水泥混凝土與建筑砂漿-普通水泥混凝土的組成材料（建筑材料）

普通混凝土的組成材料混凝土的分類(lèi)12混凝土的特點(diǎn)3混凝土的組成1.概述按表觀密度分重混凝土ρ0＞2800kg/m3。普通混凝土ρ0＝2000～2800kg/m3。輕混凝土ρ0＜1950kg/m3。按膠凝材料分水泥混凝土、水玻璃混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土等。按用途分結(jié)構(gòu)混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大體積混凝土、防輻射混凝土等。按生產(chǎn)和施工工藝分：預(yù)拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、離心混凝土等。按強(qiáng)度分：普通混凝土＜C60。高強(qiáng)混凝土≥C60。超高強(qiáng)混凝土≥100MPa。按配筋情況分：素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼纖維混凝土等。優(yōu)點(diǎn)： 1.混凝土中占80%的砂、石骨料資源豐富,可就地取材,價(jià)格便宜。 2.可根據(jù)工程需要澆筑成各種形狀尺寸的構(gòu)件。 3.調(diào)整混凝土材料組成，可獲得不同的性能和要求?；炷恋奶攸c(diǎn)：

4.混凝土抗壓強(qiáng)度高，且與鋼筋具有良好的工作性。 5.混凝土具有很好的耐久性 6.可充分利用工業(yè)廢料作骨料或摻加料，有利于環(huán)境保護(hù)。缺點(diǎn)：

是自重大、抗拉強(qiáng)度低、脆性大、導(dǎo)熱性強(qiáng)等、硬化速度慢、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、混凝土的質(zhì)量受施工環(huán)節(jié)影響較大，難以精確控制?；炷恋陌l(fā)展方向：

一是耐久性問(wèn)題，二是混凝土的發(fā)展必須走可持續(xù)發(fā)展之路。砂子水泥漿石子普通混凝土的四種基本組成材料：一、水泥二、水三、砂子四、石子混凝土體積構(gòu)成水泥石——25％左右；砂和石子——70％以上；孔隙和自由水——1％～5%。

外加劑、混合材料混凝土的組成：

水泥+水+天然砂+石子+摻和料和外加劑水泥+水——水泥漿（Paste）水泥漿＋砂——水泥砂漿（Mortar）水泥砂漿＋石子——混凝土（Concrete)

外加劑－Admixture

摻和料－四種組成材料在混凝土中所起的作用：砂、石： 骨架作用；抑制混凝土的收縮。水泥＋水→水泥漿：

水泥漿包裹在砂粒的表面并填充砂粒間的空隙而形成水泥砂漿，水泥砂漿又包裹石子表面并填充石子間的空隙，形成混凝土。砂子水泥漿石子普通混凝土的組成材料1.水泥品種

根據(jù)工程特點(diǎn)、所處環(huán)境條件及施工條件，進(jìn)行合理選擇。

強(qiáng)度等級(jí)

水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相一致。

通常中低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土（C60以下），水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.5-2.0倍；高強(qiáng)度等級(jí)（大于等于C60）的混凝土，水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的0.9-1.5倍。

但是隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的不斷提高，新工藝的不斷出現(xiàn)及高效外加劑的應(yīng)用，高強(qiáng)度、高性能混凝土的配比要求將不受此比例限制。

普通混凝土的組成材料2.細(xì)集料(一)定義:

粒徑在0.15～4.75mm之間的巖石顆粒。細(xì)骨料主要采用天然砂和人工砂。(二)分類(lèi):

河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等砂天然砂人工砂機(jī)制砂混合砂分類(lèi)定義組成特點(diǎn)天然砂由自然風(fēng)化、水流沖刷、堆積形成的、粒徑小于4.75㎜的巖石顆粒，按生存環(huán)境分河砂、海砂、山砂等河砂、海砂長(zhǎng)期受水流的沖刷作用，顆粒表面比較光滑，且產(chǎn)源較廣，與水泥黏結(jié)性差，用它拌制的混凝土流動(dòng)性好，但強(qiáng)度低。海砂中常含有貝殼碎片及可溶性鹽等有害雜質(zhì)，不利于混凝土結(jié)構(gòu)山砂表面粗糙、棱角多，與水泥黏結(jié)性好，但含泥量和有機(jī)質(zhì)含量多人工砂經(jīng)人為加工處理得到的符合規(guī)格要求的細(xì)集料，通常指石料加工過(guò)程中采取真空抽吸等方法除去大部分土和細(xì)粉，或?qū)⑹妓吹玫降臐崈舻募?xì)集料。從廣義上分類(lèi)，機(jī)制砂、礦渣砂和煅燒砂都屬于人工砂。機(jī)制砂由碎石及礫石經(jīng)制砂機(jī)反復(fù)破碎加工至粒徑小于2.36㎜的人工砂，亦稱(chēng)破碎砂?；旌仙坝商烊簧?、人工砂、機(jī)制砂或石屑等按一定比例混合形成的細(xì)集料的統(tǒng)稱(chēng)。天然砂河砂海砂

