第五章水泥混凝土

1、第 五 章水 泥 混 凝 土 5.1 概述5.1.1 混凝土的定義 由膠凝材料、骨料（或稱集料）按適當比例配合，拌和制成的混合物，經(jīng)過一定時間硬化而形成的人造石材，統(tǒng)稱之為混凝土。工程上使用最多的是水泥混凝土。5.1.2 砼的分類 （一）按表觀密度大小分類 （1）重砼： 2600kg/m3 ，采用重晶石、鐵礦石、鋼屑等重骨料和鋇水泥、鍶水泥等重水泥配制而成。適用于國防核能工程的屏蔽結(jié)構(gòu)，防射線、防輻射。 （2）普通砼： =19502500kg/m3，用普通天然砂石為骨料配制而成的，建筑工程中常用的砼，適用建筑物的各種承重構(gòu)件。 （3）輕砼： 1950kg/m3，采用陶粒等輕質(zhì)多孔的骨料，或用發(fā)

2、泡劑、加氣劑形成多孔結(jié)構(gòu)的砼。 輕骨料混凝土，多孔混凝土和大孔混凝土。 適用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，絕熱材料。 （二）按膠結(jié)材料分類 水泥砼、瀝青砼、石膏砼、水玻璃砼、聚合物砼。 （三）按用途分類 結(jié)構(gòu)砼、防水砼、道路砼、防輻射砼、耐熱砼、耐酸砼、大體積砼、膨脹砼。 （四）按生產(chǎn)工藝分類 泵送砼、噴射砼、碾壓砼、擠壓砼、離心砼、壓力灌漿砼、預拌砼（商品砼）、拌制砼。 （五）按抗壓強度分類 普通砼、高強砼、超高強砼。5.1.3 砼的特點（1）砼用料中80%以上的砂石可就地取材，成本低；（2）凝結(jié)前具有良好的可塑性，可以按工程結(jié)構(gòu)的要求，澆筑成各種形狀的任意尺寸的整體結(jié)構(gòu)或預制構(gòu)件；（3）硬化后有較高抗壓強度和

3、良好的耐久性；（4）砼與鋼筋有牢固的粘結(jié)力，復合成鋼筋混凝土，加大了砼的應(yīng)用范圍；（5）可利用工業(yè)廢料調(diào)制成不同性能的砼，有利于環(huán)境保護；（6）自重大、比強度?。唬?）抗拉強度低；（8）硬化速度慢，生產(chǎn)周期長；（9）強度波動因素多。隨著現(xiàn)代混凝土科學技術(shù)的發(fā)展，混凝土的不足之處已經(jīng)得到或正在被克服。例如采用輕骨料，可使混凝土的自重和導熱系數(shù)顯著降低；在混凝土內(nèi)摻入纖維或聚合物，可大大降低混凝土的脆性；混凝十采用快硬水泥或摻入早 強劑、減水劑等，可明顯縮短其硬化周期。5.1.4 混凝土的發(fā)展 自1824年發(fā)明了波特蘭水泥之后，1830年前后就有了混凝土問世，1867年又出現(xiàn)了鋼筋混凝上?；炷梁?/p>

4、鋼筋混凝土的出現(xiàn)，特別是鋼筋混凝土的誕生，被譽為是對混凝土的第一次革命。 上世紀30年代預應(yīng)力鋼筋混凝土的出現(xiàn)，被稱為是混凝土的第二次革命。 70年代出現(xiàn)的混凝土外加劑，認為是混凝土的第三次革命。 為了適應(yīng)將來的建筑向高層，超高層，大跨度發(fā)展，以及向地下和海洋開發(fā)，混凝土今后的發(fā)展方向是：快硬，高強，輕質(zhì)，高耐久性，多功能和節(jié)能。5.1.4 砼的組成及各組成的作用 砼由水泥、水、砂及石子四種基本材料組成。 為節(jié)約水泥或改善砼的某些性能，常摻入外加劑和摻合料。外加劑和摻合料逐漸成為混凝土中必不可少的第五種成分?？諝馑喙?料細骨料粗骨料粒徑 5 mm 為界5%15%10%70% 水泥漿填充料3

5、0%40%混凝土 組成的絕對體積比 水泥和水構(gòu)成水泥漿，砂和石子為砼的骨料，砂為細骨料，石子為粗骨料，水泥漿和砂構(gòu)成砂漿。 水泥漿的作用： （1）填充砂的孔隙，并包裹砂粒； （2）拌制時在砂、石子之間起潤 滑作用，便于施工；（3）填充石子的空隙并包裹石子；（4）水泥漿硬化后形成水泥石，將砂、石膠結(jié)成一個整體。骨料的作用：（1）形成砼的骨架；（2）對水泥石的體積變形起一定的抑制作用。 5.1.5 對砼的基本要求（1）具有符合設(shè)計要求的強度；（2）具有與施工條件相適應(yīng)的施工和易性；（3）具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性；（4）材料配比的經(jīng)濟合理性。5.2 砼的組成材料 砼是一個宏觀勻質(zhì)，微觀非勻質(zhì)的堆

6、聚結(jié)構(gòu) 。 水泥漿包裹砂粒，填充砂粒間的空隙形成水泥砂漿，水泥砂漿包裹石子并填充石子間的空隙而形成砼。5.2.1 水泥 （一）水泥品種的選擇 一般采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥。（二）水泥標號的選擇 根據(jù)砼設(shè)計強度等級選擇，砼強度等級高， 水泥標號也高。 水泥標號= （1.52）砼強度等級 高強砼： 水泥標號=（0.91.5）砼強度等級。5.2.2 細骨料（砂） 細骨料是粒徑為0.165mm的骨料。 細骨料有天然砂（河砂、海砂、山谷砂等）和人工砂（含6%12%粒徑小于0.16mm的石粉），其中以河砂的質(zhì)量最好。（一）顆粒形狀及表面特征 1、山谷砂和人工砂的

7、顆粒多棱角，表面粗糙，與水泥粘結(jié)較好，砼強度較高，但拌和物的流動性較差。 2、河砂和海砂的顆粒少棱角，表面光滑，與水泥粘結(jié)較差，砼強度較低，但拌和物的流動性較好（二）細骨料的有害雜質(zhì) 有害雜質(zhì)：云母、粘土、淤泥、有機物、化合物、輕物質(zhì)等。 民用建筑用砂符合普通砼用砂質(zhì)量標準及檢驗方法；水工砼用砂符合水工砼施工規(guī)范；水運工程砼用砂符合水運工程混凝土施工規(guī)范。（三）砂的粗細程度與顆粒級配 1、砂的粗細程度 砂的粗細程度是反映不同粒徑的砂粒，混合后的總體粗細程度。 細度模數(shù)（f）是指不同粒徑的砂?；煸谝黄鸷蟮钠骄旨毘潭龋脕肀硎旧暗拇旨毘潭?。 （511） A1、A2、A3、A4、A5、A6分別為用

8、5.0、2.5、1.25、0.63、0.315、0.16mm各篩上累計篩余百分率11654321005)(AAAAAAAf累計篩余與分計篩余的關(guān)系 篩孔尺寸（m m ） 分計篩率（%） 累計篩余（%） 5 a1 A1= a1 2 . 5 a2 A2= a1+ a2 1 . 2 5 a3 A3= a1+ a2+ a3 0 . 6 3 a4 A4= a1+ a2+ a3+ a4 0 . 3 1 5 a5 A5= a1+ a2+ a3+ a4+ a5 0 . 1 6 a6 A6= a1+ a2+ a3+ a4+ a5+ a6 粗砂f = 3.73.1 中砂f = 3.02.3 細砂f = 2.21.

