外加劑的分類課件

1、第五章 混凝土主要授課內(nèi)容：第五章 混凝土主要授課內(nèi)容普通混凝土的組成材料混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)混凝土外加劑 普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)輕混凝土 2006年2月西安第一節(jié) 概述 一、混凝土的分類 混凝土指用膠凝材料將粗細(xì)骨料膠結(jié)成整體的復(fù)合固體材料的總稱。 1 按表觀密度分類 2 按膠凝材料的品種分類 3 按使用功能和特性分類 第五章 混凝土第一節(jié) 概述2006年2月西安第五章 混凝土第一節(jié) 概述混凝土按表觀密度分類按凝結(jié)材料分類按使用功能分類1、重混凝土 2、普通混凝土3、輕混凝土1、道路混凝土2、水工混凝土 3、防輻射混凝土1、水泥混凝土2、石膏混凝土3、瀝青混凝土200

2、6年2月西安1 按表觀密度分類 (1) 重混凝土 表觀密度大于2600kg/m3的混凝土。常由重晶石和鐵礦石配制而成。 (2) 普通混凝土 表觀密度為19502500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品種。 (3) 輕混凝土 表觀密度小于1950kg/m3的混凝土。包括輕骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。第五章 混凝土第一節(jié) 概述返回2006年2月西安2 按膠凝材料的品種分類 通常根據(jù)主要膠凝材料的品種，并以其名稱命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸鹽混凝土、瀝青混凝土、聚合物混凝土等等。有時(shí)也以加入的特種改性材料命名，如水泥混凝

3、土中摻入鋼纖維時(shí)，稱為鋼纖維混凝土；水泥混凝土中摻大量粉煤灰時(shí)則稱為粉煤灰混凝土等等。第五章 混凝土第一節(jié) 概述返回2006年2月西安3 按使用功能和特性分類 按使用部位、功能和特性通?？煞譃椋航Y(jié)構(gòu)混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土、防輻射混凝土、補(bǔ)償收縮混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密實(shí)混凝土、纖維混凝土、聚合物混凝土、高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土等等。第五章 混凝土第一節(jié) 概述返回2006年2月西安二、普通混凝土 第五章 混凝土第一節(jié) 概述 表觀密度為19502500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土?；炷另牌胀ɑ炷恋慕M

4、成材料上海市工商銀行2006年2月西安 1 普通混凝土的主要優(yōu)點(diǎn) （1） 原材料來源豐富 混凝土中約70%以上的材料是砂石料，屬地方性材料，可就地取材，避免遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，因而價(jià)格低廉。 （2） 施工方便 混凝土拌合物具有良好的流動(dòng)性和可塑性，可根據(jù)工程需要澆筑成各種形狀尺寸的構(gòu)件及構(gòu)筑物。既可現(xiàn)場澆筑成型，也可預(yù)制等。 （3） 性能可根據(jù)需要設(shè)計(jì)調(diào)整 通過調(diào)整各組成材料的品種和數(shù)量，特別是摻入不同外加劑和摻合料，可獲得不同施工和易性、強(qiáng)度、耐久性或具有特殊性能的混凝土，滿足工程上的不同要求。第五章 混凝土第一節(jié) 概述2006年2月西安 （4）抗壓強(qiáng)度高 混凝土的抗壓強(qiáng)度一般在7.560MPa之間

5、。當(dāng)摻入高效減水劑和摻合料時(shí)，強(qiáng)度可達(dá)100MPa以上。而且，混凝土與鋼筋具有良好的匹配性，澆筑成鋼筋混凝土后，可以有效地改善抗拉強(qiáng)度低的缺陷，使混凝土能夠應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)部位。 （5）耐久性好 原材料選擇正確、配比合理、施工養(yǎng)護(hù)良好的混凝土具有優(yōu)異的抗?jié)B性、抗凍性和耐腐蝕性能，且對鋼筋有保護(hù)作用，可保持混凝土結(jié)構(gòu)長期使用性能穩(wěn)定。第五章 混凝土第一節(jié) 概述2006年2月西安 2 普通混凝土存在的主要缺點(diǎn) （1） 自重大 1m3混凝土重2400kg，故結(jié)構(gòu)物自重較大，導(dǎo)致地基處理費(fèi)用增加。 （2） 抗拉強(qiáng)度低，抗裂性差 混凝土的抗拉強(qiáng)度一般只有抗壓強(qiáng)度的1/101/20，易開裂。 （3） 收縮變

6、形大 水泥水化凝結(jié)硬化引起的自身收縮和干燥收縮達(dá)500106m/m以上，易產(chǎn)生混凝土收縮裂縫。第五章 混凝土第一節(jié) 概述2006年2月西安3 普通混凝土的基本要求（1） 滿足便于攪拌、運(yùn)輸和澆搗密實(shí)的施工和易性。（2） 滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級。（3） 滿足工程所處環(huán)境條件所必需的耐久性。（4） 滿足上述三項(xiàng)要求的前提下，最大限度地降低水泥用量，節(jié)約成本，即經(jīng)濟(jì)合理性。第五章 混凝土第一節(jié) 概述2006年2月西安第二節(jié) 普通混凝土的組成材料 第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料水砂水泥石子三峽大壩混凝土工程2006年2月西安一、水泥 1 水泥品種的選擇 水泥品種的選擇主要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、

7、工程所處環(huán)境及施工條件確定。如高溫車間結(jié)構(gòu)混凝土有耐熱要求，一般宜選用耐熱性好的礦渣水泥等等。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料2006年2月西安 2 水泥強(qiáng)度等級的選擇 水泥強(qiáng)度等級的選擇原則為：混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級越高，則水泥強(qiáng)度等級也宜越高；設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級低，則水泥強(qiáng)度等級也相應(yīng)低。 例如：C40以下混凝土，一般選用強(qiáng)度等級32.5級；C45C60混凝土一般選用42.5級，在采用高效減水劑等條件下也可選用32.5級；大于C60的高強(qiáng)混凝土，一般宜選用42.5級或更高強(qiáng)度等級的水泥；對于C15以下的混凝土，則宜選擇強(qiáng)度等級為32.5級的水泥，并外摻粉煤灰等混合材料，滿足工程上的要求。第

8、五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料2006年2月西安二、細(xì)骨料 公稱粒徑在0.155.0mm之間的骨料稱為細(xì)骨料，亦即砂。 常用的細(xì)骨料有河砂、海砂、山砂和機(jī)制砂（有時(shí)也稱為人工砂、加工砂）等。通常根據(jù)技術(shù)要求分為類、類和類。類用于強(qiáng)度等級大于C60的混凝土；類用于C30C60的混凝土；類用于小于C30的混凝土。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料2006年2月西安 海砂可用于配制素混凝土，但不能直接用于配制鋼筋混凝土，主要是氯離子含量高，容易導(dǎo)致鋼筋銹蝕，如要使用，必須經(jīng)過淡水沖洗，使有害成份含量減少到要求以下。 山砂可以直接用于一般工程混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)用于重要結(jié)構(gòu)物時(shí)，必須通過堅(jiān)

