《土木工程材料》课程教学资源（PPT课件）普通混凝土的组成材料

骨料粒径对其表面积的影响 -n6=1.5 如果 骨料粒径与表面积的关系 单 粒径(cm) 颗粒数量 体积(cm3) 表面积(cm2) 1 1 6 cmf 0.5 8 12 1cm 0.25 64 24 0.125 512 1 48 总体积=1型 0.25总体积 =1cm 总表面积=6cm2 总表面积=15×8=12cm2 若破碎该骨料使边长减小一半，则表面积增大一倍

1 骨料粒径对其表面积的影响 如果一个骨料颗粒的尺寸为1×1×1cm3 1cm 1cm 1cm 总体积 = 1 cm3 总表面积 = 6 cm2 单粒表面积 = 1×1×6= 6 总体积 = 1 cm3 总表面积 = 1.5×8= 12 cm2 单粒表面积 = 0.5×0.5×6=1.5 若破碎该骨料使边长减小一半，则表面积增大一倍 0.5 cm 0.25 cm 总表面积 = 0.25×0.25×6×8×8=24cm2 粒径 (cm) 颗粒数量 体积(cm3 ) 表面积(cm2 ) 1 1 1 6 0.5 8 1 12 0.25 64 1 24 0.125 512 1 48 骨料粒径与表面积的关系

水泥混凝土 学习目标： 1、掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用 2、熟练掌握混凝土拌合物的性质及其测定和调整方法 3、熟练掌握硬化混凝土的力学性质、变形性质和耐久 性及其影响因素； 4、熟练掌握普通混凝土的配合比设计方法及计算； 5、了解混凝土技术的新进展及其发展趋势； 山东理工大学

2 水泥混凝土 学习目标： 1、掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用 2、熟练掌握混凝土拌合物的性质及其测定和调整方法 3、熟练掌握硬化混凝土的力学性质、变形性质和耐久 性及其影响因素； 4、熟练掌握普通混凝土的配合比设计方法及计算； 5、了解混凝土技术的新进展及其发展趋势；

第8讲普通混凝土的组成材料 一、混凝土的概述 混凝土发展的三次飞跃： 1)水泥问世，水泥混凝土的出现； 2)外加剂的出现一一20世纪70年代： 3) 混凝土第六组相研究一一掺合料(80年代末90年代初开 始) 混凝土发展方向： 快硬、高强、轻质、高耐久性、多功能、绿色、环保、节能。 山东理工大学

3 第8讲 普通混凝土的组成材料 一、混凝土的概述 混凝土发展的三次飞跃： 1） 水泥问世，水泥混凝土的出现； 2） 外加剂的出现－－20世纪70年代； 3） 混凝土第六组相研究－－掺合料（80年代末90年代初开 始） 混凝土发展方向： 快硬、高强、轻质、高耐久性、多功能、绿色、环保、节能

(一)混凝土的定义 ■混凝土： 由胶凝材料、细骨料、粗骨料、水以及必要时掺 入化学外加剂和（或)掺合料，按适当比例配合， 拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材

4 （一）混凝土的定义 混凝土 ： 由胶凝材料、细骨料、粗骨料、水以及必要时掺 入化学外加剂和（或）掺合料，按适当比例配合， 拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材

(二) 混凝土的分类 ☐按体积密度分 >重混凝土p0>2600kg/m3。 >普通混凝土P=1950~ 2600kg/m3。 >轻混凝土po水泥混凝土、石膏混凝土、 青混凝士、，水玻璃混凝土、 票 合物混凝土等。 ☐按用途分 >结构混凝土、防水混凝士、 路混凝土 混凝土、大 积混凝士、 防辐射混凝土等。 山东理工大学

5 （二）混凝土的分类 按体积密度分 ➢重混凝土 ρ0＞2600kg/m3 。 ➢普通混凝土 ρ0＝ 1950～ 2600kg/m3 。 ➢轻混凝土 ρ0＜1950kg/m3 。 按胶凝材料分 ➢水泥混凝土、石膏混凝土、沥 青混凝土、水玻璃混凝土、聚 合物混凝土等。 按用途分 ➢结构混凝土、防水混凝土、道 路混凝土、耐酸混凝土、大体 积混凝土、防辐射混凝土等

