土木工程材料課件

1、 土木工程材料1第第6章章 混凝土及砂漿混凝土及砂漿l6.1 概述概述n 混凝土是由膠凝材料、骨料、水混凝土是由膠凝材料、骨料、水及其它材料按適當(dāng)比例配制并經(jīng)硬及其它材料按適當(dāng)比例配制并經(jīng)硬化而成的具有所需的形體、強(qiáng)度和化而成的具有所需的形體、強(qiáng)度和耐久性的人造石材。耐久性的人造石材。n 通常使用最普通的是以水泥為膠通常使用最普通的是以水泥為膠凝材料的水泥混凝土。凝材料的水泥混凝土。 土木工程材料2l6.1.1 混凝土的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展混凝土的優(yōu)點(diǎn)和發(fā)展發(fā)展方向：發(fā)展方向：集中、工業(yè)化生產(chǎn)和管理（商品混凝集中、工業(yè)化生產(chǎn)和管理（商品混凝土）土）高性能混凝土（高強(qiáng)度、良好的工作、高性能混凝土（高強(qiáng)度、

2、良好的工作、穩(wěn)定、耐久性）穩(wěn)定、耐久性） 土木工程材料31混凝土按照表觀密度分類混凝土按照表觀密度分類l (1)特重混凝土：特重混凝土： 容重大于容重大于2800kgm3 ，采用重晶石、重，采用重晶石、重的集料制成，具有防御的集料制成，具有防御X等射線的性能。等射線的性能。l (2)普通混凝土普通混凝土 簡稱混凝土。容重在簡稱混凝土。容重在2000一一2800kgm3之間。一般在之間。一般在2400kgm3左右。左右。 用于建筑物承重結(jié)構(gòu)材料。用于建筑物承重結(jié)構(gòu)材料。l (3)輕混凝土輕混凝土l 容重小于容重小于1950kgm3 ，可用作結(jié)構(gòu)材料，可用作結(jié)構(gòu)材料和保溫絕熱材料。和保溫絕熱材料。

3、 土木工程材料4 土木工程材料5l6.1.3混凝土的特點(diǎn)混凝土的特點(diǎn)n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(1)占材料用量占材料用量80以上的砂、石集料資源豐富，以上的砂、石集料資源豐富，易于就地取材。易于就地取材。(2)混合料具有可塑性，可以按工程結(jié)構(gòu)要求澆筑混合料具有可塑性，可以按工程結(jié)構(gòu)要求澆筑成不同形狀和尺寸的整體結(jié)構(gòu)或預(yù)制構(gòu)件。成不同形狀和尺寸的整體結(jié)構(gòu)或預(yù)制構(gòu)件。(3)匹配性好。與鋼筋、鋼纖維等，與鋼材有基本匹配性好。與鋼筋、鋼纖維等，與鋼材有基本相同的線膨脹系數(shù)，相互粘結(jié)牢固，工作整體相同的線膨脹系數(shù)，相互粘結(jié)牢固，工作整體性強(qiáng)。性強(qiáng)。(4)可調(diào)整性強(qiáng)。改變組分品種和數(shù)量時(shí)可以制得可調(diào)整性強(qiáng)。改變組分品種

4、和數(shù)量時(shí)可以制得不同物理力學(xué)性質(zhì)的混凝土。不同物理力學(xué)性質(zhì)的混凝土。(5)節(jié)省鋼材、木材。節(jié)省鋼材、木材。(6)強(qiáng)度高，耐久性較好，在一般環(huán)境中使用時(shí)維強(qiáng)度高，耐久性較好，在一般環(huán)境中使用時(shí)維護(hù)費(fèi)用低。護(hù)費(fèi)用低。 土木工程材料6n缺點(diǎn)缺點(diǎn):l自重大、比強(qiáng)度小、抗拉強(qiáng)度低、變形能力差、自重大、比強(qiáng)度小、抗拉強(qiáng)度低、變形能力差、易開裂。易開裂。 土木工程材料76.1.4 普通混凝土的組成材料l基本組成材料：水泥、水、基本組成材料：水泥、水、天然砂和石子、外加劑和天然砂和石子、外加劑和摻合料。摻合料。n水、水泥形成水泥漿包裹水、水泥形成水泥漿包裹在砂粒表面，填充砂粒間在砂粒表面，填充砂粒間的空隙的空

5、隙 再形成水泥砂漿包再形成水泥砂漿包裹住石子，填充石子間空裹住石子，填充石子間空隙隙n砂和石起骨架作用砂和石起骨架作用l性質(zhì)取決于原材料的性質(zhì)和材料的相對含量性質(zhì)取決于原材料的性質(zhì)和材料的相對含量普通混凝土結(jié)構(gòu)示意圖 土木工程材料86.1.5 工程中對混凝土的基本要求工程中對混凝土的基本要求l（1）適應(yīng)的和易性l（2）設(shè)計(jì)的強(qiáng)度l（3）適應(yīng)的耐久性l（4）經(jīng)濟(jì)合理，降低成本 土木工程材料96.2.1 水泥 在混凝土中最重要的材料，起膠結(jié)作用在混凝土中最重要的材料，起膠結(jié)作用 應(yīng)合理正確地選擇水泥品種和等級應(yīng)合理正確地選擇水泥品種和等級1、水泥品種的選擇、水泥品種的選擇 根據(jù)工程性質(zhì)特點(diǎn)，所處環(huán)

6、境及施工條根據(jù)工程性質(zhì)特點(diǎn)，所處環(huán)境及施工條件合理選用件合理選用 土木工程材料102、水泥強(qiáng)度等級的選擇、水泥強(qiáng)度等級的選擇n高強(qiáng)度等級砼高強(qiáng)度等級砼采用高強(qiáng)度等級水泥采用高強(qiáng)度等級水泥 水泥強(qiáng)度水泥強(qiáng)度/混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度=0.91.5n低強(qiáng)度等級砼低強(qiáng)度等級砼采用低強(qiáng)度等級水泥采用低強(qiáng)度等級水泥 水泥強(qiáng)度水泥強(qiáng)度/混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度=1.52.0 低強(qiáng)度水泥配高強(qiáng)度砼，水泥用量多不低強(qiáng)度水泥配高強(qiáng)度砼，水泥用量多不經(jīng)濟(jì)。經(jīng)濟(jì)。 高強(qiáng)度水泥配低強(qiáng)度砼，少量就能滿足高強(qiáng)度水泥配低強(qiáng)度砼，少量就能滿足要求，要保證施工的和易性及而久性要要求，要保證施工的和易性及而久性要增加水泥用量，也不經(jīng)濟(jì)。

7、增加水泥用量，也不經(jīng)濟(jì)。 土木工程材料116.2.2 細(xì)骨料 細(xì)骨料：粒徑在細(xì)骨料：粒徑在150m4.75mm之間之間的巖石顆粒。的巖石顆粒。 技術(shù)性能要求：技術(shù)性能要求： 有害雜質(zhì)含量少有害雜質(zhì)含量少 具有良好的顆粒形狀具有良好的顆粒形狀 適宜的顆粒級配和細(xì)度適宜的顆粒級配和細(xì)度 表面粗糙，與水泥粘結(jié)牢固表面粗糙，與水泥粘結(jié)牢固 性能穩(wěn)定，堅(jiān)固耐久性能穩(wěn)定，堅(jiān)固耐久 土木工程材料121.砂的種類及特性砂的種類及特性 天然砂：自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)形天然砂：自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)形成。有海砂、山砂、河砂。成。有海砂、山砂、河砂。 人工砂：由巖石機(jī)械破碎而成。人工砂：由巖石機(jī)械破碎而成。國標(biāo)規(guī)定國標(biāo)規(guī)定