9、固性試驗(yàn)和堿活性試驗(yàn)。 機(jī)制砂是指將卵石或巖石用機(jī)械破碎的方法，通過沖洗、過篩制成。通常是在加工碎卵石或碎石時(shí)，將小于10mm的部分進(jìn)一步加工而成。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料2006年2月西安 細(xì)骨料的主要質(zhì)量指標(biāo)有： 1. 有害雜質(zhì)含量 2. 顆粒形狀及表面特征 3. 堅(jiān)固性 4. 粗細(xì)程度與顆粒級配 5. 砂的含水狀態(tài)第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料2006年2月西安 1. 有害雜質(zhì)含量 細(xì)骨料中的有害雜質(zhì)主要包括兩方面： （1）粘土和云母 粘土和云母粘附于砂表面或夾雜其中，嚴(yán)重降低水泥與砂的粘結(jié)強(qiáng)度，從而降低混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性和抗凍性，增大混凝土的收縮。 （2

10、）有機(jī)質(zhì)、硫化物及硫酸鹽 有機(jī)質(zhì)、硫化物及硫酸鹽對水泥有腐蝕作用，從而影響混凝土的性能，必須加以限制。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料返回2006年2月西安 2. 顆粒形狀及表面特征 河砂和海砂經(jīng)水流沖刷，顆粒多為近似球狀，且表面少棱角、較光滑，配制的混凝土流動(dòng)性往往比山砂或機(jī)制砂好，但與水泥的粘結(jié)性能相對較差；山砂和機(jī)制砂表面較粗糙，多棱角，故混凝土拌合物流動(dòng)性相對較差，但與水泥的粘結(jié)性能較好。 水灰比相同時(shí)，山砂或機(jī)制砂配制的混凝土強(qiáng)度略高；而流動(dòng)性相同時(shí)，因山砂和機(jī)制砂用水量較大，故混凝土強(qiáng)度相近。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料返回2006年2月西安 3. 堅(jiān)固性

11、砂是由天然巖石經(jīng)自然風(fēng)化作用而成，機(jī)制砂也會含大量風(fēng)化巖體，在凍融或干濕循環(huán)作用下有可能繼續(xù)風(fēng)化，因此對某些重要工程或特殊環(huán)境下工作的混凝土用砂，應(yīng)做堅(jiān)固性檢驗(yàn)。堅(jiān)固性根據(jù)GB/T14684規(guī)定，采用硫酸鈉溶液浸泡烘干浸泡循環(huán)試驗(yàn)法檢驗(yàn)，測定5個(gè)循環(huán)后的重量損失率。指標(biāo)應(yīng)符合表5-2-2的要求。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料表5-2-2 砂的堅(jiān)固性指標(biāo)項(xiàng) 目類類類循環(huán)后質(zhì)量損失（%）8810返回2006年2月西安第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料 4. 粗細(xì)程度與顆粒級配 （1）粗細(xì)程度 砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂?；旌象w平均粒徑大小,通常用細(xì)度模數(shù)（Mx）表示。 Mx并

12、不等于平均粒徑，但能較準(zhǔn)確反映砂的粗細(xì)程度。Mx越大，表示砂越粗，單位重量總表面積（或比表面積）越?。?Mx越小，則砂比表面積越大。 Mx根據(jù)下式計(jì)算（精確至0.01）：2006年2月西安表5-2-3 累計(jì)篩余與分計(jì)篩余計(jì)算關(guān)系篩孔尺寸（mm）篩余量（g）分計(jì)篩余（%）累計(jì)篩余（%）4.75m12.36m21.18m30.600m40.300m50.150m6底盤m低第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料 Mx3.7 特粗砂； Mx =3.13.7 粗砂； Mx =3.02.3 中砂； Mx =2.21.6 細(xì)砂； Mx =1.50.7 特細(xì)砂。2006年2月西安 （2） 粒徑級配 砂的顆

13、粒級配是指不同粒徑的砂粒搭配比例。 良好的級配指粗顆粒的空隙恰好由中顆粒填充，中顆粒的空隙恰好由細(xì)顆粒填充，如此逐級填充（如圖5-2-1所示）使砂形成最密致的堆積狀態(tài)，空隙率達(dá)到最小值，堆積密度達(dá)最大值。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料圖5-2-1 砂顆粒級配示意圖2006年2月西安 砂的顆粒級配根據(jù)0.600mm篩孔對應(yīng)的累計(jì)篩余百分率A4，分成、和三個(gè)級配區(qū)，見表5-2-4。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料表5-2-4 砂的顆粒級配區(qū)范圍篩孔尺寸（mm）累計(jì)篩余（） 區(qū) 區(qū) 區(qū)10.00004.751001001002.363552501501.186535501025

14、00.6008571704140160.3009580927085550.1501009010090100902006年2月西安 以累計(jì)篩余百分率為縱坐標(biāo)，篩孔尺寸為橫坐標(biāo)，根據(jù)表5-2-4的級區(qū)可繪制、級配區(qū)的篩分曲線，如圖5-2-2所示。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料圖5-2-2 砂級配曲線圖在篩分曲線上可以直觀地分析砂的顆粒級配優(yōu)劣。2006年2月西安 配制普通混凝土的砂宜為中砂,級區(qū)。但實(shí)際工程中往往出現(xiàn)砂偏細(xì)或偏粗的情況，有兩種處理方法： 當(dāng)只有一種砂源時(shí)，對偏細(xì)砂適當(dāng)減少砂用量，即降低砂率；反之亦然。 當(dāng)粗砂和細(xì)砂可同時(shí)提供時(shí)，宜將細(xì)砂和粗砂按一定比例摻配使用，這樣既可

15、調(diào)整Mx，也可改善砂的級配，有利于節(jié)約水泥，提高混凝土性能。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料砂的摻配使用返回2006年2月西安 5. 砂的含水狀態(tài) 砂的含水狀態(tài)4種，如圖5-2-4所示。 第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料圖5-2-4 骨料含水狀態(tài)示意圖2006年2月西安 （1）絕干狀態(tài) 砂粒內(nèi)外不含任何水，通常在1055條件下烘干而得。 （2）氣干狀態(tài) 砂粒表面干燥，內(nèi)部孔隙中部分含水。指室內(nèi)或室外（天晴）空氣平衡的含水狀態(tài)，其含水量的大小與空氣相對濕度和溫度密切相關(guān)。滿足工程上的不同要求。 （3）飽和面干狀態(tài) 砂粒表面干燥，內(nèi)部孔隙全部吸水飽和。水利工程上采用此狀態(tài)計(jì)量砂

