混凝土的組成及技術(shù)性能演示文稿

混凝土的組成及技術(shù)性能演示文稿當(dāng)前第1頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)混凝土的組成及技術(shù)性能當(dāng)前第2頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

6.2.1水泥1．水泥品種的選擇工程特點(diǎn)施工條件環(huán)境狀況水泥品種（見第3章表3-12，P46）確定

2．水泥強(qiáng)度等級的選擇配制混凝土?xí)r，水泥的強(qiáng)度等級的選擇應(yīng)與所配制混凝土的強(qiáng)度等級相適應(yīng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，配制中低強(qiáng)度混凝土?xí)r，水泥強(qiáng)度等級≈1.5~2.0混凝土強(qiáng)度等級為宜；配制高強(qiáng)度混凝土?xí)r，水泥強(qiáng)度等級≈0.9~1.5混凝土強(qiáng)度等級為宜。當(dāng)前第3頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

6.2.2

骨料骨料粒徑（mm）種類執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)細(xì)骨料0.15～4.75天然砂河砂《建筑用砂》（GB/T14684—2001）海砂山砂人工砂混合砂粗骨料4.75～90碎石《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685—2001）卵石骨料種類當(dāng)前第4頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)人工砂生產(chǎn)線骨料的用量和體積在混凝土中占有較大比例（70%~80%），其來源與質(zhì)量將直接關(guān)系到所配制混凝土的技術(shù)性能和質(zhì)量。國家及行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對砼用骨料的質(zhì)量指標(biāo)有明確要求。6.2.2

骨料石料（碎石）生產(chǎn)線當(dāng)前第5頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

混凝土用骨料的顆粒形狀及表面特征，將在一定程度上影響混凝土拌合物的流動性和混凝土的強(qiáng)度。

碎石和人工砂一般多棱角，表面粗糙，與水泥漿能較好地粘結(jié)。卵石、河砂和海砂為近似球形，表面光滑，與水泥砂漿的粘結(jié)較差。在水泥用量和用水量相同的情況下，由碎石、人工砂拌制的混凝土拌合物流動性較差，但混凝土強(qiáng)度較高；由卵石、河砂拌制的混凝土拌合物流動性較好，但強(qiáng)度較低。砂的顆粒較小，一般不考慮其形貌特征。6.2.2

骨料當(dāng)前第6頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

級配是指骨料中不同粒徑顆粒的分布情況。級配良好的骨料可使其空隙率和總表面積較小，從而達(dá)到節(jié)約水泥、提高混凝土密實(shí)性及強(qiáng)度的目的。（a）

（b）

（c）若砂、石的粒徑分布在同一尺寸范圍內(nèi)，空隙率很大。若砂、石的粒徑分布在兩種尺寸范圍內(nèi)，空隙率較小。若砂、石的粒徑分布在更多的尺寸范圍內(nèi)，空隙率更小。骨料只有適宜的粒徑分布，才能達(dá)到良好的級配要求。6.2.2

骨料當(dāng)前第7頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

粗細(xì)程度是指不同粒徑的骨料顆?；煸谝黄鸷蟮目傮w粗細(xì)程度。相同重量的骨料，粒徑越小，總表面積越大。在混凝土中，砂、石骨料表面分別由水泥漿和水泥砂漿包裹，骨料的總表面積越大，需要的水泥漿就越多。不同粒徑的骨料6.2.2

骨料當(dāng)前第8頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)在拌制混凝土?xí)r，控制骨料的顆粒級配和粗細(xì)程度具有重要的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)意義，應(yīng)同時考慮骨料的顆粒級配和粗細(xì)程度。（1）砂的粗細(xì)程度與顆粒級配砂的粗細(xì)程度和顆粒級配用篩分析方法測定。標(biāo)準(zhǔn)砂樣篩電動振篩機(jī)砂試樣(500g)6.2.2

骨料當(dāng)前第9頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)篩孔尺寸（mm）篩余量（g）分計(jì)篩余（%）累計(jì)篩余（%）4.75m1a1A1=a1

2.36m2a2A2=a1＋a2

1.18m3a3A3=a1＋a2＋a3

0.60m4a4A4=a1＋a2＋a3＋a4

0.30m5a5A5=a1＋a2＋a3＋a4＋a5

0.15m6a6A6=a1＋a2＋a3＋a4＋a5＋a6

砂骨料篩分析試驗(yàn)累計(jì)篩余與分計(jì)篩余的關(guān)系表4-5砂的粗細(xì)程度用細(xì)度模數(shù)（Mx）表示，按下式計(jì)算：（4-1）6.2.2

骨料當(dāng)前第10頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)式中Mx——砂的細(xì)度模數(shù)；

A1～A6——累計(jì)篩余百分率（%）。根據(jù)砂的細(xì)度模數(shù)大小，可將其分為特粗砂、粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂，見表4-6。細(xì)度模數(shù)Mx

＞3.73.7～3.13.0～2.32.2～1.61.5～0.7砂的分類特粗砂粗砂中砂細(xì)砂特細(xì)砂

普通混凝土用砂的細(xì)度模數(shù)一般為3.7～1.6，配制混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用中砂。砂的細(xì)度模數(shù)及分類表4-6

6.2.2

骨料當(dāng)前第11頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

砂的顆粒級配用級配區(qū)表示。根據(jù)0.60mm篩孔對應(yīng)的累計(jì)篩余百分率A4，將砂分成三個級配區(qū)，見表4-7。級配良好的粗砂、中砂和細(xì)砂應(yīng)分別落在1、2、3區(qū)。當(dāng)一篩檔累計(jì)篩余率超界5%以上時，說明砂的級配很差，視為不合格。砂樣篩篩孔尺寸（mm）累計(jì)篩余（%）1區(qū)2區(qū)3區(qū)4.7510～010～010～02.3635～525～015～01.1865～3550～1025～100.6085～7170～4140～160.3095～8092～7085～550.15100～90100～90100～90砂的顆粒級配區(qū)范圍表

4-7

6.2.2

骨料當(dāng)前第12頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

以累計(jì)篩余百分率為縱坐標(biāo)，以篩孔尺寸為橫坐標(biāo)，根據(jù)表4-7規(guī)定數(shù)值可畫出砂的1、2、3三個級配區(qū)上下限的篩分曲線，如圖4-2所示。配制混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用2區(qū)砂。圖4-2

砂的級配區(qū)曲線6.2.2

骨料當(dāng)前第13頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)石子的級配分析也是采用篩分析的辦法，只是所用的一套標(biāo)準(zhǔn)篩孔徑（2.36mm～90.0mm）和數(shù)量（12個）不同，分計(jì)篩余和累計(jì)篩余百分率計(jì)算方法均與砂相同。

振篩機(jī)石子的篩分析試驗(yàn)過程6.2.2

骨料當(dāng)前第14頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)混凝土用水（按水源分）用水質(zhì)量要求飲用水不得影響混凝土的和易性及凝結(jié)；不能有損于混凝土強(qiáng)度發(fā)展；不得降低混凝土耐久性；不得加快鋼筋銹蝕及導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷；不得污染混凝土表面。地表水地下水處理或處置后的工業(yè)廢水6.2.3

混凝土用水混凝土用水及其質(zhì)量要求海水不得用于拌制鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土及飾面要求較高的混凝土。當(dāng)前第15頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)混凝土外加劑是指在混凝土拌制過程中摻入的用以調(diào)整和改善混凝土性能的物質(zhì)

