第五章 水泥混凝土及砂漿

第五章水泥混凝土及砂漿《市政工程材料》第二版中國建筑工業(yè)出版社2013年7月王陵茜主編第一節(jié)水泥混凝土一、混凝土概述二、組成材料（一）水泥（二）砂（三）石（四）拌合用水（五）外加劑三、主要技術(shù)性能（一）和易性（二）強(qiáng)度（三）耐久性四、配合比設(shè)計(jì)一、混凝土概述混凝土：由膠凝材料、細(xì)集料、粗集料、水以及必要時(shí)摻入的外加劑或外摻料組成，經(jīng)過膠凝材料凝結(jié)硬化后，形成具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。水泥混凝土：由水泥、砂、石子、水以及必要時(shí)摻入的外加劑或外摻料組成，經(jīng)過水泥凝結(jié)硬化后形成的、體積密度為2000～2800kg/m3，具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。又稱水泥混凝土，簡稱“混凝土”。這類混凝土在工程中應(yīng)用極為廣泛。特種混凝土：除普通混凝土外，其它混凝土均稱為特種混凝土?；炷练诸?.按膠凝材料分：水泥混凝土、水玻璃混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土等2.按體積密度分：重混凝土、普通混凝土、輕混凝土3.按用途分：結(jié)構(gòu)混凝土、防水混凝土、道路混凝土、裝飾混凝土、大體積混凝土、防輻射混凝土等4.按施工方法分：預(yù)拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、離心混凝土等5.按強(qiáng)度分：普通混凝土、高強(qiáng)混凝土、超高強(qiáng)混凝土6.按配筋情況分：素混凝土、鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土等混凝土特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1、抗壓強(qiáng)度高；2、耐久性能好；3、維修費(fèi)用低；4、原材料豐富、成本低；5、混凝土拌合物具有良好的可塑性；6、混凝土與鋼筋粘結(jié)良好，保護(hù)鋼筋不銹蝕。缺點(diǎn)1、抗拉強(qiáng)度低（約為抗壓強(qiáng)度的1/10～1/20）；2、變形性能差；3、導(dǎo)熱系數(shù)大；4、體積密度大（約為2400kg/m3左右）；5、硬化較緩慢。二、水泥混凝土的組成材料（一）水泥（二）砂（三）石（四）拌合用水（五）外加劑混凝土的結(jié)構(gòu)混凝土的結(jié)構(gòu)水泥+水→水泥漿+砂→水泥砂漿+石子→混凝土拌合物→硬化混凝土組成材料的作用混凝土體積構(gòu)成水泥石——25％左右；砂和石子——70％以上；孔隙和自由水——1％～5%。

組成材料硬化前硬化后水泥+水潤滑作用膠結(jié)作用砂+石子填充作用骨架作用（一）水泥品種的選擇配制普通混凝土的水泥品種，應(yīng)根據(jù)混凝土的工程特點(diǎn)或所處的環(huán)境條件，結(jié)合水泥性能，且考慮當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的水泥品種情況等，進(jìn)行合理地選擇。

強(qiáng)度等級的選擇強(qiáng)度匹配原則。一般情況下，水泥強(qiáng)度等級為混凝土強(qiáng)度等級的1.5～2.0倍。配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，可選擇水泥強(qiáng)度等級為混凝土強(qiáng)度等級的1倍左右。采用高強(qiáng)度等級水泥配制強(qiáng)度等級較低的混凝土?xí)r，因水泥用量不足，應(yīng)摻外摻料。（二）砂定義

砂是指粒徑在4.75mm以下的顆粒。分類按產(chǎn)源分按技術(shù)要求分Ⅰ類宜用于強(qiáng)度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類用于強(qiáng)度等級為C30～C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；Ⅲ類宜用于強(qiáng)度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。砂天然砂人工砂機(jī)制砂混合砂河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等砂的技術(shù)要求（1）顆粒級配顆粒級配是指不同粒徑顆粒搭配的比例情況。級配良好的砂，不同粒徑顆粒搭配比例適當(dāng)，其空隙率小，且總表面積小，可以節(jié)約水泥或改善混凝土拌合物的和易性。顆粒級配采用篩分法確定。顆粒級配的指標(biāo)：級配區(qū)級配區(qū)按600μm篩的累計(jì)篩余率的大小，可分為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)共三個(gè)級配區(qū)。詳見下頁表。砂的實(shí)際級配全部在任一級配區(qū)規(guī)定范圍內(nèi)，則其級配合格；除4.75mm和600μm篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于5％。