16、用量。 （4） 濕潤狀態(tài) 砂粒內(nèi)部吸水飽和，表面還含有部分表面水。施工現(xiàn)場，特別是雨后常出現(xiàn)此種狀況，攪拌混凝土中計(jì)量砂用量時(shí)，要扣除砂中的含水量；同樣，計(jì)量水用量時(shí)，要扣除砂中帶入的水量。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料返回2006年2月西安三、粗骨料 顆粒粒徑大于5mm的骨料為粗骨料。 混凝土工程中常用的粗骨料有碎石和卵石兩大類。碎石為巖石（有時(shí)采用大塊卵石，稱為碎卵石）經(jīng)破碎、篩分而得；卵石多為自然形成的河卵石經(jīng)篩分而得。 第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料2006年2月西安 通常根據(jù)卵石和碎石的技術(shù)要求分類、類和類。類用于強(qiáng)度等級大于C60的混凝土；類用于C30C60

17、的混凝土；類用于小于C30的混凝土。 粗骨料的主要技術(shù)指標(biāo)有： 1. 有害雜質(zhì) 2. 顆粒形態(tài)及表面特征 3. 粗骨料最大粒徑 4. 粗骨料的顆粒級配 5. 粗骨料的強(qiáng)度第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料2006年2月西安 1. 有害雜質(zhì) 主要有粘土、硫化物及硫酸鹽、有機(jī)物等，含量應(yīng)符合表5-2-7的要求。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料表5-2-7 碎石或卵石中技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目類類類含泥量（按質(zhì)量計(jì)），%0.51.01.5粘土塊含量（按質(zhì)量計(jì)），%00.50.7硫化物與硫酸鹽含量（以SO3重量計(jì)），%0.51.01.0有機(jī)物含量（用比色法試驗(yàn)）合格合格合格針片狀（按質(zhì)量計(jì)），%

18、51525堅(jiān)固性質(zhì)量損失，%5812碎石壓碎指標(biāo)102030卵石壓碎指標(biāo)121616返回2006年2月西安 2. 顆粒形態(tài)及表面特征 粗骨料的顆粒形狀以近立方體或近球狀體為最佳，但在巖石破碎生產(chǎn)碎石的過程中往往產(chǎn)生一定量的針、片狀，使骨料的空隙率增大，并降低混凝土的強(qiáng)度，特別是抗折強(qiáng)度。 針狀是指長度大于該顆粒所屬粒級平均粒徑的2.4倍的顆粒；片狀是指厚度小于平均粒徑0.4倍的顆粒。 各別類粗骨料針片狀含量要符合表5-27的要求。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料返回2006年2月西安 3. 粗骨料最大粒徑 混凝土所用粗骨料的公稱粒級上限稱為最大粒徑。骨料粒徑越大，其表面積越小，通?？?/p>

19、隙率也相應(yīng)減小，因此所需的水泥漿或砂漿數(shù)量也可相應(yīng)減少，有利于節(jié)約水泥、降低成本，并改善混凝土性能。所以在條件許可的情況下，應(yīng)盡量選得較大粒徑的骨料。但在實(shí)際工程上，骨料最大粒徑受到多種條件的限制： （1）最大粒徑不得大于構(gòu)件最小截面尺寸的1/4，同時(shí)不得大于鋼筋凈距的3/4。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料2006年2月西安 （2）對于混凝土實(shí)心板，最大粒徑不宜超過板厚的1/3，且不得大于40mm。 （3）對于泵送混凝土，當(dāng)泵送高度在50m以下時(shí)，最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，碎石不宜大于1:3；卵石不宜大于1:2.5。 （4）對大體積混凝土（如混凝土壩或圍堤）或疏筋混凝土，往往受到攪

20、拌設(shè)備和運(yùn)輸、成型設(shè)備條件的限制。有時(shí)為了節(jié)省水泥，降低收縮，可在大體積混凝土中拋入大塊石（或稱毛石），常稱作拋石混凝土。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料返回2006年2月西安 4. 粗骨料的顆粒級配 石子的粒級分為連續(xù)粒級和單位級兩種。 連續(xù)粒級指5mm以上至最大粒徑Dmax，各粒級均占一定比例，且在一定范圍內(nèi)。 單粒級指從1/2最大粒徑開始至Dmax。單粒級用于組成具有要求級配的連續(xù)粒級，也可與連續(xù)粒級混合使用，以改善級配或配成較大密實(shí)度的連續(xù)粒級。單粒級一般不宜單獨(dú)用來配制混凝土，如必須單獨(dú)使用，則應(yīng)作技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并通過試驗(yàn)證明不發(fā)生離析或影響混凝土的質(zhì)量。第五章 混凝土第二

21、節(jié) 普通混凝土的組成材料返回2006年2月西安 5. 粗骨料的強(qiáng)度 根據(jù)GB/T14685和JGJ53規(guī)定，碎石和卵石的強(qiáng)度可用巖石的抗壓強(qiáng)度或壓碎值指標(biāo)兩種方法表示。 巖石的抗壓強(qiáng)度采用50mm50mm的圓柱體或邊長為50mm的立方體試樣測定。一般要求其抗壓強(qiáng)度大于配制混凝土強(qiáng)度的1.5倍，且不小于45MPa（飽水）。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料2006年2月西安 根據(jù)GB/T14685，壓碎值指標(biāo)是將9.519mm的石子 m克，裝入專用試樣筒中，施加200KN的荷載，卸載后用孔徑2.36mm的篩子篩去被壓碎的細(xì)粒，稱量篩余，計(jì)作m1，則壓碎值指標(biāo)Q按下式計(jì)算： 壓碎值越小，表

22、示石子強(qiáng)度越高，反之亦然。各類別骨料的壓碎值指標(biāo)應(yīng)符合表5-2-7的要求。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料返回2006年2月西安四、拌合用水 根據(jù)混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)（JGJ6389）的規(guī)定，凡符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水，均可拌制各種混凝土。海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有飾面要求的素混凝土，更不得拌制鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。 值得注意的是，在野外或山區(qū)施工采用天然水拌制混凝土?xí)r，均應(yīng)對水的有機(jī)質(zhì)、Cl-和含量等進(jìn)行檢測，合格后方能使用。特別是某些污染嚴(yán)重的河道或池塘水，一般不得用于拌制混凝土。第五章 混凝土第二節(jié) 普通混凝土的組成材料2006年2月西安第三節(jié) 混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)

