢ 非弹性变形

❖ 非荷载作用下的变形

➢ 收缩变形

➢ 膨胀变形

❖ 复合作用下的变形

➢ 徐变

❖ 混凝土配制强度可按下式换算(JGJ55-2000): f cu,0≥f cu,k +1.645σ 式中f cu,0——混凝土配制强度(MPa ) f cu,k ——设计的混凝土强度标准值(MPa ) σ ——混凝土强度标准差(MPa )

f cu,k

σ645

.10+≥k cu cu f f ,,

在干燥状态下,混凝土内部水的损失,而引起干缩变形,它与混凝土的组成、构件几何尺寸与形状、环境条件等有关;

在与外界隔绝的条件下,由于水泥水化会引起混凝土内部自干燥,而产生整体的自干缩变形;

骨料和水泥石是弹性体,而混凝土是弹塑性体或粘弹性体,在受压应力作用,既产生弹性变形,又产生塑性变形;

混凝土的弹性模量不是一个常数,工程应用中,一般用割线弹性模量作为设计依据,其大小取决于水泥石和骨料的弹性模量及其相对含量,以及界面状况;

在荷载长期作用下,混凝土会发生随时间增加的变形——徐变,干燥会使徐变增大;

在约束条件下,混凝土发生的各种变形,可引起开裂。

混凝土配合比设计分为四个阶段:初步配合比设计、基准配合比设计、实验室配合比设计、施工配合比设计。

(一)、初步配合比设计

1、确定试配强度:

确定初步水灰比(W/C):

确定用水量(m w0 ) :混凝土单位用水量参见表5-24和5-25。

计算水泥用量(C o ) :

m c0=m w0 /(W/C)

根据使用环境条件的耐久性要求,查表5-15规定的最小水泥用量。

▪最后取两值中大者确定为水泥用量。

5、确定砂率(βs):参见混凝土砂率选用表,表5-26。

▪计算砂石用量(m s0,m g0):(1)、质量法(体积密度法)

▪体积法假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对密实体积及拌合物中所含空气的体积之和

(二)、基准配合比设计——和易性调整

三)、实验室配合比设计——强度复核

(四)、施工配合比

(五)掺减水剂的混凝土配合比设计

在基准混凝土配合比的基础上加以调整,减水剂所占的重量和体积不计。

第八章建筑钢材

碳素结构钢

钢的牌号:

根据国标GB700-2006,碳素结构钢按照屈服强度分为Q195、Q215、Q235、Q255和Q275五个牌号,每个牌号又根据硫、磷等杂质含量(冲击韧性)分为A、B、C、D四个质量等级。

牌号的顺序:屈服强度字母Q、屈服强度数值、

质量等级(A、B、C、D)、

脱氧程度符号(F、b、Z、TZ)。

例如:Q235AF,表示屈服强度为235MPa,A级沸腾(F)碳素结构钢。

2)、钢牌号与性能的关系

钢牌号越大,钢的含碳量增加,强度与硬度增高,塑性和韧性降低,可焊性变差。

3)选用原则:应根据钢结构的工作条件、荷载类型、连接方式、环境温度与介质的腐蚀情况等综合因素选用。

❖8.4.1 冷加工

❖将钢材在其结晶温度以下的塑性变形加工称为冷加工,如在常温下进行冷拉、冷拔、冷轧等冷加工处理。

❖由于冷塑性变形引起强度增高而塑性和韧性降低的现象称为加工硬化,或形变硬化。

❖冷加工硬化原理:

钢材加工至塑性变形后,由于塑性变形区域内的晶粒产生相对滑移,使滑移面下的晶粒破碎,晶格歪扭,构成滑移面的凹凸不平,从而给使用中的变形造成附加阻力,提高了钢材对外力作用下重新滑移产生的抵抗力。

❖加工硬化的效果:

➢屈服强度提高

➢塑性和韧性降低

➢可焊性变坏

➢硬脆倾向增加等。

时效强化

❖将经过冷加工的钢筋,在常温下存放15~20天,或在100~120 C保持一定时间,其强度进一步提高,弹性模量基本恢复,这个过程称为时效处理。

❖时效强化原理:

由于溶于铁素体中的过饱和的氮和氧原子,随着时间的增长慢慢地以Fe4N和FeO 从铁素体中析出,形成渗碳体分布于晶体的滑移面或晶界面上,阻碍晶粒的滑移,增加抵抗塑性变形的能力,从而使钢材的强度和硬度增加、塑性和冲击韧性降低。

钢的分类

按冶炼时脱氧程度分类

❖(1)沸腾钢。炼钢时仅加入锰铁进行脱氧,则脱氧不完全。这种钢水浇入锭模时,会有大量的CO气体从钢水中外逸,引起钢水呈沸腾状,故称沸腾钢,代号为“F“。沸腾钢组织不够致密,成分不太均匀,硫、磷等杂质偏析较严重,故质量较差。

但因其成本低、产量高,故被广泛用于一般建筑工程。

❖(2)镇静钢。炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂,脱氧完全,且同时能起去硫作用。这种钢水铸锭时能平静地充满锭模并冷却凝固,故称镇静钢,代号为“Z”。镇静钢虽成本较高,但其组织致密,成分均匀,性能稳定,故质量好。适用于预应力混凝土等重要的结构工程。

❖(3)半镇静钢。脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间,为质量较好的钢,其代号为

“b”。

❖(4)特殊镇静钢。比镇静钢脱氧程度还要充分彻底的钢,故其质量最好,适用于特别重要的结构工程,代号为“TZ”。

. 按化学成分分类

(1)碳素钢。碳素钢的化学成分主要是铁,其次是碳,故也称铁一碳合金。其含碳量为0.02%~2.06%。此外尚含有极少量的硅、锰和微量的硫、磷等元素。碳素钢按含碳量又可分为:

❖低碳钢(含碳量小于0.25%)、

❖中碳钢(含碳量为0.25%~0.60%)

❖高碳钢(含碳量大于0.60%)

(2)合金钢。是指在炼钢过程中,有意识地加入一种或多种能改善钢材性能的合金元素而制得的钢种。常用合金元素有:硅、锰、钛、钒、铌、铬等。按合金元素总含量的不同,合金钢可分为

❖低合金钢(合金元素总含量小于5%)

❖中合金钢(合金元素总含量为5%~10%)