砂的顆粒級配區(qū)方篩孔累計(jì)篩余率（％）1區(qū)2區(qū)3區(qū)9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600μm300μm150μm010～035～565～3585～7195～80100～90010～025～050～1070～4192～70100～90010～015～025～040～1685～55100～901）砂的實(shí)際顆粒級配與表中所列數(shù)字相比，除4.75mm和600μm篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于5％。2）1區(qū)人工砂中150μm篩孔的累計(jì)篩余可以放寬到100～85，2區(qū)人工砂中150μm篩孔的累計(jì)篩余可以放寬到100～80，3區(qū)人工砂中150μm篩孔的累計(jì)篩余可以放寬到100～75。砂的技術(shù)要求（2）粗細(xì)程度粗細(xì)程度是指不同粒級的砂粒混合在一起時(shí)，總體的粗細(xì)情況。砂按細(xì)度模數(shù)大小分為粗砂、中砂、細(xì)砂：粗砂Mx=3.7～3.1中砂Mx=3.0～2.3細(xì)砂Mx=2.2～1.6計(jì)算公式：分計(jì)篩余率和累計(jì)篩余率篩孔尺寸分計(jì)篩余累計(jì)篩余率（%）分計(jì)篩余量(g)分計(jì)篩余率(%)4.75mmm1a1=m1/500A1=a12.36mmm2a2=m2/500A2=a1+

a21.18mmm3a3=m3/500A3=a1+

a2+a3600μmm4a4=m4/500A4=a1+

a2+a3+a4300μmm5a5=m5/500A5=a1+

a2+a3+a4+a5150μmm6a6=m6/500A6=a1+

a2+a3+a4+a5+a6砂的技術(shù)要求（3）含泥量、泥塊含量和石粉含量泥是指粒徑小于0.075mm的顆粒。泥會(huì)影響砂與水泥的粘結(jié)，增加混凝土拌合用水量，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，同時(shí)使得混凝土硬化后的干縮性變大。泥塊是指粒徑大于1.18mm，經(jīng)水洗、手捏后小于600μm的顆粒。石粉是指人工砂中粒徑小于0.075mm的顆粒。人工砂中適量的石粉可以彌補(bǔ)其形狀和表面特征引起的不足，起到完善砂級配的作用。項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類含泥量（質(zhì)量計(jì)，%）≤1.0≤3.0≤5.0泥塊含量（質(zhì)量計(jì)，%）0≤1.0≤2.0天然砂含泥量和泥塊含量項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類亞甲藍(lán)試驗(yàn)MB值≤1.40或合格MB值≤0.5≤1.0≤1.4或合格石粉含量（%）≤10.0泥塊含量（%）0≤1.0≤2.0MB值＞1.40或不合格石粉含量（%）≤1.0≤3.0≤5.0泥塊含量（%）0≤1.0≤2.0人工砂石粉含量和泥塊含量砂的技術(shù)要求（4）有害物質(zhì)含量砂中不應(yīng)混有草根、樹葉、樹枝、塑料等雜物，有害物質(zhì)主要有云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯化物等，其含量要求見表。項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類云母（%)（質(zhì)量計(jì)）≤1.0≤2.0≤2.0輕物質(zhì)（%)（質(zhì)量計(jì)）≤1.0≤1.0≤1.0有機(jī)物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸鹽（SO3質(zhì)量計(jì)）≤0.5≤0.5≤0.5氯化物（氯離子質(zhì)量計(jì)）≤0.01≤0.02≤0.06砂的技術(shù)要求（5）堅(jiān)固性砂的堅(jiān)固性是指砂在自然風(fēng)化和其他外界物理化學(xué)作用下抵抗破壞的能力。采用硫酸鈉溶液法：砂經(jīng)5次循環(huán)后期質(zhì)量損失應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。砂的技術(shù)要求（6）表觀密度、堆積密度及空隙率表觀密度不小于2500kg/m3松散堆積密度不小于1400kg/m3

