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第四章_水泥混凝土.ppt

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第四章.水泥混凝土(concrete),第一节. 概述一.砼定义 水泥、水和骨料按适当比例配合拌制成混合料经硬化而成的人造石材。目前混凝土的用量约为120亿吨,是世界上用量最大的人工建筑材料,随着混凝土性能的不断提高,其用量及应用范围还会增加。混凝土广泛应用于建筑、桥梁、道路等土木工程领域。,,,二.砼分类,,重砼(0≥2600kg/m3); 普通砼(1950kg/m3<0 <2600kg/m3); 轻砼(0≤1950kg/m3 ),按表观密度分,按抗压强度分,低强砼(fcu<30MPa); 中强砼(fcu=30-60MPa) 高强砼(fcu≥60MPa); 超高强砼(fcu≥100MPa),,,按胶凝材料分,水泥砼(水泥); 石膏砼(石膏); 沥青砼(沥青),三.砼特点混凝土在土建工程中能够得到广泛的应用,是由于它具有优越的技术性能及良好的经济效益。1.优点 就地取材;造价低;可塑性好;耐久性高;与钢筋有牢固的粘结;性能可调整。2.缺点 自重大;比强度小;抗拉强度低,性脆;导热系数大;硬化慢;生产周期长。,四.砼中各组成材料的作用砼组成材料  水泥、水、细骨料和粗骨料,以及适量外加剂和掺合料水泥 砼未硬化前(fresh concrete)  起润滑作用水泥浆 水 砼硬化后(concrete)  起胶结作用 砼细骨料 起骨架作用、抗风化骨料粗骨料 抑制水泥浆收缩、耐磨,,,,,,5.00 2.50 1.25 0.630 0.315 0.160,100 80.0 63.0 50.0 40.0 31.5 25.0 20.0 16.0 10.0 5.0,骨料(aggregate)的定义与分类,,,碎 石,卵 石,天 然 砂,人 工 砂,混 合 砂,粗骨料,细骨料,mm,mm,骨料的作用,⑴ 骨架作用,传递应力⑵ 抑制收缩,防止开裂,为什么把砂石称为骨料?,在传统观念中把砂石叫做骨料的原因是认为骨料起强度作用而作为混凝土的骨架,这是一种误解。 骨料的骨架作用主要是稳定混凝土的体积而不是强度。纯的水泥浆体硬化后收缩过大,无法用于结构,必须有骨料对水泥浆体的收缩起约束作用,而且骨料在混凝土中必须占据大部分体积。,决定混凝土强度的不是骨料,对混凝土的强度其决定作用的是混凝土的水灰比(水胶比),所以目前用强度很低的轻骨料(陶粒)已能配制出C50的泵送混凝土。,如果不能用足够包裹骨料的最少量的浆体和最大量的骨料组成具有工程所需要的良好施工性能的拌和物,是不可能得到耐久的混凝土的。 我国混凝土质量比西方国家的差,主要原因在于骨料的质量; 骨料质量首先不是强度,重要的是使用级配和粒形良好的骨料可以得到最小用水量的拌和物。,一.水泥(cement),1.品种  依据工程结构特点、使用环境及水泥特性选择2.强度等级  水泥强度等级应与砼强度等级相适应(1)中、低强度等级砼(﹤C60),水泥强度等级=(1.5-2.5)砼强度等级(2)高强度等级砼(≥C60),水泥强度等级=(0.8-1.5)砼强度等级二.水(water) 基本要求  不影响砼的凝结和硬化;无损于砼强度发展和耐久性;不加快钢筋锈蚀;不引起预应力钢筋脆断;不污染砼表面。,三.细骨料(fine-aggregate) 1.定义 粒径在0.15mm-4.75mm的骨料称为细骨料,常称作砂(sand)。按产源分 天然砂河砂、湖砂、山砂、淡化海砂2.分类 人工砂机制砂、混合砂按细度模数分 — 粗砂、中砂、细砂,,,,,盲目无度的非法采砂导致河床下陷,使位于晋江上游西溪上的漳(平)泉(州)线跨河铁路桥的桥墩基础严重裸露,直接威胁着铁路桥列车运行的安全,海砂含盐要警惕!,3.泥、泥块、有害物质⑴含泥量----粒径小于0.075mm的颗粒;石粉含量----人工砂中粒径小于0.075mm的颗粒; 泥块含量----粗(细)集料中粒径大于4.75(1.18),水洗后小于2.23(0.6)mm的颗粒(2)有害物质— 包括云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯盐等(3)危害,,泥,泥块,云母,轻物质——粘附在砂的表面,妨碍水泥与砂的粘结, 降低砼的强度,增加砼的用水量,加大砼的收缩,降低砼的抗渗性和抗冻性。硫化物及硫酸盐——对水泥有(硫酸盐)腐蚀作用有机物——会分解出有机酸对水泥有腐蚀作用氯盐——对钢筋有腐蚀作用。,4.粗细程度(1)定义—不同粒径的砂粒混合在一起后的平均(总体)粗细程度(2)目的—使砂的总表面积较小,包裹砂粒表面的水泥浆较少,从而节约水泥用量(3)测定—用筛分析方法(简称筛析法)测定,(4)指标—细度模数(5)分类—f = 3.1-3.7为粗砂,f = 2.3-3.0为中砂,f = 1.6-2.2为
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