土木工程材料課件

水泥

水泥的定義及分類

1、水泥定義：水泥呈粉末狀，與水混合，成可塑性漿體，經(jīng)過(guò)物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程可形成堅(jiān)固的石狀休，既能在空氣硬化，又能在水中硬化的水硬性膠凝材料。2、水泥分類鋁酸鹽系水泥硫鋁酸鹽系水泥、鐵鋁酸鹽系水泥水泥矽酸鹽系水泥通用水泥專用水泥特性水泥礦物組成

性能和用途大量用於—般土木工程的水泥,如矽酸鹽水泥、普通水泥等六大常用水泥專門用途的水泥，如油井水泥、大壩水泥某種性能比較突出的水泥，如快硬矽酸鹽水泥常用水泥六大品種水泥矽酸鹽水泥摻混合材料矽酸鹽水泥普通矽酸鹽水泥礦渣矽酸鹽水泥火山灰矽酸鹽水泥粉煤灰矽酸鹽水泥複合矽酸鹽水泥一、矽酸鹽水泥的定義及分類

凡以矽酸鹽水泥熟料（凡以適當(dāng)生料燒至部分熔融，所得以矽酸鈣為主的水泥熟料），0～5％的石灰石或?；郀t礦渣，適量石膏磨細(xì)製成的水硬性膠凝材料，稱為矽酸鹽水泥(即國(guó)外通稱的波特蘭水泥)。當(dāng)矽酸鹽水泥中不摻混合材料時(shí)，稱為Ⅰ型矽酸鹽水泥，代號(hào)P.Ⅰ。當(dāng)矽酸鹽水泥中混合材料摻量不超過(guò)5%時(shí)，稱為Ⅱ型矽酸鹽水泥，代號(hào)P.Ⅱ。二、矽酸鹽水泥的生產(chǎn)及熟料礦物組成

1、水泥生產(chǎn)原料主要有：石灰質(zhì)原料（主要提供氧化鈣）和粘土質(zhì)原料（主要提供氧化矽、氧化鋁及氧化鐵），還有校正原料（主要是鐵質(zhì)校正原料，矽質(zhì)校正原料）。矽酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝概括起來(lái)就是“兩磨一燒”。

生產(chǎn)工藝過(guò)程：“兩磨一燒”

煆燒的過(guò)程：

100-200水分蒸發(fā)，乾燥階段

300-500原材料預(yù)熱階段

500-800分解階段，粘土開(kāi)始脫水，生成氧化矽、氧化鋁及氧化鐵，石灰石有少量分解生成氧化鈣

900-1100固相反應(yīng)階段

1100-1200反應(yīng)較完全

1300-1450生成矽酸三鈣的過(guò)程，時(shí)間足夠長(zhǎng)。2、孰料礦物組成矽酸三鈣(簡(jiǎn)寫(xiě)式C3S)——其礦物組成為3CaO·SiO2，含量約50%左右矽酸二鈣(簡(jiǎn)寫(xiě)式C2S)——其礦物組成為2CaO·SiO2，含量約20%左右鋁酸三鈣(簡(jiǎn)寫(xiě)式C3A)——其礦物組成為3CaO·Al2O3，含量7%～15%

鐵鋁酸四鈣(簡(jiǎn)寫(xiě)式C4AF)——礦物組成為4CaO·Al2O3·Fe2O3，含量10%～18%

矽酸鹽水泥熟料中還含有少量的游離氧化鈣和游離氧化鎂及少量的堿(氧化鈉和氧化鉀)。它們可能對(duì)水泥的品質(zhì)及應(yīng)用帶來(lái)不利影響。矽酸鹽水泥熟料礦物水化、凝結(jié)硬化特性名稱矽酸三鈣矽酸二鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣凝結(jié)硬化速度28d水化放熱量強(qiáng)度快多高慢少早期低，後期高最快最多低快中低三、矽酸鹽水泥的水化與凝結(jié)硬化1、水化2、硬化

硬化後的水泥石是由膠體粒子、晶體粒子、凝膠孔、毛細(xì)孔及未水化的水泥顆粒所組成。其結(jié)構(gòu)如圖所示。A－－未水化水泥顆粒B－－膠體粒子C－－晶體粒子D－－毛細(xì)孔（毛細(xì)孔水）E－－凝膠孔四、矽酸鹽水泥的技術(shù)要求1、細(xì)度：水泥顆粒的粗細(xì)程度。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：矽酸鹽水泥的細(xì)度用透氣式比表面積儀測(cè)定，要求其比表面積測(cè)定，要求其比表面積大於300m2/kg；用篩析法，要求在0.08mm方孔篩上的篩餘量不得超過(guò)10%。2、凝結(jié)時(shí)間：（1）初凝時(shí)間：水泥加水拌合至標(biāo)準(zhǔn)稠度淨(jìng)漿開(kāi)始失去可塑性的時(shí)間。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不早於45min。（2）終凝時(shí)間：水泥加水拌合至標(biāo)準(zhǔn)稠度淨(jìng)漿開(kāi)始失去可塑性的時(shí)間。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不遲於390min。3.體積安定性

（1）概念：指水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。（2）危害：水泥體積安定性不良產(chǎn)生膨脹性裂縫，降低建築物品質(zhì)，甚至引起嚴(yán)重工程事故。因此體積安定性不合格的水泥作廢品處理。（3）水泥安定性不良的原因：熟料中含有過(guò)多的游離氧化鈣或游離氧化鎂，或者水泥粉磨時(shí)所摻的石膏過(guò)量。（4）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。（5）檢測(cè)方法：可採(cǎi)用試餅法或雷氏法檢驗(yàn)。在有爭(zhēng)議時(shí)以雷氏法為準(zhǔn)。試餅法：沸煮三小時(shí)①、肉眼觀察有沒(méi)有裂紋，②直尺檢查有沒(méi)有彎曲現(xiàn)象。雷氏法：看膨脹值。在規(guī)定的範(fàn)圍內(nèi)屬合格。氧化鎂含量不得超過(guò)5.0%、三氧化硫含量不得超過(guò)3.5%

4.強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)

（1）意義：水泥的強(qiáng)度是評(píng)定其品質(zhì)的重要指標(biāo)，也是劃分水泥強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。（2）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：採(cǎi)用ISO法檢驗(yàn)水泥膠砂強(qiáng)度。該法是將水泥和標(biāo)準(zhǔn)砂按1：3.0混合，加入規(guī)定數(shù)量的水(水灰比0.50),並按規(guī)定的方法製成40mm×40mm×160mm的試件，在標(biāo)準(zhǔn)溫度(20士1℃)的水中養(yǎng)護(hù)，分別測(cè)定其3d和28d的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度。（3）強(qiáng)度等級(jí)：根據(jù)3d、28d的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度結(jié)果,將矽酸鹽水泥分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。水泥按3d強(qiáng)度又分為普通型和早強(qiáng)型兩種類型，其中有代號(hào)R者為早強(qiáng)型水泥。五、矽酸鹽水泥的腐蝕與防止

1、已經(jīng)硬化的水泥製品在一般條件下，具有良好的耐久性，但在某些腐蝕性液體和氣體（統(tǒng)稱侵蝕介質(zhì)）的作用下，有時(shí)也會(huì)逐漸遭到破壞，引起強(qiáng)度降低甚至造成建築物結(jié)構(gòu)破壞，這樣的現(xiàn)象叫做侵蝕對(duì)水泥石的腐蝕。產(chǎn)生水泥石腐蝕的主要原因有以下幾種：（1）.淡水腐蝕水泥石中氫氧化鈣等易溶於水的成分，在淡水中有較大的溶解度(1升水中能溶氫氧化鈣1.3克以上），水質(zhì)越純，溶解度越大。特別是在流動(dòng)水的沖刷或壓力水的滲透作用下會(huì)加速其溶解，致使水泥石的孔隙增大強(qiáng)度降低，逐漸被破壞。（2）.酸性腐蝕在工業(yè)廢水、地下水、沼澤水中常含有不同種類的酸，這些酸與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成的化合物有的易溶於水，有的體積膨脹，使水泥石受到腐蝕以至破壞。（3）.硫酸鹽腐蝕在海水、地下水或某些工業(yè)廢水中常含有鈉、鉀、銨等硫酸鹽，它們與水泥石中的氫氧化鈣起置換作用，在水泥石的孔隙中形成石膏，石膏進(jìn)一步與水泥石中水化鋁酸鈣起作用，生成針狀結(jié)晶的水化硫驢酸鈣，體積增大2~2.5倍，從而對(duì)水泥石產(chǎn)生巨大的破壞作用。因水化硫鋁酸鈣的針狀結(jié)晶與細(xì)菌中的桿菌外形相似，所以被稱為“水泥桿菌”。此外，鎂鹽、碳酸水及強(qiáng)鹼等對(duì)水泥石均有一定的腐蝕作用。

根據(jù)產(chǎn)生腐蝕的原因可採(cǎi)取下列防止措施：（1）根據(jù)建築物所處的環(huán)境，選用適當(dāng)?shù)乃?；?）提高水泥製品本身的密實(shí)度，減少侵蝕介質(zhì)的滲透；（3）當(dāng)侵蝕作用很強(qiáng)時(shí)，在水泥結(jié)構(gòu)物表面加做防護(hù)層，如塗刷瀝青、粘貼瓷磚等。六、矽酸鹽水泥的運(yùn)輸及保管

