05土木工程材料
土木工程材料__总结版
土木工程材料__总结版土木工程材料是指在土木工程中用于建筑结构和道路等建设中所需的材料。
它们在工程中起着重要的作用，能够提供所需的强度、耐久性和其他性能，以确保工程的质量和安全。
在本文中，将讨论土木工程中常用的材料，包括混凝土、钢筋、沥青等。
混凝土是土木工程中最常用的材料之一，它由水泥、砂、骨料和水等组成。
混凝土具有优良的抗压强度和耐久性，可以用于建造各种不同类型的结构，如建筑物、桥梁和水坝等。
由于其可成型性强，可以通过模具制成各种形状，因此广泛应用于建筑和道路建设中。
钢筋是一种常用的增强材料，用于改善混凝土的抗拉强度。
钢筋通常以网状或棒状的形式添加到混凝土中，形成钢筋混凝土结构。
钢筋具有优良的拉伸和抗腐蚀性能，可以增加混凝土结构的承载能力和耐久性。
它广泛应用于桥梁、高层建筑和其他大型结构中。
沥青是一种胶状材料，常用于道路建设中。
它具有良好的粘结性和防水性能，能够将不同部分的道路连接在一起，并保护路面免受水和其他外部因素的损害。
沥青还可以提供较好的摩擦力，提高车辆在路面上的牵引力和安全性。
在道路建设中，沥青一般涂覆在碎石上，形成沥青混合料，用于铺设路面。
除了混凝土、钢筋和沥青之外，还有其他一些常用的土木工程材料，如木材、玻璃、砖块等。
木材常用于建造房屋和桥梁等结构，具有较好的抗压和抗拉性能。
玻璃广泛应用于建筑中，具有良好的透明性和装饰性。
砖块是一种常见的建筑材料，由黏土或水泥制成，用于建造墙体和其他结构。
总之，土木工程材料在土木工程项目中起着至关重要的作用。
混凝土和钢筋常用于建筑结构的构造中，提供强度和耐久性。
沥青常用于道路建设中，保护道路免受损坏。
其他材料如木材、玻璃和砖块等也扮演着重要的角色。
通过合理选择和使用这些材料，可以保证土木工程项目的质量和安全。
土木工程材料
土木工程材料
土木工程材料是指在土木工程中使用的各种材料。
在土木工程中，材料的选择是非常重要的，因为材料的质量直接关系到工程的安全性和使用寿命。
下面将介绍一些常见的土木工程材料。
首先是混凝土。
混凝土是最常见的土木工程材料之一，它由水泥、砂、石子等材料混合而成。
混凝土具有较高的强度和耐久性，在建筑工程中广泛使用。
它可以用来建造楼房、桥梁、隧道等结构。
其次是钢筋。
钢筋是一种具有高强度和韧性的金属材料，它常被用来加固混凝土结构。
在混凝土中加入钢筋可以增加其承载能力和抗震性能，使得结构更加稳定和安全。
再次是砖。
砖是一种常见的建筑材料，它由黏土和其他材料制成。
砖具有较高的强度和耐久性，可以用来建造墙体和其他结构。
此外，还有沥青、玻璃、木材等材料。
沥青常用于道路铺设和水泥路面的修补，它具有较好的粘附性和耐候性。
玻璃是一种透明材料，常被用于建筑的窗户和墙面的装饰。
木材是一种天然的材料，常用于建筑结构和家具的制作。
在土木工程材料的选择中，还需要考虑材料的成本、可持续性和环境影响等因素。
例如，选择可回收和再利用的材料可以减少资源的浪费，保护环境。
总之，土木工程材料在土木工程中起着至关重要的作用。
正确选择和使用合适的材料可以保证工程的安全性和使用寿命，促进社会的可持续发展。
土木工程材料
第二章土木工程材料土木工程材料主要有：水泥、砂、石、砂浆、混凝土、钢筋、防水材料、装饰材料等。
一、常用的土木工程材料（一）砖、瓦、砂、石（二）水泥、石灰、砂浆、混凝土（三）木材、钢材和钢筋混凝土（四）防水保温材料（一）砖、瓦、砂、石1．砖：是一种常用的砌筑材料，在混合结构房屋中作承重构件墙体，在框架结构中作为围护墙体。
1）按生产工艺分为烧结砖和非烧结砖；2）按所用原材料分为普通粘土砖、页岩砖、煤矸石砖、粉煤灰砖、炉渣砖和灰砂砖等； 3）按有无孔洞分为空心砖、多孔砖和实心砖等。