1．外加劑的功能分類

除上述四類使用功能的外加劑外，通過它們合理搭配還可形成各種多功能外加劑，如引氣減水劑、緩凝減水劑、早強(qiáng)減水劑等。功能分類（GB/T8075-2005）

外加劑名稱改善砼拌合物流變性能的外加劑減水劑、引氣劑、泵送劑等調(diào)節(jié)砼凝結(jié)時間和硬化性能的外加劑緩凝劑、促凝劑、速凝劑、早強(qiáng)劑等改善砼耐久性的外加劑引氣劑、防水劑、阻銹劑、礦物外加劑等改善砼其他性能的外加劑膨脹劑、防凍劑、著色劑等

6.2.4

混凝土外加劑當(dāng)前第16頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)混凝土用各種外加劑6.2.4

混凝土外加劑當(dāng)前第17頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

2．常用外加劑

（1）減水劑

減水劑是指在混凝土拌合物坍落度相同條件下，能減少拌和用水量的外加劑。混凝土摻入減水劑后，在配合比不變情況下，能明顯提高混凝土拌合物的流動性；在流動性和水泥用量不變時，可減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度；若減水時，在保持流動性和強(qiáng)度不變時，可減少水泥用量，降低成本。

混凝土用減水劑6.2.4

混凝土外加劑當(dāng)前第18頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

（2）引氣劑

引氣劑是一種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的外加劑。引氣劑的功效功效作用描述改善混凝土拌合物和易性摻入引氣劑后，混凝土拌合物內(nèi)形成大量微小氣泡，相對增加了水泥漿體積，這些微氣泡又如同滾珠一樣，減少骨料顆粒間的摩擦阻力，從而改善混凝土拌合物的流動性由于水分均勻分布在大量氣泡的表面，使混凝土拌合物中能夠自由移動的水量減少，拌合物的泌水量因此減少，混凝土拌合物的保水性和粘聚性得以提高提高混凝土抗?jié)B性混凝土拌合物中大量微氣泡的存在，堵塞或隔斷了混凝土中毛細(xì)管滲水通道，改變了混凝土的孔結(jié)構(gòu)，使混凝土抗?jié)B性顯著提高。提高混凝土抗凍性氣泡有較大的彈性變形能力，對由水結(jié)冰所產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力有一定的緩沖作用，因而提高混凝土的抗凍性6.2.4

混凝土外加劑當(dāng)前第19頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

（3）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?；炷凉こ讨谐２捎糜稍鐝?qiáng)劑與減水劑復(fù)合而成的早強(qiáng)減水劑。

早強(qiáng)劑可加速混凝土的硬化過程，明顯提高混凝土的早期強(qiáng)度，多用于冬季施工和搶修工程，或用于加快模板的周轉(zhuǎn)率。炎熱環(huán)境條件下不宜使用早強(qiáng)劑、早強(qiáng)減水劑。6.2.4

混凝土外加劑當(dāng)前第20頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

（4）緩凝劑

緩凝劑是指能延緩混凝土凝結(jié)時間，而不顯著影響混凝土后期強(qiáng)度的外加劑。

緩凝劑的主要作用是延緩混凝土凝結(jié)時間和水泥水化熱釋放速度。6.2.4

混凝土外加劑當(dāng)前第21頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

情景：

施工人員在現(xiàn)場攪拌混凝土，攪拌好的混凝土用來澆筑底板，問：如何保證混凝土底板的澆筑質(zhì)量？當(dāng)前第22頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)工作性=和易性※混凝土硬化后的性能和施工過程密切結(jié)合混凝土的主要性質(zhì)：

混凝土硬化前:

混凝土拌合物的和易性（工作性Workability）

混凝土硬化后:

混凝土的強(qiáng)度、變形性能和耐久性混凝土各組成材料按一定比例攪拌后尚未凝結(jié)硬化的材料稱為混凝土拌合物。當(dāng)前第23頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)6.3

混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)

混凝土拌合物的性能

硬化后混凝土的性能

當(dāng)前第24頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)混凝土在未凝結(jié)硬化以前，稱為混凝土拌合物。它必須具有良好的和易性，便于施工，以保證能獲得良好的澆灌質(zhì)量；混凝土拌合物凝結(jié)硬化以后，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以保證建筑物能安全地承受設(shè)計(jì)荷載；并應(yīng)具有必要的耐久性。當(dāng)前第25頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)和易性的概念不致產(chǎn)生離析和分層現(xiàn)象不致發(fā)生泌水現(xiàn)象和易性粘聚性保水性流動性易達(dá)結(jié)構(gòu)均勻易成型密實(shí)好好保證硬化后的質(zhì)量砼拌和物易于施工操作（拌和、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)）并能獲得質(zhì)量均勻、密實(shí)的混凝土的性能。能均勻密實(shí)地填滿模板當(dāng)前第26頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)流動性砼拌和物在本身自重或施工機(jī)械振搗的作用下，產(chǎn)生流動，并能均勻密實(shí)地填滿模板的性能。

坍落度大于100mm

：泵送混凝土流動性根據(jù)施工要求不同坍落度50～70mm：普通混凝土流動性的大小，反映混凝土拌和物的稀稠，直接影響著澆搗施工的難易和混凝土的質(zhì)量。當(dāng)前第27頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)泵送混凝土PumpingConcrete當(dāng)前第28頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)泵送混凝土PumpingConcrete當(dāng)前第29頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)碾壓混凝土

RollerCompactedConcrete當(dāng)前第30頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)粘聚性不好離析分層組份分離不均勻骨料下沉水泥漿上浮砼拌合物粘聚性不良時，硬化后會出現(xiàn)蜂窩、麻面。大型的砼拌和物，甚至出現(xiàn)狗洞現(xiàn)象。粘聚性混凝土拌和物在施工過程中其組成材料之間有一定粘聚力，在運(yùn)輸和澆注過程中不致發(fā)生分層、離析現(xiàn)象使混凝土保持整體均勻的性能

。當(dāng)前第31頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)離析—指混凝土拌合物各組分分離，造成不均勻和失去連續(xù)性的現(xiàn)象。常有兩種形式：粗骨料從混合料中分離；稀水泥漿從混合料中淌出。分層—指混凝土澆注后由于重力沉降產(chǎn)生的不均勻分布現(xiàn)象。離析——砂漿與石子分離——產(chǎn)生蜂窩、空洞——影響工程質(zhì)量

當(dāng)前第32頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)骨料水可見泌水內(nèi)泌水泌水與塑性沉降保水性混凝土拌和物在施工過程中具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。保水性差的混凝土拌和物，在施工過程中，一部分水易從內(nèi)部析出至表面，在混凝土內(nèi)部形成泌水通道，使混凝土的密實(shí)性變差，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性。它反映混凝土拌和物的穩(wěn)定性當(dāng)前第33頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)鋼筋沉降裂縫水囊混凝土表面粘聚性和保水性不好時當(dāng)前第34頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)和易性良好的標(biāo)準(zhǔn)粘聚性好則保水性往往也好，但當(dāng)流動性增大時，粘聚性和保水性往往變差，反之亦然混凝土拌和物的流動性、粘聚性、保水性，三者之間互相關(guān)聯(lián)又互相矛盾