空隙率不大于44%砂的技術(shù)要求（7）堿-集料反應(yīng)堿-集料反應(yīng)是指水泥、外加劑及環(huán)境中的堿與集料中的堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生膨：脹性反應(yīng)，并導(dǎo)致混凝土開裂破壞。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：經(jīng)堿-集料反應(yīng)試驗(yàn)后，試件應(yīng)無裂縫、酥裂、膠體外溢等現(xiàn)象，且在規(guī)定試驗(yàn)齡期的膨脹率應(yīng)小于0.10%。卵石表面光滑,呈圓形或卵圓形卵石混凝土流動(dòng)性好,但強(qiáng)度較低碎石表面粗糙,多棱角碎石混凝土流動(dòng)性差,但強(qiáng)度高（三）石粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。粗集料分類石子分類分類按產(chǎn)源分：卵石和碎石按技術(shù)要求分：Ⅰ類宜用于強(qiáng)度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類用于強(qiáng)度等級為C30～C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；Ⅲ類宜用于強(qiáng)度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。石子的技術(shù)要求（1）顆粒級配石子級配概念同砂。石子級配類型：連續(xù)級配：石子粒徑從大到小連續(xù)分級，每一級都占適當(dāng)比例?；炷涟韬臀锕ぷ餍院?，不易發(fā)生離析，但當(dāng)粒徑較大時(shí)在運(yùn)輸、存放時(shí)易發(fā)生離析。間斷級配：石子粒級不連續(xù)，人為剔去某些中間粒級。適合于采用機(jī)械拌合和振搗的干硬性混凝土。其優(yōu)點(diǎn)是能有效降低顆粒間空隙，節(jié)約水泥，但易發(fā)生離析。石子的技術(shù)要求（2）最大粒徑粗集料公稱粒徑的上限為最大粒徑。從結(jié)構(gòu)上考慮：混凝土用粗集料的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，且不得超過鋼筋最小凈間距的3/4；對混凝土實(shí)心板，不宜超過板厚的1/2，且不得超過50mm。從施工上考慮：對泵送混凝土，粗j集料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，高層建筑宜在1:3～1:4，超高層建筑宜在1:4～1:5。從經(jīng)濟(jì)上考慮：當(dāng)最大粒徑小于80mm時(shí)，水泥用量隨最大粒徑減小而增加，當(dāng)大于150mm后，節(jié)約水泥的效果卻不明顯石子的技術(shù)要求（3）含泥量和泥塊含量含泥量是指粒徑小于0.075mm的顆粒含量；泥塊含量是指卵石、碎石中粒徑大于4.75mm經(jīng)水洗手捏后小于2.36mm的顆粒含量。項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類含泥量（質(zhì)量計(jì)，%）≤0.5≤1.0≤1.5泥塊含量（質(zhì)量計(jì)，%）0≤0.2≤0.5石子的技術(shù)要求（4）針片狀顆粒含量顆粒長度大于該顆粒所屬粒級的平均粒徑2.4倍者為針狀顆粒；顆粒厚度小于平均粒徑0.4倍者為片狀顆粒。項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類針、片狀顆粒總含量（質(zhì)量計(jì)，%）≤5≤10≤15石子的技術(shù)要求（5）有害物質(zhì)含量卵石、碎石中不應(yīng)混有草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物，其他有害物質(zhì)含量應(yīng)符合下表規(guī)定。項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類有機(jī)物合格合格合格硫化物及硫酸鹽（按SO3質(zhì)量計(jì)，%）≤0.5≤1.0≤1.0石子的技術(shù)要求（6）堅(jiān)固性是指亂石、碎石在自然風(fēng)化和其他外界物理化學(xué)因素作用下抵抗破裂的能力。石子堅(jiān)固性采用硫酸鈉溶液法試驗(yàn)，經(jīng)5次循環(huán)后，石子的質(zhì)量損失應(yīng)符合下表規(guī)定。項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類質(zhì)量損失（%）≤5≤8≤12石子的技術(shù)要求（7）強(qiáng)度強(qiáng)度指標(biāo):立方體試件抗壓強(qiáng)度、壓碎指標(biāo)。立方體試件抗壓強(qiáng)度（適用于碎石）：先將將母巖制成50mm×50mm×50mm立方體試件，在水飽和狀態(tài)下測得的極限抗壓強(qiáng)度值。壓碎指標(biāo)（適用于碎石和卵石）：將一定質(zhì)量風(fēng)干狀態(tài)9.50～19.0mm的顆粒裝入標(biāo)準(zhǔn)圓模內(nèi)，在壓力機(jī)上按1kN/s速度均勻加荷至200kN并穩(wěn)定，卸荷后用2.36mm篩過篩，稱量篩余量。石子壓碎指標(biāo)壓碎指標(biāo)計(jì)算公式：式中：Qc——壓碎指標(biāo)；G1——試樣的質(zhì)量（g）；

