第四章混凝土混凝土的发展趋向(1)高性能混凝土(HPC)要求有高强度等级(fcu≥60Mpa)和良好的工作性、体积稳定性和耐久性。(2)绿色高性能混凝土(GHPC)从节约能源、资源,减少工业废料排放和保护自然环境角度考虑,要求混凝土及其原材料的开发、生产、建筑施工作业等既能满足建设需要,又不危及后代人的延续生存环境。(3)其它新技术混凝土灭菌、环境调节、变色、智能混凝土等。4.2集料集料定义:在混合料中起骨架和填充作用的粒料,包括碎石、砾石、冶金矿渣、砂等。集料分类(1)总分类:天然类、人工轧制类,另有工业冶金矿渣(经过加工或未加工的)。(2)根据粒径大小,分为粗集料和细集料。粗细集料粒径的界限(公路工程集料试验规程JTGE42-2005的定义)水泥混凝土4.75mm,沥青混合料2.36mm。大于或等于该尺寸的颗粒为粗集料,余为细集料。注意:对于沥青混合料配合比设计,不是这样定义的。岩石集料的技术要求只有满足了一定技术要求的集料才能确保相关混合料的各项性能,以粗细两种类型的集料分别提出各自的技术要求。见行业技术标准和规范。(1).粗集料的技术要求根据《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685-2001),将卵石和碎石等粗集料按技术要求分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类。(2).细集料的技术要求根据《建筑用砂》(GB/T14684-2001),将砂分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类。1.含泥量和泥块含量:存在于集料中或包裹在集料颗粒表面的泥土。1.妨碍集料与水泥(或沥青)间的粘结能力2.降低水泥的水化速度3.影响混合料的整体强度和耐久性。限制含量5.集料的级配:级配是指集料中各种粒径颗粒的搭配比例或分布情况。级配对水泥混凝土及沥青混合料的强度、稳定性及施工和易性有着显著的影响,级配设计也是水泥混凝土和沥青混合料配合比设计的重要组成部分。(1)筛分试验1)标准筛——统一规定筛孔规格及筛孔大小变化要求的套筛,由一组多个不同大小孔径的套筛组成。2003年颁布并实施的新一版《公路水泥混凝土路面施工技术规范》采用方孔筛标准。集料以方孔筛为标准,相应的筛孔尺寸依次为:90mm、75mm、63mm、53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm。采用标准套筛对集料进行过筛分析,以确定集料粗细颗粒的分布即级配就是所谓筛分试验。通过筛分试验,求得集料试样的级配参数。课本P61细集料筛分试验的计算示例筛孔孔径(mm)筛余质量(g)分计筛余百分率(%)累计筛余百分率(%)通过百分率(%)50001002.5801616841.251002036640.61052157430.31152380200.158016964筛底2041000总计500——|————(2).最大粒径:集料最大粒径和集料公称最大粒径~重要但又容易引起混淆的概念集料最大粒径:指集料100%都要求通过的最小标准筛筛孔尺寸。集料公称最大粒径:指集料可能全部通过或允许有少量不通过(一般容许筛余不超过10%)的最小标准筛筛孔尺寸。这两个定义涉及的粒径有着明显区别,通常集料公称最大粒径比最大粒径要小一个粒级。但在实际使用过程中、甚至在一些书本资料上也经常不加严格区别,容易引起混淆。实际工程中所指的最大粒径往往是指公称最大粒径,这一点在今后的应用中要加以区分。6.骨料的形状与表面特征(1)颗粒形状集料中的颗粒形状四种类型:蛋圆形、棱角形、针状、片状。理想的集料颗粒形状是带有棱角且接近方正的形状,扁平、薄片、细长状的颗粒不是理想的形状。针片状颗粒的定义(游标卡尺法):最大长度(或宽度)与最小厚度(或直径)之比大于3的颗粒。(2)表面特征集料表面特征指集料的粗糙程度和孔隙特征。表面粗糙的集料颗粒有较显著的摩阻力,同时也会影响集料的施工和易性;粗糙且有吸收水泥浆和沥青轻组分的孔隙特征的集料与结合料的粘结能力较强(?)。如考虑表面吸附与粘结,又当别论7.强度(课本)P66分层离析与泌水现象及其危害分层离析现象:粗集料从混凝土的水泥砂浆中分离出来的倾向,与拌合物的粘聚性有关。危害:分层离析将导致硬化后的混凝土产生蜂窝和麻面,影响均匀性。进而影响力学性能、耐久性等。泌水现象:混凝土中粗集料下沉、水分上升直到表面,这种现象叫泌水,与拌合物的保水性有关。危害:泌水导致混凝土中粗集料和水平钢筋下方形成水囊和水膜,降低集料或钢筋与水泥石的粘结力;表面还会形成酥松层等。坍落度试验——混凝土拌和物和易性的评定:(1)测出坍落度后,用捣棒轻轻敲击混凝土锥体的侧面,看它是否保持整体向下坍落或发生局部的突然崩落,由此判断其粘聚性是否合格;(2)观察混凝土锥体下方是否有水分析出,由此判断其保水性是否合格。(3)由此两方面观察和坍落度测量即可判断混凝土拌合物和易性是否合格。坍落度的选择原则:根据施工方法、结构条件和制品要求,并参考经验资料进行选择,在满足施工和结构条件的情况下,尽量选用较小的坍落度,以节约水泥,提高混凝土质量。课本