所謂拌和物的和易性良好，就是要使這三方面的性能在某種具體條件下，達(dá)到均為良好，亦即使矛盾得到統(tǒng)一流動性粘聚性保水性當(dāng)前第35頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)如何在施工現(xiàn)場定量評定混凝土和易性？？當(dāng)前第36頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)和易性的測定方法和易性的測定：一般以測定混凝土拌和物的流動性為主，輔以對粘聚性和保水性的觀察，以判斷新拌混凝土的和易性是否滿足工程的需要。流動性的測定方法：主要有坍落度法和維勃稠度法兩種。當(dāng)前第37頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)坍落度試驗(yàn)儀器別覺得簡陋，世界各地都在用它噢！混凝土工學(xué)當(dāng)前第38頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝入標(biāo)準(zhǔn)圓錐筒中，逐層插搗并裝滿刮平后，垂直提起圓錐筒，混凝土拌合物由于自重將會向下坍落。量測坍落的高度（以毫米計(jì)），即為坍落度。坍落度越大，則混凝土拌合物的流動性越大。在做坍落度試驗(yàn)的同時，應(yīng)觀察混凝土拌合物的粘聚性、保水性及含砂等情況，以更全面地評定混凝土拌合物的和易性。當(dāng)前第39頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)混凝土坍落度試驗(yàn)當(dāng)前第40頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)坍落度試驗(yàn)示意圖當(dāng)前第41頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)保水性：觀察稀漿程度粘聚性：搗棒敲打錐體側(cè)面流動性：測量坍落度原來，施工中是這樣判定混凝土和易性的！當(dāng)前第42頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)觀察坍落后的砼拌合物試體的粘聚性與保水性：粘聚性用搗棒在已坍落的砼拌合物試體側(cè)面輕輕敲打，此時若試體逐漸下沉，則表示粘聚性良好；若倒塌、部分崩裂則表示粘聚性不好。保水性以砼拌合物中水泥漿析出的程度來評定，若有較多水泥漿從底部析出，試體部分的砼拌合物也因失漿而集料外露，則表明保水性不好；若無水泥漿或僅有少量水泥漿自底部析出，則表明保水性能良好。粘聚性不好當(dāng)前第43頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)請觀察圖中混凝土橫梁，其中有空洞（俗稱蜂窩）。該混凝土是采用人工振搗，其混凝土坍落度為30mm。請分析混凝土不密實(shí)的原因。

案例分析空洞位置局部放大

混凝土橫梁空洞當(dāng)前第44頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)分析：該混凝土未采用振動器振搗，僅人工振搗，而混凝土的坍落度偏低，流動性較差，故易產(chǎn)生蜂窩，應(yīng)增大混凝土的坍落度，具體按GB50204-2001《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行。實(shí)際施工時，混凝土拌和物的坍落度要根據(jù)構(gòu)件截面尺寸大小、鋼筋疏密和搗實(shí)方法來確定。當(dāng)構(gòu)件截面尺寸較小，鋼筋較密，或采用人工搗實(shí)時，坍落度可選擇大一些。反之，若構(gòu)件截面尺寸較大，或鋼筋較疏，或采用機(jī)械振搗，則坍落度可選擇小一些。

當(dāng)前第45頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)干硬的混凝土又如何測定呢？當(dāng)前第46頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)二、維勃稠度法適用范圍粗骨料最大粒徑不大于40mm；坍落度小于10mm，維勃稠度在5s～30s之間的干硬性混凝土。

當(dāng)前第47頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)維勃稠度試驗(yàn)示意圖當(dāng)前第48頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)同學(xué)們知道在施工中如何選擇混凝土的和易性嗎?當(dāng)前第49頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)混凝土流動性選擇的原則在便于施工操作并能保證振搗密實(shí)的條件下，盡可能取較小的坍落度，以節(jié)約水泥并獲得質(zhì)量較高的混凝土。當(dāng)前第50頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)考慮因素構(gòu)件截面大小當(dāng)前第51頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)鋼筋疏密考慮因素當(dāng)前第52頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)施工機(jī)械考慮因素當(dāng)前第53頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)施工方式考慮因素當(dāng)前第54頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)總結(jié)：當(dāng)截面尺寸較小或鋼筋較密，或采用人工插搗時，坍落度可選擇大些。反之，如構(gòu)件截面尺寸較大，鋼筋較疏，或采用振動器振搗時，坍落度可選擇小些。當(dāng)前第55頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)影響混凝土和易性的因素有哪些呢？？當(dāng)前第56頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)過多出現(xiàn)流漿現(xiàn)象粘聚性變差強(qiáng)度與耐久性受影響過少不能很好包裹骨料表面產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象粘聚性變差單位體積拌和物內(nèi)，水泥漿愈多，則拌和物流動性愈大水泥漿數(shù)量和水灰比的影響TextText以滿足流動性要求為度在水灰比（W/C）一定的情況下，對同一體積的混凝土拌合物而言，水泥漿越多，流動性越好，但水泥漿數(shù)量過多時，會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，過少時，會導(dǎo)致粘性不良。在水泥漿數(shù)量一定的情況下，水灰比（W/C）越大，拌合物的流動性越好，但W/C過大時，混凝土的粘聚性與保水性降低。當(dāng)前第57頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)合理砂率是指在水泥漿數(shù)量一定的條件下，能使拌合物的流動性（坍落度T）達(dá)到最大，且粘聚性和保水性良好時的砂率；或者是在流動性（坍落度T）、強(qiáng)度一定，粘聚性良好時，水泥用量最小的砂率。

合理砂率的確定當(dāng)前第58頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)使用硅酸鹽水泥以及普通水泥，流動性大，保水性好！水泥越細(xì)，流動性越小，但保水性和粘聚性越好；水泥的品種和細(xì)度影響當(dāng)前第59頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)骨料品種骨料的種類——碎石卵石如其他條件相同，卵石混凝土比碎石混凝土流動性大當(dāng)前第60頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)骨料級配、粗細(xì)程度骨料的級配：級配越好的骨料，流動性越大；顆粒粒徑越大，流動性越大砂的種類、細(xì)度模數(shù)。當(dāng)前第61頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)外加劑的影響加入少量的外加劑能使混凝土拌和物在不增加水泥用量的條件下，獲得良好的和易性，不僅流動性顯著增加，而且有效地改善混凝土拌和物的粘聚性和保水性。如減水劑、引氣劑、泵送劑等。沒加減水劑的水泥漿加減水劑后的水泥漿當(dāng)前第62頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)礦物摻合料的影響摻加礦物摻合料能改變水泥漿的稠度，從而能夠改變混凝土的流動性。當(dāng)前第63頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)時間和溫度的影響混凝土拌和物，隨著時間延長而逐漸變得干稠，和易性變差。環(huán)境溫度升高，水分蒸發(fā)及水化反應(yīng)加快，坍落度損失也變快。當(dāng)前第64頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)和這么多因素都有關(guān)啊！組成材料及用量1水泥漿的數(shù)量、單位用水量外加劑骨料的品種、級配、粗細(xì)程度2施工環(huán)境的溫度、攪拌制度等礦物摻合料當(dāng)前第65頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)改善和易性措施砂率合理粗骨料級配良好水泥品種適宜砂石較粗增加水泥漿用量摻外加劑混凝土和易性改善措施當(dāng)前第66頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)在工程實(shí)踐中要改善混凝土和易性，一般可采取如下四條措施：（１）盡可能降低砂率，采用合理砂率，有利于提高混凝土質(zhì)量和節(jié)約水泥。（２）改善砂、石級配，采用良好級配。（３）盡可能采用粒徑較大的砂、石為好。（４）保持水灰比不變的情況下，增加水泥漿用量或加入外加劑（一般指的是減水劑）當(dāng)前第67頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)現(xiàn)場澆灌混凝土?xí)r，嚴(yán)禁施工人員隨意向混凝土拌合物中加水，試從理論上分析加水對混凝土質(zhì)量的危害。課堂討論當(dāng)前第68頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)原因：現(xiàn)場澆灌混凝土?xí)r，施工人員向混凝土拌合物中加水，雖然增加了用水量，提高了流動性，但是將使混凝土拌合料的粘聚性和保水性降低。特別是因水灰比Ｗ／Ｃ的增大，增加了混凝土內(nèi)部的毛細(xì)孔隙的含量，因而會降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，并增大混凝土的變形，造成質(zhì)量事故。故現(xiàn)場澆灌混凝土?xí)r，必須嚴(yán)禁施工人員隨意向混凝土拌合物中加水。措施：不能采用僅增加用水量的方式來提高混凝土的流動性。施工現(xiàn)場萬一必須提高混凝土的流動性時，必須在保證水灰比不變的情況下，既增加用水量，又增加水泥用量。當(dāng)前第69頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)某工程使用等量的42.5普通水泥和粉煤灰配制C25混凝土，工地現(xiàn)場攪拌，為趕進(jìn)度攪拌時間較短。拆模后檢測，發(fā)覺所澆筑的混凝土強(qiáng)度波動大，部分低于所要求的混凝土強(qiáng)度指標(biāo)，請分析原因。課堂討論當(dāng)前第70頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)混凝土是最重要的建筑材料，混凝土拌和物易于施工操作（拌和、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)）并能獲得質(zhì)量均勻、密實(shí)的混凝土的性能，就是其和易性，和易性體現(xiàn)在混凝土施工過程中，并影響著混凝土凝結(jié)硬化后的性能。當(dāng)前第71頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

