混凝土组成材料与作用有哪些？普通混凝土的主要技术性质有哪些

普通混凝土（简称混凝土）由水泥，砂，石和水组成。在混凝土中，砂，石起骨架作用。硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予混凝土拌合物一定流动性，便于施工操作。水泥浆硬化后，则将砂，石骨料胶结成一个坚实的整体，起胶结作用。砂，石一般不参与水泥和水的化学反应，主要作用是节约水泥，承担荷载，限制硬化水泥的收缩。（外加剂，掺和料起节约水泥和改善混凝土性能的作用。）

现代建筑，离不开钢筋，它与混凝土粘结，形成钢筋混凝土，钢筋混凝土是建筑物的结构。它直接影响到建筑物的安全，影响到建筑物的成本。钢筋在外型上分为园钢，螺纹钢；钢筋在加工工艺和力学性能上分为热轧钢筋，冷拉钢筋和热处理钢筋。钢筋连接是钢筋混凝土结构的重要技术，它影响到建筑物的安全性，施工速度和整体效益。

普通混凝土的主要技术性质：

1 化学收缩

由于水泥水化产物的体积小于反应前水泥和水的总体积，从而使混凝土出现体积收缩。这种由水泥水化和凝结硬化而产生的自身体积减缩，称为化学收缩。其收缩值随混凝土龄期的增加而增大，大致与时间的对数成正比，亦即早期收缩大，后期收缩小。收缩量与水泥用量和水泥品种有关。水泥用量越大，化学收缩值越大。这一点在富水泥浆混凝土和高强混凝土中尤应引起重视。化学收缩是不可逆变形。

2 干缩湿胀

因混凝土内部水分蒸发引起的体积变形，称为干燥收缩。混凝土吸湿或吸水引起的膨胀，称为湿胀。在混凝土凝结硬化初期，如空气过于干燥或风速大、蒸发快，可导致混凝土塑性收缩裂缝。在混凝土凝结硬化以后，当收缩值过大，收缩应力超过混凝土极限抗拉强度时，可导致混凝土干缩裂缝。因此，混凝土的干燥收缩在实际工程中必须十分重视。

3．自收缩

混凝土的自收缩问题早在20世纪40年代就由Davis提出，由于自收缩在普通混凝土中占总收缩的比例较小，在过去的60多年中几乎被忽略不计。但随着低水胶比高强高性能混凝土的应用，混凝土的自收缩问题重新得以关注。自收缩和干缩产生机理在实质上可以认为是一致的，常温条件下主要由毛细孔失水，形成水凹液面而产生收缩应力。所不同的只是自收缩是因水泥水化导致混凝土内部缺水，外部水分未能及时补充而产生，这在低水胶比高强高性能混凝土中是及其普遍的。干缩则是混凝土内部水分向外部挥发而产生。研究结果表明，当混凝土的水胶比低于03时，自收缩率高达200×10-6～400×10-6。此外，胶凝材料的用量增加和硅灰、磨细矿粉的使用都将增加混凝土的自收缩值。

　　在钢筋砼梁中，一般配有纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋、架立钢筋。

　　1纵向受力钢筋作用：用来随由弯矩在梁内产生的拉力，

　　2箍筋作用：用来随由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，

　　3弯起钢筋作用：除了在跨中随正弯矩产生的拉力外，在靠近支座的弯起段则用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉应力。

　　4架立钢筋任用：为了固定箍筋的正确位置和形成钢筋骨架在梁的受压区外缘两侧，平行于纵向受力钢筋要布置架立钢筋，此外，架立筋还可承受因温度变化和混凝土收缩而产生的应力，防止发生裂缝。

混凝土成分主要是集料(如砂、石)、胶凝材料（如水泥矿物掺合料）、水。为了满足混凝土的一些工作、力学性能通常都会添加外加剂（如减水剂、膨胀剂、混凝剂等等）。

至于说混凝土分类你可以看看下面这一段摘自的介绍。

混凝土的种类按胶凝材料分类

　　①无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等；

　　②有机胶结料混凝土，如沥青混凝土、聚合物混凝土等。

混凝土按表观密度分类

　　混凝土按照表观密度的大小可分为：重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。这三种混凝土不同之处就是骨料的不同。