湖砂山砂顆粒表面光滑潔凈，但海砂中常含有碎貝殼、可溶性鹽等有害物質(zhì)。顆粒多具棱角，表面粗糙，含泥量及有機(jī)雜質(zhì)多。人工砂機(jī)制砂混合砂天然巖石用機(jī)械軋碎、篩分后制成天然巖石用機(jī)械軋碎、篩分后制成砂按技術(shù)要求分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類(lèi)。

Ⅰ類(lèi)宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土；

Ⅱ類(lèi)宜用于強(qiáng)度等級(jí)C30～C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；

Ⅲ類(lèi)宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C30混凝土。1.含泥量、石粉含量和泥塊含量含泥量是指天然砂中粒徑小于75μm的顆粒含量；石粉含量是指人工砂中粒徑小于75μm的顆粒含量；泥塊含量是指砂中原粒徑大于1.18mm，經(jīng)水浸洗、手捏后小于600μm的顆粒含量。

天然砂的含泥量和泥塊含量(GB/T14684—2011)項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類(lèi)Ⅱ類(lèi)Ⅲ類(lèi)含泥量（按質(zhì)量計(jì)）（%）泥塊含量（按質(zhì)量計(jì)）（%）0人工砂的石粉含量和泥塊含量(GB/T14684—2011)砂中有害物質(zhì)含量（GB/T14684—2011）結(jié)論

砂中有害物含量過(guò)多時(shí)，應(yīng)進(jìn)行清洗或過(guò)篩，符合要求后方可使用。2.有害物質(zhì)含量3.砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度（1）顆粒級(jí)配定義：是指粒徑不同的砂?；ハ啻钆涞那闆r。討論與分析結(jié)論

顆粒級(jí)配不良，空隙率較大，則需較多的水泥漿填充。

顆粒級(jí)配良好，空隙率較小，需較少的水泥漿填充。（2）粗細(xì)程度定義：討論與分析

是指不同粒徑的砂粒，混合在一起后的平均粗細(xì)程度。結(jié)論在砂用量相同的條件下，粗顆粒表面積小，細(xì)顆粒表面積大。包裹顆粒用的水泥漿多少就會(huì)有所差別。

綜上所述：在拌制混凝土?xí)r，砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配應(yīng)同時(shí)考慮的問(wèn)題。當(dāng)砂中含有較多的粗顆粒，以適當(dāng)?shù)闹蓄w粒及少量的細(xì)顆粒填充，則既有較小的空隙率又具有較小的總表面積，不僅水泥用量少，而且可提高混凝土的密實(shí)度與強(qiáng)度。150μm300μm600μm1.18mm2.36mm4.75mm9.50mm（3）篩分析試驗(yàn)——評(píng)定砂的顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度主要儀器：標(biāo)準(zhǔn)套篩、搖篩機(jī)、天平。標(biāo)準(zhǔn)篩標(biāo)準(zhǔn)篩集料顆粒大小、粗細(xì)粒徑的劃分以及進(jìn)行相應(yīng)的篩分實(shí)驗(yàn)操作時(shí)都要依靠標(biāo)準(zhǔn)篩。標(biāo)準(zhǔn)篩由一組多個(gè)不同孔徑的篩子組成。根據(jù)交通行業(yè)現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)定，集料即砂石材料所用的標(biāo)準(zhǔn)篩共由17個(gè)不同孔徑篩子組成，相應(yīng)的篩孔尺寸依次為75㎜、63㎜、53㎜、37.5㎜、31.5㎜、26.5㎜、19㎜、16㎜、13.2㎜、9.5㎜、4.75㎜、2.36㎜、1.18㎜、0.6㎜、O.3㎜、0.15㎜、0.075㎜，且篩孔形狀全部為方形孔。試驗(yàn)步驟：稱(chēng)取500g干砂，放于最上一只篩子。將套篩裝于搖篩機(jī)上，篩析10min。取下套篩，逐個(gè)進(jìn)行手篩。稱(chēng)取各篩的篩余量，進(jìn)行計(jì)算。各篩篩余量mi(g)累計(jì)篩余百分率Ai(％)m1a1A1=

a1m2a2A2=

A1+a2m3a3A3=

A2+a3m4a4A4=

A3+a4m5a5A5=

A4+a5m6a6A6=

A5+a6150μm300μm600μm1.18mm2.36mm4.75mm粗細(xì)程度的評(píng)定：（3）篩分析試驗(yàn)——評(píng)定砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配計(jì)算細(xì)度模數(shù)