■按生产和施工工艺分 喷射混凝土施工 >预拌混凝土（商品混凝 土)、泵送混凝土、喷射 混凝土、碾压混凝土、离 心混凝土、等。 ■按强度分 ■按配筋情况分 >低强混凝土 素混凝士 >中强混凝土C20~C60 >钢筋混凝土 >高强混凝土≥C60。 >超高强混凝土≥100MPa。 >预应力混凝土 >钢纤维混凝土等。 山东理工大学 6

6 按生产和施工工艺分 ➢预拌混凝土（商品混凝 土）、泵送混凝土、喷射 混凝土、碾压混凝土、离 心混凝土、等。 按强度分 ➢低强混凝土 ＜C20。 ➢中强混凝土 C20～C60 ➢高强混凝土 ≥C60。 ➢超高强混凝土≥100MPa。 按配筋情况分 ➢素混凝土 ➢钢筋混凝土 ➢预应力混凝土 ➢钢纤维混凝土等。 喷射混凝土施工

(三)混凝土的特点 ■优点 >抗压强度高、耐久、耐火、维修费用低； >原材料丰富、成本低； >混凝土拌合物具有良好的可塑性； >混凝土与钢筋粘结良好，一般不会锈蚀钢筋。 ■缺点 >抗拉强度低（约为抗压强度的1/10~1/20)、变形 性能差； >导热系数大〔约为1.8W/(m·K)); >体积密度大（约为2400kg/m3左右）； >硬化较缓慢。 山东理工大学

7 （三）混凝土的特点 优点 ➢抗压强度高、耐久、耐火、维修费用低 ； ➢原材料丰富、成本低； ➢混凝土拌合物具有良好的可塑性； ➢混凝土与钢筋粘结良好，一般不会锈蚀钢筋 。 缺点 ➢抗拉强度低（约为抗压强度的1/10～1/20）、变形 性能差； ➢导热系数大〔约为1.8W/（m·K）〕； ➢体积密度大（约为2400kg/m3左右）； ➢硬化较缓慢

■混凝土体积构成 ■组成材料的作用 水泥石一—25%左右； 组成材料 硬化前 硬化后 砂和石子一一70%以上： 水泥+水 润滑作用 孔隙和自由水一一1%~5%。 胶结作用 砂石子填充作用骨架作用 山东理大学 8

8 （四）混凝土的结构 混凝土的结构 ： 水泥+ 水形成水泥浆，包裹在砂 粒表面并填充砂粒间空隙 而形成水泥砂浆，水泥砂 浆又包裹在石子表面并填 充石子的空隙。 组成材料的作用 粗集料 细集料 水泥浆 孔 隙 泌水形成 的孔隙 混凝土体积构成 水泥石——25％左右； 砂和石子——70％以上； 孔隙和自由水——1％～5%。 组成材料 硬化前 硬化后 水泥+水 润滑作用 胶结作用 砂+石子 填充作用 骨架作用

二、普通砼的组成材料 (一)水泥 1.品种一一六大品种水泥、特种水泥.应根据混凝土的工 程特点或所处的环境条件，结合水泥性能，且考虑当地生产的水泥品种情况 等，进行合理地选择。 2.强度等级一一原则：高对高，低对低 一般为水泥强度等级=(1.5一2.0)砼强度等级 或=(0.9一1.5)*高强度砼等级 3.用量 混凝土配合比设计计算确定 山东理工大学

9 （一）水泥 1.品种——六大品种水泥、特种水泥.应根据混凝土的工 程特点或所处的环境条件，结合水泥性能，且考虑当地生产的水泥品种情况 等，进行合理地选择。 2.强度等级——原则：高对高，低对低 一般为水泥强度等级＝（1.5－2.0）*砼强度等级 或＝（0.9－1.5）*高强度砼等级 3.用量——混凝土配合比设计计算确定 二、普通砼的组成材料

(二)骨料 ■骨料分类 细骨料（砂）：指粒径小于4.75mm的颗粒 粗骨料（石子）：指粒径大于4.75mm的颗粒 天然砂 碎石 砂分类 粗骨料分类 人工砂 卵石 山东理工大学 10

10 （二） 骨料 骨料分类 细骨料（砂）：指粒径小于4.75mm的颗粒 粗骨料（石子） ：指粒径大于4.75mm的颗粒 砂分类 天然砂 人工砂 粗骨料分类 碎石 卵石