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第一篇 普通砼的性能及其发展 绪论： 1．定义 2．分类：按胶结材分：水泥砼、沥青砼、聚合物砼；按功能分：普通砼、抗渗、耐酸、防辐射、耐火等；按强度分：低强C20以下、中强C20-C60，高强≥C60、超强≥C100；按密度分：轻砼小于1950kg/m3，普通1950~2600kg/m3，量砼≥2600kg/m3；按施工工艺：普通、泵送、水下、喷射、填充砼。 3．发展：石灰、石膏→水泥（1824年）→砼→钢筋砼 低成本砼(300-60年代，节约水)→中高强砼（50-80年代，预应力）→高强砼（70-90年代预应砼、大跨度和高层建筑的需要）→高性能砼（90~2000年代，施工工艺、安全性、耐久性需要）→高耐久、绿色砼、多功能砼、智能化砼（未来）， 第一章 原材料 第一节 水泥 一、定义 水泥：（按内维尔）定义：具有粘着和内聚性质，能够使矿质碎块粘结成密实体的一种材料； 波特兰水泥：起先是由于凝固的水泥颜色和质量相似于波特兰石1824年——在多尔西特（Dorset）开采的一种石灰石。英国标准（BS12:1978）定义：把石灰质的和粘土质的或其它含氧化硅、氧化铝和氧化铁的材料均匀地拌合在一起，在烧结温度下煅烧成熟料，经磨细而得的一种水泥，现行国标定义：凡是以适当的成分烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的熟料。 硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水熟料0~5%石灰或粘化高炉矿渣，适量石膏磨细制成水硬性胶凝材料 熟料成分：C2S、C3S、S3A、C4AF（有害物f-CaO、f-MgO、SO3、K2O、Na2O）外加石膏 二、水化机理过程的再认识 （1）体积变化 胶体与水泥比 水泥理论结合水W/C=23% 收缩（干燥）80%以上 ②水泥水化颗粒，水化由表及里，28d水化深度4μm，1年8μm φ50μm可全部水化否则不能水化。14d收缩，相当于1年80%。 ③水泥水化热（） C30（400kg0）绝对升温65℃ 32.5#普放热量377焦尔/kg C40(500kg)绝热升温81.3℃ 42.5#普放热量461焦尔/kg 影响放热速度因素：①成分：C3A（867）C3S（502）C4AF（419）C2S（260J/g） ②细度200m2/kg→300m2/kg→500m2/kg（早期与面积成正比） ③水化温度4℃:24℃:32℃:41℃(72小时) 54% 100% 108% 118% ④砂浆强度与砼强度的关系（图 ） 在相同水灰比情况下 （抗压） 三、砼对水泥的基本要求 1．强度fce/fcu=1~1.5,高强砼比值为0.7~1.0 2．细度，早期强度，保水性，粘聚性250~450m2/kg，过高易产生干缩 3．凝结时间，初凝≮45min，终凝≯10h，施工要求 4．体积安定性，结构耐久性，安全性要求 5．碱含量（防止碱—骨料反应） 6．放热量（大体积砼） 7．不溶物，等 四、水泥选用原则 1．强度等级，应避免低强砼选高强水泥或高砼选低强水泥 2．从耐久性考虑，最低胶凝材料不宜低于320kg/m3，也不宜大于500kg/m3，高强和超高强砼也不宜超过600kg/m3。 3．为了降低水化热和提高砼耐久性，水泥细度不宜过细。 4．除大体积砼外其余环境条件下均可选用普通硅酸盐水泥，但应注意，当环境存在盐类侵蚀（SO4-2,Mg+2,Na+1，K+1）和酸类侵蚀时，应掺入活性掺合料，如粉煤灰，矿渣，硅灰以及加入引气剂来增加砼的抗侵蚀性，其掺合料掺量应不低于30%，中低强度砼含气量应在4.5~6%，高强砼含气量可低于4%。 5．当存在潜在碱活性骨料时水泥碱含量应低于0.6%。 第二节 骨料 一、骨料的定义、成分 1．定义：细骨料≤4.75mm，粗骨料4.75mm 方孔筛尺寸：0.16、0.16、0.315、0.63、1.25、2.5、4.75、9.5、16、19、31.5、37.5、63、75、90 粉土：0.06~0.002mm 粘土：0.002mm 2．骨料中的矿物 氧化物矿物（石英、蛋白石、王髓、鳞石英、方石英、氧化铁、长石、云母） 碳酸盐矿物、硫酸盐矿物、硫化铁矿物、铁镁矿物、粘土矿物 3．形成方式：火成岩、沉积岩、变质岩 二、骨料形状对砼性能的影响 骨料棱角系数：BS812:1975规定：按标准方法将骨料填满于一个容器中，当其绝对体积为67%(密实度)时，其棱角系数为最小，并以空隙率33%为其棱角系数，空隙率越高则棱角越多，试验所用粗骨料为单粒细（20~14mm、14~10mm、10~6.3mm、6.3~5mm） 故：棱角系数=空隙率百分数-33 表1 骨料性能的相对影响百分数 砼性能 骨料性能的相对影响百分数 形状 表面结构 弹性模量 抗弯 31 26 43 抗压 22 44 34