❖高合金钢(合金元素总含量大于10%)。

❖ 3. 按有害杂质含量分类

按钢中有害杂质磷(P)和硫(S)含量的多少,钢材可分为以下四类:(1)普通钢。磷含量不大于0.045%;硫含量不大于0.050%。

(2)优质钢。磷含量不大于0.035%;硫含量不大于0.035%。

(3)高级优质钢。磷含量不大于0.025%;硫含量不大于0.025%。

(4)特级优质钢。磷含量不大于0.025%;硫含量不大于0.015%。

❖4、按用途分类

(1)结构钢:低碳钢或中碳钢。

(2)工具钢:高碳钢。

(3)特殊钢:合金钢。

土木工程中,使用的

主要钢种:碳素结构钢;

优质碳素结构钢

低合金结构钢;

常用钢材:钢结构用型钢

钢筋混凝土结构用钢筋与钢丝。

8.3.1 力学性质

钢材的力学性能,即是指钢材在外力(载荷)作用时表现出来的性能,包括:强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。

1 强度

钢材抵抗变形或断裂的能力称为其强度,钢材的强度用拉伸试验测定。

强度指标根据其变形特点分下列几个:

❖弹性极限(σe)表示钢材保持弹性变形, 不产生塑性变形的最大应力, 是弹性零件的设计依据。

❖屈服强度(σs)表示钢材开始发生明显塑性变形的抗力,是钢结构设计的依据。

❖条件屈服强度 0.2 对于屈服现象不明显的硬钢,则规定以产生残余变形为0.2%时的应力。

❖极限强度(抗拉强度σb ) 表示金属受拉时所能承受的最大应力。

疲劳强度

❖在交变应力(动荷载)作用下,虽然钢构件所承受的应力低于材料的屈服点,但经过较长时间的工作而产生裂纹或突然发生完全断裂的过程,称为疲劳破坏。

❖材料承受的交变应力(σ)与材料断裂前承受交变应力的循环次数(N)之间的关系可用疲劳曲线来表示。

❖钢材承受的交变应力越大, 则断裂时应力循环次数N越少。当应力低于一定值时, 试样可以经受无限次周期循环而不破坏, 此应力值称为材料的疲劳极限(亦叫疲劳强度) 。

塑性

钢材在荷载作用下断裂前产生永久变形的能力称为钢材的塑性, 用伸长率和断面收缩率来表示。

❖伸长率(δ)在拉伸试验中, 试样拉断后, 标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。δ = [(L1—L0)/ L0] ×100%

❖断面收缩率(ψ)试样拉断后, 缩颈处截面积的最大缩减量与原横断面积的百分比称为断面收缩率。

ψ = [(A0—A1)/ A0] ×100%

❖伸长率和断面收缩率的值越大,钢材的塑性越大

冲击韧性

❖钢材抵抗冲击(动)荷载作用的能力,称为冲击韧性,采用夏比V形缺口试件,用一次摆锤冲击弯曲试验来测定。

❖测得试样冲击吸收功,用符号αk(J) 表示。用冲击吸收功除以试样缺口处截面积A, 即得到材料的冲击韧度a k。

❖a k (J/m2)值越大,表示冲断时吸收的功越多,钢材的冲击韧性越好。

❖随温度降低,钢材由韧性断裂转变为脆性断裂,使冲击值降低的现象称为冷脆性,与之对应的温度称为冷脆转变温度。

4硬度

钢材抵抗另一硬物体压入其内的能力叫硬度,即受压时抵抗局部塑性变形的能力。有布氏法(HB)和洛氏法(HR)两种方法测定。

1 冷弯性能

1)、定义:常温下钢材能承受较大的弯曲变形而不破坏的能力,衡量钢材的冷塑性变形能力,检验钢材缺陷的重要指标。

2)、评价指标:用不同弯曲角度α和不同弯心半径d相对于钢材厚度a的比值(d/a)表示;3)、试验方法:按一定的α角与d/a值进行冷弯,试件弯曲处的外拱面及两个侧面不出现裂缝和起层现象为合格。

2 焊接性能

焊接:把两块金属局部加热并使其接缝部分迅速呈熔融或半熔融状态,从而使之牢固地联接起来。

2)可焊性:钢材在焊接后,焊头联结的牢固程度和硬脆倾向大小的性能;

3)测量:将焊接的钢材试件进行拉伸试验,要求断裂处不在焊接点上。

4)影响因素:

化学成分(含碳量、S、P和气体杂质);

冶炼质量(镇静钢)

冷加工等。

❖如硫产生热脆性,使焊缝处产生硬脆及热裂纹。又如,含碳量超过0.3%,可焊性显著下降等。

钢的晶体组织与化学成分

1 钢的晶体组织

❖纯铁在不同温度下有不同的晶体结构:

❖钢中碳原子与铁原子的基本结合形式:

❖固溶体:一种元素溶于另一种元素中形成固体溶液

❖化合物:二种以上元素形成新的化合物,如Fe3C

❖机械混合物——固溶体和化合物的混合物

晶体组织对刚材性能的影响

钢的化学成分对钢材性质的影响

(1)、碳

决定钢材性能的最主要元素。当钢中含碳量在0.8%以下时,随着含碳量增加,钢的强度、硬度增加,塑性、韧性下降;当含碳量大于1%时,含碳量增加,强度反而下降;含碳量过高还会增加钢的冷脆性和时效敏感性,降低抗大气腐蚀性和可焊性。

(2)有益元素

❖1)硅(Si)钢筋钢中加入的主要合金元素,含量在1%以内时,大部分溶于铁素体中,能提高钢材的强度,对钢材的塑性、韧性影响不大。

❖2)锰(Mn)低合金钢中加入的主要合金元素,含量在1%以内时,大部分溶于铁素体中,能提高钢材的强度,对钢材的塑性、韧性影响不大。还可以起到脱硫脱氧作用,改善钢材的热加工性能。锰含量较高时,将显著降低钢的可焊性。当锰含量为11%-14%时,称为高锰钢,高锰钢具有较高的耐磨性。