水泥很容易吸收空氣中的水分，發(fā)生水化作用凝結(jié)成塊狀，從而失去膠結(jié)能力。因此水泥在運(yùn)輸和保管中應(yīng)特別注意防水，防潮。工地存儲(chǔ)水泥應(yīng)有專用倉(cāng)庫(kù)，庫(kù)房要乾燥。存放袋裝水泥時(shí)，地面墊板要離地30cm，四周離牆30cm，堆放高度一般以10袋為宜，水泥的儲(chǔ)存應(yīng)按照到貨先後依次堆放，儘量作到先到先用，防止存放過(guò)久。不同品種不同標(biāo)號(hào)的水泥要分別存放，不得混雜，並要防止其他雜務(wù)混入。一般水泥的儲(chǔ)存氣為三個(gè)月，三個(gè)月後的強(qiáng)度降低約10~20%，時(shí)間越長(zhǎng)，強(qiáng)度降低越多，使用存放三個(gè)月以上的水泥，必須重新檢驗(yàn)其強(qiáng)度，否則不得使用。對(duì)於受潮水泥可以進(jìn)行處理，然後再使用。七、矽酸鹽水泥的特性、應(yīng)用

1.快硬、高強(qiáng)矽酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)比較高，主要用於地上、地下和水中重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度混疆土和頸應(yīng)力混凝土工程。由於這種水泥硬化較快，還適用於早期強(qiáng)度要求高和冬季施工的混凝土工程。這是由於決定水泥石28d以內(nèi)強(qiáng)度的C3S含量高以及凝結(jié)硬化速率高，同時(shí)對(duì)水泥早期強(qiáng)度有利的C3S含量較高。2.抗凍性好

水泥石的抗凍性主要取決於它的孔隙率和孔隙特徵。矽酸鹽水泥如採(cǎi)用較小水灰比，並經(jīng)充分養(yǎng)護(hù)，可獲得密實(shí)的水泥石。因此．這種水泥適用於嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融的混凝土工程。特性、應(yīng)用3.耐腐蝕性差矽酸鹽水泥石中含有較多的氫氧化鈣和水化鋁酸鈣，所以不宜用於受流動(dòng)及壓力水作用的混凝土工程．也不宜用於海水、礦物水等腐蝕作用的工程。4.耐熱性較差矽酸鹽水泥石的主要成分在高溫下發(fā)生脫水和分解，結(jié)構(gòu)遭受破壞。因而從理論上講，矽酸鹽水泥並不是理想的防火材料。5.水化熱高矽酸鹽水泥中C3S及C3A含量較多，它們的放熱大，因而不宜用於大體積混凝土工程。6、幹縮小矽酸鹽水泥硬化時(shí)乾燥收縮小，不易產(chǎn)生幹縮裂紋，故適用於乾燥環(huán)境。摻混合材料的矽酸鹽水泥

一、混合材料1、定義：在生產(chǎn)水泥時(shí)，為改善水泥性能，調(diào)整水泥標(biāo)號(hào)而加入到水泥當(dāng)中去的天然或人工的礦物材料?；旌喜牧线€可促使水泥中的礦物組分發(fā)生變化，使某些性能如水化熱、抗侵蝕性等得到改善。2、分類（1）活性混合材混合材料磨成細(xì)粉，與石灰或與石灰和石膏拌合在一起，並加水後，能生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物，既能在空氣中，又能在水中硬化的，稱活性混合材料。?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料和粉煤灰都屬於活性混合材料。（2）非活性混合材

磨細(xì)的石英砂、石灰石、慢冷礦渣和各種廢渣等屬於非活性混合材料，它們與水泥成分不起化學(xué)作用或化學(xué)作用很小。只起提高水泥產(chǎn)量，降低水泥標(biāo)號(hào)，減少水化熱等作用。配高標(biāo)號(hào)混凝土用。降低成本，改善性能的作用。

3、活性混合材料的作用

與水調(diào)和後，本身不會(huì)硬化，但在氫氧化鈣的溶液就會(huì)發(fā)生顯著的水化，而在飽和的氫氧化鈣的溶液中水化更快，水化反應(yīng)一般認(rèn)為：

xCa(OH)2+SiO2+mH2O=xCaO·SiO2·nH2O

x與混合材料的種類、石灰和活性氧化硅的比例、環(huán)境溫度及作用所延續(xù)的時(shí)間等有關(guān)，一般認(rèn)為1或稍大，n值一般為1-2.5。Ca(OH)2與SiO2作用的過(guò)程是無(wú)定形的矽酸吸收鈣離子，開(kāi)始形成不定成分的吸附系統(tǒng)，後形成無(wú)定形的水化矽酸鈣，再經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)一段時(shí)間後慢慢轉(zhuǎn)變成結(jié)晶不完善的凝膠。Ca(OH)2與Al2O3作用形成水化鋁酸鈣，石膏存在時(shí)與水化鋁酸鈣作用生成水化硫鋁酸鈣。

※激發(fā)劑：激發(fā)水化，促進(jìn)凝結(jié)硬化的作用。分為鹼性激發(fā)劑和硫酸鹽激發(fā)劑。二、摻混合材料的酸鹽水泥

1、普通矽酸鹽水泥：凡由矽酸鹽水泥熟料、6％∽15％混合材料、適量石膏磨細(xì)製成的水硬性膠凝材料，稱為普通矽酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱普通水泥)代號(hào)P.O。

2、礦渣矽酸鹽水泥：由矽酸鹽水泥熟料和20％～70％的粒化高爐礦渣及適量石膏混合磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為礦渣矽酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱礦渣水泥)，代號(hào)P.S。

3、火山灰質(zhì)矽酸鹽水泥：

由矽酸鹽水泥熟料和20％～50％的火山灰質(zhì)混合材料及適量石膏混合磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為火山灰質(zhì)矽酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱火山灰水泥)，代號(hào)P.P。

4、粉煤灰矽酸鹽水泥：由矽酸鹽水泥熟料和20％～40％的粉煤灰及適量石膏混合磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料稱為粉煤灰矽酸鹽水泥(簡(jiǎn)稱粉煤灰水泥)，代號(hào)P.F。

5、複合矽酸鹽水泥：凡由矽酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)製成的水硬性膠凝材料，稱為複合矽酸鹽水泥,代號(hào)P·C。

三、摻混合材料的矽酸鹽水泥的水化硬化：

水化：分二步進(jìn)行：硅酸鹽水泥熟料與水發(fā)生反應(yīng)，生成的產(chǎn)物與硅酸鹽水泥相同，隨后是熟料礦物水化析出的氫氧化鈣和摻入水泥中的石膏分別作為堿性激發(fā)劑和硫酸鹽激發(fā)劑，與活性混合材料的活性成分發(fā)生二次水化反應(yīng)，生成水化產(chǎn)物。

凝結(jié)硬化與硅酸鹽水泥基本相同，但稍慢。

※二次水化：水泥熟料礦物水化後的產(chǎn)物與活性氧化物進(jìn)行反應(yīng)，生成新的水化產(chǎn)物，稱二次水化。

四、摻混合材料的矽酸鹽水泥的技術(shù)性質(zhì)：

1、細(xì)度：0.08mm方孔篩，篩餘量不得超過(guò)10.0%。

2、凝結(jié)時(shí)間：初凝時(shí)間不得早於45min，終凝時(shí)間不得遲於10h。

3、體積安定性：除了礦渣水泥中三氧化硫含量不得超過(guò)4.0%外，其他技術(shù)要求均與矽酸鹽水泥相同。

4、強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)：強(qiáng)度等級(jí)有32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R。五、摻混合材料的矽酸鹽水泥共性：1.凝結(jié)硬化建度慢，早期強(qiáng)度低，但後期強(qiáng)度增長(zhǎng)較多，甚至可超過(guò)同強(qiáng)度等級(jí)的矽酸鹽水泥或普通水泥。故這三種水泥不宜用於有早強(qiáng)要求的工程．2.耐熱性好。氫氧化鈣含量低。3.水化放熱速度慢，放熱量低．宜用大體積混凝土工程．4.抗軟水和抗硫酸鹽腐蝕的能力較強(qiáng)．所以抗這兩種腐蝕的能力比矽酸鹽水泥或普通水泥要強(qiáng)．故適用於受軟水或硫酸鹽腐蝕的水利工程，海港工程及地下工程．5.抗凍性差．這三種水泥早期強(qiáng)度低．受凍易損害，且混合材料加入需水量大，又因?yàn)楸Ｋ圆睿自谒鄡?nèi)產(chǎn)生孔隙通道，抗凍性差。故不宜用於嚴(yán)寒地區(qū)，特別是嚴(yán)寒地區(qū)水位經(jīng)常變動(dòng)的部位．個(gè)性礦渣水泥耐熱性較好—可用於耐熱砼泌水性、幹縮性較大，易形成孔隙通道，抗?jié)B性差?；鹕交宜嗫?jié)B性好—適宜於抗?jié)B砼（乾燥環(huán)境第二步反應(yīng)停止）幹縮較大、不耐乾燥—不宜用於乾燥環(huán)境粉煤灰水泥幹縮小、抗裂性好鋁酸鹽水泥

