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1、第五章第五章第五章第五章第五章第五章 混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土混凝土 5.1.3、粗骨料n1.1.粗骨料的种类及特性粗骨料的种类及特性粒径在粒径在4.754.7590mm90mm之间的骨料之间的骨料n按产源分碎石和卵石，工程中常用碎石配制混凝土。按产源分碎石和卵石，工程中常用碎石配制混凝土。卵石是由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的，粒径大卵石是由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的，粒径大于于4.75mm4.75mm的岩石颗粒。按其产源不同可分为河卵石、海卵石、山的岩石颗粒。按其产源不同可分为河卵石、海卵石、山卵石等。卵石等。碎石是天然岩石或卵石经机械破碎、筛分制成的，粒径大于碎石是
2、天然岩石或卵石经机械破碎、筛分制成的，粒径大于4.75mm4.75mm的岩石颗粒。的岩石颗粒。n按技术要求分为按技术要求分为3 3类类:用于用于C60C60的混凝土的混凝土用于用于C30C30C60C60的混凝土的混凝土用于用于C30C30的混凝土及建筑砂浆的混凝土及建筑砂浆2.有害杂质n（1）含泥量和泥块含量）含泥量和泥块含量n粗骨料中的泥、泥块和岩屑等杂志对混凝土的危害与粗骨料中的泥、泥块和岩屑等杂志对混凝土的危害与细骨料的相同。细骨料的相同。n（2）碱碱骨料反应骨料反应n水泥中碱性物质水泥中碱性物质(氧化钠或氧化钾氧化钠或氧化钾)过多，且粗骨料过多，且粗骨料中含有活性成分（活性氧化硅或活
3、性氧化铝），二中含有活性成分（活性氧化硅或活性氧化铝），二者反应生成碱者反应生成碱硅酸凝胶，引起体积膨胀，使混凝硅酸凝胶，引起体积膨胀，使混凝土开裂，最终破坏的现象。土开裂，最终破坏的现象。（1）最大粒径）最大粒径n骨料骨料100100都能通过的最小的标准筛筛孔尺寸。都能通过的最小的标准筛筛孔尺寸。n石子公称粒级的上限石子公称粒级的上限DmaxDmaxn如如5 52020是常用的一种粒级是常用的一种粒级,20mm,20mm是该粒级的上是该粒级的上限，即最大粒径。限，即最大粒径。n粗骨料的最大粒径增大，则其总表面积相应减小，粗骨料的最大粒径增大，则其总表面积相应减小，包裹粗骨料所需的水泥浆量就减
4、少，可节约水泥。包裹粗骨料所需的水泥浆量就减少，可节约水泥。3.最大粒径和颗粒级配最大粒径和颗粒级配DmaxDmax的限制条件的限制条件.经济性经济性:Dmax:Dmax增大增大,表面积减小表面积减小,水泥用量减少水泥用量减少 .结构限制结构限制:DmaxDmax 1/4 1/4结构截面最小尺寸结构截面最小尺寸;Dmax Dmax 3/4 3/4钢筋最小净距钢筋最小净距;Dmax Dmax 1/3 1/3实心板厚度，且实心板厚度，且Dmax Dmax 40mm40mm。.施工方面：施工方面：DmaxDmax过大，在搅拌、运输以及振捣时过大，在搅拌、运输以及振捣时易产生离析或易损坏叶片、堵塞泵管
5、或振捣不实易产生离析或易损坏叶片、堵塞泵管或振捣不实。n（2）石子级配）石子级配n良好的粗骨料颗粒级配，对提高混凝土强度、良好的粗骨料颗粒级配，对提高混凝土强度、耐久性，节约水泥是极为有利的。粗骨料颗粒耐久性，节约水泥是极为有利的。粗骨料颗粒级配好坏的判定也是通过筛分析法进行的。级配好坏的判定也是通过筛分析法进行的。n连续级配连续级配:从小到大每个粒级的石子均占一从小到大每个粒级的石子均占一定的比例，和易性好，适合配制普通混凝土定的比例，和易性好，适合配制普通混凝土n间断级配间断级配:剔除某些粒级的颗粒，使空隙率剔除某些粒级的颗粒，使空隙率下降，易产生离析。顾较少使用。下降，易产生离析。顾较少