混凝土的耐久性

混凝土耐久性是指混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用保持其形狀、質(zhì)量和使用性能的能力。它是一個綜合性能，涉及的因素很多。

1．混凝土的抗?jié)B性

混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力液體（水、油等）滲透的能力。因混凝土抗?jié)B性差而引起的滲漏當(dāng)前第72頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)強(qiáng)度變形耐久性6.4硬化后混凝土的性能當(dāng)前第73頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)到28d齡期，測得的抗壓強(qiáng)度值為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度，以fcu表示。1.立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試件當(dāng)前第74頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)a2aaa圓柱體（美、法、日）立方體（英、德、中）試件形狀示意圖當(dāng)前第75頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)抗壓試驗(yàn)當(dāng)前第76頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)2.混凝土強(qiáng)度等級普通混凝土劃分為十四個強(qiáng)度等級：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。當(dāng)前第77頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)強(qiáng)度換算系數(shù)(GB/T50081—2002)試件尺寸(mm)骨料最大粒徑(mm)強(qiáng)度換算系數(shù)100×100×100150×150×150200×200×20031.540630.9511.05當(dāng)前第78頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)(一)非荷載作用下的變形化學(xué)收縮混凝土的干縮濕脹溫度變形(二)荷載作用下的變形短期荷載作用下的變形長期荷載作用下的變形—徐變二、混凝土的變形當(dāng)前第79頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)(一)混凝土的抗?jié)B性(二)混凝土的抗凍性(三)混凝土的抗碳化性(四)堿骨料反應(yīng)(五)抗化學(xué)侵蝕三、硬化混凝土的耐久性當(dāng)前第80頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

抗?jié)B性是決定混凝土耐久性的重要方面，對于受壓力液體作用的混凝土工程（如地下工程、海港工程、水池、水塔、水壩等）所使用的混凝土必須具有一定的抗?jié)B能力。

混凝土的耐久性當(dāng)前第81頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

2．混凝土的抗凍性

混凝土的抗凍性是指混凝土在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)不破壞，其強(qiáng)度也不明顯降低的能力。對于嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)經(jīng)常與水接觸的建筑物及構(gòu)筑物，所用混凝土必須具有足夠的抗凍性?；炷羶鋈谄茐墓こ虒?shí)例

混凝土的耐久性當(dāng)前第82頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟1．計(jì)算初步配合比

（1）確定配制強(qiáng)度（fcu.h）混凝土配制強(qiáng)度須高于設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度，根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55－2000）規(guī)定，混凝土強(qiáng)度保證率必須達(dá)到95%以上，此時的強(qiáng)度保證率系數(shù)t=1.645。所以，混凝土配制強(qiáng)度應(yīng)為：式中——混凝土配制強(qiáng)度（MPa）；——具有95%保證率的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa）；

——混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）（4-22）當(dāng)前第83頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

當(dāng)無混凝土配制強(qiáng)度歷史資料統(tǒng)計(jì)資料時，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差可參考表4-27取值?；炷翉?qiáng)度等級＜C20C20～C35＞C35標(biāo)準(zhǔn)差4.05.06.0標(biāo)準(zhǔn)差（）取值表

表4-27

（2）初步確定水灰比（）根據(jù)鮑羅米公式，混凝土達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度（配制強(qiáng)度）應(yīng)選用的初步水灰比按下式計(jì)算：

為保證混凝土的耐久性，最大水灰比還須符合表4-28中的規(guī)定。

（4-23）

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟當(dāng)前第84頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)混凝土結(jié)構(gòu)類型最大水灰比最小水泥用量（㎏/m3）

環(huán)境條件素砼鋼筋砼預(yù)應(yīng)力砼素砼鋼筋砼預(yù)應(yīng)力砼干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋室內(nèi)部件不作規(guī)定0.650.60200260300潮濕環(huán)境無凍害高濕度的室內(nèi)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）水中且凍害的部件0.550.550.55250280300有凍害及除冰劑的潮濕環(huán)境經(jīng)受凍害和冰劑作用的室內(nèi)外部件0.500.500.50300300300混凝土最大水灰比和最小水泥用量限值表

4-28

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟當(dāng)前第85頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

（3）選擇單位立方米混凝土用水量（W0）為滿足混凝土施工要求的和易性，混凝土單位用水量應(yīng)根據(jù)施工要求的坍落度、粗骨料種類和最大粒徑情況，按表4-29選用。和易性指標(biāo)要求卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）102031.540162031.540坍落度（mm）10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019517517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195維勃稠度（s）16～20175160—145180170—15511～15180165—150185175—1605～10185170—155190180—165混凝土單位用水量選用表表4-29

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟當(dāng)前第86頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

（4）計(jì)算單位立方米混凝土水泥用量（C0）根據(jù)已選定的單位立方米混凝土用水量和初步確定的水灰比，可計(jì)算求出單位立方米混凝土的水泥用量。為保證混凝土的耐久性，由上式計(jì)算得出的單位水泥用量還須滿足表4-27中規(guī)定的最小水泥用量要求。當(dāng)計(jì)算得出的單位水泥用量小于規(guī)定的最小水泥用量時，應(yīng)按表4-27規(guī)定的最小水泥用量取值。（4-24）（5）選用合理砂率（SP）根據(jù)初步確定的水灰比、采用的骨料種類和粒徑，參照表4-30選用砂率。有條件時，可通過試驗(yàn)找出最優(yōu)砂率。

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟當(dāng)前第87頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)水灰比卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）1020401620400.426～3225～3124～3030～3529～3427～320.530～3529～3428～3333～3832～3730～350.633～3832～3731～3636～4135～4033～380.736～4135～4034～3939～4438～4336～41混凝土砂率選用表表4-30

