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1、第3章 集料电子课件 中职 高教版 建筑材料 第三版 第第3章章 集料集料3.1 集料概述集料概述 天然砂天然砂:河砂河砂（洁净、圆滑，拌制的混凝土流动性好）（洁净、圆滑，拌制的混凝土流动性好）细细集料集料 人工砂人工砂:机制砂机制砂（表面粗造（表面粗造,拌制的混凝土强度高）拌制的混凝土强度高）集料集料 卵石卵石：(表面光滑、洁净，拌制的混凝土流动性好表面光滑、洁净，拌制的混凝土流动性好)粗粗集料集料 碎石碎石：(表面粗造、多棱角，拌制的混凝土强度高表面粗造、多棱角，拌制的混凝土强度高)混凝土中所使用的混凝土中所使用的砂子、石子砂子、石子的总称。也称为的总称。也称为骨料。骨料。(0.154.7
2、5mm)(4.75mm)4.75mm)一、集料的一、集料的定义定义二、集料的二、集料的分类分类及特点及特点 细细集集料料粗粗集集料料天然砂天然砂机制砂机制砂卵石卵石碎石碎石用于配制混凝土和砂浆的用于配制混凝土和砂浆的集料集料应满足相关应满足相关标准标准要求要求 三、混凝土中组成材料的三、混凝土中组成材料的作用作用1石子 2砂 3水泥浆(水泥和水）4空气 1.水泥和水水泥和水(水泥浆水泥浆)：包裹包裹、填充填充、润滑润滑、胶结胶结2.砂和石子（骨料）砂和石子（骨料）：骨架骨架作用、作用、减少减少水泥用量、水泥用量、减少减少收缩收缩3.1 集料概述集料概述3.集料的集料的颗粒级配颗粒级配和和粗细程
3、度粗细程度对混凝土的影响对混凝土的影响 单一粒级单一粒级 两种粒级两种粒级 多种粒级多种粒级 （空隙多）（空隙多）（空隙较多）（空隙较多）（空隙最少）（空隙最少）级配良好级配良好 空隙少空隙少 砼密实度大、强度高、收缩小、水泥用量少砼密实度大、强度高、收缩小、水泥用量少 2）粗细程度粗细程度：集料粒径粒径的大小。集料粒径大集料粒径大 总表面积小总表面积小 水泥用量少水泥用量少选择较粗的、级配良好的集料，既能保证混凝土质量又能节约水泥。选择较粗的、级配良好的集料，既能保证混凝土质量又能节约水泥。1）颗粒级配颗粒级配：大小不同的颗粒互相搭配互相搭配的比例情况。3.1 集料概述集料概述 细度模数细度
4、模数用于表示砂子粗细程度的指标。用于表示砂子粗细程度的指标。根据细度模数根据细度模数Mx的大小分为的大小分为粗砂、中砂、细砂、特细砂粗砂、中砂、细砂、特细砂四种规格。四种规格。粗砂粗砂 Mx=3.73.1中砂中砂 Mx=3.02.3细砂细砂 Mx=2.21.6特细砂特细砂 Mx=1.50.7 为保证混凝土的质量又节约水泥，应选择为保证混凝土的质量又节约水泥，应选择中砂中砂为最好。为最好。一、一、粗细程度粗细程度和和颗粒级配颗粒级配测定方法测定方法3.2 细集料细集料1.砂的粗细程度：砂的粗细程度：用用细度模数细度模数（Mx）表示。）表示。筛分析法筛分析法筛分析法筛分析法 干砂试样：干砂试样：5
5、00g 筛孔尺寸筛孔尺寸 筛余量筛余量/g 分计筛余分计筛余/%累计筛余累计筛余/%从上到下依次为：从上到下依次为：4.75mm m1 a1 A1 2.36mm m2 a2 A A2 2 1.18mm m3 a3 A3 0.6mm m4 a4 A4 0.3mm m5 a 5 A5 0.15mm m6 a6 A6分计分计筛余百分率、筛余百分率、累计累计筛余百分率筛余百分率与与细度模数细度模数之间的关系之间的关系 方孔筛尺寸方孔筛尺寸分计筛余分计筛余累计筛余百分率（）累计筛余百分率（）质量质量（g）百分率（）百分率（）4.75mm 2.36mm 1.18mm 0.6mm 0.3mm 0.15mmm
6、1m2 m3m4m5m6a1=m1/500a2=m2/500a3=m3/500a4=m4/500a5=m5/500a6=m6/500A1=a1A2=a1+a2A3=a1+a2+a3A4=a1+a2+a3+a4A5=a1+a2+a3+a4+a5 A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6Mx=例：例：方孔筛尺寸方孔筛尺寸分计筛余分计筛余累计筛余百分率（）累计筛余百分率（）质量质量(g)百分率（）百分率（）4.75mm 2.36mm 1.18mm 0.6mm 0.3mm 0.15mmm1=25m2=70m3=70m4=90m5=120m6=100a1=25/500=5a2=70/500=14a3=7