G2——壓碎后的篩余量（g）。項(xiàng)目指標(biāo)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類碎石壓碎指標(biāo)（%）≤10≤20≤30卵石壓碎指標(biāo)（%）≤12≤14≤15石子的技術(shù)要求（8）表觀密度、堆積密度及空隙率表觀密度不小于2600kg/m3松散堆積空隙率不大于47%，其中：Ⅰ類≤43%Ⅱ類≤45%Ⅲ類≤47%（四）拌合用水混凝土拌合和養(yǎng)護(hù)用水按水源不同分為飲用水、地表水、地下水、海水，以及經(jīng)適當(dāng)處理的工業(yè)用水?；炷涟韬嫌盟瞬捎蔑嬘盟?。當(dāng)采用其它來源水時(shí)，應(yīng)符合《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63—2006）的規(guī)定。（五）外加劑在拌制混凝土過程中摻入的，用以改善混凝土性能的物質(zhì)。摻量不超過水泥質(zhì)量的5%。按主要功能，外加劑可分為以下幾類：改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。改善混凝土其它性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。減水劑混凝土減水劑是指在保持混凝土拌合物和易性一定的條件下，具有減水和增強(qiáng)作用的外加劑，又稱為“塑化劑”。分為：普通型減水劑和高效型減水劑減水劑的作用機(jī)理：見下圖水泥絮狀結(jié)構(gòu)將一部分水包裹起來減水劑破壞了水泥絮狀結(jié)構(gòu)，使被包裹的水釋放出來變成自由水，提高混凝土拌合物的流動(dòng)性減水劑的作用效果1.減少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的強(qiáng)度。在混凝土拌合物坍落度基本一定的情況下，減少混凝土的單位用水量5％～25％（普通型5％～15％，高效型10％～30％）。2.提高混凝土拌合物的流動(dòng)性。在用水量和強(qiáng)度一定的條件下，坍落度可提高100～200mm。3.節(jié)約水泥。在混凝土拌合物坍落度、強(qiáng)度一定的情況下，可節(jié)約水泥5％～20％。4.改善混凝土拌合物的性能。摻入減水劑可以減少混凝土拌合物的泌水、離析現(xiàn)象；延緩拌合物的凝結(jié)時(shí)間；減緩水泥水化放熱速度；顯著提高混凝土硬化后的抗?jié)B性和抗凍性。常用減水劑1.木質(zhì)素系減水劑（M型）：屬于陰離子表面活性劑，為普通減水劑，其適宜摻量為0.2～0.3％，減水率10％左右。2.萘系減水劑：屬陰離子表面活性劑，為高效型減水劑。這類減水劑主要有NNO、NF、FDN、UNF、MF、建Ⅰ型等。3.樹脂類減水劑：為水溶性樹脂，陰離子表面活性劑。4.糖蜜類減水劑：為普通型減水劑。它是以制糖工業(yè)的糖渣、廢蜜為原料，采用石灰中和而成，為棕色粉狀物或糊狀物。屬非離子表面活性劑。國內(nèi)產(chǎn)品粉狀有TF、ST、3FG等。適宜摻量0.2％～0.3％，減水率10％左右，屬緩凝減水劑。三、水泥混凝土的主要技術(shù)性能（一）和易性混凝土拌合物便于施工操作，能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)均勻、成型密實(shí)的性能。和易性主要包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性。流動(dòng)性是指混凝土拌合物在自重或施工機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并密實(shí)模板的性能。粘聚性是指混凝土拌合物各組成材料之間具有一定內(nèi)聚力，在運(yùn)輸和澆筑過程中不會(huì)發(fā)生離析和分層現(xiàn)象的性質(zhì)。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致發(fā)生泌水現(xiàn)象的性質(zhì)。和易性粘聚性保水性流動(dòng)性易達(dá)結(jié)構(gòu)均勻易成型密實(shí)好好在本身自重或施工機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并且均勻密實(shí)地填滿模板的性能。各組成材料之間具有一定的內(nèi)聚力，在運(yùn)輸和澆注過程中不致產(chǎn)生離析和分層現(xiàn)象的性質(zhì)。具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致發(fā)生泌水現(xiàn)象的性質(zhì)。保證混凝土硬化后的質(zhì)量和易性評定原則檢測方法：坍落度法、維勃稠度法定量測定流動(dòng)性經(jīng)驗(yàn)判斷粘聚性經(jīng)驗(yàn)判斷保水性綜合評定和易性評定原則：和易性檢測方法坍落度筒混凝土拌合物試體坍落度法：影響和易性的主要因素水泥漿量：作為潤滑劑的水泥漿，量越多，潤滑作用越好，混凝土拌合物的流動(dòng)性就越好。單位用水量：對流動(dòng)性起決定性的作用。砂率：混凝土中砂質(zhì)量占砂石總質(zhì)量的百分率。