9、6 特細砂f = 1.50.7 拌制砼以中砂為宜，普通砼用砂的細度模數(shù)為3.71.6 2、砂的顆粒級配 砂的顆粒級配指砂不同大小顆粒的搭配情況。 砂的級配常用各篩上累計篩余量百分率來表示，共分為I、II、III區(qū)級，級配較好的砂應(yīng)處于同一區(qū)間。拌制砼應(yīng)優(yōu)先選擇區(qū)的砂。單一粒徑兩種粒徑多種粒徑顆粒級配示意圖砂 的 顆 粒 級 配 區(qū) 篩 孔 尺 寸 （ m m ） 累 計 篩 余 % I II III 10.0 0 0 0 5.0 100 100 100 2.5 355 2510 150 1.25 6535 5010 250 0.63 8571 7041 4016 0.315 9580 9270

10、 8555 0.16 10090 10090 10090 0.160.3150.631.252.505.0010.00100806040200篩孔尺寸（mm）累積篩余（%）砂 子 級 配 曲 線圖I 區(qū)II 區(qū)III 區(qū)（四）砂的物理性質(zhì) 1、砂的視密度、堆積密度及空隙率 （1）砂的視密度反映砂的密實程度 一般砂：視=2.5g/cm3 石英砂：視=2.62.7 g/cm3 （2）砂的堆積密度： 自然狀態(tài)： = 14001600kg/m3 密實堆積： = 16001700kg/m3 （3）空隙率 天然河砂的空隙率為40%45% 級配良好河砂的空隙率40% 2、砂的含水狀態(tài) （1）含水狀態(tài) 干燥狀

11、態(tài)：在不超過110的溫度下烘干至恒重，砂含水率為零。 氣干狀態(tài)：砂含水率與大氣濕度相互平衡時的狀態(tài)。 飽和面干狀態(tài)：砂子表面干燥而內(nèi)部孔隙含水達到飽和時的狀態(tài)。飽和面干砂既不從砼拌合物中吸取水分，也不放出水分，配制砼較好。 濕潤狀態(tài)：砂子不僅內(nèi)部孔隙含水飽和，而且表面也吸附一層自由水。干燥狀態(tài)氣干狀態(tài)飽和面干狀態(tài)濕潤狀態(tài)砂的含水狀態(tài) （2）飽和面干吸水率 飽和面干砂的含水率稱為飽和面干吸水率，簡稱吸水率。砂的顆粒越堅實，吸水率就越小，品質(zhì)就越好。 工民建按干燥狀態(tài)砂（含水率0.5%）及石子（含水率5mm的骨料。 常用的粗骨料有卵石和碎石。 （一）顆粒形狀及表面特征 較理想的顆粒形狀：三維長度相

12、等，相近的球形或立方體顆粒。 較差的顆粒形狀：三維長度相差較大的針、片狀顆粒。1、碎石表面粗糙，與水泥石的粘結(jié)能力強，砼強度高，但和易性差。2、卵石表面光滑，棱角少，與水泥石的粘結(jié)能力差，但和易性好。3、針狀、片狀的顆粒使空隙率增大，易被折斷，應(yīng)限量。（二）有害雜質(zhì) 有害雜質(zhì)：粘土、淤泥、細屑、有機物、硫化物、硫酸鹽等。 民用建筑應(yīng)符合普通砼用碎石或卵石質(zhì)量標準為檢驗辦法；水工砼應(yīng)符合水工砼施工規(guī)范 ；水運工程砼用砂符合水運工程混凝土施工規(guī)范（三）最大粒徑及顆粒級配 1、最大粒徑（DM） （1）定義 DM是粗骨料公稱粒徑級的上限值。 DM愈大，骨料的空隙及表面積愈小，水泥用量愈小，砼愈密實，水

13、化熱愈小，收縮愈小。 （2）砼最大粒徑選擇的影響因素 強度 當DM 40， DM ，低強度的砼強度上升，高強度的砼強度反而降低。 大體積的砼結(jié)構(gòu)： DM =80150mm，普通砼： DM =2040mm。 結(jié)構(gòu)最小尺寸 粗骨料的最大粒徑不大于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的 1/4。 鋼筋凈距 粗骨料的最大粒徑不大于鋼筋最小凈距的 2/33/4。 2、顆粒級配 （1）砼級配確定方法 連續(xù)級配：由最大粒徑開始，由大到小各粒徑相連，每一粒徑級占適當比例。 間斷級配：抽去中間一、二級石子，粒徑不相連，易產(chǎn)生離析，增加施工難度 。 （2）超、遜徑石子的允許含量 超徑：某一級石子中混雜有超過這一級粒徑的石子。超徑石子

14、含量不大于5% 遜徑：某一級石子中混雜有小于這一級粒徑的石子。遜徑石子含量不大于10%。（三）物理力學性質(zhì) 1、視密度、堆積密度及空隙率 粗骨料視密度不小于2.60g/cm3。球形或立方體形狀的顆粒且級配良好的粗骨料堆積密度較大，空隙較小。 2、吸水率 粗骨料的吸水率1.0% 3、強度 粗骨料的強度可用巖石立方體強度或壓碎指標兩種方法進行檢驗。 （1）極限抗壓強度 / 砼強度不小于1.5，且極限抗壓強度：巖漿巖不小于80MPa，變質(zhì)巖不小于60MPa，沉積巖不小于30MPa。 （2）壓碎指標 將一定質(zhì)量氣干狀態(tài)下粒徑1020mm的石子裝入標準圓筒內(nèi)，放在壓力機上，在35min內(nèi)均勻加載達200

15、KN，其壓碎的細粒（小于2.5mm）占試樣重量的百分率為壓碎指標。 4、堅固性 有抗凍、耐磨、抗沖擊性能要求的砼所用粗骨料，要求測定其堅固性。對嚴寒及寒冷地區(qū)室外且處于干濕變換的砼，粗骨料經(jīng)五次循環(huán)的質(zhì)量損失應(yīng)不大于8%。其它條件下的砼骨料經(jīng)五次循環(huán)后的質(zhì)量損失應(yīng)不大于12%。5.2.4 砼拌和及養(yǎng)護用水 凡可飲用的水均可拌制和養(yǎng)護砼，不可用海水、未經(jīng)處理的工廢水、污水及沼澤水。 缺乏淡水時，可用海水拌制素砼，鋼筋混凝土和預應(yīng)力鋼筋混凝土不能用海水拌制對鋼筋砼。5.3 混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)5.3.1 混凝土的和易性 1、定義 和易性是砼拌合物的施工操作（拌合、運輸、澆灌、搗實）的難易程度和抵抗

