混凝土集料ppt课件

堆积密度是指粉状或粒状集料，在堆积状态下单位体积 的质量。按下式计算：
0'
m
V
' 0
式中 ρ0，——集料的堆积密度, g/cm3 或 kg/m3
m ——集料的质量，g 或 kg
V0，——集料的堆积体积，cm3 或 m3
散粒集料堆积状态下的外观体积，既包含所有颗粒内的 孔隙，而且还包括颗粒间的空隙。其值大小不但取决于 集料颗粒的表观密度，而且还与堆积的疏密程度有关。
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。
国家标准将细度模数为3.7 ～ 1.6的普通混凝 土用砂，以0.60㎜筛孔的累计筛余量分成三个级配 区，如表4-1所示及图4-1所示。普通混凝土用砂的 筛分曲线必须包容在三个级配曲线区域中的任一个 区域以内。
普通混凝土用砂级配区的规定
➢ 干燥的亲水性集料处在较潮湿的空气中时，便会吸收空气 中的水分；而当较潮湿的集料处在较干燥的空气中时，便 会向空气中放出水分。前者是集料的吸湿过程，后者是集 料的干燥过程。
➢ 集料的吸湿性主要取决于集料的组成及结构状态，一般说， 开口孔隙率较大的亲水性集料具有较强的吸湿性。
➢ 集料的吸湿性还与其环境状态有关。在空气中，它随环境 的温度和湿度的变化而改变。最后集料的含水率将与环境 湿度达到平衡状态，与空气湿度达到平衡时的含水率称为 平衡含水率。此时的含水状态称为气干状态。
空隙率表示散粒集料颗粒间的空隙，反映散 粒集料的颗粒相互填充的致密程度。空隙率可 作为控制混凝土集料级配与计算含砂率的依据。
与集料空隙率对应的是填充率，即散粒集料 的自然状态体积占堆积体积的百分率，用 D′表 示，填充率可用下式公式计算：
PV V0 010％ 00 010％ 0
三、集料与水有关的性质
➢ 集料的含水状态 ➢ 集料的吸湿性与吸水性 ➢ 集料的耐水性 ➢ 集料的抗冻性
1.集料的含水状态
a)
b)
c)
d)
a)
全干状态：在105℃中烘干至恒重，孔隙中的水被烘干；
b)
气干状态：除掉表面水分，但部分内部孔隙中仍然充满水；
c)
饱和面干：所有孔隙充满水，但在表面无水分；
d)
湿润状态：所有孔隙充满水，而且表面有水膜。
散粒集料的堆积体积通常用容器法测定。
3.孔隙与空隙
孔隙率 集料内部孔隙的体积占集料总体积的百分率，
它以 P 表示。孔隙率P的计算公式为：
式中P —— 集料孔隙率，％； V0 —— 集料在自然状态下的体积，cm3或m3；
V —— 集料的绝对密实体积，cm3或m3；
ρ0 —— 集料表观密度，ｇ/cm３； ρ—— 集料密度，ｇ/cm３。
1 集料的分类 按密度分 •重集料 •普通集料 •轻集料
堆积 密 度 ≤1100kg/m3
防辐射混 凝土
1 集料的分类
按形状分 •碎石 •卵石
1 集料的分类
按材质分 •石灰岩 •石英岩 •花岗岩 •砂岩
按加工方式分 •天然集料 •人造集料
2 集料的生产
3 集料对混凝土力学性能和物理性能的影响
例子 河卵石或海卵石；沙漠，海 岸和风吹砂
各种轧制的碎石，废料(大 卵石)；压碎的矿渣 层状岩石
表面组构 玻璃态 光滑的 颗粒状 粗糙的 结晶的 蜂窝状
集料的表面组构 特征
例子
贝壳状断面
黑燧石，黑曜石，玻璃态矿渣
水磨蚀或薄片状细晶岩断面
卵石，黑硅石，板岩，大理石， 某些流纹岩
断面出现或多或少的圆颗粒
细度模数计算公式：
M x(A 2A 31 A 4 0 A A 5 0 1 A 6)5A 1
式中 Ａi——累计筛余百分率，即该号筛与大于该号 筛的各筛分计筛余百分率之和。
细度模数（Ｍx）愈大，表示砂愈粗，砂的细度模 数范围一般为 3.7～0.7 。
➢ Ｍx在 3.7～3.1 为粗砂 ➢ Ｍx在 3.0～2.3 为中砂 ➢ Ｍx在 2.2～1.6 为细砂 ➢ Ｍx在 1.5～0.7 为特细砂
集料中的孔隙
空隙率 散粒集料颗粒间的空隙体积(Vs)占堆积体积的百分 率。Vs=V’0 －V0 空隙率 P 可按下式计算：
PV0V 0V01V V01 0 0
式中ρ0—— 集料的表观密度; ρ’0—— 集料的堆积密度； V0 —— 集料在自然状态下的体积； V’0—— 集料的堆积体积； Vs —— 集料颗粒间的空隙体积，Vs =V’0 －V0
2.集料的吸湿性与吸水性
（1）吸湿性
集料在环境中，能自发地吸收空气中水分的性质称 为吸湿性。集料吸湿性用含水率表示，即集料中所 含水分与干燥集料的质量之比。集料的含水率用Ｗh 表示，其计算公式为：
Wh
ms mg mg
100%
式中ms——集料吸湿状态下的质量（ｇ或kg） mg——集料在干燥状态下的质量（ｇ或kg）
为保证混凝土的质量，砂中有害杂质的含量，应符合国 家技术规范的规定。如果是海砂，还要考虑氯ห้องสมุดไป่ตู้子的含量。
混凝土强度等级
含泥量（按质量计），％
含泥块量（按质量计），％ 硫化物及硫酸盐含量（折算成 SO3，按质量计），％） 云母含量（按质量计），％ 轻物质含量（按质量计），％
