与应用普通混凝土的组成材料

　　混凝土材料已经成为现代社会文明的物质基础。目前，全世界每年的混凝土产量已经超过30亿立方米，混凝土已经成为当今社会使用量最大的土木工程材料。　　普通混凝土是有水泥、水和天然砂石组成；另外，还常常加入适量的掺合料和外加剂。所以，混凝土不是匀质材料，组成复杂，影响其性能的因素很多。　　混凝土的主要构成有：　　1.水泥　　1.1 水泥强度等级的选择　　水泥强度的选择应与混凝土的设计强度相适应。原则上是配制高强度的混凝土选用高强度的水泥，低强度混凝土采用低强度的水泥，一般对普通混凝土以水泥强度为混凝土强度的1.5—2.0倍左右为宜，对于高强度的混凝土可取1倍左右。　　1.2 矿物掺和料　　混凝土掺合料不同于生产水泥时与熟料一起磨细的混合材料，它是在混凝土搅拌前或者搅拌过程中，与混凝土其他成分一样，直接加入的一种外惨料。　　用于混凝土的掺和料绝大多数是具有一定活性的固体工业废渣。掺和物不仅可以取代部分水泥，减少混凝土的水泥用量，降低成本，而且可以改善混凝土拌合物和硬化混凝土的各项性能。因此，混凝土中掺用掺和料，其技术、经济、和环境效益是十分显著的。　　2.细骨料　　普通混凝土所用骨料按照颗粒大小分为两类：粒径在大于4.75mm（方空筛）的称为粗骨料，粒径0.16—4.75mm的称为细骨料。　　天然砂是由天然岩石经过长期风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径小于4.75mm的细岩石颗粒。天然砂可分为河沙、海沙、山砂及特细砂。　　（1）混凝土用砂质量标准　　砂的粗细程度，是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。在相同用量条件下，细砂的总表面积较大，而粗砂的总表面积较小，在混凝土中，砂子的表面需要用水泥浆包裹，砂子的总表面积越大，则需要包裹砂砾表面的水泥浆就越多。因此，一般来说用粗砂搅拌混凝土比用细砂所需的水泥浆更为节省。　　砂的颗粒级配，指砂中大小颗粒的搭配情况。在混凝土中沙砾之间的空隙是用水泥浆来填充，为达到节约水泥和提高混凝土强度的目的，尽量减小沙砾之间的空隙，所以必须有大小不同的颗粒级配。　　因此，在搅拌混凝土时，砂的颗粒级配和粗细程度应同时考虑。当砂中含有较多的粗粒径砂，并以适当的中粒径砂及少量细粒径砂填充其空隙，则可达到空隙及总表面积均较小。这样的砂比较理想，不仅水泥浆用量少，而且还可以提高混凝土的密实度与强度。　　（2）有害杂质含量　　砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣等杂物。　　对于有抗冻、抗渗要求的混凝土用砂，其云母含量不应大于1.0%，其氯离子含量不得大于0.02%，对于长期处于潮湿环境的重要混凝土机构用砂，应采用砂浆棒或者砂浆长度法进行骨料的碱活性检验。　　3.粗骨料　　混凝土工程中常用的粗骨料有碎石和卵石两大类，碎石为岩石经破碎、筛分而得，卵石多为自然形成的河卵石经筛分而得。　　（1）混凝土用石的质量标准　　A.最大粒径、颗粒级配　　石子最大粒径，石子各粒级的公称上限粒径称为这种石子的最大粒径。最大粒径越大，则相同质量石子的总表面积减小，在一定的范围内，石子最大粒径增大，可因用水量的减少提高混凝土的强度。　　在普通混凝土中，骨料粒径大于40mm并没有好处，有可能造成混凝土强度下降，另外，粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4，对于混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm，对于泵送混凝土，骨料最大粒径与输送内径之比，碎石不宜大于1∶3，卵石不宜大于1∶2.5。　　石子的颗粒级配可分为连续级配和间断级配。连续级配是石子粒级呈连续性，即颗粒由小到大，每级石子占一定比例。用连续级配配制的混凝土，和易性较好，不易发生离析现象。　　间断级配是人为的剔除骨料中某些粒级颗粒，从而使骨料级配不连续，大骨料空隙由小若干倍的小粒径颗粒填充，以降低石子的空隙率。由间断级配制成的混凝土，可以节约水泥。由于其颗粒粒径相差较大，混凝土混合物容易产生离析现象，导致施工困难。　　B.粗骨料的强度　　骨料的强度一般是指粗骨料的强度，为了保证混凝土的强度，粗骨料必须致密，具有足够强度，碎石的强度可用抗压强度和压碎指标表示，卵石的强度只用压碎指标表示。