土木工程材料特种砼和轻砼共34页

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第五章 混凝土用集料
粗细评定砂的粗细程度用细度模数表示，即： 注意：筛分析试验应采用两个试样平行试验。细度模数取两次试验结果的算术平均值，精确至0.1；如两次试验的细度模数之差超过0.20时，须重新试验。 µf越大，表示砂越粗。普通混凝用砂按细度模数不同分为四级，即： 粗砂：µf=3.7～3.1 中砂：µf=3.0～2.3 细砂：µf=2.2～1.6 特细砂：µf=1.5～0.7
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第五章 混凝土用集料
（三）砂的颗粒级配和粗细程度的评定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程度。1.筛分析的方法：1）主要工具：即一套孔径尺寸为9.5 mm、4.75 mm、2.36 mm，1.18 mm，0.60 mm，0.30mm、0.15 mm的标准筛(方孔筛)。
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第五章 混凝土用集料
（四）人工砂有害物质含量当采用机制砂（不宜采用砂岩轧制机制砂）、混合砂拌制强度等级低于C30的混时，其颗粒级配在Ⅰ、Ⅱ区内中150μm筛孔的累计筛余可酌情放宽5%～10%， 有害物质含量应符合表5-3的规定。
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第五章 混凝土用集料
第五章 混凝土用集料
三、砂的颗粒级配及粗细程度（一）砂的颗粒级配 定义：是指砂中大小不同的颗粒混合后相互搭配的情况。如图5-2所示：
（二）砂的粗细程度 定义：砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合后总体的粗细程度。
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第五章 混凝土用集料
砂的选择原则 在条件允许的情况下，宜尽量选择颗粒级配良好的较粗的砂，以达到减小孔隙率和总表面积，节省水泥用量，降低造价的目的。
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目前常用的减水剂
普通减水剂： 木质素系（木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、 木质素磺酸镁） 糖蜜系（糖化钙、低聚糖） 高效减水剂： 萘系（萘磺酸盐甲醛缩合物） 树脂系（三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物）
品质要求
洁净坚硬表面粗糙级配合理粒径合适
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1、有害杂质含量的限值
粗骨料中的有害杂质： 粘土物质、石粉（<0.15mm ）、 硫化物、硫酸盐、氯化物、有机质、 针片状颗粒、云母、 风化颗粒、泥岩、活性骨料等
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2、强 度
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定义：粒径＞4.75mm的岩石颗粒分类1、按产源分2、按技术要求分Ⅰ类 宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类 用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。
三、粗骨料
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卵 石
碎 石
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混凝土的分类
(四)按生产和施工方法分类预拌混凝土(商品混凝土)泵送混凝土喷射混凝土压力灌浆混凝土(预填骨料混凝土)挤压混凝土离心混凝土真空吸水混凝土碾压混凝土热拌混凝土
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混凝土的分类
(五)按抗压强度分类低强混凝土<30 MPa高强混凝土>61MPa超高强混凝土>100Mpa
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原 则： 骨料强度＞混凝土强度
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骨料表面特征
骨料表面特征——主要是指骨料表面的粗糙程度及孔隙特征等。影响骨料与水泥石之间的粘结性能，进而影响混凝土的强度。碎石→表面粗糙而且具有吸收水泥浆的孔隙特征，所以它与水泥石的粘结能力强；卵石→表面光滑且少棱角，与水泥石的粘结能力较差，但混凝土拌合物的和易性较好。在相同条件下，碎石混凝土比卵石混凝土强度高10％左右。

4.轻集料混凝土的特性及其应用
（1）具有较高的比强度。与普通混凝土相比，轻集料混凝土的 表观密度明显较小，但其强度却比较接近。当其他因素控制较好 的情况下，利用高强轻集料可以配制出强度等级为 LC30 以上的 轻集料混凝土。 （2）收缩和徐变较大。轻集料混凝土的收缩变形要比普通混凝 土大20％～50％，徐变变形要比普通混凝土大30％～69％，热膨 胀系数比普通混凝土小20％左右。 （3）具有优良的保温性能。当其表观密度为 1860 kg/m3时，相 应的导热系数约为0.87 W/(m· K)；当表观密度为1409 kg/m3时， 相应的导热系数约为0.49 W/(m· K)；当其表观密度为l000kg/m3时， 相应的导热系数下降为约0.28W／（m· K）。 （4）力学变形性较大。轻集料混凝土的弹性模量较小，一般为 同强度等级普通混凝土的30％～70％。 （5）具有更好的抗渗性、抗冻性和耐火性。
对低强度的轻集料混凝土，也可能是水泥石先开裂， 然后裂缝向集料延伸。因此，轻集料混凝土的强度 主要取决于轻集料的强度和水泥石的强度。
（3）弹性模量
混凝土的弹性模量大小取决于混凝土的集料、硬化水 泥浆体的弹性模量及胶集比。 由于轻集料的弹性模量比砂石小，所以轻集料混凝土 的弹性模量普遍比普通混凝土小。
（2） 轻集料混凝土的强度
成型边长为150mm的立方体试件，28d标准值划分强度等级 轻集料混凝土按其立方体抗压强度标准值划分为十一个强 度等级： CL5.0； CL7.5、CL10、 CL15； CL20、CL25 、 CL30、 CL35 、 Cl40、CL45、CL50。 轻集料混凝土强度增长规律与普通混凝土相似，但有所不 同：
一般为同强度等级普通混凝土的50～70％

