20xx年建设工程技术与计量(土建工程)第三章工程材料

20xx年建设工程技术与计量(土建工程)第三章工程材料内容摘要：

盐水泥 （三）铝酸盐水泥 铝酸盐水泥，以前称为高铝水泥，也称矾土水泥。 根据现行国家标准《铝酸盐水泥》 GB201规定，凡以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料称为铝酸盐水泥，代号 含量大于 68％的水泥时，掺加适量的口一 A120s 粉。 根据A120s 含量百分数将铝酸盐水泥分为四类： CA 一 50、 CA 一 60、 CA 一 70、 CA—— 80. （ 1）铝酸盐水泥的技术要求：细度，比表面积 ， 300 ㎡ /kg，凝结时间， CA 一 60 水泥初凝时间≥ 60min，终凝时间≤ 18h，其余三类水泥均要求初凝时间≥ 30min，终凝时间≤ 6h；胶砂强度（ MPa，抗压 /抗折）： CA—— 50， 1d40/5． 5， 3d50/6． 5； CA 一 60， 1d 20/2． 5，3d45/5． 0， 28d85/10． 0； CA一 70， 1d30/5． 0， 3d40/6． 0； CA一 80， 1d 25/4． 0， 3d30/5． 0. （ 2）强度特点。 铝酸盐水泥的主要矿物成分为铝酸一钙（ CA）、二铝酸一钙（ CA.）、七铝酸十二钙（ C， zA，）和钙铝黄长石（ c2AS）其中 CA 水化速度快，凝结正常，快硬早强，而 CA2 水化速度较之缓慢，但后期强度增长较大。 这种水泥 3d 强度即可达到 P178。 O28d 的水平，最适宜的硬化温度为 15℃左右，过高的硬化温度 会使其强度大幅下降，湿热环境也会加快其强度“倒缩”。 （ 3）耐高温性能。 铝酸盐水泥具有一定的耐高温性能，在高温下仍能保持较高的强度，并能随。 （ 4）耐腐蚀性。 试验证明 6 个月的铝酸盐抗腐蚀系数为 0． 9 以上，具有很高的抗硫酸盐性和抗海水的侵蚀性，抗硫酸盐的腐蚀性高于抗硫酸盐水泥。 铝酸盐水泥可用于配制不定型耐火材料；与耐火粗细集料（如铬铁矿等）可制成耐高温的耐热混凝土；用于工期紧急的工程，如国防、道路和特殊抢修工程等；也可用于抗硫酸盐腐蚀的工程和冬季施工的工程。 铝 酸盐水泥不宜用于大体积混凝土工程；不能用于与碱溶液接触的工程；不得与未硬化的硅酸盐水泥混凝土接触使用，更不得与硅酸盐水泥或石灰混合使用；不能蒸汽养护，不宜高温季节施工。 四，砂石 砂石是混凝土的主要组成之一，习惯称集料或骨料，在混凝土中起骨架作用。 粒径在4． 75mm 以上者称石子， 4． 75mm 以下者为砂子。 （一）普通砂 普通砂是指在自然条件作用下形成的粒径在 4． 75mm 以下的岩石粒料，包括河砂、海砂和山砂。 河砂、海砂由于受水流的冲刷作用，颗粒多呈圆形，表面较光滑，拌制混凝土时需水量较 少，但砂粒与水泥间的胶结力较弱，海砂中常含有贝壳碎片及可溶性盐类等有害杂质；山砂颗粒多具棱角、表面粗糙，需水量较大，和易性差，但砂粒与水泥间的胶结力强，有时含较多的黏土等有害杂质。 选用砂时，应按就地取材的原则，无砂源地区，也可考虑采用人工砂，即将岩石经轧碎筛选而成的砂。 1．有害杂质含量 砂中常有黏土、淤泥、有机物、云母、硫化物及硫酸盐等杂质。 黏土、淤泥粘附在砂粒表面，妨碍水泥与砂粒的粘结，降低混凝土强度、抗冻性和抗磨性，并增大混凝土的干缩。 砂中含泥量和泥块含量规定见表 ． ， 表面光滑，与水泥粘结不牢，会降低混凝土的强度。 有机物、硫化物和硫酸盐等对水泥均有腐蚀作用，含量规定见表 3． 1． 5. 表 3． I． 4 砂中含泥量和泥块含量规定表 项目 指标 Ⅰ 类 Ⅱ类 Ⅲ类 含泥量 （ 按质量计 ）（ ％ ） 泥块含量 （ 按质量计 ）（ ％ ） 0 注： Ⅰ 类宜用于强度等级大于 C60 的混凝土； I1 类宜用于强度等级 C30～ 60 及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土； Ⅲ 类宜用于强度等级小于 C30 的混凝土和建筑砂浆。 表 3． 1． 