23、一、混凝土伴合物的工作性1工作性的概念 新拌混凝土的和易性，也稱工作性，是指拌合物易于攪拌、運(yùn)輸、澆搗成型，并獲得質(zhì)量均勻密實(shí)的混凝土的一項(xiàng)綜合技術(shù)性能。通常用流動(dòng)性、粘聚性和保水性三項(xiàng)內(nèi)容表示。流動(dòng)性是指拌合物在自重或外力作用下產(chǎn)生流動(dòng)的難易程度；粘聚性是指拌合物各組成材料之間不產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象；保水性是指拌合物不產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。 第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì) 2006年2月西安 2工作性的測試和評定 混凝土拌合物和易性是一項(xiàng)極其復(fù)雜的綜合指標(biāo)，到目前為止全世界尚無能夠全面反映混凝土和易性的測定方法，通常通過測定流動(dòng)性，再輔以其他直觀觀察或經(jīng)驗(yàn)綜合評定混凝土和易性。流動(dòng)性的

24、測定方法有坍落度法、維勃稠度法、探針法、斜槽法、流出時(shí)間法和凱利球法等十多種，對普通混凝土而言，最常用的是坍落度法和維勃稠度法。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 （1）坍落度法 將攪拌好的混凝土分三層裝入坍落度筒中（見圖5-3-1a），每層插搗25次，抹平后垂直提起坍落度筒，混凝土則在自重作用下坍落，以坍落高度（單位mm）代表混凝土的流動(dòng)性。坍落度越大，則流動(dòng)性越好。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)圖5-3-1 混凝土拌合物和易性測定 2006年2月西安 粘聚性通過觀察坍落度測試后混凝土所保持的形狀，或側(cè)面用搗棒敲擊后的形狀判定，如圖5-3-1所示。當(dāng)坍落

25、度筒一提起即出現(xiàn)圖中（c）或（d）形狀，表示粘聚性不良；敲擊后出現(xiàn)（b）狀，則粘聚性好；敲擊后出現(xiàn)（c）狀，則粘聚性欠佳；敲擊后出現(xiàn)（d）狀，則粘聚性不良。 保水性是以水或稀漿從底部析出的量大小評定（見圖5-3-1b）。析出量大，保水性差，嚴(yán)重時(shí)粗骨料表面稀漿流失而裸露。析出量小則保水性好。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 （2）維勃稠度法 維勃稠度法在坍落度筒提起后，施加一個(gè)振動(dòng)外力，測試混凝土在外力作用下完全填滿面板所需時(shí)間（秒）代表混凝土流動(dòng)性。時(shí)間越短，流動(dòng)性越好；時(shí)間越長，流動(dòng)性越差。見示意圖5-3-2。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)圖5-3-

26、2 維勃稠度試驗(yàn)儀 1. 容器；2. 坍落度筒；3. 圓盤；4. 滑棒；5. 套筒；6.13. 螺栓；7. 漏斗；8. 支柱；9. 定位螺絲；10. 荷重；11. 元寶螺絲；12. 旋轉(zhuǎn)架 2006年2月西安 （3）坍落度的選擇原則 (a)構(gòu)件截面尺寸大小 截面尺寸大，易于振搗成型，坍落度適當(dāng)選小些，反之亦然。 (b)鋼筋疏密 鋼筋較密，則坍落度選大些。 (c)搗實(shí)方式 人工搗實(shí)，則坍落度選大些。機(jī)械振搗則選小些。 (d)運(yùn)輸距離 從攪拌機(jī)出口至澆搗現(xiàn)場運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，途中坍落度損失，坍落度宜適當(dāng)選大些。 (e)氣候條件 氣溫高、空氣相對濕度小時(shí)，因水泥水化速度加快及水份揮發(fā)加速，坍落度損失大

27、，宜選大些。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安一般情況下，坍落度可按表5-3-1選用。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)表5-3-1 混凝土澆筑時(shí)的坍落度（mm）構(gòu)件種類坍落度基礎(chǔ)或地面等的墊層、無配筋的大體積結(jié)構(gòu)（擋土墻、基礎(chǔ)等）或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)1030板、梁和大型及中型截面的柱子等 3050配筋密列的結(jié)構(gòu)（薄壁、斗倉、簡倉、細(xì)柱等）5070配筋特密的結(jié)構(gòu)70902006年2月西安二、影響混凝土伴合物工作性的因素 1 單位用水量 2 漿骨比 3 水灰比 4 砂率 5 水泥品種及細(xì)度 6 骨料的品種和粗細(xì)程度 7 外加劑 8 時(shí)間、氣候條件第五章 混凝土第三節(jié)

28、混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì) 2006年2月西安 1 單位用水量 單位用水量是混凝土流動(dòng)性的決定因素。用水量增大，流動(dòng)性隨之增大。但用水量大帶來的不利影響是保水性和粘聚性變差，易產(chǎn)生泌水分層離析，從而影響混凝土的勻質(zhì)性、強(qiáng)度和耐久性。 大量的實(shí)驗(yàn)研究證明在原材料品質(zhì)一定的條件下，單位用水量一旦選定，單位水泥用量增減50100kg/m3，混凝土的流動(dòng)性基本保持不變，這一規(guī)律稱為固定用水量定則。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì) 2006年2月西安 在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，單位用水量可根據(jù)施工要求的坍落度和粗骨料的種類、規(guī)格，根據(jù)JGJ55-2000普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程按表5-3-4選用，

29、再通過試配調(diào)整，最終確定單位用水量。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)表5-3-4混凝土單位用水量選用表項(xiàng)目 指標(biāo)卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）102031.540162031.540坍落度（mm）1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195維勃稠度（s）1620175160-145180170-1551115180165-150185175-160510185170-155190180-165返回

30、2006年2月西安 2 漿骨比 漿骨比指水泥漿用量與砂石用量之比值。在混凝土凝結(jié)硬化之前，水泥漿主要賦予流動(dòng)性；在混凝土凝結(jié)硬化以后，主要賦予粘結(jié)強(qiáng)度。在水灰比一定的前提下，漿骨比越大，即水泥漿量越大，混凝土流動(dòng)性越大。 通過調(diào)整漿骨比大小，既可以滿足流動(dòng)性要求，又能保證良好的粘聚性和保水性。漿骨比不宜太大，否則易產(chǎn)生流漿現(xiàn)象，使粘聚性下降。漿骨比也不宜太小，否則因骨料間缺少粘結(jié)體，拌合物易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回2006年2月西安 3 水灰比 水灰比即水用量與水泥用量之比。在水泥用量和骨料用量不變的情況下，水灰比增大，相當(dāng)于單位用水量增大，水泥漿很稀，拌合