注意：Ai在計(jì)算時(shí)不帶％。細(xì)度模數(shù)Mx

3.7～3.1

3.0～2.32.2～1.6粗砂

中砂細(xì)砂1.5~0.7特細(xì)砂評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：顆粒級(jí)配的評(píng)定：方法一：用級(jí)配區(qū)評(píng)定；方法二：用級(jí)配曲線評(píng)定。篩孔尺寸1區(qū)2區(qū)3區(qū)累計(jì)篩余百分率（％）4.75mm10~010~010~02.36mm35~525~015~01.18mm65~3550~1025~0600μm85~7170~4140~16300μm95~8092~7085~55150μm100~90100~90100~90方法一：用級(jí)配區(qū)評(píng)定注：1）砂的實(shí)際顆粒級(jí)配與表中所列數(shù)字相比，除4.75mm和600μm篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于5％。

2）當(dāng)天然砂的實(shí)際顆粒級(jí)配不符合要求時(shí)，宜采用相應(yīng)的技術(shù)措施，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明能確?；炷临|(zhì)量后，方允許作用。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)砂的累計(jì)篩余均處于表中的任何一個(gè)級(jí)配區(qū)中，則顆粒級(jí)配合格，否則級(jí)配不合格。堅(jiān)固性指標(biāo)（JGJ52-2012)項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類(lèi)Ⅱ類(lèi)Ⅲ類(lèi)質(zhì)量損失（%，小于）88104.砂的堅(jiān)固性

天然砂的堅(jiān)固性是將試樣在飽和硫酸鈉溶液經(jīng)5次浸漬后，檢驗(yàn)其質(zhì)量損失，以此判定砂的堅(jiān)固性。（1）天然砂

（2）人工砂人工砂采用壓碎指標(biāo)試驗(yàn)法進(jìn)行檢測(cè)。壓碎指標(biāo)(GB/T14684—2011)項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類(lèi)Ⅱ類(lèi)Ⅲ類(lèi)單級(jí)最大壓碎指標(biāo)(%，小于)202530（2）人工砂5.堿-骨料反應(yīng)當(dāng)水泥或混凝土中含有較多的強(qiáng)堿(Na2OKa2O)物質(zhì)時(shí)，可能與含有活性二氧化硅的骨料反應(yīng)，這種反應(yīng)稱(chēng)為堿-骨料反應(yīng)。（1）定義（2）結(jié)果導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生局部體積膨脹，甚至使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生膨脹性破壞。1、砼中細(xì)骨料最常用的是（） A、山砂B、海砂C、河砂D、人工砂2、普通砼用砂的細(xì)度模數(shù)范圍一般在（），以其中的中砂為宜。 A、3.7~3.1B、3.0~2.3C、2.2~1.6D、3.7~1.6普通混凝土的組成材料3.粗集料定義:

在瀝青混合料中，粗集料是指粒徑大于2.36㎜的碎石、破碎礫石、篩選礫石和礦渣等；在水泥混凝土中，粗集料是指粒徑大于4.75㎜的碎石、礫石和破碎礫石。粗骨料碎石卵石河卵石海卵石山卵石卵石、碎石按技術(shù)要求分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類(lèi)。

Ⅰ類(lèi)宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土；

Ⅱ類(lèi)宜用于強(qiáng)度等級(jí)C30～C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；

Ⅲ類(lèi)宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C30混凝土。技術(shù)要求

石子技術(shù)性能含泥量、泥塊含量、有害物含量顆粒形狀及表面特征堅(jiān)固性強(qiáng)度堿-骨料反應(yīng)最大粒徑及顆粒級(jí)配1.含泥量、泥塊含量及有害物含量含泥量是指卵石、碎石中粒徑小于75μm的顆粒含量；泥塊含量是指卵石、碎石中粒徑大于4.75mm，經(jīng)水洗、手捏后小于2.36mm的顆粒含量。道理同砂子有害物含量指有機(jī)物、硫化物、硫酸鹽等，且不得混有草根、樹(shù)葉等雜物。2.強(qiáng)度強(qiáng)度指標(biāo)巖石立方體強(qiáng)度壓碎指標(biāo)值碎石卵石、碎石（1）巖石立方體抗壓強(qiáng)度（2）壓碎指標(biāo)值3.顆粒形狀及表面特征顆粒形狀以三維長(zhǎng)度相等（接近立方體或球形）為好。針狀顆粒是指卵石、碎石的長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)的平均粒徑2.4倍者；（1）顆粒形狀片狀顆粒是指指卵石、碎石的厚度小于平均粒徑0.4倍者。針片狀顆粒不僅本身容易折斷，而且會(huì)增加骨料的空隙率，使拌合物和易性變差，強(qiáng)度降低。針片狀顆粒含量(GB/T14685—2011)項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類(lèi)Ⅱ類(lèi)Ⅲ類(lèi)針、片狀顆粒(按質(zhì)量)(%)（2）表面特征碎石表面粗糙且多棱角，與水泥漿粘結(jié)力強(qiáng)；

