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1、读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,1,第五章 水泥混凝土CONCRETE,Part 2,第三节 水泥混凝土的骨料及拌和（养护）用水,四大组成材料：水泥、水、砂、石 混凝土的第5组分_外加剂（Admixture）混凝土的第6组分_掺合料,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,3,各自的作用：,砂、石骨料骨架作用（小颗粒填充大颗粒的空隙）水泥、水水泥浆硬化前：润滑作用（赋予混凝土流动性，便于施工）硬化后：胶结作用（将骨料胶结为整体，使混凝土产生强度）,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,5,一、细骨料（砂）（0.165mm）(Fine aggregate),天然砂：天然岩石风化而
2、成。（河砂、海砂、山砂、湖砂）人工砂：天然岩石轧碎而成。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,6,（一）颗粒形状及表面特征,根据产源不同，天然砂可分为：河砂、湖砂：其颗粒圆滑，比较洁净，产源广；山砂：与河砂相比有棱角，表面粗糙，但含砂量和含有机杂质较多；淡化海砂：虽然有河砂的优点，但常混有贝壳碎片和含较多盐分。一般工程上多使用河砂，如使用山砂和海砂应按技术要求进行检验。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,7,砂按技术要求分为三类：,I类宜用于强度等级C60的混凝土II类宜用于强度等级C30C60的混凝土及有抗冻抗渗或其他要求的混凝土；III类宜用于强度等级C30的混凝土和建筑砂浆
3、,（二）有害杂质,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,9,此外：,砂中不应含有活性氧化硅，因为砂中含有的活性氧化硅，能与水泥中的碱分（2及2）起作用，产生碱骨料反应，使混凝土发生膨胀开裂。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,10,（三）砂的粗细程度及颗粒级配(Gradation),粗细程度指不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度。颗粒级配是指砂中不同粒径颗粒的组配情况。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,11,1)测定方法：筛析法,用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。标准筛：孔径（净尺寸）为9.50、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15
4、,细度模数的计算公式为：,式中ai-分计筛余百分率，即该号筛的筛余量除以试样总量；i-累计筛余百分率，即该号筛与大于该号各筛分计筛余百分率之和。,细度模数愈大，表示砂愈粗；砂的细度模数范围一般为3.70.7，其中粗砂：3.7 3.，中砂：.02.3，细砂：2.21.6，特细砂：1.50.7。普通混凝土用砂的细度模数一般.在2.2 3.2之间较为适宜。,图5-1砂的1、2、3级配区曲线,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,17,例5-2某干砂500g的筛分结果如下表所列。试计算该砂的细度模数并评定其级配,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,20,当砂中含有较多的粗颗粒、适量的中粗颗粒
5、及少量的细颗粒时，砂的空隙率、总表面积均较小，级配较好。经济、和易性、密实性、强度均较好2区砂优先选用。1区砂较粗，应提高砂率、水泥用量，保证和易性，3区砂较细，应降低砂率，保证强度。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,21,（四）物理性质,1)视密度、堆积密度和空隙率应符合如下规定：表观密度大于2 500 kg/m3；松散堆积密度大于1 350 kg/m3；空隙率小于47。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,22,2)含水状态及饱和面干吸水率,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,23,骨料的饱和面干吸水率,骨料的几种含水状态如图52所示。,图52骨料的含水状态（）全干状
6、态，（）气干状态；（c）饱和面干状态（）湿润状态,骨料的含水状况：,绝干状态气干状态饱和面干状态润湿状态。骨料在饱和面干状态时的含水率，称为饱和面干吸水率。当拌制混凝土时，由于骨料含水量的不同，将影响混凝土的用水量和骨料用量。计算混凝土中各项材料的配合比时，一般以干燥骨料为基准，而一些大型水利工程常以饱和面干的骨料为准。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,25,3)坚固性,A.天然砂采用硫酸钠溶液法进行试验，砂样经5次循环后其质量损失应符合规定。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,26,B.人工砂采用压碎指标法进行试验，压碎指标应5-5小于规定。,读书使人充实 思考使人深邃 交