16、離析作用程度并能獲得質(zhì)量均勻，密實砼的性能。和易性包含流動性、粘聚性、保水性。2、和易性的含義（1）流動性 流動性是砼拌和物在自重或施工振搗的作用下，產(chǎn)生流動，并均勻、密實地填滿模型的性能。 流動性反映拌和物的稀稠，關(guān)系著施工振搗的難易和澆筑的質(zhì)量。（2）粘聚性（抗離性） 粘聚性是砼拌合物在施工過程中互相之間有一定粘聚力，不發(fā)生分層、離析、泌水，保持整體均勻的性能。（3）保水性 保水性是砼拌合物保持水分不易析出的能力。 砼拌合物中的水，一部分是保證水泥水化所需水量，另一部分是為使砼拌合物具有足夠流動性，便于澆搗所需的水量。3、和易性的測定 （1）坍落度 一般常用坍落度來表示常態(tài)砼流動性的大小。

17、粘聚性及保水性常根據(jù)經(jīng)驗，通過試驗或施工現(xiàn)場的觀察定性地評定其優(yōu)劣。 坍落度測量試驗（2）和易性的評定：流動性：坍落度粘聚性：在坍落的拌合物錐體一側(cè)輕打，若逐漸下沉，表示粘聚性好，如果錐體突然倒塌，部分崩裂，或石子離析則表示粘聚性不好。 保水性：若提起坍落筒后，有較多稀漿從底部析出，拌合物錐體因失漿而骨料外露，表示保水性不好。若提起坍落筒后，無稀漿析出或僅有少量稀漿自底部析出，砼錐體含漿飽滿，表示砼拌合物保水性良好。 （5）維勃稠度（VB） 干硬性砼拌合物，采用維勃稠度作為和易性指標。 維勃稠度：混凝土拌和物裝入坍落筒內(nèi)，提出坍落筒后，將透明圓盤置于頂面，啟動振動臺，圓盤底面完全為水泥漿布滿所

18、經(jīng)歷的時間。4、影響砼拌合物和易性的因素（1）水泥漿含量的影響 水泥漿稀稠不變時，水泥漿愈多，流動性愈大。但水泥漿過多，將出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使粘聚性變差，影響強度和耐久性；過少，則不能填滿骨料空隙或不能很好包裹骨料表面，產(chǎn)生崩坍現(xiàn)象，粘聚性變差。（2）含砂率的影響 砂率是指砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分數(shù)。 合理砂率：是在水灰比及水泥用量一定的條件下，能使砼拌合物在保持粘聚性和保水性良好的前提下，獲得最大流動性的含砂率。 砂率過小，不能形成砂漿潤滑層，流動性差，影響粘聚性、保水性。 砂率過大，骨料孔隙率及總表面積大，當水灰比及水泥用量一定時，使拌合物干稠，流動性低；當流動性一定時，使水泥用量顯著增大

19、。砂 率 與 水 泥 用 量 的 關(guān) 系砂 率 與 坍 落 度 的 關(guān) 系坍 落 度 為 常 數(shù)C 、 W / C 為 常 數(shù)砂 率 （ % ）合 理2水泥用量（kg/m ）坍落度（mm）合 理砂 率 （ % ）砂 率 與 水 泥 用 量 的 關(guān) 系砂 率 與 坍 落 度 的 關(guān) 系坍 落 度 為 常 數(shù)C 、 W / C 為 常 數(shù)砂 率 （ % ）合 理2水泥用量（kg/m ）坍落度（mm）合 理砂 率 （ % ）（3）水泥漿的稠度的影響 水泥漿的稠度由水灰比W/C決定。W/C過小，水泥漿干稠，流動性過低，施工困難；W/C過大，使砼拌合物的粘聚性和保水性不良，產(chǎn)生流漿、離析，影響強度。（4

20、）水泥品種和骨料的性質(zhì) 用礦碴水泥和某些粉煤灰水泥，拌合物的坍落度比用普通水泥小，并使拌合物的泌水性顯著增加。 卵石拌制的拌合物比碎石拌制的流動性好，河砂拌制的拌合物比山砂拌制的流動性好。骨料級配好的砼拌合物的流動性也好。（5）時間和溫度 拌合物拌制后，隨時間的延長而逐漸變得干稠，流動性減小。 環(huán)境溫度的升高，水分蒸發(fā)及水泥水化反應(yīng)加快，拌合物的流動性變差，坍落損失也變快。5、改善和易性的措施（1）水灰比一定時，適當增加水泥漿量（2）適宜的水泥品種及摻合料（3）級配良好的骨料，盡量采用較粗的砂、石（4）采用合理砂率（5）摻入適量的減水劑或引氣劑5.3.2 砼拌合物的凝結(jié)時間 初凝時間表示施工時

21、間的極限；終凝時間表示力學強度開始快速發(fā)展。 砼拌合物的凝結(jié)時間與所采用的水泥的凝結(jié)時間并不相等。水泥品種，環(huán)境溫度、濕度、摻和料、外加劑、水泥的水化反應(yīng)是影響砼凝結(jié)時間的主要因素。（1）在環(huán)境的溫度、濕度條件相同且摻合料、外加劑也相同的條件，砼所用水泥的凝結(jié)時間長，則砼拌合物凝結(jié)時間也相應(yīng)較長（2）砼的水灰比越大，拌和物的凝結(jié)時間越長。（3）摻粉煤灰、緩凝劑，凝結(jié)時間增長。（4）混凝土所處環(huán)境溫度高，拌和物凝結(jié)時間縮短。5.4 混凝土的強度 混凝土的強度包括抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度、抗剪強度等，其中抗壓強度最大，砼也主要用于承受壓力。（一）混凝土的抗壓強度 1、砼立方體抗壓強度與強度等級

22、 （1）抗壓強度（fcu） 標準立方體試件在標準養(yǎng)護條件（203，相對濕度90%以上）下，養(yǎng)護到28d齡期，測得的極限抗壓強度值為砼標準立方體抗壓強度。 （2）砼的強度等級 根據(jù)砼立方體抗壓強度標準值，將砼劃為12個強度等級：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。 C25表示立方體抗壓強度標準值為25MPa。2(N/mm )cccc,kP5%P95%概率密度 2、砼的軸心抗壓強度（fc） 砼結(jié)構(gòu)形式大部分是棱柱體型（正方形截面）或圓柱體型，為了使測得的砼強度接近于砼結(jié)構(gòu)的實際情況，在砼結(jié)構(gòu)計算中，計算軸心受壓構(gòu)件（柱子、桁架的腹桿），