7、0/500=14a4=90/500=18a5=120/500=24a6=100/500=20A1=a1=5A2=a1+a2=19A3=a1+a2+a3=33A4=a1+a2+a3+a4=51A5=a1+a2+a3+a4+a5=75A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6=95Mx=2.62.6 粗砂粗砂 Mx=3.7 Mx=3.73.1 3.1 中砂中砂 Mx=3.0 Mx=3.02.32.3 细砂细砂 Mx=2.2 Mx=2.21.6 1.6 特细砂特细砂 Mx=1.5 Mx=1.50.70.7 该该 砂砂 属属 中中 砂砂根据累计筛余率的大小分为根据累计筛余率的大小分为区区、区区、区区三个
8、级配区。三个级配区。区区粗砂区粗砂区 区区中砂区中砂区 区区细砂细砂 区区 为保证混凝土的质量又节约水泥，应选择为保证混凝土的质量又节约水泥，应选择区砂区砂为最好。为最好。3.2 细集料细集料一、一、粗细程度粗细程度和和颗粒级配颗粒级配测定方法测定方法筛分析法筛分析法2.砂的颗粒级配：砂的颗粒级配：用用级配区级配区表示。表示。u定义：定义：泥泥粒径粒径0.075mm的颗粒。的颗粒。泥块泥块粒径粒径1.18mm，经水洗手捏后粒径，经水洗手捏后粒径0.6mm的颗粒。的颗粒。有害物质有害物质云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯盐。云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯盐。u危害：危害：妨碍妨碍
9、集料与水泥之间的集料与水泥之间的粘结力粘结力，降低降低混凝土的混凝土的强度强度，增大增大混凝土的混凝土的收缩收缩，降低降低混凝土的混凝土的耐久性耐久性。u含量控制：含量控制：详见相关详见相关国家标准国家标准3.2 细集料细集料二、二、含泥量、泥块含量、有害物质含量及规定含泥量、泥块含量、有害物质含量及规定天然砂含泥量、泥块含量的规定天然砂含泥量、泥块含量的规定砂中有害物质含量的规定砂中有害物质含量的规定按集料的质量优劣，将集料分为了按集料的质量优劣，将集料分为了、类。类。类用于类用于C30以下，以下，类用于类用于C30-C60，类用于类用于C60以上。以上。项项 目目指指 标标类类类类类类云母
10、（云母（%)（质量计）（质量计）1.02.02.0轻物质轻物质（%)（质量计）（质量计）1.0有机物有机物（比色法）（比色法）合格合格硫化物及硫酸盐硫化物及硫酸盐（SO3质量计质量计）0.5氯化物氯化物（氯离子质量计）（氯离子质量计）0.010.020.06如：如：u定义：定义：表观密度表观密度自然状态下，单位体积（包括孔隙）材料的质量。自然状态下，单位体积（包括孔隙）材料的质量。堆积密度堆积密度堆积状态下，单位体积（包括孔隙和空隙）材料堆积状态下，单位体积（包括孔隙和空隙）材料 的质量。的质量。空隙率空隙率空隙体积占堆积体积的百分率。空隙体积占堆积体积的百分率。密实度密实度固体物质体积占总体
11、积的百分率。固体物质体积占总体积的百分率。u意义：意义：反映反映材料的材料的紧密程度紧密程度，并用于，并用于计算计算材料的材料的运输量运输量和和用量用量。u质量规定：质量规定：3.2 细集料细集料三、三、表观密度、堆积密度、空隙率表观密度、堆积密度、空隙率表观密度表观密度2500kg/m2500kg/m3 3，空隙率空隙率44%44%堆积密度堆积密度1400kg/m1400kg/m3 3空隙率空隙率+密实度密实度=1 1 石子的石子的颗粒级配颗粒级配：有：有2种（种（连续连续级配和级配和间断间断级配）级配）见表见表3.5一、一、粗集料的粗集料的颗粒级配颗粒级配 测定方法：测定方法：筛分析筛分析
12、法法 其检测方法和计算原理与细集料相同，只是所使用的标准筛的其检测方法和计算原理与细集料相同，只是所使用的标准筛的筛孔尺寸不同而已。筛孔尺寸不同而已。连续粒级的石子颗粒尺寸是由大到小连续分布的，粒连续粒级的石子颗粒尺寸是由大到小连续分布的，粒差小，用其配制的混凝土拌和物和易性好，不易发生离析差小，用其配制的混凝土拌和物和易性好，不易发生离析现象。因此现象。因此配制混凝土宜采用连续级配的石子。配制混凝土宜采用连续级配的石子。3.3 粗集料粗集料u 石子的石子的粗细规格粗细规格：用：用公称粒级公称粒级表示。表示。如：规格为如：规格为5-20的石子，最小粒径为的石子，最小粒径为5mmmm，最大粒径为