定义：砂在自然风化和其它外界物理、化学因素作用 下，抵抗破裂的能力。
方法：
硫酸钠溶液法
——浸泡取出5次循环，质量损失符合规定要求。 压碎指标法（对于人工砂） 分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类
三 粗骨料
粒径大于4.75ｍｍ的骨料为粗骨料（卵 石和碎石）。对用于配制普通混凝土的卵 石和碎石两种。
1、颗粒形状和表面特征
— 95~100 — 80~100 — — 0~10 0 — — —
级 31.5~63 —
—
— 95~100 — — 75~100 45~75 — 0~10 0 —
40~80 —
—
—
— 95~100 — — 70~100 — 30~60 0~10 0
5、粗骨料的强度及坚固性
（1）粗骨料的强度 粗骨料的强度采用岩石立方体强度或粒状石子
表 卵石或碎石的颗粒级配范围（GB/T14685-2001）
级
累计筛余（%）
公称
配
筛孔尺寸（圆孔筛）（㎜）
粒级
情
（㎜） 2.36 4.75 9.50 16.0 19.0 26.50 31.5 37.5 53.0 63.0 75.0 90
况
5~10 95~100 80~100 0~15 0
———
— — — ——
600μm累计百分率为52 ，属于Ⅱ区（70~41）
判断砂级配合格和依据： 4.75mm 0~10 600μm 16~85
以上两项必须满足要 求，允许其它档略有超出 ，但超出总量应小于5% 。（按表6.5） 砂有细度模数相同，颗粒 级配可以不同
如级配不满足要求，可通过 下面方法改善：
人工掺配 过筛
（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 90ｍｍ等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。

土木工程材料
混凝土材料
第一节 混凝土的基本常识
1. 混凝土的定义：混凝土是由胶凝材料 水和粗 细集料按适当的 比例配合 伴制成拌合物，经过一定时间硬化而成的人造石材。 2. 混凝土的分类： a：按所用胶凝材料的种类 b：按体积密度分 c：按抗压强度标准值分
第二节 普通混凝土的材料组成
（一） 水泥
轴心抗压强度以fcp表示，轴心抗拉强度以fts表示，单位 MPa.
(三)混凝土抗折强度( fcf ) 按三分点加荷：
L=450mm
（四）影响混凝土强度的因素
C fcu,28 af ce b W
1. 原材料的因素
2.生产工艺因素 3.试验因素
混凝土的强度理论 碎石：α a=0.46，α b=0.07 卵石：α a=0.48，α b=0.33
混凝土配合比的表示方法: （1）绝对用量表示法（单位用量表示法）
m :m :m :m co so go wo 330kg :620kg :1240kg :180kg
（2）相对用量表示法
m m go m so 1 : : : wo 1 : 1 . 3 :2 . 1 : 0 . 52 m剂 （7）时间和温度（外因）
第三节 硬化后混凝土的性能 一 混凝土强度
（一）立方体抗压强度和强度等级
1 混凝土立方体抗压强度，以fcu表示。 2 立方体抗压强度标准值，以fcu,k表示 3 .强度等级 凝土的“强度等级”是根据“立方体抗压强度标准值”来 确定的。
（二）轴心抗压强度和轴心抗拉强度
配制一般混凝土，掺量为水泥用量的 5%～10%； 配制高强混凝土，掺量为水泥用量的
20%～30%。
第二节 混凝土拌合物的性能

• 泵送混凝土，骨料最大粒径与输送管内径之比： 碎石不易大于1/3，卵石不易大于1/2.5。
• 2) 好的级配含有各种尺寸的颗粒，因为可使空 隙体积最小。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 自密实混凝土4
• 粗骨料的级配可通过称取10.00 kg 干燥样品,在 一个系列筛(90.0、 75.0、 63.0、53.0、37.5、 31.5、26.5、19.0、16.0、9.5、4.74 、2.36mm) 上进行筛分试验获得。
流动性(坍落度)指标的选择
坍落度试验3
• 2) 干硬性混凝土拌合物是用维勃稠度仪当水泥 浆充满圆锥体上表面和底层时决定的。维勃稠 度仪测定值应在5.00~ 30.00 s之间。
• （2）粘聚性
• 粘聚性是指混凝土拌合物内固有的内聚力,它 具有可模性和可塑性,并不溃散和分层.
• （3） 保水性
凝土
抗压强度
灰水比，C/W (b)
• 2)骨料的种类、质量及数量
• 骨料的强度只要它高于混凝土的强度，则 对混凝土的强度没有太大影响。所用骨料 强度如果低于混凝土的设计强度，则导致 混凝土强度较低，或者消耗大量的水泥。
• 骨料表面的粗糙度也影响混凝土的强度。 比较而言，碎石具有粗糙的表面，它与水 泥石具有较好的内聚力。因此，假如在其 它条件相同的情况下，碎石比卵石使混凝 土获得更高的强度。
• 混凝土立方体强度被用来确定混凝土等级。
• 2)棱柱体抗压强度
• 在结构设计中，常用棱柱体抗压强度值。 试件尺寸为150mm×150mm×300mm。棱 柱体抗压强度值是立方体抗压强度值的 0.7~0.8倍。
• 3)混凝土的抗拉强度
• A.当形状为“∞”形时，混凝土的抗拉强度 由下式确定：
• B. 劈裂试验 • 混凝土尺寸为150mm×150mm×150mm.

