见证取样混凝土建材检测

1、混凝土 省建研院省建研院u执行标准执行标准u混凝土概述混凝土概述u混凝土主要组成材料混凝土主要组成材料u新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性u硬化混凝土的力学性能硬化混凝土的力学性能u硬化混凝土的耐久性硬化混凝土的耐久性u普通混凝土的配合比设计普通混凝土的配合比设计 省建研院省建研院执行标准执行标准 普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011 普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50081-2002 普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50080-2002 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50082 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 混凝土质量控制

2、标准GB50164-1992 混凝土结构设计规范GB50010-2010 省建研院省建研院 其中，其中，普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合比设计规程JGJ55-2011，为，为2011年新发布规范，发布日期为年新发布规范，发布日期为2011-04-22，实施日期为实施日期为2011-12-01。混凝土概述混凝土概述混凝土的定义 混凝土是由胶凝材料将天然的（或人工的）骨料粒子或碎片聚集在一起，形成坚硬的整体，并具有强度和其他性能的复合材料。 省建研院省建研院 省建研院省建研院混混凝凝土土按表观按表观密度分类密度分类按凝结按凝结材料分类材料分类按使用按使用功能分类功能分类1、重混凝土、重混凝土

3、 2、普通混凝土、普通混凝土3、轻混凝土、轻混凝土1、道路混凝土、道路混凝土2、水工混凝土、水工混凝土 3、防辐射混凝土、防辐射混凝土1、水泥混凝土、水泥混凝土2、石膏混凝土、石膏混凝土3、沥青混凝土、沥青混凝土混凝土的分类混凝土的分类混凝土可以从不同的角度进行分类： 按照胶凝材料分类： 水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物胶凝混凝土、水玻璃混凝土、石膏混凝土、聚合物水泥混凝土等等很多种。 其中，使用最多的是以水泥为胶凝材料的水泥混凝土。 省建研院省建研院按照表观密度分类 省建研院省建研院种类密度kg/m3组成材料主要用途重混凝土大于2800高密度骨料（重晶石、钢屑）用于辐射屏蔽普通混凝土2000-

4、2800天然砂、石为骨料建筑工程中承重结构材料轻混凝土小于2000轻骨料、多孔骨料保温和轻质结构按使用功能和特性分类 按使用部位、功能和特性通常可分为：结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等等。 省建研院省建研院 按照施工工艺分类：泵送混凝土、碾压混凝土、喷射混凝土、造壳混凝土等。 按照用途分类：防水混凝土、防射线混凝土、耐火混凝土、水下浇筑混凝土等。 省建研院省建研院另外还可按照混凝土的抗压强度进行分类： 省建研院省建研院普通混凝土高强混凝土超高强混凝

5、土60MPa以下60MPa100MPa大于100MPa混凝土的特点 普通混凝土在建筑工程中能够得到广泛应用，其主要原因是由于它具有以下优点： 1 原材料来源丰富，造价低廉。混凝土中砂、石骨料约占80%，而砂、石为地方性材料，到处可得，因此可就地取材，价格便宜。 2 混凝土拌合物具有良好的可塑性。可按照工程结构要求浇筑成各种形状和任意尺寸的整体结构或预拌构件。 省建研院省建研院 3 配制灵活，适应性好。改变混凝土组成材料的品种及比例，可制得不同物理力学性能的混凝土，以满足各种工程的不同需要。 4 抗压强度高。硬化后的混凝土其抗压强度一般为2040MPa，故很适于制作建筑结构材料。 省建研院省建研

6、院 5 与钢筋有牢固的粘结力，且混凝土与钢筋的线膨胀系数基本相同。二者复合成钢筋混凝土后，能保证共同工作，从而大大扩展了混凝土的应用范围。 6 耐久性良好。混凝土一般不需要维护保养，维修费用少。 省建研院省建研院 7 耐火性好。普通混凝土的耐火性远比木材、钢材和塑料好，可耐数小时的高温作用仍保持其力学性能，有利于火灾时扑救。 省建研院省建研院普通混凝土存在的主要缺点 （1） 自重大 。1m3混凝土重2400kg，故结构物自重较大，导致地基处理费用增加。 （2） 抗拉强度低，抗裂性差。 混凝土的抗拉强度一般只有抗压强度的1/101/20，易开裂。 省建研院省建研院 （3） 收缩变形大。 水泥水化

7、凝结硬化引起的自身收缩和干燥收缩达500106m/m以上，易产生混凝土收缩裂缝。 省建研院省建研院普通混凝土的基本要求普通混凝土的基本要求 （1） 满足便于搅拌、运输和浇捣密实的施工和易性。 （2） 满足设计要求的强度等级。 （3） 满足工程所处环境条件所必需的耐久性。 （4） 满足上述三项要求的前提下，最大限度地降低水泥用量，节约成本，即经济合理性。 省建研院省建研院混凝土发展趋向 混凝土虽只有170年的历史，但它的发展迅速，尤其近半个世纪以来，更加迅速，目前世界混凝土年产量在70亿吨。 省建研院省建研院 省建研院省建研院1867年，钢筋混凝土理论；1916年，混凝土强度的水灰比理论；192

8、5年，水灰比学说和恒定用水量法则；1928年，混凝土的收缩与徐变理论，预应力 技术；20世纪中叶，混凝土减水剂等外加剂技术；20世纪90年代，高性能混凝土的概念与技术。 为适应将来的建筑向高层、超高层、大跨度发展，以及人类要向地下和海洋开发，混凝土今后的发展是：快硬、高强、轻质、高耐久性、多功能、节能。 省建研院省建研院混凝土的组成材料混凝土的组成材料 普通混凝土是由水泥、砂石、水以及少量矿物外加剂和化 学外加剂组成，他们之间的数量关系直接影响着混凝土的和易性、强度和耐久性。 本次主要讲述普通水泥混凝土的有关内容。 省建研院省建研院 省建研院省建研院粗骨料细骨料水泥石孔隙 省建研院省建研院细骨

