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2015一級建筑師講義:普通混凝土的組成材料

更新時間:2014-12-15 14:16:32 來源:|0 瀏覽0收藏0

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摘要 2015一級建筑師考試《建筑材料與構(gòu)造》,普通混凝土的組成材料,相關(guān)知識點已經(jīng)整理更新,希望對各位考生朋友的備考,起到一定作用。

  普通混凝土的組成材料

  普通混凝土(以下簡稱為混凝土)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,水泥漿起潤滑作用,賦予混凝土拌合物一定流動性,便于施工操作。水泥漿硬化后,則將砂、石骨料膠結(jié)成一個堅實的整體。砂、石一般不參與水泥與水的化學反應(yīng),主要作用是節(jié)約水泥、承擔荷載,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)混凝土工程特點和所處的環(huán)境條件。原則上是配制高強度等級 的混凝土,選用高強度等級水泥;配制低強度等級的混凝土,選用低強度等級水泥。用高強度等級水泥配制低強度等級混凝土時,會使水泥用量偏少,影響和易性及密實 度,所以應(yīng)摻入一定數(shù)量的混合材料。須用低強度等級水泥配制高強度等級混凝土時,使 水泥用量過多,不經(jīng)濟,而且要影響混凝土其他技術(shù)性質(zhì)。

  2.細骨料

  粒徑在0.15~5.0mm之間的骨料稱為細骨料,一般有河砂、海砂、山砂、機制砂。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% ,級配好的為35% ~37%。

  配置混凝土時所采用的細骨料,應(yīng)滿足《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),降低混凝土的強度;同時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 些有機雜質(zhì)、硫化物及硫酸鹽,它們對水泥有腐蝕作用。

  對砂中的無定形二氧化硅含量有懷疑時,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的使用條件,進行專門試 驗測定其堿骨料反應(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度較高,但拌合物的流動性較差;

  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,用來拌制混凝土,混凝土的強度則較低,但拌合物的流動較好。

  (3)砂的顆粒級配及粗細程度

  砂的顆粒級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。為達到節(jié)約水泥和提高強度的目的,就應(yīng)盡量減小砂粒之間的空隙。

  砂的粗細程度是指不同粒徑的砂?;旌显谝黄鸷蟮目傮w的粗細程度,通常有粗砂、中砂與細砂之分。在相同質(zhì)量條件下,細砂的總表面 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,一般說用粗砂拌制混凝土比用、 細砂所需的水泥漿要省。

  砂的顆粒級配和粗細程度,常用篩分析的方法進行測定。用級配區(qū)表示砂的顆粒級 配,用細度模數(shù)表示砂的粗細。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的標準篩,將500g的干砂試樣由粗 到細依次過篩,然后稱得余留在各個篩上的砂的質(zhì)量,并計算出各篩上的分計篩余百分率 a,、az、向、a4、白和α6 (各篩上的篩余量占砂樣總量的百分率)及累計篩余百分率Al 、A2、A3、A4、A5、A6 (各個篩和比該篩粗的所有分計篩余百分率相加在一起)。

  細度模數(shù)(μr)愈大,表示砂愈粗。普通混凝土用砂的粗細程度按細度模數(shù)分為粗\ 中、細三級,其細度模數(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為細砂,μf在1. 50~0. 70為特細砂。

  根據(jù)0.60mm篩孔的累計篩余量分成三個級配區(qū)(表1-17),混凝土用砂的顆粒 級配,應(yīng)處于表1-17中任何一個級配區(qū)以內(nèi)。砂過粗(細度模數(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;砂過細(細度模數(shù)小于0. 7)配成的混凝土,既要增加較多的水泥用繭,而且強度顯著降低。所以這兩種砂未 包括在級配區(qū)內(nèi)。

  砂顆粒級配區(qū) 表1-17

篩孔尺寸-(mm)
級配區(qū)
I區(qū)
II區(qū)
III區(qū)
累計篩余(按質(zhì)量計)(%)
9.50
0
0
0
4. 75
10~0
10~0
10~0
2. 36
35~5
25~0
15~0
1. 18
65~35
50~10
25~0
0.60
85~71
70~41
40~ 16
0.30
95~80
92~70
  85~55
0.15
100~90
100~90
100~90

  注:①砂的實際顆粒級配與表中所列數(shù)字相比,除4. 75mm和0.60mm篩號外,可以略有超出,但超出總量應(yīng)小于5%。

 ?、贗區(qū)人工砂中0.15mm篩孔的累計篩余可以放寬到100~邸, II區(qū)人工砂中0.15mm篩孔的累計篩余可以放寬到100~80,田區(qū)人工砂中0.15mm篩孔的累計篩余可以放寬到100~75。

  如果砂的自然級配不合適,不符合級配區(qū)的要求,這時就要采用人工級配的方法來改善。最簡單的措施是將粗、細砂按適當比例進行試配,摻合使用。 為調(diào)整級配,在不得已時,也可將砂加以過篩,篩除過粗或過細的顆粒。 配制混凝土時宜優(yōu)先選用H區(qū)砂;當采用I區(qū)砂時,應(yīng)提高砂率,并保持足夠的水泥用量,以滿足混凝土的和易性要求;當采用囚區(qū)砂時,宜適當降低砂率,以保證混凝土的 強度。對于泵送混凝士,宜選用中砂。

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