第五章 混凝土
主要内容
➢ 6.1 普通混凝土的组成材料 ➢ 6.2 混凝土的技术性质和质量控制 ➢ 6.3 混凝土外加剂 ➢ 6.4 普通混凝土配合比设计 ➢ 6.5 其他品种混凝土及砂浆
学习重点
1.普通混凝土的组成及各个组成材料的质量要求和砂石 级配的概念、作用及评定方法；
2.普通混凝土的主要技术性质---和易性、强度、变形性 质及耐久性；普通混凝土质量控制的方法和意义；
混凝土的优点
➢ 耐水性能好，用途广泛； ➢ 组成材料来源丰富，可就地取材，经济； ➢ 易成型形状与尺寸变化范围很大的构件； ➢ 生产耗能比钢低，可大量利用工业废料； ➢ 可与钢材复合为钢筋混凝土、预应力混凝土使用； ➢ 抗压强度高； ➢ 耐久性良好。
挪威的海上石油钻井平台
输水管线
外径 内径
7.5m 6.6m
泵送混凝土 Pumping Concrete
喷射混凝土 Shotcrete
混凝土质量基本要求 ➢符合设计要求的强度 ➢与施工条件相适应的施工和易性 ➢与工程环境相适应的耐久性 ➢变形值较小，满足抗裂性要求 ➢经济上合理，即水泥用量较少。
混凝土发展方向 轻质、高强、快硬、高耐久、多功能、节能、绿色环保。
普通硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥、火 山灰质硅酸盐水泥、 粉煤灰硅酸盐水泥、 复合硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥、 火山灰质硅酸盐水泥、 矿渣硅酸盐水泥 粉煤灰硅酸盐水泥
3. 严寒地区的露天混 凝土，寒冷地区的 处在水位升降范围 内的混凝土
4. 严寒地区处 在水位升降 范围内的混 凝土
普通硅酸盐水泥 (标号325号)
➢耐热混凝土 ➢耐酸火混凝土 ➢防辐射混凝土 ➢装饰混凝土
5 按掺合料分 ➢粉煤灰混凝土 ➢硅灰混凝土
➢磨细高炉矿渣混凝土 ➢纤维混凝土
6 按抗压强度分
➢低强混凝土(抗压强度<30MPa) ➢中强混凝土(抗压强度30~60MPa) ➢高强混凝土(抗压强度≥60MPa)
7 按每立方米水泥含量分
➢贫混凝土(水泥用量不小于170kg) ➢富混凝土(水泥用量不小于230kg)
普通硅酸盐水泥
2. 在干燥环境中的 混凝土
3. 在高温度环境中 或永远处在水下 的混凝土
普通硅酸盐水泥 矿渣硅酸盐水泥
可以使用
不宜使用
矿渣硅酸盐水泥、火 山灰质硅酸盐水泥、 粉煤灰硅酸盐水泥、 复合硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥
火山灰质硅酸盐水泥、 粉煤灰硅酸盐水泥
普通硅酸盐水泥、 火山灰质硅酸盐水泥、 粉煤灰硅酸盐水泥、 复合硅酸盐水泥
4. 厚大体积的 混凝土
粉煤灰硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 复合硅酸盐水泥
硅酸盐水泥、快硬 硅酸盐水泥
有特殊要求的混凝土
混凝土工程特点 或所处环境条件
1. 要求快硬的混凝
土
优先选用
快硬硅酸盐水泥 硅酸盐水泥
2. 高强(大于C40级 硅酸盐水泥 的混凝土)
可以使用
不宜使用
混凝土
酸盐水泥(标号325) (标号325)
火山灰质硅酸盐水泥、 粉煤灰硅酸盐水泥
2 细集料 — 砂
粒径在0.15~4.75mm之间的岩石颗粒。细骨料主要采用天 然砂和人工砂。
细骨料
天然砂
人工砂
河砂
海砂
机制砂 混合砂
根据国标GB/T14684-2001《建筑用砂》的规定，混凝 土用砂可分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级 大于C60的混凝土；Ⅱ类宜用于强度等级C30~C60及抗 冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小 于C30的混凝土和建筑砂浆。
3.混凝土的外加剂的作用及作用机理； 4.普通混凝土配合比设计的原理方法和步骤；
混凝土的定义
混凝土是指以胶凝材料、集料（或称骨料）、水及其他材 料（必要的外加剂和矿物混合材料）为原料，按适当的比 例配制而成的混合物经过硬化形成的复合材料。 以通用水泥、水和集料按适当比例配合、拌制成拌合物， 经一定时间凝结硬化而成的人造石材，称为普通水泥混凝 土，简称混凝土，又称为砼。 混凝土（concrete）一词源自于拉丁文术语 “Concretus”—“共同生长”
§6.1 普通混凝土的组成材料
普通混凝土组成材料： 水泥、粗细骨料、水，以及适量的掺合料和外加剂。
各组成材料的作用： 粗细骨料起骨架作用，水泥和水组成水泥浆包裹骨
料表面并填充在骨料空隙中。在混凝土拌和物中，水泥 浆起润滑作用，赋予混凝土拌和物流动性，便于施工； 混凝土硬化后起胶结作用，将骨料胶结成整体。
水
7~15%
水泥
14~21%
石子
21~28%
砂子
39~42%
水泥浆
25~40%
为了改善或提高混 凝土的性能
混凝土外加剂
100%体积
新拌混凝土
骨料
60~75%
凝结硬化
硬化混凝土
普通水泥混凝土的组成材料
粗骨料 过渡区
细骨料 水泥石
混凝土的宏观结构
1 水泥
水泥品种的选择 根据工程性质、部位、施工条件、环境状况、水泥特性作 出合理选择。
普通硅酸盐水泥(标 号425号)
普通硅酸盐水泥、 矿渣硅酸盐水泥
火山灰质硅酸盐水泥、 粉煤灰硅酸盐水泥
火山灰质硅酸盐水泥、 矿渣硅酸盐水泥、粉 煤灰硅酸盐水泥、复 合夺酸盐水泥
5. 有抗渗性要求的 普通硅酸盐水泥、火
混凝土
山灰质硅酸盐水泥
矿渣硅酸盐水泥
6. 有耐磨性要求的 硅酸盐水泥、普通硅 矿渣硅酸盐水泥
水泥强度等级的选择 应与混凝土设计强度等级相适应，配制普通混凝土时选择 的水泥强度等级标准值应为混凝土强度等级标准值1.5~2.0 倍，配制高强混凝土时选择的水泥强度等级标准值应为混 凝土强度等级标准值0.9~1.5倍。
普通混凝土
混凝土工程特点 或所处环境条件
1. 在普通气候环境
中的混凝土
优先选用
1919年Selma号轻混凝土船在美国Alabama下水
混凝土的分类
1 按所用胶凝材料分
无 ➢水泥混凝土
有 ➢沥青混凝土
机 ➢石灰混凝土
胶 凝
➢石膏混凝土
机 胶
➢聚合物水泥混凝土
凝 ➢树脂混凝土
材 料
➢水玻璃混凝土 ➢硫黄混凝土
材 料
➢聚合物浸渍混凝土
2 按表观密度大小分 重混凝土 普通混凝土 轻集料混凝土
。> 2600 kg/m³ 。= 2000~2500 kg/m³ 。< 1950 kg/m³
3 按施工工艺分
➢普通现浇混凝土 现 ➢泵送混凝土 浇 ➢喷射混凝土 类 ➢真空吸水混凝土
➢灌浆混凝土
4 按用途分 ➢水工混凝土 ➢海工混凝土 ➢防水混凝土 ➢道路混凝土
预 ➢振