其特点是：原料容易取得，生产工艺简单，价格低，体积小，便于组合。
但传统的粘土砖毁田取土量大、能耗高、砖自重大，施工生产中劳动强度大、工效低。
有逐步改革并用新型材料取代的必要。
我国已有近200个城市禁止在建筑物中使用粘土砖。
普通粘土砖：以粘土为主要原料，经过成型、干燥、高温、焙烧制成。
普通粘土砖的标准尺度为240×115×53mm，砌筑时砂浆灰缝厚度为10mm。
普通粘土砖以其抗压强度为主要标准划分强度等级，分为：MU7.5，MU10，MU15，MU20，MU25，MU30。
常用等级为MU7.5和MU10。
非烧结砖是利用不适合种田的山泥、废土、砂等，加入少量水泥或石灰作固结剂及微量外加剂和适量水混合搅拌压制成型，自然养护或蒸养一定时间即成。
是一种有发展前途的新型材料。
2．瓦：属屋面围护材料，要求利于防排水，自重轻，密实度高。
常见的有：（1）粘土瓦：由粘土浇制成胚（成型），干燥，高温焙烧而成。
有青瓦和红瓦。
形状有平瓦和脊瓦（用于屋脊处）。
常见尺寸为400×230×20mm。
每平方米约15块左右。
自重按0.55kN/m2考虑。
（2）水泥瓦：利用水泥和砂拌和，压成瓦胚成型，后经蒸汽养护硬结而成。
分为平瓦和脊瓦（用于屋脊处）。
常见尺寸287×38×15，每平方米铺15块。
水泥瓦的密实度和防水效果均较粘土瓦好，且不用粘土。
土木工程材料总结
● 土木工程材料可分为广义土木工程材料和狭义土木工程材料。
广义：是指用于建筑工程中所有材料（1构成建筑物，构筑物的材料，如石灰，水泥2是施工过程中所需要的辅助材料，如脚手架，模板3是各种建筑器材，如消防设备，给水排水设备）。
狭义土木工程材料是直接构成土木工程实体的材料。
●土木工程材料分类：1.按化学成分，无机材料，有机材料和复合材料2.按使用功能，承重结构材料，非承重结构材料和功能材料。
● 土木工程与材料的关系：1.材料是保证土木工程质量的基础2.材料对土木工程造价的影响3.材料对土木建筑工程技术进步起促进作用●密度：是指材料在绝对密度状态下单位体积的质量。
V m /=ρ（v 材料在绝对密实状态下的体积） ● 表观密度：是指单位体积（含材料实体及闭口孔隙体积）材料的干质量，也称视密度。
0/0V m =ρ（V0材料在包含闭口孔隙条件下的体积（只含内部闭口孔，不含开口孔））●体积密度：是指材料在自然状态下单位体积(含开口，闭口孔隙）V m '='/ρ ●堆积密度：是指散粒状材料单位堆积体积（含开口，闭口）11/V m =ρ ● 孔隙率：是指材料中的孔隙体积占材料自然状态下总体积的百分率，以p 表示，V V V p '-'=/，密实度是与孔隙率相对应的概念，指材料体积内被固体物质充实的程度，用D 表示D=1—P●空隙率指散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质空隙体积占堆积体积的百分率101/V V V p -=' ●吸水性:指材料在吸收水分的性质。
（材料吸水饱和时的含水率为吸水率，分质量吸水率和体积吸水率）材料含水后，自重增加，强度降低，保温性能下降，抗冻性能变差，有时还会发生明显体积膨胀。
● 吸湿性：指材料在潮湿空气中吸收水分的性质，一含水率表示。
吸湿作用一般是可逆的，及材料可吸放空气中的水分。
● 耐水性指材料长期在水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质。
051005[土木工程材料] 天津大学考试参考资料答案
