混凝土的組成材料

　　普通混凝土（簡稱混凝土）是由水泥、砂、石和水所組成。為改善混凝土的某些性能還常加入適量的外加劑和礦物摻合料。

　　混凝土中各組成材料的作用

　　在混凝土中,砂、石除起填充作用外，還起限制水泥變形，提高強(qiáng)度，增加剛度和抗裂性等骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予拌合物一定的和易性，便于施工。水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)成一個堅(jiān)實(shí)的整體。加入適宜的外加劑和摻合料，在硬化前能改善拌合物的和易性，而且現(xiàn)代化施工工藝對拌合物的高和易性要求，只有加入適宜的外加劑才能滿足。硬化后，能改善混凝土的物理力學(xué)性能和耐久性等，尤其是在配制高強(qiáng)度混凝土、高性能混凝土?xí)r，外加劑和摻合料是必不可少的。

　　混凝土組成材料的技術(shù)要求

　　混凝土的技術(shù)性質(zhì)在很大程度上是由原材料的性質(zhì)及其相對含量決定的。同時也與施工工藝（攪拌、輸送方式、成型、養(yǎng)護(hù)）有關(guān)。因此，必須了解其原材料的性質(zhì)、作用及其質(zhì)量要求，合理選擇原材料，才能保證混凝土的質(zhì)量。

　　水泥

　　（1）水泥品種的選擇

　　配制混凝土一般可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。必要時也可采用快硬硅酸鹽水泥或其他水泥。水泥的性能指標(biāo)必須符合現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

　　采用何種水泥，應(yīng)根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)和所處的環(huán)境條件。

　　用混凝土泵和管道輸送的混凝土，稱為泵送混凝土。泵送混凝土應(yīng)選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥，不宜采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。

　　道路工程中，由于道路路面要經(jīng)受高速行駛車輛輪胎的摩擦，載重車劇烈沖擊，路面與路基因溫差產(chǎn)生的脹縮應(yīng)力及凍融等影響，因此要求路面混凝土抗折強(qiáng)度高、收縮變形小、耐磨性能好、抗凍性能好，并具有較好的彈性，配制混凝土所用的水泥，一般應(yīng)采用強(qiáng)度高、收縮性小、耐磨性強(qiáng)、抗凍性好的水泥，公路、城市道路、廠礦道路應(yīng)采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，當(dāng)條件受限制時，可采用礦渣水泥。民航機(jī)場道面和高速公路，必須采用硅酸鹽水橋梁工程中的橋面混凝土對水泥品種的選擇應(yīng)與道路工程的要求類似。

　　(2)水泥強(qiáng)度等級選擇

　　水泥強(qiáng)度等級的選擇應(yīng)與混凝土的設(shè)計強(qiáng)度等級相適應(yīng)。原則上是配制高強(qiáng)度等級的混凝土，選用高強(qiáng)度等級水泥；配制低強(qiáng)度等級的混凝土，選用低強(qiáng)等級水泥。

　　如必須用高強(qiáng)度等級水泥配制低強(qiáng)度等級混凝土?xí)r，會使水泥用量偏少，影響和易性及密實(shí)度，所以應(yīng)摻入一定數(shù)量的接合料。如必須用低強(qiáng)度等級水泥制高強(qiáng)度等級混凝土?xí)r，會使水泥用量過多，不經(jīng)濟(jì)，而且要影響混凝土其他技術(shù)性質(zhì)。

　　細(xì)骨料

　　粒徑小于等于4.75mm的骨料為細(xì)骨料(砂）。一般采用天然砂，它是巖石風(fēng)化后所形成的大小不等、由不同礦物顆粒組成的混合物，一般有河砂、海砂、山砂以及人工砂。配制混凝土?xí)r所采用的細(xì)骨料的質(zhì)量要求有以下幾方面:

　　(1)有害雜質(zhì)

　　配制混凝土的細(xì)骨料要求清潔不含雜質(zhì)，以保證混凝土的質(zhì)量，而砂中常含有的一些有害雜質(zhì)，如云母、黏土、淤泥、粉砂等，粘附在砂的表面，妨礙水泥與砂的粘結(jié)，降低混凝土強(qiáng)度；同時還增加混凝土的用水量，從而加大混凝土的收縮，降低抗凍性和抗?jié)B性。一些有機(jī)雜質(zhì)、硫化物及硫酸鹽它們都對水泥有腐蝕作用。長期處于潮濕環(huán)境的重要工程使用的砂，應(yīng)進(jìn)行堿活性檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)判斷為有潛在危害時，在配制混凝土?xí)r，應(yīng)使用含堿量小于0.6%的水泥或采用能抑制堿骨料反應(yīng)的摻合料，如粉煤灰等；當(dāng)使用含鉀、鈉離子的外加劑時，必須進(jìn)行專門試驗(yàn)。砂中的氯離子對鋼筋有銹蝕作用，采用受氯鹽侵蝕和污染的砂石，對鋼筋混凝土砂中氯離子含量（以干砂重的百分率計）不得大于0.06%，對預(yù)應(yīng)力混凝土氯離子含量不得大于0.02%，在一般情況下，海砂可以配制混凝土和鋼筋混凝土，但由于海砂含鹽量較大，按《海砂混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(JGJ2062010），應(yīng)凈化處理后使用，砂中水溶性氯離子含量不得超過0.03%，預(yù)應(yīng)力混凝土不得用海砂。海砂中貝殼的最大尺寸不應(yīng)超過4.75mm。由于天然優(yōu)質(zhì)砂資源日漸枯竭，部分地區(qū)采用人工砂；人工砂中石粉含量較大，與泥土相比，石粉對混凝土和易性和強(qiáng)度的影響較小，用于混凝土?xí)r可適當(dāng)放寬含量限制。當(dāng)用較高強(qiáng)度等級水泥配制低強(qiáng)度混凝土?xí)r，由于水灰比（水與水泥的質(zhì)量比）大，水泥用量少，拌合物的和易性不好。這時，如果砂中泥土和細(xì)粉稍多，只要適當(dāng)延長攪拌時間，就可改善拌合物的和易性。

　　（2）顆粒形狀及表面特征

　　細(xì)骨料的顆粒形狀及表面特征會影響其與水泥的粘結(jié)及混凝土拌合物的流動性。人工砂和山砂的顆粒多具有棱角，表面粗糙，與水泥粘結(jié)好，用它拌制的混凝土強(qiáng)度較高，但拌合物的流動性較差；河砂、海砂，其顆粒多呈圓形，表面光滑，與水泥的粘結(jié)較差，用來拌制混凝土，混凝土的強(qiáng)度則較低，但拌合物的流動性較好。

　　（3）顆粒級配及粗細(xì)程度

　　顆粒級配指骨料中大小顆粒的搭配情況。在混凝土中骨料之間的空隙由水泥漿所填充，為達(dá)到節(jié)約水泥和提高強(qiáng)度的目的，就應(yīng)盡量減小骨料之間的空隙。如果是顆粒大小相同的骨料，空隙最大；兩種粒徑的骨料搭配起來，空隙就減小了；三種粒徑的骨料搭配，空隙就更小了。由此可見，要想減小骨料間的空隙，就必須有大小不同的顆粒搭配，因此，砂也必須有良好的顆粒級配。