第4章 混凝土组成材料1.ppt.Convertor
《混凝土组成材料》PPT课件
4.1.1 水泥
1、作用 2、选用：
──胶结（硬化前）、润滑（硬化后）
水泥品种
水泥标号
判断:为保证混凝土质量，施工中应尽可能的 选择高标号的水泥（ ） 水泥的用量越多，混凝土的质量越好（ ）
5
4.1.2 集料
6Байду номын сангаас
4.1.2.1 集料的分类
细 集 料
集
天然砂 人工砂
料
粗 集 料
碎石
卵石
7
4.1.2.2 集料的技术性质
A. 砂的颗粒级配及粗细程度
砂的细度模数
Mx
A2
A3
A4 A5 100 A1
A6
5A1
砂子分级 特细砂 细砂 中砂 粗砂 细度模数 0.7～1.5 1.6～2.2 2.3～3.0 3.1～3.7
13
4.1.2.2 集料的技术性质
一、颗粒级配、粗细程度
B. 石子的颗粒级配及粗细程度
石子筛分试验
B.表面特征 —— 粗糙、光滑
骨料品种 性质 形状
表面特征 与水泥粘结
砼拌合物
砼强度
碎石 取决于母岩
棱角形 粗糙
好 流动性差 难捣实
稍高
卵石 坚固,密实
鹅卵形 光滑 差 流动性好 易密实 稍低
21
4.1.2.2 集料的技术性质 三.骨料强度
作用： 保证混凝土强度 检测： 抗压强度 —— 立方体、圆柱体试件
所谓奇迹——就是你修房子时能在十年前，想 到十年后的事情。
30
4.1.3 水
1、作用 ①使拌合物具有流动性； ②与水泥水化，使砼结硬。
2、要求 ──不含有害杂质 3、可用的水
自来水、洁净的天然水 4、水质有疑问时：强度对比试验
混凝土原材料》-PPT精品文档
一、细骨料品质指标
常用细骨料有天然砂和人工砂。
砂的主要品质指标：碱活性、表观密度、细度
模数、坚固性、有机质含量、含泥量、泥块含量。
砂的品质要求见表2.4-1。
表2.4-1 砂的品质要求
项目 天然砂 石粉含量（%） 含泥量 （%） ≥C30，抗冻 ＜C30 泥块含量 ≤3 ≤5 不允许 不允许 指标 人工砂 6~18 -
变质岩或深成的火成岩
火成岩 卵石
≤12
≤13 ≤12
≤20
≤30 ≤16
表2.5-2 粗骨料的品质要求
检测项目 含泥量 (%) 坚固性 （%） D20、D40 D80、D150 泥块含量 抗冻 非抗冻 指 标 ＜1 ＜0.5 不允许 ＜5 ＜12 ＜0.5
折算SO3（%）
备 注
硫酸盐及硫化物含量（%）
三、粗骨料品质检验标准和试验方法
一、粗骨料分类和品质指标
（一）粗骨料分类
（二）粗骨料品质指标
（一）粗骨料分类
粗骨料也可分为人工碎石骨料和天然骨料（卵石）。 从颗粒级配分，可分为连续级配骨料和间断级配骨料。 粗骨料的最大粒径，不大于钢筋净间距的2/3，小于构件断面 最小边长的1/4，小于素混凝土板厚的1/2。 根据混凝土粗骨料粒径，可分为一级配骨料混凝土 （5~20mm）、二级配骨料混凝土（5~40mm） 、三级配骨料混凝 土（5~80mm）、四级配骨料混凝土（5~150mm）、细石混凝土 （5~10mm）、豆石混凝土（5~15mm）等 。
（一）砂品质检验标准
1、《水工混凝土试验规程》SL352-2019 2、《水工混凝土砂石骨料试验规程》DL/T5150-2019 3、《建筑用砂》GB/T14684-2019 4、《水工混凝土施工规范》SDJ207-82 5、《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2019
土木工程材料学习完整第4章-1-混凝土原材料PPT课件
香港青马大桥
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Cement Concrete 11
日本明石海峡大桥
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Cement Concrete 12
正在建造的海上石油钻井平台
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Cement Concrete 13
混 凝 土 桥
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Cement Concrete 14
钢－混凝土组合结构桥梁板
钢板 栓钉
混凝土
改性：
——采用轻质骨料可显著降低混凝土的自重，提高 比强度；
——掺入纤维或聚合物，可提高抗拉强度，大大降 低混凝土的脆性；