(3)有害杂质

❖1)硫(S)硫在钢材中以FeS形式存在,是低熔点化合物,高温下在钢材内部产生裂纹,大大降低了可焊性和热加工性。

❖2)磷(P)磷是非常有害元素之一。冷脆性显著增加,可焊性显著降低。但钢材的强度、硬度提高。

❖3)氧(O)、氮(N)、氢(H)氧、氮和氢能部分溶于铁素体中,以化合物形式存在,降低钢材的韧性和可焊性。

混凝土课后习题答案

混凝土课后习题答案 混凝土课后习题答案 混凝土作为一种常见的建筑材料,广泛应用于建筑工程中。学习混凝土的相关 知识是建筑工程专业学生的必修课程之一。在学习过程中,课后习题是巩固知识、检验学习效果的重要环节。下面将为大家提供一些常见混凝土课后习题的 答案,希望对大家的学习有所帮助。 1. 混凝土的定义是什么? 答:混凝土是由水泥、砂、石料和水按一定比例配制而成的人造石材。 2. 混凝土的主要组成材料有哪些? 答:混凝土的主要组成材料包括水泥、砂、石料和水。 3. 混凝土的强度是由什么决定的? 答:混凝土的强度主要由水泥的含量、砂石料的质量和配合比等因素决定。 4. 混凝土的分类有哪些? 答:混凝土可以按用途分为普通混凝土、重力混凝土、轻质混凝土等;按材料 性质分为普通混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等。 5. 混凝土的施工工艺包括哪些步骤? 答:混凝土的施工工艺包括配料、搅拌、运输、浇筑、养护等步骤。 6. 混凝土的养护期是多久? 答:混凝土的养护期一般为28天,这段时间内需要进行适当的保湿和保温措施。 7. 混凝土的强度等级是如何确定的? 答:混凝土的强度等级根据设计要求和使用环境来确定,常见的强度等级有 C15、C20、C25等。

8. 混凝土的抗渗性能如何提高? 答:提高混凝土的抗渗性能可以采取控制水灰比、增加细骨料、使用防水剂等措施。 9. 混凝土的裂缝是如何形成的? 答:混凝土的裂缝形成主要是由于温度变化、干缩、荷载等原因引起的。10. 混凝土的使用寿命有多长? 答:混凝土的使用寿命取决于材料的质量、施工工艺和维护保养等因素,一般可达50年以上。 以上是一些常见的混凝土课后习题及其答案。通过学习混凝土的相关知识,我们可以更好地理解混凝土的特性和应用,提高在建筑工程中的实际操作能力。希望这些答案能够对大家的学习有所帮助,同时也希望大家能够在实践中不断探索和总结,提升自己的专业水平。

混凝土与砂浆基础知识教程

混凝土与砂浆基础知识教程 混凝土与砂浆是建筑材料课程的重点之一。主要介绍普通混凝土的组成材料,新拌混凝土的工作性及评定指标,混凝土外加剂及其作用原理和应用,硬化混凝土的力学性能、耐久性及其影响因素,混凝土配合比设计方法及混凝土质量控制等。此外,还简要介绍了其它品种混凝土及建筑砂浆的特性和用途。 第一节概述 一、混凝土( Concrete )的含义 凡由胶凝材料(胶结料)、粗细骨料和水及其它材料,按适当的比例配合、拌合配制并硬化而成的具有所需的形体、强度和耐久性的人造石材,叫做砼,如水泥混凝土、沥青混凝土等。 即:胶凝材料+粒状材料+水+其它外加材料(外加剂、混合材料)→硬化得人工石材 水泥砼(Cement Concrete)简称混凝土,是以水泥为胶凝材料,砂石为骨料拌制而成的混凝土,即:水泥+砂+石+水+外加剂(混合材料)→砼(混凝土)。 水泥混凝土是现代土木工程最主要的结构材料,本章主要介绍水泥混凝土。 二、混凝土的分类 最常用:普通水泥混凝土(Ordinary Cement Concrete) (一)按表观密度分类 1.重混凝土:为了屏蔽各种射线的辐射,采用各种高密度骨料配制的混凝土,表观密度> 2800kg/m3。骨料为钢屑、重晶石、铁矿石等重骨料,水泥为钡水泥、锶水泥等重水泥。又称防辐射混凝土,用于核能工厂的屏障结构材料。 2.普通混凝土:表观密度 2000~2800kg/m3,骨料为天然砂、石,密度一般多在2500kg/m3左右,简称砼,用于各种建筑的承重结构材料。 3.轻混凝土:表观密度<1950kg/m3,骨料为多孔轻质骨料,或无砂的大孔混凝土或不采用骨料而掺 入加气剂或泡沫剂形成的多孔结构混凝土。主要用作轻质结构(大跨度)材料和隔热保温材料。 (二)按用途分类 可分为结构砼(普通砼)、防水砼、耐热砼、耐酸砼、大体积砼、道路砼等。 (三)按所用胶凝材料分类 可分为水泥砼、石膏砼、沥青砼、聚合物砼、水玻璃混凝土等。 (四)按强度等级分 可分为低强度砼(fcu≤ 30MPa)、中强度砼( fcu= 30 ~60MPa)、高强度砼( fcu= 60~100MPa);超高强度砼( fcu> 100MPa)。 (五)按生产和施工方法分类 可分为普通浇筑砼、预拌砼、泵送砼、喷射砼、压力灌浆砼等。 三、混凝土的特点

混凝土基本知识

一普通混凝土的组成材料: 1 水泥:水泥品种的选择主要根据工程结构特点、工程所处环境及施工条件确定。如高温车间结构混凝土有耐热要求,一般宜选用耐热性好的矿渣水泥等等。现我司一般选用华润红水河P.O 42.5R水泥; 2 砂子:公称粒径在0.15~5.0mm之间的骨料称为细骨料,亦即砂。常用的细骨料有河砂、海砂、山砂和机制砂(有时也称为人工砂、加工砂)等。通常根据技术要求(细度,筛余值)分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。Ⅰ类用于强度等级大于C60的混凝土;Ⅱ类用于C30~C60的混凝土;Ⅲ类用于小于C30的混凝土。 3 石子:颗粒粒径大于5mm的骨料为粗骨料。混凝土工程中常用的粗骨料有碎石和卵石两大类。碎石为岩石(有时采用大块卵石,称为碎卵石)经破碎、筛分而得;卵石多为自然形成的河卵石经筛分而得。我司现用的是花岗岩碎石。 4 拌合用水:根据《混凝土拌合用水标准》(JGJ63—89)的规定,凡符合国家标准的生活饮用水,均可拌制各种混凝土。海水可拌制素混凝土,但不宜拌制有饰面要求的素混凝土,更不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。 5 外加剂:外加剂是指能有效改善混凝土某项或多项性能的一类材料,掺量一般≤水泥量的5%,却能显著改善混凝土的和易性、强度、耐久性或调节凝结时间及节约水泥。 二混凝土拌合物的技术性质: 新拌混凝土的和易性,也称工作性,是指拌合物易于搅拌、运输、浇捣成型,并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能。通常用流动性、粘聚性和保水性三项内容表示。流动性是指拌合物在自重或外力作用下产生流动的难易程度;粘聚性是指拌合物各组成材料之间不产生分层离析现象;保水性是指拌合物不产生严重的泌水现象。 混凝土拌合物和易性是一项极其复杂的综合指标,到目前为止全世界尚无能够全面反映混凝土和易性的测定方法,通常通过测定流动性,再辅以其他直观观察或经验综合评定混凝土和易性。流动性的测定方法有坍落度法、维勃稠度法、探针法、斜槽法、流出时间法和凯利球法等十多种,对普通混凝土而言,最常用的是坍落度法和维勃稠度法。 (1)坍落度法 将搅拌好的混凝土分三层装入坍落度筒中(见下图3-1a),每层插捣25次,抹平后垂直提起坍落度筒,混凝土则在自重作用下坍落,以坍落高度(单位mm)代表混凝土的流动性。坍落度越大,则流动性越好。 (3)坍落度的选择原则