8、 砂按細(xì)度分為粗、中、細(xì)砂按細(xì)度分為粗、中、細(xì) 按技術(shù)要求分為按技術(shù)要求分為、類類 土木工程材料132.混凝土用砂的質(zhì)量技術(shù)要求（1）含泥量 石粉含量和泥塊含量（2）有害雜質(zhì)含量砂中有害雜質(zhì)的含量目 土木工程材料14%。 土木工程材料15（4）細(xì)度模數(shù)和顆粒級配定義：指砂的粗細(xì)程度。不同粒徑的砂粒，混定義：指砂的粗細(xì)程度。不同粒徑的砂粒，混合在一起后的總體砂的粗細(xì)合在一起后的總體砂的粗細(xì) 程度。程度。 分為分為 粗砂、中砂、細(xì)砂粗砂、中砂、細(xì)砂 等幾種等幾種 一般一般 粗砂的比表面積小，其外包裹水泥粗砂的比表面積小，其外包裹水泥漿少，用水泥量最省。漿少，用水泥量最省。顆粒級配：不同粒徑砂顆粒的

9、分布情況。顆粒級配：不同粒徑砂顆粒的分布情況。 土木工程材料16 級配的粗細(xì)程度用細(xì)度模數(shù)來表示 常用常用 篩分析篩分析 的方法測定的方法測定 方法：用一套方孔孔徑（凈尺寸）為方法：用一套方孔孔徑（凈尺寸）為9.5，4.75，2.36，1.18，0.6，0.3，0.15的七個(gè)的七個(gè)標(biāo)準(zhǔn)篩，標(biāo)準(zhǔn)篩， 將將500克干砂試樣由粗到細(xì)依次過篩，克干砂試樣由粗到細(xì)依次過篩，稱篩余百分率進(jìn)行計(jì)算稱篩余百分率進(jìn)行計(jì)算。 土木工程材料17n分計(jì)篩余百分率：各篩上篩余量占砂分計(jì)篩余百分率：各篩上篩余量占砂樣總質(zhì)量的百分率，用樣總質(zhì)量的百分率，用a1a6表示。表示。n累計(jì)篩余百分率：各篩和比該篩粗的累計(jì)篩余百分率

10、：各篩和比該篩粗的所有分計(jì)篩余百分率之和。用所有分計(jì)篩余百分率之和。用A1A6表表示。示。%100總Ggann11.aaaAnnn 土木工程材料18砂樣分析結(jié)果砂樣分析結(jié)果分計(jì)篩余百分率：各篩上篩余量占砂樣總質(zhì)量的百分率，用a1a6表示。累計(jì)篩余百分率：各篩和比該篩粗的所有分計(jì)篩余百分率之和。用A1A6表示。 土木工程材料19細(xì)度模數(shù)：Mx在3.71.6之間 粗砂粗砂 3.73.1 中砂中砂 3.02.3 細(xì)砂細(xì)砂 2.21.6 特細(xì)砂特細(xì)砂 1.50.7 水工混凝土用砂水工混凝土用砂Mx在在2.43.0為宜。為宜。 對細(xì)度模數(shù)對細(xì)度模數(shù)3.71.6的普通混凝土用砂，根據(jù)的普通混凝土用砂，根據(jù)

11、600m孔徑篩（控制粒級）累計(jì)篩余百分率劃分為孔徑篩（控制粒級）累計(jì)篩余百分率劃分為、三個(gè)級配區(qū)。（見后圖）三個(gè)級配區(qū)。（見后圖）l4.75mm 010 、區(qū)l600m 85 71 區(qū) 7041 區(qū) 4016 區(qū) 土木工程材料20砂樣分析結(jié)果砂樣分析結(jié)果分計(jì)篩余百分率：各篩上篩余量占砂樣總質(zhì)量的百分率，用分計(jì)篩余百分率：各篩上篩余量占砂樣總質(zhì)量的百分率，用a1a6表示。表示。累計(jì)篩余百分率：各篩和比該篩粗的所有分計(jì)篩余百分率之和。用累計(jì)篩余百分率：各篩和比該篩粗的所有分計(jì)篩余百分率之和。用A1A6表示。表示。11654321005)(AAAAAAAMx細(xì)度模數(shù)：細(xì)度模數(shù)：67. 2310035

12、)9676523218(屬于中砂屬于中砂600m累計(jì)百分率為累計(jì)百分率為52 ，屬于，屬于區(qū)（區(qū)（7041） 土木工程材料21砂子1 1、2 2、3 3 級配區(qū)曲線判斷砂級配合格和依據(jù)：判斷砂級配合格和依據(jù)：l 4.75mm 010l 600m 1685 以上兩項(xiàng)必須滿以上兩項(xiàng)必須滿足要求，允許其它檔足要求，允許其它檔略有超出，但超出總略有超出，但超出總量應(yīng)小于量應(yīng)小于5%。（按表。（按表6.5）l 砂有細(xì)度模數(shù)相同，砂有細(xì)度模數(shù)相同，顆粒級配可以不同顆粒級配可以不同如級配不滿足要求，可如級配不滿足要求，可通過下面方法改善：通過下面方法改善：l 人工摻配人工摻配l 過篩過篩偏向右下方，表示砂較

13、粗偏向左下方，表示砂較細(xì) 土木工程材料22級配良好的砂，空隙率小，水泥用量少，可以提級配良好的砂，空隙率小，水泥用量少，可以提高混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度。高混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度。二種就減小二種就減小三種就更小三種就更小同粒徑的砂同粒徑的砂空隙最大空隙最大 土木工程材料23（5）砂的物理性質(zhì)1）表觀密度、堆積密度、空隙率表觀密度 2500堆積密度 1350 空隙率 47%2）砂的堅(jiān)固性定義：砂在自然風(fēng)化和其它外界物理、化學(xué)因素作用下，抵抗破裂的能力。方法： 硫酸鈉溶液法 浸泡取出5次循環(huán)，質(zhì)量損失符合規(guī)定要求。 壓碎指標(biāo)法（對于人工砂） 分為、類 土木工程材料246.2.3粗骨料粒徑大于4.75的骨

14、料為粗骨料（卵石和碎石）。對用于配制普通混凝土的卵石和碎石兩種。 土木工程材料251.顆粒形狀和表面特征卵石天然巖石以自然風(fēng)化，水流搬運(yùn)與分選，形成小于4.75的顆粒。碎石天然巖石以破碎、篩分制成。都分為、三種類別。2、含泥量、泥塊含量 含泥量 粒徑75顆粒含量 泥塊含量 4.75mm的 經(jīng)水洗、手提后小于2.36mm的顆粒含量。3、有害物質(zhì) 含泥量、泥塊含量、有機(jī)物、硫化物 土木工程材料26l4.4.最大粒徑、顆粒級配最大粒徑、顆粒級配l （1 1）石子最大粒徑（）石子最大粒徑（D Dmaxmax）l 石子各粒級的公稱上限粒徑稱為這種石子各粒級的公稱上限粒徑稱為這種石子的最大粒徑。石子的最大

15、粒徑增大，石子的最大粒徑。石子的最大粒徑增大，則相同質(zhì)量石子的總表面積減小，混凝則相同質(zhì)量石子的總表面積減小，混凝土中包裹石子所需水泥漿體積減少，即土中包裹石子所需水泥漿體積減少，即混凝土用水量和水泥用量都可減少。在混凝土用水量和水泥用量都可減少。在一定的范圍內(nèi)，石子最大粒徑增大，可一定的范圍內(nèi)，石子最大粒徑增大，可因用水量的減少提高混凝土的強(qiáng)度。因用水量的減少提高混凝土的強(qiáng)度。 土木工程材料27l然而石子最大粒徑（然而石子最大粒徑（D Dmaxmax）過大時(shí)，則）過大時(shí)，則由于骨料與水泥砂漿粘結(jié)面積下降等由于骨料與水泥砂漿粘結(jié)面積下降等原因造成混凝土的強(qiáng)度下降。同時(shí)，原因造成混凝土的強(qiáng)度下降