當(dāng)砂率發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起集料總表面積產(chǎn)生較大變化，使得包裹在集料表面的水泥漿層厚度發(fā)生變化，從而導(dǎo)致和易性產(chǎn)生變化。組成材料性質(zhì)：水泥需水性的大小、集料品種及級配狀況都會(huì)對和易性產(chǎn)生影響。外加劑、環(huán)境溫度和攪拌時(shí)間。砂率變化對和易性的影響砂率與坍落度的關(guān)系砂率與水泥用量的關(guān)系由上述兩坐標(biāo)圖中可以看出，拌合混凝土?xí)r宜采用合理砂率，以便獲得最大流動(dòng)性或水泥用量最節(jié)約。改善和易性的主要措施采用合理砂率拌合混凝土，并盡可能采用較低砂率值；改善砂石級配；盡可能選用較粗的砂石；當(dāng)混凝土拌合物坍落度較小時(shí)，保持水灰比不變，增加水泥漿量；當(dāng)坍落度較大時(shí)，保持砂率不變，增加砂石用量；摻入外加劑。（二）強(qiáng)度混凝土主要用于承受各項(xiàng)荷載的建筑結(jié)構(gòu)部位，因此強(qiáng)度是混凝土最重要的力學(xué)性能。萬能試驗(yàn)機(jī)混凝土強(qiáng)度指標(biāo)及其作用強(qiáng)度指標(biāo)的名稱作用抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度作為評定混凝土質(zhì)量的主要依據(jù)，并判斷確定混凝土的強(qiáng)度等級軸心抗壓強(qiáng)度作為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的取值依據(jù)抗拉強(qiáng)度在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中作為確定混凝土抗裂度的主要指標(biāo)抗彎強(qiáng)度作為評定道路路面混凝土質(zhì)量的主要依據(jù)混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度使得鋼筋和混凝土能有效協(xié)同工作檢測混凝土各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)的試件檢測立方體抗壓強(qiáng)度的立方體試件尺寸：150×150×150mm檢測軸心抗壓強(qiáng)度的棱柱體試件尺寸：150×150×300mm檢測抗彎強(qiáng)度的試件尺寸：550×150×5150mm檢測混凝土與鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度的試件埋入混凝土的鋼筋混凝土立方體抗壓強(qiáng)度以邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在溫度為20±2℃，相對濕度為95％以上的潮濕條件下或者在Ca（OH）2飽和溶液中養(yǎng)護(hù)，經(jīng)28d齡期，采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的抗壓極限強(qiáng)度。用fcu表示。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)試件時(shí)，按下表乘系數(shù)換算：試件種類試件尺寸（mm）粗骨料最大粒徑（mm）換算系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)試件150×150×150401.00非標(biāo)準(zhǔn)試件100×100×100300.95200×200×200601.05混凝土強(qiáng)度等級混凝土按其立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為多個(gè)強(qiáng)度級別。C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C100混凝土強(qiáng)度等級符號(hào)表示的含義：C30混凝土concert的第一個(gè)字母混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為fcu,k=30MPa；該批混凝土的fcu≥30MPa的強(qiáng)度保證率為95％以上?；炷翉?qiáng)度檢測按配合比拌合混凝土現(xiàn)場取樣的混凝土試模內(nèi)壁涂刷隔離劑將拌合均勻的混凝土拌合物裝入試模，并搗實(shí)、表面刮平在室溫20±5℃靜置1晝夜，編號(hào)、拆模試件放入20±2℃相對濕度95％以上養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)至28d取出試件，放入壓力試驗(yàn)機(jī)上下壓板之間，施加壓力直至試件壓壞記錄破壞荷載，計(jì)算立方體抗壓強(qiáng)度。判斷混凝土強(qiáng)度等級按配合比稱量各組成材料用量材料堆場稱量材料砂石水泥水?dāng)嚢杵鲾嚢柰仓谱骰炷亮⒎襟w試件制作成型的試件立方體試件拆模試件養(yǎng)護(hù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度檢測壓力試驗(yàn)機(jī)混凝土立方體試件受壓破壞破壞后的立方體試件確定混凝土立方體抗壓強(qiáng)度代表值記錄混凝土立方體試件受壓破壞時(shí)的荷載：F1、F2、F3