一、高鋁水泥的生產(chǎn)、礦物組成與水化產(chǎn)物1.生產(chǎn)：高鋁水泥又稱礬土水泥，它是以鋁礬土和石灰石為原料，經(jīng)鍛燒制得以鋁酸鈣為主要成分、氧化鋁含量約50％的熟料，再磨細(xì)製成的水硬性膠凝材料。2.礦物組成：高鋁水泥的主要礦物成分為鋁酸一鈣(簡(jiǎn)寫(xiě)為CA)，另外還有二鋁酸一鈣(簡(jiǎn)寫(xiě)為CA2)、矽鋁酸二鈣(簡(jiǎn)寫(xiě)為C2AS)、七鋁酸十二鈣(簡(jiǎn)寫(xiě)為Cl2A7)，以及少量的矽酸二鈣(C2S)等。3.水化產(chǎn)物：高鋁水泥的水化產(chǎn)物主要為十水鋁酸一鈣(CAH10)、八水鋁酸二鈣(C2AH8)和鋁膠(A1203.3H20)。CAH10和C2AH8具有細(xì)長(zhǎng)的針狀和板狀結(jié)構(gòu)，能互相結(jié)成堅(jiān)固的結(jié)晶連生體，形成晶體骨架。析出的氫氧化鋁凝膠難溶於水，填充於晶體骨架的空隙中，形成較密實(shí)的水泥石結(jié)構(gòu)。高鋁水泥初期強(qiáng)度增長(zhǎng)很快，但後期強(qiáng)度增長(zhǎng)不顯著。CAH10和C2AH8是介穩(wěn)型晶體，隨時(shí)間的推移會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的水化鋁酸三鈣(C3AH6)。二、高鋁水泥的特性及應(yīng)用1.快凝早強(qiáng)，1d強(qiáng)度可達(dá)最高強(qiáng)度的80％以上。2.水化熱大，且放熱量集中，1d內(nèi)放出水化熱總量的70％一80％，使混凝土內(nèi)部溫度上升較高，故即使在一10℃下施工，高鋁水泥也能很快凝結(jié)硬化。3.抗硫酸鹽性能很強(qiáng)，因其水化後無(wú)Ca(OH)2生成。4.耐熱性好，能耐1300—1400℃高溫。5.長(zhǎng)期強(qiáng)度要降低，一般降低40％一50％。立方體晶體C3AH6相互搭接差，使骨架強(qiáng)度降低。二是在晶型轉(zhuǎn)化的同時(shí)，固相體積將減縮約50％，使孔隙率增加。二是在晶形轉(zhuǎn)變過(guò)程中析出大量游離水，進(jìn)一步降低了水泥石的密度，從而使強(qiáng)度下降。6.施工適宜溫度為15℃，應(yīng)控制在不大於25℃。也不能進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。高鋁水泥不能用於長(zhǎng)期承重的結(jié)構(gòu)及高溫高濕環(huán)境中的工程，適用於緊急軍事工程(築路、橋)，搶修工程(堵漏等)、臨時(shí)性工程，以及配製耐熱混凝土，如高溫窯爐爐襯等。配製高鋁水泥混凝土?xí)r應(yīng)採(cǎi)用低水灰比。不經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，高鋁水泥不得與矽酸鹽水泥或石灰相混，以免引起閃凝和強(qiáng)度下降。其他品種水泥

1、快硬水泥2、白色矽酸鹽水泥3、膨脹水泥和自應(yīng)力水泥4、道路矽酸鹽水泥5、中熱水泥和低熱礦渣水泥快硬水泥

1、快硬矽酸鹽水泥凡以矽酸鹽水泥熟料和石膏磨細(xì)製成，以3d抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號(hào)的水硬性膠凝材料，稱為快硬矽酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱快硬水泥）?？煊菜嘁?d強(qiáng)度確定其標(biāo)號(hào)。製造過(guò)程與矽酸鹽水泥基本相同，只是適當(dāng)增加了熟料中硬化快的礦物，即矽酸三鈣含量達(dá)50％一60％，鋁酸三鈣為8％一14％，兩者總量應(yīng)不少於60％一65％。同時(shí)適當(dāng)增加石膏摻量(達(dá)8％)，並提高水泥的粉磨細(xì)度，通常比表面積達(dá)450m2／kg。

快硬硅酸鹽水泥水化放熱速率快，水化熱較高，早期強(qiáng)度高，但干縮率較大。主要用于配制早強(qiáng)混凝土，適用于緊急搶修工程和低溫施工工程。

2、快硬硫鋁酸鹽水泥

凡以適當(dāng)成分的生料，經(jīng)煆燒所得以無(wú)水硫鋁酸鈣和矽酸二鈣為主要礦物，加入適量石膏磨細(xì)製成的早期強(qiáng)度高的水硬性膠凝材料，稱為快硬硫鋁酸鹽水泥。

快硬硫鋁酸鹽水泥的主要礦物為無(wú)水硫鋁酸鈣和β-C2S。膨脹水泥和自應(yīng)力水泥

矽酸鹽膨脹水泥是以矽酸鹽水泥為主，外加高鋁水泥和石膏配製而成。膨脹源均來(lái)自於在水泥石中形成鈣礬石產(chǎn)生體積膨脹而致。膨脹水泥適用於補(bǔ)償混凝土收縮的結(jié)構(gòu)工程，作防滲層或防滲混凝土；填灌構(gòu)件的接縫及管道接頭；結(jié)構(gòu)的加因與修補(bǔ)；固結(jié)機(jī)器底座及地腳螺絲等。自應(yīng)力水泥適用於製造自應(yīng)力鋼筋混凝土壓力管及其配件。使水泥產(chǎn)生膨脹的反應(yīng)主要有三種：Ca0水化生成Ca(OH)2、Mg0水化生成Mg(OH)2以及形成鈣礬石，因?yàn)榍皟煞N反應(yīng)產(chǎn)生的膨脹不易控制，目前廣泛使用的是以鈣礬石為膨脹組分的各種膨脹水泥。

①自應(yīng)力矽酸鹽水泥:以適當(dāng)比例的矽酸鹽水泥或普通矽酸鹽水泥、高鋁水泥和天然二水石膏磨制而成的膨脹性的水硬性膠凝材料稱為自應(yīng)力矽酸鹽水泥。

②自應(yīng)力鋁酸鹽水泥:自應(yīng)力鋁酸鹽水泥是以一定量的高鋁水泥熟料和二水石膏粉磨而成的大膨脹率膠凝材料。按1：2標(biāo)準(zhǔn)砂漿28d自應(yīng)力值分為3.0，4.5和6.0三個(gè)級(jí)別。

③膨脹硫鋁酸鹽水泥:凡以適當(dāng)成分的生料，經(jīng)煆燒所得以無(wú)水硫鋁酸鈣和矽酸二鈣為主要礦物成分的熟料，加入適量二水石膏磨細(xì)製成的具有可調(diào)膨脹性能的水硬性膠凝材料，稱為膨脹硫鋁酸鹽水泥。白色矽酸鹽水泥

普通水泥的顏色主要因其化學(xué)成分中所含氧化鐵所致。因此，白水泥與普通水泥製造上的主要區(qū)別，在於嚴(yán)格控制水泥原料的鐵含量，並嚴(yán)防在生產(chǎn)過(guò)程中混入鐵質(zhì)。白水泥中鐵含量只有普通水泥的1／10左右。此外，錳、鉻等氧化物也會(huì)導(dǎo)致水泥白度的降低，故生產(chǎn)中亦須控制其含量。白水泥與普通水泥生產(chǎn)方法基本相同，但對(duì)原材料要求不同。生產(chǎn)白水泥用的石灰石及粘土原料中的氧化鐵含量應(yīng)分別低於0．1％和0．7％。常用的粘土質(zhì)原料有高嶺土、瓷石、白泥、石英砂等，石灰?guī)r質(zhì)原料則採(cǎi)用白堊。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2015—91規(guī)定，白色矽酸鹽水泥分為325、425、525、625四個(gè)標(biāo)號(hào)，白水泥按白度分為特級(jí)、—級(jí)，二級(jí)和三級(jí)四個(gè)等級(jí)。白色和彩色矽酸鹽水泥在裝飾工程中常用來(lái)配製彩色水泥漿，配製裝飾混凝土，配製各種彩色砂漿用於裝飾抹灰，以及製造各種色彩的水刷石、人造大理石及水磨石等製品。道路矽酸鹽水泥

由較高鐵鋁酸鈣含量的道路矽酸鹽水泥熟料，0％～10％活性混合材和適量石膏磨細(xì)製成的水硬性膠凝材料，稱為道路矽酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱道路水泥）。

對(duì)道路水泥（Portlandcementforroad）的性能要求是：耐磨性好、收縮小、抗凍性好、抗衝擊性好，有高的抗折強(qiáng)度和良好的耐久性。道路水泥的上述特性，主要依靠改變水泥熟料的礦物組成、粉磨細(xì)度、石膏加入量及外加劑來(lái)達(dá)到。道路水泥熟料的礦物組成，與普通水泥熟料相比，一般適當(dāng)提高C3S和C4AF含量，C4AF的脆性小，體積收縮最小，提高C4AF的含量，對(duì)提高水泥的抗折強(qiáng)度及耐磨性有利。水泥的粉磨細(xì)度增加，雖可提高強(qiáng)度，但水泥的細(xì)度增加，收縮增加很快，從而易產(chǎn)生微細(xì)裂縫，使道路易於破壞。適當(dāng)提高水泥中的石膏加入量，可提高水泥的強(qiáng)度和降低收縮，對(duì)製造道路水泥是有利的。另外，為了提高道路混凝土的耐磨性，可加入5％以下的石英砂。中熱水泥和低熱礦渣水泥