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土木工程材料复习题一、判断题1、评价建筑砂浆流动性大小的指标是针入度。
（×）2、我国南方混凝土建筑物的底板宜优先选择的水泥是高铝水泥。
（×）3、石膏具有调节室内湿度功能。
（√）。
（×）4、高铝水泥在20-30℃时的主要水化产物是CA(OH)25、砂浆保水性的改善可以采用减少单位用水量的办法。
（×）6、软化系数越大，说明材料的抗渗性越好。
（×）7、烧结普通砖属于韧性材料，承受冲击荷载的构件一般选用韧性材料。
（√）8、菱苦土的主要成分是氢氧化镁。
（×）9、烧结普通砖属于韧性材料，承受冲击荷载的构件一般选用脆性材料。
（×）10、与硅酸盐水泥相比，火山灰水泥的水化热低，耐软水能力差。
（×）11、与建筑石灰相比，建筑石膏凝结硬化速度快，硬化后体积收缩。
（×）12、选择建筑物围护结构的材料时，应选用导热系数适中、热容量较小的材料，保证良好的室内气候环境。
（×）13、钢筋混凝土结构用热轧钢筋中光圆钢筋用HPB符号表示，带肋钢筋用HBR符号表示。
（×）14、按国家标准的规定，硅酸盐水泥的初凝时间应满足不晚于45min。
（×）15、将某种含孔的材料置于不同湿度条件下的环境中，分别测定其密度，其中以干燥条件下的密度为最小。
（×）16、用同样配合比的混凝土拌和物作成的不同尺寸的抗压试件，破坏时大尺寸的试件，破坏荷载大，故其强度高；小尺寸的试件破坏荷载小，故其强度低。
（×）17、纤维饱和点是木材物理学性质发生变化的转折点。
（√）18、砂浆的和易性指标是沉入度。
（√）19、在其它条件相同时，采用卵石代替碎石配置混凝土，可以使混凝土强度得到提高，但是其流动性减小。
（×）20、沥青的温度敏感性用软化点表示，软化点越高，则沥青的温度敏感性越大。
（×）21、我国北方有抗冻和抗渗要求的商品混凝土工程宜优先选用火山灰水泥。
土木工程材料分类
土木工程材料分类土木工程材料是指在土木工程中用于建筑、道路、桥梁等工程结构的各种材料。
根据材料的性质和用途不同，土木工程材料可以分为多种分类。
在土木工程中，材料的选择对工程质量和使用寿命有着至关重要的影响，因此对土木工程材料的分类及其特点的了解十分必要。
一、金属材料。
金属材料是土木工程中常用的一类材料，主要包括钢材、铝材、铜材等。
钢材是土木工程中使用最广泛的金属材料，其具有高强度、耐腐蚀、可塑性好等优点，常用于建筑结构、桥梁、钢筋混凝土等工程中。
铝材轻质、耐腐蚀，常用于航空、铁路等领域。
铜材导电性能好，常用于电力工程中。
二、非金属材料。
非金属材料是土木工程中另一类常用的材料，主要包括混凝土、玻璃纤维、塑料等。
混凝土是土木工程中使用最广泛的非金属材料，其具有耐压、耐磨、耐腐蚀等优点，常用于建筑结构、路面、桥梁等工程中。
玻璃纤维具有优良的抗拉强度和耐腐蚀性能，常用于加固材料、隔热材料等。
塑料具有轻质、绝缘、耐腐蚀等特点，常用于管道、隔热材料等。
三、复合材料。
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新材料，具有综合性能优异的特点。
在土木工程中，常用的复合材料主要包括玻璃钢、碳纤维等。
玻璃钢具有优良的耐腐蚀性能和抗拉强度，常用于化工设备、储罐、污水处理设备等。
碳纤维具有高强度、轻质等特点，常用于航空、航天、汽车等领域。
四、新型材料。
随着科技的发展，新型材料在土木工程中得到了广泛应用，如聚合物纤维混凝土、高强度混凝土、高分子材料等。
聚合物纤维混凝土具有优良的抗裂性能和耐久性，常用于路面、桥梁等工程中。
高强度混凝土具有高强度、耐磨、耐冻融等特点，常用于重载道路、机场跑道等。
高分子材料具有优良的耐腐蚀性能和绝缘性能，常用于化工设备、管道等。
