水泥混凝土及砂漿

1、第4章 水泥混凝土及砂漿 教學(xué)目的：讓學(xué)生了解水泥混凝土、砂漿的性質(zhì)及工程技術(shù)應(yīng)用。掌握混凝土的配合比施工設(shè)計(jì)、計(jì)算方法；為今后的工程設(shè)計(jì)打下前期基礎(chǔ)。教學(xué)重點(diǎn)：學(xué)習(xí)普通混凝土的技術(shù)控制、配合比設(shè)計(jì)等技術(shù)方法。教學(xué)難點(diǎn)：理解和掌握普通混凝土配合比設(shè)計(jì)、工程技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)等。教學(xué)學(xué)時(shí)：4教學(xué)過(guò)程：混凝土的概述1、定義：混凝土是由膠凝材料、水和粗、細(xì)骨料按適當(dāng)比例配合、拌制成拌合物，經(jīng)一定時(shí)間硬化而成的人造石材。2、分類：按表觀密度可分為重混凝土、普通混凝土和輕混凝土；按膠凝材料種類可分為水泥混凝土、瀝青混凝土、聚合物混凝土等；按性質(zhì)和用途可分為普通混凝土與各種特種混凝土（如高強(qiáng)混凝土、防水混凝土、

2、耐熱混凝土、耐酸混凝土等）。3、優(yōu)點(diǎn)：可塑性好，抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，與鋼筋有良好的粘結(jié)性能，耐火性好，可就地取材。4、缺點(diǎn)：自重大，抗拉強(qiáng)度低，易開(kāi)裂。5、基本要求：強(qiáng)度、和易性和耐久性。41 普通混凝土的組成材料普通混凝土由水泥、砂、石和水所組成（簡(jiǎn)稱混凝土）。為改善混凝土的某些性能常加入適量的外加劑和摻合料。411 混凝土中各組成材料的作用在混凝土中，砂、石起骨架的作用，稱為骨料?；炷林懈鹘M成材料的作用：骨料（砂+石 ）：骨架作用。水泥漿（水泥+水 ）：潤(rùn)滑作用（硬化前）、 膠結(jié)作用（硬化后）。外加劑和摻合料：改善混凝土的強(qiáng)度、和易性和耐久性。混凝土結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖所示： 412 混凝土組成

3、材料的技術(shù)要求1、水泥（1）水泥品種選擇 根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)和所處的環(huán)境條件進(jìn)行選擇。（2）水泥強(qiáng)度等級(jí)選擇 應(yīng)與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng) ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般以選擇的水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值為混凝土強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的1.52.0倍為宜。2、細(xì)骨料（砂）（1）有害雜質(zhì)有粘土、淤泥、泥塊、粉砂、云母等，妨礙水泥與砂的粘結(jié)，降低砼強(qiáng)度，增加砼用水量，加大砼收縮，降低抗凍性和抗?jié)B性。有機(jī)雜質(zhì)、硫化物、硫酸鹽等對(duì)水泥有腐蝕作用；活性SiO2，水泥中的堿性氧化物與起堿骨料反應(yīng)，生成膨脹性的堿-硅酸凝膠，使水泥石脹裂。氯鹽對(duì)鋼筋有銹蝕作用。（2）顆粒形狀和表面特征細(xì)骨料的顆粒形狀和表面特征會(huì)影響其與水泥的粘結(jié)及砼拌合物

4、的流動(dòng)性山砂其棱角多，表面粗糙，比表面積大，與水泥粘結(jié)較好，用它拌制的砼強(qiáng)度較高，但拌合物的流動(dòng)性較差。河砂、海砂其顆粒多呈圓形，表面光滑，與水泥粘結(jié)較差，用它拌制的砼強(qiáng)度較低，但拌合物的流動(dòng)性較好。（3）砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度顆粒級(jí)配：粒徑大小不同的砂相互搭配的情況。粗細(xì)程度：不同粒徑的砂粒混合在一起后的總體粗細(xì)程度，通常有粗砂、中砂與細(xì)砂之分。顆粒級(jí)配與粗細(xì)程度兩個(gè)因素：應(yīng)同時(shí)考慮。砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度，常用篩分析的方法（篩析法）進(jìn)行測(cè)定。砂的粗細(xì)程度用細(xì)度模數(shù)µf表示。µf越大，表示砂越粗?；炷涟柚埔藘?yōu)先采用中砂和粗砂。砂的顆粒級(jí)配用級(jí)配區(qū)表示。根據(jù)0.63mm篩