計(jì)算立方體抗壓強(qiáng)度：fcu1、fcu2、fcu3計(jì)算公式：數(shù)據(jù)處理：取三個(gè)試件抗壓強(qiáng)度值的算術(shù)平均值，精確到0.1MPa；若三個(gè)測試值的最大值或最小值中有一個(gè)與中間值之差超過中間值的15%，則取中間值為抗壓強(qiáng)度值；若最大值、最小值均與中間值之差超過中間值的15%，則無代表值。軸心抗壓強(qiáng)度采用150mm×150mm×300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強(qiáng)度為0～55MPa范圍內(nèi)fcp=（0.7～0.8）fcu。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，一般取fcp＝0.67fcu。非標(biāo)準(zhǔn)的棱柱體試件尺寸為100mm×100mm和200mm×200mm，測得的抗壓強(qiáng)度值應(yīng)分別乘以換算系數(shù)0.95和1.05。FF抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度一般采用劈裂抗拉強(qiáng)度表示。式中：fts—劈裂抗拉強(qiáng)度（MPa）；

P—破壞荷載（N）；

A—試件劈裂面積（mm2）。劈裂抗拉強(qiáng)度較低，一般為抗壓強(qiáng)度的1/10～1/20。拉應(yīng)力壓應(yīng)力PP影響混凝土強(qiáng)度的主要因素水泥強(qiáng)度水灰比粗集料的品種養(yǎng)護(hù)條件齡期外加劑水泥強(qiáng)度越高，則混凝土強(qiáng)度越高。當(dāng)混凝土水灰比值在0.40～0.80之間時(shí)，水灰比越大，則混凝土的強(qiáng)度越低。碎石形狀不規(guī)則，表面粗糙、多棱角，與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較高；卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較低。在水泥石強(qiáng)度及其它條件相同時(shí)，碎石混凝土的強(qiáng)度高于卵石混凝土的強(qiáng)度。混凝土澆筑完畢后，必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，以保證混凝土不斷地凝結(jié)硬化。在正常的養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土抗壓強(qiáng)度隨齡期的增加而不斷發(fā)展，在7～14d內(nèi)強(qiáng)度發(fā)展較快，以后逐漸減慢，28d后強(qiáng)度發(fā)展更慢。一個(gè)有用的公式：n≥3提高混凝土強(qiáng)度的主要措施1.采用高強(qiáng)度等級水泥；2.采用單位用水量較小、水灰比較小的干硬性混凝土；3.采用合理砂率，以及級配合格、強(qiáng)度較高、質(zhì)量良好的碎石；4.改進(jìn)施工工藝，加強(qiáng)攪拌和振搗；5.采用加速硬化措施，提高混凝土的早期強(qiáng)度；6.在混凝土拌合時(shí)摻入減水劑或早強(qiáng)劑。（三）耐久性混凝土在自然環(huán)境中，抵抗環(huán)境侵蝕作用，長期保持其良好使用性能和外觀完整性，從而保證混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用功能的能力，即為耐久性。耐久性所包含的含義1.抗?jié)B性：是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。采用抗?jié)B等級表示，有P4、P6、P8、P10和P12等五個(gè)等級。表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的靜水壓力而不發(fā)生滲透。2.抗凍性：是指混凝土在飽和水狀態(tài)下，能抵抗凍融循環(huán)作用而不發(fā)生破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。采用抗凍等級表示，有F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300等九個(gè)等級。表示混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，在飽和水狀態(tài)下，強(qiáng)度損失不超過25％，且質(zhì)量損失不超過5％時(shí)，所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)。3.抗侵蝕性：主要取決于水泥石的抗侵蝕性。合理選擇水泥品種、提高混凝土制品的密實(shí)度均可以提高抗侵蝕性。4.抗碳化性：主要指水泥石的碳化?；炷撂蓟?，使其堿度降低，從而使混凝土對鋼筋的保護(hù)作用降低，鋼筋易銹蝕；引起混凝土表面產(chǎn)生收縮而開裂。5.堿集料反應(yīng)：是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反應(yīng)。

耐久性所包含的含義提高耐久性措施1.合理選擇混凝土的組成材料。根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件，選擇水泥品種；選擇質(zhì)量良好、技術(shù)要求合格的骨料。2.提高混凝土制品的密實(shí)度。嚴(yán)格控制混凝土的水灰比和水泥用量；選擇級配良好的骨料及合理砂率，保證混凝土的密實(shí)度；摻入適量減水劑，提高混凝土的密實(shí)度；嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工操作。3.改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)。在混凝土中摻入適量引氣劑，可改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，封閉孔隙的存在，可以提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及抗侵蝕性?；炷磷畲笏冶群妥钚∷嘤昧康囊?guī)定（JGJ55）環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比最小水泥用量素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土1.干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋內(nèi)不作規(guī)定0.650.602002603002.潮濕環(huán)境無凍害高濕度的室內(nèi)部件室外部件在非侵蝕性土和（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和（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0.550.550.552502803003.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最大水灰比和最小水泥用量四、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)配合比及表示方法普通混凝土配合比設(shè)計(jì)確定初步配合比確定基準(zhǔn)配合比確定試驗(yàn)室配合比確定施工配合比配合比及表示方法