混凝土组成材料之石子

混凝土组成材料之石子 普通混凝土所用的石子可分为碎石和卵石。由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的粒径大于5mm的岩石颗粒,称为碎石;由自然条件作用而形成的粒径大于5mm的岩石颗粒,称为卵石。 石子的技术要求 1.颗粒级配 碎石和卵石的颗粒级配,应符合表10-7的要求。

碎石或卵石的颗粒级配范围表10-7 注:公称粒级的上限为粒级的最大粒径。

单粒级宜用于组合成具有要求级配的连续级配,也可与连续级配混合使用,以改善其级配或配成较大粒度的连续级配。不宜用单一的单粒级配制混凝土。如必须单独使用,则应做技术经济分析,并通过试验证明不会发生离析或影响混凝土的质量。 2.石子质量要求(表10-8) 石子的质量要求表10-8 石子的验收、运输和堆放 1.验收 生产厂家和供货单位应提供产品合格证及质量检验报告。 使用单位在收货时应按同产地同规格分批验收。用大型工具(如火车、货船或汽车)运输的,以400m3或600t为一验收批,用小型工具(如马车、拖拉机等)运输的以200m3或300t为一验收批。不足上述者以一验收批论处。 每验收批至少应进行颗粒级配、含泥量、泥块含量及针、片状颗粒含量检验。对重要工程或特殊工程应根据工程要求增加检测项目。对其他指标的合格性有怀

疑时应予检验。当质量比较稳定、进料量又较大时,可定期检验。 当使用新产源的石子时,应由生产厂家或供货单位按质量要求进行全面检验。 石子的使用单位的质量检测报告内容应包括:委托单位、样品编号、工程名称、样品产地、类别、代表数量、检测依据、检测条件、检测项目、检测结果、结论等。 碎石或卵石的数量验收,可按重量计算,也可按体积计算。测定重量可用汽车地量衡称量或船舶吃水线为依据。测定体积可按车皮或船舷的容积为依据。用其他小型运输工具运输时,可按量方确定。 2.运输和堆放 碎石或卵石在运输、装卸和堆放过程中,应防止颗粒离析和混入杂质,并应按产地、种类和规格分别堆放。堆料高度不宜超过5m,但对单粒级或最大粒径不超过20mm的连续粒级,堆料高度可以增加到10m。

混凝土与砂浆的基本组成材料

混凝土与砂浆的基本组成材料 混凝土与砂浆是建筑工程中常用的材料,它们的基本组成材料包括水泥、砂子和骨料。混凝土由水泥、砂子和骨料按一定比例混合而成,砂浆则是由水泥和砂子按一定比例混合而成。这两种材料在建筑中起着重要的作用,下面将详细介绍混凝土与砂浆的基本组成材料。 一、水泥 水泥是混凝土与砂浆的主要胶凝材料,它能够与砂子和骨料反应生成坚固的结晶胶体,使混凝土与砂浆具有一定的强度和硬度。水泥通常是由石灰石、粘土等原材料经过煅烧、磨细等工艺制成的粉状物质。根据不同的用途和要求,水泥可以分为硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等多种类型。 二、砂子 砂子是混凝土与砂浆中的填充材料,它能够填充水泥和骨料之间的空隙,增加材料的密实性和强度。砂子通常是由天然河沙、人工制砂等原材料经过筛分、洗净等处理得到的。根据不同的用途和要求,砂子可以分为细砂、中砂、粗砂等多种规格。 三、骨料 骨料是混凝土与砂浆中的骨干材料,它能够增加材料的强度和耐久性。骨料通常是由石子、碎石等原材料经过筛分、洗净等处理得到

的。根据不同的用途和要求,骨料可以分为细骨料、中骨料、粗骨料等多种规格。 四、掺合料 掺合料是混凝土与砂浆中的辅助材料,它能够改善材料的性能和施工工艺。常用的掺合料有矿渣粉、粉煤灰、硅灰等。掺合料能够提高混凝土与砂浆的抗裂性、耐久性和工作性能,减少水泥用量,降低成本。 以上是混凝土与砂浆的基本组成材料的介绍。混凝土与砂浆的配合比例和施工工艺对于材料的性能和工程质量起着关键作用,需要根据具体的工程要求进行调整和控制。在施工过程中,还需要注意材料的质量检验和施工工艺的严格执行,以确保混凝土与砂浆的性能和工程质量达到设计要求。 混凝土与砂浆的基本组成材料包括水泥、砂子和骨料,掺合料是其辅助材料。水泥是胶凝材料,砂子和骨料是填充材料,掺合料是改性材料。混凝土与砂浆的配合比例和施工工艺对于材料的性能和工程质量至关重要。通过合理的配比和严格的施工,混凝土与砂浆能够满足不同工程的需求,确保工程质量和使用寿命。

