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2018一級(jí)建筑師《材料與構(gòu)造》:普通混凝土的組成材料

更新時(shí)間:2018-01-10 09:27:22 來(lái)源:環(huán)球網(wǎng)校 瀏覽37收藏11

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  普通混凝土的組成材料:

  普通混凝土(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為混凝土)是由水泥、砂、石和水所組成的。為改善混凝土的某些性能還常加入適量的外加劑和摻合料。

  (一)混凝土中各組成材料的作用

  在混凝土中,砂、石起骨架作用,稱(chēng)為骨料或集料; 水泥與水形成水泥漿,水泥漿包裹在骨料表面并填充其 空隙。硬化前,水泥漿起潤(rùn)滑作用,賦予混凝土拌合物一定流動(dòng)性,便于施工操作。水泥漿硬化后,則將砂、石骨料膠結(jié)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的整體。砂、石一般不參與水泥與水的化學(xué)反應(yīng),主要作用是節(jié)約水泥、承擔(dān)荷載,限制硬化水泥的收縮。外加劑、摻合料起節(jié)約水泥和改善混凝土性能的 作用。

  混凝土中,骨料一般約占總體積的70%~80%,水泥漿(硬化后為水泥石)約占 20%~30% ,此外還含有少量的空氣。

  (二)混凝土組成材料的技術(shù)要求

  1.水泥

  采用何種水泥,應(yīng)根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)和所處的環(huán)境條件。原則上是配制高強(qiáng)度等級(jí) 的混凝土,選用高強(qiáng)度等級(jí)水泥;配制低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,選用低強(qiáng)度等級(jí)水泥。用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r,會(huì)使水泥用量偏少,影響和易性及密實(shí) 度,所以應(yīng)摻入一定數(shù)量的混合材料。須用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土?xí)r,使 水泥用量過(guò)多,不經(jīng)濟(jì),而且要影響混凝土其他技術(shù)性質(zhì)。

  2.細(xì)骨料

  粒徑在0.15~5.0mm之間的骨料稱(chēng)為細(xì)骨料,一般有河砂、海砂、山砂、機(jī)制砂。砂的表觀密度為2. 6~2. 7g/cm3,堆積密度為1500kg/m3,空隙率(干燥狀態(tài))為35%~ 45% ,級(jí)配好的為35% ~37%。

  配置混凝土?xí)r所采用的細(xì)骨料,應(yīng)滿(mǎn)足《建筑用砂》 (GB/T 14684-2001)的要求。

  (1)有害雜質(zhì)

  配制混凝土的細(xì)骨料要求清潔不含雜質(zhì),以保證混凝土的質(zhì)量。但砂中常含一些有害雜 質(zhì),如教土、淤泥、云母、粉砂等,站附在砂的表面,削弱水泥石與骨料的粘結(jié),降低混凝土的強(qiáng)度;同時(shí)還增加混凝土的用水量,從而加大混凝土的收縮,降低抗凍性和抗?jié)B性。一 些有機(jī)雜質(zhì)、硫化物及硫酸鹽,它們對(duì)水泥有腐蝕作用。

  對(duì)砂中的無(wú)定形二氧化硅含量有懷疑時(shí),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的使用條件,進(jìn)行專(zhuān)門(mén)試 驗(yàn)測(cè)定其堿骨料反應(yīng)的活性即潛在堿活性后,再確定其適用性。

  (2)顆粒形狀及表面特征

  1)山砂的顆粒多具有棱角,表面粗糙,與水泥粘結(jié)較好,用它拌制的混凝土強(qiáng)度較高,但拌合物的流動(dòng)性較差;

  2)河砂、海砂,其顆粒多呈圓形,表面光滑,與水泥的粘結(jié)較差,用來(lái)拌制混凝土,混凝土的強(qiáng)度則較低,但拌合物的流動(dòng)較好。

  (3)砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度

  砂的顆粒級(jí)配即表示砂大小顆粒的搭配情況。在混凝土中砂粒之間的空隙是由水泥漿所填充。為達(dá)到節(jié)約水泥和提高強(qiáng)度的目的,就應(yīng)盡量減小砂粒之間的空隙。

  砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂粒混合在一起后的總體的粗細(xì)程度,通常有粗砂、中砂與細(xì)砂之分。在相同質(zhì)量條件下,細(xì)砂的總表面 積較大,而粗砂的總表面積較小。在混凝土中,砂子的表面需要由水泥漿包裹,砂子的總表面積愈大,則需要包裹砂粒表面的水泥漿就愈多。因此,一般說(shuō)用粗砂拌制混凝土比用、 細(xì)砂所需的水泥漿要省。

  砂的顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度,常用篩分析的方法進(jìn)行測(cè)定。用級(jí)配區(qū)表示砂的顆粒級(jí) 配,用細(xì)度模數(shù)表示砂的粗細(xì)。篩分析的方法,是用一套孔徑(凈尺寸)為4. 75mm、2. 36mm、1. 18mm、0.60mm、0.30mm及0.15mm的標(biāo)準(zhǔn)篩,將500g的干砂試樣由粗 到細(xì)依次過(guò)篩,然后稱(chēng)得余留在各個(gè)篩上的砂的質(zhì)量,并計(jì)算出各篩上的分計(jì)篩余百分率 a,、az、向、a4、白和α6 (各篩上的篩余量占砂樣總量的百分率)及累計(jì)篩余百分率Al 、A2、A3、A4、A5、A6 (各個(gè)篩和比該篩粗的所有分計(jì)篩余百分率相加在一起)。

  細(xì)度模數(shù)(μr)愈大,表示砂愈粗。普通混凝土用砂的粗細(xì)程度按細(xì)度模數(shù)分為粗\ 中、細(xì)三級(jí),其細(xì)度模數(shù)范圍:μf在3. 70~3. 10為粗砂,μf在3. 00~2. 30為中砂,μf在2. 20~ 1. 60為細(xì)砂,μf在1. 50~0. 70為特細(xì)砂。

  根據(jù)0.60mm篩孔的累計(jì)篩余量分成三個(gè)級(jí)配區(qū)(表1-17),混凝土用砂的顆粒 級(jí)配,應(yīng)處于表1-17中任何一個(gè)級(jí)配區(qū)以?xún)?nèi)。砂過(guò)粗(細(xì)度模數(shù)大于3. 7)配成的混 凝土,其拌合物的和易性不易控制,且內(nèi)摩擦大,不易振搗成型;砂過(guò)細(xì)(細(xì)度模數(shù)小于0. 7)配成的混凝土,既要增加較多的水泥用繭,而且強(qiáng)度顯著降低。所以這兩種砂未 包括在級(jí)配區(qū)內(nèi)。

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