23、受彎構(gòu)件（板、梁）都是采用砼的軸心抗壓強度作為依據(jù)。 用棱柱體標準試件測定的軸心抗壓強比同截面的立方體抗壓強度小，當立方體抗壓強度在1050MPa時，軸心抗壓強約為立方體抗壓強度的0.700.80 倍，通常取軸心抗壓強為0.67倍立方體抗壓強度。（三）影響砼強度的因素 砼的破壞型式： 骨料和水泥石分界面上的破壞； 水泥石強度低，水泥石本身破壞； 骨料的破壞（可能性很?。╉艔姸热Q于：水泥石強度、水泥石與骨料表面的粘結(jié)強度 影響砼強度的因素： 水泥強度與水灰比 骨料種類及級配 養(yǎng)護條件與齡期施工因素 外加劑與摻合料等1、水泥強度與水灰比 水泥標號：水灰比一定時，水泥標號愈高，水泥石強度愈高，砼強

24、度也愈高 水灰比：水泥標號相同時，水灰比越小，水泥石強度愈高，與骨料粘結(jié)力愈大，砼強度就愈高砼強度f強 度 與 灰 水 比 的 關(guān) 系強 度 與 水 灰 比 的 關(guān) 系砼強度f灰 水 比 C/W機 械 振 搗人 工 搗 實完 全 密 實 的 砼不 完 全 密 實 的 砼水 灰 比 W/C 砼強度fcu的經(jīng)驗計算公式 fcu = A fce（C/W B） （51） fce = c fce,k A、B與材料品種和施工條件有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù) c 強度等級富裕系數(shù)：1.01.13砼抗壓強度經(jīng)驗公式的運用：1、已知水泥強度，估算某一強度砼的水灰比2、已知水泥強度和水灰比，估算配制出的砼可達到的強度。2、骨料

25、的種類及級配 碎石表面愈粗糙，骨料與水泥砂漿之間粘結(jié)力愈大，砼的強度愈高。 骨料的強度愈高，砼的強度愈高。 骨料粒形以三維長度相等或相近的球形或立方體形為好。 骨料級配愈好，填充愈密實，砼強度愈高。3、砼的養(yǎng)護條件與齡期 砼強度取決于水泥的水化狀況，受養(yǎng)護條件及齡期影響。 養(yǎng)護條件是混凝土成型后的養(yǎng)護溫度與濕度。 齡期是砼在正常養(yǎng)護條件下所經(jīng)歷的時間。382113411010080604020齡期/d抗壓強度/%28211475310 在干燥的環(huán)境中，砼強度的發(fā)展會隨水分的逐漸蒸發(fā)而減慢或停止。養(yǎng)護溫度高時，硬化速度較快，養(yǎng)護溫度低時，硬化比較緩慢，當溫度低至0以下時，砼停止硬化，且有冰凍破壞

26、的危險。 砼澆筑后，應(yīng)在12小時內(nèi)進行覆蓋草袋，塑料薄膜等； 使用硅酸鹽、普通水泥、礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，澆水養(yǎng)護時間應(yīng)不小于7d； 使用火山灰水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥或摻緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，澆水養(yǎng)護應(yīng)不小于14天。 干燥條件下，澆水養(yǎng)護不得少于21d；平均溫度低于5時，不得澆水養(yǎng)護，可涂刷保護膜，防止水分蒸發(fā)。 在正常養(yǎng)護條件下，砼的強度將隨齡期的增長而不斷發(fā)展。最初714d強度發(fā)展較快，28d可達到設(shè)計強度，強度發(fā)展可持續(xù)數(shù)十年之久。齡期7d28d3m6m1y2y45y20y強度0.60.7511.251.51.7522.253各齡期混凝土強度的增長值 根據(jù)經(jīng)驗，砼強度與

27、齡期的對數(shù)成正比： fn / f28 = lg n / lg 28 fn 砼 n d 齡期的抗壓強度，MPa f28 砼28d 齡期的抗壓強度，Mpa n 養(yǎng)護齡期，n 3d4、施工因素的影響 攪拌愈均勻，振搗愈密實，砼強度愈高，反之砼強度愈低，機械振搗比人工振搗更充分、均勻，砼強度更高。5、外加劑與摻合料 摻入早強劑可提高砼的早期強度； 摻入減水劑、硅粉可提高砼的各凝期的強度； 摻入粉煤灰、礦渣可使砼的早期強度降低，但后期強度提高。（二）砼的抗拉強度（ft） 砼的抗拉強度很低，一般約為抗壓強度的7%14%，且隨著砼強度的提高，拉、壓強度比值逐漸減小。拉應(yīng)力壓應(yīng)力+-24134FF 抗拉強度與

28、抗壓強度的關(guān)系：）25(23. 03/2cutff 受拉構(gòu)件不以混凝土來承受拉力，而是由內(nèi)部鋼筋承受拉力。 對抗裂性要求高的結(jié)構(gòu)（如預應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件、油庫、水池、水槽等），結(jié)構(gòu)設(shè)計時，抗拉強度是確定混凝土抗裂度的重要指標。（四）提高砼強度和促進砼強度發(fā)展的措施 1、采用高標號和快硬早強類水泥 2、采用低水灰比的干硬性砼 3、加強養(yǎng)護：蒸汽、蒸壓養(yǎng)護 4、采用機械攪拌和振搗 5、摻入砼外加劑、摻合料 水工1班 星期三 晚上7：309：30點 水工2班 星期一 上午9 11點 水工3班 星期三 下午24點 農(nóng)水班 星期五 下午24點從第10周開始，每周一次，共六次 水工4班 星期五 晚上7：3

29、09：30點 水工5班 星期二晚上7：309：30點 水工6班 星期一 下午46點從第10周開始，每周一次，共六次5.5 砼的耐久性 耐久性：抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持結(jié)構(gòu)的安全，正常使用的能力。 砼的耐久性包括：抗?jié)B性、抗凍性、抗沖磨性、抗侵蝕、抗碳化等。（一）砼的抗?jié)B性 1、定義 砼的抗?jié)B性是砼抵抗有壓介質(zhì)（水、油、溶液等）滲透作用的能力，它是決定砼耐久性的重要因素。 抗?jié)B性，抗凍性，抗侵蝕性；抗?jié)B性， 抗凍性，抗侵蝕性 2、抗?jié)B性的表示方法 抗?jié)B等級：按標準試驗方法標準試件所承受的最大水壓力來表示。 W2、W4、W6、W8、W10、W12 能抵抗0.