混凝土知识

一、混凝土概述 (一)混凝土概念与分类 从广义上讲,由胶结材料、骨料和水(或不加水)按适当比例配合,拌合制成具有一定可塑性的混合物,经一定时间后硬化而成的人造石材叫做混凝土。其中的胶结材料可以是水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料,也可以是沥青、树脂等有机胶凝材料。工程中最常用的混凝土是由水泥、水和砂、石(粗、细骨料)为基本材料组成的水泥混凝土。其中水泥叫做胶凝材料,与水拌合后形成水泥浆,具有胶结作用,砂、石分别叫做粗细骨料,刚刚拌合、未硬化之前的物料叫做混凝土拌合物,硬化之后叫做混凝土。 混凝土的种类有很多,通常有以下分类方法和种类。 1.按表现密度分类 按照表观密度,混凝土可分为重混凝土、普通混凝土和轻混凝土。重混凝土表观密度超过2600kg/m3,主要用于防辐射混凝土,如核能工程的屏蔽结构、核废料容器等工程。普通混凝土是指表观密度在2000~2500kg/m3范围内的混凝土,是土木、建筑工程中普遍使用的混凝土,大量用做各种建筑物、结构物的承重材料。轻混凝土是指表观密度小于2000kg/m3的混凝土,采用轻骨料或多孔结构,具有保温隔热性能好、质量轻等特点,多用于保温或结构兼保温构件。 2.按用途分类 按照在工程中的用途或使用部位,混凝土可分为结构混凝土、防水混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、装饰混凝土、大体积混凝土、膨胀混凝土、防辐射混凝土、道路混凝土等。 3.按所用胶凝材料分类 按照所用胶凝材料的种类,混凝土可分为水泥混凝土,聚合物混凝土,树脂混凝土,石膏混凝土,沥青混凝土,水玻璃混凝土,硅酸盐混凝土等。 4.按生产和施工方法分类 按照搅拌(生产)方式,混凝土可分为预拌混凝土(也叫商品混凝土)和现场搅拌混凝土,预拌混凝土是在搅拌站集中搅拌,用专门的混凝土运输车运送到工地进行浇筑的混凝土,由于搅拌站专业性强,原材料波动性小,称量准确度高,所以混凝土的质量波动性小,故预拌混凝土的使用量越来越多。现场搅拌混凝土是将原材料直接运送到施工现场,在施工现场搅拌后直接浇筑,适用于工程量小、配比变化比较多的工程。按照施工方法分为泵送混凝土、喷射混凝土、压力灌浆混凝土、挤压混凝土、离心混凝土、真空吸水混凝土、碾压混凝土等。

混凝土品种分类标准

混凝土品种分类标准 一、前言 混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,其品种繁多,应用范围广泛。根据其组成和性质的不同,混凝土可以分为多种不同的品种。因此,建立混凝土品种分类标准,对于规范混凝土的应用和管理,具有重要的意义。 二、混凝土品种分类标准的制定 制定混凝土品种分类标准需要考虑以下因素: 1.混凝土的组成和性质; 2.混凝土的应用场合和要求; 3.混凝土的生产和施工技术。 综合考虑以上因素,建立混凝土品种分类标准应包括以下几个方面的内容: 1.按照材料组成分类 1.1 普通混凝土 普通混凝土是一种以水泥、砂、骨料为主要原料,掺入适量外加剂,

按照一定的配合比混合而成的混凝土。其强度等级一般为C15-C50。 1.2 高性能混凝土 高性能混凝土是一种以优质水泥、特种矿物掺合料、高强度骨料、高 性能外加剂等为主要原材料,按照一定的配合比混合而成的混凝土。 其强度等级一般为C50-C100。 1.3 超高性能混凝土 超高性能混凝土是一种以极细粉料、高强度骨料、高性能外加剂等为 主要原材料,按照一定的配合比混合而成的混凝土。其强度等级一般 为C100-C200。 2.按照用途分类 2.1 基础混凝土 基础混凝土是指用于建筑物基础、地基、地下室等承受荷载的混凝土。其强度等级一般为C15-C50。 2.2 结构混凝土 结构混凝土是指用于建筑物的结构构件、楼板、梁柱等的混凝土。其 强度等级一般为C30-C80。 2.3 预应力混凝土

预应力混凝土是指在混凝土中布置预应力钢筋,在混凝土早期强度较 低时对钢筋进行张拉,并使混凝土在内力作用下达到预先设计的预应 力状态,以提高混凝土抗拉性能的一种混凝土。其强度等级一般为 C30-C80。 2.4 轻质混凝土 轻质混凝土是指通过掺加轻质骨料(如聚苯颗粒、膨胀珍珠岩等)或 采用特殊生产工艺制成的混凝土。其密度一般小于2000kg/m³。 2.5 隔音混凝土 隔音混凝土是指通过掺加隔音材料或采用特殊生产工艺制成的混凝土,具有良好的隔音性能。其密度和强度等级不定,根据具体应用场合和 要求进行设计。 3.按照生产和施工工艺分类 3.1 普通混凝土 普通混凝土是采用传统的混凝土生产工艺和施工工艺制成的混凝土。 3.2 现浇混凝土 现浇混凝土是在施工现场进行混凝土浇筑的一种混凝土。其特点是现 场加工、现场浇筑、现场养护。

混凝土材料基本知识介绍

混凝土材料基本知识介绍! 一、混凝土 1、定义: 混凝土是由胶结料﹑粗细集料和水,按一定的比例配制,经搅拌﹑捣实成型﹑养护硬化而成的一种人造石材。一般所称的混凝土是指水泥混凝土。 预拌混凝土是指水泥、集料、水以及根据需要掺加的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例,在搅拌站经计量、拌制后出售的并采用运输车,在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物。 2、组成: 胶结材料﹑粗细骨料和水,必要时加入外加剂或掺合料。 (1)胶结材料:作用是把松散的骨料胶结成为整体,如水泥﹑石膏﹑沥青等。 (2)粗细骨料:主要起骨架作用承受外力,粗骨料如碎石、卵石、砾石等;细骨料如河砂﹑海砂﹑山砂、人工砂。

(3)水:一般是自来水,须满足《混凝土拌合用水标准》(JGJ63)。 (4)外加剂和掺合料:主要用于改善混凝土性能,节约材料,外加剂如减水剂﹑缓凝剂﹑膨胀剂等;掺合料如粉煤灰﹑矿渣﹑硅粉等。 3、分类: 大体上可分为两种:普通混凝土(水泥混凝土)和特种混凝土(如防水混凝土﹑耐热混凝土﹑水工混凝土等) 4、混凝土各种性能 (1)和易性:是表示混凝土施工性能的一个重要指标,一般用坍落度或工作度表示。和易性好,则容易振捣密实,成型后的混凝土质量也较好。 (2)坍落度:是指在一定的试验方法下混凝土自由坍落的数值。坍落度作为混凝土流动性的指标,坍落度大,表示流动性大,在泵送混凝土中对坍落度的要求较高。坍落度一般用mm作单位,精确到5mm。公司生产的混凝土坍落度一般在80~220mm。流动性混凝土是指拌合物的坍落度为100~150mm的混凝土,大流动性混凝土是指拌合物的坍落度≥160mm的混凝土。

