(2)新拌混凝土的和易性教學(xué)講義

一、和易性概念

和易性又稱工作性，是指砼拌合物在一定的施工條件下，便于各種施工工序的操作，以保證獲得均勻密實(shí)的砼的性能。包括流動性(稠度)、粘聚性和保水性三個主要方面。

4.3新拌混凝土的和易性9/26/202411.流動性

是指拌合物在自重或施工機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動并均勻密實(shí)地填充整個模型的性能。2.粘聚性

是指拌合物在施工過程中，各組成材料互相之間有一定的粘聚力，不出現(xiàn)分層離析，保持整體均勻的性能。

4.3新拌混凝土的和易性3.保水性

是指拌合物保持水分，不致產(chǎn)生嚴(yán)重泌水的性質(zhì)。

9/26/20242二、和易性的測定方法

方法：測定流動性，觀察粘聚性和保水性的好壞，綜合評價和易性。

GB規(guī)定：

塑性砼的流動性用坍落度或坍落擴(kuò)展度表示；

干硬性砼用為維勃稠度表示。

4.3新拌混凝土的和易性9/26/202431.坍落度試驗(yàn)SlumpTest（1）流動性的測定將拌和物分三層填入坍落度筒中；每一層插搗25下；將表面抹平；垂直提起圓錐筒；量出筒高與試體最高點(diǎn)之間的高度差—坍落度。200mm100mm300mm◆坍落度（mm）越大，流動性越高

4.3新拌混凝土的和易性9/26/20244

4.3新拌混凝土的和易性（3）擴(kuò)展度的測定

如坍落度值大于220mm，應(yīng)測量砼擴(kuò)展后的最大和最小直徑：①其差值小于50mm時，取其平均值為擴(kuò)展度。②若差值大于50mm，應(yīng)重新試驗(yàn)。9/26/20246（4）坍落度的評定坍落度值(mm)名稱10～40低塑性混凝土50～90塑性混凝土100～150流動性混凝土≥160大流動性混凝土

4.3新拌混凝土的和易性◆適用于Dmax不大于40mm，坍落度值不小于10mm的砼拌合物。9/26/20247

構(gòu)件截面尺寸小

鋼筋較密

人工振搗→坍落度選大些。

運(yùn)輸距離遠(yuǎn)

氣溫高◆

原則上應(yīng)在不妨礙施工操作及保證振搗密實(shí)的條件下，盡可能采用較小的坍落度。（5）坍落度的選擇依據(jù)和原則：

4.3新拌混凝土的和易性9/26/202482.維勃稠度試驗(yàn)透明圓盤（1）維勃稠度的測定開啟振動臺至透明圓盤底面與砼完全接觸所需的時間為維勃稠度值VB（S），其值越大，則流動性越小。

維勃稠度儀9/26/202492.維勃稠度的分級維勃稠度(s)名稱

≥31超干硬性混凝土30～21特干硬性混凝土20～11干硬性混凝土10～5半干硬性混凝土

4.3新拌混凝土的和易性

適用于Dmax不大于40mm，VB值在5～30s之間的砼拌和物稠度測定。9/26/2024101.水泥漿的數(shù)量W+CW+C越多:流動性越大。W+C過多:粘聚性和保水性降低。W+C過少:粘聚性變差。2.水灰比W/CW/C增大:流動性增大。（水泥、骨料用量一定）W/C過大:粘聚性和保水性不良?！艄潭ㄓ盟糠▌t——說明單位用水量是和易性的決定性因素。三、和易性的影響因素

4.3新拌混凝土的和易性9/26/2024113.砂率Sp（1）砂的質(zhì)量占骨料總量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱為砂率。

（2）水和水泥用量一定時，拌和物坍落度先隨砂率增加而增大，達(dá)到最大值后，又隨砂率增加而減小。

（3）坍落度最大時的砂率為合理砂率(最優(yōu)砂率)。坍落度(cm)砂率(％)合理砂率

4.3新拌混凝土的和易性9/26/202412（4）合理砂率的選用原則

Dmax較大:Sp較小；Mx較小:Sp較小；W/C較小:Sp較小;流動性要求較大時:Sp較大；摻用引氣劑或減水劑時:Sp較?。?/p>

4.3新拌混凝土的和易性9/26/2024134.水泥品種：需水量大的水泥，拌合物流動性小，粘聚性和保水性好。細(xì)度：較細(xì)，則拌合物粘聚性和保水性較好。5.骨料骨料級配好、粒徑大、表面光滑，拌合物流動性大。

4.3新拌混凝土的和易性9/26/2024146.外加劑減水劑和引氣劑可提高流動性；引氣劑還改善粘聚性和保水性7.溫度和時間流動性隨溫度升高而降低。流動性隨時間延長而降低。

4.３新拌混凝土的和易性9/26/202415砼強(qiáng)度指標(biāo)的重要性強(qiáng)度是土木工程結(jié)構(gòu)對材料的基本要求；由強(qiáng)度數(shù)據(jù)推斷出其它性能的好壞；強(qiáng)度試驗(yàn)簡單直觀。