5、孔的累計(jì)篩余量分成三個(gè)級(jí)配區(qū)，混凝土用砂的顆粒級(jí)配，應(yīng)處于其中任意一個(gè)級(jí)配區(qū)以內(nèi)，否則應(yīng)采用人工級(jí)配。配制混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用2區(qū)砂。砂的級(jí)配區(qū)曲線如下圖所示：3、粗骨料（石）（1）有害雜質(zhì)有粘土、淤泥、泥塊、粉砂、云母等，妨礙水泥與石的粘結(jié)，降低砼強(qiáng)度，增加砼用水量，加大砼收縮，降低抗凍性和抗?jié)B性。（2）顆粒形狀和表面特征 粗骨料的顆粒形狀和表面特征會(huì)影響其與水泥的粘結(jié)及砼拌合物的流動(dòng)性。碎石：有棱角，表面粗糙，與水泥粘結(jié)較好，用它拌制的砼強(qiáng)度較高，但拌合物的流動(dòng)性較差； 卵石（礫石）：多為圓形，表面光滑，與水泥粘結(jié)較差，用它拌制的砼強(qiáng)度較低，但拌合物的流動(dòng)性較好；如要求流動(dòng)性相同，用水量可少

6、些，結(jié)果強(qiáng)度不一定低。 針狀、片狀粗骨料：使混凝土強(qiáng)度降低。粗骨料的顆粒形狀如下圖所示：（3）最大粒徑及顆粒級(jí)配在條件許可下，粗骨料最大粒徑應(yīng)盡量選用得大些。最佳的最大粒徑取決于混凝土的水泥用量。最大粒徑還受結(jié)構(gòu)型式和配筋疏密限制，國(guó)標(biāo)規(guī)定：最大粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，同時(shí)不得大于鋼筋間最小凈距的3/4。對(duì)于混凝土實(shí)心板，可允許采用最大粒徑達(dá)1/2板厚的骨料，但最大粒徑不得超過(guò)50mm。泵送混凝土：最大粒徑與輸送管的管徑之比應(yīng)符合規(guī)定要求。石子級(jí)配好壞對(duì)節(jié)約水泥和保證混凝土具有良好的和易性有很大關(guān)系。石子級(jí)配分連續(xù)粒級(jí)和單粒級(jí)。當(dāng)采用連續(xù)粒級(jí)時(shí)，混凝土和易性較好，不易產(chǎn)生離析，較

7、常用；當(dāng)采用單粒級(jí)時(shí)，石子組合密實(shí)，可節(jié)約水泥，但混凝土拌合物易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，泵送混凝土不宜采用。（4）強(qiáng)度粗骨料：起骨架作用 ，必須具有足夠的強(qiáng)度。粗骨料的強(qiáng)度可用巖石立方體強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)兩種方法表示。 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60以上時(shí)，應(yīng)進(jìn)行巖石抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。（5）堅(jiān)固性有抗凍要求的砼所用粗骨料，要求測(cè)定其堅(jiān)固性。用硫酸鈉溶液檢驗(yàn)質(zhì)量損失率。4、骨料的含水狀態(tài)及飽和面干吸水率骨料含水狀態(tài)：全干、氣干、飽和面干、濕潤(rùn)。計(jì)算混凝土中各項(xiàng)材料的配合比時(shí)，若以飽和面干狀態(tài)為基準(zhǔn)，則不會(huì)影響混凝土的用水量和骨料用料。因此，一些大型水利工程、道路工程常以此為基準(zhǔn)。但一般工民建工程中混凝土配合比設(shè)計(jì)，常以