9、料粗骨料水泥石过渡区混凝土的宏观结构 省建研院省建研院水泥水水泥浆石子砂子骨 料新拌混凝土100%体积凝结硬化硬化混凝土混凝土外加剂 为了改善或提高混凝土的性能 普通混凝土的各组成材料在混凝土中起着不同的作用。 省建研院省建研院砂、石对混凝土起着骨架作用，其中小颗粒的骨料填充大颗粒的空隙。水泥和水组成水泥浆，包裹在骨料表面，并填充在骨料的空隙中。混凝土拌合物中，水泥浆起润滑作用，赋予混凝土拌合物流动性，便于施工；在混凝土硬化后起胶结作用，把砂、石骨料胶结成为整体，使混凝土产生强度，成为坚硬的人造石材。 混凝土的质量和技术性质，在很大程度上是由原材料的性质及其相对含量所决定，同时也与混凝土施工工

10、艺（配料、搅拌、捣实成型、养护）有关，因此，首先必须了解混凝土原材料的性质、作用及质量要求，合理选择原材料，才能保证混凝土的质量，并降低成本。 省建研院省建研院 省建研院省建研院骨料骨料氢氧化钙氢氧化钙混凝土过渡区结构骨骨 料料过渡区过渡区水泥石本体水泥石本体C-S-H钙矾石钙矾石CH骨骨 料料裂缝扩展的裂缝扩展的路径和方向路径和方向骨骨 料料水泥石水泥石骨料骨料周围周围的过的过渡区渡区过渡区相ITZ Phase 省建研院省建研院 水泥水泥 水泥是混凝土中的最重要的组分，合理选用水泥包括以下两方面问题： 1 水泥品种的选择 配制混凝土用的水泥品种，应根据混凝土工程与特点、工程所处环境及施工条件

11、，然后按照所掌握的各种水泥特性进行合理选择。 省建研院省建研院 2 水泥强度等级 水泥强度等级的选择应当与混凝土的设计强度等级相适应，原则上是配制高强度等级的混凝土选用高强度等级的水泥，低强度等级混凝土选用低强度等级的水泥。一般对普通混凝土以水泥强度等级强度的1.5倍左右为宜。 省建研院省建研院 选用低强度水泥来配制高强度混凝土，为满足强度要求必然使水泥用量过多，这不仅不经济，而且造成混凝土收缩和水化热增大，以及施工困难。 如果用高强度水泥来配制低强度混凝土，往往产生超强现象，拌合物的和易性较差的问题。 省建研院省建研院 骨料骨料 混凝土用得骨料按其粒径大小可分为细骨料和粗骨料两种，粒径为0.

12、165mm的骨料称为细骨料，粒径大于5mm的称粗骨料。通常在混凝土中，粗、细骨料的总体积占混凝土体积的7080%，因此骨料质量的优劣，对混凝土各项性质的影响很大。 省建研院省建研院 细骨料 公称粒径在0.155.0mm之间的骨料称为细骨料。混凝土用砂要求其砂粒质地坚实、清洁，有害杂质含量少。 混凝土的细骨料主要采用天然砂，有时也可用人工砂。天然砂又分为河砂、山砂、海砂。 省建研院省建研院 海砂可用于配制素混凝土，但不能直接用于配制钢筋混凝土，主要是氯离子含量高，容易导致钢筋锈蚀，如有使用，必须经过淡水冲洗，使有害成分含量减少到要求以下。 省建研院省建研院 山砂是岩石风化后在山间适当地形中堆积下

13、来的岩石碎屑，颗粒多具有棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有机杂质较多，可以直接用于一般工程混凝土结构，当用于重要结构物时，必须通过坚固性和碱活性试验。 相比较河砂较为适用，故建筑工程中普遍采用河砂作为细骨料。 省建研院省建研院细骨料的主要质量指标有： 省建研院省建研院有害杂质含量颗粒形状及表面特征坚固性粗细程度与颗粒级配砂的含水状态有害杂质含量 细骨料中的有害杂质主要包括两方面： （1）粘土和云母 粘土和云母粘附于砂表面或夹杂其中，严重降低水泥与砂的粘结强度，从而降低混凝土的强度、抗渗性和抗冻性，增大混凝土的收缩。 （2）有机质、硫化物及硫酸盐 有机质、硫化物及硫酸盐对水泥有腐蚀作用，从而影响混凝

14、土的性能，必须加以限制。 省建研院省建研院颗粒形状及表面特征 河砂和海砂经水流冲刷，颗粒多为近似球状，且表面少棱角、较光滑，配制的混凝土流动性往往比山砂或机制砂好，但与水泥的粘结性能相对较差；山砂和机制砂表面较粗糙，多棱角，故混凝土拌合物流动性相对较差，但与水泥的粘结性能较好。 省建研院省建研院 水灰比相同时，山砂或机制砂配制的混凝土强度略高；而流动性相同时，因山砂和机制砂用水量较大，故混凝土强度相近。 省建研院省建研院坚固性 砂是由天然岩石经自然风化作用而成，机制砂也会含大量风化岩体，在冻融或干湿循环作用下有可能继续风化，因此对某些重要工程或特殊环境下工作的混凝土用砂，应做坚固性检验。 省建

15、研院省建研院 坚固性根据GB/T14684规定，采用硫酸钠溶液浸泡烘干浸泡循环试验法检验，测定5个循环后的重量损失率。 省建研院省建研院项 目类类类循环后质量损失（%）8810粗细程度与颗粒级配 （1）粗细程度 砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合体平均粒径大小,通常用细度模数（Mx）表示。 Mx并不等于平均粒径，但能较准确反映砂的粗细程度。 省建研院省建研院 Mx越大，表示砂越粗，单位重量总表面积（或比表面积）越小； Mx越小，则砂比表面积越大。 Mx根据下式计算（精确至0.01）： 省建研院省建研院粒径级配 砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒搭配比例。 良好的级配指粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充，