卵石表面光滑少棱角，與水泥漿粘結(jié)能力差。4.粗骨料的最大粒徑與顆粒級(jí)配

（1）顆粒級(jí)配為減少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的強(qiáng)度，粗骨料也要求有良好的顆粒級(jí)配。粗骨料的顆粒級(jí)配有連續(xù)粒級(jí)與單粒級(jí)兩種。

連續(xù)級(jí)配是石子由小到大連續(xù)分級(jí)，且相鄰粒徑比值小于2；

單粒級(jí)是從1/2最大粒徑到最大粒徑，粒徑大小差別小，一般不單獨(dú)使用。

（2）最大粒徑

粗骨料公稱(chēng)粒級(jí)的上限稱(chēng)為該粒級(jí)的最大粒徑。從結(jié)構(gòu)上考慮DM（最大粒徑）≤

1/4b3/4l1/3h40mmb為結(jié)構(gòu)截面最小尺寸L為鋼筋最小凈間距；H為實(shí)心板厚；從施工上考慮DM/D≤

1∶2.51∶3

1∶3

～1：41：4～1：5當(dāng)最大粒徑小于80mm時(shí)，水泥用量隨最大粒徑減小而增加，當(dāng)大于150mm后，節(jié)約水泥的效果卻不明顯。卵石碎石高層建筑超高層建筑從經(jīng)濟(jì)上考慮普通混凝土的組成材料4.混凝土用水混凝土用水定義：混凝土拌合用水和混凝土養(yǎng)護(hù)用水的總稱(chēng)，包括：飲用水、地表水、地下水、再生水、混凝土企業(yè)設(shè)備洗刷水和海水等。項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土

素混凝土pH值≥5.0≥4.5≥4.5不溶物(ｍg／L)≤2000≤2000≤5000可溶物(ｍg／L)≤2000≤5000≤10000CI一(ｍg／L)≤500≤1000≤3500S042一(mg／L)≤600≤2000≤2700堿含量(rag／L)≤1500≤1500≤1500表：混凝土拌合用水水質(zhì)要求

混凝土用水包括混凝土拌制用水和養(yǎng)護(hù)用水，拌合用水所含物質(zhì)對(duì)混凝土不應(yīng)產(chǎn)生以下有害作用： 1.影響混凝土的和易性及凝結(jié)； 2.損害混凝土強(qiáng)度的發(fā)展； 3.降低混凝土的耐久性，加快鋼筋腐蝕及導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷；

4.污染混凝土表面；5.混凝土用摻合料

在混凝土拌和物制備時(shí)，為了節(jié)約水泥、改善混凝土性能、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，而加人的天然的或者人造的礦物材料，統(tǒng)稱(chēng)為混凝土摻合料。

用于混凝土中的摻合料可分為活性礦物摻合料和非活性礦物摻合料兩大類(lèi)。非活性礦物摻合料一般與水泥組分不起化學(xué)作用，或化學(xué)作用很小，如磨細(xì)石英砂、石灰石、硬礦渣之類(lèi)材料?；钚缘V物摻合料雖然本身不水化或水化速度很慢，但能與水泥水化生成的Ca(OH)2反應(yīng)，生成具有水硬性的膠凝材料。如?；郀t礦渣，火山灰質(zhì)材料、粉煤灰、硅灰等。

通常使用的摻合料多為活性礦物摻合料?；钚缘V物摻合料依其來(lái)源可分為天然類(lèi)、人工類(lèi)和工業(yè)廢料類(lèi)。摻合料在混凝土中的作用1、摻合料可代替部分水泥，成本低廉，經(jīng)濟(jì)效益顯著。2、增大混凝土的后期強(qiáng)度。礦物細(xì)摻料中含有活性的SiO2和Al2O3，與水泥中的石膏及水泥水化生成的Ca(OH)2反應(yīng)，生成生成C-S-H和C-A-H、水化硫鋁酸鈣。提高了