中熱矽酸鹽水泥和低熱礦渣矽酸鹽水泥的主要特點(diǎn)為水化熱低，適用於大壩和大體積混凝土工程。

中熱矽酸鹽水泥是由適當(dāng)成分的矽酸鹽水泥熟料加入適量石膏磨細(xì)而成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料，簡(jiǎn)稱中熱水泥。

低熱礦渣硅酸鹽水泥是由適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料加入礦渣和適量石膏磨細(xì)而成具有低水化熱的水硬性膠凝材料，簡(jiǎn)稱低熱礦渣水泥。其礦渣摻量為水泥質(zhì)量的20％～60％，允許用不超過(guò)混合材總量50％的磷渣或粉煤灰代替礦渣。

氣硬性膠凝材料1、定義：

膠凝材料：凡是在物理化學(xué)作下，能從可塑性漿體變成堅(jiān)固的石狀體，並能將砂、石等散粒狀材料或塊狀材料膠結(jié)成一整體，而又具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)。又稱膠結(jié)料。一、膠凝材料的定義及分類膠凝材料有機(jī)膠凝材料（樹(shù)脂、瀝青等）無(wú)機(jī)膠凝材料水硬性膠凝材料（各種水泥）氣硬性膠凝材料（石灰、石膏）2、分類（按化學(xué)成分劃分）2.1石灰2.1.1石灰生產(chǎn)簡(jiǎn)介天然的原材料2、原材料經(jīng)煆燒後，反應(yīng)方程式如下：900-1000℃CaCO3

CaO+CO21、原材料化學(xué)工業(yè)副產(chǎn)品（電石渣）（石灰石、白雲(yún)石、白堊、貝殼等）CaC2+H2O=C2H2+Ca(OH)2《建築生石灰標(biāo)準(zhǔn)》JC/T479-92規(guī)定，當(dāng)石灰中MgO2含量小於等於5%時(shí)稱為鈣質(zhì)石灰，當(dāng)MgO2大於5%時(shí)，稱鎂質(zhì)石灰。

煆燒的過(guò)程中，若溫度過(guò)低或煆燒時(shí)間不足，則不能完全分解，將生成“欠火石灰”，反之若時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或溫度過(guò)高，將生成“過(guò)火石灰”。過(guò)火石灰需進(jìn)行“陳伏”處理。石灰石塊狀生石灰熟石灰粉生石灰粉石灰膏石灰乳煆燒加適量水熟化磨細(xì)加過(guò)量水進(jìn)行陳伏加水稀釋常用建築石灰的產(chǎn)品生石灰粉消石灰粉石灰膏石灰乳2.1.2石灰的技術(shù)要求（1）建築生石灰和建築生石灰粉的技術(shù)要求符合建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建築生石灰》JC/T479-92、《建築生石灰粉》JC/T480-92的規(guī)定。（2）建築消石灰粉的技術(shù)要求符合《建築消石灰粉》JC/T481-92規(guī)定。（1）可塑性和保水性好

（2）生石灰水化時(shí)水化熱大，體積增大2.1.3石灰的特性Ca(OH)2粒子表面可以吸附水膜KJOHCaOHCaO9.64)(22+?+水化過(guò)程中體積增大1-2.5倍，迅速放出大量熱（3）硬化緩慢硬化的兩個(gè)過(guò)程結(jié)晶過(guò)程碳化過(guò)程石灰碳化過(guò)程反應(yīng)式：

Ca(OH)2+CO2+nH2OCaCO3+(n+1)H2O

碳化生成的的碳酸鈣膜層緻密，阻礙了空氣中CO2+滲入，也阻礙了內(nèi)部水分蒸發(fā)，因此硬化緩慢。（4）硬化時(shí)體積收縮大（5）硬化後強(qiáng)度低（6）耐水性差2.1.4石灰的應(yīng)用三合土用作鋪築步道磚的墊層三合土樁灰土樁（1）製作石灰乳塗料（2）配製砂漿（3）拌制石灰土和石灰三合土（4）生產(chǎn)矽酸鹽製品2、天然二水石膏煆燒反應(yīng)式：（1）.建築石膏（2）.高強(qiáng)石膏2.2石膏2.2.1建築石膏的生產(chǎn)簡(jiǎn)介天然的原材料1、原材料化學(xué)工業(yè)副產(chǎn)品天然的二水石膏磷石膏和氟石膏2.2.3建築石膏的特性（1）.凝結(jié)硬化快。初凝時(shí)間極短，終凝時(shí)間也不超過(guò)30分鐘。應(yīng)用時(shí)加入緩凝劑。2.2.2石膏的技術(shù)要求（略）硬化過(guò)程注意要點(diǎn)（1）二水石膏的溶解度約為半水石膏溶解度的1/5左右。（2）硬化過(guò)程中，水參與反應(yīng)並不斷蒸發(fā)。（2）硬化後體積微膨脹性（3）硬化後孔隙率大，因此其強(qiáng)度較低、表觀密度?。?）隔熱、吸聲性良好（5）防火性能良好，耐火性能差（6）具有一定的調(diào)濕性能（7）耐水性與抗凍性較差（8）加工性能好2.2.4建築石膏的應(yīng)用（1）製備粉刷石膏（2）建築石膏製品紙面石膏板裝飾石膏板吸聲用穿孔石膏板石膏藝術(shù)製品

瀝青混合料概述●瀝青混合料的概念與定義按我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)範(fàn)》（GB92-93）對(duì)瀝青混合料定義和分類如下：（一）定義瀝青混合料是瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料的總稱。（1）瀝青混凝土混合料（簡(jiǎn)稱AC）——由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及填料與瀝青在嚴(yán)格控制條件下拌和的瀝青混合料。（2）瀝青碎石混合料（簡(jiǎn)稱AM）——由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料、及填料（或不加填料）與瀝青拌和的瀝青混合料。（二）瀝青混合料的分類

1．按結(jié)合料分類（1）石油瀝青混合料（2）煤瀝青混合料——以煤瀝青為結(jié)合料的瀝青混合料。

2．按施工溫度分類（瀝青混合料拌制和攤鋪溫度）（1）熱拌熱鋪瀝青混合料（2）常溫瀝青混合料

3．按礦質(zhì)混合料級(jí)配類型分類（1）連續(xù)級(jí)配瀝青混合料（2）間斷級(jí)配瀝青混合料

4．按混合料密實(shí)度分類（1）密級(jí)配瀝青混凝土混合料

①Ⅰ型瀝青混凝土混合料：剩餘空隙率3％～6％；

②Ⅱ型瀝青混凝土混合料：剩餘空隙率4％～10％。（2）開(kāi)級(jí)配瀝青混凝土混合料剩餘空隙率大於15％。（3）亦有將剩餘空隙率介於密級(jí)配和開(kāi)級(jí)配之間的（即剩餘空隙率10％～15％）混合料稱為半開(kāi)級(jí)配瀝青混合料。5．按最大粒徑分類瀝青混凝土混合料的集料最大粒徑可分為下列4類：（1）粗粒式瀝青混合料（2）中粒式瀝青混合料（3）細(xì)粒式瀝青混合料（4）砂粒式瀝青混合料●第一節(jié)熱拌瀝青混合料一、瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度理論二、瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)三、瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)四、瀝青混合料組成材料五、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)定義：熱拌瀝青混合料——人工組配的礦質(zhì)混合料與粘稠瀝青在專門設(shè)備中加熱拌和而成，用保溫運(yùn)輸工具運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，並在熱態(tài)下進(jìn)行攤鋪和壓實(shí)的混合料?！镆弧r青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度理論（一）瀝青混合科的組成結(jié)構(gòu)（二）瀝青混合料的強(qiáng)度理論（一）瀝青混合科的組成結(jié)構(gòu)

1.懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)連續(xù)密級(jí)配的瀝青混合料力學(xué)特點(diǎn)粗集料少，不能形成骨架粘聚力C大，內(nèi)摩擦角φ小；

2.骨架空隙結(jié)構(gòu)

連續(xù)開(kāi)級(jí)配的瀝青混合料細(xì)集料少，不能填充集料間空隙C小，φ大

3.骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)