16、中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充。 省建研院省建研院 省建研院省建研院如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值。 砂的颗粒级配根据0.600mm筛孔对应的累计筛余百分率，分成、和三个级配区， 省建研院省建研院筛孔尺寸（mm）累计筛余（） 区 区 区10.00004.751001001002.363552501501.18653550102500.6008571704140160.3009580927085550.150100901009010090 以累计筛余百分率为纵坐标，筛孔尺寸为横坐标，根据级区可绘制、级配区的筛分曲线。 省建研院省建研院过粗区域过细区域在曲线

17、上可以直观分析砂的颗粒级配 配制普通混凝土的砂宜为中砂,级区。但实际工程中往往出现砂偏细或偏粗的情况，有两种处理方法： 当只有一种砂源时，对偏细砂适当减少砂用量，即降低砂率；反之亦然。 当粗砂和细砂可同时提供时，宜将细砂和粗砂按一定比例掺配使用，这样既可调整Mx，也可改善砂的级配，有利于节约水泥，提高混凝土性能。 省建研院省建研院 砂的含水状态 砂的含水状态4种 省建研院省建研院 （1）绝干状态 砂粒内外不含任何水，通常在1055条件下烘干而得。 （2）气干状态 砂粒表面干燥，内部孔隙中部分含水。指室内或室外（天晴）空气平衡的含水状态，其含水量的大小与空气相对湿度和温度密切相关。满足工程上的不

18、同要求。 省建研院省建研院 （3）饱和面干状态 砂粒表面干燥，内部孔隙全部吸水饱和。水利工程上采用此状态计量砂用量。 （4） 湿润状态 砂粒内部吸水饱和，表面还含有部分表面水。施工现场，特别是雨后常出现此种状况，搅拌混凝土中计量砂用量时，要扣除砂中的含水量；同样，计量水用量时，要扣除砂中带入的水量。 省建研院省建研院 粗骨料 混凝土工程中常用的粗骨料有碎石和卵石两大类。碎石为岩石（有时采用大块卵石，称为碎卵石）经破碎、筛分而得；卵石多为自然形成的河卵石经筛分而得。 省建研院省建研院 通常根据卵石和碎石的技术要求分类、类和类。 省建研院省建研院类用于强度等级大于C60的混凝土 类用于C30C60

19、的混凝土 类用于小于C30的混凝土粗骨料的主要质量指标有： 省建研院省建研院有害杂质含量颗粒形状及表面特征颗粒级配最大粒径粗骨料强度有害杂质 主要有粘土、硫化物及硫酸盐、有机物等 省建研院省建研院项目类类类含泥量（按质量计），%0.51.01.5粘土块含量（按质量计），%00.50.7硫化物与硫酸盐含量（以SO3重量计），%0.51.01.0有机物含量（用比色法试验）合格合格合格针片状（按质量计），%51525坚固性质量损失，%5812碎石压碎指标102030卵石压碎指标121616 颗粒形态及表面特征 粗骨料的颗粒形状以近立方体或近球状体为最佳，但在岩石破碎生产碎石的过程中往往产生一定量的针

20、、片状，使骨料的空隙率增大，并降低混凝土的强度，特别是抗折强度。 省建研院省建研院 粗骨料最大粒径 混凝土所用粗骨料的公称粒级上限称为最大粒径。骨料粒径越大，其表面积越小，通常空隙率也相应减小，因此所需的水泥浆或砂浆数量也可相应减少，有利于节约水泥、降低成本，并改善混凝土性能。 省建研院省建研院 所以在条件许可的情况下，应尽量选得较大粒径的骨料。 （1）最大粒径不得大于构件最小截面尺寸的1/4，同时不得大于钢筋净距的3/4。 （2）对于混凝土实心板，最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得大于40mm。 （3）对于泵送混凝土，当泵送高度在50m以下时，最大粒径与输送管内径之比，碎石不宜大于1:3；

21、卵石不宜大于1:2.5。 省建研院省建研院但在实际工程上，骨料最大粒径受到多但在实际工程上，骨料最大粒径受到多种条件的限制。种条件的限制。 （4）对大体积混凝土（如混凝土坝或围堤）或疏筋混凝土，往往受到搅拌设备和运输、成型设备条件的限制。有时为了节省水泥，降低收缩，可在大体积混凝土中抛入大块石（或称毛石），常称作抛石混凝土。 省建研院省建研院 粗骨料的颗粒级配 石子的粒级分为连续粒级和单位级两种。 连续粒级指5mm以上至最大粒径Dmax，各粒级均占一定比例，且在一定范围内。 省建研院省建研院 单粒级指从1/2最大粒径开始至Dmax。单粒级用于组成具有要求级配的连续粒级，也可与连续粒级混合使用，

22、以改善级配或配成较大密实度的连续粒级。 单粒级一般不宜单独用来配制混凝土，如必须单独使用，则应作技术经济分析，并通过试验证明不发生离析或影响混凝土的质量。 省建研院省建研院 粗骨料的强度 根据GB/T14685和JGJ53规定，碎石和卵石的强度可用岩石的抗压强度或压碎值指标两种方法表示。 岩石的抗压强度采用50mm50mm的圆柱体或边长为50mm的立方体试样测定。一般要求其抗压强度大于配制混凝土强度的1.5倍，且不小于45MPa（饱水）。 省建研院省建研院 拌合用水拌合用水 根据混凝土拌合用水标准（JGJ6389）的规定，凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土。海水可拌制素混凝土，但不

23、宜拌制有饰面要求的素混凝土，更不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。 在野外或山区施工采用天然水拌制混凝土时，均应对水的有机质、Cl-和含量等进行检测，合格后方能使用。特别是某些污染严重的河道或池塘水，一般不得用于拌制混凝土。 省建研院省建研院新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性 新拌混凝土的和易性，也称工作性，是指拌合物易于搅拌、运输、浇捣成型，并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能。 通常用流动性、粘聚性和保水性三项内容表示。 省建研院省建研院 流动性是指拌合物在自重或外力作用下产生流动的难易 程度； 流动性的大小，反映拌合物的稀稠，直接影响着浇捣施工的难易和混凝土的质量。 若拌合物太干

