普通混凝土的组成材料
普通混凝土(简称为混凝土)是由水泥、砂、石和水所组成,另外还常加入适量的掺合料和外加剂。在混凝土中,砂、石起骨架作用,称为骨料;水泥与水形成水泥浆,水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥浆起润滑作用,赋予拌合物一定的和易性,便于施工。水泥浆硬化后,则将骨料胶结为一个坚实的整体。
1. 水泥
水泥是混凝土中重要的组分。水泥品种的选择,应当根据混凝土工程性质与特点,工程的环境条件及施工条件,结合各种水泥特性进行合理的选择。水泥强度等级的选择应当与混凝土的设计强度等级相适应。经验证明,配制C30以下的混凝土,水泥强度等级为混凝土强度等级的1.1~1.8倍,配制C40以上的混凝土,水泥强度等级为混凝土强度等级的1.0~1.5倍,同时宜掺入高效减水剂。
2. 细骨料
由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径小于4.75mm的岩石颗粒(砂)称为细骨料。混凝土用砂的质量技术要求分述如下。
砂的粗细程度与颗粒级配
砂的粗细程度,是指不同粒径的砂粒,混合在一起后的总体的粗细程度,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,砂子的表面需要由水泥浆包裹,砂子的总表面积愈大,则需要包裹砂粒表面的水泥浆就愈多。因此,一般说用粗砂拌制混凝土比用细砂所需的水泥浆为省。
砂的颗粒级配,即表示砂中大小颗粒的搭配情况。在混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充,为达到节约水泥和提高强度的目的,就应尽量减小砂粒之间的空隙。要减小砂粒间的空隙,就必须有大小不同的颗粒搭配。
因此,在拌制混凝土时,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,不仅水泥浆用量较少,而且还可提高混凝土的密实度与强度。
砂的颗粒级配和粗细程度,常用筛分析的方法进行测定。用级配区表示砂的颗粒级配,用细度模数表示砂的粗细。筛分析的方法,是用一套孔径(净尺寸)为9.50、4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15㎜的标准筛,将500g的干砂试样由粗到细依次过筛,然后称得各筛余留在各个筛上的砂的重量,并计算出各筛上的分计筛余百分率ai及累计筛余百分率Ai(各个筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和)。