第5章混凝土第一部分PPT课件

1、（二）按干表观密度分 构。可作承重结构、保温结凝土和多孔混凝土，轻骨料混凝土、大孔混混凝土重结构材料。石配制而成，主要做承用水泥、水、普通砂、工程。而成，主要用于防辐射采用重骨料和水泥配制3030301950kg/m轻2500kg/m2000普通混凝土2600kg/m重混凝土第1页/共100页热拌混凝土自密实混凝土预拌混凝土辗压混凝土离心混凝土压力混凝土喷射混凝土泵送混凝土（三）按生产工艺和施工方法生产工艺和施工方法分第2页/共100页（四）按用途分道路混凝土膨胀混凝土大体积混凝土装饰混凝土耐酸混凝土耐热混凝土防辐射混凝土防水混凝土结构混凝土第3页/共100页（五）按掺合料分纤维混凝土碱矿渣混

2、凝土硅灰混凝土粉煤灰混凝土（六）按抗压强度分MPafMPafMPafMPafcucucucu10060603030超高强混凝土高强渣混凝土中强混凝土低强灰混凝土第4页/共100页 普通混凝土的优点：（1）原材料丰富，造价低廉，可就地取材；（2）可根据混凝土的用途来配制不同性质的混凝土；（3）凝结前有良好的可塑性，可利用模板浇灌成任何形状及尺寸的构件或结构物；（4）与钢筋有较高的握裹力，混凝土与钢筋的线膨胀系数基本相同，两者复合后能较好的共同工作。 第5页/共100页 普通混凝土的缺点： （1）抗拉强度低，一般为抗压强度的十分之一到二十分之一，易产生裂缝，受拉易产生脆性破坏； （2）自重大，比强

3、度小，不利于建筑物向高层、大跨度方向发展； （3）耐久性不够，硬化慢，生产周期长。第6页/共100页砂子水泥浆石子第一节第一节 普通混凝土组成材料普通混凝土组成材料普通混凝土的四种基本组成材料：普通混凝土的四种基本组成材料：一、水泥一、水泥二、砂子二、砂子三、石子三、石子四、水四、水第7页/共100页1 1、品种、品种 根据工程特点、所处环境条件及施工条件，进行合理选择根据工程特点、所处环境条件及施工条件，进行合理选择(P64)(P64)。2 2、强度等级、强度等级 水泥强度等级的选择应与混凝土的设计强度等级相适应。原则上水泥强度等级的选择应与混凝土的设计强度等级相适应。原则上高强度等级的水泥

4、配制高强度等级的高强度等级的水泥配制高强度等级的混凝土混凝土。根据经验，水泥强度等级宜为混凝土强度等级的。根据经验，水泥强度等级宜为混凝土强度等级的1.31.3倍倍-1.7-1.7倍。倍。一、水泥一、水泥第8页/共100页表5-1 水泥强度等级可配制的混凝土强度等级水泥强度等级宜配制的混凝土强度等级32.5C10、C15、C20、C2542.5C30、C35、C40、C4552.5C40、C45、C50、C60、C6062.5C60第9页/共100页(一)定义: 粒径在粒径在0.150.154.75mm4.75mm之间的岩石颗粒。细骨料主要采用天然砂和人工砂之间的岩石颗粒。细骨料主要采用天然砂

5、和人工砂。二、细骨料二、细骨料第10页/共100页 GB/T 14684-2001GB/T 14684-2001根据砂的技术要求，将砂分根据砂的技术要求，将砂分为为类、类、类、类、类。类。 天然砂由天然岩石经自然条件作用而形成。天然砂由天然岩石经自然条件作用而形成。 （1 1）河砂和湖砂：长期受流水和波浪冲洗，）河砂和湖砂：长期受流水和波浪冲洗，颗粒较圆，比较洁净，且分布较广，颗粒较圆，比较洁净，且分布较广，为一般工为一般工程用砂。程用砂。 （2 2）海砂：受海流冲刷，颗粒圆滑，比较洁）海砂：受海流冲刷，颗粒圆滑，比较洁净且粒度整齐，但混有贝壳及盐类有害杂质，净且粒度整齐，但混有贝壳及盐类有害

6、杂质，配制钢筋混凝土时配制钢筋混凝土时应控制氯离子含量不应大于应控制氯离子含量不应大于0.06%0.06%；预应力混凝土，则不宜采用海砂。；预应力混凝土，则不宜采用海砂。 （3 3）山砂：从山谷或旧河床采运得到，颗粒）山砂：从山谷或旧河床采运得到，颗粒多带棱角，表面粗糙，多带棱角，表面粗糙，含泥量和有机杂质较多，含泥量和有机杂质较多，使用时应加以限制。使用时应加以限制。第11页/共100页 机制砂：天然岩石轧碎而成，颗粒富有棱角，洁净，当片状颗粒和细粉含量大，成本高，只有在缺乏天然砂时才常使用。 混合砂：由机制砂和天然砂混合而成，性能取决于原料砂质量及其配制情况。第12页/共100页类砂宜用于