24、稠，混凝土难以捣实，易造成内部孔隙；若拌合物过稀，振捣后混凝土易出现水泥砂浆和水上浮，石子骨料下沉的分层离析现象，影响混凝土的质量均匀性。 省建研院省建研院 粘聚性是指拌合物内部组分具有一定的粘聚力，各组成材料之间不产生分层离析现象，而使混凝土保持整体均匀的性能。 粘聚性差的混凝土拌合物，或者发涩，或者产生石子下沉，石子与砂浆容易分离，振捣后会出现蜂窝、空洞现象。 省建研院省建研院 保水性是指拌合物具有一定的保持内部水分的能力， 不产生严重的泌水现象。 保水性差的拌合物，在混凝土振实后，一部分水易从内部析出至表面，在水渗流之处留下毛细孔管道，称为以后混凝土内部的透水道路。 省建研院省建研院 省

25、建研院省建研院粘聚性保水性流动性三者相互关联又相互矛盾。 和易性的测试和评定和易性的测试和评定 检测原理 维勃稠度法在坍落度筒提起后，施加一个振动外力，测试混凝土在外力作用下完全填满面板所需时间（秒）代表混凝土流动性。时间越短，流动性越好；时间越长，流动性越差。 省建研院省建研院 坍落度法是将搅拌好的混凝土分三层装入坍落度筒中，垂直提起坍落度筒，混凝土则在自重作用下坍落，以坍落高度（单位mm）代表混凝土的流动性。坍落度越大，则流动性越好。 省建研院省建研院 检测方法 混凝土拌合物和易性是一项极其复杂的综合指标，测定方法有坍落度法、维勃稠度法、探针法、斜槽法、流出时间法和凯利球法等十多种，对普通

26、混凝土而言，最常用的是坍落度法和维勃稠度法。 省建研院省建研院 水泥混凝土拌合物和易性的评定，通常采用检测混凝土拌合物的流动性，辅以直观经验评定粘聚性和保水性，来确定和易性。测定水泥混凝土拌合物流动性，应按普通混凝土拌合物性能试验方法标准（GB/T50080-2002）进行。 流动性指标用“坍落度”和“维勃稠度”指标表示。 省建研院省建研院 检测仪器 坍落度筒：为薄钢板制成的截头圆锥筒，其内 壁应光滑、无凹凸部位。 维勃稠度仪：由振动台、容器、坍落度筒和旋转架四部分组成。 此外，还包括金属捣棒、铁板、钢直尺等。 省建研院省建研院 省建研院省建研院1. 容器；2. 坍落度筒；3. 圆盘；4. 滑

27、棒；5. 套筒；6.13. 螺栓；7. 漏斗；8. 支柱；9. 定位螺丝；10. 荷重；11. 元宝螺丝；12. 旋转架 维勃稠度法 本方法适用于骨料最大粒径不大于40mm，维勃稠度在530s之间的混凝土拌合物稠度测定。 省建研院省建研院 检测步骤 省建研院省建研院把维勃稠度仪放置在坚实水平的地面上，润湿容器、坍落度筒、喂料斗内壁及其它用具把喂料斗提到坍落度筒上方扣紧，校正容器，使其中心与喂料斗中心重合，拧紧螺丝。按要求取样或制作混凝土拌合物，并装料进入坍落度筒，把料斗转离提起坍落度筒把透明圆盘转到混凝土顶面，并接触，开启振动台的同时用秒表计时，当透明圆盘被不满瞬间结束。 计算结果与评定 由秒

28、表读出的时间即为该混凝土拌合物的维勃稠度值，精确至1s。 省建研院省建研院 坍落度法 本测定方法用以判断混凝土拌合物的流动性，主要适用于坍落度值不小于10mm的混凝土拌合物的稠度测定，骨料最大粒径不大于40mm. 省建研院省建研院 检测步骤 省建研院省建研院润湿坍落度筒和底板分三层装样，每层插捣25次；抹平，清楚筒边混凝土垂直平稳提起坍落度筒；检测坍落度值观察和易性、黏聚性和保水性 1 用水润湿坍落度筒及其它用具，并放置在水平铁板上，用脚踩住两边脚踏板，使坍落度筒在装料时保持固定位置。 2 按要求取得的混凝土试样用小铲分三层均匀装入筒内，使捣实后每层为筒高的1/3左右。每层用捣棒沿螺旋方向由外

29、向中心插捣25次，每层插捣应在截面均匀分布。 省建研院省建研院 插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层和顶层时，捣棒应穿透本层至下层的表面。浇灌顶层时，混凝土应高于筒口，并随时添加混凝土。刮去多余的混凝土，并用抹刀抹平。 省建研院省建研院 3 清除筒边底板上的水泥混凝土后，垂直平稳的再510s内提起坍落度筒。整个过程不应间断，并在150s内完成。 4 提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌合物的坍落度值； 省建研院省建研院 坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍成一边剪坏现象，则应重新取样另行检测；如第二次仍出现上述现象，则表示该混凝土和易性不好，应予以记录

30、备查。 省建研院省建研院 5观察坍落后混凝土拌合物的黏聚性与保水性： 黏聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土截面体侧面轻轻敲打，此时如果截锥试体逐渐下沉（或保持原状），则表示黏聚性良好；如果锥体倒坍、部分崩裂或出现离析现象，则黏聚性不好。 省建研院省建研院 保水性以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来评定，坍落度筒提起后如有较多稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明其保水性不好；如果坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示其保水性能良好。 省建研院省建研院 6 当混凝土拌合物的坍落度大于220mm时，用钢直尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差