7、谈使人清醒,27,4)石粉含量（人工砂）,规定：6%12%。石粉少，粘聚性差；石粉过多，增大用水量，W/C变大，强度降低。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,28,二、粗骨料（卵石与碎石）(Coarse Aggregate),种类：卵石（砾石,Gravel）：河卵石、海卵石、山卵石碎石(Broken Stone)：天然岩石或大卵石破碎、筛分而成。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,29,（一）颗粒形状与表面特征,以接近立方体或球状为好，针片状颗粒含量要少。针状颗粒：长度大于平均粒径的2.4 倍或3倍片状颗粒：厚度小于平均粒径的0.4倍或1/3表面粗糙的骨料：和易性较差，但与胶结
8、料的粘结力较强；表面光滑的骨料：和易性较好，一般与胶结料的粘结力较差。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,30,骨料中针状颗粒含量，应符合规范中的规定,混凝土强度等级30 针片状颗粒15%C25C15 针片状颗粒25%C10 针片状颗粒40%,（二）有害杂质,与砂类似。碱活性骨料：对于重要工程的混凝土用石，先用岩相法检验出活性骨料的品种、类型、含量。活性二氧化硅：化学法或砂浆长度法碱硅酸盐反应，不合格，按下述规定。活性碳酸盐：岩石柱法碱碳酸盐反应不合格，弃用。规定：1）使用低碱水泥或掺用某些掺合料。2）当使用含钾、钠的外加剂时，必须进行专门的检验。,水泥混凝土用粗骨料中有害杂质的含量，
9、应符合GB/T14685-2001的规定，见表5-7,（三）最大粒径及颗粒级配,1.石子最大粒径（DM）石子各粒级的公称上限粒径称为这种石子的最大粒径。石子的最大粒径增大，则相同质量石子的总表面积减小，混凝土中包裹石子所需水泥浆体积减少，即混凝土用水量和水泥用量都可减少。在一定的范围内，石子最大粒径增大，可因用水量的减少提高混凝土的强度。,DM过大，由于骨料与水泥砂浆粘结面积下降等原因造成混凝土的强度下降。受结构和施工条件等方面的限制。根据我国钢筋混凝土施工规范规定：混凝土用粗骨料的最大粒径不得大于结构物最小断面的短边长度的；不得大于钢筋最小净距的。另外还受搅拌机以及输送管道等条件的限制。,粒
10、径越大越好？,（2）颗粒级配,粗骨料的级配原理和要求与细骨料基本相同。级配试验采用筛分法测定，即用2.36、4.75、9.5、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和90等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。,连续级配和间断级配,连续级配是石子粒级呈连续性，即颗粒由小到大，每级石子占一定比例。用连续级配的骨料配制的混凝土和易性较好，不易发生离析现象。间断级配空隙率小。由间断级配制成的混凝土，可以节约水泥。但容易产生离析现象，导致施工困难。连续级配是工程上最常用的级配。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,37,石子颗粒级配范围应符合规范要求。碎石、卵石的颗
11、粒级配规格见表5-8(P76表 5-8)。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,39,超径和逊径,超径不得大于5%；逊径不得大于10%。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,40,（四）物理力学性质,1.视密度、堆积密度及孔隙率应符合如下规定：表观密度大于2 500 kg/m3；松散堆积密度大于1 350 kg/m3；空隙率小于47。2.吸水率要求：视密度大，吸水率小。,3.强度,（1）母岩的立方体抗压强度碎石用母岩制成555 立方体，或直径与高度均为5的圆柱体试样，浸泡水中，待吸水饱和后进行抗压试验。石子抗压强度与设计要求的混凝土强度等级之比，不应低于1.5。火成岩80MPa变质
12、岩60MPa水成岩45MPa,(2)压碎指标,气干状态下1020的石子装入一定规格的金属圆桶内，加荷到200，卸荷后称取试样质量（0），再用孔径为2.36的筛子筛除被压碎的细粒，称取试样的筛余量（m1），用下式计算压碎指标：式中a-压碎指标值，%；0-试样质量，g；m1-压碎试验后试样的筛余量，g。压碎指标值越小，骨料的强度越高。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,43,表5-9压碎指标,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,44,3)坚固性,骨料的坚固性是指在气候、外力和其他物理力学因素作用（如冻融循环作用）下骨料抗碎裂的能力。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,45,四
13、、混凝土拌合及养护用水,按水源可分为：饮用水：可用地表水：须检验可用地下水：须检验可用海水：一般不用生活污水：不能用工业废水：不能用,对混凝土用水的质量要求：,不影响混凝土的凝结硬化；无损于混凝土强度发展和耐久性；不加快钢筋锈蚀；不引起预应力钢筋脆断；不污染混凝土表面。,读书使人充实 思考使人深邃 交谈使人清醒,47,注意事项：,污水、pH值小于4的酸性水、含硫酸盐（按SO2计）超过1的水均不能使用。当对水质有疑问时，可将该水与洁净水分别配制混凝土，做强度对比实验。凝结时间差不大于30分钟；强度比不小于90%。预应力钢筋混凝土结构，氯离子含量不大于350mg/l。缺乏淡水时，海水可拌制素混凝土，应加强强度检验。,