30、2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 MPa 的水壓力而不滲透。 滲透系數(shù)：越小，抗?jié)B性越強。 3、影響砼抗?jié)B性的主要因素 砼抗?jié)B性主要與孔隙率（開口孔隙率）有關(guān)的因素有關(guān)： （1）水泥品種 （2）水灰比 （3）骨料級配和粒徑 （4）砂率 （5）養(yǎng)護條件與齡期 （6）外加劑與混合材料4、提高砼抗?jié)B性的主要措施（1）選擇合理的水泥品種（2）采用較小的水灰比（3）選擇適宜的骨料粒徑，級配良好且干凈的骨料（4） 摻入適量的減水劑、引氣劑、防水劑和粉煤灰等混合材料（5）適當增加砂率（6）加強養(yǎng)護 （二）砼的抗凍性 1、定義 抗凍性是砼在水飽和狀態(tài)下能經(jīng)受多次凍融作用而不破壞，同時不嚴重降低強度的

31、性能。 2、表示方法 抗凍等級是以28天齡期砼標準試件，在水飽和狀態(tài)下所能承受的凍融循環(huán)次數(shù)N來確定。要求其強度降低不超過25%，質(zhì)量損失不超過5%。 F50、F100、F150、F200、F300、F400 3、砼抗凍等級的選用 根據(jù)工程所處環(huán)境，年凍融循環(huán)次數(shù)按有關(guān)規(guī)范選用。 抗凍性好的砼，抗溫度變化，抗干濕變化、抗風化等性能也好，因此溫和地區(qū)的水工建筑、民用建筑也應(yīng)提出抗?jié)B要求。 4、影響抗凍性的因素： （1）水泥品種、標號 （2）水灰比 （3）外加劑、摻合料 （4）骨料品質(zhì)（三）砼的抗磨及抗氣蝕性1、有抗磨性要求的砼，強度等級不應(yīng)低于C30，2、有抗氣蝕性要求的應(yīng)采用C50以上的細石砼

32、，并在砼中摻入硅粉及高效減水劑，嚴格控制施工質(zhì)量，保證砼密實、均勻、表面平整。 （四）砼的抗侵蝕性 主要取決于水泥的抗蝕性 （五）砼的堿骨料反應(yīng) 水泥中的堿類與骨料發(fā)生化學反應(yīng)，使砼發(fā)生不均勻膨脹，造成裂縫，強度模量下降等不良現(xiàn)象 ，這類堿與骨料發(fā)生的反應(yīng)統(tǒng)稱堿骨料反應(yīng)。發(fā)生堿骨料反應(yīng)的必要條件： 骨料中含有一定量的活性成分（活性氧化硅 ） 混凝土中含堿量（K2O及Na2O）較高 砼中有水分防止堿骨料反應(yīng)措施： 選擇非活性骨料； 選用低堿水泥，控制砼總含堿量； 在砼中摻入活性摻合料，抑制堿骨料反應(yīng)； 在砼中摻入引氣劑 防止外界水分滲入砼內(nèi)部（六）砼的碳化（中性化） 1、定義 水泥石中的Ca(O

33、H)2與空氣中的CO2，在有水分存在的條件下，發(fā)生反應(yīng)生成CaCO3，并使砼中Ca(OH)2濃度下降，稱為砼的碳化。 2、碳化對砼的不利影響 （1）碳化引起砼收縮，使砼表層產(chǎn)生微細裂縫，嚴重影響砼結(jié)構(gòu)的使用壽命。 （2）碳化發(fā)展到鋼筋層時，使鋼筋表層的鈍化膜遭到破壞，發(fā)生生銹，最終導致鋼筋砼結(jié)構(gòu)的破壞。 4、影響碳化速度的主要因素： （1）環(huán)境中的CO2濃度 （2）水泥品種 （3）水灰比 （4）環(huán)境濕度5、減少碳化作用不利影響的措施（1）采用適當?shù)谋Ｗo層（2）合理選擇水泥品種（3）采用水灰比小，單位水泥用量較大的砼配合比（4）使用減水劑，改善砼的和易性，提高砼的密實度（5）加強施工質(zhì)量控制（七

34、）提高砼耐久性的主要措施1、合理選擇水泥品種2、選用質(zhì)量良好，合格的砂石骨料3、嚴格控制水灰比，提高砼密實性 4、摻入減水劑及引氣劑，改善砼內(nèi)孔隙結(jié)構(gòu)5、改善施工操作，保證質(zhì)量5.6 砼的質(zhì)量控制 砼質(zhì)量是影響混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的一個重要因素，為保證結(jié)構(gòu)的可靠性，必須在施工過程的各個工序?qū)υ牧?，砼拌合物及硬化后的砼進行必要的質(zhì)量控制。 砼的質(zhì)量用抗壓強度作為評定指標。 一、混凝土質(zhì)量波動的原因： 1、原材料質(zhì)量 材料中水泥是影響混凝土強度最重要的因素，如水泥品種、標號的改變、水泥的實際強度，儲存水泥條件及存放時間的長短等均會引起混凝土質(zhì)量的波動。 骨料的產(chǎn)地、骨料級配、骨料質(zhì)量與顆粒形狀均會對

35、混凝土強度產(chǎn)生影響，因此重要的是盡量應(yīng)用同一產(chǎn)地，同一品種、規(guī)格和級配的骨料，同時注意骨料的堆放應(yīng)減少級配的變化。 外加劑的品種、性能、摻量、摻加方式以及外加劑質(zhì)量的波動均會對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響。 2、配料誤差 3、施工工藝(拌和、運輸、澆筑、搗實、溫度與養(yǎng)護) 4、試驗誤差5.6.1 砼強度概率的正態(tài)分布dfefffPffff22122)( 2121)(概率值222)( 21)(ffef概率密度函數(shù) /）（fftdtettt2221)(令變量標準正態(tài)分布2 221)(tet)(1)(11ttP（523）（524）正態(tài)分布曲線f1f2ff（f）（t）t1P（f1ff2）P（t）（t）t標準正態(tài)

36、分布曲線5.6.2 砼強度的統(tǒng)計參數(shù)及 質(zhì)量均勻性 （1）平均值 （可代表總體平均值 ）NiiNfNf11（525） （2）均方差（可代表總體標準差 ） （3）離差系數(shù)CV 21)(11NiNiNffNSffSCNNv 和 Cv是確定強度分布特性的重要參數(shù)：（ 1 ），Cv愈大，強度分布曲線愈矮而寬，質(zhì)量愈不均勻。（2），Cv愈小，強度分布曲線峰值越高越集中，質(zhì)量愈均勻。 按和試件強度不低于強度等級的百分數(shù)，將砼質(zhì)量分為三級。5.6.3 砼強度保證率1、定義 砼強度總體中，等于及大于設(shè)計強度值（fcu,k）出現(xiàn)的概率P（%）稱為強度保證率。 2、砼強度保證率的計算 （1）概率度 （2）砼強度的

37、保證率NvNkcuNNkcuNkcufCffSfffft,)(1)(ttP（528）5.6.4 砼配制強度（fh） 配制強度等級大于設(shè)計強度等級，使砼具有要求的強度保證率 。 0,0,1vkcukcuhtCftff（一）工民建施工配制強度 砼強度標準值fcu,k為具有95%的保證率的立方體抗壓強度值，此時概率度t = 1.645，則砼配制強度為 0,0,645. 1kcucuff（二）水工砼的施工配制強度 大壩砼強度保證率P不小于80%，概率度 t = 0.84；水工鋼筋砼強度的保證率為95%，概率度1.645。0,1vkcuhtCff5.6.5 砼施工質(zhì)量管理圖 為了便于及時掌握并分析砼質(zhì)量