现场直接浇筑，用作屋面保温层。
增加混凝土组分中普通砂的含量，可以提高轻集料混 凝土的弹性模量。
轻集料混凝土的收缩和徐变约比普通混凝土相应大 20%～50%和30%～60%，热膨胀系数比普通混凝土小20% 左右。
（5）热工性能
轻集料混凝土具有良好的保温性能。表观密度增大， 热导率相应增大。含水率增大，热导率随之增大。
3. 轻集料混凝土的配合比设计及施工要点
因轻集料易上浮，不易搅拌均匀，应采用强制式搅拌机， 且搅拌时间要比普通混凝土略长一些。
（4）为减少混凝土拌合物坍落度损失和离析，应尽量缩短运 距。拌合物从搅拌机卸料起到浇筑入模的延续时间不宜超过 45min。
（5）为减少轻集料上浮，施工中最好采用加压振捣，且振捣 时间以捣实为准，不宜过长。
（6）浇注成型后应及时覆盖并洒水养护，以防止表面失水太 快而产生网状裂缝。
每一个等级有一定的变化范围：600密度等级的变化范围为 560～650kg/m3 ， 900密度等级的变化范围为860～950kg/m3，其 余依次类推。
（3）抗压强度
轻集料混凝土按其立方体抗压强度标准值划分为十三个等级： LC 5.0、LC 7.5、LC 10、LC 15、LC 20、LC 25、LC 30、LC 35、 LC 40、LC 45、LC 50、LC 55、LC 60。
加气混凝土 泡沫混凝土
1. 加气混凝土
定义：加气混凝土用含钙材料（水泥、石灰）、含硅材 料（石英砂、粉煤灰、粒化高炉矿渣等）和发气剂作为原料， 经过磨细、配料、搅拌、浇筑、成型、切割和蒸压养护 （0.8～1.5MPa下养护6～8h）等工序生产而成。
❖ 分类：砌块、层或3层以下房屋的承重墙，也可作为工业
❖ 轻集料混凝土适用范围： 高层和多层建筑 软土地基 大跨度结构 抗震结构

2、玻璃纤维混凝土的优势： 可以弥补普通混凝土制品自重大、抗拉强度低、
耐冲击性能差等不足，而且还具有普通混凝土所不 具有的特性。玻璃纤维混凝土制品较薄其自身重量 较轻；其抗拉强度很高；玻璃纤维均匀分布于混凝 土中，可以防止混凝土制品的表面龟裂；耐冲击性 能优良、抗弯强度较高。此外，玻璃纤维混凝土制 品脱模性能好，加工方便，易作成各种形状的异型 制品。
精品
土木工程材料其它 品种混凝土
轻混凝土
、轻骨料混凝土 术要求： 、和易性 静用水量：使混凝土拌合物获得所要求流动性的用水量。 附加用水量：轻骨料1小时的吸水量。 、表观密度：≤1900kg/m3。 、抗压强度：CL5.0、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、
CL30、CL35、CL40、CL45、CL50。 、弹性模量与变形： 轻骨料混凝土弹性模量小于同强度等级普通混凝土弹性模量。 轻骨料混凝土的收缩和徐变比普通混凝土大。
3、不足：
聚丙烯纤维混凝土
聚丙烯纤维对紫外线非常敏感，长期爆露在阳
光下会产生氧化反应，质量下降。如果聚丙烯包裹
在混凝土内部，受到混凝土一定厚度的保护，会避
(一)泵送混凝土的概念
泵送混凝土就是将预先搅拌好的混凝土，利用 混凝土输送泵泵压的作用，沿管道实行垂直及水平 方向输送的混凝土。
三、大体积混凝土 (一)定义：
其它品种混凝土
水利工程的混凝土大坝、高层建筑深基础底板、 其它重力底座结构物等，由于具有结构厚、体形大、 混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等 特点，则形成一种特殊的混凝土，体积较大又就地 浇筑、成型、养护的混凝土——大体积混凝土。
➢ 采用中低热的水泥品种； ➢ 对混凝土结构合理进行分缝分块泥用量； ➢ 掺加适宜的外加剂； ➢ 选择适宜的骨料； ➢ 控制混凝土的出机温度和浇筑温度； ➢ 预埋水管、通水冷却，降低混凝土的内部温升； ➢ 采取表面保护、保温隔热措施，降低内外温差； ➢ 采取防止大体积混凝土裂缝的结构措施等。

土木工程材料特种砼和轻砼
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读