31、小于50mm的条件下，用其算术平均值作为坍落度扩展值，否则，此次检测无效。 如果发现粗骨料在中央集堆或边缘有水泥浆析出，表示混凝土拌合物抗离析性不好，应予以记录。 省建研院省建研院 省建研院省建研院 计算结果与评定 混凝土拌合物坍落度和坍落度扩展值以毫米为单位，测量精确至1mm，结果表达修约至5mm。 省建研院省建研院 拌合物和易性分级 省建研院省建研院级别名称坍落度/mmT1低塑性混凝土1040T2塑性混凝土5090T3流动性混凝土100150T4大流动性混凝土大于160泵送混凝土坍落度大于100mm 省建研院省建研院级别名称维勃稠度/sV0超干硬性混凝土1040V1特干硬性混凝土5090V

32、2干硬性混凝土100150V3半干硬性混凝土大于160 混凝土坍落度的选择 (a)构件截面尺寸大小 截面尺寸大，易于振捣成型，坍落度适当选小些，反之亦然。 (b)钢筋疏密 钢筋较密，则坍落度选大些。 (c)捣实方式 人工捣实，则坍落度选大些。机械振捣则选小些。 (d)运输距离 从搅拌机出口至浇捣现场运输距离较远时，途中坍落度损失，坍落度宜适当选大些。 (e)气候条件 气温高、空气相对湿度小时，因水泥水化速度加快及水份挥发加速，坍落度损失大，宜选大些。 省建研院省建研院 正确选择混凝土拌合物坍落度，对于保证混凝土的施工质量及节约水泥具有重要意义。在选择坍落度时，原则上应在不妨碍操作并能保证振捣密

33、实的条件下，尽可能采用较小的坍落度，以节约水泥并获得较高的混凝土。 省建研院省建研院 影响混凝土拌合物和易性的因素 水泥浆的数量和水灰比的影响 砂率的影响 组成材料性质的影响 温度和时间的影响 省建研院省建研院当混凝土拌合物和易性不满足要求时如何调整 水泥浆的数量和水灰比的影响 在水灰比不变的情况下，单位体积拌合物内，水泥浆愈多，拌合物的流动性越大。但水泥浆过多，将会出现流浆现象；若水泥浆过少，则骨料之间缺少粘结物质，易使拌合物发生离析和崩坍。 省建研院省建研院 在水泥与骨料用量不变时，水灰比增大，水泥浆自身流动性增加，故拌合物流动性增大；反之则减小。但水灰比过大，会造成拌合物粘聚性和保水性不

34、良；水灰比过少，拌合物流动性过低，影响施工。 故水灰比应根据混凝土强度和耐久性要求合理地选用。 省建研院省建研院 由上可知，影响混凝土拌合物和易性的决定因素是其拌合物用水量的多少。实践证明，在采用一定骨料的情况下，单位用水量选定，单位水泥用量增减50100kg/m3，混凝土的流动性基本保持不变，这一规律称为固定用水量定则。 省建研院省建研院 砂率的影响 砂率是指砂子占砂石总重量的百分率。砂影响混凝土拌合物流动性的原因有两方面：砂形成的砂浆可减少粗骨料之间的摩擦力，起润滑作用； 省建研院省建研院 另一方面砂率增大的同时，需要润湿的水分增多，在一定用水量的条件下，拌合物流动性降低，所以当砂率增大超

35、过一定范围后，流动性反而下降。另外砂率不宜过小，否则会使拌合物粘聚性和保水性变差，产生离析、流浆等现象。 省建研院省建研院 另一方面砂率增大的同时，需要润湿的水分增多，在一定用水量的条件下，拌合物流动性降低，所以当砂率增大超过一定范围后，流动性反而下降。另外砂率不宜过小，否则会使拌合物粘聚性和保水性变差，产生离析、流浆等现象。 省建研院省建研院 组成材料的性质 水泥 需水性大的水泥比需水性小的水泥配制的拌合物，在其他条件相同的情况下，流动性变小，但其粘聚性和保水性较好。 省建研院省建研院 骨料 级配好的骨料，其拌合物流动性较大，粘聚性与保水性较好；表面光滑的骨料，如河砂、卵石，其拌合物流动性较

36、大；骨料的粒径增大，总表面积减小，拌合物流动性就增大。 省建研院省建研院 外加剂 加入减水剂或引气剂可明显提高拌合物的流动性，引气剂还可有效的改善拌合物的粘聚性和保水性。 省建研院省建研院 温度和时间的影响 随着水泥水化和水分蒸发，混凝土的流动性将随着时间的延长而下降。气温高、湿度小、风速大将加速流动性的损失。 省建研院省建研院 改善和易性的措施 采用最佳砂率，提高混凝土的质量及节约水泥。 改善砂、石级配。 在可能条件下尽量采用较粗的砂、石。 当拌合物坍落度太小时，保持水灰比不变，增加适量的水泥浆；坍落度太大，保持砂率不变，增加适量砂、石。 尽量掺用外加剂。 省建研院省建研院 混凝土凝结时间的

37、检测 检测不同质量及环境下混凝土拌合物凝结时间，可以控制现场施工流程。本检测方法适用于从混凝土拌合物中筛出的砂浆用贯入阻力法来确定坍落度值不为零的拌合物凝结试件的检测。 省建研院省建研院 检测设备和仪器 加荷装置：最大值不小于1000N 测针：长为100mm，承压面积为100mm2、50mm2和20mm2;距贯入端25mm处有一圈标记； 标准筛：筛孔为5mm； 砂浆试样筒：配有盖子 省建研院省建研院 检测步骤 省建研院省建研院用4.75标准筛筛出砂浆后，一次装入三个试样筒中，插捣、振实，低于筒口10mm置于温度为202环境中，并始终保持，除在吸取泌水或进行贯入是检测外，始终加盖凝结时间测定从水