综上所述，土木工程材料根据其性质和用途的不同可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和新型材料。
不同类型的材料各具特点，在工程中有着不可替代的作用。
因此，在土木工程中选择合适的材料至关重要，需要根据工程的具体要求和环境条件进行合理的选择和应用。
土木工程材料
4
道路桥梁的设计和施工需要遵循一定 的规范和标准，以确保质量和安全
水利工程
混凝土：用于大坝、水闸、桥梁等结构 砂石：用于填筑堤坝、护坡等 水工金属材料：用于闸门、管道等结构 水工塑料：用于管道、阀门等结构 水工玻璃：用于管道、阀门等结构
钢筋：用于钢筋混凝土结构，提高抗拉强度 土工合成材料：用于防渗、排水、加固等 水工涂料：用于防腐、防水等 水工橡胶：用于密封、减震等 水工陶瓷：用于耐磨、耐腐蚀等结构
土木工程材料
演讲人
目录
01. 土木工程材料的分类 02. 土木工程材料的性能 03. 土木工程材料的应用 04. 土木工程材料的发展趋势
1 土木工程材料的分类
水泥
01 水泥是一种重要的土木工程 材料，广泛应用于建筑、道 路、桥梁等工程领域。
02 水泥的主要成分是硅酸盐， 包括硅酸钙、硅酸镁等。
混凝土的强度、耐 久性和抗腐蚀性等 性能与其组成成分 和配比密切相关。
混凝土的分类包括 普通混凝土、特种 混凝土和装饰混凝 土等，不同种类的 混凝土具有不同的 性能和适用范围。
钢材
01
钢材的分类：碳素钢、
合金钢、不锈钢等
02
碳素钢：碳含量较低，
强度和韧性较好
03
合金钢：碳含量较高，
强度和韧性较好，耐
03 水泥的生产过程包括原料制 备、烧结、粉磨等步骤。
04 水泥的种类繁多，包括普通 硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水 泥、火山灰硅酸盐水泥等。
混凝土
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
混凝土是一种常见 的土木工程材料， 广泛应用于建筑、 桥梁、道路等工程 领域。
混凝土的主要成分 包括水泥、砂、石 和水，通过搅拌、 成型和养护等工艺 制成。
土木工程材料
土木工程材料土木工程是一门涵盖广泛的学科，在我们日常生活中，几乎所有的建筑和公共基础设施都需要应用土木工程。
而材料则是土木工程中不可或缺的重要组成部分，它与结构设计相互关联，直接影响土木工程的安全可靠性和使用寿命。
本文将围绕土木工程中常用的材料展开论述分析，以期为读者进一步了解和认识土木工程材料提供参考。
1. 水泥作为一种常用的建筑材料，水泥广泛应用于土木工程的建筑基础、桥梁、隧道等地方。
水泥性质优良、施工性能良好、粘聚性好，而且能够经受高强度的压缩和牵拉力，因此在工程上大有用处。
目前常见的水泥种类有普通硅酸盐水泥、白水泥、山东膨胀水泥、高强度水泥等，它们的特点有所不同。
普通硅酸盐水泥是制造混凝土必备的材料，它有较强的抗拉强度，能够经受远高于承受力的拉力，同时，它还能够吸收打击和磨损，使建筑物的寿命得以延长。
白水泥则具有均质性和均匀性较高的优点，并且外观白色，工艺性能也更好。
高强度水泥则在建筑设计中发挥着重要的作用，因其抗压强度较高，因此常用于桥梁、隧道等地方，使建筑物在承受重负荷时更具有抗压性。
2. 钢材钢材是土木工程中不可或缺的另一种材料，它是建筑结构的重要组成部分。
钢材具有强度高、延展性好、质量轻、造价低、可回收利用等优点，在土木工程中扮演着举足轻重的角色。
钢材常见的种类有普通钢、高强钢、不锈钢等，它们在工程设计中的性能有所不同，常应根据建筑物的实际需要进行选择。
