混凝土第1章.pptVIP

混凝土材料学 河南理工大学 材料科学与工程学院 本章主要内容 第一节 水 泥 第二节 集料 第三节 水 第四节 矿物掺和料 水泥是混凝土中主要的胶凝材料，水泥的性能，如强度、耐久性等在相当大的程度上影响混凝土的性能，因此选用水泥时必须考虑下列几项因素： （1）水泥强度等级； （2）在各种温、湿度条件下，水泥早期和后期强度发展的规律； （3）使用环境中水泥的稳定性； （4）各种水泥的其他特殊性能。 1.1.1水泥的定义与分类 水泥的定义 凡细磨成粉末状，加入适量的水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。 根据GB175-2007通用硅酸盐水泥标准，通用硅酸盐水泥的定义如下：以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。 1.1.1水泥的定义与分类 水泥的分类 （1）按其用途和性能可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类。 （2）按水泥的组成可将其分为硅酸盐水泥系列、铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列及其他水 泥。 （3）按需要在水泥命名中标明的主要技术特性可将水泥分为快硬性水泥、水化热、抗硫铝酸盐腐蚀性、膨胀性、耐高温性 。 1.1.2 通用硅酸盐水泥的组分 硅酸盐水泥熟料 石膏（天然石膏和工业副产品石膏） 活性混合材料（粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材料） 非活性混合材料 窑灰 助磨剂（掺量≤水泥质量的1% ） 1.1.3通用硅酸盐水泥的强度等级 硅酸盐水泥的强度等级： 42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级 普通硅酸盐水泥的强度等级： 42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级 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 酸盐水泥的强度等级： 32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级 1.1.4通用硅酸盐水泥的技术要求 化学指标 碱含量（按Na2O+0.658K2O计算值表示） 物理指标 ①凝结时间 硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min； 普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min。 ②安定性 沸煮法合格。 ③强度 ④细度 1.1.5水泥的主要矿物组成 1.2.1集料的作用和类别 集料的作用 集料是混凝土的主要组成材料，集料占混凝土总体积的3/4以上。集料在混凝土中有技术和经济上双重作用。在技术上，集料的存在使混凝土比纯水泥浆具有更高的体积稳定性和更好的耐久性；在经济上，它比水泥便宜得多，作为水泥的廉价的填充材料，使这种建筑材料成本低廉。 集料的具体作用如下： 　 ①骨架增强作用； ②稳定体积作用； ③调整混凝土密度作用； ④控制混凝土温度变化作用 ； ⑤降低成本作用。 1.2.1集料的作用和类别 集料的分类 ①根据颗粒大小分类 可分为粗集料和细集料。 ②根据集料的形成过程分类 可分为天然集料和人工集料。 ③根据集料的容重或密度分类 可分为普通集料、轻集料和重集料。 1.2.2集料的主要技术性质 集料的强度和弹性模量 集料的强度应高于混凝土的设计抗压强度，常用压碎试验表示集料的力学性能。 集料的比重和容重 集料比重是指包括非贯通毛细孔在内的集料的重量与同体积水的重量之比，这样的比重称为“视比重。大多数天然集料的视比重在2.6~2.7之间。集料的容重反映集料在堆积情况下的空隙率。 集料的孔隙率、吸水率和含水率 集料的吸附水量用吸水率表示，它在一定程度上反映集料中孔的特性。吸水率是表示饱和面干集料的含水率，以试样在105~110℃条件下烘干至恒重确定。 集料的体积稳定性 集料的体积稳定性专指集料抵抗由于自然条件的变化引起体积过分变化的能力(最根本问题是抗冻融循环)。 1.2.2集料的主要技术性质 颗粒形状和表面状态 集料的颗粒形状，从实用角度上大致可以分为球形（蛋形）、棱角形、片状、针状等四种类型。表示集料的颗粒形状对堆实程度的特征数有 “棱角系数”（英国）和颗粒表面积对其体积之比。 集料的级配 （1）细集料的级配 常用筛分方法来确定。表示细集料粗细程度的方法有三种，即级配曲线、细度模数法和平均粒径法。 （2）粗集料的级配 粗集料的级配也是采用筛分的方法确定的。