31、物流動(dòng)性也隨之增大，反之亦然。 用水量增大帶來的負(fù)面影響是嚴(yán)重降低混凝土的保水性，增大泌水，同時(shí)使粘聚性也下降。但水灰比也不宜太小，否則因流動(dòng)性過低影響混凝土振搗密實(shí)，易產(chǎn)生麻面和空洞。 合理的水灰比是混凝土拌合物流動(dòng)性、保水性和粘聚性的良好保證。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回2006年2月西安 4 砂率 砂率是指砂子占砂石總重量的百分率，表達(dá)式為：第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì) 砂率；S砂子用量（kg）；G石子用量（kg）。 砂率對和易性的影響非常顯著主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）對流動(dòng)性的影響 （2）對粘聚性和保水性的影響 （3）合理砂率的確定2006年2月西

32、安圖5-3-3 砂率與混凝土流動(dòng)性和水泥用量的關(guān)系第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回2006年2月西安 5 水泥品種及細(xì)度 水泥品種不同時(shí)，達(dá)到相同流動(dòng)性的需水量往往不同，從而影響混凝土流動(dòng)性。另一方面，不同水泥品種對水的吸附作用往往不等，從而影響混凝土的保水性和粘聚性。如火山灰水泥、礦渣水泥配制的混凝土流動(dòng)性比普通水泥小。在流動(dòng)性相同的情況下，礦渣水泥的保水性能較差，粘聚性也較差。 同品種水泥越細(xì)，流動(dòng)性越差，但粘聚性和保水性越好。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回2006年2月西安 6 骨料的品種和粗細(xì)程度 卵石表面光滑，碎石粗糙且多棱角，因此卵石配制的混凝土流動(dòng)性

33、較好，但粘聚性和保水性則相對較差。河砂與山砂的差異與上述相似。對級配符合要求的砂石料來說，粗骨料粒徑越大，砂子的細(xì)度模數(shù)越大，則流動(dòng)性越大，但粘聚性和保水性有所下降，特別是砂的粗細(xì)，在砂率不變的情況下，影響更加顯著。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回2006年2月西安 7 外加劑 改善混凝土和易性的外加劑主要有減水劑和引氣劑。它們能使混凝土在不增加用水量的條件下增加流動(dòng)性，并具有良好的粘聚性和保水性。 8 時(shí)間、氣候條件 隨著水泥水化和水分蒸發(fā)，混凝土的流動(dòng)性將隨著時(shí)間的延長而下降。氣溫高、濕度小、風(fēng)速大將加速流動(dòng)性的損失。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回2006年2

34、月西安 1 當(dāng)混凝土流動(dòng)性小于設(shè)計(jì)要求時(shí)，為了保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性，不能單獨(dú)加水，必須保持水灰比不變，增加水泥漿用量。但水泥漿用量過多，則混凝土成本提高，且將增大混凝土的收縮和水化熱等?；炷恋恼尘坌院捅Ｋ砸部赡芟陆?。 2 當(dāng)坍落度大于設(shè)計(jì)要求時(shí)，可在保持砂率不變的前提下，增加砂石用量。實(shí)際上相當(dāng)于減少水泥漿數(shù)量。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì) 三、改善混凝土拌合物工作性的措施2006年2月西安 3 改善骨料級配，既可增加混凝土流動(dòng)性，也能改善粘聚性和保水性。但骨料占混凝土用量的75%左右，實(shí)際操作難度往往較大。 4 摻減水劑或引氣劑，是改善混凝土和易性的最有效措施。 5 盡

35、可能選用最優(yōu)砂率。當(dāng)粘聚性不足時(shí)可適當(dāng)增大砂率。第五章 混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)一、混凝土的強(qiáng)度 強(qiáng)度是硬化混凝土最重要的性質(zhì)，混凝土的其他性能與強(qiáng)度均有密切關(guān)系，混凝土的強(qiáng)度也是配合比設(shè)計(jì)、施工控制和質(zhì)量檢驗(yàn)評定的主要技術(shù)指標(biāo)。 混凝土的強(qiáng)度主要有抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。其中抗壓強(qiáng)度值最大，也是最主要的強(qiáng)度指標(biāo)。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)1. 普通混凝土受壓破壞的特點(diǎn)(1) 破壞的形式 骨料先破壞； 水泥石先破壞； 水泥石與粗骨料的結(jié)合面發(fā)生破

36、壞(2) 破壞的特點(diǎn) 干縮存在早期微裂縫，隨外部荷載加大、發(fā)展，并迅速進(jìn)入水泥石，最終造成混凝土的整體貫通開裂。2006年2月西安 （1）混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度 根據(jù)我國普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法（GBJ8185）規(guī)定，立方體試件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為150mm150mm150mm；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為溫度203，相對濕度90%以上；標(biāo)準(zhǔn)齡期為28天。在上述條件下測得的抗壓強(qiáng)度值稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，以 表示。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2.混凝土的抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級2006年2月西安（2）混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500102002），混凝土的強(qiáng)度等級應(yīng)按立

37、方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28天齡期用標(biāo)準(zhǔn)方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 （3）混凝土的強(qiáng)度等級 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用混凝土分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14個(gè)等級。 根據(jù)混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（GB501641992）規(guī)定，強(qiáng)度等級采用符號C和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值表示，普通混凝土劃分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60

38、共12個(gè)強(qiáng)度等級。如C30表示立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為30MPa，亦即混凝土立方體抗壓強(qiáng)度30MPa的概率要求95%以上。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 混凝土強(qiáng)度等級的劃分主要是為了方便設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收等。強(qiáng)度等級的選擇主要根據(jù)建筑物的重要性、結(jié)構(gòu)部位和荷載情況初步選擇： （1）普通建筑物的墊層、地坪及受力不大的結(jié)構(gòu)或非永久性建筑選用C7.5C15。 （2）普通建筑物的梁、板、柱、樓梯、屋架等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)選用C20C30。 （3）高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土及特種結(jié)構(gòu)宜選用C30以上混凝土。保水性好。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西

39、安（4）軸心抗壓強(qiáng)度 軸心抗壓強(qiáng)度也稱為棱柱體抗壓強(qiáng)度。由于實(shí)際結(jié)構(gòu)物（如梁、柱）多為棱柱體構(gòu)件，因此采用棱柱體試件強(qiáng)度更有實(shí)際意義。它是采用150mm150mm（300450）mm的棱柱體試件，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28天測試而得。同一材料的軸心抗壓強(qiáng)度小于立方體強(qiáng)度，其比值大約為 =（0.70.8） 。因?yàn)榭箟簭?qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，試件在上下兩塊鋼壓板的摩擦力約束下，側(cè)向變形受到限制，即“環(huán)箍效應(yīng)”其影響高度大約為試件邊長的0.866倍。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安3影響混凝土強(qiáng)度的主要因素 分析影響混凝土強(qiáng)度各因素的目的，在于可根據(jù)工程實(shí)際情況，采取相應(yīng)技術(shù)措施，提高混凝土的

