建筑材料之混凝土相關知識

1、l混凝土是由膠凝材料、粗細骨料混凝土是由膠凝材料、粗細骨料(又稱集料又稱集料)加水拌和后，經(jīng)一定時間硬化而成的人造加水拌和后，經(jīng)一定時間硬化而成的人造石材。石材。世界上用量最大的人工建筑材料。世界上用量最大的人工建筑材料。l一、混凝土的分類一、混凝土的分類1.按膠凝材料分類：按膠凝材料分類：l水泥混凝土、石膏混凝土、瀝青混凝土、水泥混凝土、石膏混凝土、瀝青混凝土、水玻璃混凝土、堿礦渣混凝土、聚合物水玻璃混凝土、堿礦渣混凝土、聚合物混凝土?；炷?。2.混凝土按照體積密度大小分為三類：混凝土按照體積密度大小分為三類：(1)重混凝土重混凝土( 02500Kg/M3)(2)普通混凝土普通混凝土( 0=

2、19502500Kg/M3)(3)輕混凝土輕混凝土( 010%10%）。）。礦物外加劑礦物外加劑(摻合料、外摻料摻合料、外摻料)：是指在混凝是指在混凝土拌合物中摻入量超過水泥質量的土拌合物中摻入量超過水泥質量的5，在，在配合比設計時，需要考慮體積或質量變化的配合比設計時，需要考慮體積或質量變化的外加材料。如粉煤灰、礦渣、硅灰、沸石粉外加材料。如粉煤灰、礦渣、硅灰、沸石粉等。等。l摻減水劑可以產(chǎn)生以下幾個方面的摻減水劑可以產(chǎn)生以下幾個方面的效果效果la在原配合比不變的條件下，可增在原配合比不變的條件下，可增大混凝土拌合物的流動性，且不致大混凝土拌合物的流動性，且不致降低混凝土的強度。降低混凝土的

3、強度。lb在保持流動性及水灰比不變的條在保持流動性及水灰比不變的條件下，可以減少用水量及水泥用量，件下，可以減少用水量及水泥用量，節(jié)約水泥。節(jié)約水泥。lc在保持流動性及水泥用量不變的在保持流動性及水泥用量不變的條件下，可以減少用水量，從而降條件下，可以減少用水量，從而降低水灰比，使混凝土的強度及耐久低水灰比，使混凝土的強度及耐久性得到提高。性得到提高。l2)減水劑常用品種減水劑常用品種l(1)普通減水劑（減水率普通減水劑（減水率510%）木質素系減水劑木質素系減水劑多元醇系多元醇系l(2)高效減水劑高效減水劑(減水率減水率10%25%）萘系減水劑萘系減水劑水溶性樹脂減水劑水溶性樹脂減水劑l(3

4、)高性能減水劑（減水率高性能減水劑（減水率25%） 氨基磺酸鹽、多羧酸系接枝類共聚物氨基磺酸鹽、多羧酸系接枝類共聚物l(4)復合減水劑復合減水劑l2. 早強劑早強劑l多用于加速砼硬化，縮短施工周期，加多用于加速砼硬化，縮短施工周期，加快施工速度提高模板周轉率以及搶修工快施工速度提高模板周轉率以及搶修工程程 l早強劑與其他外加劑的復配：早強劑與其他外加劑的復配：l（1）復合早強劑）復合早強劑早強效果更好早強效果更好l（2）早強減水劑）早強減水劑發(fā)揮早強、減水發(fā)揮早強、減水 的共同特點的共同特點 l3. 引氣劑引氣劑l使砼在攪拌過程中引入在量的均勻分布使砼在攪拌過程中引入在量的均勻分布的封閉的微小

5、氣泡，（的封閉的微小氣泡，（201000um）。）。l（1）改善砼和易性）改善砼和易性滾珠作用；滾珠作用；l（2）提高防滲、抗凍性（一定引氣量范）提高防滲、抗凍性（一定引氣量范 圍內）；圍內）；l（3）強度一般降低，但可以由減水作用）強度一般降低，但可以由減水作用 得到一定的補償。得到一定的補償。 l松香類：松香熱聚物，松香皂松香類：松香熱聚物，松香皂0.0050.02%；引氣量引氣量35%；l 木質素類：不是以引氣為主要目的，故摻量木質素類：不是以引氣為主要目的，故摻量稍大，且引氣量也不大；稍大，且引氣量也不大；l烷 基 苯 磺 酸 鹽 類 ： 十 二 烷 基 苯 磺 鈉 等烷 基 苯 磺

