混凝土基础知识

青山站2010年技术培训教材

1 混凝土基础知识

混凝土的历史可以追溯到古老的年代。其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世纪20年代出现了波特兰水泥后，由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，特别是能耗较低，因而用途极为广泛。1861年钢筋混凝土得到了第一次的应用，首先建造的是水坝、管道和楼板。1875年，法国的一位园艺师蒙耶（1828～1906年）建成了世界上第一座钢筋混凝土桥。

20世纪初，有人发表了水灰比等学说，初步奠定了混凝土强度的理论基础。以后，相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土，各种混凝土外加剂也开始使用。60年代以来，广泛应用减水剂，并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土；高分子材料进入混凝土材料领域，出现了聚合物混凝土；多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。

第一章 混凝土

一、混凝土：

是由胶凝材料、状粒材料、水及其他外加剂按照适量的比例配制而成的一种建筑材料

二、普通混凝土：

以水泥为胶凝材料，砂子和石子为骨料，以及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例，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”，也就是水泥混凝土，“混凝土”一词通常可简作“砼”,英文“Concrete”。 青山站2010年技术培训教材

2 三、混凝土的分类：

(1)按表观密度分类 混凝土按表观密度大小不同可分为三类：

①重混凝土 它是指干表观密度大于2600kg／m的混凝土，通常是采用高密度集料(如重晶石、铁矿石、钢屑等)或同时采用重水泥(如钡水泥、锶水泥等)制成的混凝土。因为它主要用作核能工程的辐射屏蔽结构材料，又称为防辐射混凝土。

②普通混凝土 它是指干表观密度为2000～2600kg／m的混凝土，通常是以常用水泥为胶凝材料，且以天然砂、石为集料配制而成的混凝土。它是目前土木工程中最常用的水泥混凝土。

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

混凝土基础知识

1. 混凝土的应用及发展：

水泥混凝土是随着硅酸盐水泥的出现而问世，至今已有180多年的历史。随着科学技术的进步，混凝土的配制技术从经验逐步发展到理论；混凝土的施工技术从手工发展到机械化；混凝土的强度不断提高，性能不断改善，品种不断增多；对混凝土的研究也从宏观到微观不断深入。进入20世纪以来，它已成为各种工程建设（工业与民用建筑、给水与排水工程、水利水电工程、交通工程、地下工程及国防建设等）中的一种主要的建筑材料。

2. 混凝土的概念：

以胶凝材料、颗粒状骨料为原材料，必要时加入化学外加剂、掺合料、纤维等材料，按比例配料、拌合、成型，经硬化而形成的具有堆聚结构的人造石材，统称为混凝土。人们平常所说的混凝土是指用水泥作胶凝材料，加入适量的骨料和水拌制后，经硬化而成的人造石材，故又称水泥混凝土或普通混凝土，简称混凝土。

3. 砼：是由著名结构学家蔡方荫教授创造于1953年。当时教学科技落后，没有录音机，也没有复印机，学生上课听讲全靠记笔记。“混凝土”是建筑工程中最常用的词，但笔划太多，写起来费力又费时。于是思维敏捷的蔡方荫就大胆用“人工石”三字代替“混凝土”。因为“混凝土”三字共有三十笔，而“人工石”三字才十笔，可省下二十笔，大大加快了笔记速度。后来“人工石”合成了“砼”。构形会意为“人工合成的石头，混凝土坚硬如石”，并在大学生中得到推广。1955年7月，中国科学院编译出版委员会“名词室”审定颁布的《结构工程名词》一书中，明确推荐“砼”与“混凝土”一词并用。从此，“砼”被广泛采用于各类建筑工程的书刊中。

三、混凝土的分类

混凝土的类型日益增多，它们的性能和应用范围各不相同。

▼ 按混凝土的结构分类：普通结构、细粒、大孔、多孔混凝土

▼ 按表观密度分类：

(1) 特重混凝土：表观密度(表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的干质量)大于2500kg/m3，主要用于原子能防辐射工程的屏蔽材料。

混凝土及外加剂基础知识试题

部门： 姓名： 成绩：

一、 填空题（每题0.5分，共17分）

1 混凝土是指以 、 （或称 ）、水（或不加水）及其它材料为原料，按适当 配制而成的混合物，再经 形成的复合材料。

2 混凝土按强度等级分类，可分为 、 、 、超高强度混凝土。

3 等集料在混凝土中起 作用，因此也称为 ，还可对混凝土起稳定性作用。

4 由 与水所形成的 在混凝土 起润滑作用；在混凝土 ，水泥浆形成的水泥石起胶结作用。

5 集料按粒径大小分为： 、 。

6为获得合理的混凝土内部结构，通常要求所用集料应具有合理的 ，其颗粒 程度应满足相应的要求；颗粒形状应近似 ，且应具有较 的表面以利于与水泥浆的 。还要求集料中有 含量要 ，集料的化学性能与物理状态应 ，且应具有足够的 以使混凝土获得 的性能。

7 细集料砂按产源分为 、 两类。

8 土木工程建设中常用坍落度法或维勃稠度法来测定新拌混凝土的 。塌落度大，混凝土的 ，塌落度小，混凝土的 。

9 混凝土外加剂简称外加剂，是指在 中掺入用

以 的物质。

10 C3A 含量 的水泥， 小，其以外加剂的适应性良好。

二、判断题（每题5分，共20分）正确的打√，错误的打×，并简单说明原因。

1 氯离子对混凝土的耐久性没有影响，因此对水泥中的氯离子含量不需要限制。（ ）

原因：

2受潮的水泥使用后对混凝土的性能没有影响。（ ）