3. 混凝土混凝土是土木建筑工程中常用的主要材料之一，广泛应用于建筑基础、桥梁、隧道等领域。
混凝土具有易性缩、抗压、抗拉、抗剪切等优点，且配制方便，施工起来需要的人力和物力也比较少，因此其使用比例较大。
混凝土的常见种类有预制混凝土、后浇带钢筋混凝土等，其中预制混凝土具有施工方便、质量标准高的特点，而后浇带钢筋混凝土则具有强度大、耐冻化的优点。
4. 玻璃玻璃是土木工程中常用的材料之一，应用的领域包括建筑幕墙、高层建筑的玻璃幕、围栏墙等。
土木工程材料有哪些
土木工程材料有哪些土木工程是指利用土木工程材料进行建筑、道路、桥梁等工程建设的学科。
土木工程材料是土木工程中不可或缺的重要组成部分，它们直接影响着工程的质量、耐久性和安全性。
在土木工程中，常用的材料包括水泥、混凝土、钢材、砖瓦、玻璃钢等。
下面将逐一介绍这些常用的土木工程材料。
1. 水泥。
水泥是一种粉状的无机胶凝材料，是混凝土中的主要成分之一。
水泥的主要成分是石灰石、粘土和铁矿石等原料，经过研磨、混合、煅烧等工艺制成。
水泥具有硬化速度快、强度高、耐久性好等特点，被广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中。
2. 混凝土。
混凝土是一种由水泥、砂、石子等骨料混合而成的人工石材，是土木工程中最常用的建筑材料之一。
混凝土具有抗压强度高、耐久性好、施工方便等优点，被广泛用于各种建筑结构的构造中。
3. 钢材。
钢材是一种优良的结构材料，具有高强度、耐腐蚀、可塑性好等特点，被广泛应用于土木工程中的桥梁、钢结构等领域。
钢材的主要成分是铁、碳等元素，可以通过熔炼、轧制等工艺制成各种规格和形状的钢材。
4. 砖瓦。
砖瓦是一种常见的建筑材料，主要由黏土经过成型、干燥、烧制等工艺制成。
砖瓦具有质地坚硬、耐磨损、隔热隔音等特点，被广泛应用于建筑墙体、地面铺装等方面。
5. 玻璃钢。
玻璃钢是一种由玻璃纤维和树脂等材料复合而成的高强度、耐腐蚀的新型复合材料。
玻璃钢具有重量轻、耐腐蚀、绝缘性能好等特点，被广泛应用于化工、环保、建筑等领域。
除了上述常用的土木工程材料外，还有许多其他材料如木材、沥青、岩石等也被广泛应用于土木工程中。
随着科学技术的不断发展，新型的土木工程材料也在不断涌现，为土木工程的发展带来了新的机遇和挑战。
土木工程材料的选择和应用直接影响着工程的质量和性能，因此在工程设计和施工中需要根据实际情况选择合适的材料，并严格控制材料的质量，以确保工程的安全和可靠性。
什么是土木工程材料
什么是土木工程材料土木工程材料是指用于土木工程建筑中的各种材料，包括水泥、混凝土、钢筋、砖块、石材等。
这些材料在土木工程中起着非常重要的作用，直接关系到工程的质量、安全和耐久性。
下面我们将从水泥、混凝土、钢筋和砖块四个方面来介绍土木工程材料的相关知识。
首先，水泥是土木工程中常用的建筑材料之一。
它是一种粉状物质，经过加水拌和后能够凝固成坚硬的固体。
水泥主要用于制作混凝土、砂浆和砌块等建筑材料。
在土木工程中，水泥的质量直接关系到混凝土的强度和耐久性，因此选用优质的水泥材料非常重要。
其次，混凝土是土木工程中最常用的建筑材料之一。
它是由水泥、砂、石子和水按一定比例拌和而成的人工石材。
混凝土具有很好的抗压性能和耐久性，广泛应用于各种建筑结构中，如楼板、梁柱、桥梁、水利工程等。
在土木工程中，混凝土的配合比、浇筑工艺和养护方法都对工程质量有着重要影响。
再次，钢筋是土木工程中常用的建筑钢材。
它是一种具有高强度和韧性的金属材料，常用于加固混凝土结构、制作钢筋混凝土构件。
钢筋的质量和连接方式直接影响到混凝土结构的受力性能和耐久性，因此在土木工程中要严格控制钢筋的材质和施工质量。