40、強(qiáng)度。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)水泥強(qiáng)度、水灰比和骨料質(zhì)量施工條件、養(yǎng)護(hù)溫度、濕度、齡期、試驗(yàn)條件和外加劑等等。內(nèi)因外因2006年2月西安 （1）水泥強(qiáng)度和水灰比 混凝土的強(qiáng)度主要來自水泥石以及與骨料之間的粘結(jié)強(qiáng)度，試驗(yàn)證明，混凝土與水泥強(qiáng)度成正比關(guān)系。 水泥完全水化的理論需水量約為水泥重的23%左右，但實(shí)際拌制混凝土?xí)r，為獲得良好的和易性，水灰比大約在0.400.65之間，多余水分蒸發(fā)后，在混凝土內(nèi)部留下孔隙，且水灰比越大，留下的孔隙越大，使有效承壓面積減少，混凝土強(qiáng)度也就越小。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技

41、術(shù)性質(zhì) 另一方面，多余水分在混凝土內(nèi)的遷移過程中遇到粗骨料的阻礙，水分往往在其底部積聚，形成水泡，極大地削弱砂漿與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度，使混凝土強(qiáng)度下降。 因此，在水泥強(qiáng)度和其他條件相同的情況下，水灰比越小，混凝土強(qiáng)度越高，水灰比越大，混凝土強(qiáng)度越低。但水灰比太小，混凝土過于干稠，使得不能保證振搗均勻密實(shí)，強(qiáng)度反而降低。2006年2月西安 試驗(yàn)證明，在相同的情況下，混凝土的強(qiáng)度與水灰比呈有規(guī)律的曲線關(guān)系，而與灰水比則成線性關(guān)系。如圖5-4-3所示，通過大量試驗(yàn)資料的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，建立了混凝土強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式：第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度（MPa）混凝土的灰水比；即1m

42、3混凝土中水泥 與水用量之比，其倒數(shù)即是水灰比；水泥的實(shí)際強(qiáng)度（MPa）、與骨料種類有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)2006年2月西安圖5-4-3第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 水泥的實(shí)際強(qiáng)度根據(jù)水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)方法測定。在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)和實(shí)際施工中，需要事先確定水泥強(qiáng)度。當(dāng)無條件時(shí)，可根據(jù)我國水泥生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)及各地區(qū)實(shí)際情況，水泥實(shí)際強(qiáng)度以水泥強(qiáng)度等級乘以富余系數(shù)確定：第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 水泥強(qiáng)度等級富余系數(shù)，一般取1.051.15。如水泥已存放一定時(shí)間，則取1.0；如存放時(shí)間超過3個(gè)月，或水泥已有結(jié)塊現(xiàn)象， 可能小于1.0，必須通過試

43、驗(yàn)實(shí)測。 水泥強(qiáng)度等級。如42.5級， 取42.5MPa。 經(jīng)驗(yàn)系數(shù),可通過試驗(yàn)或本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。根據(jù)所用骨料品種，JGJ55-2000普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程提供的參數(shù)為：碎石： =0.46， =0.07 卵石： =0.48， =0.33第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 （2）骨料的品質(zhì) 骨料中的有害物質(zhì)含量高，則混凝土強(qiáng)度低，骨料自身強(qiáng)度不足，也可能降低混凝土強(qiáng)度。 當(dāng)粗骨料中針片狀含量較高時(shí)，將降低混凝土強(qiáng)度，對抗折強(qiáng)度的影響更顯著。所以在骨料選擇時(shí)要盡量選用接近球狀體的顆粒。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 （3）施工條件 施工條

44、件主要指攪拌和振搗成型。一般來說機(jī)械攪拌比人工攪拌均勻，因此強(qiáng)度也相對較高（如圖5-4-4所示）；攪拌時(shí)間越長，混凝土強(qiáng)度越高，如圖5-4-5所示。但考慮到能耗、施工進(jìn)度等，一般要求控制在23min之間；投料方式對強(qiáng)度也有一定影響，如先投入粗骨料、水泥和適量水?dāng)嚢枰欢〞r(shí)間，再加入砂和其余水，能比一次全部投料攪拌提高強(qiáng)度10%左右。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)圖5-4-4 機(jī)械振動(dòng)和手工搗實(shí)對混凝土強(qiáng)度的影響2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)圖5-4-5 攪拌時(shí)間對混凝土強(qiáng)度的影響 2006年2月

45、西安 （4）齡期 齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)下所經(jīng)歷的時(shí)間。隨養(yǎng)護(hù)齡期增長，水泥水化程度提高，凝膠體增多，自由水和孔隙率減少，密實(shí)度提高，混凝土強(qiáng)度也隨之提高。最初的7天內(nèi)強(qiáng)度增長較快，而后增幅減少，28天以后，強(qiáng)度增長更趨緩慢，但如果養(yǎng)護(hù)條件得當(dāng)，則在數(shù)十年內(nèi)仍將有所增長。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 普通硅酸鹽水泥配制的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下，混凝土強(qiáng)度的發(fā)展大致與齡期（天）的對數(shù)成正比關(guān)系，因此可根據(jù)某一齡期的強(qiáng)度推定另一齡期的強(qiáng)度。特別是以早期強(qiáng)度推算28天齡期強(qiáng)度。如下式： 、 分別為28天和第n天時(shí)的混凝土抗壓強(qiáng)度，必須n3天。當(dāng)采用早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥

46、時(shí)，由37天強(qiáng)度推算28天強(qiáng)度會偏大。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 在實(shí)際工程中，可根據(jù)溫度、齡期對混凝土強(qiáng)度的影響曲線，從已知齡期的強(qiáng)度估計(jì)另一齡期的強(qiáng)度，如圖5-4-5所示。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)圖5-4-5 溫度、齡期對混凝土強(qiáng)度的影響曲線 2006年2月西安 4提高混凝土強(qiáng)度的措施 根據(jù)上述影響混凝土強(qiáng)度的因素分析，提高混凝土強(qiáng)度可從以下幾方面采取措施： （1）采用高標(biāo)號水泥。 （2）盡可能降低水灰比，或采用干硬性混凝土。 （3）采用優(yōu)質(zhì)砂石骨料，選擇合理砂率。 （4）采用機(jī)械攪拌和機(jī)械振搗，確保攪拌均勻性和振搗密實(shí)性，加強(qiáng)施工管理。