8、干燥狀態(tài)為基準(zhǔn)。當(dāng)砂被水濕潤(rùn)有表面水膜時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)砂的堆積體積增大的現(xiàn)象，稱為砂的濕脹。砂的濕脹在驗(yàn)收材料和配制混凝土按體積定量配料時(shí)具有重要意義。5、混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水 水的分類：飲用水、地表水、地下水、海水、經(jīng)適當(dāng)處理過(guò)或處置后的工業(yè)廢水。水的質(zhì)量要求：試驗(yàn)判斷（凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度）。6、混凝土外加劑：指在拌制混凝土過(guò)程中摻入的用以改善混凝土性能的物質(zhì)，其摻量一般不大于水泥質(zhì)量的5%。在混凝土中應(yīng)用外加劑，具有投資少、見(jiàn)效快，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著的特點(diǎn)。為適應(yīng)混凝土工程的現(xiàn)代化施工工藝要求，混凝土外加劑已成為混凝土必不可少的“第五組分”。（1）混凝土外加劑的分類：A、改善混凝土拌合物流變性能的外

9、加劑：減水劑、引氣劑、泵送劑等； B、調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間和硬化性能的外加劑：早強(qiáng)劑、緩凝劑、速凝劑等； C、改善混凝土耐久性的外加劑：引氣劑、防凍劑、阻銹劑、防水劑等； D、改善混凝土其他性能的外加劑。常用混凝土外加劑有：（1）減水劑減水劑：在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑。減水劑按功能可分為：普通減水劑、高效減水劑、早強(qiáng)減水劑、緩凝減水劑和引氣減水劑。減水劑作用機(jī)理：分散作用、潤(rùn)濕作用、潤(rùn)滑作用。減水劑使用效果：改善和易性、減水增強(qiáng)、提高耐久性，節(jié)約水泥。摻入方法：先摻法、回?fù)椒ā⒑髶椒?、滯水法。?）早強(qiáng)劑常用早強(qiáng)劑：氯鹽類(CaCl2)、硫酸鹽類(NaSO4)、有

10、機(jī)胺類(三乙醇胺)及復(fù)合類。早強(qiáng)劑作用機(jī)理：加快水泥水化及硬化( CaCl2 、 NaSO4 )或有利于早期骨架的形成(三乙醇胺)。早強(qiáng)劑使用要點(diǎn)：含有NaSO4的粉狀早強(qiáng)劑應(yīng)加入水泥中，不能先與潮濕的砂石混合；氯鹽類早強(qiáng)劑一般應(yīng)與阻銹劑復(fù)合使用，以防止對(duì)鋼筋的銹蝕。（3）引氣劑引氣劑：在混凝土攪拌過(guò)程中，能引入大量分布均勻、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。常用引氣劑：松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽等。對(duì)混凝土性能的影響：改善混凝土拌合物的和易性、提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性、降低混凝土的強(qiáng)度、彈性模量和耐磨性。（4）緩凝劑緩凝劑：能延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間，而不顯著降低混凝土后期強(qiáng)度的外加劑。（5）

11、速凝劑速凝劑：能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。（6）防凍劑防凍劑：能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到預(yù)期性能的外加劑。（7）膨脹劑膨脹劑：使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑。（8）泵送劑泵送劑：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加劑。7、混凝土摻合料混凝土摻合料：為節(jié)約水泥、改善混凝土性能，在拌制混凝土?xí)r摻入的礦物粉狀材料。常用的混凝土摻合料：粉煤灰、硅粉、沸石粉、超細(xì)礦渣粉等。其中以粉煤灰的應(yīng)用最為普遍。合理使用摻合料不僅可以利用工業(yè)廢棄物、節(jié)省水泥，還可以改善混凝土的性能。摻合料已成為有發(fā)展前途的混凝土的“第六組分”。（1）摻粉煤灰：粉煤灰 ：從煤粉爐排出的煙氣中收集到的細(xì)粉末，其顆