13、，最大粒径为20mmmm。混凝土结构工程施工质量验收规范混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2015）规定：）规定：1.混凝土用的粗集料，其最大粒径不得超过结构截面最小尺寸混凝土用的粗集料，其最大粒径不得超过结构截面最小尺寸1/4，且不得大于钢筋间最小净距的且不得大于钢筋间最小净距的3/4。2.对于混凝土实心板，集料的最大粒径不宜超过板厚的对于混凝土实心板，集料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得，且不得 超过超过40mm。为了节约水泥，石子的最大粒径应尽量选择较大的，但要为了节约水泥，石子的最大粒径应尽量选择较大的，但要受到受到结构截面尺寸结构截面尺寸和和钢筋净距钢筋净距等因素
14、的限制。等因素的限制。石子的石子的粗细程度粗细程度：用：用最大粒径最大粒径(既公称粒级的上限既公称粒级的上限)表示。表示。如如:规格为规格为5-40的石子，就比规格为的石子，就比规格为5-20的石子粗。的石子粗。3.3 粗集料粗集料二、二、粗集料的粗集料的粗细程度粗细程度及及最大粒径最大粒径的选择的选择以下两种混凝土应选择多大规格的石子？以下两种混凝土应选择多大规格的石子？1.某混凝土实心板的板厚为60mm,应选择 的石子?2.某钢筋混凝土梁的截面尺寸为250400，钢筋净距为45mm，应选择 的石子？A.5-20 B.5-30 C.5-40A.5-20 B.5-30 C.5-40 u定义：定
15、义：泥泥粒径粒径0.075mmmm的颗粒。的颗粒。泥块泥块粒径粒径4.75mmmm，经水洗手捏后粒径，经水洗手捏后粒径2.36mmmm的颗粒。的颗粒。有害物质有害物质有机物、硫化物及硫酸盐。有机物、硫化物及硫酸盐。u危害：危害：妨碍妨碍集料与水泥之间的集料与水泥之间的粘结力粘结力，降低降低混凝土的混凝土的强度强度，增大增大混凝土的混凝土的收缩收缩，降低降低混凝土的混凝土的耐久性耐久性。u含量控制：含量控制：详见相关详见相关国家标准国家标准，如表，如表3.6、表、表3.73.3 粗集料粗集料三、三、含泥量、泥块含量、有害物质含量及规定含泥量、泥块含量、有害物质含量及规定四、四、针、片状颗粒针、片
16、状颗粒的含量及规定的含量及规定u 针状针状颗粒：颗粒：长度大于该颗粒所属相应粒级平均粒径的2.4倍的颗粒。片状片状颗粒：颗粒：厚度小于厚度小于该颗粒所属相应粒级平均平均粒径的0.4倍的颗粒。针、片状颗粒的针、片状颗粒的危害危害：这些颗粒本身容易折断，含量太多，会严重降低混凝土拌和物的和易性和硬化后混凝土的强度。质量质量要求要求：3.3 粗集料粗集料针、片状规准仪针、片状规准仪 u定义：定义：表观密度表观密度 堆积密度堆积密度 空隙率空隙率 密实度密实度u意义：意义：反映反映材料的材料的紧密程度紧密程度，并用于，并用于计算计算材料的材料的运输量运输量和和用量用量。u质量规定：质量规定：3.3 粗
17、集料粗集料五、五、表观密度、堆积密度、空隙率表观密度、堆积密度、空隙率表观密度表观密度2600kg/m2600kg/m3 3，与细集料相同，见书与细集料相同，见书P49连续级配松散堆积空隙率见表连续级配松散堆积空隙率见表3.9六、粗集料六、粗集料的的压碎指标压碎指标u 石子的强度可以采用石子的强度可以采用压碎指标压碎指标来衡量。来衡量。压碎指标值越小，石子强度越高。压碎指标值越小，石子强度越高。石子石子抵抗压碎的能力。抵抗压碎的能力。u 标准规定：标准规定：3.3 粗集料粗集料u压碎指标压碎指标被压碎颗粒质量占试样总质量的百分率。被压碎颗粒质量占试样总质量的百分率。一、检验项目一、检验项目u 砂子的检验项目：砂子的检验项目：颗粒级配、含泥量、泥块含量、石粉含量、颗粒级配、含泥量、泥块含量、石粉含量、有害物质含量、坚固性等。有害物质含量、坚固性等。3.4 集料的取样送检集料的取样送检u石子的检验项目：石子的检验项目：颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、有害物质含量、坚固性及强度等。有害物质含量、坚固性及强度等。二、取样方法二、取样方法取样频率：取样频率：取样部位：取样部位：样品数量：样品数量：应按照相关国家标准规定，应按照相关国家标准规定，如如 JGJ52-2006三、检测及结果判定三、检测及结果判定