間斷密級(jí)配的瀝青混合料，

中間集料少，既有足夠的粗集料形成骨架，又有細(xì)集料填充其間的空隙C大，φ大T（二）瀝青混合料的強(qiáng)度理論用瀝青混合料鋪築的路面產(chǎn)生破壞的主要原因夏季高溫時(shí)的抗剪強(qiáng)度不足和塑性變形過(guò)剩冬季低溫時(shí)的抗拉強(qiáng)度不好和抵抗變形能力過(guò)差引起試驗(yàn)表明：瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度τ決定於瀝青混合料的內(nèi)摩擦角φ和粘聚力C。1.影響瀝青混合料內(nèi)摩擦角的因素（1）瀝青的粘度對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響通常情況下，瀝青的粘度越大，瀝青混合料抗剪強(qiáng)度越高（2）瀝青與礦料化學(xué)性質(zhì)對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響結(jié)構(gòu)瀝青：瀝青與礦粉交互作用後，瀝青在礦粉表面產(chǎn)生化學(xué)組分的重新排列，瀝青在礦粉表面形成一層擴(kuò)散溶劑化膜，此膜以內(nèi)的瀝青為結(jié)構(gòu)瀝青。自由瀝青瀝青在瀝青混合料中以兩種形式存在，一種為結(jié)構(gòu)瀝青，一種為自由瀝青。（3）礦料比表面對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響比表面越大，一定瀝青用量條件下，瀝青在礦料表面膜層薄，礦料間以結(jié)構(gòu)瀝青聯(lián)結(jié)的機(jī)會(huì)就大，瀝青混合料抗剪強(qiáng)度高。（4）瀝青用量對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響瀝青用量過(guò)少，瀝青不足以包裹礦粉表面，礦粉間不能完全地靠瀝青薄膜聯(lián)結(jié)，因而瀝青混合料的粘聚力很差。隨著瀝青用量的增加，結(jié)構(gòu)瀝青的數(shù)量不斷增多，混合料的粘聚力也不斷提高，當(dāng)瀝青用量達(dá)到一定程度時(shí)，形成的結(jié)構(gòu)瀝青數(shù)量最多，混合料的粘聚力達(dá)到最大。此時(shí)瀝青用量為最佳用量。隨著瀝青用量的繼續(xù)增加，多餘的瀝青，將礦粉顆粒推開(kāi)，在顆粒間形成未與礦粉作用的自由瀝青，混合料的粘聚力開(kāi)始逐漸降低。當(dāng)然，少量自由瀝青的存在也是必要的，它可以增加瀝青混合料的塑性，減少瀝青路面的開(kāi)裂。（5）礦料的級(jí)配、表面性質(zhì)、粒度等對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響表面粗糙有棱角且接近正立方體時(shí)，瀝青混合料抗剪強(qiáng)度高。注：（1）瀝青在瀝青混合料中以兩種形式存在：自由瀝青結(jié)構(gòu)瀝青（2）鹼性礦粉更容易形成結(jié)構(gòu)瀝青思考題：1.瀝青混合料有哪三種結(jié)構(gòu)類型？主要表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)特性是什麼？2.結(jié)構(gòu)瀝青是如何形成的？結(jié)構(gòu)瀝青是如何影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的？3.瀝青在瀝青混合料中以哪兩種形式存在？4.什麼是瀝青最佳用量？END

THANKYOU！瀝青混合料的三種結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)瀝青的形成R瀝青與礦料的性質(zhì)對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響R瀝青用量對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響R主要內(nèi)容：瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組成材料技術(shù)要求重點(diǎn)內(nèi)容：高溫穩(wěn)定性施工中對(duì)瀝青材料的選擇難點(diǎn)：高溫穩(wěn)定性的影響因素及評(píng)定要求：掌握五大技術(shù)性質(zhì)掌握高溫穩(wěn)定性的評(píng)定指標(biāo)及提高措施掌握施工中對(duì)瀝青材料的選擇對(duì)組成材料對(duì)瀝青混合料的影響有一定的瞭解參考資料：《道路建築材料》嚴(yán)家伋

《瀝青及瀝青混合料》張南鷺二、瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)（一）高溫穩(wěn)定性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指混合料在高溫情況下，承受外力不斷作用，抵抗永久變形的能力。評(píng)定指標(biāo)：馬歇爾試驗(yàn)：穩(wěn)定度，流值車轍試驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定度影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的主要因素：瀝青的用量，瀝青的粘度，礦料的級(jí)配，礦料的尺寸、形狀等。提高措施：（1）提高粘聚力：採(cǎi)用高稠度瀝青；控制瀝青最佳用量採(cǎi)用鹼性礦粉；摻外摻劑（2）提高內(nèi)摩擦角：增加粗集料用量採(cǎi)用表面粗糙有棱角的集料等（二）低溫抗裂性瀝青混合料隨著溫度的降低，變形能力下降，路面由於低溫而收縮以及行車荷載的作用，在薄弱部位產(chǎn)生裂縫，從而影響道路的正常使用，因此，要求瀝青混合料具有一定的低溫抗裂性。瀝青混合料的低溫裂縫是由混合料的低溫脆化、低溫縮裂和溫度疲勞引起的。混合料的低溫脆化是指其在低溫條件下，變形能力降低。一般通過(guò)不同溫度下小梁彎拉破壞試驗(yàn)來(lái)反映。低溫縮裂通常是由於材料本身的抗拉強(qiáng)度不足而造成的。目前，比較科學(xué)的方法是採(cǎi)用能量法來(lái)評(píng)定。對(duì)於溫度疲勞，可以模擬溫度迴圈進(jìn)行疲勞破壞，但由於其試驗(yàn)條件要求較高，故改用低頻疲勞試驗(yàn)代替。（三）耐久性瀝青混合科的耐久性是指其在外界各種因素（如陽(yáng)光、空氣、水、車輛荷載等）的長(zhǎng)期作用下，仍能基本保持原有的性能。影響瀝青混合料耐久性的主要因素有：瀝青與骨料的性質(zhì)、瀝青的用量、瀝青混合料的壓實(shí)度與空隙率等。目前，一般採(cǎi)用馬歇爾試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)瀝青混合料的耐久性。測(cè)定瀝青混合料試件的空隙率、飽和度、殘留穩(wěn)定度等，這些指標(biāo)均應(yīng)達(dá)到規(guī)範(fàn)的要求，才能說(shuō)明瀝青混合料的耐久性合格。（四）抗滑性隨著車輛行駛速度的增加，路面的抗滑性顯得尤為重要，為了提高路面的抗滑性，必須增加路面的粗糙度，因而對(duì)於面層集料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬，具有棱角的碎石。骨料的顆粒適當(dāng)大些，瀝青用量少些，並對(duì)瀝青中含蠟量進(jìn)行嚴(yán)格控制，都可以提高路面的抗滑性。測(cè)定路面抗滑性的指標(biāo)有路面摩擦係數(shù)和構(gòu)造深度。摩擦係數(shù)和構(gòu)造深度越大，說(shuō)明路面的抗滑性越好。（五）施工和易性瀝青混合料除了具備上述技術(shù)性質(zhì)外，還應(yīng)具備施工和易性才能順利地進(jìn)行施工作業(yè)。影響混合料施工和易性的主要因素是礦料級(jí)配和瀝青用量。合理的礦料級(jí)配，使瀝青混合料之間拌和均勻，不致產(chǎn)生離析現(xiàn)象，適量的瀝青用量，可以避免混合料疏鬆或結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，另外，氣候情況，機(jī)械性能，施工能力等外部條件也會(huì)不同程度地影響施工和易性。目前，評(píng)價(jià)施工和易性還沒(méi)有一個(gè)定量的指標(biāo)，只能憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)目估。三、瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（一）穩(wěn)定度馬歇爾穩(wěn)定度是評(píng)價(jià)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的指標(biāo)。將瀝青混合料按一定的比例混合並拌勻，採(cǎi)用人工或機(jī)械擊實(shí)的方法製成圓柱形試件（直徑101.6±0.25mm，高63.5±1.3mm），再將試件置於60±1℃的恒溫水槽中保溫30～40min（對(duì)粘稠石油瀝青），然後，把試件置於馬歇爾試驗(yàn)儀上，以50±5mm／min的速度加荷，至試驗(yàn)荷載達(dá)到最大值，此時(shí)的最大荷載即為穩(wěn)定度（MS），以ＫN計(jì)。殘留穩(wěn)定度是反映瀝青混合料受水損害時(shí)抵抗剝落的能力。浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)方法與馬歇爾試驗(yàn)基本相同，只是將試件在60±1℃恒溫水槽中保溫48h，然後，再測(cè)定其穩(wěn)定度，浸水後的穩(wěn)定度與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾穩(wěn)定度的百分比即為殘留穩(wěn)定度。（二）流值流值是評(píng)價(jià)瀝青混合料抗塑性變形能力的指標(biāo)。在馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)試件達(dá)到最大荷載時(shí)，其壓縮變形值，也就是此時(shí)流值表上的讀數(shù)，即為流值（FL），以0.1mm計(jì)。（三）空隙率空隙率是評(píng)價(jià)瀝青混合料壓實(shí)程度的指標(biāo)?？障堵实拇笮?，直接影響瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)，空隙率大的瀝青混合料，其抗滑性和高溫穩(wěn)定性都比較好，但其抗?jié)B性和耐久性明顯降低，而且對(duì)強(qiáng)度也有影響。瀝青混合料的空隙率是指空隙的體積占瀝青混合料總體積的百分率，它是由理論密度和實(shí)測(cè)密度求得。1.瀝青混合料試件的實(shí)測(cè)密度對(duì)於密實(shí)的瀝青混凝土試件，其集料的吸水率不大時(shí)，採(cǎi)用水中重法測(cè)定。

式中：——試件實(shí)測(cè)密度，g/cm3;

——乾燥試件的空氣中品質(zhì)；g；

——試件的水中品質(zhì)，g；

——常溫水的密度（≈1g/cm3）。對(duì)於表面較粗但較密實(shí)的瀝青混凝土試件，其吸水率小於2％時(shí)，採(cǎi)用表幹法測(cè)定。式中：——試件的表幹品質(zhì)，g；

——意義同前。對(duì)於吸水率大於2％的瀝青混凝土試件，採(cǎi)用蠟封法測(cè)定。

式中：——蠟封試件的空氣中品質(zhì)，g；

——蠟封試件的水中品質(zhì)，g；

——常溫下石蠟與水的相對(duì)密度；

——意義同前。2.瀝青混合料試件的理論密度假定瀝青混合料壓至絕對(duì)密實(shí)，而不考慮其內(nèi)部空隙時(shí)試件的密度為理論密度。（1）油石比（瀝青與礦料的品質(zhì)比）計(jì)算時(shí)，試件理論密度為

式中：——理論密度，g/cm3;