混凝土的配合比是指混凝土各組成材料用量之比。主要有“質(zhì)量比”和“體積比”兩種表示方法。工程中常用“質(zhì)量比”表示。質(zhì)量配合比的表示方法以1m3混凝土中各組成材料的實(shí)際用量表示。例如水泥mc＝295kg，砂ms＝648kg，石子mg＝1330kg，水mw＝165kg。以各組成材料用量之比表示。例如上例也可表示為：mc：ms：mg＝1：2.20：4.51，mw/mc＝0.56。配合比設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的要求1.滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級要求；2.滿足混凝土施工所要求的和易性；3.滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求；4.符合經(jīng)濟(jì)原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。配合比設(shè)計(jì)中的3個(gè)基本參數(shù)水灰比（mw/mc）、單位用水量（mw）、砂率（βs）水泥水砂石子水泥漿骨料混凝土單位用水量mw砂率βw水灰比mw/mc與強(qiáng)度、耐久性有關(guān)與流動(dòng)性有關(guān)與粘聚性、保水性有關(guān)配合比設(shè)計(jì)的步驟序號(hào)步驟說明步驟1計(jì)算初步配合比紙上談兵應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定的一個(gè)初步計(jì)算配合比。步驟2確定基準(zhǔn)配合比試驗(yàn)階段坍落度法檢驗(yàn)和易性，經(jīng)調(diào)整，確定符合和易性要求的基準(zhǔn)配合比。步驟3確定試驗(yàn)室配合比試驗(yàn)階段強(qiáng)度試驗(yàn)檢驗(yàn)強(qiáng)度，經(jīng)調(diào)整，確定符合強(qiáng)度要求的試驗(yàn)室配合比。步驟4確定施工配合比施工階段施工現(xiàn)場砂石的含水率經(jīng)常變化，因此在每次攪拌混凝土前，需進(jìn)行含水率換算。1.計(jì)算施工配制強(qiáng)度（fcu,0）2.計(jì)算水灰比（mw/mc）3.確定單位用水量（mw）4.計(jì)算單位水泥用量（mc）5.確定砂率（βs）6.計(jì)算單位砂石用量（ms、

mg）7.獲得初步配合比步驟1：計(jì)算初步配合比1、計(jì)算混凝土配制強(qiáng)度fcu,0式中:fcu,0——混凝土配制強(qiáng)度（MPa）fcu,k——混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，即混凝土強(qiáng)度等級值（MPa）σ——混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）步驟1：計(jì)算初步配合比2、確定水灰比W/C式中：αa、αb——回歸系數(shù)。根據(jù)工程所用的水泥、集料，通過試驗(yàn)由建立的水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式確定；當(dāng)不具備上述試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可取碎石混凝土αa＝

0.46，αb＝0.07；卵石混凝土αa＝0.48，αb＝0.33。fce——水泥28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測值（MPa）步驟1：計(jì)算初步配合比3、確定單位用水量mw0（1）水灰比在0.40～0.80范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)粗集料的品種、粒徑及施工要求的坍落度，按下頁表選取。（2）水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土單位用水量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。（3）摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量可按下式計(jì)算：

mwa＝mw0（1－β）式中：mwa——摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量mw0——未摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量β——外加劑的減水率，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定塑性混凝土單位用水量參考表（kg）拌合物稠度卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm項(xiàng)目指標(biāo)102031.540162031.540坍落度mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195干硬性混凝土單位用水量參考表（kg）拌合物稠度卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm項(xiàng)目指標(biāo)102040162040維勃稠度，s16～2017516014518017015511～151801651501851751605～10185170155190180165步驟1：計(jì)算初步配合比4、計(jì)算水泥用量mc0將計(jì)算出的水泥用量與規(guī)定的最小水泥用量比較：如計(jì)算水泥用量不低于規(guī)定的最小水泥用量，則耐久性合格；否則耐久性不合格，此時(shí)應(yīng)取規(guī)定的最小水泥用量。步驟1：計(jì)算初步配合比5、確定砂率βs（1）坍落度為10～60mm的混凝土砂率，可根據(jù)粗集料品種、粒徑及水灰比按下表選取。（2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可經(jīng)試驗(yàn)確定；也可在下表基礎(chǔ)上，坍落度每增大20mm，砂率增大1％確定。（3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。水灰比mw/mc卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm1020401620400.4026～3225～3124～3030～3529～3427～320.5030～3529～3428～3333～3832～3730～350.6033～3832～3731～3636～4135～4033～380.7036～4135～4034～3939～4438～4336～41步驟1：計(jì)算初步配合比6、計(jì)算砂、石子用量ms0、mg0

（1）體積法

假定混凝土拌合物的含氣量為1%。則1m3混凝土拌合物的體積是由各種組成材料（水泥、砂、石子、水）體積加上氣體體積之和，即：Vc+Vs+Vg+Vw+Va＝1（2）質(zhì)量法又稱假定體積密度法。假定混凝土拌合物的體積密度ρ，則1m3混凝土拌合物的質(zhì)量為：mcp=ρ