最后，砖块是土木工程中常用的建筑墙体材料之一。
它是一种用黏土或其他材料制成的矩形块状建筑材料，常用于砌筑墙体、隔墙、护墙等。
砖块的质量和砌筑工艺直接关系到墙体的承载能力和抗震性能，因此在土木工程中要选用优质的砖块材料，并严格控制砌筑质量。
综上所述，土木工程材料包括水泥、混凝土、钢筋和砖块等，它们在土木工程中起着非常重要的作用。
选用优质的材料、严格控制施工质量是保障工程质量和安全的关键。
希望本文对土木工程材料有所了解，并在实际工程中加以应用和掌握。
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第5章 混 凝 土
普通混凝土的组成材料
天然砂是由天然岩石经自然条件作用而形成。河砂和湖砂因长期经受流水和 波浪的冲洗，颗粒较圆，比较洁净，且分布较广，一般工程都采用这种砂。海 砂因长期受到海流冲刷，颗粒圆滑，比较洁净且粒度一般比较整齐，但常混合 有贝壳及盐类等有害杂质，在配制钢筋混凝土时，海砂中Cl―含量不应大于 0.06%(以全部Cl―换算成NaCl占干砂重量的百分率计)，超过该值时，应通过 淋洗，使Cl―含量降低至0.06%以下，或在拌制的混凝土中掺入占水泥重量 0.6%～1.0%的NaNO2等阻锈剂，对于预应力钢筋混凝土，则不宜采用海砂。 山砂是从山谷或旧河床中采运而得到，其颗粒多带棱角，表面粗糙，但含泥量 和有机物杂质杂质较多，使用时应加以限制。 机制砂是由天然岩石轧碎而成，其颗粒富有棱角，比较洁净，但砂中片状颗 粒及细粉含量较大，且成本较高，只有在缺乏天然砂时才常采用。混合砂是机 制砂和天然砂混合而的砂，其性能取决于原料砂的质量及其配制情况。 Ⅰ类砂宜用于配制强度等级大于C60的混凝土，Ⅱ类砂宜用于配制强度等级 C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土，Ⅲ类砂宜用于配制强度等级小 于C30的混凝土和建筑砂浆。
二、 细骨料
根据国家标准《建筑用砂》(GB/T 14684—2001)的规定，粒径在150μm～4.75mm 之间的骨料称为细骨料。 建设部行业标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》(JGJ 52—1992)，将粒径 0.16mm～5.0mm之间的骨料称为细骨料。 1. 细骨料的种类及其特性 砂按产源分为天然砂、人工砂两类。天然砂包括河砂、湖砂、淡化海砂和山砂； 人工砂包括机制砂和混合砂。GB/T 14684—2001根据砂的技术要求，将砂分为Ⅰ 类、Ⅱ类和Ⅲ类。
项 1 2 3 4 亚甲蓝试验 MB值≥1.40 或不合格 目 石粉含量(按质量计，%) 泥块含量(按质量计，%) 石粉含量(按质量计，%) 泥块含量(按质量计，%) I类 < 3.0 0 < 1.0 0 II类 < 5.0 < 1.0 < 3.0 < 1.0 II类 < 7.0① < 2.0 < 5.0 < 2.0 MB值< 1.40 或合格
第5章 混 凝 土
普通混凝土的组成材料
表5-1 水泥强度等级可配制的混凝土强度等级
水泥强度等级 32.5 42.5 宜配制的混凝土强度等级 C10、C15、C20、C25 C30、C35、C40、C45 水泥强度等级 52.5 62.5 宜配制的混凝土强度等级 C40、C45、C50、C60、≥C60 ≥C60
2. 水泥强度等级的选择