5 砂中有害物含量规定表 项目 指标 Ⅰ 类 Ⅱ类 Ⅲ类 云母 （ 按质量计 ）（ ％ ） 轻物质 （ 按质量计 ）（ ％ ） 有机物 （ 比色法 ） 合格 合格 合格 硫化物及硫酸盐 （ 按 S03R质量计 ）（ ％ ） 氯化物 （ 以氯离子质量计 ）（ ％ ） 2．粗细程度及颗粒级配 砂的粗细程度是指不同粒径的砂混合在一起时的平均粗细程度。 在砂用量相同的情况下，若砂子过粗，则拌制的混凝土黏聚性较差，容易产生离析、泌水现象；若砂子过细，砂子的总表 面积增大，虽然拌制的混凝土黏聚性较好，不易产生离析、泌水现象，但水泥用量增大。 所以，用于拌制混凝土的砂，不宜过粗，也不宜过细。 砂的颗粒级配是砂大、中、小颗粒的搭配情况。 砂大、中、小颗粒含量的搭配适当，则其孔隙率和总表面积都较小，即具有良好的颗粒级配。 用这种级配良好的砂配制混凝土，不仅所用水泥浆量少，节约水泥，而且还可提高混凝土的和易性、密实度和强度。 砂的粗细程度和颗粒级配通过筛分析法确定。 筛分析法是用一套孔径为 4． 75mm、 2． 36mm、 1． 18mm、 0． 60mm、 0． 30mm和 0． 15mm的标准方孔筛的，按照筛孔的大小顺序，将用 9． 50mm方孔筛筛出的 5009一 =F砂，由粗到过筛，称得各号筛上的筛余量。 并且计算出各筛上的分计筛余百分率 n，、。 at、 ns和 ae（各筛上的筛余量占砂样总重的百分率）及累计筛余百分率 A，、 . An、As和 Ae（各号筛的分计筛余百分率加上大于该筛的分计筛余百分率之和），其关系见表 3． 1． 6. 表 3． 1． 6 累计筛余与分计筛余的关系 筛孔尺寸 （ mm） 分计筛余 （ ％ ） 累计筛余 （ ％ ） a1 A1=n1 a2 A2一 m+n2 盘 3 A3=口 1+口 2十口 3 a4 A4=m+以 2+口 3+口 4 a5 A5一口 1+a2[a3+以 4+n5 以 6 A6一以 1+n2+口 3+a4+口 5+日 6 砂的粗细程度用细度模数 M!表示，计算公式为： （ 3． 1． 2） 砂按细度模数 Mx 分为粗、中、细三种规格： 3． 7～ 3． 1 为粗砂， 3． 0～ 2． 3 为中砂，2． 2～ 1． 6 为细砂。 粗、中、细砂均可作为普通混凝土用砂，但以中砂为佳。 砂的颗粒级配用级配区表示，根据《建筑用砂》 GB/T14684 规定，对 细度模数为 3． 7～1． 6 的砂，按累计筛余百分率划分为三个级配区，见表 3． 1． 处于表 3． 1． 7 中的任何一个级配区内，表中所列的累计筛余百分率，除 4． 75mm 和 0． 60mm筛号外，允许稍有超出分界线，其总量不大于 5％。 表 3． 1． 7 砂颗粒级配区 一 巡竺竺＼：：随 方筛孔 /HHn～＼∑ 1区 2区 3区 O O O 10～ O 10～ O 10～ 0 35～ 5 25～ O 15～ 0 65～ 35 50～ 1O 25～ O 85～ 71 70～ 41 40～ 16 95～ 80 92～ 70 85～ 55 100～ 90 100～ 90 100～ 90 砂颗粒级配区中， 1 区砂颗粒较粗，宜用来配制水泥用量多 （ 富混凝土 ） 或低流动性 普通混凝土； 2 区为中砂，粗细适宜，配制混凝土宜优先选用 2 区砂； 3 区颗粒偏细，所 配混凝土拌和物粘聚性较大，保水性好，但硬化后干缩较大，表面易产生微裂缝，使用时宜适当降低砂率。 某砂样筛分结果列于表 3． 1． 8 中，试评定该砂的粗细程度和颗粒级配。 表 3． 1． 8 某砂样 （ 干砂 5009） 筛分结果 筛孔尺寸 （ mm） 分计筛余 累计筛余率 （ ％ ） 筛余量 （ g） 分计筛余率 （ ％ ） 25 5 5 80 16 21 70 14 35 95 19 54 105 21 75 100 ” 20 95 25 5 属于中砂，查表 3． 1． 8得，该批砂颗粒级配区为 2区。 结果评定：该砂样为 2区中砂。 3．砂的物理性质 表观密度一般为 2． 55～ 2． 759/cm3，干砂堆积密度一般为 1450～ 1700kg/m3，随砂含水率的变化其堆积体积也发生变化。 