°混凝土 例4-1.普通混凝土的主要组成材料有哪些?各组 成材料在硬化前后的作用如何? 解:普通混凝土的主要组成材料有水泥、细骨料 (砂)、粗骨料(石)和水。另外还常加入适量 的掺合料和外加剂。 在混凝土中,水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹 在骨料表面并填充其空隙。在混凝土硬化前,水 泥浆起润滑作用,赋予拌合物一定的流动性、粘 聚性,便于施工。在硬化后则起到了将砂、石胶 结为一个整体的作用,使混凝土具有一定的强度 耐久性等性能。砂、石在混凝土中起骨架作用, 可以降低水泥用量、减小干缩、提高混凝土的强 度和耐久性。 R IPAM
•混凝土 •例4-1．普通混凝土的主要组成材料有哪些？各组 成材料在硬化前后的作用如何？ •解： 普通混凝土的主要组成材料有水泥、细骨料 （砂）、粗骨料（石）和水。另外还常加入适量 的掺合料和外加剂。 •在混凝土中，水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹 在骨料表面并填充其空隙。在混凝土硬化前，水 泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定的流动性、粘 聚性，便于施工。在硬化后则起到了将砂、石胶 结为一个整体的作用，使混凝土具有一定的强度、 耐久性等性能。砂、石在混凝土中起骨架作用， 可以降低水泥用量、减小干缩、提高混凝土的强 度和耐久性
例4-2.配制混凝土应考虑哪些基本要求? 解 配制混凝土应考虑以下四项基本要求,即 1.满足结构设计的强度等级要求; 2.满足混凝土施工所要求的和易性; 3.满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求; 4.符合经济原则,即节约水泥以降低混凝土成 本 评注]强度要求达到95%强度保证率;经济原则 是在满足强度要求、和易性要求、耐久性要求的 前提下,尽量降低高价材料(水泥)的用量,达 到降低成本的目的。 R IPAM
•例4-2．配制混凝土应考虑哪些基本要求？ •解 •配制混凝土应考虑以下四项基本要求，即： •１．满足结构设计的强度等级要求； •２．满足混凝土施工所要求的和易性； •３．满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求； •４．符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成 本。 •[评注] 强度要求达到95%强度保证率；经济原则 是在满足强度要求、和易性要求、耐久性要求的 前提下，尽量降低高价材料（水泥）的用量，达 到降低成本的目的
例4-3.何谓骨料级配?骨料级配良好的标 准是什么? 解 骨料级配是指骨料中不同粒径颗粒的组配 情况。 骨料级配良好的标准是骨料的空隙率和总表 面积均较小。使用良好级配的骨料,不仅所 需水泥浆量较少,经济性好,而且还可提高 混凝土的和易性、密实度和强度。 R IPAM
•例4-3．何谓骨料级配？骨料级配良好的标 准是什么？ •解 • 骨料级配是指骨料中不同粒径颗粒的组配 情况。 •骨料级配良好的标准是骨料的空隙率和总表 面积均较小。使用良好级配的骨料，不仅所 需水泥浆量较少，经济性好，而且还可提高 混凝土的和易性、密实度和强度
评注]石子的空隙是由砂浆所填充的;砂子的空 隙是由水泥浆所填充的。砂子的空隙率愈小,则 填充的水泥浆量越少,达到同样和易性的混凝土 混合料所需水泥量较少,因此可以节约水泥。 砂粒的表面是由水泥浆所包裹的。在空隙率相同 的条件下,砂粒的比表面积愈小,则所需包裹的 水泥浆也就愈少,达到同样和易性的混凝土混合 料,其水泥用量较少。 由此可见,骨料级配良好的标准应当是空隙率小, 同时比表面积也较小。 R IPAM