（6）計(jì)算單位立方米混凝土中砂、石的用量（G0和S0）單位m3混凝土中砂、石用量的計(jì)算方法有重量法和體積法：①當(dāng)采用重量法時，按下列一組公式計(jì)算：（4-25）

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟當(dāng)前第88頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)式中C0、W0、S0、G0——分別為單位m3混凝土的水泥、水、砂和石子用量（㎏）；——混凝土拌合物的表觀密度（㎏/m3）；

SP——砂率（%）。由于單位水泥用量（C0）、單位用水量（W0）、砂率（SP）均已確定，混凝土拌合物的表觀密度可根據(jù)骨料的表觀密度、粒徑和混凝土強(qiáng)度等級，在2400～2450㎏/m3范圍內(nèi)選定，因此，聯(lián)立以上方程組可計(jì)算求得砂、石的用量（S0、G0）。②采用體積法時，按下列一組公式計(jì)算：

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟當(dāng)前第89頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)（4-26）式中、——分別為水泥、水的密度（g/cm3）；、——分別為砂、石子的表觀密度（g/cm3）；——混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)，不使用引氣型外加劑時，=1。由于單位水泥用量、單位用水量、砂率均已確定，各組成材料選定后其密度為已知條件，因此聯(lián)立以上方程組可計(jì)算求得砂、石的用量（S0、G0）。

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟當(dāng)前第90頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

2．調(diào)整基準(zhǔn)配合比和試驗(yàn)室配合比通過以上計(jì)算得到的混凝土初步配合比是利用經(jīng)驗(yàn)公式或經(jīng)驗(yàn)資料獲得的，由此配制的混凝土有可能會不符合實(shí)際要求，須進(jìn)行試配、調(diào)整。先按初步配合比進(jìn)行試拌，檢查所配制混凝土拌合物的和易性是否達(dá)到要求。若流動性太大，可在砂率不變的條件下，適當(dāng)增加砂、石用量；若流動性太小，可保持水灰比不變，增加適量的水和水泥用量；若混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，可適當(dāng)增加砂率，直到和易性滿足要求為止。經(jīng)過調(diào)整拌合物和易性后得到的配合比，即為可供混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)用的混凝土基準(zhǔn)配合比。

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟當(dāng)前第91頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)由基準(zhǔn)配合比配制的混凝土雖滿足了和易性要求，但是否滿足強(qiáng)度要求尚未可知。檢驗(yàn)強(qiáng)度時一般采用三個不同的配合比，其中一個是基準(zhǔn)配合比，另外兩個配合比的水灰比可較基準(zhǔn)配合比分別增加和減少0.05，其用水量與基準(zhǔn)配合比相同，砂率可分別增加或減小1%。制作混凝土強(qiáng)度試件時，應(yīng)檢驗(yàn)相應(yīng)配合比的拌合物性能（和易性和表觀密度）以作備用，每個配合比至少按標(biāo)準(zhǔn)方法制作一組（三塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天測抗壓強(qiáng)度，以三組試件的強(qiáng)度和相應(yīng)的水灰比作圖，確定與配制強(qiáng)度相對應(yīng)的灰水比稱為試驗(yàn)室配合比，此時的水泥、水、砂、石子用量分別用C、W、S、G表示。

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟當(dāng)前第92頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

3．確定施工配合比通過調(diào)整得到的試驗(yàn)室配合比是以材料在干燥狀態(tài)下計(jì)量的，而施工現(xiàn)場存放和使用的砂、石材料都含有一定的水分。因此，現(xiàn)場材料的實(shí)際用量應(yīng)按工地砂、石的含水情況進(jìn)行修正，修正后的配合比稱為施工配合比。當(dāng)工地用砂的含水率為a%、石子的含水率為b%

時，試驗(yàn)室配合比應(yīng)換算為施工配合比。（4-27～30）

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟當(dāng)前第93頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例

【例題4-2】某露天受雨雪影響的現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱，截面最小尺寸300mm，鋼筋間凈距最小尺寸60mm，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C30，采用強(qiáng)度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，實(shí)測水泥強(qiáng)度為48.0MPa，密度為3.1g/cm3；砂為中砂，表觀密度為2.65g/cm3，現(xiàn)場用砂的含水率為3%；粗骨料選用碎石，表觀密度為2.7g/cm3，現(xiàn)場用石子的含水率為1%；施工采用機(jī)械振搗，施工單位無混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差歷史統(tǒng)計(jì)資料。求滿足該工程要求的混凝土施工配合比。

【解】1.計(jì)算初步配合比

（1）確定配制強(qiáng)度當(dāng)前第94頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)施工單位無混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差歷史統(tǒng)計(jì)資料，查表4-27，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差取5MPa，所以，混凝土的配制強(qiáng)度為：（MPa）（2）初步確定水灰比①滿足強(qiáng)度要求的水灰比

混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例當(dāng)前第95頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)②滿足耐久性要求的水灰比該柱在露天受雨雪影響條件下使用，處于有凍害的環(huán)境，查表4-27，滿足耐久性要求的最大水灰比限值為0.55。綜合①、②兩個方面，同時滿足強(qiáng)度和耐久性要求的水灰比應(yīng)為0.55。（3）選擇單位用水量單位用水量應(yīng)根據(jù)施工要求的坍落度、粗骨料種類及最大粒徑進(jìn)行選擇。規(guī)范規(guī)定粗骨料最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，同時不得大于鋼筋間最小凈距的3/4。粗骨料最大粒徑：（mm）（mm）

混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例當(dāng)前第96頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)因此，粗骨料最大粒徑按公稱粒級應(yīng)選用Dmax=40mm，即采用5～40mm的碎石。由于該柱屬中型柱子，采用機(jī)械振搗，查表4-14，施工坍落度應(yīng)為30～50mm。按照施工坍落度30～50mm、粗骨料碎石最大粒徑40mm，查表4-28，單位用水量W0=175kg/m3。

（3）計(jì)算單位水泥用量(kg/m3)

查表4-27，滿足耐久性要求的最小水泥用量為280kg/m3。所以，當(dāng)單位水泥用量C0=318kg/m3時，可同時滿足強(qiáng)度和耐久性要求。

混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例當(dāng)前第97頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

（4）確定砂率查表4-29，當(dāng)碎石最大粒徑為40mm、水灰比為0.5時，砂率宜為30%～35%，取中值32.5%；水灰比為0.60時，砂率宜為33%~38%，取中值35.5%。按線性內(nèi)插法，當(dāng)水灰比為0.55時，砂率SP=34%。

（5）計(jì)算單位立方米混凝土的砂、石用量

按體積法列以下方程：

混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例當(dāng)前第98頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

解以上方程組得：S0=650kg；

G0=1262kg。所以，配制單位立方米混凝土的水泥、水、砂、碎石分別為：318㎏、175㎏、650㎏、1262㎏，初步配合比為：

C0:W0:S0:G0=1:0.55:2.04:3.97

2.