6、酸 鹽 類 ： 十 二 烷 基 苯 磺 鈉 等（0.0050.02%）l皂素類：皂素類：0.0010.01% 常用引氣劑品種常用引氣劑品種l4. 緩凝劑緩凝劑延長混凝土及砂漿的凝結時間延長混凝土及砂漿的凝結時間 常用緩凝劑類別及摻量范圍常用緩凝劑類別及摻量范圍l無機類：無機類：l（1）硼酸鹽、磷酸鹽、鋅鹽等（）硼酸鹽、磷酸鹽、鋅鹽等（0.10.2%）l有機類：有機類：l（2）羥其羧酸及鹽類；酒石酸，檸檬酸、葡糖酸等）羥其羧酸及鹽類；酒石酸，檸檬酸、葡糖酸等（0.030.1%）l（ 3 ） 含 糖 碳 水 化 合 物 類 ， 糖 蜜 、 葡 糖 、 蔗 糖 等） 含 糖 碳 水 化 合 物 類

7、， 糖 蜜 、 葡 糖 、 蔗 糖 等（0.10.3%）l（4）木質素磺酸類：）木質素磺酸類：MCa，MNa等（等（0.20.8%）l（5）多元醇類：如纖維素，多元醇等（）多元醇類：如纖維素，多元醇等（0.010.3% 主要機理：主要機理：l緩凝劑吸附于水泥顆粒表面，阻礙與水緩凝劑吸附于水泥顆粒表面，阻礙與水的水化而獲得緩凝性。的水化而獲得緩凝性。 l總之，無論何種外機劑，均應以其中離子對砼總之，無論何種外機劑，均應以其中離子對砼性能，特別是強度和耐久性不產(chǎn)生影響。再者性能，特別是強度和耐久性不產(chǎn)生影響。再者要注意要注意外加劑使用要點：摻量；摻加方法；外加劑使用要點：摻量；摻加方法；與水泥的適

8、應性；相互間適應性；有害與水泥的適應性；相互間適應性；有害離子；離子； 品種選擇；品種選擇； （一（一)、 混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物的和易性和易性的概念和易性的概念(流動性、粘聚性流動性、粘聚性和和保水性保水性)四、四、 混凝土的技術性質混凝土的技術性質1、影響和易性的主要因素、影響和易性的主要因素1)材料品種與用量的影響材料品種與用量的影響水泥品種和細度：水泥品種和細度：用粉煤灰水泥拌制用粉煤灰水泥拌制的混凝土流動性最好，保水性和粘聚性的混凝土流動性最好，保水性和粘聚性也較好。也較好。水泥漿數(shù)量：水泥漿數(shù)量：水泥漿數(shù)量不能太多也水泥漿數(shù)量不能太多也不能太少不能太少水灰比水灰比(單位用

9、水量單位用水量)砂率砂率(sand percentage)砂率與坍落度的關系曲線砂率與坍落度的關系曲線(最優(yōu)砂率最優(yōu)砂率)砂率與水泥漿用量的關系曲線砂率與水泥漿用量的關系曲線混凝土砂率選用表與混凝土砂率選用表與砂率的計算公式砂率的計算公式 外加劑外加劑(減水劑、泵送劑減水劑、泵送劑)和摻合料和摻合料(粉煤粉煤灰灰)2)環(huán)境的溫度與濕度的影響環(huán)境的溫度與濕度的影響環(huán)境的溫度環(huán)境的溫度高，高，空氣濕度小，拌合空氣濕度小，拌合物水分蒸發(fā)快，坍落度損失大，坍物水分蒸發(fā)快，坍落度損失大，坍落度小。落度小。3)工藝對和易性工藝對和易性(workability)影響影響拌合好，塌落度拌合好，塌落度(slum

10、p)大。大。 2. 混凝土和易性的評定混凝土和易性的評定 坍塌度試驗法坍塌度試驗法 1-4-17維勃稠度試驗法維勃稠度試驗法 表表1-4-16混凝土拌合物流動性的分級混凝土拌合物流動性的分級l隨著水化的進行，混凝土開始凝結、硬隨著水化的進行，混凝土開始凝結、硬化，最后形成具有強度的固體。在此過化，最后形成具有強度的固體。在此過程中，混凝土的結構不斷發(fā)生變化，其程中，混凝土的結構不斷發(fā)生變化，其強度也在不斷的增加。強度也在不斷的增加。l1強度產(chǎn)生的原因：強度產(chǎn)生的原因：l膠凝材料水化產(chǎn)物，形成水泥石，水泥膠凝材料水化產(chǎn)物，形成水泥石，水泥石包裹在集料周圍。石包裹在集料周圍。（一）、混凝土強度（一

11、）、混凝土強度3. 混凝土的抗壓強度與強度等級混凝土的抗壓強度與強度等級1)混凝土標準立方體抗壓強度混凝土標準立方體抗壓強度2)混凝土立方體抗壓強度標準值混凝土立方體抗壓強度標準值3)強度等級強度等級5. 影響混凝土強度的因素影響混凝土強度的因素1)水泥強度等級和水灰比水泥強度等級和水灰比混凝土強度與灰水比的關系混凝土強度與灰水比的關系2)骨料的種類、質量及數(shù)量骨料的種類、質量及數(shù)量3)濕度與溫度的影響濕度與溫度的影響混凝土強度與保持潮濕日期關系混凝土強度與保持潮濕日期關系養(yǎng)護工藝養(yǎng)護工藝養(yǎng)護溫度對混凝土強度的影響?zhàn)B護溫度對混凝土強度的影響 6. 提高混凝土強度的主要措施提高混凝土強度的主要措