12、粒多呈球形，表面光滑。作用與效果：改善混凝土和易性；減水；提高混凝土密實(shí)度和抗?jié)B性；降低水化熱；抑制堿-骨料反應(yīng)等。摻入方法：等量取代法、超量取代法、外加法、雙摻技術(shù)。（2）摻硅粉：（3）摻沸石粉：42 普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)421 混凝土拌合物的和易性1、和易性的概念和易性是指混凝土拌合物易于施工操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性等三方面的含義，這三方面之間互相聯(lián)系，但常存在矛盾。流動(dòng)性是指混凝土拌合物在自重力或機(jī)械振動(dòng)力作用下易于產(chǎn)生流動(dòng)、易于輸送和易于充滿混凝土模板的性質(zhì)。粘聚性是混凝土拌合物在施工過(guò)程中保持整體均勻一致的能力。

13、粘聚性好可保證混凝土拌合物在輸送、澆灌、成型等過(guò)程中，不發(fā)生分層、離析，即保證硬化后混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻。保水性是混凝土拌合物在施工過(guò)程中保持水分的能力。保水性好可保證混凝土拌合物在輸送、成型及凝結(jié)過(guò)程中，不發(fā)生大的或嚴(yán)重的泌水，既可避免由于泌水產(chǎn)生的大量的連通毛細(xì)孔隙，又可避免由于泌水，使水在粗骨料和鋼筋下部聚積所造成的界面粘結(jié)缺陷。保水性對(duì)混凝土強(qiáng)度和耐久性有較大的影響。2、和易性的測(cè)定方法及指標(biāo)（1）坍落度測(cè)定將混凝土拌合物按規(guī)定分三次裝入坍落度筒中，每次用振搗棒按順時(shí)針?lè)较蛴赏仓行南蛩闹懿鍝v25次，三次插搗完畢后將多余的混凝土刮平，垂直向上提起坍落度筒并移至一旁，混凝土拌合物由于自重將會(huì)

14、產(chǎn)生坍落現(xiàn)象，然后用尺子量出混凝土坍落的尺寸就叫做坍落度。做坍落度試驗(yàn)測(cè)定拌合物的流動(dòng)性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚性和保水性。坍落度試驗(yàn)只適用骨料最大粒徑不大于40mm，坍落度值不小于10mm的混凝土拌合物。根據(jù)坍落度的不同，可將混凝土拌合物分為4級(jí)（低塑性混凝土、塑性混凝土、流動(dòng)性混凝土、大流動(dòng)性混凝土）。（2）維勃稠度測(cè)定 對(duì)于干硬性混凝土拌合物（坍落度值小于10mm ），通常用維勃稠度儀測(cè)定其維勃稠度（s） 。（3）泵送混凝土的穩(wěn)定性測(cè)定 用相對(duì)泌水率S10=V10/V140(%)表示。3、流動(dòng)性（坍落度）的選擇根據(jù)構(gòu)件截面大小、鋼筋疏密和搗實(shí)方法確定，泵送混凝土還需考慮其可泵性?；炷凉?/p>

15、筑時(shí)坍落度表如下圖所示：4、影響和易性的主要因素（1）水泥漿數(shù)量：以滿足流動(dòng)性為度，不宜過(guò)量。在水灰比不變的情況下，如果水泥漿越多，則拌合物的流動(dòng)性越大。但若水泥漿過(guò)多，使拌合物的粘聚性變差。（2）水泥漿稠度（水灰比）：水與水泥的質(zhì)量比稱為水灰比。水灰比不宜過(guò)大或過(guò)小。水灰比過(guò)小時(shí)，混凝土拌合物流動(dòng)性過(guò)小，會(huì)使施工困難，不能保證混凝土的密實(shí)性；水灰比過(guò)大時(shí)，又會(huì)造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良。 無(wú)論是水泥漿的多少，還是水泥漿的稠度，實(shí)際上對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)性起決定作用的是用水量的多少?；炷劣盟窟x用表如下表所示：（3）砂率：砂率是指砂用量與砂、石總用量的質(zhì)量百分比。砂率不宜過(guò)大或過(guò)小，