若以干砂为标准，当含水率为 5％～ 7％时，体积增大 25％～30％，这是由于砂子表面的吸附水膜造成，而继续增大水量时，水膜破裂体积反而缩小，所以在拌制混凝土时，砂子用量以质量控制较为可靠。 砂子的含水状态分全干、气干、表干和潮湿四种状态，其含水量各不相同，为了消除其对混凝土质量的影响，标准规定，骨料以于燥状态设计配合比，其他状态含水率应进行换算。 （二）普通石子 普通石子包括碎石和卵石。 碎石是由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得到的岩石粒料；卵石是天然岩石由自然条件作 用而形成的颗粒。 碎石表面粗糙，颗粒多棱角，与水泥浆粘结力强，配制的混凝土强度高，但其总表面积和孔隙率较大，拌制混凝土水泥用量较多，拌和物和易性较差；卵石表面光滑，少棱角，孔隙率及表面积小，拌制混凝土需用水泥浆量少，拌和物和易性好，便于施工，但所含杂质常较碎石多，与水泥浆粘结力较差，故用其配制的混凝土强度较低。 1．有害杂质含量 石子中含有黏土、淤泥、有机物、硫化物及硫酸盐和其他活性氧化硅等杂质。 有的杂质影响粘结力，有的能和水泥产生化学作用而破坏混凝土结构。 此外，针片状颗粒的含量也不宜过多。 其控制含量见表 3． 1． 9和表 3． 1． 1 0. 表 3． 1． 9碎石或卵石中的含泥量和泥块含量及针片状颗粒控制含量表 指标 项目 工类 Ⅱ类 Ⅲ类 含泥量 （ 按质量计 ）（ oA） 1． 0 泥块含量 （ 按质量计 ）（ ％ ） + O 针片状颗粒含量 （ 按质量计 ）（ ％ ） 5 15 25 表 3． 1． 10 碎石或卵石中的有害杂质控制含量表 指标 项目 1类 Ⅱ类 Ⅲ类 有机物 合格 合格 合格 硫化物 1． 0 1． 0 2． 最大粒径与颗粒级配 （ 1）最大粒径。 石子中公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径，如 5～ 20 粒级的石子，其最大粒径为 ，随着粒径的增大，总表面积随之减小。 由于结构尺寸和钢筋疏密的限制，在便于施工和保护工程质量的前提下，按有关规定，石子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 3/1OOmm 或小于 1OOmm 的混凝土板，允许采用一部分最大粒径达 1， /2 板厚的集料，但数量不得超过 25％。 若采用泵送混凝土时，还根据泵管直径加以选择。 （ 2）颗粒级配。 石子级配的原理与砂基本相同，但其级配分为连续级配与间断级配两种。 连续级配是指颗粒的尺寸由大到小连续分级，其中每一级石子都占适当的比例。 连续级配比间断级配水泥用量稍多，但其拌制的混凝土流动性和粘聚性均较好，是现浇混凝土中最常用的一种级配形式。 间断级配是省去一级或几级中间粒级的集料级配，其大颗粒之间空隙由比它小许多的小颗粒来填充，减少孔隙率，节约水泥。 但由于颗粒相差较大，混凝土拌和物易产生离析现象。 因此，间断级配较适用于机械振捣流动性低的干硬性拌和物。 测定石子的最大粒径与颗粒 级配仍采用筛分法。 将石子用标准筛筛分后，计算出各筛分计筛余百分率和累计筛余百分率。 以公称粒级的上限为该粒级的最大粒径。 其颗粒级配应符合表 3． 1． 11 的规定。 表 3． 1． 11 碎石或卵石的颗粒级配范围表 级 配 情 况 公称 粒径 （ H1m） 筛孔尺寸 （ 方孔筛 ）（ mm） 53． 0 63． 0 90 累计筛余 （ 按质量计 ）（ ％ ） 5～ 10 95 ～100 80 ～100 0～ 15 O 5～ 16 95 ～100 85 ～100 30 ～60 0～ 1O O 连 续 5～ 20 95 ～100 90 ～100 40 ～80 0～ 1O O 级 5～ 25 95 ～100 90 ～100 30 ～70 0～ 5 O 配 5 ～ 95 ～100 90 ～100 70 ～90 15 ～45 0～ 5 O 5～ 40 95 ～100 70 ～90 30 ～65 0～ 5 O 10～ 20 95 ～1OO 85 ～1OC 0～ 15 O 间 16 ～ 95 ～1oo 85 ～。