12、施1)選料：水泥、骨料、外加劑、摻合料選料：水泥、骨料、外加劑、摻合料2)采用機械攪拌和振搗采用機械攪拌和振搗搗實方法對混凝土強度的影響搗實方法對混凝土強度的影響3)養(yǎng)護工藝方面養(yǎng)護工藝方面1.、混凝土耐久性的概念、混凝土耐久性的概念耐久性的概念：砼抵抗所處環(huán)境的作用破壞耐久性的概念：砼抵抗所處環(huán)境的作用破壞的能力，如溫度、濕度，化學侵蝕介質等。的能力，如溫度、濕度，化學侵蝕介質等。環(huán)境對砼的作用：環(huán)境對砼的作用：物理作用如凍融、滲透以及磨蝕，空蝕等；物理作用如凍融、滲透以及磨蝕，空蝕等；化學作用，如各種酸、堿、侵蝕，碳化、化學作用，如各種酸、堿、侵蝕，碳化、堿集料反應以及砼中的鋼筋銹蝕等。堿

13、集料反應以及砼中的鋼筋銹蝕等。 （二（二 ） 混凝土的耐久性混凝土的耐久性1)混凝土的抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性2)混凝土的抗凍性混凝土的抗凍性3)混凝土抗侵蝕性混凝土抗侵蝕性4)混凝土的碳化混凝土的碳化5)混凝土的堿混凝土的堿一一骨料反應骨料反應6）磨損與氣蝕）磨損與氣蝕三、提高混凝土耐久性的主要措施三、提高混凝土耐久性的主要措施1合理選擇水泥品種合理選擇水泥品種2增加砼密實度增加砼密實度 W/C 成型方法成型方法 集料級集料級配（包括砂率）等配（包括砂率）等3質量性能穩(wěn)定的集料質量性能穩(wěn)定的集料針對堿針對堿集料反應集料反應尤其注意。尤其注意。4摻加礦物摻合料、引合劑、防滲劑等摻加礦物摻合料、引合

14、劑、防滲劑等5砼表面處理（特別是裂縫防護）砼表面處理（特別是裂縫防護） 6. 規(guī)定最小水泥用量規(guī)定最小水泥用量（一）、（一）、 混凝土配合比的表示方法混凝土配合比的表示方法以每以每1 1m3混凝土中各項材料的質量比表示。例如混凝土中各項材料的質量比表示。例如1 1m3混凝土：水泥混凝土：水泥300kg，水，水180kg，砂，砂720kg，石子石子1200kg，每，每1 1m3混凝土總質量為混凝土總質量為2400kg。以各項材料間的質量比來表示以各項材料間的質量比來表示(以水泥質量為以水泥質量為1)。例如，將上例換算成質量比為：水泥例如，將上例換算成質量比為：水泥砂砂石石shuishui=12.

15、44.00.60.6，水灰比，水灰比為為0.60。（二）、混凝土配合比設計的基本要求（二）、混凝土配合比設計的基本要求滿足施工所要求的混凝土拌合物滿足施工所要求的混凝土拌合物的和易性；的和易性；滿足混凝土結構設計的強度等級；滿足混凝土結構設計的強度等級；滿足耐久性要求；滿足耐久性要求；節(jié)約水泥，降低成本。節(jié)約水泥，降低成本。三、三、 混凝土配合比設計中的三個基本參數(shù)混凝土配合比設計中的三個基本參數(shù)水與水泥之間的比例關系，用水灰比表水與水泥之間的比例關系，用水灰比表示；示；砂與石子之間的比例關系，用砂率表示；砂與石子之間的比例關系，用砂率表示；水泥漿與骨料之間的比例關系，常用單水泥漿與骨料之間的

16、比例關系，常用單位用水量來反映位用水量來反映(1m3混凝土的用水量混凝土的用水量)。（四）、（四）、 混凝土配合比設計的步驟混凝土配合比設計的步驟(1)初步配合比的計算初步配合比的計算(2)基準配合比的確定基準配合比的確定(3)實驗室配合比的確定實驗室配合比的確定(4)施工配合比施工配合比l以邊長為以邊長為150mm的立方體試件為標準試的立方體試件為標準試件，標準養(yǎng)護件，標準養(yǎng)護28d，測定其抗壓強度來確，測定其抗壓強度來確定。定。l邊長為邊長為100mm的立方體試件，應乘以強的立方體試件，應乘以強度換算系數(shù)度換算系數(shù)0.95l邊長為邊長為200mm的立方體試件，應乘以強的立方體試件，應乘以強