38、泥加水开始，每隔0.5h测定一次记录贯入压力以及测试试件在102s内均匀贯入252mm深度，压力精确10N，试件精确值1min;测点间距大于测针直径两倍且不小于15mm，距筒壁不小于25mm测针选用表 贯入测试在0.228MPa之间至少进行6次，直至贯入阻力大于28MPa 省建研院省建研院贯入阻力MPa0.23.53.5202028测针面积mm21005020 当贯入阻力为3.5MPa时为初凝时间ts，贯入阻力为28MPa时为终凝时间te。 用三个检测结果的初、终凝时间的算术平均值作为检测结果；如果三个结果中最大值或最小值有一个与中间值的差超过中间值的10%，则以中间值为结果；若都超过中间值的

39、10%，则此次检测结果无效。 省建研院省建研院 硬化混凝土的力学性能硬化混凝土的力学性能 强度是硬化混凝土最重要的性质，混凝土的其他性能与强度均有密切关系，混凝土的强度也是配合比设计、施工控制和质量检验评定的主要技术指标。 混凝土的强度主要有抗压强度、抗折强度、抗拉强度和抗剪强度等。其中抗压强度值最大，也是最主要的强度指标。 省建研院省建研院 混凝土受压破坏过程混凝土受压破坏过程 省建研院省建研院在混凝土成型过程中，由于收缩和泌水作用会在混凝土内部和表面形成界面裂缝。荷载达极限荷载30%之前，界面裂缝无明显变化荷载超过极限荷载30%，界面裂缝开始增长，但未出现明显裂缝荷载达极限荷载70%90%

40、，砂浆中出现裂缝，并互相连接超过极限荷载，连续裂缝急速发展，混凝土承载力下降，至破坏 混凝土抗压强度和等级 根据我国普通混凝土力学性能试验方法（GBJ81）规定，立方体试件的标准尺寸为150mm150mm150mm；标准养护条件为温度202，相对湿度95%以上；标准龄期为28天。在上述条件下测得的抗压强度值称为混混凝土立方体抗压强度凝土立方体抗压强度，以 表示。 省建研院省建研院ccf,试件尺寸共3种分别为100mm100mm100mm 150mm150mm150mm 200mm200mm200mm 省建研院省建研院试件尺寸mm骨料最大粒径mm抗压强度换算系数10010010031.50.95

41、150150150401200200200631.05 根据混凝土结构设计规范（GB500102002），混凝土的强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，混凝土立方体抗压强度标准值是指标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期用标准方法测得的具有95%保证率的抗压强度。 省建研院省建研院混凝土的强度等级混凝土的强度等级 根据混凝土质量控制标准（GB501641992）规定，强度等级采用符号C和相应的标准值表示，如C30表示立方体抗压强度标准值为30MPa，亦即混凝土立方体抗压强度30MPa的概率要求95%以上。 省建研院省建研院 混凝土强度等级的划分主要是为了方便设计、施工验收

42、等。强度等级的选择主要根据建筑物重要性、结构部位和荷载情况初步选择。 省建研院省建研院 影响混凝土强度的主要因素 分析影响混凝土强度各因素的目的，在于可根据工程实际情况，采取相应技术措施，提高混凝土的强度。 省建研院省建研院水泥强度、水灰比和骨料质量施工条件、养护温度、湿度、龄期、试验条件和外加剂等等。内因外因 水泥强度和水灰比 混凝土的强度主要来自水泥石以及与骨料之间的粘结强度，试验证明，混凝土与水泥强度成正比关系。 水泥完全水化的理论需水量约为水泥重的23%左右，但实际拌制混凝土时，为获得良好的和易性，水灰比大约在0.400.65之间，多余水分蒸发后，在内部留下孔隙，且水灰比越大，留下的孔

43、隙越大，使有效承压面积减少，混凝土强度也就越小。 省建研院省建研院 另一方面，多余水分在混凝土内的迁移过程中遇到粗骨料的阻碍，水分往往在其底部积聚，形成水泡，极大地削弱砂浆与骨料的粘结强度，使混凝土强度下降。 因此，在水泥强度和其他条件相同的情况下，水灰比越小，混凝土强度越高，水灰比越大，混凝土强度越低。但水灰比太小，混凝土过于干稠，使得不能保证振捣均匀密实，强度反而降低。 省建研院省建研院粗骨料与水泥石间界面是混凝土强度最薄弱部位 省建研院省建研院 骨料的品质 骨料中的有害物质含量高，则混凝土强度低，骨料自身强度不足，也可能降低混凝土强度。 当粗骨料中针片状含量较高时，将降低混凝土强度，对抗

44、折强度的影响更显著。所以在骨料选择时要尽量选用接近球状体的颗粒。 省建研院省建研院 施工条件施工条件 施工条件主要指搅拌和振捣成型。一般来说机械搅拌比人工搅拌均匀，因此强度也相对较高；搅拌时间越长，混凝土强度越高，但考虑到能耗、施工进度等，一般要求控制在23min之间；投料方式对强度也有一定影响，如先投入粗骨料、水泥和适量水搅拌一定时间，再加入砂和其余水，能比一次全部投料搅拌提高强度10%左右。 省建研院省建研院 省建研院省建研院 省建研院省建研院龄期 龄期是指混凝土在正常养护下所经历的时间。随养护龄期增长，水泥水化程度提高，凝胶体增多，自由水和孔隙率减少，密实度提高，混凝土强度也随之提高。最

45、初的7天内强度增长较快，而后增幅减少，28天以后，强度增长更趋缓慢，但如果养护条件得当，则在数十年内仍将有所增长。 省建研院省建研院提高混凝土强度的措施 根据上述影响混凝土强度的因素分析，提高混凝土强度可从以下几方面采取措施： （1）采用高标号水泥。 （2）尽可能降低水灰比，或采用干硬性混凝土。 （3）采用优质砂石骨料，选择合理砂率。 （4）采用机械搅拌和机械振捣，确保搅拌均匀性和振捣密实性，加强施工管理。 省建研院省建研院 （5）掺入减水剂或早强剂，提高混凝土的强度或早期强度。 （6）改善养护条件，保证一定的温度和湿度条件，必要时可采用湿热处理，提高早期强度。 （7）掺硅灰或超细矿渣粉也是提