16、存在一合理砂率。砂率過(guò)大時(shí)，骨料的總表面積增大，包裹集料的水泥漿層變薄，拌合物流動(dòng)性降低；砂率過(guò)小，則會(huì)使拌合物粘聚性和保水性變差，產(chǎn)生離析、流漿等現(xiàn)象。 影響合理砂率的因素：石子最大粒徑與級(jí)配、砂的細(xì)度模數(shù)、水灰比、流動(dòng)性要求、外加劑等。 施工時(shí)應(yīng)盡量選用較小的砂率，以節(jié)約水泥。（4）水泥品種和骨料的性質(zhì)（5）外加劑（6）時(shí)間和溫度混凝土砂率表如下表所示：5、改善和易性的措施（1）盡可能降低砂率（采用合理砂率）； （2）改善砂、石（特別是石子）的級(jí)配； （3）盡量采用較粗的砂、石； （4）當(dāng)混凝土拌合物坍落度太小時(shí)，維持水灰比不變，適當(dāng)增加水泥和水的用量；當(dāng)拌合物坍落度太大，但粘聚性良好時(shí)，

17、可保持砂率不變，適當(dāng)增加砂、石。6、新拌混凝土的凝結(jié)時(shí)間混凝土的凝結(jié)時(shí)間與配制該混凝土所用水泥的凝結(jié)時(shí)間并不一致。這是因?yàn)閮烧叩乃冶炔煌?，而且混凝土的凝結(jié)還受環(huán)境溫度和外加劑的影響?；炷恋哪Y(jié)時(shí)間通常用貫入阻力法測(cè)定。422 混凝土的強(qiáng)度1、混凝土的脆性斷裂（混凝土受壓變形曲線見(jiàn)教課書(shū)圖4-15所示：） 界面裂縫無(wú)明顯變化。 界面裂縫增長(zhǎng)。 出現(xiàn)砂漿裂縫和連續(xù)裂縫。 連續(xù)裂縫迅速發(fā)展。 裂縫緩慢增長(zhǎng)。 裂縫迅速增長(zhǎng)。由上可見(jiàn)，荷載與變形的關(guān)系，是內(nèi)部微裂縫擴(kuò)展規(guī)律的體現(xiàn)?；炷猎谕饬ψ饔孟碌淖冃魏推茐倪^(guò)程，也就是內(nèi)部微裂縫的發(fā)生和擴(kuò)展過(guò)程，是一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程。一般混凝土的破壞，主要發(fā)

18、生在水泥石與骨料的界面上，以及水泥石中；混凝土強(qiáng)度主要取決于水泥石強(qiáng)度及其與骨料的粘結(jié)力。2、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法（GBJ8185），制作邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，養(yǎng)護(hù)28天齡期，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值與試件尺寸及表面特征情況有關(guān)?；炷翉?qiáng)度等級(jí)按混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k劃分。見(jiàn)下圖所示：3、混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中，普通混凝土分為C15C80共14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)?；炷翉?qiáng)度等級(jí)的選用（混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500102002） 混凝土強(qiáng)度等級(jí)的選用如下表所示：

19、4、混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度只是評(píng)定強(qiáng)度等級(jí)的一個(gè)標(biāo)志，它不能直接用來(lái)作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。為了符合工程實(shí)際，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中混凝土受壓構(gòu)件的計(jì)算采用混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度。 軸心抗壓強(qiáng)度的測(cè)定采用棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件（150mm×150mm×300mm）。5、混凝土的抗拉強(qiáng)度混凝土的抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/101/20，且隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，比值降低?；炷猎诠ぷ鲿r(shí)一般不依靠其抗拉強(qiáng)度。但抗拉強(qiáng)度對(duì)于開(kāi)裂現(xiàn)象有重要意義，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗拉強(qiáng)度是確定混凝土抗裂能力的重要指標(biāo)?；炷量估瓘?qiáng)度采用立方體劈裂抗拉試驗(yàn)來(lái)測(cè)定，稱為劈裂抗拉強(qiáng)度f(wàn)