17、度換算系數(shù)度換算系數(shù)1.05。 l混凝土強度等級是根據(jù)混凝土立方體抗壓混凝土強度等級是根據(jù)混凝土立方體抗壓強度標準值強度標準值(MPa)來確定，用符號來確定，用符號C表示，表示，劃分為劃分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C70、C80等。等。 l150mml50mm300mm的棱柱體作的棱柱體作為軸心抗壓強度的標準試件。為軸心抗壓強度的標準試件。l采用采用100mm100mm100mm100mm300mm300mm棱柱體試件，棱柱體試件，最后計算強度值時，乘以相應的尺寸換最后計算強度值時，乘以相應的尺寸換算系數(shù)算系數(shù)(0.95

18、)(0.95)。l棱柱體試件抗壓強度與立方體試件抗壓棱柱體試件抗壓強度與立方體試件抗壓強度之比為強度之比為0.7-0.8。一般取。一般取0.760.76。( (原因原因) ) 混凝土受力破壞的過程，實際是混凝土混凝土受力破壞的過程，實際是混凝土裂縫的發(fā)生及發(fā)展的過程，也是混凝土裂縫的發(fā)生及發(fā)展的過程，也是混凝土內部結構從連續(xù)到不連續(xù)的演變過程。內部結構從連續(xù)到不連續(xù)的演變過程。 l骨料強度高，混凝土強度高骨料強度高，混凝土強度高l骨料與水泥石的粘結強度高，混骨料與水泥石的粘結強度高，混凝土強度高。在相同水泥強度等凝土強度高。在相同水泥強度等級及相同水灰比的條件下，碎石級及相同水灰比的條件下，碎

19、石混凝土的強度較卵石混凝土高。混凝土的強度較卵石混凝土高。 l骨料粒徑越大，對強度反而不利；骨料粒徑越大，對強度反而不利；la. 標準養(yǎng)護：溫度為標準養(yǎng)護：溫度為，相對濕度為，相對濕度為90%以上；以上；lb. 水中養(yǎng)護：試件全浸在水中，水溫為水中養(yǎng)護：試件全浸在水中，水溫為20，試件與，試件與周圍介質可以實現(xiàn)水分自由交換。周圍介質可以實現(xiàn)水分自由交換。lc. 絕濕養(yǎng)護：溫度絕濕養(yǎng)護：溫度20 ，試件與周圍介質無水分自由，試件與周圍介質無水分自由交換。交換。ld. 自然養(yǎng)護：周圍介質為空氣，溫度自由變化，表面自然養(yǎng)護：周圍介質為空氣，溫度自由變化，表面保濕。保濕。l蒸汽養(yǎng)護：蒸汽養(yǎng)護：l 蒸壓

20、：溫度大于蒸壓：溫度大于100 ，壓力大于，壓力大于1 個大氣壓的水蒸氣個大氣壓的水蒸氣l 蒸養(yǎng)：溫度等于蒸養(yǎng)：溫度等于100 ，壓力等于，壓力等于1 個大氣壓的水蒸氣個大氣壓的水蒸氣28lglg28,cuncufnfl用用“”“”字形試件或棱柱體試件直接測字形試件或棱柱體試件直接測定定。l試件夾頭附近的局部破壞很難避免，而試件夾頭附近的局部破壞很難避免，而且外力作用線與試件軸心方向不易一致，且外力作用線與試件軸心方向不易一致，試驗難度較大，試驗結果不準確試驗難度較大，試驗結果不準確。BWCfAfccu 28,公式中，公式中，A、B為系數(shù)，其為系數(shù)，其值大小與集值大小與集料種類有關。料種類有關

21、。lACAC卸荷應力應卸荷應力應變曲線呈直線變曲線呈直線l有殘余變形有殘余變形 l初始彈性模量初始彈性模量Ec=tan0 l割線彈性模量割線彈性模量 l切線彈性模量切線彈性模量 111tancEcccddE2 tanl集料與水泥石的集料與水泥石的Ec，主要是骨料，主要是骨料Ec（集料（集料Ec，則砼，則砼Ec）；）；lW/C；l齡期；齡期；l強度強度，則，則Ec；l砼試件的含水率砼試件的含水率，則，則Ec；l集灰比集灰比 l抗?jié)B性指的是砼抵抗水、油等液體在壓抗?jié)B性指的是砼抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能，它直接影響砼的力作用下滲透的性能，它直接影響砼的抗凍性及抗化學侵蝕性及鋼筋銹蝕等。抗

