普通混凝土的基本组成材料

1.水泥

水泥在混凝土中起胶结作用,是最主要的材料。正确、合理地选择水泥的品种和强度等级是保证混凝土质量的重要因素。配制混凝土时一般用普通硅酸盐水泥、矿碴硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。水泥质量应符合国家现行标淮和规范的要求。

通用水泥的特性和应用

每个工程所用水泥品种以1~2种为宜,重要工程常常是指定生产厂家,生产适合本工程的专用水泥。

通常以水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5~2倍为宜,对于高强度混凝土可取0.9~1.5倍。

2、细骨料(砂)

粒径为0.15mm~4.75mm的骨料称为细骨料,简称为砂。混凝土用砂一般采用天然砂,如河砂、山砂、海砂等,其中以河砂品质最好,应用最多。人工砂是由岩石破碎、筛选所得。

根据国家规范GB/T—《建筑用砂》规定,砂的技术要求包括:有害杂质含量的限值、细度和颗粒级配及物理性质的要求等。根据技术要求从高到低,把砂分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,分别可用于强度等级大于C60的混凝土、强度等级为C30~C60和有抗冻反抗渗或有其它要求的混凝土、强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。

混凝土用砂应颗粒坚实、清洁、不含杂质。但砂中常常含有粘土、泥块、云母、硫化物及硫酸盐、轻物质等有害杂质。各级砂的有害杂质含量应不超过表2-2-2中规定的限值。

沙中有害杂质限量

②颗粒形状及表面特征细骨料的颗粒形状及表面特征会影响其与水泥石的粘结及新拌混凝土的流动性。砂的颗粒形状以球形颗粒为最佳,其空隙率较小。山砂和人工砂的颗粒多具有棱角,表面粗糙,与水泥石粘结较好,用它拌制的混凝土强度较高,但流动性较差;与山砂及人工砂相比,河砂、海砂的颗粒缺少棱角,表面较光滑,与水泥粘结较差,用其拌制的混凝土强度较低,但流动性较好。

③粗细程度

它是指不同粒径的砂粒混在一起后的平均粗细程度,常用细度模数(Mx)表示。细度模数可通过砂的筛分试验确定。砂的细度模数愈大,表示砂愈粗。根据其大小,可将砂分为粗砂、中砂、细砂及特细砂,其细度模数分别为:粗砂,3.7-3.1;中砂,3.0-2.3;细砂,2.2-1.6;特细砂,1.5-0.7

④颗粒级配

砂子颗粒大小搭配的比例关系叫颗粒级配,常用级配区表示。对于细度模数为3.7~1.6的砂,按0.mm筛孔的筛上累计筛余百分数分为三个区间,见表2-2-3。

砂筛分曲线图

Ⅰ区为粗砂区,Ⅱ区为中砂区,Ⅲ为细砂区。

当沙子由较多的粗颗粒、适当的中等颗粒及少量的细颗粒组成时,细颗粒填充在粗、中颗粒间,使其空隙率及总表面积都较小,即构成良好的级配。使用较好级配的砂子,不仅节约水泥,而且还可以提高混凝土的强度及密实性。砂的粗细反映砂粒比表面积的大小。在配合比相同的情况下,若沙子过粗,比表面积小,且由于缺少某些细小颗粒的配搭,拌出的混凝土粘聚性差,易于分离、泌水;若砂子过细,比表面积较大,包裹砂粒需较多的水泥浆,且混凝土强度也较低。

混凝土用砂以Ⅱ区中砂为适宜。

当采用Ⅰ区砂时,应适当提高砂率,并保证足够的水泥用量,以保证混凝土的和易性;

当采用Ⅲ区砂时,宜适当降低砂率,以保证混凝土的强度。

砂子颗粒级配示意图。骨料颗粒的含水状态示意图

3.粗骨料(石子)

粒径大于4.75mm的骨料叫粗骨料,简称为石子。普通混凝土常用的粗骨料有卵石和碎石两种,根据国家规范GB/T-《建筑用卵石、碎石》规定,碎石和卵石的技术要求包括:颗粒级配、含泥量、针片状颗粒含量、有害物质含量的限值及物理性质的要求等。根据技术要求从高到低,碎石和卵石可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,分别可用于强度等级大于C60的混凝土、强度等级为C30-C60和有抗冻及抗渗或有其它要求的混凝上、强度等级小于C30的混凝土。

①粗骨料的颗粒形状及表面特征

粗骨料的颗粒形状及表面特征同样会影响其与水泥石的粘结及新拌混凝土的流动性。因球形体和八方体颗粒的空隙率较低、是最佳颗粒形状。卵石表面光滑、少棱角,空隙率及表面积较小,拌制混凝土时水泥浆用量较少,和易性较好、但与水泥石的粘结力较差;碎石颗粒表面粗糙、多棱角,空隙率和表面积较大,新拌混凝土的和易性较差,但碎石与水泥石粘结力较大,在水灰比相同的条件下,比卵石混凝土强度高。故卵石与碎石各有特点,在实际工程中应本着满足工程技术要求及经济性原则进行选用。

卵石碎石中有害杂质及针片状颗粒含量限

②有害物质

粗骨料中的有害杂质主要有:粘土、淤泥及细屑、硫化物及硫酸盐、有机物质等。它们对混凝上的危害作用和在细骨料中时相同,程度更甚。不同工程的混凝土对粗骨料有害杂质含量的限值有所区别,可参阅有关规范。如表2-2-4。

③最大粒径

粗骨料公称粒径的上限值,称为粗骨粒最大粒径,用DM表示。粗骨料最大粒径增大时骨料的空隙率及表面积都减小,在水灰比及混凝土流动性相同的条件下,可使水泥用量减少且有助于提高混凝土密实性、减少混凝土的发热及收缩,这对大体积混凝土是有利的。

建筑行业中所用混凝土骨料最大粒径应不超过40mm,

港工混凝土的最大粒径不大于80mm,

水工混凝土的最大粒径可达~mm。

④颗粒级配

大小不一的粗骨料颗粒相互组合搭配的比例关系叫做颗粒级配。级配良好的石子其空隙率和总表面积均小,且可获得较大的堆积密度。石子的级配好坏对混凝土强度等性能影响较砂更为明显。




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