水泥强度等级的选择应与混凝土的设计强度等级相适应。原则上配制高强度等级的混 凝土，选用高强度等级的水泥；配制低强度等级的混凝土，选用低强度等级的水泥。若 用低强度等级的水泥配制高强度等级混凝土时，要满足强度要求，必然增大水泥用量， 不经济；同时混凝土易于出现干缩开裂和温度裂缝等劣化现象。反之，用高强度等级的 水泥配制低强度等级的混凝土时，若只考虑满足混凝土强度要求，水泥用量将较少，难 以满足混凝土和易性和耐久性等要求；若水泥用量兼顾了耐久性等性能，又会导致混凝 土超强和不经济。 根据经验，水泥的强度等级宜为混凝土强度等级的1.3倍～1.7倍，如配制C30混凝土时， 水泥胶砂试件28d抗压强度宜在39.0MPa～51.0MPa之间，宜选用42.5级水泥。当然，这 种经验关系并不是严格的规定，在实际应用时可略有超出。表5-1是各水泥强度等级的 水泥宜配制的混凝土。 1.6
项 目 I类 云母(按质量计，%，＜) 轻物质(按质量计，%，＜) 有机物(比色法) 硫化物及硫酸盐(按SO3质量计，%，＜) 氯化物(以氯离子质量计，%，＜) 1.0 1.0 合格 0.5 0.01
指
标
II类 2.0 1.0 合格 0.5 0.02 III类 2.0 1.0 合格 0.5 0.06
第5章 混 凝 土
第5章
混凝土
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1.1
第5章 混 凝 土
本章内容
• 普通混凝土的组成材料 • 混凝土拌合物的和易性 • 混凝土的强度 • 混凝土的变形性能 • 混凝土的耐久性
•普通混凝土配合比设计
•混凝土的质量控制 •粉煤灰混凝土 •轻骨料混凝土 •其他品种混凝土
•混凝土质量波动与混凝土
配制强度
1.3
第5章 混 凝 土
按用途可分为结构混凝土、防水混凝土、防辐射混凝土、耐酸混凝土、装饰混凝土、 耐热混凝土、大体积混凝土、膨胀混凝土、道路混凝土和水下不分散混凝土等多种。 按掺合料可分为：粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、碱矿渣混凝土和纤维混凝土等多种。 按抗压强度(fcu)大小可分为低强混凝土(fcu <30MPa)、中强混凝土(fcu =30～60MPa)、 高强混凝土(fcu≥60MPa)和超高强混凝土(fcu≥100MPa)等。 按每立方米中的水泥用量(C)分为贫混凝土(C≤170kg)和富混凝土(C≥230kg)。 本章讲述的混凝土，如无特别说明，均指普通混凝土。 普通混凝土与钢材、木材等常用土木工程材料相比有许多优点：原材料丰富，造价 低廉，可以就地取材；可根据混凝土的用途来配制不同性质的混凝土；凝结前有良好 的可塑性，可利用模板浇灌成任何形状及尺寸的构件或结构物；与钢筋有较高的握裹 力，混凝土与钢筋的线膨胀系数基本相同，两者复合后能很好地共同工作等。 普通混凝土也存在一些缺点：抗拉强度低，一般为抗压强度的 ～ ，易产生裂缝， 1 1 受拉时易产生脆性破坏；自重大，比强度小，不利于建筑物(构筑物)向高层、大跨度方 10 20 向发展；耐久性不够，在自然环境、使用环境及内部因素作用下，混凝土的工作性能 易发生劣化，硬化较慢，生产周期长，在自然条件下养护的混凝土预制构件，一般要 养护7～14d方可投入使用。
1.5
图5.1 混凝土的结构
第5章 混 凝 土
一、 水泥
普通混凝土的组成材料
水泥是混凝土中最重要的组分，同时是混凝土组成材料中总价最高的材料。配制混凝 土时，应正确选择水泥品种和水泥强度等级，以配制出性能满足要求、经济性好的混凝 土。
1. 水泥品种的选择
配制混凝土时，应根据工程性质、部位、施工条件和环境状况等选择水泥的品种。常 用水泥的选择见表4-7。
1.4
第5章 混 凝 土
普通混凝土的组成材料