22、凍性及抗化學侵蝕性及鋼筋銹蝕等。l抗?jié)B性主要與砼內部的孔隙大小及孔隙抗?jié)B性主要與砼內部的孔隙大小及孔隙（開放的孔隙及毛細管通路）特征以及（開放的孔隙及毛細管通路）特征以及砼密（蜂窩、孔洞等）實行有關。砼密（蜂窩、孔洞等）實行有關。 l混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B標號表示。抗?jié)B混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B標號表示。抗?jié)B標號是以標號是以28d齡期的標準試件，按規(guī)定方齡期的標準試件，按規(guī)定方法進行試驗，以所能承受的最大水壓力法進行試驗，以所能承受的最大水壓力確定，分為確定，分為P2、P4、P6、P8、P10、P12等，它們分別表示試件出現(xiàn)滲水時的最等，它們分別表示試件出現(xiàn)滲水時的最大壓力為大壓力為0.2、0.4、0

23、.6、0.8、1.0、1.2MPa。l影響砼抗?jié)B性的因素：影響砼抗?jié)B性的因素：lW/C 骨料的最大粒徑骨料的最大粒徑 養(yǎng)護條件養(yǎng)護條件 水泥品種及細度過外加劑水泥品種及細度過外加劑 摻合料摻合料 齡期齡期 l砼抗凍性是指砼在水飽和狀態(tài)下，經(jīng)多次凍融砼抗凍性是指砼在水飽和狀態(tài)下，經(jīng)多次凍融循環(huán)作用，能保持強度和外觀完整性的能力。循環(huán)作用，能保持強度和外觀完整性的能力。l在寒冷地區(qū)，砼在接觸水又受凍的環(huán)境下，由在寒冷地區(qū)，砼在接觸水又受凍的環(huán)境下，由于砼孔隙中的水結冰、膨脹；同時因為冰與水于砼孔隙中的水結冰、膨脹；同時因為冰與水的蒸氣壓不同造成的滲透壓力，這兩種作用若的蒸氣壓不同造成的滲透壓力，這

24、兩種作用若超過砼（砼是脆性材）的抗拉強度，砼就會產(chǎn)超過砼（砼是脆性材）的抗拉強度，砼就會產(chǎn)生裂縫。生裂縫。l裂縫一經(jīng)產(chǎn)生，待水融化后更多水滲入砼內部，裂縫一經(jīng)產(chǎn)生，待水融化后更多水滲入砼內部，造成的裂縫就更多。造成的裂縫就更多。 l混凝土的抗凍性，常用抗凍標號來表示?？箖龌炷恋目箖鲂裕Ｓ每箖鰳颂杹肀硎?。抗凍標號是以標號是以28d齡期的混凝土試件，在水飽和狀齡期的混凝土試件，在水飽和狀態(tài)下所能承受的凍融循環(huán)次數(shù)而確定的。混凝態(tài)下所能承受的凍融循環(huán)次數(shù)而確定的?；炷恋目箖鰳颂柗譃椋和恋目箖鰳颂柗譃椋篎10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等九個等等九個

25、等級。分別表示混凝土能夠承受反復凍融循環(huán)次級。分別表示混凝土能夠承受反復凍融循環(huán)次數(shù)為：數(shù)為：10、15、25、50、100、150、200、250、300。例如，混凝土試件經(jīng)。例如，混凝土試件經(jīng)50次凍融循次凍融循環(huán)后，強度降低不超過環(huán)后，強度降低不超過25，質量損失率不超，質量損失率不超過過5時，它的抗凍標號就達到時，它的抗凍標號就達到F50。 l決定砼抗凍性的因素：決定砼抗凍性的因素：l砼的密實度砼的密實度 孔隙結構特征孔隙結構特征 砼齡砼齡期期 砼強度砼強度 引氣劑引氣劑l混凝土可能因化學介質的作用而遭受腐蝕。一混凝土可能因化學介質的作用而遭受腐蝕。一般來說，化學腐蝕破壞的形式不外乎：

26、水泥石般來說，化學腐蝕破壞的形式不外乎：水泥石中某些組分被介質溶解；介質與水泥石發(fā)生化中某些組分被介質溶解；介質與水泥石發(fā)生化學反應后的生成物是溶于水的；化學反應后生學反應后的生成物是溶于水的；化學反應后生成物體積與反應前比顯著增大，即體積膨脹。成物體積與反應前比顯著增大，即體積膨脹。化學腐蝕介質主要指流動的淡水、某些鹽類、化學腐蝕介質主要指流動的淡水、某些鹽類、酸類、堿類的溶液、海水等?；炷潦苓@些介酸類、堿類的溶液、海水等?；炷潦苓@些介質作用后是如何遭受破壞的，已在質作用后是如何遭受破壞的，已在水泥水泥一一章中敘述。章中敘述。l影響因素：影響因素：l砼密實度砼密實度 a.水灰比水灰比 b