16、。同時(shí)，最大粒徑的選用，要受結(jié)構(gòu)上諸因素最大粒徑的選用，要受結(jié)構(gòu)上諸因素和施工條件等方面的限制。根據(jù)我國和施工條件等方面的限制。根據(jù)我國鋼筋混凝土施工規(guī)范規(guī)定：混凝土用鋼筋混凝土施工規(guī)范規(guī)定：混凝土用粗骨料的最大粒徑不得大于結(jié)構(gòu)物最粗骨料的最大粒徑不得大于結(jié)構(gòu)物最小斷面的短邊長度的；不得大小斷面的短邊長度的；不得大于鋼筋最小凈距的于鋼筋最小凈距的 。另外還受。另外還受攪拌機(jī)以及輸送管道等條件的限制。攪拌機(jī)以及輸送管道等條件的限制。 土木工程材料28l（2 2）顆粒級配）顆粒級配l粗骨料的級配原理和要求與細(xì)骨料基本相同。粗骨料的級配原理和要求與細(xì)骨料基本相同。級配試驗(yàn)采用篩分法測定，即用級配試驗(yàn)

17、采用篩分法測定，即用2.362.36、4.754.75、9.59.5、16.016.0、19.019.0、26.526.5、31.531.5、37.537.5、53.053.0、63.063.0、75.075.0和和9090等十二種孔徑的圓孔篩進(jìn)等十二種孔徑的圓孔篩進(jìn)行篩分。行篩分。l 石子的顆粒級配可分為連續(xù)級配和間斷級石子的顆粒級配可分為連續(xù)級配和間斷級配。連續(xù)級配是石子粒級呈連續(xù)性，即顆粒由配。連續(xù)級配是石子粒級呈連續(xù)性，即顆粒由小到大，每級石子占一定比例。用連續(xù)級配的小到大，每級石子占一定比例。用連續(xù)級配的骨料配制的混凝土混合料，和易性較好，不易骨料配制的混凝土混合料，和易性較好，不易

18、發(fā)生離析現(xiàn)象。連續(xù)級配是工程上最常用的級發(fā)生離析現(xiàn)象。連續(xù)級配是工程上最常用的級配。配。 土木工程材料29l間斷級配也稱單粒級級配。間斷級配是間斷級配也稱單粒級級配。間斷級配是人為地剔除骨料中某些粒級顆粒，從而人為地剔除骨料中某些粒級顆粒，從而使骨料級配不連續(xù)，大骨料空隙由小幾使骨料級配不連續(xù)，大骨料空隙由小幾倍的小粒徑顆粒填充，以降低石子的空倍的小粒徑顆粒填充，以降低石子的空隙率。由間斷級配制成的混凝土，可以隙率。由間斷級配制成的混凝土，可以節(jié)約水泥。由于其顆粒粒徑相差較大，節(jié)約水泥。由于其顆粒粒徑相差較大，混凝土混合物容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土混合物容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，導(dǎo)致施工困難。施工困

19、難。l石子顆粒級配范圍應(yīng)符合規(guī)范要求。碎石子顆粒級配范圍應(yīng)符合規(guī)范要求。碎石、卵石的顆粒級配規(guī)格見表石、卵石的顆粒級配規(guī)格見表 土木工程材料30表表 4-3 卵石或碎石的顆粒級配范圍（卵石或碎石的顆粒級配范圍（GB/T14685-2001） 累計(jì)篩余（累計(jì)篩余（%） 篩孔尺寸（圓孔篩） （）篩孔尺寸（圓孔篩） （） 級級配配情情況況 公稱公稱 粒級粒級（）（） 2.36 4.75 9.50 16.0 19.0 26.50 31.5 37.5 53.0 63.0 75.0 90 510 95100 80100 015 0 516 95100 85100 3060 010 0 520 95100

20、90100 4080 010 0 525 95100 90100 3070 05 0 531.5 95100 90100 7090 1545 05 0 連連續(xù)續(xù)粒粒級級 540 95100 7090 3065 05 0 1020 95100 85100 015 0 1631.5 95100 85100 010 0 2040 95100 80100 010 0 31.563 95100 75100 4575 010 0 單單粒粒級級 4080 95100 70100 3060 010 0 土木工程材料31l5.5.粗骨料的強(qiáng)度及堅(jiān)固性粗骨料的強(qiáng)度及堅(jiān)固性l（1 1）粗骨料的強(qiáng)度）粗骨料的強(qiáng)度l粗

21、骨料的強(qiáng)度采用巖石立方體強(qiáng)度或粗骨料的強(qiáng)度采用巖石立方體強(qiáng)度或粒狀石子的壓碎指標(biāo)來表示。粒狀石子的壓碎指標(biāo)來表示。l巖石立方強(qiáng)度試驗(yàn)，是用母巖制成巖石立方強(qiáng)度試驗(yàn)，是用母巖制成5 55 55 5 立方體，或直徑與高度立方體，或直徑與高度均為均為5 5的圓柱體試樣，浸泡水中的圓柱體試樣，浸泡水中，待吸水飽和后進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。，待吸水飽和后進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。石子抗壓強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)石子抗壓強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級之比，不應(yīng)低于度等級之比，不應(yīng)低于1.51.5。 土木工程材料32l 壓碎指標(biāo)是將一定重量氣干狀態(tài)下1020的石子裝入一定規(guī)格的金屬圓桶內(nèi)，在試驗(yàn)機(jī)上施加荷載到 200，卸荷后稱取

22、試樣質(zhì)量（0），再用孔徑為2.36的篩子篩除被壓碎的細(xì)粒，稱取試樣的篩余量（m1），用下式計(jì)算壓碎指標(biāo)：l 式中a-壓碎指標(biāo)值，%；l0-試樣質(zhì)量，g；lm1-壓碎試驗(yàn)后試樣的篩余量，g。l 壓碎指標(biāo)值越小，骨料的強(qiáng)度越高。%100010mmma 土木工程材料33l（2 2）骨料的堅(jiān)固性）骨料的堅(jiān)固性l骨料的堅(jiān)固性是指在氣候、外力骨料的堅(jiān)固性是指在氣候、外力和其他物理力學(xué)因素作用（如凍和其他物理力學(xué)因素作用（如凍融循環(huán)作用）下骨料抗碎裂的能融循環(huán)作用）下骨料抗碎裂的能力。堅(jiān)固性試驗(yàn)是用硫酸鈉溶液力。堅(jiān)固性試驗(yàn)是用硫酸鈉溶液法檢驗(yàn)，試樣經(jīng)五次干濕循環(huán)后，法檢驗(yàn)，試樣經(jīng)五次干濕循環(huán)后，其質(zhì)量損失應(yīng)

23、不超過規(guī)范的規(guī)定。其質(zhì)量損失應(yīng)不超過規(guī)范的規(guī)定。 土木工程材料34l6.2.46.2.4混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水l 在拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土用的水中，不得含有在拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土用的水中，不得含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)，如油脂、影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)，如油脂、糖類等。凡是能飲用的自來水和清潔的天然水，糖類等。凡是能飲用的自來水和清潔的天然水，都能用來拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土。污水、都能用來拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土。污水、PHPH值小于值小于的酸性水、含硫酸鹽（按的酸性水、含硫酸鹽（按3 3計(jì)）超過水計(jì)）超過水重的水均不得使用，在對水質(zhì)有疑問時(shí)可重的水均不得使用，在對水質(zhì)有疑問時(shí)可將