　　重混凝土是表观密度大于2500Kg/m³，用特别密实和特别重的集料制成的。如重晶石混凝土、钢屑混凝土等，它们具有不透x射线和γ射线的性能。

　　普通混凝土即是我们在建筑中常用的混凝土，表观密度为1950～2500Kg/m³，集料为砂、石。

　　轻质混凝土是表观密度小于1950Kg/m³的混凝土。它由可以分为三类：

　　1、轻集料混凝土，其表观密度在800～1950Kg/m³，轻集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、矿渣等。

　　2、多空混凝土（泡沫混凝土、加气混凝土），其表观密度是300～1000Kg/m³。泡沫混凝土是由水泥浆或水泥砂浆与稳定的泡沫制成的。加气混凝土是由水泥、水与发气剂制成的。

　　3、大孔混凝土（普通大孔混凝土、轻骨料大孔混凝土），其组成中无细集料。普通大孔混凝土的表观密度范围为1500～1900Kg/m³，是用碎石、软石、重矿渣作集料配制的。轻骨料大孔混凝土的表观密度为500～1500Kg/mm³，是用陶粒、浮石、碎砖、矿渣等作为集料配制的。

按使用功能分类主要有

　　结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。

按施工工艺分类主要有

　　离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有：素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。

按混凝土拌合物的和易性分类

　　干硬性混凝土、

半干硬性混凝土、

塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。

　　混凝土　　混凝土，简称为“砼（tóng）”：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。　　混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料，集料、骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。　　混凝土的历史　　混凝土锯片可以追溯到古老的年代，其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世纪20年代出现了波特兰水泥后，由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，特别是能耗较低，因而用途极为广泛（见无机胶凝材料）。　　20世纪初，有人发表了水灰比等学说，初步奠定了混凝土强度的理论基础。以后，相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土，各种混凝土外加剂也开始使用。60年代以来，广泛应用减水剂，并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土；高分子材料进入混凝土材料领域，出现了聚合物混凝土；多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。　　混凝土的种类　　按胶凝材料分有：①无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等；②有机胶结料混凝土，如沥青混凝土、聚合物混凝土等。　　按容重分有：①重混凝土，容重2600～5500公斤/立方米甚至更大；②普通混凝土，容重2400公斤/立方米左右；③轻混凝土，容重为500～1900公斤/立方米的轻集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。　　按使用功能分主要有：结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。　　按施工工艺分主要有：离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。　　按配筋方式分有：素（即无筋）混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。　　按混凝土拌合物的和易性分有：干硬性混凝土、

半干硬性混凝土、

塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。　　混凝土的原材料　　水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性；进而通过化学和物理化学作用凝结硬化而产生强度。一般说来，饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求。水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。集料不仅有填充作用，而且对混凝土的容重、强度和变形等性质有重要影响。　　为改善混凝土的某些性质，可加入外加剂。由于掺用外加剂有明显的技术经济效果，它日益成为混凝土不可缺少的组分。为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能，节约水泥，在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿物材料──掺合料。它分为活性和非活性两类。掺合料的性质和数量，影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。

1、硅酸盐水泥： 一类以高碱性硅酸盐为主要化合物的水硬性水泥的总称（在西方国家通称波特兰水泥）。它是将钙质（石灰石等）和铝硅酸质（粘土等）原料按一定比例混合,磨细后在水泥窑内经高温（约1720K）煅烧，得到水泥熟料，再与适量的石膏共同研磨至一定细度而制得的。

（一）性能： 硅酸盐水泥的相对密度为31～32。水泥与水接触会放出热量，经过一定时间便凝结（不同品种的水泥有不同的凝结时间）。为保证水泥有合适的凝结时间，常加入适量的石膏，化肥工业副产品磷石膏、氟石膏也可作代用品。石膏的加入量主要决定于水泥熟料中铝酸盐的含量,加入量以三氧化硫计不能超过35％。水泥应有良好的体积安定性。凝结后的水泥在空气中和水中很快硬固并具有机械强度（抗压和抗折强度）。一般以水泥：砂=1:25的砂浆试样在水中养护3天、7天和28天的抗压和抗折强度，均符合国家标准作为水泥的强度指标，以kg/cm2计，并以28天的抗压强度的数值称为水泥的标号。硅酸盐水泥常用标号有325、425、525和625。一些高强和超高强水泥的标号，甚至可达1000以上。水泥熟料中各矿物与水接触时发生水化反应(即水合)，同时生成氢氧化钙、水化硅酸钙凝胶、水化铝酸钙和水化铁酸钙等。当有石膏时，后两种水化物分别生成水化硫铝酸钙和水化硫铁酸钙。水泥浆体在干燥条件下会收缩，在潮湿环境下会膨胀。氢氧化钙和水化铝酸钙将受海水中硫酸盐的侵蚀作用，因此对海港等所用水泥要限制水泥中铝酸钙的含量。若水泥中碱含量过高，而制成混凝土的集料又含有活性氧化硅时，还会发生碱－集料反应，体积膨胀，水泥石和混凝土将会毁坏。熟料中过多的游离氧化钙和方镁石在水化反应时，也产生体积膨胀，造成水泥体积安定性不良，这种水泥就不合格。