47、 第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安 （5）摻入減水劑或早強(qiáng)劑，提高混凝土的強(qiáng)度或早期強(qiáng)度。 （6）改善養(yǎng)護(hù)條件，保證一定的溫度和濕度條件，必要時(shí)可采用濕熱處理，提高早期強(qiáng)度。 （7）摻硅灰或超細(xì)礦渣粉也是提高混凝土強(qiáng)度的有效措施。第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安二、混凝土的耐久性 混凝土的耐久性是指在外部和內(nèi)部不利因素的長期作用下，保持其原有設(shè)計(jì)性能和使用功能的性質(zhì)，是混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用的重要指標(biāo)。外部因素指的是酸、堿、鹽的腐蝕作用，冰凍破壞作用，水壓滲透作用，碳化作用，干濕循環(huán)引起的風(fēng)化作用，荷載應(yīng)力作用和振動(dòng)沖擊作用等等。內(nèi)部因素主要

48、指的是堿骨料反應(yīng)和自身體積變化。通常用混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化性能、抗腐蝕性能和堿骨料反應(yīng)綜合評價(jià)混凝土的耐久性。 第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì) 2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)1混凝土的抗?jié)B性 混凝土的抗?jié)B性是指抵抗壓力液體（水、油、溶液等）滲透作用的能力。因?yàn)榛炷量節(jié)B性好，即混凝土密實(shí)性高，外界腐蝕介質(zhì)不易侵入混凝土內(nèi)部，從而抗腐蝕性能就好，冰凍破壞作用和風(fēng)化作用就小。因此混凝土的抗?jié)B性可以認(rèn)為是混凝土耐久性指標(biāo)的綜合體現(xiàn)。 對一般混凝土結(jié)構(gòu)，特別是地下建筑、水池、水塔、水管、水壩、排污管渠、油罐以及港工、海工混凝土結(jié)構(gòu)，更應(yīng)保證混凝土具有

49、足夠的抗?jié)B性能。2006年2月西安 混凝土的抗?jié)B性能用抗?jié)B標(biāo)號表示。抗?jié)B標(biāo)號是根據(jù)普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法的規(guī)定，通過試驗(yàn)確定，分為P4、P6、P8、P10和P12共5個(gè)等級，分別表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的水壓力而不滲漏。 影響混凝土抗?jié)B性的主要因素有： （1）水灰比和水泥用量 （2）骨料含泥量和級配 （3）施工質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)條件 此外，水泥的品種、混凝土拌合物的保水性和粘聚性等，對其也有顯著影響。 第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2混凝土的抗凍性 混凝土的抗凍性是指混凝土在吸水飽

50、和狀態(tài)下、能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，同時(shí)也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能，以抗凍標(biāo)號表示。 抗凍標(biāo)號的測定根據(jù)GBJ8285的規(guī)定進(jìn)行。將吸水飽和的混凝土試件在-15條件下冰凍4小時(shí)，再在20水中融化4小時(shí)作為一個(gè)循環(huán)，以抗壓強(qiáng)度下降不超過25%，重量損失不超過5%時(shí)，混凝土所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來表示。 混凝土的抗凍標(biāo)號分為D10、D15、D25、D50、D100、D150、D200、D250和D300共9個(gè)標(biāo)號，其中的數(shù)字表示混凝土能經(jīng)受的最大凍融循環(huán)次數(shù)。如D200，即表示該混凝土能承受200次凍融循環(huán)，且強(qiáng)度損失小于25%，重量損失小于5%。2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝

51、土的技術(shù)性質(zhì) 影響混凝土抗凍性的主要因素有： 水灰比或孔隙率。 孔隙特征。連通毛細(xì)孔易吸水飽和，凍害嚴(yán)重。若為封閉孔，則不易吸水，凍害就小。故加入引氣劑能提高抗凍性。 吸水飽和程度。若混凝土的孔隙非完全吸水飽和，冰凍過程產(chǎn)生的壓力促使水分向孔隙處遷移，從而降低冰凍膨脹應(yīng)力，對混凝土破壞作用就小。 混凝土的自身強(qiáng)度。在相同的冰凍破壞應(yīng)力作用下，混凝土強(qiáng)度越高，凍害程度也就越低。此外還與降溫速度和冰凍溫度有關(guān)。 2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)3混凝土的抗碳化性能 （1）混凝土碳化機(jī)理 混凝土碳化是指混凝土內(nèi)水化產(chǎn)物Ca（OH）2與空氣中的CO2在一定濕度條件下發(fā)生化學(xué)

52、反應(yīng)，產(chǎn)生CaCO3和水的過程。反應(yīng)式如下：Ca（OH）2+ CO2+H2O= CaCO3+2H2O （2）碳化對混凝土性能的影響 碳化作用對混凝土的負(fù)面影響主要有兩方面，一是碳化作用使混凝土的收縮增大，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而降低混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，嚴(yán)重時(shí)直接導(dǎo)致混凝土開裂。 2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)（3）影響混凝土碳化速度的主要因素 混凝土的水灰比：水灰比大小主要影響混凝土孔隙率和密實(shí)度。因此水灰比大，混凝土的碳化速度就快。 水泥品種和用量：普通水泥水化產(chǎn)物中Ca（OH）2含量高，碳化同樣深度所消耗的CO2量要求多，相當(dāng)于碳化速度減慢。 施

53、工養(yǎng)護(hù)：攪拌均勻、振搗成型密實(shí)、養(yǎng)護(hù)良好的混凝土碳化速度較慢。 環(huán)境條件：空氣中CO2的濃度大，碳化速度加快。當(dāng)空氣相對濕度為50%75%時(shí)，碳化速度最快。當(dāng)相對濕度小于20%時(shí)，由于缺少水環(huán)境，碳化終止。 2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)（4）提高混凝土抗碳化性能的措施 從前述影響混凝土碳化速度的因素分析可知，提高混凝土抗碳化性能的關(guān)鍵是提高混凝土的密實(shí)性，降低孔隙率，阻止Dmax向混凝土內(nèi)部滲透。絕對密實(shí)的混凝土碳化作用也就自然停止。 提高混凝土碳化性能的主要措施為：1、盡可能降低混凝土的水灰比，提高密實(shí)度；2、加強(qiáng)施工養(yǎng)護(hù)，保證混凝土均勻密實(shí)，水泥水化充分；3