建筑工程中常用的混凝土种类

建筑工程中常用的混凝土种类 混凝土是建筑工程中常用的一种材料,它由水泥、砂、石子和水等原 材料混合而成。根据混凝土的用途和特性不同,可以分为多种不同的 混凝土种类。下面将详细介绍建筑工程中常用的混凝土种类,包括其 特点、用途、配合比、强度等方面。 1. 普通混凝土 普通混凝土是建筑工程中最常用的一种混凝土种类。它主要由水泥、砂、石子和水等原材料混合而成,通常用于制作地板、路面、墙体等 部位。普通混凝土的配合比一般为水泥:砂:石子=1:2:3,强度等级 为C15-C30。普通混凝土的特点是材料价格低廉,制作过程简单,但 强度和耐久性较差,容易开裂和变形。 2. 高强度混凝土 高强度混凝土是一种高强度、高耐久性的混凝土,主要用于制作桥梁、高层建筑等重要部位。高强度混凝土的配合比和原材料比普通混凝土 更为严格和复杂,需要使用更高强度的水泥和更小的石子。高强度混 凝土的强度等级一般为C50-C80,其特点是强度高、抗震性好,但制 作难度和成本较高。

3. 防水混凝土 防水混凝土是一种能够有效防止水渗透的混凝土,主要用于水利工程、地下室、游泳池等需要防水的场所。防水混凝土的配合比和原材料需 要更为严格,通常需要添加防水剂和特殊的填料。防水混凝土的强度 等级一般为C20-C50,其特点是具有良好的防水性能和耐久性,但制 作难度较大,需要特殊的施工技术。 4. 隔热混凝土 隔热混凝土是一种能够有效隔热的混凝土,主要用于制作屋顶、墙体 等需要隔热的场所。隔热混凝土的配合比和原材料需要特殊设计,通 常需要添加隔热剂和特殊的填料。隔热混凝土的强度等级一般为C20- C50,其特点是具有良好的隔热性能和耐久性,但制作难度较大,需要特殊的施工技术。 5. 自流平混凝土 自流平混凝土是一种能够自行流动并自平的混凝土,主要用于制作大 面积的地板、地面、楼板等部位。自流平混凝土的配合比和原材料需 要特殊设计,通常需要添加特殊的流动剂和粘结剂。自流平混凝土的 强度等级一般为C20-C50,其特点是施工方便、表面光滑平整,但价

混凝土

混凝土 1.从广义上是如何定义混凝土的? 答:从广义上讲,混凝土是以胶凝材料、粗细骨料及其它外掺材料按适当比例拌制、成型、养护、硬化而成的人工石材。 2.混凝土可以从哪几方面进行分类? 答:混凝土的分类: 按胶凝材料不同,可分为水泥混凝土、沥青混凝土、水玻璃混凝土、聚合物混凝土等。 按体积密度不同,可分为特重混凝土、重混凝土、轻混凝土、特轻混凝土。 按性能特点不同,可分为抗渗混凝土、耐酸混凝土、耐热混凝土、高强混凝土、自密实混凝土等。 按施工方法分类,可分为现浇混凝土、预制混凝土、泵送混凝土、喷射混凝土等。 3.混凝土有哪些优点和缺点? 答:混凝土的优点主要反映在以下几个方面: (1)材料来源广泛 混凝土中占整个体积80%以上的砂、石料均就地取材,其资源丰富,有效降低了制作成本。 (2)性能可调整范围大 根据使用功能要求,改变混凝土的材料配合比例及施工工艺可在相当大的范围内对混凝土的强度、保温耐热性、耐久性及工艺性能进行调整。 (3)在硬化前有良好的塑性 拌合混凝土优良的可塑成型性,使混凝土可适应各种形状复杂的结构构件的施工要求。 (4)施工工艺简易、多变 混凝土既可简单进行人工浇筑。亦可根据不同的工程环境特点灵活采用泵送、喷射、水下等施工方法。 (5)可用钢筋增强

钢筋与混凝土虽为性能迥异的两种材料,但两者却有近乎相等的线胀系数,从而使它们可共同工作。弥补了混凝土抗拉强度低的缺点,扩大了其应用范围。 (6)有较高的强度和耐久性 近代高强混凝土的抗压强度可达100MPa以上,同时具备较高的抗渗、抗冻、抗腐蚀、抗碳化性,其耐久年限可达数百年以上。 混凝土的缺点: 自重大、养护周期长、导热系数较大、不耐高温、拆除废弃物再生利用性较差等缺点,随着混凝土新功能、新品种的不断开发,这些缺点正不断克服和改进。 4.混凝土应用的基本要求是什么? 答:混凝土应用的基本要求是: (1)要满足结构安全和施工不同阶段所需要的强度要求。 (2)要满足混凝土搅拌、浇筑、成型过程所需要的工作性要求。 (3)要满足设计和使用环境所需要的耐久性要求。 (4)要满足节约水泥,降低成本的经济性要求。 简单的说,就是要满足强度、工作性、耐久性和经济性的要求,这些要求也是混凝土配合比设计的基本目标。 5.普通混凝土是由哪四种基本组成材料,它们各起何作用? 答:水、水泥、砂(细骨料)、石子(粗骨料)是普通混凝土的四种基本组成材料。水和水泥形成水泥浆,在混凝土中赋予拌合混凝土以流动性;粘接粗、细骨料形成整体;填充骨料的间隙,提高密实度。砂和石子构成混凝土的骨架,有效抵抗水泥浆的干缩;砂石颗粒逐级填充,形成理想的密实状态,节约水泥浆的用量。 6.水泥的选用主要考虑哪些因素? 答:水泥的选用,主要考虑的是水泥的品种和强度等级。 水泥的品种应根据工程的特点和所处的环境气候条件,特别是应针对工程竣工后可能遇到的环境影响因素进行分析,并考虑当地水泥的供应情况作出选择,相关内容在第四章中已有阐述。