24、該水與潔凈水分別制成混凝土試塊，然后進(jìn)將該水與潔凈水分別制成混凝土試塊，然后進(jìn)行強(qiáng)度對比試驗(yàn)，如果用該水制成的試塊強(qiáng)度行強(qiáng)度對比試驗(yàn)，如果用該水制成的試塊強(qiáng)度不低于潔凈水制成的試塊強(qiáng)度，就可用此水來不低于潔凈水制成的試塊強(qiáng)度，就可用此水來拌制混凝土。海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化拌制混凝土。海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物，對水泥石有侵蝕作用，對鋼筋也會(huì)造成銹物，對水泥石有侵蝕作用，對鋼筋也會(huì)造成銹蝕，因此一般不得用海水拌制混凝土。蝕，因此一般不得用海水拌制混凝土。 土木工程材料356.2.5 骨料的含水狀態(tài)l 干燥狀態(tài)：含水率等于或接近于干燥狀態(tài)：含水率等于或接近于0。l 氣干狀態(tài)：含水率與大氣

25、濕度相平衡。（未飽和）氣干狀態(tài)：含水率與大氣濕度相平衡。（未飽和）l 飽和面干狀態(tài)：內(nèi)部孔隙含水達(dá)到飽和，而其表面干燥。飽和面干狀態(tài)：內(nèi)部孔隙含水達(dá)到飽和，而其表面干燥。l 濕潤狀態(tài)：內(nèi)部孔隙含水達(dá)到飽和，表面還附有自由水。濕潤狀態(tài)：內(nèi)部孔隙含水達(dá)到飽和，表面還附有自由水。建筑工程建筑工程中：普通混凝土配合比計(jì)算以干燥狀態(tài)干燥狀態(tài)骨料為準(zhǔn)。大型水利工程大型水利工程中：普通混凝土配合比計(jì)算以飽和面干狀態(tài)飽和面干狀態(tài)骨料為基準(zhǔn)。 土木工程材料366.3 混凝土拌和物的主要性質(zhì)6.3.1混凝土拌和物的和易性混凝土拌和物的和易性混凝土拌和物（新拌混凝土）：砼的各組混凝土拌和物（新拌混凝土）：砼的各組成

26、材料按一定的比例配合攪拌而成的尚成材料按一定的比例配合攪拌而成的尚未凝固的材料。未凝固的材料。l提出和易性的概念主要是為了提出和易性的概念主要是為了 便于施工便于施工 獲得均勻而密實(shí)的混凝土獲得均勻而密實(shí)的混凝土 以保證以保證砼的強(qiáng)度和耐久性砼的強(qiáng)度和耐久性 土木工程材料372、和易性的概念及測定辦法 定義：指混凝土易于各工序施工操作（攪拌、運(yùn)輸、澆定義：指混凝土易于各工序施工操作（攪拌、運(yùn)輸、澆注、搗實(shí)）并能獲得得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的混凝土的性能。注、搗實(shí)）并能獲得得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的混凝土的性能。 和易性包括三個(gè)部分和易性包括三個(gè)部分 l 流動(dòng)性：在自重、振搗下，能流動(dòng)并能均勻密實(shí)地填滿

27、模板流動(dòng)性：在自重、振搗下，能流動(dòng)并能均勻密實(shí)地填滿模板的性能。的性能。l 粘聚性：砼拌和物的組分之間有一定的凝聚力。運(yùn)輸澆注不粘聚性：砼拌和物的組分之間有一定的凝聚力。運(yùn)輸澆注不分層離析。分層離析。l 保水性：保持水分的能力。不泌水。（保水性差會(huì)降低砼的保水性：保持水分的能力。不泌水。（保水性差會(huì)降低砼的強(qiáng)度和耐久性）強(qiáng)度和耐久性） 三者之間相互關(guān)聯(lián)又互相矛盾，三者之間相互關(guān)聯(lián)又互相矛盾， 粘聚性好，保水性一般也好，但流動(dòng)性可能差。增大流粘聚性好，保水性一般也好，但流動(dòng)性可能差。增大流動(dòng)性，粘聚性、保水往往變差。三方面統(tǒng)一即和易性好。動(dòng)性，粘聚性、保水往往變差。三方面統(tǒng)一即和易性好。 土木工

28、程材料38二、流動(dòng)性的選擇評定和易性方法：評定和易性方法：l 流動(dòng)性的檢測方法：坍落度（流動(dòng)性的檢測方法：坍落度（T） 維勃稠度（維勃稠度（s）l 粘聚性的檢測方法：采用直觀經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y。粘聚性的檢測方法：采用直觀經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y。 l 保水性的檢測方法：采用直觀經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y。保水性的檢測方法：采用直觀經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y。 1、坍落度、坍落度l 定義：見下圖定義：見下圖 土木工程材料39坍落度的測定方法 土木工程材料40 土木工程材料41測量坍落度值測量坍落度值 土木工程材料42按坍落度值將砼流動(dòng)性大小分為四按坍落度值將砼流動(dòng)性大小分為四個(gè)級別個(gè)級別（1）大流動(dòng)性砼：）大流動(dòng)性砼：T160mm（2）流動(dòng)性砼：）流動(dòng)性砼

29、： T=100-150mm（3）塑性砼：）塑性砼： T=50-90mm（4）低塑性砼：）低塑性砼： T=10-40mm 當(dāng)當(dāng)T10mm時(shí)，為干硬性砼。用維勃稠時(shí)，為干硬性砼。用維勃稠度（度（s）來表示。）來表示。 土木工程材料43l選擇坍落度，應(yīng)根據(jù)選擇坍落度，應(yīng)根據(jù) 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型 構(gòu)件截面大小構(gòu)件截面大小 配筋疏密配筋疏密 輸送方式輸送方式 施工搗實(shí)方法施工搗實(shí)方法 等因素來確等因素來確定。定。 一般板、梁、柱，一般板、梁、柱，T=3050mm 泵送砼，泵送砼，T=80180mm 土木工程材料442、維勃稠度l測定測定T10mm的干硬性砼的流動(dòng)性。的干硬性砼的流動(dòng)性。定義、方法見下圖定義

30、、方法見下圖 土木工程材料45l維勃稠度用時(shí)間秒（維勃稠度用時(shí)間秒（s）來表示，稠度）來表示，稠度值一般為值一般為530s，適用于石子最大粒徑，適用于石子最大粒徑DM40mm的砼。的砼。l按維勃稠度可分為四個(gè)等級按維勃稠度可分為四個(gè)等級 半干硬性砼（半干硬性砼（105s） 干硬性砼（干硬性砼（2011s） 特干硬性砼（特干硬性砼（3021s） 超干硬性砼（超干硬性砼（31s） 土木工程材料463.影響砼和易性的主要因素影響砼和易性的主要因素（1）水泥漿的用量（用水量及水灰比）水泥漿的用量（用水量及水灰比） 在水灰比（在水灰比（W/C）不變的情況下，）不變的情況下，水泥漿越多，拌合物流動(dòng)性越大。