46、高混凝土强度的有效措施。 省建研院省建研院混凝土力学性能检测 混凝土立方体抗压强度的检测 检测立方体抗压强度，可用以检测材料的质量确定、校准配合比，并为控制施工质量提供依据。 水泥混凝土立方体抗压强度是以同龄期为一组，每组至少3个同时制作并共同养护的混凝土试件。 省建研院省建研院 混凝土时间的尺寸按骨料的最大粒径规定，共分为三种，其中标准试件为150mm 150mm 150mm。 省建研院省建研院试件尺寸 mm骨料最大粒径 mm抗压强度换算系数100mm 100mm 100mm31.50.95150mm 150mm 150mm401200mm 200mm 200mm631.05试件的制作 成型

47、前，试模内应涂抹脱模剂，并保证不与混凝土发生反应； 取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短时间内完成，一般不宜超过15min； 省建研院省建研院 根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法，坍落度不大于70mm的混凝土采用振动捣实；大于70mm的宜用捣棒人工捣实，检验现浇混凝土或预构件混凝土，成型方法与实际方法相同。 省建研院省建研院 采用振动台振实时，应将拌合物一次装入试模，使混凝土拌合物高出试模，并用抹刀插捣； 开启振动台，振动应持续到表面出浆为止，不得过振。 省建研院省建研院u 采用人工振捣时，应分两层装模，厚度大致相等；u 捣棒应螺旋方向从边缘向中心进行，插捣底层混凝土时，应到达试模底部

48、；插捣上层时，应贯穿入下层2030mm；u 每层插捣次数按在10000mm2截面积不得小于12次。至插捣留下的空洞消失为止。 省建研院省建研院试件的养护 采用标准养护的试件，在温度为205环境中静置一昼夜至两昼夜。编号、拆模后立即放入温度为202，相对湿度为95%以上的标准养护室内养护。 标准养护龄期为28d。 省建研院省建研院从从搅拌加水开始计时搅拌加水开始计时检测设备仪器 压力试验机：测量精度1%,试件破坏最大荷载处于压力机全量程的20%80%。并能均匀连续加荷。 混凝土强度大于C60时，试件周围应设防崩裂网装置。 省建研院省建研院检测步骤 省建研院省建研院从养护室取出试样，擦净表面。检测

49、试件尺寸。放在压力机压板上，开动压力试验机，连续均匀加荷。试件接近破坏开始急剧变形时停止调节油门，直到破坏。记录破坏荷载，计算抗压强度值。混凝土强度C30时，加荷速度取每秒0.3-0.5MPa混凝土强度C30且C60时，加荷速度取每秒0.5-0.8MPa混凝土强度C60时，加荷速度取每秒0.8-1.2MPa加荷速度要求u 混凝土强度C30时，加荷速度取0.3-0.5MPa/Su 混凝土强度C30且C60时，加荷速度取每秒0.5-0.8MPa/Su 混凝土强度C60时，加荷速度取每秒0.8-1.0MPa/S 省建研院省建研院检测结果结算与评定 混凝土立方体抗压强度计算公式Fce=k(F/A)Fc

50、e混凝土立方体试件抗压强度，MPa；F检测试件破坏荷载，N；A检测试件承压面积，mm2K换算系数 省建研院省建研院 混凝土时间的尺寸按骨料的最大粒径规定，共分为三种，其中标准试件为150mm 150mm 150mm。 省建研院省建研院试件尺寸 mm抗压强度换算系数（K）100mm 100mm 100mm0.95150mm 150mm 150mm1200mm 200mm 200mm1.05强度值的确定应符合下列规定：u 三个检测试件测值的算术平均值作为该检测试件的强度值（精确至0.1MPa）；u 三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，把最大和最小值一并舍去，取中

51、间值作为该组试件抗压强度值； 省建研院省建研院u 如最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%时，则该组检测试件的检测结果无效；u 当混凝土强度等级小于C60时，用非标准试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数；当强度C60时，宜采用标准试件。 省建研院省建研院 硬化混凝土的耐久性能硬化混凝土的耐久性能 省建研院省建研院水泥混凝土抗渗性能水泥混凝土收缩性能水泥混凝土抗碳化性能水泥混凝土的抗冻性能 混凝土的耐久性是指混凝土在长期外界因素作用下，抵抗外部和内部不利影响的能力。 耐久性良好的混凝土，对延长结构使用寿命、减少维修保养工作量、提高经济效益等具有十分重要的意义。 省建研院省建研院 混凝土的

52、抗碳化性能 混凝土碳化机理 混凝土碳化是指混凝土内水化产物Ca（OH）2与空气中的CO2在一定湿度条件下发生化学反应，产生CaCO3和水的过程。反应式如下： Ca（OH）2+ CO2+H2O= CaCO3+2H2O 省建研院省建研院 碳化对混凝土性能的影响 碳化作用对混凝土的负面影响主要有两方面，一是碳化作用使混凝土的收缩增大，导致混凝土表面产生拉应力，从而降低混凝土的抗拉强度和抗折强度，严重时直接导致混凝土开裂。 省建研院省建研院影响混凝土碳化速度的主要因素影响混凝土碳化速度的主要因素 混凝土的水灰比：水灰比大小主要影响混凝土孔隙率和密实度。因此水灰比大，混凝土的碳化速度就快。 水泥品种和用

53、量：普通水泥水化产物中Ca（OH）2含量高，碳化同样深度所消耗的CO2量要求多，相当于碳化速度减慢。 施工养护：搅拌均匀、振捣成型密实、养护良好的混凝土碳化速度较慢。 环境条件：空气中CO2的浓度大，碳化速度加快。当空气相对湿度为50%75%时，碳化速度最快。当相对湿度小于20%时，由于缺少水环境，碳化终止。 省建研院省建研院提高混凝土抗碳化性能的措施提高混凝土抗碳化性能的措施 从前述影响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关键是提高混凝土的密实性，降低孔隙率。绝对密实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为：1、尽可能降低混凝土的水灰比，提高密实度；2、

