混凝土原材料的进展qwzPPT推荐.ppt

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事事实实并并非非如如此此，骨骨料料最最大大粒粒径径虽虽大大，但但小小颗颗粒粒（510mm或或515mm）很很少少甚甚至至没没有有，填填充充其其空空隙隙需需要要的的砂砂浆浆量量并并不不能能减减少少，同同时时还还会会带带来来一一些些副副作作用用，如如新新拌拌混混凝凝土土易易于于离离析析、泌泌水水；

硬硬化化混混凝凝土土耐耐冲冲击击和和疲疲劳劳强强度度降降低低，且且对对耐耐久久性性不不利利。

因因此此在在选选用用时时需需要要权权衡衡利利弊弊，综综合考虑。

合考虑。

骨料的种类骨料的种类1）天然骨料（天然骨料（Naturalmineralaggregates）卵石（砾石）、砂、破碎天然岩石、卵石（砾石）、砂、破碎天然岩石、（人工砂）人工砂）2）人造骨料）人造骨料（Syntheticaggregates）页岩、粘土烧制的轻骨料、重矿渣页岩、粘土烧制的轻骨料、重矿渣3）再生骨料）再生骨料（aggregatefromrecycledconcreteandmunicipalwastes）破碎混凝土及市政废弃物破碎混凝土及市政废弃物骨料的特性骨料的特性1）取决孔隙率的特性取决孔隙率的特性：

密度、吸水率、强度、硬密度、吸水率、强度、硬度、弹模和稳固性度、弹模和稳固性22）取决加工参数的特性：

粒径、粒形及表面构造）取决加工参数的特性：

粒径、粒形及表面构造33）取决化学和矿物组成的特性：

强度、硬度、弹）取决化学和矿物组成的特性：

强度、硬度、弹模及存在有害杂质模及存在有害杂质骨料表观密度与堆积密度骨料表观密度与堆积密度为了进行混凝土配合比设计，需要了解骨料为了进行混凝土配合比设计，需要了解骨料的真实密度和堆积密度。

的真实密度和堆积密度。

任何天然骨料都有一定的孔隙。

例如火成岩任何天然骨料都有一定的孔隙。

例如火成岩的孔隙率通常在的孔隙率通常在2%；

密实沉积岩的可达；

密实沉积岩的可达5%；

而；

而多孔的砂岩或石灰岩可高达多孔的砂岩或石灰岩可高达1040%。

常用天然。

常用天然骨料，如花岗岩、砂岩和密室石灰岩的表观密度骨料，如花岗岩、砂岩和密室石灰岩的表观密度为为2.602.70。

常用天然骨料的堆积密度（填充单位体积的常用天然骨料的堆积密度（填充单位体积的骨料重）为骨料重）为13001750kg/m3。

不同岩种骨料的弹性模量与泊松比不同岩种骨料的弹性模量与泊松比岩石种类岩石种类弹性模量弹性模量（GPa）泊松比泊松比（）花岗岩花岗岩6.060.00.110.23闪长岩闪长岩60.080.00.25辉绿岩辉绿岩70.0110.0砂砂岩岩6.025.00.070.22凝灰岩凝灰岩2.020.00.11石灰岩石灰岩30.040.00.190.27大理岩大理岩50.080.00.250.28不同岩种骨料的线胀系数不同岩种骨料的线胀系数岩石种类岩石种类线胀系数线胀系数（10-6/）花岗岩花岗岩1.811.9闪长岩闪长岩4.110.3辉绿岩辉绿岩3.69.7砂砂岩岩4.313.9白云岩白云岩66.78.6石灰岩石灰岩0.912.2大理岩大理岩1.116.0PropertiesofConcreteA.M.Neville岩石种类岩石种类渗透系数渗透系数（cm/sec）渗透系数相同的渗透系数相同的水泥浆水泥浆W/C密实暗色岩密实暗色岩2.4710120.38石英闪长岩石英闪长岩8.2410120.42大理岩大理岩2.3910110.48大理岩大理岩5.7710100.66花岗岩花岗岩5.351090.70砂岩砂岩1.231080.71花岗岩花岗岩1.561080.71骨料岩种与渗透性骨料岩种与渗透性Mehta.P.K.混凝土：