6、使用。4.物理理学性质物理理学性质n强度强度二种强度二种强度1 1）岩石立体强度：）岩石立体强度：测定立方体抗压强度时，是用碎石的母岩制成测定立方体抗压强度时，是用碎石的母岩制成50mm50mm 50mm的立方体或直径与高均为的立方体或直径与高均为50mm的圆柱体试件，在水中浸泡约的圆柱体试件，在水中浸泡约48h使试件达到饱使试件达到饱和状态，测得其极限抗压强度。该岩石试件的极限抗压和状态，测得其极限抗压强度。该岩石试件的极限抗压强度与所用混凝土强度等级之比不应小于强度与所用混凝土强度等级之比不应小于1.5，且火成，且火成岩试件的强度不宜低于岩试件的强度不宜低于80MPa，变质岩不宜低于，变质
7、岩不宜低于60MPa，水成岩不宜低于，水成岩不宜低于30MPa。n压碎指标：衡量卵石和碎石坚固性的指标压碎指标：衡量卵石和碎石坚固性的指标n方法：将直径为方法：将直径为9.5-19mm的碎石分三层装入的碎石分三层装入标准圆筒内，按一定方法加压至标准圆筒内，按一定方法加压至200kN，再过，再过2.36mm的筛。的筛。n压碎指标压碎指标（G0-G1）G0100%G0压碎前干燥石料的质量；压碎前干燥石料的质量；G1压碎后干燥石料的质量；压碎后干燥石料的质量；n坚固性 坚固性坚固性是指卵石、碎石在自然风化和其他是指卵石、碎石在自然风化和其他外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。外界物理化学因素作用下
8、抵抗破裂的能力。采用硫酸钠溶液法进行试验，卵石和碎石采用硫酸钠溶液法进行试验，卵石和碎石经经5次浸泡循环后质量损失的大小来判定。次浸泡循环后质量损失的大小来判定。5.1.4、拌和和养护用水、拌和和养护用水n1.1.拌和用水水质不纯最常见的危害拌和用水水质不纯最常见的危害n 影响混凝土的和易性和凝结；影响混凝土的和易性和凝结；n 有损于混凝土强度发展；有损于混凝土强度发展；n 降低混凝土耐久性降低混凝土耐久性,加快钢筋腐蚀加快钢筋腐蚀,导致预应力钢筋脆断；导致预应力钢筋脆断；n 使混凝土表面出现污斑等。使混凝土表面出现污斑等。n2.2.为保证混凝土的质量和耐久性，必须使用合格水。为保证混凝土的质
9、量和耐久性，必须使用合格水。n水的分类：水的分类：饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理n 或处置后的工业废水。或处置后的工业废水。n 要求：要求：能饮用的水均能用于制备砼。能饮用的水均能用于制备砼。工程实例工程实例n某糖厂建宿舍，以自来水拌制混凝土，某糖厂建宿舍，以自来水拌制混凝土，浇注后用曾装食糖的麻袋覆盖于混凝土浇注后用曾装食糖的麻袋覆盖于混凝土表面，再淋水养护。后发现该水泥混凝表面，再淋水养护。后发现该水泥混凝土两天仍未凝结，而水泥经检验无质量土两天仍未凝结，而水泥经检验无质量问题，请分析此异常现象的原因。问题，请分析此异常现象的原因。由于
10、养护水淋于曾装食糖的麻由于养护水淋于曾装食糖的麻由于养护水淋于曾装食糖的麻由于养护水淋于曾装食糖的麻由于养护水淋于曾装食糖的麻由于养护水淋于曾装食糖的麻袋，养护水已成糖水，而含糖袋，养护水已成糖水，而含糖袋，养护水已成糖水，而含糖袋，养护水已成糖水，而含糖袋，养护水已成糖水，而含糖袋，养护水已成糖水，而含糖份的水对水泥的凝结有抑制作份的水对水泥的凝结有抑制作份的水对水泥的凝结有抑制作份的水对水泥的凝结有抑制作份的水对水泥的凝结有抑制作份的水对水泥的凝结有抑制作用，故使混凝土凝结异常。用，故使混凝土凝结异常。用，故使混凝土凝结异常。用，故使混凝土凝结异常。用，故使混凝土凝结异常。用，故使混凝土凝
11、结异常。1.1.外加剂的定义及分类外加剂的定义及分类 在拌制砼过程中掺入能改善砼性能的物质，一般掺量在拌制砼过程中掺入能改善砼性能的物质，一般掺量 不大于水泥质量的不大于水泥质量的5%5%。（混凝土第五组分）（混凝土第五组分）分类分类:（1 1）改善流变性能（减水剂、引气剂、泵送剂、保水剂等）改善流变性能（减水剂、引气剂、泵送剂、保水剂等）（2 2）调节凝结时间）调节凝结时间 硬化性能（硬化性能（缓凝剂、早强剂、速凝剂等缓凝剂、早强剂、速凝剂等）（3 3）改善耐久性（）改善耐久性（引气剂、阻锈剂、防水剂等引气剂、阻锈剂、防水剂等）（4 4）改善其他性能（）改善其他性能（加气剂、膨胀剂、防冻剂、