31、水泥漿越多，拌合物流動(dòng)性越大。 但太多會(huì)造成流漿、泌水、離析、但太多會(huì)造成流漿、泌水、離析、分層（粘聚性差），影響砼的強(qiáng)度和耐分層（粘聚性差），影響砼的強(qiáng)度和耐久性。久性。 所以，水泥漿用量以滿足砼流動(dòng)性和所以，水泥漿用量以滿足砼流動(dòng)性和強(qiáng)度為宜。不易過量。強(qiáng)度為宜。不易過量。 土木工程材料47（2）水泥漿的稠度 a、水泥用量不變，減小水灰比、水泥用量不變，減小水灰比 水泥漿變稠，流動(dòng)性變小，太稠會(huì)水泥漿變稠，流動(dòng)性變小，太稠會(huì)造成施工困難，影響砼的密實(shí)。造成施工困難，影響砼的密實(shí)。 b、水泥用量不變，增大水灰比、水泥用量不變，增大水灰比 流動(dòng)性增大，但過大會(huì)使粘聚性、流動(dòng)性增大，但過大會(huì)使粘

32、聚性、保水性不良，產(chǎn)生流漿離析，影響砼保水性不良，產(chǎn)生流漿離析，影響砼的強(qiáng)度的強(qiáng)度 。 土木工程材料48(3)砂率的影響砂率的影響 砂率定義：混凝土中砂的質(zhì)量占砂石總重砂率定義：混凝土中砂的質(zhì)量占砂石總重量的百分比。量的百分比。 砂率改變，由于改變了骨料的空隙率、砂率改變，由于改變了骨料的空隙率、骨料的總表面積較大，對和易性有顯著影骨料的總表面積較大，對和易性有顯著影響。響。a、砂率過大、砂率過大 空隙率、比表面積增大，水泥漿相對少了，空隙率、比表面積增大，水泥漿相對少了，降低了流動(dòng)性。降低了流動(dòng)性。 土木工程材料49b、砂率過小、砂率過小 一般一般,比表面積減小，水泥漿相對多了，比表面積減小

33、，水泥漿相對多了，增加了流動(dòng)性增加了流動(dòng)性 在不能保證粗細(xì)骨料之間有足夠的砂漿層在不能保證粗細(xì)骨料之間有足夠的砂漿層時(shí)，也會(huì)降低流動(dòng)性。時(shí)，也會(huì)降低流動(dòng)性。 合理砂率合理砂率：在水灰比和水泥用量一定的條：在水灰比和水泥用量一定的條件下，使砼拌和物保持良好的粘聚性和保件下，使砼拌和物保持良好的粘聚性和保水性并獲得最大流動(dòng)性的砂率。水性并獲得最大流動(dòng)性的砂率。 合理砂率合理砂率 有最大的流動(dòng)性有最大的流動(dòng)性 而水泥用量最小而水泥用量最小 土木工程材料50合理砂率合理砂率 具有最大的流動(dòng)性具有最大的流動(dòng)性 且水泥用量最小且水泥用量最小砂率變化與坍落度（砂率變化與坍落度（T）和水泥用量關(guān)系）和水泥用量

34、關(guān)系砂率過大砂率過大 流動(dòng)性降低流動(dòng)性降低砂率過大砂率過大 水泥用量增加水泥用量增加 土木工程材料51(4)組成材料的性質(zhì)影響組成材料的性質(zhì)影響A、水泥對和易性的影響、水泥對和易性的影響 水泥品種不同，需水量不同。水泥品種不同，需水量不同。 普通水泥普通水泥流動(dòng)、保水性好流動(dòng)、保水性好 礦渣水泥礦渣水泥流動(dòng)性大，粘聚性差，流動(dòng)性大，粘聚性差，易泌水易泌水 火山灰水泥火山灰水泥流動(dòng)性顯著降低，流動(dòng)性顯著降低，粘聚性、保水性好。粘聚性、保水性好。 土木工程材料52B、骨料對和易性的影響、骨料對和易性的影響 骨料性質(zhì)對和易性影響較大骨料性質(zhì)對和易性影響較大 a、級配良好的骨料?？障堵市。?、級配良好

35、的骨料。空隙率小，和易性好。易性好。 b、表面越粗糙，和易性越差。、表面越粗糙，和易性越差。（碎石比卵石和易性差。）（碎石比卵石和易性差。） c、細(xì)度越細(xì)，比表面積越大，流動(dòng)、細(xì)度越細(xì)，比表面積越大，流動(dòng)性變小。（細(xì)砂比粗砂流動(dòng)性小。）性變小。（細(xì)砂比粗砂流動(dòng)性小。） 土木工程材料53（5）外加劑 在不增加水泥用量的情況下，可改善砼在不增加水泥用量的情況下，可改善砼拌和物和和易性。拌和物和和易性。不僅可增加流動(dòng)性，而且改善粘聚、保水性。不僅可增加流動(dòng)性，而且改善粘聚、保水性。（6）時(shí)間、溫度）時(shí)間、溫度 a、隨時(shí)間延長、隨時(shí)間延長拌和物變得干稠拌和物變得干稠和易性差和易性差 b、溫度升高、溫度

36、升高水分蒸發(fā)快水分蒸發(fā)快流動(dòng)性流動(dòng)性降低降低 土木工程材料54總結(jié)：調(diào)整砼拌和物和易性的方法有：（1）采用合理砂率，盡可能用較低砂率。）采用合理砂率，盡可能用較低砂率。（2）改善砂、石級配（尤其石）改善砂、石級配（尤其石）（3）盡可能采用較粗大砂石。）盡可能采用較粗大砂石。 土木工程材料55調(diào)整方法：n坍落度（坍落度（T）過小，保持水灰比（）過小，保持水灰比（W/C）不變，增加水泥漿的用量。不變，增加水泥漿的用量。 T每增加每增加10mm。水和水泥約增加原用量。水和水泥約增加原用量的的12%。n 坍落度（坍落度（T）過大，保持砂率（）過大，保持砂率（Sp）不）不變，增加砂和石的用量變，增加砂和

37、石的用量 T每減少每減少10mm。砂和石子約增加原用量。砂和石子約增加原用量的的12%。 土木工程材料566.3.2 硬化混凝土的強(qiáng)度砼的強(qiáng)度砼的強(qiáng)度 抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度 抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度 鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度 一般來說，砼的強(qiáng)度越高，其剛性、不透水性、一般來說，砼的強(qiáng)度越高，其剛性、不透水性、抗風(fēng)化和某些介質(zhì)的能力越高?？癸L(fēng)化和某些介質(zhì)的能力越高。 我們通常用砼的強(qiáng)度來評定和控制砼的質(zhì)量。我們通常用砼的強(qiáng)度來評定和控制砼的質(zhì)量。 土木工程材料571、砼的抗壓強(qiáng)度等級l抗壓強(qiáng)度：標(biāo)準(zhǔn)試件在壓力作用下直到破壞時(shí)單位面積所能承受的最大應(yīng)力。l砼的強(qiáng)度一般指抗壓強(qiáng)度。 土木工

38、程材料58l立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcuk）：按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件（尺寸150150150mm），在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)至28天齡期，具有強(qiáng)度保證率為95%的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。n 標(biāo)準(zhǔn)方法：溫度203。相對濕度90%以上。l砼按此分為：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75共十六個(gè)強(qiáng)度等級。nC20即表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk =20MP。 土木工程材料592.砼的軸心抗壓強(qiáng)度（fcp） 在實(shí)際中，砼構(gòu)件一般是棱柱體型和圓柱體在實(shí)際中，砼構(gòu)件一般是棱柱體型和圓柱體型，此時(shí)接近構(gòu)件實(shí)際受力情況。