——各種礦料的配合比（％）（礦料總和為）；

——各種礦料相對(duì)密度；

——油石比，％；

——瀝青的相對(duì)密度；

——常溫水的密度，g/cm3。（2）採(cǎi)用瀝青含量（瀝青品質(zhì)占瀝青混合料總品質(zhì)的百分率）計(jì)算時(shí)，試件理論密度為：

式中：——各種礦料的配合比（％）（礦料與瀝青之和為）；

——瀝青含量，％；

——意義同前。瀝青混合料試件的空隙率

式中：——試件的空隙率，％；

——試件的理論密度，g/cm3;

——試件的實(shí)測(cè)密度，g/cm3。（四）瀝青混合料試件的飽和度瀝青混合料試件的飽和度也稱瀝青填隙率，即瀝青體積與礦料空隙體積的百分率。飽和度過(guò)小，瀝青難以充分裹覆礦料，影響瀝青混合料的粘聚性，降低瀝青混凝土耐久性；飽和度過(guò)大，減少了瀝青混凝土的空隙率，防礙夏季瀝青體積膨脹，引起路面泛油，降低瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性，因此，瀝青混合料要有適當(dāng)?shù)娘柡投取?/p>

式中：——試件的瀝青飽和度，％；

——礦料間隙率，％；

——試件的瀝青體積百分率，％；

——試件空隙率，％。瀝青體積百分率是指瀝青體積占試件體積的百分率。（1）當(dāng)試件採(cǎi)用油石比計(jì)算時(shí)，瀝青體積百分率

式中：——意義同前。（2）當(dāng)試件採(cǎi)用瀝青含量計(jì)算時(shí)，瀝青體積百分率

式中：——意義同前。

我國(guó)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《瀝青路面施工與驗(yàn)收規(guī)範(fàn)》（GBJ92-93）對(duì)熱拌瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定，見(jiàn)教材。四、瀝青混合料組成材料（一）瀝青材料不同型號(hào)的瀝青材料，具有不同的技術(shù)指標(biāo)，適用於不同等級(jí)，不同類型的路面。在選擇瀝青材料的時(shí)候，要考慮到交通量（重）、氣候條件（熱）、施工方法、瀝青面層類型、材料來(lái)源籌各種情況，選擇較稠瀝青，這樣才能使拌制的瀝青混合料具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和較好的耐久性。（二）礦質(zhì)材料瀝青混合料的礦質(zhì)材料必須具有良好的級(jí)配，這樣，瀝青混合料顆粒之間既能夠比較緊密地排列起來(lái)，以達(dá)到足夠的壓實(shí)度，又能讓顆粒之間具有一定的空隙，使瀝青混合料保持良好的穩(wěn)定性瀝青混合料的礦質(zhì)材料包括粗集料、細(xì)集料和礦粉，這幾種材料除了混合後能達(dá)到要求的級(jí)配外，對(duì)於它們本身還有不同的技術(shù)要求。1.粗集料瀝青混合料的粗集料要求潔淨(jìng)、乾燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，並且具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。對(duì)路面抗滑表層的粗集料應(yīng)選用堅(jiān)硬、耐磨、抗衝擊性好的碎石或破碎礫石，不可使用篩選礫石、礦渣及軟質(zhì)集料。用於高速公路、一級(jí)公路、城市快速道路、主幹路瀝青路面表面層及各類道路抗滑層用的粗集料，應(yīng)符合磨光值、道瑞磨耗值和衝擊值的要求，對(duì)於堅(jiān)硬石料來(lái)源缺乏的情況下，允許摻加一定比例普通集料作為中等或小顆粒的粗集料，但摻加比例不應(yīng)超過(guò)粗集料總品質(zhì)的40％。2.細(xì)集料熱拌瀝看混合料的細(xì)集料一般採(cǎi)用天然砂或人工砂，在缺少砂的地區(qū)，也可以用石屑代替。但對(duì)於高等級(jí)公路的面層或抗滑表層，石屑的用量不宜超過(guò)砂的用量。

3.填料瀝青混合料的填料宜採(cǎi)用石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性（憎水性）巖石磨制而成的，也可以由石灰、水泥、粉煤灰代替，但用這些物質(zhì)作填料時(shí)，其用量不宜超過(guò)礦料總量的2％。其中粉煤灰的用量不宜超過(guò)填料總量的50％。粉煤灰的燒失量應(yīng)小於12％，塑性指數(shù)應(yīng)小於4％。在工程中，還可以利用拌和機(jī)中的粉塵回收來(lái)作礦粉使用，其量不得超過(guò)填料總量的50％，並且要求粉塵乾燥，摻有粉塵的填料的塑性指數(shù)不得大於4％。思考題：1.瀝青混合料五大技術(shù)性質(zhì)是什麼？2.什麼是瀝青混合料高溫穩(wěn)定性，評(píng)定指標(biāo)，提高措施？3.施工中如何選擇瀝青材料？4.熟悉物理指標(biāo)計(jì)算公式主要內(nèi)容：瀝青混合料組成設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)容：瀝青最佳用量的選擇

難點(diǎn)：選擇瀝青混合料類型確定瀝青最佳用量要求：會(huì)選擇瀝青混合料掌握瀝青最佳用量的確定方法參考資料：《道路建築材料》嚴(yán)家伋

《瀝青及瀝青混合料》張南鷺五、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)就是通過(guò)確定粗集料、細(xì)集料、礦粉和瀝青之間的比例關(guān)係，使瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到工程要求，讓瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性、平整度等各項(xiàng)要求，在聯(lián)繫與矛盾中達(dá)到統(tǒng)一。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)包括：試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和試拌試鋪配合比調(diào)整等三個(gè)階段。本節(jié)主要著重介紹試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)。試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)分為礦質(zhì)混合料配合組成和瀝青最佳用量確定兩部分。（一）礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)是讓各種礦料以最佳比例相混合，從而在加入瀝青後，使瀝青混凝土既密實(shí)，又有一定的空隙，供夏季瀝青的膨脹，礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)分下列幾步：

1.確定瀝青混合料類型確定所設(shè)計(jì)的瀝青混合料用於什麼樣的公路等級(jí)、路面類型及哪一結(jié)構(gòu)層，根據(jù)各層的不同要求，選擇瀝青混合料類型。2.確定礦料的最大粒徑各國(guó)對(duì)瀝青混合料的最大粒徑（D）同路面結(jié)構(gòu)層最小厚度的關(guān)係均有規(guī)定，我國(guó)研究表明：隨h／D增大，耐疲勞性提高，但車轍量增大。相反h／D減小，車轍量也減小，但耐久性降低，特別是在h／D＜2時(shí)，疲勞耐久性急劇下降。為此建議結(jié)構(gòu)層厚度h與最大粒徑D之比應(yīng)控制在h／D≥2～3。3.確定礦質(zhì)混合料的級(jí)配範(fàn)圍根據(jù)確定下來(lái)的瀝青混合料類型，參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)範(fàn)》（GBJ92-93）推薦的級(jí)配作為瀝青混合料的設(shè)計(jì)級(jí)配。

4.測(cè)出礦質(zhì)集料的密度、吸水率、篩分情況以及瀝青的密度。5.採(cǎi)用圖解法或數(shù)解法，求出已知級(jí)配的粗集料、細(xì)集料和礦粉之間的比例關(guān)係，求得的合成級(jí)配應(yīng)根據(jù)下列要求作必要的配合比調(diào)整。（1）通常情況下，合成級(jí)配曲線宜儘量接近設(shè)計(jì)級(jí)配中限，尤其應(yīng)使0.075mm、2.36mm和4.75mm篩孔的通過(guò)量?jī)嵙拷咏O(shè)計(jì)級(jí)配範(fàn)圍中限；（2）對(duì)交通量大、軸載重的公路，宜偏向級(jí)配範(fàn)圍的下（粗）限，對(duì)中小交通或人行道路等宜偏向級(jí)配範(fàn)圍的上（細(xì)）限；（3）合成級(jí)配曲線應(yīng)接近連續(xù)或有合理的間斷級(jí)配，不得有過(guò)多的犬牙交錯(cuò)；當(dāng)經(jīng)過(guò)再三調(diào)整，仍有兩個(gè)以上的篩孔超出級(jí)配範(fàn)圍時(shí)，必須對(duì)原材料進(jìn)行調(diào)整或更換原材料重新設(shè)計(jì)。（二）瀝青最佳用量的確定瀝青最佳用量的確定可以通過(guò)理論計(jì)算得到，但誤差較大，故一般採(cǎi)用實(shí)驗(yàn)的方法求得。目前，我國(guó)採(cǎi)用馬歇爾試驗(yàn)法來(lái)確定瀝青最佳用量。其方法是：

1.按所設(shè)計(jì)的礦料配合比配製五組礦質(zhì)混合料，每組按規(guī)範(fàn)推薦的瀝青用量（或油石比）範(fàn)圍加入適量瀝青，瀝青用量按0.5％間隔遞增，拌和均勻，製成馬歇爾試件。

2.根據(jù)集料吸水率大小和瀝青混合料的類型採(cǎi)用合適的方法，測(cè)出試件的實(shí)測(cè)密度，並計(jì)算理論密度、空隙率、瀝青飽和度等物理指標(biāo)。