38、的波動情況，常將質(zhì)量檢驗得到的各項指標：水泥標號、砼坍落度、水灰比和強度等，繪成質(zhì)量控制圖。（1）以實驗測量的強度值為縱坐標，實驗組次為橫坐標。（2）以立方體抗壓強度的平均值 為中心線 （3）以 為上下警戒線 （4）以 為上下控制線 f2f3f5.6.6 砼強度的檢驗評定 砼強度評定分為統(tǒng)計方法及非統(tǒng)計方法兩種。統(tǒng)計方法適用商品砼廠，預制砼構(gòu)件廠和采用現(xiàn)場集中攪拌砼的施工單位；非統(tǒng)計方法適用零星生產(chǎn)的預制構(gòu)件廠或現(xiàn)場攪拌的批量不大的砼。 （一）統(tǒng)計方法評定 1、標準差已知方案miifm1059. 00,7 . 0kcuNff0,min7 . 0kcufffmin0.85fcu,k （C20）f

39、min0.90fcu,k （ C20）（532）（533）（534）（535） 2、標準差未知方案 1、 1合格判定系數(shù) SN計算小于0.06fcu,k時，取SN=0.06fcu,k kcuNNfSf,19 . 0kcucuff,2min,（二）非統(tǒng)計方法評定kcukcuNffff,min,95. 015. 1（538）（539）（三）砼強度的合格性判定 1、砼強度應(yīng)分批進行檢驗評定，當檢驗結(jié)果能滿足以上評定公式的規(guī)定時，則該砼判為合格，否則為不合格；不合格的砼制成的構(gòu)件應(yīng)進行鑒定，對不合格的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，必須及時處理。 2、當對砼試件強度的代表性有懷疑時，可采用從結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中鉆取試樣的方法或采

40、用非破損檢驗方法，按有關(guān)標準的規(guī)定對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中砼的強度進行推定。5.7 砼的配合比的設(shè)計5.7.1 普通砼的配合比設(shè)計 砼配合比是指砼中水泥、砂、石子和水四種主要材料數(shù)量之間的比例關(guān)系。 常用兩種表示方法 1、每m3砼中各材料的質(zhì)量 2、以水泥質(zhì)量為1，各材料的質(zhì)量比（一）砼配合比設(shè)計的基本要求（1）達到砼結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度等級；（2）滿足砼施工所要求的和易性；（3）滿足工程所處環(huán)境對砼耐久性的要求；（4）符合經(jīng)濟原則，節(jié)約水泥，降低成本。（ 二）砼配合比設(shè)計參數(shù) 水灰比、砂率、單位用水量是砼配合比設(shè)計中的三要素。1、水灰比 （1）滿足強度和耐久性要求。 （2） 由經(jīng)驗公式確定 fcu = A

41、fce（C/W B） （ 3）滿足抗?jié)B(表5-4)和抗凍(表5- 5)要求， （4）施工規(guī)范規(guī)定的最大水灰比2、單位用水量 先參照表 511 初步估計單位用水量，再根據(jù)工程要求的坍落度，做試驗確定。3、砂率 1）先由表512初步估計，然后進行砼拌合物和易性試驗確定。 2）砂率近似公式估算GssPPKPKGSSS（三）砼配合比設(shè)計的資料準備1、了解工程設(shè)計要求的砼強度等級，以便確定砼配制強度；2、了解工程所處環(huán)境對砼耐久性的要求，主要是抗?jié)B、抗凍性要求，以便確定所配制砼的最大水灰比和最小水泥用量；3、了解結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸及鋼筋配置情況，以便確定砼骨料的最大粒徑，拌合物的坍落度；4、了解砼施工方法

42、及管理水平，選擇砼質(zhì)量控制的標準差，計算配制強度；5、掌握原材料的性能。（四）砼配合比設(shè)計的步驟 1、初步配合比的計算 2、試拌調(diào)整，確定基準配合比 3、實驗室配合比確定 4、施工配料單的計算1、初步配合比的計算（1）配制強度的確定 工民建： 大壩： 水工鋼筋砼： okcuhff645. 1,vokcuhCff84. 01,vokcuhCff645. 11,（2）初步確定水灰比 fcu = A fce（C/W B）（3）初步估計單位用水量 根據(jù)砼拌合物坍落度的要求，參照表511初步確定單位用水量 。 （4）選取合理砂率 參照表512或近似公式512初步確定含的砂率。（5）計算砼的單位水泥用量

43、根據(jù)已選定的單位用水量、水灰比，計算單位水泥用量 水泥用量還應(yīng)大于規(guī)范規(guī)定的最小水泥用量。CWWC/（6）計算砂、石子用量 假定容重法 假定新澆好砼的單位體積的質(zhì)量為 c，則有 W + C + S + G = c c 參照表513估計 絕對體積法 假定砼拌合物的體積等于各組成材料絕對體積和砼拌合物中所含空氣的體積總和。100010GSCWGSCW空氣含量，參照表513確定2、基準配合比設(shè)計 根據(jù)拌和時各材料的實際用量（C、W、S、G）和實測的該拌合物的表觀密度，按下式計算該混凝土的基準配合比：令 GSWCKCC KCWKWSKSGKG 3 檢驗強度及耐久性，確定實驗室砼配合比 以基準配合比為基

44、礎(chǔ)，澆制幾種配合比的試件，進行強度、抗?jié)B、抗凍等試驗，確定實驗室砼配合比 。4、施工配料單的計算 骨料含水率變化時施工料單計算實測工地砂及石子的含水率分別為a%及b%，則砼施工配料為：%)%1()%1(0000babaGSWWGGSSCC 【例5-1】 某房屋為鋼筋混凝土框架工程，混凝土不受風雪等作用，設(shè)計混凝土強度等級C30，施工要求坍落度為3050mm，施工單位無強度歷史統(tǒng)計資料，試設(shè)計該混凝土配合比。 1. 基本資料基本資料（1）設(shè)計要求：混凝土強度等級為C30，強度保證率為95%，施工單位無強度歷史統(tǒng)計資料，根據(jù)表取=5.0MPa；混凝土拌和物坍落度為3050mm。 （2）所用原材料：

45、 1）水泥。根據(jù)該工程情況，選用強度等級42.5MPa的普通水泥。水泥實測強度49.3MPa，實測密度c3150kg/m3。 2）粗骨料。石灰?guī)r碎石，DM40mm，取540mm連續(xù)級配，實測表觀密度2700kg/m3，松散堆積密度1550kg/m3。 3）細骨料。河砂，細度模數(shù)為2.70，屬中砂，級配合格，實測表觀密度2650kg/m3，松散堆積密度1520kg/m3。 粗細骨料的品質(zhì)均符合規(guī)范的要求，含水狀態(tài)以干燥狀態(tài)為基準。2初步配合比計算初步配合比計算 （1）混凝土施工配制強度計算 由配制強度公式有： 30.01.6455.038.2MPa0,645. 1kccpccff （2）初步確定

46、水灰比（W/C）： 由強度公式有 0.57cepccceABffAfCW,3 .4907. 046. 02 .383 .4946. 0 （3）初步估計單位用水量（W）： 根據(jù)已知的坍落度值3050mm，碎石最大粒徑為40mm，查表可得： W=175（kg/m3） （3）初步估計砂率S/（S+G）： 根據(jù)碎石最大粒徑DM=40mm，水灰比0.57，查表5-13有 =35%GSS （5）計算粗、細骨料用量： 由于本例題中已知各材料的密度值，所以按絕對體積法計算為方便。 本題未使用引氣劑，可取1.0，則有101. 0GSCWGSCW101. 02700265031502781000175GS35.