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/202416一、砼抗壓強(qiáng)度的幾個基本概念砼立方體抗壓強(qiáng)度砼立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值砼強(qiáng)度等級砼實(shí)際強(qiáng)度邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件(20

2

C，相對濕度＞95%)下，養(yǎng)護(hù)到28天齡期，測得的抗壓強(qiáng)度值，以“fcu”表示。

用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的一組若干個立方體抗壓強(qiáng)度值的總體分布中的一個值，低于該值的百分率不超過5%,以“fcu,k”表示

根據(jù)砼立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)劃分的等級，C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。將試件在實(shí)際工程的溫濕度條件下養(yǎng)護(hù)28天，測得的立方體試件強(qiáng)度，作為砼施工質(zhì)量控制和驗(yàn)收依據(jù)。

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/202417關(guān)于砼立方體抗壓強(qiáng)度fcu邊長為100mm的立方體試件，折算系數(shù)為0.95邊長為200mm的立方體試件，折算系數(shù)為1.05說明：

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度砼(棱柱體）軸心抗壓強(qiáng)度尺寸為150mm

150mm

300mm的棱柱體試件，標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28天，測得的抗壓強(qiáng)度，以fcp表示；fcp=(0.7~0.8)fcu9/26/202418例如：一組試件的立方體抗壓強(qiáng)度值分別為32.1,37.5,35.1,38.2,40.2,29.5,43.1,42.3,40.6,30.2,32.5,37.4,38.1,37.4,36.4,33.8,35.8,36.2,37.9,39.2(MPa)，共有20個數(shù)據(jù)。

用比較法可得：其抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是30.2MPa

因?yàn)?0個數(shù)據(jù)中，小于30.2MPa的只有一個29.5MPa，百分率為5％。

4.3硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/202419水泥強(qiáng)度等級水灰比骨料的性質(zhì)水泥漿與骨料相對含量拌合水外加劑(化學(xué)外加劑、礦物外加劑)

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度二、影響砼抗壓強(qiáng)度的因素9/26/2024201.水泥強(qiáng)度等級fc

fc越高，膠結(jié)力越強(qiáng)，砼強(qiáng)度越高。2.水灰比W/C

I．W/C在一定范圍內(nèi)(砼密實(shí)成型)降低，砼強(qiáng)度提高。II.W/C過小，砼強(qiáng)度反而降低。IIIW/C在一定范圍內(nèi)W/C強(qiáng)度W/C強(qiáng)度

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度W/C過小9/26/202421人工振搗f28W/C機(jī)械振搗圖f28與W/C關(guān)系f28與W/C關(guān)系如圖所示

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/202422徹底排氣減少拌和用水量密實(shí)度強(qiáng)度﹢減少拌合用水并徹底排氣，使砼密實(shí)度提高，強(qiáng)度提高。

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/202423鮑羅米公式：

fcu

=A?fce(C/W–B

)

fcu——混凝土28d抗壓強(qiáng)度（MPa）

fce——水泥的實(shí)測強(qiáng)度（MPa）

C/W——灰水比

A、B——回歸系數(shù)：卵石：A＝0.48;B＝0.33;碎石：A＝0.46;B＝0.07。

4.3硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/2024243.骨料的性質(zhì)骨料經(jīng)風(fēng)化或雜質(zhì)多，降低砼強(qiáng)度。骨料級配良好、砂率適當(dāng)，砼強(qiáng)度高。骨料粗糙，與水泥粘結(jié)好，砼強(qiáng)度高。

W/C﹤0.4，碎石砼強(qiáng)度比卵石砼強(qiáng)度約高38%，

W/C﹥0.65，二者強(qiáng)度差異不顯著了。

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/2024254.外加劑化學(xué)外加劑(ChemicalAdmixture)

減水劑提高砼強(qiáng)度；早強(qiáng)劑提高砼早期強(qiáng)度，對后期強(qiáng)度不一定有利。礦物外加劑（摻合料）(MineralAdmixture)

摻合料降低早期強(qiáng)度，提高后期強(qiáng)度。

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/2024265.養(yǎng)護(hù)

Curing砼硬化過程中，人為變化周圍環(huán)境溫度與濕度，使其微結(jié)構(gòu)和性能達(dá)到所需要的結(jié)果，稱為養(yǎng)護(hù)溫度濕度

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/202427（1）澆灌與養(yǎng)護(hù)溫度I.澆灌和養(yǎng)護(hù)溫度相同.