39、故采用軸心抗型，此時(shí)接近構(gòu)件實(shí)際受力情況。故采用軸心抗壓強(qiáng)度壓強(qiáng)度fcp作為受力依據(jù)。作為受力依據(jù)。 軸心抗壓強(qiáng)度：采用尺寸軸心抗壓強(qiáng)度：采用尺寸150150300mm棱柱體作為試件。棱柱體作為試件。 高寬比（高寬比（h/a）與強(qiáng)度關(guān)系：）與強(qiáng)度關(guān)系：h/a越大，強(qiáng)度越大，強(qiáng)度越小。越小。 所以：所以： fcp （0.700.80）fcuk 一般取一般取 fcp =0.76fcuk 土木工程材料60砼與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度 粘結(jié)強(qiáng)度來源： 砼與鋼筋之間的磨擦力 鋼筋與水泥石之間的粘結(jié)力 變形鋼筋的表面機(jī)械嚙合力。 影響在因素：混凝土的抗壓強(qiáng)度 鋼筋的尺寸、變形鋼筋的種類 鋼筋在砼中的位置（垂直、水平

40、鋼筋） 加載類型（受拉受壓） 干溫變化、溫度變化 決定砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的錨固長度。 土木工程材料61（3）影響砼強(qiáng)度的主要因素 在骨料與砂漿界面由于化學(xué)、物理收縮產(chǎn)生許多微細(xì)裂縫。砼成型后的泌水作用形成界面裂縫 砼受力時(shí)，會(huì)在界面裂縫擴(kuò)大，最后匯合連通而破壞。因此，砼的強(qiáng)度取決于 水泥石的強(qiáng)度 即：水泥的強(qiáng)度等級 水灰比 骨料的性質(zhì) 有關(guān) 其與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度 施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)方法、齡期影響 土木工程材料621）水泥強(qiáng)度與水灰比 決定砼最主要的因素 水泥強(qiáng)度 和 水灰比 水灰比不變時(shí)，水泥強(qiáng)度越高，則砼強(qiáng)度愈高。 水泥強(qiáng)度等級相同，水灰比越小，則水泥強(qiáng)度愈高。 砼強(qiáng)度與水灰比、水泥強(qiáng)度之間的線型經(jīng)驗(yàn)公

41、式： fcuafce(C/Wb) fcu砼的抗壓強(qiáng)度（MP） fce水泥的實(shí)際強(qiáng)度（MP） fce =c fce.k ，fce 可取實(shí)際測定的水泥強(qiáng)度，如未測定，一般c 取 1.13 a、b回歸系數(shù)，由經(jīng)驗(yàn)求得。 一般 碎石a=0.46 b =0.07 卵石a=0.48 b=0.33 C/W灰水比 C1M3砼中水泥用量（kg） W1M3砼中水用量（kg） 公式適用范圍：流動(dòng)性砼和低流動(dòng)性砼 不適用于干硬性砼 土木工程材料632）骨料的影響 級配良好，砂率適當(dāng)，有得于砼強(qiáng)度的提高。 骨料的強(qiáng)度，越高砼強(qiáng)度越高 表面越粗糙，粘結(jié)力越高，強(qiáng)度越高。 骨料中有害雜質(zhì)多，會(huì)降低砼的強(qiáng)度。3）養(yǎng)護(hù)溫度及濕

42、度的影響 溫度和濕度是影響水泥水化程度的速度和重要因素。 濕度足夠加上適當(dāng)?shù)牡臏囟?，水泥的水化速度加快，砼?qiáng)度發(fā)展也快。 當(dāng)溫度小于0 度時(shí)，水分結(jié)冰，水化停止，強(qiáng)度也停止發(fā)展，同時(shí)體積膨脹造成砼破壞。 養(yǎng)護(hù)方法： 增加和保持濕度：砼澆完后，12 小時(shí)內(nèi)覆蓋草袋和薄膜。 夏季施工，砼在硬化后要及時(shí)澆水保濕。 改變溫度的方法： 冬期施工，可提高材料和環(huán)境溫度，以快速提高砼早期強(qiáng)度。 大體積砼，用埋設(shè)水管用水流不降低溫度，防止砼開裂。 土木工程材料644）齡期 定義：砼在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間。定義：砼在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間。 714天強(qiáng)度發(fā)展較快。天強(qiáng)度發(fā)展較快。 對于普通水泥，強(qiáng)度與

43、齡期的常用對數(shù)成正比。其經(jīng)驗(yàn)公對于普通水泥，強(qiáng)度與齡期的常用對數(shù)成正比。其經(jīng)驗(yàn)公式如下：式如下： fn/f28=lgn/lg28 fnn天齡期的抗壓強(qiáng)度。天齡期的抗壓強(qiáng)度。 f2828天的齡期的抗壓強(qiáng)度天的齡期的抗壓強(qiáng)度 n養(yǎng)護(hù)齡期（天數(shù)）養(yǎng)護(hù)齡期（天數(shù)）n3 土木工程材料655）試驗(yàn)條件對砼強(qiáng)度測定值的影響（1）試件尺寸）試件尺寸 不同尺寸可用系數(shù)換算，體積越大，在壓力機(jī)不同尺寸可用系數(shù)換算，體積越大，在壓力機(jī)上壓出的強(qiáng)度越低。上壓出的強(qiáng)度越低?？蓵媳砀??？蓵媳砀?。（2）試件形狀）試件形狀 h/a高寬比越大，在壓力機(jī)上壓出的抗壓強(qiáng)度越高寬比越大，在壓力機(jī)上壓出的抗壓強(qiáng)度越小。（失穩(wěn)破壞）

44、小。（失穩(wěn)破壞）（3）表面狀態(tài)）表面狀態(tài) 越粗糙，在壓力機(jī)上壓出的強(qiáng)度越高。越粗糙，在壓力機(jī)上壓出的強(qiáng)度越高。 環(huán)箍效應(yīng)（見圖）環(huán)箍效應(yīng)（見圖）（4）加荷速度）加荷速度 加荷速度越快，測得的強(qiáng)度值越大。加荷速度越快，測得的強(qiáng)度值越大。 一般加荷速度采用一般加荷速度采用0.30.8mp/s 土木工程材料662.砼的抗拉強(qiáng)度（fts）抗拉強(qiáng)度一般為抗壓強(qiáng)度的抗拉強(qiáng)度一般為抗壓強(qiáng)度的1/101/20。在砼中不考慮砼的抗拉強(qiáng)度，只在砼中不考慮砼的抗拉強(qiáng)度，只用于抗裂計(jì)算。用于抗裂計(jì)算。采用采用 砼的劈裂抗拉強(qiáng)度（砼的劈裂抗拉強(qiáng)度（fts）fts=2P/A=0.637 P/AP破壞荷載破壞荷載(N)A試

45、件劈裂面積（試件劈裂面積（mm2）劈裂強(qiáng)度與砼標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)劈裂強(qiáng)度與砼標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系度之間的關(guān)系 fts =0.35（ fcu）3/41、4、壓力機(jī)上下壓板2、墊條 3、執(zhí)層5、試件 土木工程材料676.3.3混凝土的抗裂性1.混凝土產(chǎn)生裂縫的原因 1.拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度 2.干縮變形 3.溫度應(yīng)力 土木工程材料682.提高抗裂性的主要措施提高抗裂性的主要措施（1）選擇適當(dāng)?shù)乃嗥贩N（2）適當(dāng)?shù)乃冶龋?）采用流動(dòng)性較少的骨料（4）加外加劑（5）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù) 土木工程材料69 砼的變形性能l 變形：非荷載作用下的變形：砼的化學(xué)收縮、干濕變形、溫度變形荷載作用下的變形：短期荷載作用

