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项目五混凝土学习要求了解建筑材料的组成和结构，掌握建筑材料的密度、表观密度、体积密度、堆积密度、孔隙率和密实度、空隙率和填充率的概念与计算，理解材料与水有关的性质、与热有关的性质、力学性质及耐久性。任务5.1概述5.1.1什么是混凝土混凝土是以水泥为胶凝材料，与水和骨料按适当比例配合，拌制成拌和物，经浇筑、成型、硬化后得到的人造石材，是建筑工程中的一种主要建筑材料。任务5.1概述5.1.2混凝土的特点使用方便123价格低廉高强耐久任务5.1概述5.1.2混凝土的特点546性能可以调整对环保有利混凝土自重大，抗拉强度低。任务5.1概述5.1.3混凝土的分类按混凝土的功能与施工方法分类按体积密度大小分类按胶凝材料分类可分为水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、聚合物混凝土和沥青混凝土。•普通混凝土•重混凝土•轻混凝土•可分为防水混凝土、耐酸混凝土、耐热混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、喷射混凝土。任务5.1概述5.1.4混凝土的基本要求•和易性是指施工时便于浇筑振捣密实并能保证混凝土均匀性。•混凝土经养护达到规定龄期，应达到设计要求的强度等级。混凝土拌和物的和易性强度任务5.1概述5.1.4混凝土的基本要求•硬化后的混凝土，应具有与使用环境相适应的耐久性。•混凝土的各项材料的配合比经济合理，混凝土水泥用量少，成本低，能耗小，达到降低成本的作用。耐久性经济性任务5.2普通混凝土的组成材料普通混凝土是由水、水泥和骨料拌合，经硬化而成的人造石材。其中胶凝材料为水泥和水；水泥加水构成水泥浆。图5-1普通混凝土任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.1水泥配制混凝土时，一般选择常用的五大品种的水泥，因工程的要求还可以选择快硬水泥、高铝水泥，采用何种水泥往往由工程特点与所处的环境条件共同设计确定，见表5-1。任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.1水泥表5-1常用水泥选择表混凝土工程的特点或所处的环境条件优先选用可以选用不能选用普通混凝土在普通气候环境中的混凝土普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥—在干燥环境中的混凝土普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥在高湿度环境中或永远处在水下的混凝土矿渣硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥—厚大体积的混凝土矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥快硬硅酸盐水泥任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.1细骨料(砂)《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52—2006)对砂子的质量要求主要有以下几个方面：砂的颗粒级配和粗细程度泥和泥含量有害物质含量坚固性碱活性任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.1细骨料(砂)图5-2骨料颗粒组合示意图任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.1细骨料(砂)表5-2分计筛余和累计筛余的关系筛孔尺寸(mm)分计筛余(%)累计筛余(%)4.75alA1=al2.36a2A2=al+a21.18a3A3=al+a2+a30.600a4A4=al+a2+a3+a40.300a5A5=al+a2+a3+a4+a50.150a6A6=al+a2+a3+a4+a5+a6任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.1细骨料(砂)表5-3砂的颗粒级配区筛孔尺寸(mm)Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区9.500004.7510～010～010～02.3635～025～015～01.1865～3550～1025～00.60085～7170～4140～160.30095～8092～7085～550.150100～90100～90100～90任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.2粗骨料(碎石、卵石)依《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验办法》(JGJ53—92)，对其质量的要求主要有以下几点。颗粒形状及表面特征有害杂质含量强度骨料的含水状态最大粒径及颗粒级配骨料的体积稳定性任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.2粗骨料(碎石、卵石)表5-4碎石或卵石中有害杂质含量极限值项目质量指标≥C30混凝土C30含泥量(按质量计，%)≤1.0≤2.0泥块含量(按质量计，%)≤0.50≤0.70硫化物和硫酸盐含量折算为SO3(按质量计，%)1.0卵石中有机质含量(用比色法试验)前颜色不得深于标准色，如深于标准色，则应配制成混凝土进行强度对比试验，其抗压强度比应≥0.95针、片状颗粒含量(按质量计，%)≤15≤25任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.2粗骨料(碎石、卵石)表5-5普通混凝土用碎石和卵石的压碎指标岩石品种混凝土强度等级压碎指标值(%)水成岩C55～C40≤C35≤10≤16变质岩或深成的火成岩C55～C40≤C35≤12≤20火成岩C55～C40≤C35≤13≤30卵石C55～C40≤C35≤12≤16任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.2粗骨料(碎石、卵石)表5-6普通混凝土用碎石和卵石的针、片状颗粒含量要求混凝土强度等级≥C30C30变质岩或深成的火成岩≤15≤25注：(1)针状颗粒是指颗粒长度大于骨料平均粒径2.4倍者。(2)片状颗粒是指颗粒厚度小于骨料平均粒径0.4倍者。(3)平均粒径是指该粒级上、下限粒径的算术平均值。