普通混凝土的基本组成材料

普通混凝土的基本组成材料:水泥浆(水泥、水)、骨料(砂子、石子)适量的掺合剂和外加剂。 1.水泥浆:1.润滑作用——与水形成水泥浆,赋予新拌混凝土以流动性 3.胶结作用——包裹在所有骨料表面,通过水泥浆的凝结硬化,将砂、石骨料胶结成整体,形成固体 2砂:砂按其产源可分天然砂、人工砂。由自然条件作用而形成的,粒径在5mm 以下的岩石颗粒,称为天然砂。天然砂可为河砂、湖砂、海砂和山砂。人工砂又分机制砂、混合砂。人工砂为经除土处理的机制砂、混合砂的统称。机制砂是由机械破碎、筛分制成的,粒径小于4.75mm的岩石颗粒,但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。混合砂是由机制砂和天然砂混合制成的砂。按砂的粒径可分为粗砂、中砂和细砂,目前是以细度模数来划分粗砂、中砂和细砂,习惯上仍用平均粒径来区分 3骨料:普通混凝土所用的石子可分为碎石和卵石。由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的粒径大于5mm的岩石颗粒,称为碎石;由自然条件作用而形成的粒径大于5mm的岩石颗粒,称为卵石 作用:1.廉价的填充材料,节省水泥用量混凝土的骨架 2.减小收缩,抑制裂缝的扩展3.传力作用4.降低水化热5.提供耐磨性 4水:一般符合国家标准的生活饮用水,可直接用于拌制各种混凝土。地表水和地下水首次使用前,应按有关标准进行检验后方可使用。海水可用于拌制素混凝土,但不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。有饰面要求的混凝土也不应用海水拌制。 作用:1.混凝土中的拌和水有两个作用:2.供水泥的水化反应3.赋予混凝土的和易性5.剩余水留在混凝土的孔(空)隙中5.使混凝土中产生孔隙6.对防止塑性收缩裂缝与和易性有利7.对渗透性、强度和耐久性不利 5.矿物掺合料,指以氧化硅、氧化铝为主要成分,在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土性能,且掺量不小于5%的具有火山灰活性的粉体材料。 矿物掺合料是混凝土的主要组成材料,它起着根本改变传统混凝土性能的作用。在高性能混凝土中加入较大量的磨细矿物掺合料,可以起到降低温升,改善工作性,增进后期强度,改善混凝土内部结构,提高耐久性,节约资源等作用。其中

混凝土基础知识完整版

混凝土基础知识完整教程 第一节概述 第二节普通混凝土的组成材料 第三节道路与桥梁工程用石料的技术性质 第四节普通混凝土的技术性质 第五节混凝土外加剂 第六节混凝土的质量检验和评定 第七节普通混凝土的配合比设计 第八节高强高性能混凝土 第九节粉煤灰混凝土 第十节轻混凝土 第十一节特种混凝土 附录:习题与复习思考题 第一节概述 一、混凝土的分类混凝土是指用胶凝材料将粗细骨料胶结成整体的复合固体材料的总称。混凝土的种类很多,分类方法也很多。(一)按表观密度分类 1.重混凝土。表观密度大于2600kg/m3的混凝土。常由重晶石和铁矿石配制而成。 2.普通混凝土。表观密度为1950~2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成,是土木工程中最常用的混凝土品种。 3.轻混凝土。表观密度小于

1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。(二)按胶凝材料的品种分类通常根据主要胶凝材料的品种,并以其名称命名,如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等等。有时也以加入的特种改性材料命名,如水泥混凝土中掺入钢纤维时,称为钢纤维混凝土;水泥混凝土中掺大量粉煤灰时则称为粉煤灰混凝土等等。(三)按使用功能和特性分类按使用部位、功能和特性通常可分为:结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等等。二、普通混凝土普通混凝土是指以水泥为胶凝材料,砂子和石子为骨料,经加水搅拌、浇筑成型、凝结固化成具有一定强度的“人工石材”,即水泥混凝土,是目前工程上最大量使用的混凝土品种。“混凝土”一词通常可简作“砼”。(一)普通混凝土的主要优点 1.原材料来源丰富。混凝土中约70%以上的材料是砂石料,属地方性材料,可就地取材,避免远距离运输,因而价格低廉。 2.施工方便。混凝土拌合物具有良好的流动性和可塑性,可根据工程需要浇筑成各种形状尺寸的构件及构筑物。既可现场浇筑成型,也可预制。 3.性能可根据需要设计调整。通过调整各组成材料的品种和数量,特别是掺入不同外加剂和掺合料,可获得不同施工和易性、强度、耐久性或具有特殊性能的混凝土,满足工程上的不同要求。 4.抗压强度高。混凝土的抗压强度一般在7.5~60MPa之间。当掺入高效减水剂和掺合料时,强度可达100MPa以上。而且,混凝土与钢筋具有良好的匹配性,浇筑成钢筋混凝土后,可以有效地改善抗拉强度低的缺陷,使混凝土能够应用于各种结构部位。 5.耐久性好。原材料选择正确、配比合理、施工养护良好的混凝土具有优异的抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性能,且对钢筋有保护作用,可保持混凝土结构长期使用性能稳定。(二)普通混凝土存在的主要缺点 1.自重大。1m3混凝土重约2400kg,故结构物自重较大,导致地基处理费用增加。 2.抗拉强度低,抗裂性差。混凝土的抗拉强度一般只有抗压强度的1/10~1/20,易开裂。 3.收缩变形大。水泥水化凝结硬化引起的自身收缩和干燥收缩达500×10-6m/m以上,易产生混凝土收缩裂缝。(三)普通混凝土的基本要求 1.满足便于搅拌、运输和浇捣密实的施工和易性。 2. 满足设计要求的强度等级。 3.满足工程所处环境条件所必需的耐久性。 4.满足上述三项要求的前提下,最大限度地降低水泥用量,节约成本,即经济合理性。为了满足上述四项基本要求,就必须研究原材料性能,研究影响混凝土和易性、强度、耐久性、变形性能的主要因素;研究配合比设计原理、混凝土质量波动规律以及相关的检验评定标准等等。这也是本章的重点和紧紧围绕的中心。 第二节普通混凝土的组成材料 混凝土的性能在很大程度上取决于组成材料的性能。因此必须根据工程性质、设计要求和施工现场条件合理选择原料的品种、质量和用量。要做到合理选择原材料,则首先必须了解组成材料的性质、作用原理和质量要求。一、水泥(一)水泥品种的选择水泥品种的选择主要根据工程结构特点、工程所处环境及施工条件确定。如高温车间结构混凝土有耐热要求,一般宜选用耐热性好的矿渣水泥等等。详见第三章水泥。(二)水泥强度等级的选择水泥强度等级的选择原则为:混凝土设计强度等级越高,则水泥强度等级也宜越高;设计强度等级低,则水泥强度等级也相应低。例如:C40以下混凝土,一般选用强度等级32.5级;C45~C60混凝土一般选用42.5级,在采用高效减水剂等条件下也可选用32.5级;大于C60的高强混凝土,一般宜选用42.5级或更高强度等级的水泥;对于C15以下的混凝土,则宜选择强度等级为32.5级的水泥,并外掺粉煤灰等混合材料。目标是保证混凝土中有足够的水泥,既不过多,也不过少。因为水泥用量过多(低强水泥配制高强度混凝土),一方面成本增加。另一方面,混凝土收缩增大,对耐久性不利。水泥用量过少(高强水泥配制低强度混凝土),混凝土的粘聚性变差,不易获得均匀密实的混凝土,严重影响混凝土的耐久性。二、细骨料公称粒径在0.15~5.0mm之间的骨料称为细骨料,亦即砂。常用的细骨料有河砂、海砂、山砂和机制砂(有时也称为人工砂、加工砂)等。通常