普通混凝土是由水泥、水、砂子和石子组成，另外还常掺入适量的外加剂和 掺合料。 砂子和石子在混凝土中起骨架作用，故称为骨料(又叫集料)，砂子称为细骨 料，石子称为粗骨料。水泥和水形成水泥浆包裹在骨料的表面并填充骨料之间 的空隙，在混凝土硬化之前起润滑作用，赋予混凝土拌合物流动性，便于施工； 硬化之后起胶结作用，将砂石骨料胶结成一个整体，使混凝土产生强度，成为 坚硬的人造石材。外加剂起改性作用。掺合料起降低成本和改性作用，混凝土 的结构如图5.1所示。
• 思考题
1.2
第5章 混 凝 土
混凝土是由胶凝材料、粗骨料、细骨料和水(或不加水)按适当的比例配合、拌 合制成混合物，经一定时间后硬化而成的人造石材。混凝土常简写为“砼”。 水泥混凝土经过170多年的发展，已演变成了有多个品种的土木工程材料，混凝 土通常从以下几个方面分类： 按所用胶凝材料可分为水泥混凝土、沥青混凝土、水玻璃混凝土、聚合物混凝 土、聚合物水泥混凝土、石膏混凝土和硅酸盐混凝土等几种。 按干表观密度分为三类：重混凝土，其干表观密度大于2 600kg/m3，采用重骨 料和水泥配制而成，主要用于防辐射工程，又称为防辐射混凝土；普通混凝土， 其干表观密度为2 000～2 500 kg/m3，一般多在2 400 kg/m3左右，用水泥、水与 普通砂、石配制而成，是目前土木工程中应用最多的混凝土，广泛用于工业与民 用建筑、道路与桥梁、海工与大坝、军事工程等工程，主要用作承重结构材料， 目前全世界普通混凝土年用量达40多亿m3，我国年用量在15亿m3以上；轻混凝 土，其干表观密度小于1 950 kg/m3，包括轻骨料混凝土、大孔混凝土和多孔混凝 土，可用作承重结构、保温结构和承重兼保温结构。 按施工工艺可分为泵送混凝土、预拌混凝土(商品混凝土)、喷射混凝土、真空 脱水混凝土、自密实混凝土、堆石混凝土、压力灌浆混凝土(预填骨料混凝土)、 造壳混凝土(裹砂混凝土)、离心混凝土、挤压混凝土、真空吸水混凝土、热拌混 凝土和太阳能养护混凝土等多种。
1.11
第5章 混 凝 土
普通混凝土的组成材料
云母是表面光滑的小薄片，会降低混凝土拌合物和易性，也会降低混凝土的强 度和耐久性。硫化物及硫酸盐主要由硫铁矿(FeS2)和石膏(CaSO4)等杂物带入。它 们与水泥石中固态水化铝酸钙反应生成钙矾石，反应产物的固相体积膨胀1.5倍， 从而引起混凝土膨胀开裂。有机物主要来自于动植物的腐殖质、腐殖土、泥煤和 废机油等，会延缓水泥的水化，降低混凝土的强度，尤其是早期强度。Cl―是强 氧化剂，会导致钢筋混凝土中的钢筋锈蚀，钢筋锈蚀后体积膨胀和受力面减小， 从而引起混凝土开裂。 3) 碱―骨料反应 碱―骨料反应是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与骨料中碱活性 矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。 当对砂的碱活性有怀疑时或用于重要工程的砂，须进行碱活性检验。检测方法及 结果判定原则见“5.5.5混凝土的碱—骨料反应”。经碱―骨料反应试验后，由砂 制备的试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期膨胀率应小于 0.10%。 4) 粗细程度和颗粒级配 在混凝土中，砂子的表面由水泥浆包裹，砂子之间的空隙由水泥浆来填充。为了 节约水泥，提高混凝土密实度和强度，应尽可能减少砂子的总表面积，同时减少 1.12 砂子的空隙率。
1.9
第5章 混 凝 土
普通混凝土的组成材料
表5-2 天然砂的含泥量和泥块含量(GB/T 14684—2001)
项 目 I类 < 1.0 II类 < 3.0 II类 < 5.0 含泥量(按质量计，%)