×1則：步驟2：確定基準(zhǔn)配合比1、試配少量混凝土

按初步配合比稱取一定質(zhì)量的組成材料，拌制15L或25L混凝土。2、坍落度法檢驗(yàn)和易性，并調(diào)整坍落度偏大，則保持水灰比不變，增加砂石用量；坍落度偏小，則保持砂率不變，增加水泥漿用量；如粘聚性和保水性不良，可適當(dāng)提高砂率。3、經(jīng)上述調(diào)整后，即獲得滿足和易性要求的基準(zhǔn)配合比步驟3：確定試驗(yàn)室配合比1、制作三組不同水灰比的混凝土試件其中一組試件采用基準(zhǔn)配合比，另外兩組試件的水灰比，較基準(zhǔn)配合比分別增加及減少0.05。三組試件均標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，然后分別測定其強(qiáng)度。根據(jù)試驗(yàn)得出的混凝土強(qiáng)度與其相應(yīng)的灰水比（C/W）關(guān)系，用作圖法或計(jì)算法求出與混凝土配制強(qiáng)度（fcu,0）相對應(yīng)的灰水比，確定1m3混凝土中的組成材料用量.步驟3：確定試驗(yàn)室配合比2、經(jīng)試配確定配合比后，按下列步驟進(jìn)行校正計(jì)算混凝土的體積密度計(jì)算值ρc,cρc,c＝mc+ms+mg+mw按下式計(jì)算混凝土配合比校正系數(shù)δ

式中：ρc,t——混凝土體積密度實(shí)測值（kg/m3）ρc,c——混凝土體積密度計(jì)算值（kg/m3）當(dāng)體積密度實(shí)測值與計(jì)算值之差的絕對值超過計(jì)算值的2％時(shí)，將配合比中各組成材料用量均乘以校正系數(shù)δ，即得到試驗(yàn)室配合比。步驟4：確定施工配合比測定現(xiàn)場砂石含水率，分別用a%、b%表示。按下式計(jì)算施工配合比：mc＝mc0ms＝ms0（1＋a%）mg＝mg0（1＋b%）mw＝mw0－ms0×a%－mg0×b%第二節(jié)砂漿砂漿是由膠凝材料、細(xì)骨料、摻加料和水按一定比例配制而成的建筑工程材料。砂漿分類：按用途不同分砌筑砂漿、抹面砂漿和特種砂漿按膠凝材料分水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿一、砌筑砂漿用于砌筑磚、石、砌塊等砌體工程的砂漿稱為砌筑砂漿。砌筑砂漿起粘結(jié)砌塊、構(gòu)筑砌體、傳遞荷載和提高墻體使用功能的作用。（一）砌筑砂漿的組成材料1、水泥水泥品種應(yīng)根據(jù)砂漿的用途和使用環(huán)境來選擇；其強(qiáng)度等級宜為砂漿強(qiáng)度等級的4～5倍，用于配制水泥砂漿的水泥強(qiáng)度等級不宜大于32.5級；用于配制混合砂漿的水泥強(qiáng)度等級不宜大于42.5級。（一）砌筑砂漿的組成材料2、砂主要采用天然砂，宜用中砂，其中毛石砌體宜選用粗砂。砂的含泥量要求：①水泥砂漿、強(qiáng)度等級≥M5的混合砂漿不應(yīng)超過5%；②強(qiáng)度等級＜M5的水泥混合砂漿，不應(yīng)超過10%。

3、水砂漿拌合用水與混凝土拌合用水的要求相同。（一）砌筑砂漿的組成材料4、摻加料摻加料是為了改善砂漿和易性而摻入的無機(jī)材料。常用的摻加料見下表。常用種類質(zhì)量要求塊狀生石灰經(jīng)熟化成石灰膏后使用消化時(shí)應(yīng)用孔徑不超過3mm×3mm的網(wǎng)過濾，消化時(shí)間不得少于7d。石灰膏應(yīng)潔白細(xì)膩，不得含未消化顆粒，脫水硬化的石灰膏不得使用。消石灰粉不得直接用于砌筑砂漿中。建筑石膏凝結(jié)時(shí)間應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，電石渣應(yīng)經(jīng)20min加熱至沒乙炔味方可使用。砂質(zhì)粘土干法時(shí)，應(yīng)將其烘干磨細(xì)再使用。濕法時(shí)，應(yīng)將其淋漿過篩沉淀再使用。（一）砌筑砂漿的組成材料5、外加劑為改善或