普通混凝土的组成材料

水泥混凝土 混凝土是以胶凝材料、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺和料等组分的混合料经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料。由水泥、砂、石子、水、外加剂组成的叫普通混凝土。 一、混凝土的特点 1、混凝土的优点 混凝土材料在建筑工程中得到广泛应用是因为与其他材料相比且有许多优点: 1)材料来源广泛: 2)性能可调整范围大: 3)易于加工成型: 4)匹配性好,维修费用少。 2、混凝土的缺点 1)自重大,比强度小: 2)抗拉强度低,变形能力差而易产生裂缝: 3)硬化时间长,在施工中影响质量的因素较多,质量波动较大。 二、混凝土的应用与发展 随着科学技术的发展,混凝土的缺点下被逐渐克服。如采用轻质骨料可显著降低混凝土的自重,提高强度;掺入纤维或聚合物,可提高抗强度,大大降低混凝土的脆性;掺入减水剂、早强剂等外加剂,可显著缩短硬化时间,改善力学性能。 混凝土的技术性能也在不断的发展,高性能混凝土(HPC)将是今后混凝土的发展方向之一。高性能混凝土除了要求具有高强度(f cu≥60MPa)等级外,还必须具备良好的工作性、 体积稳定性和耐久性。 目前,我国发展高性能混凝土的主要途径主要有以下方面; 1)采用高性能的原料以及与其相适应的工艺。 2)采用多种复合途径提高混凝土的综合性能;可在基本组成材料之外加入其他有效材料,好高效减水剂、早强剂、缓凝剂、硅灰、优质粉煤灰、沸石粉等一种或多种复合的外加组分以调整各改善混凝土的浇筑性能及内部结构,综合提高混凝土的性能和质量。 3)从节约资源、能源,减少工业废料排放和保护自然环境的角度考虑,则要求混凝土及原材料的开发、生产,建筑施工作业等均应既能满足当代人的建设需要,又不危及后代人的延续生存环境,因此绿色高性能混凝土(GHPC)也将成为今后的发展方向。许多国家正在研究开发新技术混凝土,如灭菌、环境调色、变色、智能混凝土等,这些新的发展动态可以说明混凝土的潜力很大,混凝土技术与应用领域有待开拓。 三、对混凝土的基本要求 1)混凝土拌和物有一定的和易性,便于施工,并获得均匀密实的混凝土。 2)要满足结构安全所要求的强度,心承受荷载。 3)要有与工程环境相适应的耐久性。 4)在保证质量的前提下,尽量节省水泥,满足经济性的要求。

混凝土结构材料的物理力学性能

第二章混凝土结构材料的物理力学性能 2.1砼的物理力学性能 材料的力学性能指标包括:强度指标和变形性能指标。 本节内容 一、混凝土的组成结构 二、单向受力状态下的混凝土强度(重点) 三、复合受力状态下的混凝土强度 四、混凝土的变形性能 2.1.1 混凝土的组成结构 普通混凝土是由水泥、砂子和石子三种材料及水按一定配合比拌合,经过凝固硬化后做成的人工石材。 1、混凝土结构分为三种基本类型: 微观结构:即水泥石结构,由水泥凝胶、晶体骨架、未水化完的水泥颗粒和凝胶孔组成,其物理力学性能取决于水泥的化学—矿物成分、粉磨细度、水灰比和硬化条件 亚微观结构:即混凝土中的水泥砂浆结构;可看作以水泥石为基相、砂子为分散相的二组分体系,砂子和水泥石的结合面是薄弱面。对于水泥砂浆结构,除上述决定水泥石结构的因素外,砂浆配合比、砂的颗粒级配与矿物组成、砂粒形状、颗粒表面特性及砂中的杂质含量是重要控制因素 宏观结构:即砂浆和粗骨料两组分体系。 与亚微观结构有许多共同点,因为这时可以把水泥砂浆看作基相,粗骨料分布在砂浆中,砂浆与粗骨料的结合面也是薄弱面。 2、混凝土的内部结构特点 a)混凝土是一种复杂的多相复合材料。其组份中的砂、石、水泥胶块中的晶体、未水 化的水泥颗粒组成了混凝土中错综复杂的弹性骨架,主要用它来承受外力,并使混 凝土具有弹性变形的特点; b)水泥胶块中的凝胶、孔隙和结合界面初始微裂缝等,在外荷载作用下则使混凝土产 生塑性变形。 c)混凝土结构中的孔隙、界面微裂缝等先天缺陷,往往是混凝土受力破坏的起源,而 微裂缝在受荷时的发展对混凝土的力学性能起着极为重要的影响。 2.1.2、单向受力状态下的混凝土强度 用途:是进行钢筋混凝土结构构件强度分析、建立强度理论公式的重要依据。

混凝土产品说明书

预拌混凝土产品使用说明书 混凝土是一种胶粘状态的混合物。是由胶凝材料、骨料、外加剂和水等材料,按着国 《普通混凝土用砂、石质量及检验标准》JGJ52-2006、家标准《通用硅酸盐水泥》GB175-2007、 《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2013、《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011、《预拌混凝土》GB/T14902-2003、《混凝土质量控制标准》GB50164-2010和《混凝土强度检验评定标准》GB50107-2010进行严格的配合比设计、精确地计量、混合拌制而成。它是现代建筑不可缺少的建筑材料之一,随着社会的发展,混凝土在工业、农业、民用住宅等建筑领域得到了越来越广泛的应用。我站是本市房地产行业的龙头企业,我们将秉承质量第一,为用户服务的原则。以质量求信誉,以信誉求发展,竭诚为客户服务。 一.混凝土的组成材料: 1.水泥: 水泥是混凝土的主要组成材料,是混凝土强度的主要来源,它起着胶结固化其它材料的作用。按照国家标准GB175-2007的规定,水泥分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、火山灰质硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。我站使用的是42.5级普通硅酸盐水泥(即P.O42.5),它的主要性能指标如下: (1)强度:3天抗压强度≥17MPa、3天抗折强度≥3.5MPa、28天抗压强度≥42.5MPa、28天抗折强度≥6.5MPa。 (2)凝结时间:初凝≥45min,终凝≤600min. 2.粉煤灰: 粉煤灰是混凝土中的掺合料,起着改善混凝土的和易性,增加混凝 土的致密度的作用,我站使用的是蒲城电厂龙首牌II级粉煤灰,其 性能指标符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596-2017的技术

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