结构、性能与材料混凝土：

结构、性能与材料骨料的坚固性骨料的坚固性（soundness）坚固性以骨料在干湿交替或冻融循环作用下，体积坚固性以骨料在干湿交替或冻融循环作用下，体积变化对混凝土劣化的影响程度表征。

有某些特征孔隙的变化对混凝土劣化的影响程度表征。

有某些特征孔隙的骨料常呈现稳固性不良，如含有某些燧石、页岩、石灰骨料常呈现稳固性不良，如含有某些燧石、页岩、石灰岩、砂岩混凝土的骨料就易于受冻害和盐结晶损伤；

但岩、砂岩混凝土的骨料就易于受冻害和盐结晶损伤；

但不少骨料，如浮石和膨胀粘土吸水量大，坚固性却良好。

不少骨料，如浮石和膨胀粘土吸水量大，坚固性却良好。

所以骨料的坚固性在很大程度上与孔径分布有关：

当一所以骨料的坚固性在很大程度上与孔径分布有关：

当一种骨料受潮（或者冰冻后融化）时易被水饱和，而干燥种骨料受潮（或者冰冻后融化）时易被水饱和，而干燥（或冰冻）时水却难以流出，就会产生很高的静水压力（或冰冻）时水却难以流出，就会产生很高的静水压力而膨胀，使混凝土劣化。

所以为潮湿与冻融环境的结构而膨胀，使混凝土劣化。

所以为潮湿与冻融环境的结构混凝土选用骨料时，进行坚固性检验十分必要。

混凝土选用骨料时，进行坚固性检验十分必要。

级配与粒径级配与粒径SizeandGrading级配就是将不同粒径分布的骨料颗粒混合，以级配就是将不同粒径分布的骨料颗粒混合，以尽量减小混凝土的空隙率，从而减少浆体用量；

同尽量减小混凝土的空隙率，从而减少浆体用量；

同时拌后的混凝土运送过程不易发生分离。

时拌后的混凝土运送过程不易发生分离。

简单的做法是控制简单的做法是控制Dmax:

Dmin的比例：

的比例：

Dmax25mm25mm，Dmax:

Dmin44；

Dmax25mm25mm，Dmax:

Dmin22举例：

举例：

三级配：

2.55mm；

1025mm;

2040mm;

四级配：

520mm;

4080mm;

80150mm2.2.水泥水泥水泥水泥1）水泥的生产水泥的生产硅硅质质（黏土）（黏土）钙钙质质（石灰石）（石灰石）+煅烧煅烧1450粉磨粉磨铁质铁质石膏石膏石膏石膏熟料熟料水泥水泥生料生料100我国水泥生产与供应的发展我国水泥生产与供应的发展我国水泥生产与供应的发展我国水泥生产与供应的发展1）熟料中熟料中C3S矿物含量增多矿物含量增多早强高早强高；

2）粉磨细度加大（实行新标准后进一步加剧）粉磨细度加大（实行新标准后进一步加剧）水化迅速；

水化迅速；

33）散装水泥运输供应发展（储存期温度高）；

）散装水泥运输供应发展（储存期温度高）；

混混凝凝土土由由破破碎碎和和渗渗漏漏而而破破坏坏向向由由于于开开裂裂而而破破坏坏的的转转变变，是是始始于于水水泥泥生生产产向向细细度度和和C3S增增大大，该该论论点点被被1944年年对对混混凝凝土土结结构构调查的结果所证实。

调查的结果所证实。

1944年年，美美国国公公共共道道路路管管理理局局对对加加州州等等44个个州州的的桥桥梁梁进进行行了了检检测测，检检查查的的目目的的在在于调查西部各州混凝土迅速瓦解的原因。