≥C30 ≤3.0 ≤1.0
≤C30 ≤5.0 ≤2.0
配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂；当采用Ⅰ区砂 时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混 凝土的和易性；当采用Ⅲ区砂时，宜适当降低砂率， 以保证混凝土的强度。
砂的细度模数并不能反映其级配的优劣，细度模 数相同的砂，级配可以不相同，所以配制混凝土时必 须同时考虑砂的颗粒级配和细度模数。
2 砂中有害杂质的含量
mg——集料在干燥状态下的质量（ｇ或kg）。
➢ 体积吸水率 是指集料在吸水饱和时，所吸水的体积占集料 自然体积的百分率。体积吸水率通常用来表示孔隙率较大的 集料的吸水率。体积吸水率WＶ的计算公式为：
Wv mbV0mg •1W10% 0
式中mb——集料吸水饱和状态下的质量（ｇ或kg） mg——集料在干燥状态下的质量（ｇ或kg）。 V0——集料在自然状态下的体积，（cm3 或 m3） ρw——水的密度,（g/cm3 或 kg/m3）， 常温下取1.0 g/cm3
颗粒级配是指粒径大小不同的骨料相互搭配的情况。良好的级 配应当能使骨料的空隙率和总表面积均较小，从而不仅使所需水泥 浆量较少，而且还可以提高混凝土的密实度、强度及其它性能。因 此，对于集料的级配，无论是商品混凝土生产企业还是施工单位， 都应予以重视。
在拌制混凝土时，砂的颗粒级配和粗细程度应 同时考虑。当砂中含有较多的粗粒径砂，并以适当 的中粒径砂及少量细粒径砂填充其空隙，则可达到 空隙及总表面积均较小，这样的砂比较理想，不仅 水泥浆用量较少，而且还可提高混凝土的密实度与 强度。
式中：ρt——表观密度，ｇ／ｃｍ３； m——集料的质量，g 或 kg； V0——集料的表观体积，cm3 或 m3 ；
表观体积可采用直接度量外形尺寸和排水法测定。为防止 水渗入集料内部孔隙影响结构，可在集料表面涂蜡。
集料表观密度还与集料的含水状态有关，一般测定表观密 度时以干燥状态为准。对含水状态的表观密度须注明含水 情况。
粒径小于0.08mm颗粒的含量 包括有机物、硫酸盐、云母、轻 物质等 硫酸钠浸泡5次循环后的重量损失 化学法、长度法等检验
压碎指标
二、集料的状态参数和结构特征
➢集料的体积 ➢集料的密度 ➢集料的孔隙与空隙
1. 体积 集料占有的空间尺寸。集料所处状态不同，表 现出的体积不同。
➢ 绝对密实体积：干集料在绝对密实状态下的体积。 即不包括内部孔隙的集料体积，一般用 V 表示。
混凝土性质
抗冻性 耐 久 抗干湿性 性 抗热冷性
耐磨性 碱-集料反应
强度 收缩和徐变 热膨胀系数
热导率 比热容
容重 弹性模量
易滑性 经济性
相应的集料性质 稳定性，孔隙率，孔结构，渗透性，饱和度，抗拉强度，组 织和结构，粘土矿物 孔结构，弹性模量 热膨胀系数 硬度 存在异常的硅质成分 强度，表面构造，清洁度，最大粒径 弹性模量，颗粒形状，级配，清洁度，最大粒径，粘土矿物 热膨胀系数，弹性模量 热导率 比热容 相对密度，颗粒形状，级配，最大粒径 弹性模量，泊松比 趋向于磨光 颗粒形状，级配，最大粒径，需要的加工量，可获量
中建商品混凝土有限公司
混凝土集料
技术质量部
一 集料概述
集料 分 为 粗 集 料 （ 粒径 >4.75mm， 即石 子 ）和细集料 （粒径<4.75mm，砂），混凝土中集料占70%~80%的体积， 因此集料对混凝土的性能有重要的影响。集料除作为经济的填 充料之外，通常还为混凝土带来了体积稳定性和耐磨性。
筛孔尺 寸（㎜）
级配区 I 区 II 区 III 区
累计筛余百分率
4.75 10~0 10~0 10~0 2.36 35~5 25~0 15~0 1.18 65~35 50~10 25~0 0.6 85~71 70~41 40~16 0.3 95~80 92~70 85~55 0.15 100~90 100~90 100~90
四 细集料 Fine aggregate
细集料一般为天然岩石长期风化等自然条件下形成的天然砂。 根据产源的不同，天然砂可分为河砂、海砂及山砂。也有天然岩 石经人工加工得到的机制砂，其定义为由机械破碎、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。 而混合砂指由机制砂和天然砂混合制成的砂。
砂的颗粒级配和粗细程度，常用筛分析的方法进行 测定。用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示 砂的粗细。
筛分析方法，是用一套孔径为4.75、2.36、1.18、 0.6、0.3、0.15、(mm)的标准筛，将500g的干砂试样 由粗到细依次过筛，然后称得各筛余留在各个筛上的 砂的重量，并计算出各筛上的分计筛余百分率ai及累 计筛余百分率Ａi（各个筛和比该筛粗的所有分计筛余 百分率之和）。