20、ts ，混凝土軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)t可按劈裂抗拉強(qiáng)度f(wàn)ts換算得到。6、 混凝土的抗折（彎曲抗拉）強(qiáng)度7、影響混凝土強(qiáng)度的因素（1）水灰比和水泥強(qiáng)度等級(jí) 回歸系數(shù)碎石卵石A0.460.48B0.070.33（2）養(yǎng)護(hù)的溫度與濕度（3）齡期423 混凝土的變形性能1、化學(xué)收縮水泥水化生成物的體積 ，比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小，而使砼收縮，稱為化學(xué)收縮。化學(xué)收縮不可恢復(fù)。2、干濕變形水泥石內(nèi)毛細(xì)孔水和吸附水蒸發(fā)時(shí)，會(huì)引起凝膠體緊縮和毛細(xì)孔負(fù)壓，從而使混凝土產(chǎn)生收縮，稱為干縮?；炷恋母煽s在重新吸水后大部分可恢復(fù)。影響混凝土干縮量大小的因素：水泥品種、水泥細(xì)度、水灰比、骨料質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)條件?；炷猎谒杏不瘯r(shí)，

21、體積不變，甚至輕微膨脹（膨脹值遠(yuǎn)比收縮值小，一般無(wú)破壞作用）。3、溫度變形（1）短期荷載作用下的變形混凝土的彈塑性變形，彈性模量Ec 混凝土強(qiáng)度越高，彈性模量越大；混凝土的彈性模量隨其骨料和水泥石的彈性模量而異。（2）徐變混凝土在長(zhǎng)期不變荷載作用下，沿作用力方向的變形隨時(shí)間不斷增長(zhǎng)，稱為砼的徐變。 混凝土生產(chǎn)徐變的原因，一般認(rèn)為是由于在長(zhǎng)期荷載作用下，水泥石中的凝膠體產(chǎn)生粘性流動(dòng)，向毛細(xì)孔中移動(dòng)，同時(shí)凝膠體中的吸附水因荷載應(yīng)力而向毛細(xì)孔遷移滲透所致。徐變速度先快后慢，一般要延續(xù)23年。影響混凝土徐變的因素：水灰比、養(yǎng)護(hù)條件、水泥用量、骨料彈性模量等。徐變的有利影響：消除鋼筋混凝土中應(yīng)力集中；

22、徐變的不利影響：造成預(yù)應(yīng)力損失、特殊情況下使構(gòu)件開(kāi)裂。424 混凝土的耐久性1、耐久性的概念混凝土的耐久性是混凝土在使用環(huán)境下抵抗各種物理和化學(xué)作用破壞的能力。耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、抗碳化性能和堿骨料反應(yīng)等?；炷恋哪途眯灾苯佑绊懡Y(jié)構(gòu)物的安全性和使用性能。（1）抗?jié)B性抗?jié)B性是指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能?？?jié)B性對(duì)混凝土的耐久性起重要作用，直接影響混凝土的抗凍性和抗侵蝕性，因?yàn)榭節(jié)B性控制著水分滲入的速率?；炷恋目?jié)B性用抗?jié)B等級(jí)（P）或滲透系數(shù)來(lái)表示?？?jié)B等級(jí)根據(jù)混凝土試件未出現(xiàn)滲水時(shí)能承受的最大水壓力而定， P6 級(jí)以上的為抗?jié)B混凝土。影響混凝土抗?jié)B性的因素：水

23、灰比、骨料最大粒徑、養(yǎng)護(hù)方法、水泥品種、外加劑、摻合料、齡期等。（2）抗凍性混凝土的抗凍性是指混凝土在水飽和狀態(tài)下，經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用，能保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力。寒冷地區(qū)，尤其是在接觸水又受凍的環(huán)境下的混凝土，要求具有較高的抗凍性能?？箖鲂杂每箖龅燃?jí)（F）表示?？箖龅燃?jí)根據(jù)混凝土所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)確定。 F50以上的混凝土稱為抗凍混凝土。影響混凝土抗凍性能的因素 ：混凝土的密實(shí)度、孔隙構(gòu)造、數(shù)量及充水程度。（3）抗侵蝕性 混凝土的侵蝕機(jī)理基本同水泥石的腐蝕?；炷恋目骨治g性與所用水泥品種、砼的密實(shí)程度和孔隙特征有關(guān)。（4）混凝土的碳化碳化是碳酸鹽化的簡(jiǎn)稱，即CO2與水泥石中的Ca