54、、根據(jù)環(huán)境條件合理選擇水泥品種；4、用減水劑、引氣劑等外加劑降低水灰比或引入封密氣孔改善孔結(jié)構(gòu)；5、必要時(shí)還可以采用表面涂刷石灰水等加以保護(hù)。 2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)4混凝土的堿骨料反應(yīng) 堿骨料反應(yīng)是指混凝土內(nèi)水泥中所含的堿（K2O和Na2O），與骨料中的活性SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在骨料表面形成堿硅酸凝膠，吸水后將產(chǎn)生3倍以上的體積膨脹，從而導(dǎo)致混凝土膨脹開裂而破壞。堿骨料反應(yīng)引起的破壞，一般要經(jīng)過若干年后才會發(fā)現(xiàn)，而一旦發(fā)生則很難修復(fù)，因此，對水泥中堿含量大于0.6%；骨料中含有活性SiO2且在潮濕環(huán)境或水中使用的混凝土工程，必須加以重視。大型水工結(jié)構(gòu)、

55、橋梁結(jié)構(gòu)、高等級公路、飛機(jī)場跑道一般均要求對骨料進(jìn)行堿活性試驗(yàn)或?qū)λ嗟膲A含量加以限制。 2006年2月西安第五章 混凝土第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)三、提高混凝土耐久性的措施 就眾多影響混凝土耐久性的因素來說，良好的混凝土密實(shí)度是關(guān)鍵，因此提高混凝土的耐久性可以從以下幾方面進(jìn)行： （1）控制混凝土最大水灰比和最小水泥用量。 （2）合理選擇水泥品種。 （3）選用良好的骨料質(zhì)量和級配。 （4）加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。 （5）采用適宜的外加劑。 （6）摻入粉煤灰、礦粉、硅灰或沸石粉等活性混 合材料。 2006年2月西安第五節(jié) 混凝土外加劑 外加劑是指能有效改善混凝土某項(xiàng)或多項(xiàng)性能的一類材料，摻量一般水泥

56、量的5%，卻能顯著改善混凝土的和易性、強(qiáng)度、耐久性或調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間及節(jié)約水泥。第五章 混凝土第五節(jié) 混凝土外加劑2006年2月西安 一、外加劑的分類 1改善混凝土流變性能的外加劑 減水劑、引氣劑、泵送劑等。 2調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)硬化性能的外加劑 緩凝劑、速凝劑、早強(qiáng)劑等。 3調(diào)節(jié)混凝土含氣量的外加劑 引氣劑、加氣劑、泡沫劑等。 4改善混凝土耐久性的外加劑 引氣劑、防水劑、阻銹劑等。 5提供混凝土特殊性能的外加劑 防凍劑、膨脹劑、著色劑、引氣劑和泵送劑等。第五章 混凝土第五節(jié) 混凝土外加劑2006年2月西安二、減水劑 減水劑是指在混凝土坍落度相同的條件下，能減少拌合用水量；或者在混凝土配合比和用水量均

57、不變的情況下，能增加混凝土坍落度的外加劑。第五章 混凝土第五節(jié) 混凝土外加劑2006年2月西安 1減水劑的主要功能 （1）配合比不變時(shí)顯著提高流動(dòng)性。 （2）流動(dòng)性和水泥用量不變時(shí)，減少用水量、降低水灰比、提高強(qiáng)度。 （3）保持流動(dòng)性和強(qiáng)度不變時(shí)，節(jié)約水泥用量、降低成本。 （4）配置高強(qiáng)高性能混凝土顆粒。第五章 混凝土第五節(jié) 混凝土外加劑2006年2月西安 2減水劑的作用機(jī)理 減水劑提高混凝土拌合物流動(dòng)性的作用機(jī)理主要包括分散作用和潤滑作用兩方而。減水劑實(shí)際上為一種表面活性劑，長分子鏈的一端易溶于水親水基，另一端難溶于水憎水基，如圖5-5-1所示。第五章 混凝土第五節(jié) 混凝土外加劑圖5-5-1

58、 表面活性劑（減水劑） 2006年2月西安 （1）分散作用 水泥加水拌合后，由于水泥顆粒分子引力的作用，使水泥漿形成絮凝結(jié)構(gòu)，使10%30%的拌合水被包裹在水泥顆粒之中，不能參與自由流動(dòng)和潤滑作用，從而影響了混凝土拌合物的流動(dòng)性（如圖5-5-2a）。 當(dāng)加入減水劑后，由于減水劑分子能定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面帶有同一種電荷（通常為負(fù)電荷），形成靜電排斥作用，促使水泥顆粒相互分散，絮凝結(jié)構(gòu)破壞，釋放出被包裹部分水，參與流動(dòng)，從而有效地增加混凝土拌合物的流動(dòng)性（如圖5-5-2b）。第五章 混凝土第五節(jié) 混凝土外加劑2006年2月西安 （2）潤滑作用 減水劑中的親水基極性很強(qiáng)，因此水泥顆

59、粒表面的減水劑吸附膜能與水分子形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜（圖5-5-2c），這層水膜具有很好的潤滑作用，能有效降低水泥顆粒間的滑動(dòng)阻力，從而使混凝土流動(dòng)性進(jìn)一步提高。第五章 混凝土第五節(jié) 混凝土外加劑圖5-5-2 減水劑作用機(jī)理示意圖 2006年2月西安 3. 常用減水劑品種 （1）木質(zhì)素系減水劑 （2）萘磺酸鹽系減水劑 （3）樹脂系減水劑 （4）糖蜜類減水劑第五章 混凝土第五節(jié) 混凝土外加劑2006年2月西安三、早強(qiáng)劑 早強(qiáng)劑是指能加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。主要作用機(jī)理是加速水泥水化速度，加速水化產(chǎn)物的早期結(jié)晶和沉淀。主要功能是縮短混凝土施工養(yǎng)護(hù)期，加快施工進(jìn)度，提高模板的周轉(zhuǎn)率。主要適

60、用于有早強(qiáng)要求的混凝土工程及低溫、負(fù)溫施工混凝土、有防凍要求的混凝土、預(yù)制構(gòu)件、蒸汽養(yǎng)護(hù)等等。第五章 混凝土第五節(jié) 混凝土外加劑2006年2月西安 1氯化鈣早強(qiáng)劑 氯鹽類早強(qiáng)劑主要有CaCl2、NaCl、KCl、AlCl3和FeCl3等。工程上最常用的是CaCl2，為白色粉末，適宜摻量0.5%3%。由于Cl-對鋼筋有腐蝕作用，故鋼筋混凝土中摻量應(yīng)控制在1%以內(nèi)。 氯鹽類早強(qiáng)劑對混凝土耐久性有一定影響，因此CaCl2早強(qiáng)劑及氯鹽復(fù)合早強(qiáng)劑不得在下列工程中使用時(shí)受到一定的限制。第五章 混凝土第五節(jié) 混凝土外加劑2006年2月西安 2硫酸鹽類早強(qiáng)劑 硫酸鹽類早強(qiáng)劑主要有硫酸鈉（即元明粉，俗稱芒硝）、