46、下的變形 長期荷載作用下的變形徐變一、非荷載作用下的變形 1、化學(xué)收縮： 水泥水化生成的固體體積比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小。 2、干濕變形 干縮濕脹 3、溫度變形 熱脹冷縮 土木工程材料70二、荷載作用下的變形1、短期荷載作用下的變形、短期荷載作用下的變形 （1）砼的彈塑性變形）砼的彈塑性變形 砼是彈塑性體（見右圖）砼是彈塑性體（見右圖） （2）砼的彈性模量）砼的彈性模量 彈性模量彈性模量Ec （3） 砼受壓變形與破壞砼受壓變形與破壞 原生界面裂縫在受力作用下原生界面裂縫在受力作用下發(fā)生變化。發(fā)生變化。 土木工程材料71 土木工程材料722、長期荷載作用下的變形徐變 徐變定義徐變定義：在長期荷載作

47、用下，除產(chǎn)生瞬間的彈性在長期荷載作用下，除產(chǎn)生瞬間的彈性變形和塑性變形外，還會(huì)隨時(shí)間增長的非彈性變形。變形和塑性變形外，還會(huì)隨時(shí)間增長的非彈性變形。 在荷載初期徐變增長較快，以后逐漸穩(wěn)定。在荷載初期徐變增長較快，以后逐漸穩(wěn)定。 產(chǎn)生原因：水泥石中凝膠體在長期荷載作用下的粘產(chǎn)生原因：水泥石中凝膠體在長期荷載作用下的粘性流動(dòng)。使凝膠孔水向毛細(xì)孔內(nèi)遷移的結(jié)果。性流動(dòng)。使凝膠孔水向毛細(xì)孔內(nèi)遷移的結(jié)果。 影響因素：影響因素：W/C小，則徐變小小，則徐變小 骨料骨料彈性模量大，則徐變大彈性模量大，則徐變大 應(yīng)力應(yīng)力越大，徐變越大越大，徐變越大 作用：有利一面：減少應(yīng)力集中，使應(yīng)力重分布作用：有利一面：減少

48、應(yīng)力集中，使應(yīng)力重分布 不利一面：會(huì)造成預(yù)應(yīng)力損失。不利一面：會(huì)造成預(yù)應(yīng)力損失。 土木工程材料736.3.4 砼的耐久性耐久性：砼抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持良好的使用耐久性：砼抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持良好的使用性能和外觀完整性，從而維持砼結(jié)構(gòu)的安全、正常性能和外觀完整性，從而維持砼結(jié)構(gòu)的安全、正常使用的能力。使用的能力。 包括：抗?jié)B、抗凍、抗磨、抗侵蝕性包括：抗?jié)B、抗凍、抗磨、抗侵蝕性 抗碳化、抗堿骨料反應(yīng)抗碳化、抗堿骨料反應(yīng) 砼中鋼筋耐銹蝕的能力砼中鋼筋耐銹蝕的能力1、砼的抗?jié)B性、砼的抗?jié)B性 定義定義 ：砼抵抗有介質(zhì)滲透作用的能力。：砼抵抗有介質(zhì)滲透作用的能力。 砼的抗?jié)B強(qiáng)度等級砼的抗?jié)B強(qiáng)

49、度等級 分為分為P2、P4、P6、P8、P10、P12 （舊用（舊用S2S12表表示）等五個(gè)等級。示）等五個(gè)等級。 影響因素：水灰比是影響抗?jié)B性的主要因素。影響因素：水灰比是影響抗?jié)B性的主要因素。 大大,抗?jié)B性越差。抗?jié)B性越差。 0.6，抗?jié)B性急劇下降。，抗?jié)B性急劇下降。CWCW 土木工程材料742、砼的抗凍性、砼的抗凍性定義：砼在飽和水作用下，經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破定義：砼在飽和水作用下，經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，同時(shí)也不嚴(yán)重降低所具有性能的能力。壞，同時(shí)也不嚴(yán)重降低所具有性能的能力。 以砼的強(qiáng)度損失以砼的強(qiáng)度損失25%，質(zhì)量損失，質(zhì)量損失5%所能承受所能承受的最多凍融循環(huán)次數(shù)來表示。的最多

50、凍融循環(huán)次數(shù)來表示。 1520的空氣中凍結(jié)、融化作為一次循的空氣中凍結(jié)、融化作為一次循環(huán)。環(huán)。砼抗凍強(qiáng)度等級用砼抗凍強(qiáng)度等級用F（舊用（舊用D）表示。）表示。 共分為九個(gè)等級：共分為九個(gè)等級： F10、F15 、F25 、F50 、F100 、F150 、F200 、F250 、F300 如如F50表示材料能抵抗凍融循環(huán)表示材料能抵抗凍融循環(huán)50次。次。試驗(yàn)方法評定：試驗(yàn)方法評定： 慢凍法：循環(huán)周期慢凍法：循環(huán)周期812小時(shí)小時(shí) 快凍法：循環(huán)周期快凍法：循環(huán)周期24小時(shí)小時(shí)用于強(qiáng)度較高的砼。用于強(qiáng)度較高的砼。 土木工程材料753、砼的抗侵蝕性、砼的抗侵蝕性侵蝕的種類：軟水、鹽類、酸類、強(qiáng)堿的侵

51、蝕。侵蝕的種類：軟水、鹽類、酸類、強(qiáng)堿的侵蝕。提高抗侵蝕性的措施：提高抗侵蝕性的措施：l選擇合適的水泥品種選擇合適的水泥品種l降低水灰比降低水灰比l提高砼的密實(shí)度、改善砼的孔隙結(jié)構(gòu)。提高砼的密實(shí)度、改善砼的孔隙結(jié)構(gòu)。4、抗碳化性、抗碳化性定義：也叫中性化。空氣中定義：也叫中性化?？諝庵蠧O2的與水泥石中的與水泥石中Ca(OH)2反應(yīng)生成反應(yīng)生成Ca(CO3)和水，使砼中性化，破和水，使砼中性化，破壞了鋼筋保護(hù)膜，造成鋼筋銹蝕。壞了鋼筋保護(hù)膜，造成鋼筋銹蝕。作用：作用： 不利的方面：鈍化膜破壞，鋼筋銹蝕，產(chǎn)生體積膨不利的方面：鈍化膜破壞，鋼筋銹蝕，產(chǎn)生體積膨脹破壞。脹破壞。 有利的方面：生成填充

52、孔隙。生成的水有助于水泥有利的方面：生成填充孔隙。生成的水有助于水泥水化，提高砼密實(shí)度。水化，提高砼密實(shí)度。 土木工程材料765、堿骨料反應(yīng)、堿骨料反應(yīng)定義：堿與骨料中的活性二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在定義：堿與骨料中的活性二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在骨料表面生成復(fù)雜的堿骨料表面生成復(fù)雜的堿硅酸凝膠，吸水后體積膨硅酸凝膠，吸水后體積膨脹脹3倍以上，導(dǎo)致砼開裂破壞。倍以上，導(dǎo)致砼開裂破壞。反應(yīng)必具的條件反應(yīng)必具的條件（1）堿含量高（）堿含量高（Na2O、K2O） （2）有）有活性二氧化硅活性二氧化硅成份。成份。 （3）有水）有水采取的措施：采取的措施： （1）減小堿含量）減小堿含量 （2）用非）用非活性

