《土木工程材料》课程教学资源（PPT课件）水泥混凝土及砂浆

第四章水泥混凝土及砂浆

1 第四章 水泥混凝土及砂浆

本章主要内容介绍各种水泥混凝土的组成、结构与性能，以及混凝士的配合比设计方法和应用。普通混凝士普通混凝士组成材料及其基本要求混凝土外加剂普通混凝士拌和物的性质普通混凝土结构及性质混凝土的质量评定普通混凝土配合比设计其他混凝土

2 本章主要内容 介绍各种水泥混凝土的组成、结构与性能，以及混 凝土的配合比设计方法和应用。 ◼ 普通混凝土 ➢ 普通混凝土组成材料及其基本要求 ➢ 混凝土外加剂 ➢ 普通混凝土拌和物的性质 ➢ 普通混凝土结构及性质 ➢ 混凝土的质量评定 ➢ 普通混凝土配合比设计 ◼ 其他混凝土

4.0混凝土的基本概念混凝土是由胶结料和骨料混合、通过一定的工艺成型后、硬化而成的复合材料■胶结料是无机胶凝材料，或有机胶凝材料或二者的复合。■水泥混凝土，通常简称混凝土，是由水泥浆胶结颗粒骨料或骨料构架而成的人造石材一砼

3 ◼ 混凝土是由胶结料和骨料混合、通过一定的工 艺成型后、硬化而成的复合材料。 ◼ 胶结料是无机胶凝材料，或有机胶凝材料或二者的 复合。 ◼ 水泥混凝土，通常简称混凝土，是由水泥浆胶结颗 粒骨料或骨料构架而成的人造石材—砼， 4.0 混凝土的基本概念

混凝土(Concrete)是由无机胶凝材料(如石灰、石膏、水泥等)和水，或有机胶凝材料(如沥青、树脂等)的胶状物，与集料（aggregate）按一定比例配合搅拌，并在一定温湿条件下养护硬化而成的一种复合材料(Composite material)。Hydraulic cement-based concreteThe name concrete comes from the Latin"concretus", which means to grow together

4 ◼ 混凝土(Concrete)是由无机胶凝材料(如石灰、石膏、 水泥等)和水，或有机胶凝材料(如沥青、树脂等)的 胶状物，与集料（aggregate）按一定比例配合搅 拌，并在一定温湿条件下养护硬化而成的一种复合 材料(Composite material)。 ◼ Hydraulic cement-based concrete ◼ The name concrete comes from the Latin "concretus", which means to grow together

混凝土的分类混凝土品种繁多，其分类方法也各不相同。一般按下列几种方式分：■胶凝材料种类集料施工工艺配筋方式用途以及性能

5 混凝土的分类 ◼ 混凝土品种繁多，其分类方法也各不相同。一 般按下列几种方式分： ◼ 胶凝材料种类 ◼ 集料 ◼ 施工工艺 ◼ 配筋方式 ◼ 用途以及性能

水泥混凝土以水泥为胶凝材料。可广泛用于各种混凝土工程以石灰、天然水泥、火山灰等活性硅酸盐、铝酸盐石灰混凝土有机胶凝材料与消石灰的混合物为胶凝材料石膏混凝土以天然石膏为胶凝材料。做小砌块及内隔墙等制品按硫磺加热熔化，然后冷却硬化。可作粘凝材剂及低硫磺混凝土温防腐层胶水玻璃混凝土以钠水玻璃或钾水玻璃为胶凝材料，可做耐酸结构凝碱矿渣混凝土以磨细矿渣及碱溶液为胶凝材料。可做各种结构材用天然或人造沥青为胶凝材料，可做路面及耐酸、沥青混凝土碱地面料以水泥为主要胶凝材料，掺入少量乳胶或水溶性树无机胶凝材料聚合物水泥混凝土脂，能提高混凝土的抗拉、抗弯强度及抗渗、抗冻分耐磨性能类以聚酯树脂、环氧树脂、尿醋树脂等为胶结料，适树脂混凝土于在侵蚀介质中使用以低粘度的聚合物单体浸渍水泥混凝土，然后以热聚合物浸渍混凝土催化法或辐射法处理，使单体在混凝土孔隙中聚合能改善混凝土的各种性能