•[评注] 石子的空隙是由砂浆所填充的；砂子的空 隙是由水泥浆所填充的。砂子的空隙率愈小，则 填充的水泥浆量越少，达到同样和易性的混凝土 混合料所需水泥量较少，因此可以节约水泥。 • 砂粒的表面是由水泥浆所包裹的。在空隙率相同 的条件下，砂粒的比表面积愈小，则所需包裹的 水泥浆也就愈少，达到同样和易性的混凝土混合 料，其水泥用量较少。 • 由此可见，骨料级配良好的标准应当是空隙率小， 同时比表面积也较小
例4-4.为什么要限制砂、石中活性氧化硅的含量, 它对混凝土的性质有什么不利作用? 解:混凝土用砂、石必须限制其中活性氧化硅的 含量,因为砂、石中的活性氧化硅会与水泥或混 凝土中的碱产生碱骨料反应。该反应的结果是在 骨料表面生成一种复杂的碱一硅酸凝胶,在潮湿 条件下由于凝胶吸水而产生很大的体积膨胀将硬 化混凝土的水泥石与骨料界面胀裂,使混凝土的 强度、耐久性等下降。碱骨料反应往往需几年 甚至十几年以上才表现出来。故需限制砂、石中 的活性氧化硅的含量。 R IPAM
•例4-4．为什么要限制砂、石中活性氧化硅的含量， 它对混凝土的性质有什么不利作用？ •解：混凝土用砂、石必须限制其中活性氧化硅的 含量，因为砂、石中的活性氧化硅会与水泥或混 凝土中的碱产生碱骨料反应。该反应的结果是在 骨料表面生成一种复杂的碱一硅酸凝胶，在潮湿 条件下由于凝胶吸水而产生很大的体积膨胀将硬 化混凝土的水泥石与骨料界面胀裂，使混凝土的 强度、耐久性等下降。碱骨料反应往往需几年、 甚至十几年以上才表现出来。故需限制砂、石中 的活性氧化硅的含量
例4-5.为什么在拌制混凝土时,砂的用量应按质 量计,而不能以体积计量? 解 砂子的体积和堆积密度与其含水状态紧密相关。 随着含水率的增大,砂颗粒表面包裹着一层水膜, 引起砂体积增大。当砂的含水率为5%~8%时, 其体积最大而堆积密度最小,砂的体积可增加20 ~30%。若含水率继续增大,砂表面水膜增厚 由于水的自重超过砂粒表面对水的吸附力而产生 流动,并迁入砂粒间的空隙中,于是砂粒表面的 水膜被挤破消失,砂体积减小。当含水率达20 %左右时,湿砂体积与干砂相近;含水率继续增 大,则砂粒互相挤紧,这时湿砂的体积可小开干 IPAM
•例4-5. 为什么在拌制混凝土时，砂的用量应按质 量计，而不能以体积计量？ •解 •砂子的体积和堆积密度与其含水状态紧密相关。 随着含水率的增大，砂颗粒表面包裹着一层水膜， 引起砂体积增大。当砂的含水率为５％～８％时， 其体积最大而堆积密度最小，砂的体积可增加20 ％～30％。若含水率继续增大，砂表面水膜增厚， 由于水的自重超过砂粒表面对水的吸附力而产生 流动，并迁入砂粒间的空隙中，于是砂粒表面的 水膜被挤破消失，砂体积减小。当含水率达２０ ％左右时，湿砂体积与干砂相近；含水率继续增 大，则砂粒互相挤紧，这时湿砂的体积可小于干 砂
由此可知,在拌制混凝土时,砂的用量应按质量 计,而不能以休积计量,以免引起混凝土拌合物 砂量不足,出现离析和蜂窝现象。 [评注气干状态的砂随着其含水率的增大,砂颗 粒表面形成一层吸附水膜,推挤砂粒分开而引起 砂体积增大,这种现象称为砂的湿胀,其中细砂 的湿胀要比粗砂大得多。 R IPAM
•由此可知，在拌制混凝土时，砂的用量应按质量 计，而不能以体积计量，以免引起混凝土拌合物 砂量不足，出现离析和蜂窝现象。 •[评注] 气干状态的砂随着其含水率的增大，砂颗 粒表面形成一层吸附水膜，推挤砂粒分开而引起 砂体积增大，这种现象称为砂的湿胀，其中细砂 的湿胀要比粗砂大得多