27、.成型方法成型方法 ； 孔隙特征；孔隙特征； 砼強度砼強度 l又叫混凝土的中性化。又叫混凝土的中性化。l混凝土的碳化作用是空氣中的二氧化碳與水泥石中混凝土的碳化作用是空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣在有水存在的條件下發(fā)生化學作用，生的氫氧化鈣在有水存在的條件下發(fā)生化學作用，生成碳酸鈣和水。成碳酸鈣和水。l碳化過程是二氧化碳由表及里向混凝土內部逐漸擴碳化過程是二氧化碳由表及里向混凝土內部逐漸擴散的過程。散的過程。l碳化對混凝土最主要的影響是使混凝土的堿度降低，碳化對混凝土最主要的影響是使混凝土的堿度降低，減弱了對鋼筋的保護作用，可能導致鋼筋銹蝕。減弱了對鋼筋的保護作用，可能導致鋼筋銹蝕。l碳

28、化還會引起混凝土收縮碳化還會引起混凝土收縮(碳化收縮碳化收縮)，容易使混凝，容易使混凝土的表面產(chǎn)生微細裂縫。土的表面產(chǎn)生微細裂縫。 l骨料中的活性氧化硅（骨料中的活性氧化硅（SiO2）與水泥中的堿）與水泥中的堿（并非（并非Ca(OH)2等）性氧化物之間發(fā)生反應，等）性氧化物之間發(fā)生反應，堿性氧化物水斛，生成堿性氧化物水斛，生成NaOH，KOH，與，與SiO2反應生成堿反應生成堿硅酸凝膠，吸水可以無限膨脹，硅酸凝膠，吸水可以無限膨脹，由于此反應發(fā)生在集料由于此反應發(fā)生在集料水泥石界面，被水水泥石界面，被水泥石包裹，堿泥石包裹，堿硅酸凝膠膨脹使水泥石脹裂。硅酸凝膠膨脹使水泥石脹裂。l除此之外，還有

29、堿除此之外，還有堿碳酸凝膠反應等；碳酸凝膠反應等； 這一反應發(fā)生的條件：這一反應發(fā)生的條件：l集料中的活性集料中的活性SiO2，l水泥中的含堿量；這一反應很慢，一水泥中的含堿量；這一反應很慢，一般等待幾條后才有可能出現(xiàn)。只有當般等待幾條后才有可能出現(xiàn)。只有當K=Na2O%+0.658K2O%0.6%時，時，l水是其充分條件水是其充分條件 l影響堿集料反應的因素：影響堿集料反應的因素：l集料活性，水泥中的堿含量，水集料活性，水泥中的堿含量，水份，集料粒徑，粒徑越小，則反應膨份，集料粒徑，粒徑越小，則反應膨脹越大，砼密實度，所采取的措施脹越大，砼密實度，所采取的措施抑制堿集料反應的措施：抑制堿集料

30、反應的措施：l斷絕三條件中的任何一條件，包括外加劑中斷絕三條件中的任何一條件，包括外加劑中的堿含量；的堿含量； l摻用活性混合材，（摻合料）摻用活性混合材，（摻合料）l機理：機理：a.混合材與堿起反應，同時混合材粒徑混合材與堿起反應，同時混合材粒徑小，比表面積大，因此反應快；小，比表面積大，因此反應快；b.降低了作用降低了作用于集料表面的堿含量，使堿組分的發(fā)揮分散于于集料表面的堿含量，使堿組分的發(fā)揮分散于整個砼體系中；整個砼體系中；c.形成了石灰形成了石灰堿堿氧化氧化硅絡合物，此物不膨脹硅絡合物，此物不膨脹l增加砼密實度，減小水份的滲透增加砼密實度，減小水份的滲透l加入引氣劑加入引氣劑 l曲線

31、窄而高，曲線窄而高，說明強度比說明強度比較集中，波較集中，波動小，混凝動小，混凝土的均勻性土的均勻性好，施工水好，施工水平較高平較高。 曲線矮而寬，曲線矮而寬，表示強度數(shù)表示強度數(shù)據(jù)的離散程據(jù)的離散程度大，說明度大，說明施工控制水施工控制水平差平差niicucufnf1,1112,nffnicuicucuvfCcuvcukcucukcufCfffftt 0.00 0.50 0.80 0.84 1.00 1.04 1.20 1.28 1.40 1.50 1.60 P 50.0 69.2 78.8 80.0 84.1 85.1 88.5 90.0 91.9 93.5 94.5 t 1.645 1.

32、70 1.75 1.81 1.88 1.96 2.00 2.05 2.33 2.50 3.00 P 95.0 95.5 96.0 96.5 97.0 97.5 97.7 98.0 99.0 99.4 99.87 當混凝土強度等級當混凝土強度等級C20時時mfcufcu,k+0.70fcu,minfcu,k0.70fcu,min0.85fcu,k當混凝土強度等級當混凝土強度等級C20時時mfcufcu,k+0.70fcu,minfcu,k0.70fcu,min0.90fcu,k式中：式中：mfcu同一驗收批試塊的平均強度，同一驗收批試塊的平均強度，MPa； fcu,k混凝土設計強度等級，混凝土設