24、(OH)2作用，生成CaCO3和H2O。碳化對(duì)混凝土性能的影響：導(dǎo)致鋼筋銹蝕、增加砼收縮、提高砼抗壓強(qiáng)度（高鋁水泥碳化后強(qiáng)度明顯降低）。影響碳化速度的因素：水灰比、水泥用量、環(huán)境條件（ CO2濃度、空氣相對(duì)濕度等）。（5）堿骨料反應(yīng)堿骨料反應(yīng)發(fā)生的必要條件如下：A、水泥中堿含量高；B、骨料中存在活性二氧化硅；C、潮濕、水分存在。從工程應(yīng)用的角度看，避其必要條件之一，即可避免堿骨料反應(yīng)。2、提高混凝土耐久性的措施提高混凝土耐久性的措施，主要是合理選擇原材料和提高混凝土密實(shí)度，具體有：（1）合理選擇水泥品種及摻合料； （2）適當(dāng)控制混凝土的水灰比及水泥用量；（3）選用較好的砂、石骨料； （4）摻用

25、引氣劑或減水劑； （5）改善混凝土的施工操作方法。（6）適當(dāng)控制混凝土的水灰比及水泥用量；混凝土的最大水灰比和最小水泥用量見(jiàn)下表所示：43 普通混凝土的質(zhì)量控制混凝土質(zhì)量控制的目標(biāo)是使所生產(chǎn)的混凝土能按規(guī)定的保證率滿足設(shè)計(jì)要求。質(zhì)量控制過(guò)程包括以下三個(gè)過(guò)程：初步控制。主要包括組成材料的質(zhì)量檢驗(yàn)及配合比的合理確定。 生產(chǎn)控制。包括混凝土組成材料的計(jì)量、混凝土拌合物的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗及養(yǎng)護(hù)等工序的控制。 合格性控制。即混凝土質(zhì)量的驗(yàn)收。在正常連續(xù)生產(chǎn)的情況下，可用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法來(lái)檢驗(yàn)砼強(qiáng)度或其他技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)到質(zhì)量要求?；炷翉?qiáng)度有一定的離散性，大致服從正態(tài)分布。431 強(qiáng)度概率分布正態(tài)分布正

26、態(tài)分布曲線見(jiàn)下圖所示： 432 強(qiáng)度平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)433 強(qiáng)度保證率強(qiáng)度保證率是指混凝土強(qiáng)度總體中大于設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)值的概率，以正態(tài)分布曲線上的陰影部分來(lái)表示。434 混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)評(píng)定按個(gè)組批來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)評(píng)定。1、生產(chǎn)條件一致，強(qiáng)度穩(wěn)定；2、無(wú)足夠數(shù)據(jù)，不穩(wěn)定；3、不按統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算評(píng)定； 435 水泥混凝土路面合格強(qiáng)度（彎拉強(qiáng)度）的檢驗(yàn)評(píng)定436 泵送混凝土的質(zhì)量控制應(yīng)符合下列要求1、混凝土的可泵性；2、混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定應(yīng)符合國(guó)家的規(guī)定；3、混凝土的其他質(zhì)量要求應(yīng)符合國(guó)家的規(guī)定； 44 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比：1、 以每m3各種材料的質(zhì)量表示；2、 以質(zhì)量比例來(lái)表示；

27、441 混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求1、和易性要滿足施工性能；2、強(qiáng)度要滿足強(qiáng)度等級(jí)；3、耐久性要滿足使用壽命；4、經(jīng)濟(jì)性要滿足經(jīng)濟(jì)成本；442 混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)參數(shù)1、用水量要符合水泥漿與骨料間比例關(guān)系；2、水灰比要表示水泥與水之間的比例關(guān)系；3、砂率反映砂與骨料之間的比例關(guān)系；443 混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟 1、初步配合比的計(jì)算(1)計(jì)算配制強(qiáng)度（fcu,o） 混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于C20C20-C35高于C35ó （MPa）4.05.06.0 （2）計(jì)算水灰比（W/C） 查表得最大水灰比（W/C）max ，兩數(shù)取小值。環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比最小水泥用（kg）素混凝土鋼筋