例4-6.什么是石子的最大粒径?工程上石子的最大粒径 是如何确定的? 解:粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。 工程上对混凝土中每立方米水泥用量小于170kg的贫混 凝土,采用较大粒径的粗骨料对混凝土强度有利。特别在 大体积混凝土中,采用大粒径粗骨料,对于减少水泥用量 降低水泥水化热有着重要的意义。不过对于结构常用的混 凝土,尤其是高强混凝土,从强度观点来看,当使用的粗 骨料最大粒径超过4mm后,并无多大好处,因为这时由 于减少用水量获得的强度提高,被大粒径骨料造成的较少 粘结面积和不均匀性的不利影响所抵消。因此,只有在可 能的情况下,粗骨料最大粒径应尽量选用大一些。 R IPAM
•例4-6．什么是石子的最大粒径？工程上石子的最大粒径 是如何确定的？ •解：粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。 • 工程上对混凝土中每立方米水泥用量小于170 kg的贫混 凝土，采用较大粒径的粗骨料对混凝土强度有利。特别在 大体积混凝土中，采用大粒径粗骨料，对于减少水泥用量、 降低水泥水化热有着重要的意义。不过对于结构常用的混 凝土，尤其是高强混凝土，从强度观点来看，当使用的粗 骨料最大粒径超过40mm后，并无多大好处，因为这时由 于减少用水量获得的强度提高，被大粒径骨料造成的较少 粘结面积和不均匀性的不利影响所抵消。因此，只有在可 能的情况下，粗骨料最大粒径应尽量选用大一些
但最大粒径的确定,还要受到混凝土结构截面尺 寸及配筋间距的限制。按《混凝土结构工程施工 及验收规范》规定,混凝土用粗骨料的最大粒径 不得大于结构截面最小尺寸的1/4,且不得大于 钢筋间最小净距的3/4。对于混凝土实心板,骨 料的最大粒径不宜超过板厚的1/2,且不得超过 50mm。 评注粗骨料最大粒径增大时,骨料总表面积减 小,因此包裹其表面所需的水泥浆量减少,可节 约水泥,并且在一定和易性及水泥用量条件下, 能减少用水量而提高混凝土强度。因此,在可能 的情况下,粗骨料最大粒径应尽量选用大一些。 最大粒径的选用,除了受结构上诸因素的限制外, 还受搅拌机以及输送管道等条件的限制。RmAM
•但最大粒径的确定，还要受到混凝土结构截面尺 寸及配筋间距的限制。按《混凝土结构工程施工 及验收规范》规定，混凝土用粗骨料的最大粒径 不得大于结构截面最小尺寸的1／4，且不得大于 钢筋间最小净距的3／4。对于混凝土实心板，骨 料的最大粒径不宜超过板厚的1／2，且不得超过 50mm。 •[评注]粗骨料最大粒径增大时，骨料总表面积减 小，因此包裹其表面所需的水泥浆量减少，可节 约水泥，并且在一定和易性及水泥用量条件下， 能减少用水量而提高混凝土强度。因此，在可能 的情况下，粗骨料最大粒径应尽量选用大一些。 •最大粒径的选用，除了受结构上诸因素的限制外， 还受搅拌机以及输送管道等条件的限制
例4-7.砂、石中的粘土、淤泥、细屑等粉状杂质 及泥块对混凝土的性质有哪些影响? 解 吵、石中的粘土、淤泥、细屑等粉状杂质含量增 多,为保证拌合料的流动性,将使混凝土的拌合 用水量(W)增大,即W/C增大,粘土等粉状 物还降低水泥石与砂、石间的界面粘结强度,从 而导致混凝土的强度和耐久性降低,变形增大; 若保持强度不降低,必须增加水泥用量,但这将 使混凝土的变形增大。 R IPAM
•例4-7．砂、石中的粘土、淤泥、细屑等粉状杂质 及泥块对混凝土的性质有哪些影响？ •解 •砂、石中的粘土、淤泥、细屑等粉状杂质含量增 多，为保证拌合料的流动性，将使混凝土的拌合 用水量（Ｗ）增大，即Ｗ／Ｃ增大，粘土等粉状 物还降低水泥石与砂、石间的界面粘结强度，从 而导致混凝土的强度和耐久性降低，变形增大； 若保持强度不降低，必须增加水泥用量，但这将 使混凝土的变形增大