33、計強度等級，MPa； 0 0同一驗收批試塊強度的標準差，同一驗收批試塊強度的標準差，MPa； fcu,min同一驗收批強度的最小值，同一驗收批強度的最小值，MPamiicufm1,059. 0mfcu-100.9fcu,kfcu,min2fcu,kl式中：式中：0 0同一驗收批試塊強度的標同一驗收批試塊強度的標準差，準差，MPa；當；當0 0計算值小于計算值小于0.06fcu,k時，取時，取0 0=0.06fcu,k； 1、2合格判定系數(shù)合格判定系數(shù)(表表5.28)。 112,0nmffnicuicumfcu1.15fcu,kfcu,min0.95fcu,kl某工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設計

34、某工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設計強度等級為強度等級為C25，施工要求坍落度為，施工要求坍落度為50-70mm。不受風雪等作用。施工單位的。不受風雪等作用。施工單位的強度標準差為強度標準差為4.0MPa。所用材料：。所用材料：42.5普通硅酸鹽水泥，實測普通硅酸鹽水泥，實測28d強度強度48MPa，c=3.15gcm3；中砂，符合；中砂，符合區(qū)級配，區(qū)級配，0s=2.6gcm3；碎石，粒級；碎石，粒級5-40mm，0g=2.65gcm3；自來水?，F(xiàn)場砂含水；自來水。現(xiàn)場砂含水率率3，石含水率，石含水率1，求施工配合比。，求施工配合比。 1)確定配制強度確定配制強度2)初步確定水灰比值（初步確定

35、水灰比值（W/C）3)選擇每選擇每1m3混凝土的用水量混凝土的用水量(W0)4)計算混凝土的單位水泥用量計算混凝土的單位水泥用量(C0)5)選取合理砂率選取合理砂率Sp6)計算計算1m3混凝土中砂、石骨料混凝土中砂、石骨料的用量的用量7)書寫初步配合比書寫初步配合比計算混凝土試配強度計算混凝土試配強度(fcu,0)fcu,0=fcu,k+t =25+1.6454 =31.58MPa bcacuWCff28,67. 04807. 046. 058.314846. 0,cebaocuceafffCWl查表查表5.15，取，取W0=190kg(按新規(guī)范應為按新規(guī)范應為185kg)。kgWCWC284

36、67. 0119000l參照本章參照本章5.3l查表查表5.16，取，取Sp=33。 l絕對體積法絕對體積法l假定表觀密度法假定表觀密度法l絕對體積法是基于這樣考慮：即搗實后，混凝土拌合絕對體積法是基于這樣考慮：即搗實后，混凝土拌合物的體積等于各組成材料體積及少量空氣體積之總和。物的體積等于各組成材料體積及少量空氣體積之總和。l式中式中混凝土含氣量系數(shù)，在不使用含氣型外加劑混凝土含氣量系數(shù)，在不使用含氣型外加劑時，時，可為可為1（即含氣量為（即含氣量為1%）。）。kgGkgSSGSSSGLWSGCpwosogc1254,61433. 0100011000. 119060. 265. 215.

37、328410001000000000000l一般強度等級為一般強度等級為C7.5C15的混凝土，的混凝土，其表觀密度為其表觀密度為2360kgm3左右；強度等左右；強度等級級C20C30的為的為2400kgm3左右；強左右；強度等級度等級C40，為，為2450kgm3。W0C0S0G0oh190284S0G02400式中式中oh為搗實后混凝土的表現(xiàn)密度。為搗實后混凝土的表現(xiàn)密度。S0=636kg, G0=1290kgl絕對體積法結果：絕對體積法結果： C C0 0SS0 0GG0 0=2846141254=2846141254 W W0 0C C0 0=190=190284 284 C0 S0

38、 G0=1 2.16 4.42 W W0 0C C0 0=0.67 =0.67 l假定表觀密度法結果：假定表觀密度法結果： C0 S0 G0=284 636 1290=1 2.24 4.54 W W0 0C C0 0=0.67=0.67l根據(jù)骨料最大粒徑，配制根據(jù)骨料最大粒徑，配制30L混凝土拌合物混凝土拌合物(在此以在此以絕對體積法的配比為例絕對體積法的配比為例)。測定其坍落度值為。測定其坍落度值為85mm，大于設計要求的大于設計要求的50-70mm，故需進行坍落度調整，故需進行坍落度調整，其方法如下：保持水灰比不變，增加砂用量其方法如下：保持水灰比不變，增加砂用量1和碎和碎石用量石用量1后

39、，測得坍落度為后，測得坍落度為70mm，粘聚性、保水，粘聚性、保水性均良好，滿足設計要求，同時，測得混凝土表觀性均良好，滿足設計要求，同時，測得混凝土表觀密度為密度為2410kgm3 。由此得到基準配合比為：。由此得到基準配合比為： C1 S1 G1 W1=290 633 1293 194 =1 2.18 4.46 0.67l用輕粗骨料、輕砂用輕粗骨料、輕砂(或普通砂或普通砂)、水泥和水、水泥和水配制的，干表觀密度不大于配制的，干表觀密度不大于1950kgm3的混凝土，稱輕骨料混凝土。的混凝土，稱輕骨料混凝土。l輕骨料混凝土的強度等級用輕骨料混凝土的強度等級用CL表示，如表示，如CL5.0-C