——掺入减水剂、早强剂等外加剂，可显著缩短硬 化周期，改善力学性能。
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Cement Concrete 27
钢筋混凝土
钢筋 P
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Cement Concrete 28
❖目前工程上使用最多的是以水泥为胶结 材料，以砂、石为骨料，加水及掺入适 量外加剂和掺和料拌制的普通水泥混凝 土（简称普通混凝土）
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Cement Concrete 3
混凝土输水管
线输
水
管
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外 径 7.5m
内 径 Cement Concrete64.6m
混凝土大坝
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Ce巴me西nt CItoanipcureDtea5m
❖ 在相同用砂量条件下，细砂的总表面积较大， 粗砂的总表面积较小。在混凝土中砂子表面需 用水泥桨包裹，赋予流动性和粘结强度，砂子 的总表面积愈大，则需要包裹砂粒表面的水泥 桨就愈多。一般用粗砂配制混凝土比用细砂所 用水泥为省。
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Cement Concrete 42
砂的颗粒级配
❖定义：是指不同大小颗粒和数量比例的 砂子的组合或搭配情况。
混凝土的组成、结构和性能的关系PPT课件
精选ppt课件2021
1
正确认识和科学理解混凝土
1、按照材料科学的观点正确 认识混凝土：
材料科学的观点认为： 材料的组成 决定其结构和性能，改变其组成和结构， 可以随之改变其性能。
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2
2、按照混凝土的生命周期规律 科学理解混凝土：
根据混凝土的制备工艺、 早期养护过程、 性能成熟过程、 工作环境、 性能衰退过程， 这一混凝土的生命周期规律理解混凝土。
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15
• 磨细矿渣：
矿渣具有组成优势和结构优势。矿 渣的潜在活性较高，粉磨到一定细度后， 水化活性较高，对水泥强度贡献大；自 分散性能好，在混凝土中有物理减水作 用；在较大的掺量范围内都有较稳定的 性能。
矿渣的弱势是难磨，将其磨到比表 面积380m2/kg以上非常困难，电耗较高， 须选择有效的助磨剂 。
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5
硬化混凝土的相组成
• 硬化后的混凝土可以分为： • 水泥基相（水泥水化产物） • 分散粒子（集料、未水化部分） • 界面过渡层 • 这是组成混凝土结构的三要素。
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6
胶凝材料
胶凝材料是制备混凝土的根本材料，
胶凝材料 的特点是对砂、石等集料有较
强的粘结能力。
根据工程性质的不同要求，还有一 系列特性水泥：如快硬水泥、抗硫酸盐 水泥、大坝水泥等在一些特殊工程中应 用。
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8
集料
•
按集料形成的条件分为：天然和人造
•
按集料容重分为：超轻质（保温隔热材
料如球型珍珠岩）、轻质、结构用轻质、正
常重、特重（防辐射 重晶石）
第四章 水泥材料 PPT
式中 f压－－抗压强度，MPa; P－－破坏荷载，Ｎ。
（六）碱含量
➢Na2O＋0.658K2O＝R2O
R2O>0.6%为高碱水泥 R2O0.6%为低碱水泥
➢碱骨料反应：水泥中的碱和骨料中的活性二氧化硅发生
硬化水泥石结构: 凝胶、晶体、孔、未水化水 泥颗粒内核
（三）影响凝结硬化的因素
１、矿物成分 ２、细度 ３、拌合水量 ４、温、湿度 ５、石膏掺量 ６、龄期 ７、贮存期
❖养护：为使水泥正常水化、凝结硬化而提供的
适当温、湿度条件。
➢自然养护：自然气候条件下，采用浇水润湿、防风防干、
保温防冻等措施进行养护。