確定基準(zhǔn)配合比和試驗(yàn)室配合比

（1）和易性調(diào)整按初步配合比稱取15L混凝土的材料用量，其中水泥4.77㎏，水2.63㎏，砂9.75㎏，石子18.92㎏。按規(guī)定方法拌和后測得坍落度為10mm，達(dá)不到30~50mm的坍落度要求。保持水灰比不便，增加

混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例當(dāng)前第99頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)水泥漿用量5%

，經(jīng)再次拌和后測得坍落度為35mm，此時拌合物的粘聚性、保水性均良好。調(diào)整后水泥5.01㎏，水2.76㎏，砂9.75㎏，石子18.92㎏，材料總量36.44kg。調(diào)整后的單位立方米混凝土用量（基準(zhǔn)配合比）為：水泥（5.01/36.44）×2400㎏=330.0㎏；水（2.76/36.44）×2400㎏=181.8㎏；砂（9.75/36.44）×2400㎏=642.2㎏；石子（18.92/36.44）×2400㎏=1246㎏。（2）強(qiáng)度檢驗(yàn)采用水灰比為0.50、0.55和0.60三種不同的配合比拌制混凝土，測定其表觀密度，制作混凝土試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天后測抗壓強(qiáng)度。

混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例當(dāng)前第100頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)由強(qiáng)度檢驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算出抗壓強(qiáng)度為38.2MPa，對應(yīng)的水灰比為0.56。考慮到混凝土組成材料的質(zhì)量波動，若實(shí)際強(qiáng)度能滿足配制強(qiáng)度且超強(qiáng)不多，就沒有必要重新進(jìn)行調(diào)整。本例由于受耐久性要求的最大水灰比限制，混凝土的水灰比應(yīng)選定為0.55?；炷涟韬衔锏挠?jì)算表觀密度為2400kg/m3，而實(shí)測表觀密度為2402kg/m3，兩者基本一致，不再調(diào)整。所以，單位立方米混凝土的試驗(yàn)室用量為：水泥為330kg/m3；水為181.1kg/m3，砂642.2kg/m3；石子1246.0kg/m3。試驗(yàn)室配合比為：

C:W:S:G=1:0.55:1.95:3.78

混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例當(dāng)前第101頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

3.

確定施工配合比拌制單位立方米混凝土的實(shí)際材料用量為：水泥：330.0kg；水：181.8－642.2×3%－1246.0×1%=150kg/m3；砂：642.2×（1+3%）=661kg/m3；石子：1246.0×（1+1%）=1258kg/m3。施工配合比為：

混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例當(dāng)前第102頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)4.6

其它混凝土簡介

輕質(zhì)混凝土凡干表觀密度小于1950kg/m3的混凝土統(tǒng)稱為輕質(zhì)混凝土。

輕質(zhì)混凝土的性能特點(diǎn)：輕質(zhì)混凝土與普通混凝土相比，具有表觀密度小、保溫性能好、抗震與抗裂能力強(qiáng)、易于加工等性能優(yōu)點(diǎn)，但輕質(zhì)混凝土的變形較大、成本較高。根據(jù)所用原材料及制造方法不同，輕質(zhì)混凝土分為三類：輕骨料混凝土多孔混凝土大孔混凝土當(dāng)前第103頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

1．輕骨料混凝土用堆積密度分別小于1000kg/m3、1200kg/m3的輕粗、細(xì)骨料和水泥配制而成的混凝土稱為輕骨料混凝土。

（1）輕骨料的來源①天然多孔巖石加工而成的天然輕骨料（浮石、火山渣等）天然浮石火山渣

輕質(zhì)混凝土當(dāng)前第104頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)②地方材料加工成的人造輕骨料（如頁巖陶粒、膨脹珍珠巖等）③工業(yè)廢渣為原料加工成的工業(yè)廢渣輕骨料（粉煤灰陶粒、膨脹礦渣等）頁巖陶粒膨脹珍珠巖粉煤灰陶粒膨脹礦渣

輕質(zhì)混凝土當(dāng)前第105頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)輕骨料混凝土強(qiáng)度等級（

13個）：CL5.0、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、CL40、CL45、CL50、CL55和CL60。輕骨料混凝土密度等級（14個）：600～1900㎏/m3。

（2）輕骨料混凝土性能特點(diǎn)及用途與普通混凝土相比，輕骨料混凝土的表觀密度較小、保溫隔熱能力強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)較小、抗震和耐火性能好、彈性模量小、強(qiáng)度較低、收縮和徐變形大等。基于上述性能特點(diǎn)，輕骨料混凝土在工程中主要有保溫、結(jié)構(gòu)保溫和結(jié)構(gòu)三方面用途，見表4-32。

輕質(zhì)混凝土當(dāng)前第106頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)輕骨料混凝土名稱主要用途強(qiáng)度等級合理范圍（MPa）密度等級合理范圍（㎏/m3）保溫輕骨料混凝土保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)或熱工構(gòu)筑物CL5.0800結(jié)構(gòu)保溫輕骨料混凝土既承重又保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)CL5.0～CL15800～1400結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土承重構(gòu)件或構(gòu)筑物CL15～CL501400～1900輕骨料混凝土的用途表4-32

（3）生產(chǎn)輕骨料混凝土?xí)r注意事項(xiàng)①在進(jìn)行輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)時，應(yīng)將輕骨料預(yù)濕并考慮其附加用水量，以防止拌合物在運(yùn)輸和澆筑過程中產(chǎn)生的坍落度損失。

輕質(zhì)混凝土當(dāng)前第107頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)②在生產(chǎn)輕骨料混凝土?xí)r，由于拌合物中粗骨料容易上浮，不易攪拌均勻，因此應(yīng)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)作較長時間的攪拌，但成型時振搗時間不宜過長，以免造成分層。

③在養(yǎng)護(hù)輕骨料混凝土?xí)r，由于輕骨料吸水性強(qiáng)，因此應(yīng)加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)，以防止混凝土早期干縮開裂。輕骨料混凝土的分層現(xiàn)象

輕質(zhì)混凝土當(dāng)前第108頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

2．多孔混凝土

多孔混凝土是一種不含骨料且內(nèi)部分布著大量細(xì)小封閉孔隙（孔隙率達(dá)60%以上）的輕質(zhì)混凝土。按照孔隙的生成方式，多孔混凝土分為加氣混凝土和泡沫混凝土。

輕質(zhì)混凝土當(dāng)前第109頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

加氣混凝土是以硅質(zhì)材料（如石英砂、礦渣、粉煤灰等）和鈣質(zhì)材料（如水泥、石灰）為主要材料，摻加發(fā)氣劑（如鋁粉、雙氧水、碳化鈣等），經(jīng)加水?dāng)嚢琛㈩A(yù)養(yǎng)切割、蒸汽養(yǎng)護(hù)等工藝制成的多孔材料。

泡沫混凝土是通過機(jī)械辦法在水中充分發(fā)泡后拌入膠凝材料中形成泡沫漿體，經(jīng)養(yǎng)護(hù)硬化形成的多孔材料。多孔混凝土種類表觀密度（kg/m3）抗壓強(qiáng)度（MPa）導(dǎo)熱系數(shù)[W/（m·K）]性能特點(diǎn)及用途加氣混凝土300～10000.5～7.50.09～0.17多孔胡寧土孔隙率大、自重小、保溫性能好、吸水率高、強(qiáng)度較低、便于加工，常用作屋面板、保溫和墻體砌筑材料泡沫混凝土300～5000.5～0.70.05～0.14多孔混凝土的技術(shù)性能及用途

輕質(zhì)混凝土當(dāng)前第110頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

3．大孔混凝土

大孔混凝土是由水泥、粗骨料和水拌制而成的輕質(zhì)混凝土。由于混凝土中不含細(xì)骨料（砂），因此稱為無砂大孔混凝土。根據(jù)所用骨料的品種，分為普通骨料制成的普通大孔混凝土和輕骨料制成的輕骨料大孔混凝土。大孔混凝土種類表觀密度（㎏/m3）抗壓強(qiáng)度（MPa）性能特點(diǎn)及用途普通大孔混凝土1500～19003.5～10大孔混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫與抗凍性能好，收縮變形小，常用作墻體小型空心砌塊、磚和各種板材，也用于市政工程的濾水管和濾水板輕骨料大孔混凝土500～15001.5～7.5大孔混凝土的技術(shù)性能及用途