任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.2粗骨料(碎石、卵石)表5-7碎石或卵石的颗粒级配范围级配情况公称粒径(mm)累计筛分(按质量计，%)筛孔尺寸(圆孔筛)2.505.0010.016.020.025.031.540.050.063.080.0100连续粒级5～1095～10080～1000～150————————5～1695～10090～10030～600～100———————5～2095～10090～10040～70—0～100——————5～2595～10090～100—30～70—0～50—————5～31.595～10090～10070～90—15～45—0～50————5～40—95～10075～90—30～65——0～50———任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.2粗骨料(碎石、卵石)级配情况公称粒径(mm)累计筛分(按质量计，%)筛孔尺寸(圆孔筛)2.505.0010.016.020.025.031.540.050.063.080.0100单粒级10～20—95～10085～100—0～150——————16～31.5—95～100—85～100——0～100————20～40——95～100—80～100——0～100———31.5～63———95～100——95～10045～75—0～100—40～80————95～100——70～100—30～600～100表5-7碎石或卵石的颗粒级配范围任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.2粗骨料(碎石、卵石)表5-8碎石或卵石的坚固性指标混凝土所处的环境条件在硫化钠溶液中的循环次数循环后的质量损失(%)在严寒或寒冷地区室外使用，并经常处于潮湿或干湿交替状态的混凝土5≤8在其他条件下使用的混凝土5≤12任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.2骨料5.2.2.2粗骨料(碎石、卵石)图5-3骨料的含水状态(a)干燥状态；(b)气干状态；(c)饱和面干状态；(d)湿润状态任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.3混凝土拌制及养护用水水是混凝土的主要成分之一对混凝土用水的质量要求是4不影响混凝土的凝结和硬化；1235无损于混凝土强度发展及耐久性；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。任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.3混凝土拌制及养护用水表5-9水中物质含量限值(JGJ63—89)项目预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土pH值444不溶物(mg/L)200020005000可溶物(mg/L)2000500010000氯化物(以-计)(mg/L)50012003500硫酸盐(以计)(mg/L)60027002700硫化物(以计)(mg/L)100——任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.1外加剂的分类根据《混凝土外加剂的分类、命名与定义》(GB8075—2005)规定，混凝土外加剂按其主要功能分为4类：(1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂等。(2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.1外加剂的分类(3)改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。(4)改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂和着色剂等任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.2减水剂常用减水剂均属表面活性物质，是由亲水基因和憎水基因两个部分组成。图5-4水泥浆的絮凝结构图5-4水泥浆的絮凝结构任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.2减水剂图5-5减水剂的作用示意图任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.2减水剂减水剂的技术经济效果增加流动性节约水泥提高混凝土强度改善混凝土的耐久性任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.2减水剂木质素系减水剂萘磺酸盐系减水剂水溶性树脂减水剂目前常用的减水剂任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.3早强剂氯盐类早强剂有机胺类早强剂硫酸盐类早强剂早强剂分类任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.4缓凝剂缓凝剂是指能延缓混凝土凝结的时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。糖类，如糖蜜；羟基羧酸及其盐类，如柠檬酸、酒石酸；无机盐类，如锌盐、硼酸盐等。木质素磺酸盐类，如木钙、木钠；任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.5引气剂引气剂是指在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土拌合物离析，改善和易性，并能显著提高硬化混凝土的抗冻性、耐久性的外加剂。目前应用较多的引气剂为松香热聚物、松香皂和烷基苯磺酸盐等。任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.6防冻剂防冻剂是指在规定温度下，能显著降低混凝土的冰点，使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂。常用的防冻剂有氯盐类(氯化钙、氯化钠)、氯盐阻锈类(以氯盐与亚硝酸钠阻锈剂复合而成)、无氯盐类(以硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、乙酸钠或尿素复合而成)。任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.7速凝剂速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂主要有无机盐类和有机物两类。我国常用的速凝剂是无机盐类，主要型号有红星Ⅰ型、711型、728型、8604型等。任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.4外加剂5.2.4.8外加剂的选择和使用（1）•外加剂品种的选择（2）•外加剂的掺量的确定（3）•外加剂的掺加方法任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.5混凝土掺合料5.2.5.1混凝土掺合料的概念混凝土掺合料是指矿粉、粉煤灰，此外还有沸石粉、硅灰、钢纤维和化学纤维等相对代替等量水泥的一种掺料，所起的作用是增强混凝土的外观和强度。任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.5混凝土掺合料5.2.5.2混凝土掺合料的作用提高混凝土的密实度，提高抗冻、抗渗性能。增加混凝土的含灰量，提高流动性，可作泵送混凝土。配制高强度、高性能混凝土。任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.5混凝土掺合料5.2.5.3混凝土掺合料的种类粉煤灰矿渣粉任务5.2普通混凝土的组成材料5.2.5混凝土掺合料表5-10拌制混凝土和砂浆用粉煤灰的技术要求项目粉煤灰的种类技术要求Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级细度(方孔筛筛余)/%≤F类粉煤灰12.025.045.0C类粉煤灰需水量比/%≤F类粉煤灰95105115C类粉