54、加强施工养护，保证混凝土均匀密实，水泥水化充分；3、根据环境条件合理选择水泥品种；4、用减水剂、引气剂等外加剂降低水灰比或引入封密气孔改善孔结构；5、必要时还可以采用表面涂刷石灰水等加以保护。 省建研院省建研院水泥混凝土抗渗性能 混凝土抗渗性是指抵抗压力水渗透的能力。混凝土渗透能力的形成： 省建研院省建研院水分蒸发后留下孔洞或孔道因泌水在骨料或钢筋下形成水的孔道和水囊施工造成混凝土渗水 混凝土的抗渗能力，用抗渗等级来表示，抗渗等级的表示方法，是以28d龄期标准要求制作、养护的标准试件，以不出现渗水现象的最大水压力(MPa )来确定抗渗等级。用P表示，可分为P6、P8、P 10、P12等 省建研

55、院省建研院改善抗渗性能的措施，提高混凝土密实度，采用较小水灰比 检测方法 混凝土的抗渗性检测，根据普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法（GB/T50082-2009) 的规定，试件尺寸采用直径为175mm、底面直径为185mm、高为150mm的圆台标准试件。逐级加压法 31页 省建研院省建研院 逐级加压法检测设备与仪器 混凝土抗渗仪：应符合现行行业标准，并能使水压按规定稳定升压，水压力范围为（0.12.0）MPa； 成型试模：上口直径175mm，下口直径185mm，高150mm； 密封材料：如石蜡、黄油等 省建研院省建研院 检测步骤 省建研院省建研院取出试件，滚涂密封材料装模，开机检查密封情况

56、初始压力0.1MPa每隔8h增加0.1MPa，记录停止压力脱模后劈成两半，检测渗水高度结果处理试件周边渗水应重新密封 试验时，水压力从0.1MPa开始，每隔8h增加0.1MPa水压，并随时观察试件端面渗水情况，当6个试件中有3个试件表面渗水时，或加至规定压力（设计抗渗等级）在8h内6个试件中表面渗水试件少于3个时，停止试验，并记录此时压力。当发现试件周边渗水则应重新密封。 省建研院省建研院 结果计算与评定 混凝土的抗渗等级以每组6各试件中4个未发现有渗水现象时的最大水压力，公式如下： P=10H-1P 混凝土的抗渗等级；H 发现第3个试件渗水时的水压力，MPa 省建研院省建研院水泥混凝土抗冻性

57、能 混凝土抗冻性是指硬化混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏，同时也不严重降低强度的能力。对于寒冷地区的建筑和寒冷环境的建筑，必须要求混凝土具有一定的抗冻能力。 省建研院省建研院 普通混凝土冻融破坏的原因，是由于内部空隙和毛细孔道水结冰时产生的体积膨胀和冷水迁移所致。 省建研院省建研院影响混凝土抗冻性的主要因素有： 水灰比或孔隙率。 孔隙特征。连通毛细孔易吸水饱和，冻害严重。若为封闭孔，则不易吸水，冻害就小。故加入引气剂能提高抗冻性。 吸水饱和程度。若混凝土的孔隙非完全吸水饱和，冰冻过程产生的压力促使水分向孔隙处迁移，从而降低冰冻膨胀应力，对混凝土破坏作用就小。 混凝土的自身强

58、度。在相同的冰冻破坏应力作用下，混凝土强度越高，冻害程度也就越低。此外还与降温速度和冰冻温度有关。 省建研院省建研院提高混凝土耐久性的措施 就众多影响混凝土耐久性的因素来说，良好的混凝土密实度是关键，因此提高混凝土的耐久性可以从以下几方面进行： （1）控制混凝土最大水灰比和最小水泥用量。 （2）合理选择水泥品种。 （3）选用良好的骨料质量和级配。 （4）加强施工质量控制。 （5）采用适宜的外加剂。 （6）掺入粉煤灰、矿粉、硅灰或沸石粉等活性混 合材料。 省建研院省建研院普通混凝土配合比设计 混凝土配合比，是指单位体积混凝土中各组成材料的质量比例；确定这种数量比例关系的工作，就称为混凝土配合比设

59、计。 省建研院省建研院单位体积为1m3混凝土配合比设计的基本要求 应满足下列四项要求： 省建研院省建研院满足结构设计的强度等级要求满足施工所要求的和易性满足工程所处环境对混凝土耐久性要求符合经济原则，即节约水泥以降低成本混凝土配合比设计的资料准备 了解工程设计要求的混凝土强度等级，以确定配制强度及强度标准差； 了解工程环境对耐久性要求，确定混凝土最大水灰比和最小水泥用量； 了解结构构件断面尺寸及配筋情况，确定骨料最大粒径； 了解施工方法，选择混凝土拌合物坍落度 省建研院省建研院 掌握原材料性能指标： 此外，还包括拌合用水情况。以上资料由设计者提出要求，由施工单位提供数据，或经测试而得。 省建研

60、院省建研院水泥：品种、强度等级、密度、堆积密度等砂石骨料：规格、密度、最大粒径、级配外加剂：外加剂品种、掺量、性能等混凝土配合比设计的依据 水灰比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数，他们与混凝土各项性能之间有着密切关系，因此，只有正确的确定这三个参数才能保证混凝土满足四项基本要求。 省建研院省建研院 确定原则：在满足混凝土强度和耐久性基础上，确定水灰比；在满足混凝土施工要求和和易性基础上，根据粗骨料种类和规格确定单位用水量；砂在骨料中数量应以填充是自空隙后略有富余 省建研院省建研院优质混凝土水灰比单位用水量砂率混凝土配合比设计的方法与原理 混凝土配合比设计的基本方法有两种：一是