3.進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，測(cè)定穩(wěn)定度和流值這二個(gè)力學(xué)指標(biāo)。4.以瀝青用量為橫坐標(biāo)，以實(shí)測(cè)密度、空隙率、飽和度、穩(wěn)定度、流值為縱坐標(biāo)，分別將試驗(yàn)結(jié)果點(diǎn)入座標(biāo)中，瀝青用量與這些指標(biāo)之間連成關(guān)係曲線。從圖中取相應(yīng)於密度最大值的瀝青用量，相應(yīng)於穩(wěn)定度最大值的瀝青用量，相應(yīng)於規(guī)定空隙率範(fàn)圍的中值的瀝青用量。以三者平均值作為最佳瀝青用量的初始值。

根據(jù)瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定各關(guān)係曲線上瀝青用量範(fàn)圍，取各瀝青用量範(fàn)圍的共同部分，即為瀝青最佳用量範(fàn)圍，求其中值。按最佳瀝青用量初始值，在上述關(guān)係曲線中取相應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)值，當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)值均符合馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由和確定最佳瀝青用量，如不能符合規(guī)定時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行級(jí)配調(diào)整和計(jì)算，直至各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。根據(jù)氣候條件和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最佳瀝青用量的確定有下列三種情況。（1）一般情況下，取和的中值作為最佳瀝青用量。（2）對(duì)熱區(qū)公路以及車輛渠化交通的高速公路、一級(jí)公路，預(yù)計(jì)有可能造成較大車轍的情況下，可在與範(fàn)圍內(nèi)決定，但不宜小於的0.5％。（3）對(duì)寒區(qū)公路及其它等級(jí)公路，可在與範(fàn)圍內(nèi)決定，但不宜大於的0.3％。5.按最佳瀝青用量製作馬歇爾試件，進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)。當(dāng)殘留穩(wěn)定度不符合表規(guī)定的要求時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行配合比試驗(yàn)。當(dāng)最佳瀝青用量值與兩初始值和相差甚大時(shí)，應(yīng)按、、分別製作試件，進(jìn)行殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)，根據(jù)結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整值。6.按最佳瀝青用量製作車轍試驗(yàn)試件，檢驗(yàn)其高溫抗車轍能力。當(dāng)動(dòng)穩(wěn)定度不符合下列要求時(shí)，即高速公路應(yīng)不小於800次／mm，一級(jí)公路應(yīng)不小於600次／mm，應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。當(dāng)最佳瀝青用量值與兩初始值和相差甚大，應(yīng)按、、分別製作試件，進(jìn)行車轍試驗(yàn)，根據(jù)結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整值。通過(guò)以上的試驗(yàn)和計(jì)算，最後確定最佳瀝青用量。思考題：敘述瀝青最佳用量確定過(guò)程作業(yè)P214習(xí)題R第二節(jié)其他瀝青混合料一、冷鋪瀝青混合料三、改性瀝青混合料由改性瀝青（或由改性劑、基質(zhì)瀝青）與礦料按一定比例拌和而成的混合料的總稱。根據(jù)各種不同的使用目的，改性瀝青混合料應(yīng)有適宜的礦料級(jí)配，可以採(cǎi)用密級(jí)配瀝青混合料或SMA、OGFC等間斷級(jí)配瀝青混合料。改性瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)，應(yīng)遵循《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)範(fàn)》（GBJ92-93）中關(guān)於熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比及試拌試鋪驗(yàn)證的三個(gè)階段，確定礦料級(jí)配及最佳改性瀝青用量。

改性瀝青混合料應(yīng)進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，以確定合適的改性瀝青用量及礦料級(jí)配；馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合（GBJ92-93）的有關(guān)技術(shù)要求，但試驗(yàn)溫度應(yīng)相應(yīng)提高10℃～20℃。對(duì)於橡膠類及熱塑性橡膠類改性瀝青混合料，其流值可放寬到2mm～5mm。必要時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)研究，可以對(duì)馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)要求進(jìn)行調(diào)整。用於高速公路及一級(jí)公路或特重交通路段，以提高高溫抗車轍能力為主要目的的新拌改性瀝青混合料，按瀝青混合料車轍試驗(yàn)方法測(cè)定的動(dòng)穩(wěn)定度應(yīng)符合《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)範(fàn)》（JTJ036-98）的要求。同時(shí)經(jīng)改性的瀝青混合料的低溫性能不得低於未改性的基質(zhì)瀝青混合料的指標(biāo)，其按瀝青混合料彎曲試驗(yàn)方法測(cè)定的低溫彎曲試驗(yàn)的破壞應(yīng)變不宜低於1200με。

用於高速公路及一級(jí)公路，以提高低溫抗裂性能為主要目的的改性瀝青混合料，按瀝青混合料彎曲試驗(yàn)方法測(cè)定的低溫彎曲試驗(yàn)的破壞應(yīng)變應(yīng)符合《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)範(fàn)》（JTJ036-98）的要求。同時(shí)，經(jīng)改性的瀝青混合料的高溫性能不得低於未改性的基質(zhì)瀝青混合料的指標(biāo)，其按瀝青混合料車轍試驗(yàn)方法測(cè)定的動(dòng)穩(wěn)定度不應(yīng)低於800次／mm。

改性瀝青混合料高溫穩(wěn)定性技術(shù)要求表6-18改性瀝青混合料低溫抗裂性技術(shù)要求表6-19

改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性應(yīng)符合以下兩個(gè)指標(biāo)要求，達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)採(cǎi)取抗剝落措施：

1）採(cǎi)用瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)方法測(cè)定的48h浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度不應(yīng)小於80％。

2）採(cǎi)用瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)方法的劈裂強(qiáng)度比不應(yīng)小於80％。思考題：1瀝青混合料最佳用量確定步驟R

混凝土4.1混凝土概述一、混凝土的定義由膠凝材料、骨料、水以及必要時(shí)摻入的外加劑和礦物摻合材，按適當(dāng)比例配合拌製成拌合物，經(jīng)均勻攪拌，密實(shí)成型和養(yǎng)護(hù)硬化而成的人造石材。二、混凝土的分類

（一）按幹表觀密度分重砼＞2600kg/m3普通砼1950kg/m3

～2500kg/m3輕砼＜1950kg/m3

三、普通混凝土各組成材料的作用：砂、石對(duì)混凝土起潤(rùn)滑作用，水泥和水組成水泥漿包裹在骨料的表面並填充骨料的空隙中。在混凝土拌和物中，水泥漿起潤(rùn)滑作用，賦予混凝土拌和物流動(dòng)性，便於施工；在混凝土硬化後起膠結(jié)作用。砂子水泥漿石子4.2普通混凝土的組成材料混凝土的品質(zhì)，很大程度上原材料的技術(shù)性質(zhì)是否符合要求。因此，為了選用材料和保證混凝土的品質(zhì)，必須掌握原材料的技術(shù)品質(zhì)要求。

4.2.1水泥4.2.1.1水泥品種和選擇

根據(jù)工程特點(diǎn)、所處環(huán)境條件及施工條件，進(jìn)行合理選擇。4.2.1.2水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇

高強(qiáng)度等級(jí)的水泥配製高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，低強(qiáng)度等級(jí)的水泥配製低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般以水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值為混凝土強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的1.5-2.0倍為宜。一、細(xì)骨料:

普通混凝土骨料按粒徑大小分為兩種，粒徑小於5mm的顆粒稱為細(xì)骨料。細(xì)骨料主要採(cǎi)用天然砂和人工砂。細(xì)骨料天然砂人工砂河砂山砂海砂4.2.2骨料專案指標(biāo)Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類雲(yún)母(按品質(zhì)計(jì))(%，小於）1.02.02.0輕物質(zhì)(按品質(zhì)計(jì))(%，小於）1.01.01.0有機(jī)物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸鹽(SO3品質(zhì)計(jì))（%）0.50.50.5氯化物(以氯離子品質(zhì)計(jì))(%，小於)0.010.020.061、砂中有害物質(zhì)含量（GB/T14684—2001）

2、砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度砂的顆粒級(jí)配：砂大小顆粒的搭配情況。砂的粗細(xì)程度：不同粒徑的砂混合在一起總體的粗細(xì)程度。總表面積小空隙率小篩分析試驗(yàn)——評(píng)定砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配0.16mm0.315mm0.63mm1.25mm2.50mm5mm分計(jì)篩餘量：各篩上的篩餘量占砂樣總品質(zhì)的百分率。累積篩餘量：各篩與比該篩粗的所有篩之分計(jì)篩餘百分率之和。篩孔尺寸，mm分計(jì)篩餘，%累計(jì)篩餘，%5.002.501.250.630.3150.16a1a2a3a4a5a6A1=a1A2=a1+a2A3=a1+a2+a3A4=a1+a2+a3+a4A5=a1+a2+a3+a4+a5A6=

a1+a2+a3+a4+a5+a6分計(jì)篩餘和累計(jì)篩餘的關(guān)係

細(xì)度模數(shù)的計(jì)算3.7-3.1為粗砂3.0-2.3為中砂2.2-1.6為細(xì)砂例題：取一砂子試樣，進(jìn)行篩分析試驗(yàn)，已知所取試樣重500g，其篩餘量依次為44、68、115、140、80、46（g），度計(jì)算分計(jì)篩餘量，累計(jì)篩餘量，細(xì)度模數(shù)，並判斷為何種砂？篩分曲線篩孔尺寸I區(qū)II區(qū)III區(qū)10mm0005mm10-010-010-02.50mm35-525-015-01.25mm65-3550-1025-00.63mm85-7170-4140-160.315mm95-8092-7085-550.16mm100-90100-90100-90粗骨料技術(shù)要求有害雜質(zhì)含量骨料的顆粒形狀和表面特徵：針片狀顆粒含量骨料的強(qiáng)度顆粒級(jí)配與最大粒徑堅(jiān)固性1、顆粒級(jí)配與最大粒徑粗骨料顆粒級(jí)配粗骨料的顆粒級(jí)配按供應(yīng)情況分連續(xù)粒級(jí)和單粒級(jí)。粗骨料最大粒徑:粗骨料公稱粒級(jí)的上限。粗骨料顆粒級(jí)配評(píng)定方法同砂子顆粒級(jí)配的評(píng)定方法。