輕質(zhì)混凝土當(dāng)前第111頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

4.6.2高性能混凝土高性能混凝土是由高強(qiáng)混凝土發(fā)展而來的，二者非同一概念。高強(qiáng)混凝土是一個隨混凝土技術(shù)進(jìn)步而不斷變化的相對概念，現(xiàn)階段是將強(qiáng)度等級≥C60的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。隨著混凝土強(qiáng)度的提高，其拉壓強(qiáng)度之比將會降低，脆性相對增大，自收縮和干縮變形明顯，并易產(chǎn)生裂縫。因此，在混凝土高強(qiáng)化的同時，還應(yīng)使混凝土具有高耐久性、高體積穩(wěn)定性和優(yōu)良的和易性，即所謂的高性能混凝土。目前，配制高性能混凝土的主要措施見表4-33。高性能混凝土不但強(qiáng)度高，而且其抗?jié)B、抗凍、抗碳化、抗腐蝕等耐久性能好，在建筑、道路、橋梁、港口、海洋等工程中的應(yīng)用越來越廣泛。當(dāng)前第112頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)主要措施名稱與指標(biāo)選用優(yōu)質(zhì)原材料水泥選用強(qiáng)度等級為42.5以上的硅酸鹽水泥和普通水泥，單位立方米混凝土的水泥用量控制在500kg以內(nèi)骨料粗骨料宜用最大粒徑小于25mm、強(qiáng)度大于1.2倍混凝土強(qiáng)度、針片狀含量小于5%的潔凈碎石；細(xì)骨料宜用細(xì)度模數(shù)大于2.6、級配良好的潔凈河砂和人工砂礦物摻合料摻加火山灰活性高的硅粉（5%～10%）或磨細(xì)礦渣（20%～50%）、Ⅰ級粉煤灰（20%～30%）、天然沸石粉（5%～15%）等外加劑減水率大于20%的高效減水劑是配制高強(qiáng)高性能混凝土最常用的外加劑，也可同時摻入引氣劑、緩凝劑、防水劑、防凍劑等確定合理的配合比

單位立方米混凝土用水量120～160kg，膠凝材料總量500～600kg，水膠比小于0.4，砂率34%～44%采用合理的施工工藝

采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，泵送施工（坍落度18～22mm），高頻振動配制高性能混凝土的主要措施表4-33

高性能混凝土當(dāng)前第113頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

4.6.3纖維混凝土

纖維混凝土是指以普通混凝土為基體，摻入各種有機(jī)、無機(jī)或金屬的不連續(xù)短切纖維組成的纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，也稱為纖維增強(qiáng)混凝土。在普通混凝土中加入適量的纖維之后，纖維對混凝土內(nèi)部微裂縫的擴(kuò)展起到阻止和抑制作用，從而使混凝土的抗拉、韌性、抗裂和抗疲勞性能得以提高。常用的纖維有：鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維、石棉纖維、合成纖維等。按照摻加到混凝土中纖維的彈性模量大小，纖維混凝土分為高彈模纖維混凝土和低彈模纖維混凝土。當(dāng)前第114頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)水溶性聚乙烯纖維碳纖維玄武巖纖維玻璃纖維石棉纖維鋼纖維

纖維混凝土當(dāng)前第115頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

1．高彈模增強(qiáng)纖維混凝土鋼纖維是最常用的高彈模纖維。鋼纖維長度為直徑的40～60倍時，纖維較容易均勻地分布于混凝土中，以直徑或邊長0.3～0.6mm、長度不超過40mm為宜，長度過短的鋼纖維會使其喪失增強(qiáng)效果。異型或端部具有錨錠形狀的纖維，有利于提高鋼纖維與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。鋼纖維既要有一定的硬度又要有一定的彈性，以使鋼纖維在拌和過程中較少發(fā)生彎曲也不致因過硬而折斷，從而更有效地提高鋼纖維混凝土的相關(guān)性能。鋼纖維

纖維混凝土當(dāng)前第116頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

鋼纖維增強(qiáng)混凝土與普通混凝土的性能比較表4-34項(xiàng)目與普通混凝土比較項(xiàng)目與普通混凝土比較抗壓強(qiáng)度1.0～1.3倍抗剪強(qiáng)度1.5～2.0倍抗拉、抗彎強(qiáng)度1.5～1.8倍耐疲勞強(qiáng)度有所改善早期抗裂強(qiáng)度1.5～2.0倍抗沖擊強(qiáng)度5～10倍耐破損性能有所改善耐熱性顯著改善延伸率約2.0倍抗凍融性能顯著改善韌性約40～200倍耐久性有所改善

鋼纖維混凝土較普通混凝土的抗拉、抗彎、抗沖擊等力學(xué)強(qiáng)度均有大幅度的提高，并具有良好的韌性、抗沖磨性和耐久性。鋼纖維混凝土

纖維混凝土當(dāng)前第117頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

2．低彈模纖維增強(qiáng)混凝土低彈模纖維混凝土在國外已廣泛應(yīng)用于大面積薄構(gòu)件，如地面、樓板、車道的防裂，公路路面和橋面的修補(bǔ)以及屋面、地下室、游泳池的剛性防水等。常用的低彈模纖維有聚丙烯、尼龍、聚乙烯等。低彈模纖維一般都具有很高的變形性，且抗拉強(qiáng)度比混凝土高。在混凝土中摻加低彈模纖維可有效地控制由混凝土內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫，減少混凝土早期收縮裂縫50％～90%，提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性以及混凝土的韌性、抗凍性、抗高溫爆裂性。

低彈模纖維混凝土所具有的良好抗裂性不但取決于纖維的種類，還與纖維的長度與摻量有關(guān)。

纖維混凝土當(dāng)前第118頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

聚合物混凝土

聚合物混凝土是在混凝土中引入有機(jī)聚合物作為部分或全部膠結(jié)材料的一種新型混凝土。

1．聚合物浸漬混凝土（PIC）

聚合物浸漬混凝土是干燥的硬化混凝土浸入有機(jī)單體中，再用加熱或輻射的方法使?jié)B入混凝土孔隙中的單體聚合，形成混凝土與聚合物為一體的聚合物浸漬混凝土。由于聚合物填充了混凝土內(nèi)部的孔隙和微裂縫，提高了混凝土的密實(shí)度，所以聚合物浸漬混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、耐蝕性、耐磨性及強(qiáng)度均有明顯提高。聚合物浸漬混凝土造價高、工藝復(fù)雜，目前只是利用其強(qiáng)度高和耐久性好的特性，應(yīng)用于一些特殊場合，如隧道襯砌、海洋構(gòu)筑物（如海上采油平臺）、橋面板制作等。當(dāng)前第119頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

2．聚合物水泥混凝土（PCC）

聚合物水泥混凝土（含砂漿）是利用聚合物乳液或水溶性聚合物為膠結(jié)材料而制成的一種混凝土，如用聚醋酸乙烯、橡膠乳液、甲基纖維素等水溶性代替普通混凝土中的部分水泥而引入混凝土，以提高混凝土和砂漿的密實(shí)度。聚合物水泥混凝土的性能主要取決于聚合物的種類和摻量。聚合物水泥混凝土具有較高的抗彎和抗拉強(qiáng)度，抗拉彈模較低，收縮率較小，極限伸長率較大，抗裂性明顯優(yōu)于普通水泥混凝土和砂漿，且具有防水和抗氯離子滲透、抗凍融等良好的耐久性，它是一種性能優(yōu)異的新型補(bǔ)強(qiáng)加固材料。