二、水泥主要熟料矿物
硅酸三钙 C3S 硅酸二钙 C2S 铝酸三钙 C3A 铁铝酸四钙 C4AF
80%以上 20%
C3S及C2S
水泥XRD图谱
三、熟料矿物单独与水作用所表现的特性
➢水化速度 ➢凝结硬化速度 ➢水化放热量
C3A>C3S >C4AF >C2S
➢强度发展：早期强度高、后期强度高
第四章 水泥材料
硅酸盐水泥 掺混合材料的硅酸盐水泥
硅酸盐类 水泥 铝酸盐类
硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥
硫铝酸盐类
生产
特性应用
硅酸盐水泥
矿物组成和 特性
腐蚀与防止
技术标准
4.1 硅酸盐水泥
一、水泥的原料、生产
１、原料：石灰石、粘土、铁矿粉。
２、生产：两磨一烧
按一定比例混合
原料
生料
磨细
1450 ℃
适量石膏
熟料
水泥
磨细
混凝土原材料完整PPT课件
硅酸盐水泥矿物形成条件
800℃以下： CaO·Al2O3、CaO·Fe2O3 、 C2S开始形成。 800~900 ℃：开始形成12 CaO·7Al2O3。 900~1100 ℃： 2CaO·Al2O3·SiO2形成后又分解。开始形成C3A
和C4AF。所有CaCO3均分解，游离CaO达最高值（20%）。 1100~1200 ℃：形成C3A和C4AF的主要部分。 C2S含量达到最
第39页/共145页
《水泥标准稠度用水量，凝结时间，安定 性检验方法》
• 试验室温度：20℃ ±2 ℃，湿度≥50%。 • 水泥500g，水142.5g。 • 标准稠度用水量：试杆沉入净浆并距底板6mm±1mm； • 初凝时间：试针沉至距底板4mm±1mm， • 终凝时间：试针下沉不超过0.5mm； • 安定性：雷氏夹指针尖端间的距离增加值不大于5.0mm。
混凝土原材料
• 水泥 • 掺合料 • 外加剂 • 细骨料 • 粗骨料 •水
第1页/共145页
第一节 水泥
第2页/共145页
硅酸盐水泥
凡以适当成分的生料，烧至部分熔融， 得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟 料，加入适当的石膏，磨细制成的水硬性 胶凝材料，称为硅酸盐水泥。
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一、硅酸盐水泥的化学成分 及矿物组成
第18页/共145页
三、硅酸盐水泥矿物组成对水泥性能的 影响
（一）对强度的影响
（二）对水化热的影响 （三）对凝结时间和保水性的影响 （四）对收缩的影响 （五）对水泥脆性系数的影响 （六）对耐久性的影响 （七）对混凝土抗冲磨强度的影响
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（一）对强度的影响
C3S具有较高强度，特别是早期强度；C2S的早期 强度较低，但后期强度较高； C3A和C4AF的强度均在早 期发展，后期强度几乎没有发展， C4AF的强度大于C3A （ C4AF 对强度的贡献未确定，试验结果不同）。
建筑材料第四章混凝土PPT学习教案
•浇灌
避免离析
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第19页/共178页
•捣实 充分，不过分
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•抹面 掌握时机 (找平、镘平、镘光)
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•养护
保证温度、湿度
•脱模 不得过早
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1
概述
六、组织结构
不均质的结构体
第23页/共178页
1
概述
七、工程对混凝土的基本要求
经济性
尽量降低成本。
Workability
Strength
Quality
Durability
Economy
第24页/共178页
4.2 混凝土的组成材料
第25页/共178页
组成材料及作用
组 合 一
‡水
水泥浆
作用：
润滑 胶结
‡水泥
混凝土
‡砂子
骨料 （集料）
作用：
骨架（抑 制水泥 石收缩 ）
‡石子
‡外加剂 作用：
Dadiwan of Qin
第3页/共178页
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。