原料： 硅酸盐水泥熟料中的主要化学组成是氧化钙、氧化硅、氧化铝和氧化铁。氧化钙主要来源于石灰质原料，如石灰石、白垩、泥灰岩等；氧化铝和氧化硅则来源于含硅酸铝的物质，如粘土、高炉矿渣、粉煤灰等；氧化铁则利用硫酸生产中的硫铁矿渣。用于生产硅酸盐水泥的石灰质原料中的氧化钙含量一般在52％左右；粘土质原料中的氧化硅含量达57％左右，氧化铝的含量则小于20％。为了降低煅烧温度，并在煅烧过程中生成一部分熔融物，常加少量氧化铁原料。对原料还要控制其中碱和氧化镁的含量，即在水泥熟料中氧化镁的含量应小于5％，总碱量(Na2O+K2O)对于一般水泥应小于12％，对低碱水泥则应小于06％。

水泥成分：水泥生料在窑内受热过程中发生一系列物理和化学变化，如游离水的蒸发、粘土脱去结晶水、碳酸钙分解成氧化钙。后者与粘土中的氧化硅和氧化铝及铁矿石间发生固相反应生成化合物，它们的存在形式主要有四种，即硅酸三钙(3CaO·SiO2，简写C3S)、硅酸二钙（2CaO·SiO2，简写C2S）,铝酸三钙(3CaO·AI2O3，简写C2A)和铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3,简写C4AF)。还有少量未化合的氧化钙和方镁石 (MgO)。有时还有硫酸盐、钛酸盐等,但数量更少。由于熟料中还含有其他氧化物,上述各化合物并不是以纯的状态存在，往往固溶有其他各种氧化物。故又将它们按照矿物相(即晶相)来命名，如硅酸三钙称阿利特，它在熟料中占50％以上；硅酸二钙称贝利特,约含有25％；铝酸三钙为铝酸盐;铁铝四钙称才利特。从反光显微镜下观察到的水泥熟料结构可见到六方晶体是阿利特,圆粒晶体是贝利特。晶体间的物质系由于物料在1450℃左右温度下有约30％熔融经冷却后形成，称中间相，其中亮的部分是才利特,又称白色中间相（即无定形的非晶相）,暗色的是铝酸盐,又称黑色中间相。水泥熟料化学成分(％)有一定范围要求，氧化钙62～67，氧化硅20～24，氧化铝4～7，氧化铁3～5。

2、钢筋混凝土是采用钢筋做骨架的混凝土构件。这样，钢筋可以承受拉力，增加机械强度。

钢筋混凝土合理地利用了钢筋和混凝土两种不同受力性能材料的强度，比钢结构更节约钢材。

它的主要优点是：钢筋和混凝土共同作用，提高了构件的抗拉强度，耐久性，并且具有耐火性、整体性、可塑性，混凝土所用的砂石可就地取材。缺点是：自重大、抗裂性能差、施工时模板费用高。

它的作用：钢筋与混凝土之间存在良好的粘结作用；钢筋和混凝土的温度线膨胀系数几乎相同，在温度变化时不致破坏钢筋混凝土结构的整体性；钢筋被混凝土包裹着，使钢筋不会因大气的侵蚀而生锈变质。

1824年发明了波特兰水泥。钢筋混凝土开始被试用于建造各种简单的楼板、柱、基础等。距今约140年历史。十月革命后苏联于1921～1926年建造的伏尔加水电站，1927～1932年建造的第聂泊水电站均采用钢筋混凝土进行建造。

3、沙子就是你平时见到的沙粒，主要化学成分是二氧化硅