聚合物混凝土當(dāng)前第120頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)4.7

砂漿

砂漿是以膠凝材料、細(xì)骨料、摻加料（可以是礦物摻合料、石灰膏、電石膏、黏土膏等一種或多種）和水等為主要原料進(jìn)行拌合，硬化后具有強(qiáng)度的工程材料。砂漿的種類見表4-36

。分類依據(jù)砂漿種類所用膠凝材料水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿（水泥+石灰）、石膏砂漿、聚合物砂漿等功能與用途砌筑砂漿、抹面砂漿、裝飾砂漿、修補(bǔ)砂槳、特種砂漿等生產(chǎn)形式現(xiàn)場拌制砂漿、預(yù)拌砂漿（預(yù)拌濕砂漿和預(yù)拌干砂漿）砂漿的分類表4-36

砂漿的組成材料

砂漿中除不含粗骨料外，其他材料與混凝土基本一樣，因此砂漿也稱為無粗骨料混凝土。當(dāng)前第121頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)4.7.2砌筑砂漿能將磚、石及砌塊粘結(jié)成為砌體的砂漿稱為砌筑砂漿。砌筑砂漿是砌體的重要組成部分，在砌體中起粘結(jié)砌塊、傳遞荷載、協(xié)調(diào)變形的作用。砌筑砂漿當(dāng)前第122頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)1．砌筑砂漿的主要技術(shù)性質(zhì)（1）砂漿的和易性新拌砂漿的和易性包括流動性、保水性兩個方面。

流動性是指砂漿在自重或外力的作用下產(chǎn)生流動的性質(zhì)。砂漿的流動性與膠凝材料種類與用量、用水量、砂的質(zhì)量、攪拌與放置時間、環(huán)境溫濕度等因素有關(guān)。

砂漿的流動性用稠度來表示，實(shí)驗(yàn)室中用砂漿稠度儀通過測定其稠度值（沉入量），進(jìn)而評價其流動性；工程中可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)評價、控制砂漿的流動性。砂漿稠度儀

砌筑砂漿當(dāng)前第123頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

砂漿流動性的選擇與砌體材料的種類、施工時的氣候條件和施工方法等情況有關(guān)。一般情況下，對于多孔吸水的砌體材料和干熱的天氣，砂漿的流動性應(yīng)大些；而密實(shí)不吸水的材料和濕冷的天氣，其流動性應(yīng)小些。砂漿的流動性選擇見表4-37。砌體種類干燥氣候寒冷氣候抹灰工程機(jī)械施工手工操作燒結(jié)普通磚砌體80～9070～80準(zhǔn)備層80～90110～120石砌體40～5030～40底層70～8070～80普通混凝土空心砌塊60～7050～60面層70～8090～100輕骨料混凝土砌塊70～9060～90石膏漿面層—90～120砂漿流動性選用表（沉入量mm）表4-37

砌筑砂漿當(dāng)前第124頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

砂漿的保水性是指新拌砂漿保持水分的能力，它也反映了砂漿中各組分材料不易分離的性質(zhì)。保水性不良的砂漿，在施工過程中，砂漿很容易出現(xiàn)泌水和分層離析現(xiàn)象，使流動性變差，難易鋪成均勻的砂漿層，使砌體的砂漿飽滿度降低。另外，保水性不良的砂漿在砌筑時，砂漿中的水分容易被磚、石等砌體材料快速吸收，影響膠凝材料的正常硬化，不但降低砂漿本身的強(qiáng)度，而且使砂漿與砌體材料的粘結(jié)度降低，從而降低砌體的質(zhì)量。

影響砂漿保水性的主要因素：膠凝材料的種類及用量、摻加料的種類及用量、砂的質(zhì)量及外加劑的品種和摻量等。

砌筑砂漿當(dāng)前第125頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)砂漿的保水性用分層度測量儀來檢驗(yàn)和評定。

保水性良好的砂漿，其分層度值較小，砌筑砂漿的分層度值以10～20mm為宜。保水性大于30mm的砂漿，其保水性差，容易離析，不能保證施工質(zhì)量；分層度接近零的砂漿，雖然保水性良好和無分層現(xiàn)象，但膠凝材料用量較多或砂子過細(xì)，使得砂漿干縮較大，在硬化過程中容易發(fā)生干縮開裂。砂漿分層度測定儀

砌筑砂漿當(dāng)前第126頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)（2）砂漿的強(qiáng)度等級砂漿的強(qiáng)度等級是以70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體試塊，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件養(yǎng)護(hù)至28d測得的抗壓強(qiáng)度平均值而確定。砂漿立方體抗壓強(qiáng)度按下式計(jì)算，精確至0.1MPa：

式中——立方體抗壓強(qiáng)度（MPa）；

Nu——試件破壞荷載（N）；

A——試件的受壓面積（mm2）；

K——換算系數(shù)，取1.35。砂漿的強(qiáng)度分為M2.5、M5、M7.5、M10、M15和M20六個等級。

砌筑砂漿當(dāng)前第127頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

（3）砂漿的粘結(jié)力與變形砂漿的粘結(jié)力是影響砌體抗剪強(qiáng)度、耐久性、穩(wěn)定性，乃至工程抗震能力和抗裂性的基本因素之一。砂漿的抗壓強(qiáng)度越高，其粘結(jié)力越大。另外，砂漿的粘結(jié)力與基層材料的表面形狀、清潔程度、潤濕情況及施工養(yǎng)護(hù)等條件有關(guān)。砂漿在承受荷載或在溫度條件變化時，均會產(chǎn)生變形，如果變形過大或者不均勻，將會引起砌體沉降或開裂。若使用輕骨料拌制砂漿或混合料摻量太多，也會引起砂漿收縮變形過大。

（4）砂漿的耐久性影響砂漿耐久性的因素與混凝土大致相同，由于砂漿一般不振搗，所以施工質(zhì)量對砂漿的耐久性具有明顯影響。

砌筑砂漿當(dāng)前第128頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

2．砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)（1）混合砂漿配合比設(shè)計(jì)①確定砂漿試配強(qiáng)度（fm.0）式中fm.0——砂漿的試配強(qiáng)度（MPa）；

f2——砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度，即砂漿抗壓強(qiáng)度平均值（MPa）；——砂漿現(xiàn)場強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，按下式計(jì)算：（4-31）（4-32）式中fm.i——統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿第i組試件的強(qiáng)度（MPa）；

砌筑砂漿當(dāng)前第129頁\共有146頁\編于星期五\3點(diǎn)

——統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿N組試件強(qiáng)度平均值（MPa）；

N——統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿試件的總組數(shù)，N≥25。當(dāng)不具有近期統(tǒng)計(jì)資料時，砂漿強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差可按表4-38選用。施工水平砂漿強(qiáng)度等級M2.5M5M7.5M10M15M20優(yōu)良0.501.001.502.003.004.00一般0.621.251.882.503.755.00較差0.751.502.253.004.506.00砂漿強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差選用值（MPa）表4-38

②計(jì)算單位立方米砂漿中的水泥用量（Qc）（4-33）

砌筑砂漿