53、混合材料活性混合材料。 （3）減少水泥用量）減少水泥用量 （4）摻火山灰混合材料，減少膨脹值）摻火山灰混合材料，減少膨脹值 （5）防止水分侵入。）防止水分侵入。 土木工程材料776、提高砼耐久性的措施主要措施：主要措施：（1）合理選擇水泥品種合理選擇水泥品種（2）選用好的砂石骨料選用好的砂石骨料（3）控制水灰比，保證水泥用量，以?？刂扑冶?，保證水泥用量，以保證密實(shí)度。證密實(shí)度。（4）加減水劑、引氣劑。加減水劑、引氣劑。（5）保證施工質(zhì)量。保證施工質(zhì)量。 土木工程材料786.4砼外加劑一、外加劑的分類 按主要功能分為四類： （1）改變砼拌和物的流變性能減水劑、引氣劑、泵送劑 （2）調(diào)節(jié)砼的凝結(jié)

54、時(shí)間、硬化性能緩凝劑、早強(qiáng)劑、速凝劑 （3）改善耐久性 引氣劑、防水劑、阻銹劑 （4）改善砼的其它性能加氣劑、膨脹劑、防凍劑、防水劑、著色劑 土木工程材料796.4.1減水劑定義：在砼坍落度基本相同的條件下，能定義：在砼坍落度基本相同的條件下，能顯著減少砼拌合用水量的外加劑顯著減少砼拌合用水量的外加劑 。 分為：普通減水劑、高效減水劑、早強(qiáng)分為：普通減水劑、高效減水劑、早強(qiáng)減水劑、緩凝減水劑減水劑、緩凝減水劑1、減水劑的作用機(jī)理、減水劑的作用機(jī)理 表面活性物質(zhì)：親水基團(tuán)、憎水基團(tuán)。表面活性物質(zhì)：親水基團(tuán)、憎水基團(tuán)。 見下頁圖：見下頁圖： 表面活性物質(zhì)親水基團(tuán)帶負(fù)電，水泥表面活性物質(zhì)親水基團(tuán)帶負(fù)

55、電，水泥顆粒間產(chǎn)生相互排斥力，而使水泥絮凝顆粒間產(chǎn)生相互排斥力，而使水泥絮凝結(jié)構(gòu)解體，釋放出游離水，增加流動(dòng)性。結(jié)構(gòu)解體，釋放出游離水，增加流動(dòng)性。 土木工程材料80減水劑機(jī)理圖 土木工程材料812、經(jīng)濟(jì)效果（作用）（1）增加流動(dòng)性（2）提高了砼強(qiáng)度（3）節(jié)約水泥（4）提高砼耐久性3、常用的減水劑 木質(zhì)素系減水劑木鈣、木鈉、木鎂（生產(chǎn)紙漿剩下的亞硫酸鹽漿廢液作原料） 萘磺酸鹽系減水劑萘或萘的同系物經(jīng)磺化與甲醛縮合 水溶性樹脂減水劑以水溶性樹脂為主要原料詳見下表： 土木工程材料82減水劑表減水劑表 土木工程材料836.4.2 早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑 定義：定義： 早強(qiáng)劑是加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑，常

56、早強(qiáng)劑是加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑，常用于要求拆模早的工程、搶修工程及冬季施工。用于要求拆模早的工程、搶修工程及冬季施工。 常用早強(qiáng)劑有：氯鹽系：常用早強(qiáng)劑有：氯鹽系：NaCl、KCl 、AlCl3 、FeCl3 硫酸鹽系：硫酸鹽系：CaSO4 、Na2SO4 、Al2(SO4)3 有機(jī)胺系、復(fù)合早強(qiáng)劑有機(jī)胺系、復(fù)合早強(qiáng)劑 等等 土木工程材料846.4.3 引氣劑 定義：定義： 引氣劑是在攪拌混凝土過程中能引人大量均勻分引氣劑是在攪拌混凝土過程中能引人大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。 引氣劑多屬憎水性表面活性劑。主要品種有松香皂、松香引氣劑多屬

57、憎水性表面活性劑。主要品種有松香皂、松香熱聚物、烷基苯磺酸鹽等。熱聚物、烷基苯磺酸鹽等。 作用：作用： 1改善和易性改善和易性 2提高耐久性提高耐久性 3混凝土的強(qiáng)度及耐磨性降低混凝土的強(qiáng)度及耐磨性降低 6.4.4防水劑防水劑 定義：防水劑是一種能減少孔隙和堵塞毛細(xì)通道，用以降定義：防水劑是一種能減少孔隙和堵塞毛細(xì)通道，用以降低混凝土在靜水壓力下透水性的外加劑。低混凝土在靜水壓力下透水性的外加劑。 防水劑分為：防水劑分為： 無機(jī)防水劑，如三氯化鐵、水玻璃等，無機(jī)防水劑，如三氯化鐵、水玻璃等， 有機(jī)防水劑如有機(jī)硅、瀝青、橡膠液利樹脂乳液等。有機(jī)防水劑如有機(jī)硅、瀝青、橡膠液利樹脂乳液等。目 土木工

58、程材料856.4.4 緩凝劑緩凝劑 定義：緩凝劑是延長混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。定義：緩凝劑是延長混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。 緩凝劑還具有減水、增強(qiáng)、降低水化熱等功能，緩凝劑還具有減水、增強(qiáng)、降低水化熱等功能，對鋼筋無腐蝕作用，多用于高溫季節(jié)施工、大體積對鋼筋無腐蝕作用，多用于高溫季節(jié)施工、大體積混凝土施工、滑模施工、泵送混凝土及較長時(shí)間?；炷潦┕ぁ⒒Ｊ┕?、泵送混凝土及較長時(shí)間停放或遠(yuǎn)距離運(yùn)送的商品混凝土等。放或遠(yuǎn)距離運(yùn)送的商品混凝土等。 緩凝劑的分類、品種及摻量見下表：緩凝劑的分類、品種及摻量見下表： 土木工程材料866.4.5 防凍劑 定義：防凍劑是在規(guī)定溫度下，能顯著降定義：防凍劑是在規(guī)

59、定溫度下，能顯著降低冰點(diǎn)，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠防凍強(qiáng)度的低冰點(diǎn)，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠防凍強(qiáng)度的外加劑。外加劑。 防凍劑中能降低混凝土冰點(diǎn)的品種有：防凍劑中能降低混凝土冰點(diǎn)的品種有：氯化鈉、亞硝酸鈉及尿素等；氯化鈉、亞硝酸鈉及尿素等； 能直接參與水泥水化反應(yīng)，加速混凝土能直接參與水泥水化反應(yīng)，加速混凝土凝結(jié)硬化，提高混凝土強(qiáng)度的品種有：碳酸鉀、凝結(jié)硬化，提高混凝土強(qiáng)度的品種有：碳酸鉀、氯什鈣、硝酸鈣等。氯什鈣、硝酸鈣等。 冬季使用的防凍劑通常由減水劑、引氣冬季使用的防凍劑通常由減水劑、引氣劑、早強(qiáng)劑和防凍刑等復(fù)合而成，其效果要比劑、早強(qiáng)劑和防凍刑等復(fù)合而成，其效果要比單獨(dú)使用好。單獨(dú)使用好。

60、 土木工程材料876.5 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì) 混凝土的配合比是指混凝土中四種樹料水泥、水、混凝土的配合比是指混凝土中四種樹料水泥、水、砂及石子用量之間的比例關(guān)系，有時(shí)還注明外加劑的砂及石子用量之間的比例關(guān)系，有時(shí)還注明外加劑的用量。用量。 配合比表示方法：配合比表示方法：（1）以每以每M3混凝土所用水泥重量混凝土所用水泥重量C、水重量水重量W、砂子砂子重量重量S、石子重量石子重量G表示（一般情況下多采用此法）表示（一般情況下多采用此法）如如：C300kg、W180kg、S720kg、G1200kg（2）以水泥重量為以水泥重量為1 1時(shí)，各種材料用量間相對關(guān)系來時(shí)，各種材料用量間相對關(guān)系來表