溫度越高，強(qiáng)度增長越快。II.不同溫度下澆灌，常溫下養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)溫度相同時，澆灌溫度越高，砼后期強(qiáng)度(180天)越低。III.常溫下澆灌，不同溫度下養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)溫度越低，強(qiáng)度越低。

4.４硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/202428（2）濕度連續(xù)濕養(yǎng)護(hù)有利于砼強(qiáng)度發(fā)展。濕養(yǎng)護(hù)的措施：噴灑水浴用砂、木屑或薄膜覆蓋

4.3硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/2024296.齡期

砼強(qiáng)度在最初3~7d增長較快，然后逐漸緩慢。隨齡期增長大致符合對數(shù)函數(shù)關(guān)系：

fcu,n/fcu,a=lgn/lga式中：

fcu,n—n天齡期砼抗壓強(qiáng)度；

fcu,a—a天齡期砼抗壓強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)齡期對混凝土強(qiáng)度的影響

4.3硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/2024307.施工方法用機(jī)械攪拌比人工拌和更均勻，強(qiáng)度約提高10%。用機(jī)械振動比人工搗實(shí)更密實(shí)。

4.3硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/202431如何提高砼強(qiáng)度三條技術(shù)途徑：原材料的選擇配合比設(shè)計澆灌和養(yǎng)護(hù)

水泥品種與強(qiáng)度等級骨料品種、粒徑、級配外加劑

水灰比砂率用水量或膠凝材料用量

溫度濕度時間

4.3硬化混凝土的強(qiáng)度9/26/202432一、耐久性的概念

砼在長期使用過程中，抵抗內(nèi)、外不利影響，而保持其原有性能不變的能力。包括抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性及抗碳化能力等。

4.５硬化混凝土的耐久性二、耐久性的重要性保證構(gòu)筑物運(yùn)行的安全性延長構(gòu)筑物的使用壽命節(jié)約維護(hù)費(fèi)用節(jié)約自然資源，減少消耗9/26/202433三、混凝土性能劣化的模式組成改變體積膨脹、裂縫表面開裂表面剝落溶蝕磨損結(jié)構(gòu)酥松承載力下降彈性模量降低質(zhì)量損失體積增長

4５硬化混凝土的耐久性9/26/2024341.抗?jié)B性是指混凝土抵抗水、油等液體滲透的能力。抗?jié)B性好壞用抗?jié)B等級來表示。抗?jié)B等級分為P4、P6、P8、P10、P12等5個等級?；炷了冶葘?jié)B性起決定性作用。

提高混凝土抗?jié)B性的根本措施在于增強(qiáng)混凝土的密實(shí)度。

4.５硬化混凝土的耐久性四、耐久性的內(nèi)容9/26/202435(2)抗凍性

是指混凝土在飽和水狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能，是評定混凝土耐久性的主要指標(biāo)?？箖龅燃壐鶕?jù)混凝土所能承受的反復(fù)凍融循環(huán)的次數(shù)，劃分為F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等9個等級。

4.3硬化混凝土的耐久性9/26/202436凍害什么引起凍害?混凝土內(nèi)部孔中的水結(jié)冰水結(jié)冰使體積膨脹9%。凍害破壞影響到水泥石和骨料凍害破壞的外觀模式剝落龜裂、分層構(gòu)筑物的什么位置最易受損?北方氣候混凝土路面、橋面板、擋土墻

4.５硬化混凝土的耐久性9/26/202437混凝土的凍融破壞原因與模式原因：混凝土中大毛細(xì)孔里的水結(jié)冰時，體積大約要膨脹9%如果體內(nèi)沒有足夠的空間容納，就會產(chǎn)生可能引起開裂的壓力作用于孔縫的壁上，導(dǎo)致孔縫擴(kuò)展和連接反復(fù)的凍融循環(huán)使危害擴(kuò)大和積累，孔縫不斷增多，并擴(kuò)展和連通，造成強(qiáng)度下降破壞模式：表面出現(xiàn)缺棱、掉角、脫皮等現(xiàn)象質(zhì)量損失強(qiáng)度、彈性模量下降凍害造成D-型裂縫路面受鹽凍剝落鐵路橋梁的凍害剝落破壞鐵路橋梁的凍害剝落破壞鐵路橋梁的凍害剝落破壞9/26/202438提高混凝土抗凍性的方法水泥石抗凍性：低水灰比保證混凝土良好的養(yǎng)護(hù)引氣劑骨料的抗凍性選用抗凍骨料混凝土的密實(shí)度、孔隙的構(gòu)造特征是影響抗凍性的重要因素。

4.５硬化混凝土的耐久性9/26/202439(3)抗侵蝕性

腐蝕的類型通常有淡水腐蝕、硫酸鹽腐蝕、溶解性化學(xué)腐蝕、強(qiáng)堿腐蝕等。混凝土的抗侵蝕性與密實(shí)度有關(guān)，同時，水泥品種、混凝土內(nèi)部孔隙特征對抗腐蝕性也有較大影響。

4.５硬化混凝土的耐久性9/26/202440（4）混凝土的抗碳化性定義：碳化是指環(huán)境中的CO2與混凝土水泥石中的Ca(OH)2作用生成碳酸鈣和水，從而降低混凝土中堿度的現(xiàn)象。