混凝土广泛应用于工业与民用建
筑、公路、铁路、桥梁、给水排
水工程、水利与水电工程、地下
工程、国防工程。
Widely Usages of Concrete
1
概述
二、混凝土的分类
贫混凝土<170kg
按每m3水泥用量
富混凝土>230kg
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1
概述
三、组成材料及作用
组 合 一
第4章混凝土组成材料1文档资料PPT课件
筛孔尺寸
级配区
（mm）
Ⅰ区(粗) Ⅱ区(中) Ⅲ区(细)
10.0 5.00 2.50 1.25 0.63 0.315 0.160
累计筛余（按质量计）（%）--Ai
0
0
0
10~0
10~0
10~0
35~5
25~0
15~0
65~35
50~10
25~0
85~71
70~41
40~16
95~80
92~70
85~55
(m m) 2.50 5.00 10.0 16.0 20.0 25.0 31.5 40.0 50.0 63.0 80.0 100
5~10 95~100 80~100 0~15 0
连 5~16 95~100 90~100 30~60 0~10 0
续 5~20 95~100 90~100 40~70 —
在应用时应提高砂率，以满足砼和易性的 要求。
• 2区 ：适中，较理想，级配较好。泵送砼
宜选用中砂。
• 3区 ：偏细，适合配制水泥用量少的贫砼。
在应用时应降低砂率，以保证砼的强度。
级配良好砂的特点
1、空隙率小，使骨料密实，水 泥浆充分用于粘结砂粒，以提高强度。
2、总表面积小，节约水泥。
2、粗骨料：粒径>5mm，起骨架作用，
累计筛余 (%)
A1 a1 A2 a1 a2 A3 a1 a2 a3 A4 a1 a2 a3 a4 A5 a1 a2 a3 a4 a5 A6 a1 a2 a3 a4 a5 a6
<0.16 m 底
分计筛余：各筛上的筛余量占砂样总质量的百分数。
累计筛余：各筛和比该筛粗的所有分计筛余量相加。
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第4章混凝土组成材料1
第 4 章
水泥混凝土及砂浆
土木工程材料课件
主要内容
概述
普通混凝土的组成材料
普通混凝土的技术性质
普通混凝土配合比设计
砂浆
一、混凝土的定义
由胶凝材料、粗、细骨料和水，必要时加入化学外加剂，矿物掺合料，按适当比例配合拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材。
概述
无筋砼钢筋砼预应力砼
现代砼
混凝土工业的三次大革命：
二、分类
胶凝材料
结构
表观密度
表观密度
胶凝材料
结构
二、分类
表观密度
胶凝材料
结构
二、分类
表观密度
胶凝材料
结构
普通结构砼
细粒砼
大孔砼
多孔砼
二、分类
三、混凝土的特点
优点：①抗压强度高；
②耐久性好；
③与钢筋的粘结力强；
④原料丰富、取材方便、经济；
⑤可浇注成不同形状，可塑性好；
⑥根据要求可配制不同等级的混凝土。
缺点：
自重大、抗拉强度低，易开裂属脆性破坏。
①满足工程所需强度要求；
②满足施工所需和易性要求；
③满足与工程环境相适应的耐久性；
④满足经济性。
四、工程对混凝土的要求
砼的结构
普通混凝土是由水泥、天然砂石、外加剂、掺合料加水拌合，经一定时间硬化而成的一种人造石材。
第一节普通混凝土的组成材料
本节内容
一、水泥
二、骨料
三、拌合及养护用水
四、骨料的饱和面干吸水率
五、外加剂
六、掺合料
一、水泥
1、水泥品种的选择
2、水泥强度等级的选择
①高等级砼用高等级水泥，水泥与砼强度等级相匹配；
②一般水泥与砼强度等级之比为1.5-2.0 ；
③对高强砼可取0.9-1.5；
④技术、经济两方面考虑。
二、骨料
1、细骨料:粒径0.16-5mm,其作用是填充粗骨料空隙，减少水泥浆干缩。
2、粗骨料：粒径>5mm,起骨架作用，坚固耐久。
骨料的一般要求
1、表面清洁，含有害成分少。
2、有足够的强度。
3、骨料的形状、表面特征。
1、细骨料: 粒径为0.16~5mm
⑴粗细程度：指不同粒径的砂粒混合在一起后总体粗细程度。
用细度模数（µf）表示，由筛分法试验测定。
⑵颗粒级配：表示砂大小颗粒搭配情况。
用级配区表示，由筛分法试验测定。
级配区
技术要求:
分计筛余：各筛上的筛余量占砂样总质量的百分数。
累计筛余：各筛和比该筛粗的所有分计筛余量相加。
或把≥某号筛孔的砂质量占砂总质量的百分率。