47、0GSS解上式得：S=683kg/m3；G=1267kg/m3。 初步配合比為： C=307kg/m3、 W=175kg/m3、 S=683kg/m3、 G=1267kg/m3 3試拌調(diào)整，確定基準配合比試拌調(diào)整，確定基準配合比 按初步配合比，稱取拌制0.02 m3混凝土所需的各項材料：C=6.14kg、S=13.66kg、G=25.34kg、W=3.50kg。 拌制混凝土，測得的坍落度為20mm，需增加水泥漿4%（即水泥0.24kg、水0.14kg）。重新拌和混凝土，測得坍落度為45mm，粘聚性及保水性良好，和易性滿足要求。初步配合比：C=307kg/m3、 W=175kg/m3、 S=68

48、3kg/m3、 G=1267kg/m3 該混凝土各種材料實際用量為：6.38kg、=13.66kg、25.34kg、3.64kg。 實測混凝土拌和物表觀密度2430kg/m3，計算得K=49.5716，可算得基準配合比為： C316kg/m3、S677kg/m3、G=1256kg/m3、W=180kg/m3。 即 C：S：G：W1：2.14：3.97：0.57。CSGW4檢驗強度確定實驗室配合比檢驗強度確定實驗室配合比 以基準配合比為基礎(chǔ)，分別拌制不同水灰比的三種混凝土，測定其表觀密度及28d強度，按作圖法求得W/C=0.59。 實測混凝土表觀密度=2430kg/m3，可算得，該混凝土的各項材

49、料用量為：C=305kg/m3、S=681kg/m3、G=1264kg/m3、W=180kg/m3。 配合比為： C：S：G：W1：2.23：4.14：0.59。 5.7.2 摻減水劑砼的配合比設(shè)計 1、以提高砼拌和物的流動性為主要目的時，適當調(diào)整砂率，使粘聚性、保水性合格，保持砂石總量不變，其余材料與基準配合比相同。經(jīng)試拌和調(diào)整，確定出設(shè)計配合比。 2、以節(jié)約水泥為主要目的時，保持流動性和水灰比不變。%)1 (aWW）（CWWC/WCGSCPSGSS)(%bC 減水劑用量)1 ()(PSGSG 3、以提高砼強度及耐久性為主要目的時，流動性和水泥用量不變，降低水灰比和砂率。%)1 ()()(%

50、)1 (bCSGSGSGSSWCGSaWWCCPPC 減水劑用量5.8 砼外加劑 外加劑是指在砼拌和過程中摻入，用以改善砼性能的物質(zhì)，摻入量一般不超過水泥質(zhì)量的5%。 外加劑對砼性能的良好改善，它在工程中應(yīng)用的比例越來越大，外加劑已逐漸成為混凝土中必不可少的第五種成分。砼外加劑按其主要功能分為四類：1、改善拌合物流動性能（減水劑）2、調(diào)節(jié)凝結(jié)硬化性能（緩凝劑、早強劑、速凝劑 ）3、改善耐久性（防水劑）4、改善其他性能（膨脹劑）按其化學屬性分兩類：1、無機化合物外加劑2、有機化合物外加劑3、復合型外加劑5.8.1 表面活性劑 表面活性劑是指將其配成溶液后，能吸附在液一氣，液固界面上，并顯著降低其

51、界面張力的物質(zhì)。 砼摻入表面活性劑后，水泥的水化反應(yīng)沒有改變，沒有生成新的水化產(chǎn)物。 作用： （1）對水泥顆粒起分散作用； （2）對水泥漿溶膠可起穩(wěn)定作用 （3）對砼起引氣作用 （4）對水泥凝結(jié)硬化起調(diào)凝作用 種類：（1）離子型表面活性劑 陰離子型、陽離子型、兩性離子型（2）非離子型表面活性劑5.8.2 減水劑 減水劑指在砼坍落度基本相同的條件下，能減少拌和用水量的外加劑 。 按功能分有普通減水劑 、高效減水劑 、早強減水劑 、引氣減水劑等 。（一）減水劑的作用機理及使用效果 減水劑能夠破壞水泥顆粒的絮凝結(jié)構(gòu)，起到分散水泥顆粒的作用，從而釋放絮凝結(jié)構(gòu)中的自由水，增大混凝土拌合物的流動性。 雖然

52、，減水劑的種類不同，其對水泥顆粒的分散作用機理也不盡相同，但是，概括起來，減水劑分散減水機理基本上包括以下3個方面。 水化膜潤滑作用 水泥顆粒溶化劑水膜水泥顆粒減水劑電性斥力 靜電斥力作用 水泥顆粒溶化劑水膜水泥顆粒減水劑電性斥力 （3）起泡作用 摻減水劑時在機械攪拌作用下使?jié){體內(nèi)引入部分氣泡，這些微細氣泡象滾珠一樣，也有利于水泥漿的流動，增加了新拌混凝土的流動性。使用效果：1、配合比不變，可增加流動性，而不降低砼強度；2、流動性和水灰比不變，可減少用水量和水泥用量，節(jié)約水泥；3、流動性和水泥用量不變，可減少用水量，降低水灰比，提高砼強度和耐久性。 評定減水劑減水效果的指標是采用減水率。 減水

53、率是在砂石骨料不變的條件下，保持砼流動性及水泥用量不變，摻外加劑的砼用水量較不摻外加劑的基準砼用水量減少的百分率。（二）常用的減水劑 (1)木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑 根據(jù)其所帶陽離子的不同,有木質(zhì)素磺酸鈣(木鈣)、木質(zhì)素磺酸鈉（木鈉）、木質(zhì)素磺酸鎂（木鎂）等。其中木鈣減水劑使用較多。 木鈣減水劑是由生產(chǎn)紙漿或纖維漿的廢液，經(jīng)生物發(fā)酵提取酒精后的殘渣，再用石灰乳中和、過濾、噴霧干燥而制得的棕黃色粉末。 木鈣減水劑的摻量，一般為水泥質(zhì)量的0.2%0.3%。 當保持水泥用量和混凝土坍落度不變時，其減水率為10%15%，混凝土28d抗壓強度提高10%20%； 若保持混凝土的抗壓強度和坍落度不變，則可節(jié)省水