6 按 胶 凝 材 料 分 类 有 机 胶 凝 材 料 水泥混凝土 以水泥为胶凝材料。可广泛用于各种混凝土工程 石灰混凝土 以石灰、天然水泥、火山灰等活性硅酸盐、铝酸盐 与消石灰的混合物为胶凝材料 石膏混凝土 以天然石膏为胶凝材料。做小砌块及内隔墙等制品 硫磺混凝土 硫磺加热熔化，然后冷却硬化。可作粘凝材剂及低 温防腐层 水玻璃混凝土 以钠水玻璃或钾水玻璃为胶凝材料，可做耐酸结构 碱矿渣混凝土 以磨细矿渣及碱溶液为胶凝材料。可做各种结构 无 机 胶 凝 材 料 沥青混凝土 用天然或人造沥青为胶凝材料，可做路面及耐酸、 碱地面 聚合物水泥混凝土 以水泥为主要胶凝材料，掺入少量乳胶或水溶性树 脂，能提高混凝土的抗拉、抗弯强度及抗渗、抗冻、 耐磨性能 树脂混凝土 以聚酯树脂、环氧树脂、尿醋树脂等为胶结料，适 于在侵蚀介质中使用 聚合物浸渍混凝土 以低粘度的聚合物单体浸渍水泥混凝土，然后以热 催化法或辐射法处理，使单体在混凝土孔隙中聚合， 能改善混凝土的各种性能

重集料用钢球、铁矿石、重晶石等为集料，混凝土表观密度大于2500kg/m3，用于防射线混凝土工程普通集料用普通砂、石子做集料，混凝土表观密度为2100～2400kg/m3，可做各种结构，按集料分用天在或人造轻集料、混凝土表观密度小于轻集料1950kg/m3，依其表观密度大小又分为结构轻集料混凝土及保温隔热轻集料混凝土。无细集料用轻粗集料或普通粗集料配制而成，其混凝土表观密度为800～1850kg/m3，适于做墙板或墙体。无粗集料以水泥与砂配制而成，可用于钢丝网水泥结构类

7 按 集 料 分 重 集 料 用钢球、铁矿石、重晶石等为集料，混凝土表观 密度大于2500kg/m3 ,用于防射线混凝土工程。 普 通 集 料 用普通砂、石子做集料，混凝土表观密度为 2100～2400kg/m3 ,可做各种结构。 轻 集 料 用天在或人造轻集料、混凝土表观密度小于 1950kg/m3 ,依其表观密度大小又分为结构轻集料 混凝土及保温隔热轻集料混凝土。 无 细 集 料 用轻粗集料或普通粗集料配制而成，其混凝土表 观密度为800～1850kg/m3 ,适于做墙板或墙体。 无 粗 集 料 以水泥与砂配制而成，可用于钢丝网水泥结构类

用于大坝等水工构筑物，多数为大体积工程，要求有抗冲刷、水工耐磨及抗大气腐蚀性，依其不同使用条件可选用普通水泥、混凝土矿渣或火山灰水泥及大坝水泥等。海工用于海洋工程（海岸及离岸工程）要求具有抗海水腐蚀性、抗冻性及抗渗性。混凝土能承受0.6MPa以上的水压，不透水的混凝土可分为普通防水防水混凝土、掺外加剂防水混凝土与膨胀水泥防水混凝土，要求混凝土有高密实性及抗渗性，多用于地下工程及贮水构筑物。按用途分类道路用于路面的混凝土，可用水泥及沥青做胶结料，要求具有较高的抗折强度和足够的耐久性及耐磨性。混凝土以铬铁矿、镁砖或耐火砖碎块等为集料，以硅酸盐水泥、矾耐热土水泥及水玻璃等为胶凝混凝土，可以350～1700℃高温下混凝土使用。耐酸以水玻璃为胶凝材料，加入固化剂和耐酸集料配制而成的混凝土，具有优良的耐酸及耐热性能。混凝土能屏蔽x，射线及中子射线的重混凝土，又称屏蔽混凝土防辐射或重混凝土，是原子能反应堆、粒子加速器等常用的防护材混凝土料