于调查西部各州混凝土迅速瓦解的原因。

BuildingDurableStructuresinThe21stCentury.CI.Mar,2001检测了大约检测了大约200座结构，从小的、单座结构，从小的、单跨的桥梁，到大的、多跨桥梁，建成时间跨的桥梁，到大的、多跨桥梁，建成时间为为330年。

年。

有足够的证据表明：

在有足够的证据表明：

在19301930年年以后建造的混凝土结构使用寿命不如在那以后建造的混凝土结构使用寿命不如在那以前的。

例如：

检查时以前的。

检查时在在1930年以前建造年以前建造的桥梁的桥梁67%完好，而完好，而1930年后建造的仅年后建造的仅27%尚完好。

由于施工技术仍然保持一样，尚完好。

由于施工技术仍然保持一样，结论是：

水泥的细度发生变化很可能是主结论是：

水泥的细度发生变化很可能是主要原因。

要原因。

BuildingDurableStructuresinThe21stCentury.CI.Mar,2001水泥细度对混凝土性能的影响水泥细度对混凝土性能的影响作者作者19461956年间在垦务局工作时，用年间在垦务局工作时，用3种水泥，种水泥，每一种都磨到从每一种都磨到从220490m2/kg范围范围6种细度，用种细度，用于拌和、浇筑混凝土并观察其行为。

于拌和、浇筑混凝土并观察其行为。

所有混凝土都浇筑在一个农场里并观测了所有混凝土都浇筑在一个农场里并观测了10年。

在细磨水泥混凝土风化、龟裂与开裂的同时，粗在细磨水泥混凝土风化、龟裂与开裂的同时，粗磨水泥（磨水泥（220m2/kg）对大气侵蚀的反应是无风化、对大气侵蚀的反应是无风化、不起霜，也没有龟裂或裂缝。

不起霜，也没有龟裂或裂缝。

RichardW.Burrows.TheVisibleandInvisibleCrackingofConcrete水泥美国国家标准局对美国国家标准局对199种水泥长达种水泥长达18年的研究最重要的发现，是含碱量和细年的研究最重要的发现，是含碱量和细度、度、C3A与与C4AF等参数都对水泥的抗裂等参数都对水泥的抗裂性有非常大影响。

即使水泥的水化速率性有非常大影响。

即使水泥的水化速率（强度发展）和自由收缩值相同，碱对（强度发展）和自由收缩值相同，碱对抗裂性的影响也是明显的，这表明低碱抗裂性的影响也是明显的，这表明低碱水泥固有抵抗开裂的能力水泥固有抵抗开裂的能力。

RichardW.Burrows.TheVisibleandInvisibleCrackingofConcrete2222）水泥的水化）水泥的水化）水泥的水化）水泥的水化HydrationofcementHydrationofcement水化水化1水化水化2图3-35硅酸盐水泥在一定温度下水化时的放热曲线初凝初凝终凝终凝硅酸盐水泥水化时的放热曲线硅酸盐水泥水化时的放热曲线1）C0.5H1.5HCH2（二水石膏）二水石膏）2）C3A+6HC3AH6（水化铝酸钙水化铝酸钙）3）C3A+3CH2+26HC3A3CH32（钙矾石钙矾石）水化反应水化反应闪凝与假凝闪凝与假凝水化反应水化反应2C3S+6HC3S2H3+3CH（快）快）2C2S+4HC3S2H3+CH（慢）慢）两种矿物水化都生成两种矿物水化都生成C-S-H，但反应速但反应速率不同，现代水泥率不同，现代水泥C3S含量高、粉磨细度大，含量高、粉磨细度大，水化迅速，不仅放热量大而且温升快。

水化迅速，不仅放热量大而且温升快。

硅酸盐水泥的品种及矿物含量硅酸盐水泥的品种及矿物含量C3S48653142C2S24114034C3A138122C4AF991215水泥水泥A水泥水泥B水泥水泥C水泥水泥D普通普通早强早强低热低热抗硫酸盐抗硫酸盐影响水泥水化的因素影响水泥水化的因素影响水泥水化的因素影响水泥水化的因素1）矿物组成及其含量；

矿物组成及其含量；

22）粉磨细度）粉