54、泥用量10%左右； 若保持混凝土的配合比不變，則可提高混凝土坍落度80100mm。 （2）多環(huán)芳香族磺酸鹽系減水劑 主要成分為萘或萘的同系物的磺酸鹽與甲醛的縮和物，又稱萘系減水劑。 萘系減水劑的減水、增強效果顯著，屬高效減水劑。 （3）水溶性樹脂系減水劑 以水溶性樹脂為主要原料，如三聚氰胺樹脂等。屬于高效減水劑，適用于早強、高強、及流態(tài)混凝土等。（三）減水劑的使用方法 1、先摻法 2、同摻法 3、滯水法 4、后摻法 (1) 先摻法 先摻法主要指將減水劑干粉與水泥混合，然后加入骨料與水一起拌合。 該方法省去了減水劑的溶解和儲存、冬季施工時的防凍等工序和設(shè)施，使用方便，而且減水劑可在水泥生產(chǎn)中混入

55、，有利于減水劑的推廣和使用。 (2) 同摻法 減水劑預先溶解配制成一定濃度的溶液，然后在混凝土攪拌時同水一起摻入。 當減水劑濃溶液與水分別同時加入拌合物中使用時，應(yīng)適當延長攪拌時間。緩凝劑、緩凝減水劑及緩凝高效減水劑一般摻量較小，為膠凝材料質(zhì)量的千分之幾，摻入此類減水劑時以配成溶液為好，以易于控制摻量的準確性，同時溶液中所含的水分須從拌合水中扣除。 (3) 滯水法 滯水法，即在攪拌過程中減水劑滯后于水23分鐘加入。當以溶液加入時稱為溶液滯水法，當以干粉加入時稱為干粉滯水法。滯水法能顯著地提高減水劑的塑化作用效果，提高減水劑對水泥的適應(yīng)性，但與先摻法及同摻法相比，攪拌時間較長。 (4)后摻法 即

56、減水劑是在混凝土攪拌好后經(jīng)過一定的時間，才將減水劑一次或分多次加入到具有一定含水量的混凝土拌合物中，再經(jīng)二次或多次攪拌。 后摻法不僅可克服拌合物在運輸途中的分層離析和坍落度損失，且減水劑的塑化作用效果及對水泥的適應(yīng)性也較高。5.8.3 緩凝劑 緩凝劑能延長砼凝結(jié)時間，又不顯著影響砼后期強度。 適用：高溫季節(jié)混凝土、大體積混凝土、泵送混凝土施工以及遠距離運輸?shù)纳唐坊炷痢?不適用：日最低氣溫5以下施工的混凝土，以及有早強要求的混凝土。 作用機理： 1、有機類緩凝劑： 對水泥顆粒以及水化產(chǎn)物新相表面具有較強的活性作用，吸附于固體顆粒表面，延緩了水泥的水化和漿體結(jié)構(gòu)的形成。2、無機類緩凝劑 在水泥顆

57、粒表面形成一層難溶的薄膜，對水泥顆粒的水化起屏障作用，阻礙了水泥的正常水化。 （1）糖蜜緩凝劑 由制糖下腳料經(jīng)石灰處理而成，其主要成分為已糖鈣、蔗糖鈣等。一般摻量為水泥質(zhì)量的0.1%0.3%（粉劑）， 0.2%0.5%（水劑），混凝土的凝結(jié)時間可延長24小時。 常用緩凝劑 （2）羥基羧酸及其鹽類緩凝劑 一般摻量為水泥質(zhì)量的0.03%0.1%，混凝土的凝結(jié)時間可延長410小時。增加混凝土的泌水率，通常與引氣劑一起使用。 （3）木質(zhì)素磺酸鹽類緩凝劑 一般摻量為水泥質(zhì)量的0.2%0.3%，混凝土凝結(jié)時間可延長23小時。5.8.4 引氣劑 在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡。引

58、氣劑對混凝土性能的影響 （1）改善混凝土拌合物的和易性 （2）提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性 （3）降低混凝土強度5.8.5 早強劑 能提高砼早期強度，并對后期強度無顯著影響的外加劑稱為早強劑。 早強劑可加速水化和硬化，縮短養(yǎng)護周期，提前拆模，加快施工進度。 適用于冬季施工或緊急搶修工程，以及要求加快砼強度發(fā)展的情況。常用早強劑 （1）氯鹽類早強劑 主要有氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀、氯化鐵等。其中氯化鈣早強效果好而成本低，應(yīng)用最廣。摻量為水泥質(zhì)量的0.5%1%，能使混凝土3d強度提高50%100%， 7d強度提高20%40%。 （2）硫酸鹽類早強劑 主要有硫酸鈉，硫代硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁等。其中硫酸

59、鈉應(yīng)用較多。一般摻量為水泥質(zhì)量的0.5%2%，可使混凝土強度達到設(shè)計標準70%的時間縮短一半左右。 （3）有機胺類早強劑 主要有三乙醇胺，三異丙醇胺、二乙醇胺等。其中早強效果以三乙醇胺為最佳。摻量為水泥質(zhì)量的0.02%0.05%，能使混凝土早期強度提高50%左右。早強劑的作用機理 （1）氯鹽類 氯鹽的摻入能增加水泥礦物的溶解度，加速水泥礦物的水化速度。但氯鹽易鋼筋銹蝕，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，不宜摻用。 （2）硫酸鹽類 以硫酸鈉為例，硫酸鈉摻入后能發(fā)生發(fā)下反應(yīng)：Na2SO4+Ca(OH)2+2H2O CaSO4.2H2O+2NaOH 所生成的硫酸鈣具有高度分散性，且分布均勻，極易與C3A 反應(yīng)，迅

60、速形成水化硫鋁酸鈣晶體。同時上述反應(yīng)的發(fā)生也能加快C3S的水化。這就大大加快了混凝土的硬化速度 。 （3）有機胺類 以三乙醇胺為例，三乙醇胺是一種較好的絡(luò)合劑，在水泥水化的堿性溶液中能與鐵離子和鋁離子形成比較穩(wěn)定的絡(luò)離子，這種絡(luò)離子與水泥的水化物作用生成溶解度很小的絡(luò)鹽，因此三乙醇胺對水泥水化有較好的催化作用。5.8.6 速凝劑 速凝劑能使砼迅速凝結(jié)硬化。 機理：1、消除石膏的緩凝作用； 2、能迅速生成鋁酸鈣類的化合物，使水泥漿速凝。 適用于噴射砼和砂漿以及搶修堵漏工程。5.8.7 防凍劑 防凍劑能使砼在一定負溫下正常水化硬化，并在規(guī)定時間內(nèi)達到足夠防凍強度。 防凍劑一般由減水劑、引氣劑、早強