8 按 用 途 分 类 水工 混凝土 用于大坝等水工构筑物，多数为大体积工程，要求有抗冲刷、 耐磨及抗 大气腐蚀性，依其不同使用条件可选用普通水泥、 矿渣或火山灰水泥及大坝水泥等。 海工 混凝土 用于海洋工程(海岸及离岸工程)要求具有抗海水腐蚀性、抗 冻性及抗渗性。 防水 混凝土 能承受0.6MPa以上的水压，不透水的混凝土可分为普通防水 混凝土、掺外加剂防水混凝土与膨胀水泥防水混凝土，要求 有高密实性及抗渗性，多用于地 下工程及贮水构筑物 。 道路 混凝土 用于路面的混凝土，可用水泥及沥青做胶结料，要求具有较 高的抗折强度和足够的耐久性及耐磨性。 耐热 混凝土 以铬铁矿、镁砖或耐火砖碎块等为集料，以硅酸盐水泥、矾 土水泥及水玻璃等为胶凝混凝土，可以350～1700℃高温下 使用。 耐酸 混凝土 以水玻璃为胶凝材料，加入固化剂和耐酸集料配制而成的混 凝土，具有优良的耐酸及耐热性能。 防辐射 混凝土 能屏蔽x，γ射线及中子射线的重混凝土，又称屏蔽混凝土 或重混凝土，是原子能反应堆、粒子加速器等常用的防护材 料

普通现浇混用一般现浇工艺施工的塑性混凝土凝土用压缩空气喷射施工的混凝土，多用于井巷及喷射混凝土隧道衬砌工程，又分干喷及湿喷两种工艺现浇类泵送混凝土用混凝土泵输送和浇灌的流动性混凝土按施先铺好粗集料，以后强制注入水泥砂浆的混凝灌浆混凝土工工艺分类土，适用于在大型基础等大体积混凝士工程用真空泵将混凝土中多余的水分吸出，从而提真空吸水混高其密实度的一种工艺，可用于层面、楼板、凝土飞机跑道等工程振压混凝土振动加压成型，用于制作混凝土板类构件预制类以挤压机成型，用于空心楼板、T型小梁等构挤压混凝土件生产以离心机成型，用于混凝土管、电杆等管状构离心混凝土件的生产

9 按 施 工 工 艺 分 类 现 浇 类 普通现浇混 凝土 用一般现浇工艺施工的塑性混凝土 喷射混凝土 用压缩空气喷射施工的混凝土，多用于井巷及 隧道衬砌工程，又分干喷及湿喷两种工艺 泵送混凝土 用混凝土泵输送和浇灌的流动性混凝土 灌浆混凝土 先铺好粗集料，以后强制注入水泥砂浆的混凝 土，适用于在大型基础等大体积混凝土工程 真空吸水混 凝土 用真空泵将混凝土中多余的水分吸出，从而提 高其密实度的一种工艺，可用于层面、楼板、 飞机跑道等工程 预 制 类 振压混凝土 振动加压成型，用于制作混凝土板类构件 挤压混凝土 以挤压机成型，用于空心楼板、T型小梁等构 件生产 离心混凝土 以离心机成型，用于混凝土管、电杆等管状构 件的生产

无筋类素混凝土用于基础或垫层的低强度混凝土用普通钢筋加强的混凝土，其用途最钢筋混凝土广用钢丝加强的无粗集料混凝土，又称按配筋方式分类钢丝网混凝土钢网砂浆，可用于制作薄壳体、船等薄壁构件用各种纤维加强的混凝土，常用的为配筋类钢纤维混凝土，其抗冲击、抗拉、抗纤维混凝土弯性能好可用于路面、桥面、机场跑道护面、隧道衬砌及桩头、桩帽等用先张法、后张法或化学方法使混凝土预压，以提高其抗拉、抗弯强度的预应力混凝土配筋混凝土，可用于各种工程构筑物及建筑特别是大跨度桥梁等

10 按 配 筋 方 式 分 类 无筋类 素混凝土 用于基础或垫层的低强度混凝土 配筋类 钢筋混凝土 用普通钢筋加强的混凝土，其用途最 广 钢丝网混凝土 用钢丝加强的无粗集料混凝土，又称 钢网砂浆，可用于制作薄壳体、船等 薄壁构件 纤维混凝土 用各种纤维加强的混凝土，常用的为 钢纤维混凝土，其抗冲击、抗拉、抗 弯性能好可用于路面、桥面、机场跑 道护面、隧道衬砌及桩头、桩帽等 预应力混凝土 用先张法、后张法或化学方法使混凝 土预压，以提高其抗拉、抗弯强度的 配筋混凝土，可用于各种工程构筑物 及建筑特别是大跨度桥梁等