2、粗骨料的顆粒形狀和表面特徵針狀顆粒：長(zhǎng)度大於該顆粒所屬平均粒徑2.4倍的。片狀顆粒：厚度小於該顆粒所屬平均粒徑0.4倍的。

最大粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4；不得超過(guò)鋼筋最小淨(jìng)距的3/4；對(duì)於實(shí)心板，不得超過(guò)板厚的1/2且不得超過(guò)50mm；對(duì)於泵送混凝土，最大粒徑與輸送管道內(nèi)徑之比，碎石不宜大於1:3，卵石不宜大於1:2.5。3、粗骨料強(qiáng)度(1)巖石抗壓強(qiáng)度:(2)壓碎指標(biāo)值:

將母巖製成50mm×50mm×50mm的立方體試件或Ф50mm×50mm的圓柱體試件，在水中浸泡48h以後，取出擦幹表面水分，測(cè)得其在飽和水狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度值。%100010-=mmmδa4、骨料的堅(jiān)固性

定義：指骨料在自然風(fēng)化和其他外界物理、化學(xué)因素作用下，抵抗破壞的能力，也即指砂的耐久性。骨料採(cǎi)用硫酸鈉溶液法進(jìn)行試驗(yàn)，計(jì)算總品質(zhì)損失百分率；人工砂採(cǎi)用壓碎指標(biāo)值來(lái)判斷骨料的堅(jiān)固性。

普通混凝土的主要性質(zhì)：混凝土在凝結(jié)硬化前稱為混凝土拌合物?；炷涟韬衔锊煌氖┕きh(huán)境和施工條件下表現(xiàn)出不同的特徵，而混凝土施工過(guò)程對(duì)硬化後的混凝土具有重大的影響，因此必須找出評(píng)價(jià)混凝土施工過(guò)程中的性質(zhì)。這樣才能保證混凝土的品質(zhì)。拌合物狀態(tài)時(shí)要求具有良好的和易性（或稱工作性），硬化後的混凝土應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和必要的耐久性。4.3新拌混凝土的和易性

和易性是指混凝土拌合物易於施工操作（拌合、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)）並能獲致品質(zhì)均勻、成型密實(shí)的性能。4.3.1混凝土拌合物和易性概念

和易性包含的內(nèi)容：流動(dòng)性、粘聚性和保水性。

離析是指拌合物各組分分離造成不均勻及失去流動(dòng)性的現(xiàn)象。對(duì)於流動(dòng)性較大的混凝土拌合物，因各組分粒度及密度不同，易引起砂漿與石子間的分層離析現(xiàn)象。對(duì)於硬性或少砂的混凝土拌合物，若裝卸及澆注方法不當(dāng)，也會(huì)發(fā)生離析現(xiàn)象。泌水是指拌合水按不同方式從拌合物中分離出來(lái)的現(xiàn)象。

無(wú)論是離析，還是泌水對(duì)硬化後混凝土的強(qiáng)度和耐久性都將有很大的影響。

4.3.2混凝土拌合物和易性的測(cè)定方法根據(jù)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》GBJ80—85）規(guī)定，混凝土拌合物的稠度可採(cǎi)用坍落度法和維勃稠度法測(cè)定。

由於和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性制，因此很難找到一種能全面反映拌合物和易性的測(cè)定方法。通常以測(cè)定流動(dòng)性（即稠度）為主，而對(duì)粘聚性和保水性主要通過(guò)觀察進(jìn)行評(píng)定。4.3.2.1坍落度試驗(yàn)

坍落度法適用於骨料最大粒徑不大於40mm、坍落度值大於10mm的塑性和流動(dòng)性混凝土拌合物稠度測(cè)定。

坍落度試驗(yàn)4.3.2.1維勃稠度法維勃稠度法適用於骨料最大粒徑不大於40mm，維勃稠度在5~30s之間的混凝土拌合物稠度的測(cè)定。維勃稠度試驗(yàn)4.3.3影響混凝土和易性的因素4.3.3.2砂率砂率是指砂用量占砂、石總用量的品質(zhì)百分比。砂率過(guò)大或過(guò)小都會(huì)導(dǎo)致混凝土和易性變差，應(yīng)選擇合理砂率。

4.3.3.4環(huán)境因素、施工條件、時(shí)間、外加劑4.3.3.1水泥漿量及水灰比在水灰比不變的情況下，如果水泥漿越多，則拌合物的流動(dòng)性越大；但若水泥漿過(guò)多，使拌合物的流動(dòng)性、粘聚性變差。4.3.3.3水泥品種及細(xì)度、骨料的性質(zhì)

如用礦渣水泥時(shí)，坍落度較普通水泥小，泌水性增加。砂率對(duì)混凝土坍落度的影響

粗骨料表面狀態(tài)不同對(duì)混凝土和易性的影響：卵石碎石4.4硬化後混凝土的強(qiáng)度

4.4.1混凝土的強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)

1、立方體抗壓強(qiáng)度（fcu）按照標(biāo)準(zhǔn)的製作方法製成邊長(zhǎng)為150ｍｍ的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度２０士3°Ｃ，相對(duì)濕度90％以上）下，養(yǎng)護(hù)至28ｄ齡期，按照標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定方法測(cè)定其抗壓強(qiáng)度值，稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。標(biāo)準(zhǔn)試塊測(cè)定混凝土立方體抗壓強(qiáng)度時(shí)，也可以採(cǎi)用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件，其尺寸應(yīng)根據(jù)混凝土中粗骨料的最大粒徑而定，單其測(cè)定結(jié)果應(yīng)乘以相應(yīng)的尺寸換算係數(shù)見(jiàn)表強(qiáng)度換算係數(shù)(GB/T50081—2002)試件尺寸(mm)骨料最大粒徑(mm)強(qiáng)度換算係數(shù)100×100×100150×150×150200×200×20031.540630.9511.05混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度

2、強(qiáng)度等級(jí)

混凝土的“強(qiáng)度等級(jí)”是根據(jù)“立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值”來(lái)確定的。按標(biāo)準(zhǔn)方法製作邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的強(qiáng)度總體分佈中具有不低於95%保證率的抗壓強(qiáng)度值，以fcu.k表示。如：C30，表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,fcu,k=30MPa。我國(guó)現(xiàn)行GB50010-2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)範(fàn)》規(guī)定,普通混凝土按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)?？箟涸囼?yàn)3、軸心抗壓強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度等級(jí)只是評(píng)價(jià)混凝土力學(xué)性能的依據(jù)，為了使測(cè)得的混凝土強(qiáng)度接近於混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算軸心受壓構(gòu)件（如柱子）時(shí)都採(cǎi)用軸心抗呀強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)試件，測(cè)定其標(biāo)養(yǎng)28天的抗壓強(qiáng)度值。

採(cǎi)用150

150

300mm棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，也可用非標(biāo)準(zhǔn)試件，但高寬比應(yīng)在2∽3的範(fàn)圍裏。

fcu：fcp=0.70∽0.80CementConcrete軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)示意圖4.4.2影響混凝土強(qiáng)度的因素

4.4.2.1

水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比混凝土強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式：fcu=Afce（C/W-B）

式中：C/W——灰水比；

fcu——混凝土28d抗壓強(qiáng)度；

fce——水泥28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值。

A,B——經(jīng)驗(yàn)係數(shù)；

碎石A=0.46;B=0.07

卵石A=0.48;B=0.334.4.2.2骨料的影響：

粗骨料表面狀態(tài)不同對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響：4.4.2.3齡期

齡期指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間，最初的7—14d發(fā)展較快，28d以後增長(zhǎng)緩慢。公式應(yīng)用條件：n——養(yǎng)護(hù)齡期，n≥3d。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)中等強(qiáng)度等級(jí)的混凝土1428抗壓強(qiáng)度齡期/d4.4.2.4養(yǎng)護(hù)的溫、濕度

4℃38℃21℃13℃齡期抗壓強(qiáng)度031421287養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響濕度的影響提高混凝土強(qiáng)度的措施1、高標(biāo)號(hào)的水泥和快硬早強(qiáng)水泥2、幹硬性混凝土3、濕熱處理蒸汽養(yǎng)護(hù)：將混凝土放在溫度低於100℃常壓蒸汽中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。一般16~20h。蒸壓養(yǎng)護(hù)：將混凝土構(gòu)件放在125℃及8atm的壓蒸鍋內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。4、採(cǎi)用機(jī)械攪拌和振搗5、摻外加劑、摻合料(一)混凝土的抗?jié)B性（P4、P6、P8）(二)混凝土的抗凍性（F10、F15、F25）(三)混凝土的抗碳化性(四)堿骨料反應(yīng)(五)抗化學(xué)侵蝕4.5硬化混凝土的耐久性混凝土抗?jié)B儀

是指混凝土抵抗水、油等液體滲透的能力?？?jié)B性好壞用抗?jié)B等級(jí)來(lái)表示?？?jié)B等級(jí)分為P4、P6、P8、P10、P12等5個(gè)等級(jí)?；炷了冶葘?duì)抗?jié)B性起決定性