40、L50。l輕質、保溫隔熱輕質、保溫隔熱l（1）輕集料來源：）輕集料來源：l工業(yè)廢棄物，粉煤灰陶粒，自燃煤矸石，煤工業(yè)廢棄物，粉煤灰陶粒，自燃煤矸石，煤渣等；渣等；l天然輕集料：浮石、火山渣、及其他輕砂；天然輕集料：浮石、火山渣、及其他輕砂；l人造輕集料，以地方材料加工而成，如頁巖人造輕集料，以地方材料加工而成，如頁巖陶粒、粘土陶粒。陶粒、粘土陶粒。l以集料不同而可將輕集料砼分為以上三類。以集料不同而可將輕集料砼分為以上三類。 l輕集料由于孔隙率大，吸水性強，在施工時輕集料由于孔隙率大，吸水性強，在施工時一般先將集料潤濕，再拌制砼；一般先將集料潤濕，再拌制砼；l輕集料潤濕，易上浮，注意砼的均勻性

41、；輕集料潤濕，易上浮，注意砼的均勻性；l外加劑應在輕集料吸水后再加入；外加劑應在輕集料吸水后再加入；l注意流動性損失；注意流動性損失；l注意早期養(yǎng)護，因為輕集料砼表面失水更快，注意早期養(yǎng)護，因為輕集料砼表面失水更快，表面起網(wǎng)狀裂紋。表面起網(wǎng)狀裂紋。 l（1）加氣砼：鈣質材料（水泥、石灰）、）加氣砼：鈣質材料（水泥、石灰）、硅質材料（石英砂、硅質材料（石英砂、FA、Slag等）和加等）和加氣劑（氣劑（AL粉為多）作為原材料，經(jīng)磨細、粉為多）作為原材料，經(jīng)磨細、配料、攪拌、澆注、切割和壓蒸養(yǎng)護而配料、攪拌、澆注、切割和壓蒸養(yǎng)護而成。成。l（2）泡沫砼：水泥也可摻入摻和料，水）泡沫砼：水泥也可摻入摻

42、和料，水泥漿與泡沫劑攪拌，硬化而成。泥漿與泡沫劑攪拌，硬化而成。 l凡砂的細度模數(shù)在凡砂的細度模數(shù)在1.6以下或平均粒徑在以下或平均粒徑在0.25mm以下的稱為特細砂。使用這種砂以下的稱為特細砂。使用這種砂配制的混凝土稱為特細砂混凝土。配制的混凝土稱為特細砂混凝土。l有關技術規(guī)程：有關技術規(guī)程：特細砂混凝土配制及特細砂混凝土配制及應用規(guī)程應用規(guī)程(BJG19-65)；特細砂混凝特細砂混凝土應用技術規(guī)程土應用技術規(guī)程( (DB51/5002) l混凝土各組成材料密度大小不一，在自重作用混凝土各組成材料密度大小不一，在自重作用下，使得集料與漿體分布不均勻。下，使得集料與漿體分布不均勻。l離析的測試

43、方法通常在測塌落度時肉眼觀察離離析的測試方法通常在測塌落度時肉眼觀察離析情況。析情況。l離析對混凝土性能影響（離析對混凝土性能影響（1）施工性能；（）施工性能；（2）強度（強度（3）耐久性。）耐久性。l促使離析加重的因素促使離析加重的因素（1）粗、細集料粒徑相）粗、細集料粒徑相差過大；（差過大；（2）砂率過小；（）砂率過?。唬?）水灰比過大；）水灰比過大；l加入引齊劑和摻和料、提高砂率、降低水膠比加入引齊劑和摻和料、提高砂率、降低水膠比可以盡力避免離析?？梢员M力避免離析。l混凝土在凝結之間，水中最輕的水從其余混合料混凝土在凝結之間，水中最輕的水從其余混合料中分離。通常也是通過肉眼觀察。中分離。通常也是通過肉眼觀察。l泌漿泌漿l（1）當泌水層出現(xiàn)混凝土表面時，使表面水灰比）當泌水層出現(xiàn)混凝土表面時，使表面水灰比過大，表面疏松出現(xiàn)裂縫。過大，表面疏松出現(xiàn)裂縫。l（2）泌水發(fā)生在鋼筋底部，形成泌水區(qū)域，水分）泌水發(fā)生在鋼筋底部，形成泌水區(qū)域，水分蒸發(fā)后留下孔隙，使鋼筋與混凝土粘結強度下降，蒸發(fā)后留下孔隙，使鋼筋與混凝土粘結強度下降，鋼筋也容易被銹蝕；鋼筋也容易被銹蝕；l（3）泌水發(fā)