文档介绍：土木工程材料
主讲教师: 丁幼松
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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
混凝土质量波动与混凝土
配制强度
本章内容
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
思考题
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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。
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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。
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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。
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。
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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。
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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,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。
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水泥
——五大品种水泥、特种水泥
——原则:高对高,低对低
(~)
——细度、凝结时间、安定性、强度
——混凝土配合比设计计算确定
普通砼的组成材料
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常用水泥混凝土的选用参考表
水泥品种
使用部位及环境
硅酸盐
水泥
普通
水泥
矿渣
水泥
火山灰
水泥
粉煤灰
水泥
工程特点
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(高于C40)混凝土
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环境条件
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,寒冷地区处在水位升降范围内的混凝土
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注:☆号表示优先选用;△表示可以使用;×表示不得使用。
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集料(骨料)
(1)强度
(2)坚固性
(3)级配
(4)最大粒径的选择
(5)表面特征和形状
(6)有害杂质的含量
(7)碱活性检验
(1)级配和细度模