28、混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋內(nèi)部件無(wú)規(guī)定0.650.60200260300潮濕環(huán)境無(wú)凍害·高濕度的室內(nèi)部件·室外部件·在非侵蝕性土或水中的部件0.700.600.60225280300有凍害·經(jīng)受凍害的室外部件·在非侵蝕性土或水中且經(jīng)受凍害的部件·高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部件0.550.550.55250280300有凍害和除冰劑的潮濕環(huán)境·經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內(nèi)和室外部件0.500.500.50300300300（3）確定單位用水量（W0）根據(jù)混凝土坍落度及粗骨料查表得用

29、水量。拌合物稠度卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm） 40102031.5 162031.540坍落度（mm）1030355055707590190200210215170180190195160170180185150160170175200210220230185195205215175185195205165175185195 （4)計(jì)算單位水泥用量（C0） 為保證混凝土的耐久性，由上式計(jì)算得出的水泥用量還要滿足規(guī)定的最小水泥用量的要求。如計(jì)算出水泥用量小于規(guī)定的最小水泥用量，則取規(guī)定的最小水泥用量。 (5)選取砂率（Sp）合理砂率值應(yīng)根據(jù)混凝土拌合物的坍落度、粘

30、聚性及保水性等特征來(lái)確定 。選取砂率表如下所示：水灰比（W/C）碎石最大粒徑（mm）卵石最大粒徑（mm）1620401020400.400.500.600.7030-3533-3836-4139-4429-3432-3735-4038-4327-3230-3533-3836-4126-3230-3533-3836-4125-3129-3432-3735-4024-3028-3331-3634-39 (6)計(jì)算粗、細(xì)骨料的用量（G0和S0） A、重量法： B、體積法： 為混凝土含氣量，在不使用引氣劑的情況下，取1。 （7）施工配合比 2、配合比的試配、調(diào)整、確定 試配：進(jìn)行試拌，以檢查拌合物的和

31、易性是否符合要求。 調(diào)整：若和易性不好，應(yīng)調(diào)整用水量或砂率。 確定：檢驗(yàn)混凝土的強(qiáng)度。采用三個(gè)不同的配合比：基準(zhǔn)、水灰比增減0.05（或砂率增減1） 。444 摻減水劑混凝土配合比設(shè)計(jì)445 摻粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)446 泵送混凝土配合比設(shè)計(jì)447 水泥混凝土路面配合比設(shè)計(jì)45 水泥混凝土技術(shù)進(jìn)展451 混凝土第五組分化學(xué)外加劑 452 混凝土第六組分453 高性能混凝土概論 1、高性能混凝土的定義2、高性能混凝土的技術(shù)路線3、高性能混凝土的國(guó)內(nèi)外研究與應(yīng)用水平4、高性能混凝土的特性 46 砂漿砂漿是由膠凝材料、細(xì)集料、摻加料和水按適當(dāng)比例配合、拌合并經(jīng)硬化而成的土木工程材料。砂漿按功能和用途，可分為砌筑砂漿、抹面砂漿、防水砂漿等。按所用膠凝材料，可分為水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿、聚合物砂漿等。461 砂漿的組成材料1、膠凝材料：水泥、石灰、石膏等 。2、細(xì)集料（砂）：原則上應(yīng)采用符合混凝土用砂技術(shù)要求的優(yōu)質(zhì)河砂。由于砂漿層較薄，對(duì)砂子的最大粒徑應(yīng)有所限制。3、摻加料和外加劑：是指為改善砂漿和易性而加入的無(wú)機(jī)材料，如:石灰膏、粉煤灰等，引氣劑等4、拌和水：技術(shù)要求與混凝土拌和水相同。462 砌筑砂漿將磚、石及砌塊粘結(jié)成為砌體的砂漿稱為砌筑砂漿。它起著粘結(jié)磚、石及砌塊構(gòu)成砌體，傳遞荷載，協(xié)調(diào)變形的作用。土木工程中，要求砌筑砂漿具有如下性質(zhì)：（1）新拌砂漿應(yīng)具有良好的和易