筛分试验
砂样总质量500g
（A2+A3+A4+A5+A6）－5 A1
µf = —————————
（100－A1）
建筑用砂一般是 3.7 ~ 0.7
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
筛分法
细度模数：
砂颗粒级配区
注：除5.00和0.63mm筛号外，其它允许有≯5%的偏差。
砂的级配区曲线
各区砂的特点及应用
1区：偏粗，适合配制水泥用量多的富砼。
在应用时应提高砂率，以满足砼和易性的要求。
2区：适中，较理想，级配较好。
泵送砼宜选用中砂。
3区：偏细，适合配制水泥用量少的贫砼。
在应用时应降低砂率，以保证砼的强度。
1、空隙率小，使骨料密实，水泥浆充分用于粘结砂粒，以提高强度。
2、总表面积小，节约水泥。
级配良好砂的特点
砂的掺配：(砂的比例：细砂为x，粗砂为1-x)
级配区
2、粗骨料：粒径>5mm，起骨架作用，坚固耐久，空隙率大，比表面积小。
⑴颗粒级配：表示石子大小搭配的情况。
连续粒级：分级尺寸是连续的。
即从某一最大粒级以下依次有其它粒级。
单粒级：不含较小粒级，大部分集中于某一个粒径或某两个粒径的颗粒。
D
碎石与卵石的级配范围
⑵最大粒径：粗骨料中公称粒级的上限。
由《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92的规定：
①砼粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4 ；
②不得大于钢筋间最小净距的3/4
③砼实心板，不得超过50mm。
④道路路面≯40mm
三、拌合及养护用水
自来水和清洁的天然水。
水中不得含有有害杂质，如油脂、糖类等有机物质。
海水（SO42-、Mg2+、Cl-）、工业污水等应经处理后使用。
四、骨料的饱和面干吸水率
五、外加剂
外加剂的定义
外加剂的分类
常用外加剂
外加剂的使用
在拌制混凝土过程中掺入，以改善混凝土性能，掺量≯5％的水泥质量的物质。
外加剂掺量虽小，但其技术经济效果却显著，已成为混凝土的重要组成部分，被称为第
五组分。
1、外加剂的定义
按功能分为四类：
(1)改善砼拌合物流变性能的外加剂。
如减水剂、引气剂和泵送剂等。
(2)调节砼凝结、硬化时间的。
如缓凝剂、早强剂和速凝剂等。
(3)改善砼耐久性的。
如引气剂、防水剂和阻锈剂等。
(4)改善砼其他性能的外加剂。
如加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂等。
2、外加剂的分类
3、常用外加剂
减水剂
早强剂
引气剂
缓凝剂
速凝剂
防冻剂
膨胀剂
泵送剂
⑴减水剂的作用机理
减水剂
当加入减水剂后，其中憎水基团定向附于水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，在电斥力作用下，使原来形成的絮凝结构解散，使游离水释放出来，即吸附、分散作用。
①吸附—分散作用（解絮放水）
由于亲水基团指向水溶液，与水分子结合,在水泥颗粒表面形成一层溶剂化膜，起到润滑作用，使水泥颗粒易于湿润、利于水化。
②润滑塑化作用（吸水成膜）
减水剂的作用机理
①当砼原配合比不变时，使拌和物流动性提高。
②当砼的流动性及水泥用量不变，降低用水量，使砼强度提高。
③当（保持）砼拌和物的流动性、水灰比不变时，使水泥用量降低。
④改善砼的孔结构，提高密实度，提高耐久性
⑵减水剂作用效果
木质素磺酸盐系减水剂、糖蜜系、树脂系、腐殖酸系等多种系列与品种
常用减水剂
早强剂
是指能提高混凝土的早期强度的外加剂。
有氯化物系、硫酸盐系、三乙醇胺、石膏等。
早强机理：
①能够尽早与C3A作用生成钙矾石
②能生成难溶的复盐
CaCl2+C3A水化氯铝酸钙
CaCl2+Ca(OH)2 氧氯化钙
引气剂
指能在混凝土拌合物中产生一定量的微小独立气泡并使之均匀分布其中的外加剂。
如松香热聚物、松香皂等。
发气剂：在混凝土拌合物中加入少量的金属粉末（如铝粉等），浇注时发生反应，放出
大量的氢气等气体，使浆体体积显著膨胀。
掺量：万分之0.6-1.2，引气量为3-6%。
作用：改善和易性、提高抗渗、抗冻性，变形大，强度稍有降低。
六、掺合料
掺合料：为节省水泥、改善混凝土的性能，在拌制混凝土时掺入的矿物粉状材料。
如粉煤灰、超细矿渣粉、硅粉及沸石粉等。
掺合料可以利用工业废弃物，掺合料已成为有发展前途的混凝土的一种组分，称为混凝土第六组分。