12、着色剂、加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、碱碱-集料反应抑制剂等集料反应抑制剂等）5.1.5.1.5.1.5.1.5.1.5.1.5 5 5 5 5 5 混凝土外加剂混凝土外加剂混凝土外加剂混凝土外加剂混凝土外加剂混凝土外加剂 2.2.常用外加剂常用外加剂 （1 1）减水剂：混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易性一定的）减水剂：混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易性一定的条件下，具有减水和增强作用的外加剂，又称为条件下，具有减水和增强作用的外加剂，又称为“塑化剂塑化剂”，高效减，高效减水剂又称为水剂又称为“超塑化剂超塑化剂”。减水剂作用机理减水剂作用机理 1 1）.减水剂的作用机理减水剂的作
13、用机理减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲水基团和憎水基减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲水基团和憎水基团组成；团组成；掺入减水剂前：掺入减水剂前：当水泥加水拌合形成水泥浆的过程中，水泥颗粒把一部分水包当水泥加水拌合形成水泥浆的过程中，水泥颗粒把一部分水包裹在颗粒之间而形成絮凝状结构，水的作用不能充分发挥；裹在颗粒之间而形成絮凝状结构，水的作用不能充分发挥；游离水水泥颗粒电性斥力减水剂水泥颗粒游离水溶剂化水膜水泥颗粒絮凝状絮凝状絮凝状结构结构结构n n n掺入减水剂后：掺入减水剂后：掺入减水剂后：n n n表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排
14、列使水泥颗表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥粒表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥粒表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥粒表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥粒表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥粒表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥颗粒之间的分子引力，使水泥颗粒分散，絮凝状颗粒之间的分子引力，使水泥颗粒分散，絮凝状颗粒之间的分子引力，使水泥颗粒分散，絮凝状颗粒之间的分子引力，使水泥颗粒分散，絮凝状颗
15、粒之间的分子引力，使水泥颗粒分散，絮凝状颗粒之间的分子引力，使水泥颗粒分散，絮凝状结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；n n n表面活性剂的极性
16、基与水分子产生缔合作用，使表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合颗粒之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合颗粒之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合颗粒之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合颗粒之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合颗粒之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合物的流动性。物的流动性。物的流动性。物的流动性。物的流动性。物的流动性。2 2）技术经济效益）技术经济效益 用水量、水泥用量不变用水量、水泥用量不变用水量、水泥用量不变用水量、水泥用量不变用水量、水泥用量不变用水量、水泥用量不变:可增大混凝土的流动性能可增大混