7、配制强度等级类砂宜用于配制强度等级大于大于C60C60的混凝土；的混凝土；类砂宜用于配制强度等级类砂宜用于配制强度等级C30C60C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；类砂宜用于配制强度等级类砂宜用于配制强度等级小于小于C30C30的混凝土和建筑砂浆。的混凝土和建筑砂浆。第13页/共100页砂子技术性能含泥量、石粉含量和泥块含量有害物质含量坚固性粗细程度和颗粒级配碱的含量含泥量、石粉含量和泥块含量有害物质含量表观密度、堆积密度、空隙率坚固性粗细程度和颗粒级配碱的含量第14页/共100页1）含泥量、石粉含量和泥块含量含泥量：天然砂中粒径小于75m的颗粒含量。

8、石粉含量：人工砂中粒径小于75m的颗粒含量。泥块含量：砂中原粒径大于1.18mm，经水浸洗、手捏后小于600m的颗粒含量。第15页/共100页表5-2 天然砂含泥量和泥块含量（GB/T 14684-2001）项目类类类含泥量（按质量计，%）1.03.05.0泥块含量（按质量计，% ）01.02.0第16页/共100页 泥、石粉和泥块对混凝土是有害的。 泥会包裹在砂子表面，隔断了水泥石与砂子之间的粘结，影响混凝土的强度。含泥量过多，会降低混凝土强度和耐久性，并增加混凝土的干缩。 石粉会增大混凝土拌合物需水量，影响混凝土和易性，降低混凝土强度。第17页/共100页 2）有害物质 砂中的有害物质包括

9、云母、轻物质（表观密度小于2000千克/m的物质） 、硫化物及硫酸盐、氯盐等。 （1）云母是表面光滑的小薄片，会降低混凝土拌合物和易性，也会降低混凝土的强度和耐久性。 （2）硫化物及硫酸盐主要有硫铁矿（FeS2）和石膏（CaSO4）等杂物。会与水泥石中的固态水化铝酸钙反应生成钙矾石，引起膨胀开裂。第18页/共100页 （3）有机物主要来自于动植物的腐殖质、腐殖土、泥煤和废机油等，会延缓水泥的水化，降低混凝土的强度，尤其是早期强度。 （4）CL离子是强氧化剂，会导致钢筋混凝土中的钢筋锈蚀，钢筋锈蚀后体积膨胀和受力面积减小，从而引起混凝土开裂。第19页/共100页项目 指标类类类 云母(按质量计)

10、(%，小于） 1.02.02.0轻物质(按质量计)(%，小于） 1.01.01.0有机物（比色法） 合格合格合格硫化物及硫酸盐(SO3质量计)（%）0.50.50.5氯化物(以氯离子质量计)(%，小于) 0.010.020.06砂中有害物质含量（GB/T 146842001GB/T 146842001） 比色法：以生成有色化合物的显色反应为基础，通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。第20页/共100页3）碱-骨料反应 碱-骨料反应是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与骨料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。 当对砂的碱活性有怀疑时或用于

11、重要工程的砂，须进行碱活性检验。经碱-骨料反应试验后，由砂制备的试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期膨胀率应小于0.1%。第21页/共100页4） 在混凝土中，砂子表面由水泥浆包裹，砂子之间的空隙由水泥浆填充。为节约水泥，提高混凝土密实度和强度，应尽可能减小砂子的总表面积，同时减少砂子的空隙率。第22页/共100页 （1）砂的粗细程度 是指不同粒径的砂粒混合在一起后的平均粗细程度。 当混凝土拌合物和易性要求一定时，粗砂较细砂的水泥用量为省。 砂子过粗，易使混凝土拌合物产生离析、泌水等现象。故混凝土用砂不宜过细，也不宜过粗。第23页/共100页 （2）砂的颗粒级配 是指粒径大小不

12、同的砂粒的搭配情况。 粒径相同的砂粒堆积在一起，会产生很大的空隙率，当两种粒径的砂搭配到一起，空隙率就减小了。 因此要想减小砂粒间的空隙，必须将大小不同的颗粒搭配使用。第24页/共100页（3 3）筛分析试验）筛分析试验评定砂的粗细程度和评定砂的粗细程度和颗粒级配颗粒级配用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。筛分析的方法，是用一套孔径（净尺寸）为4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15的标准筛，将500g的干砂试样由粗到细依次过筛，然后称得各筛余留在各个筛上的砂的重量，并计算出各筛上的分计筛余百分率ai及累计筛余百分率i（各个筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和）。第

13、25页/共100页150m300m600m1.18mm2.36mm4.75mm9.50mm计算出各筛上的分计筛余百分率ai及累计筛余百分率i%100)/(底GGGiiia第26页/共100页筛孔尺寸筛孔尺寸分计筛余（分计筛余（% %）累计筛余（累计筛余（% %）4.75 mm4.75 mma1a1A1= a1A1= a12.36 mm2.36 mma2a2A2= a1+a2A2= a1+a21.18 mm1.18 mma3a3A3= a1+a2+a3A3= a1+a2+a30.60 mm0.60 mma4a4A4= a1+a2+a3+a4A4= a1+a2+a3+a40.30 mm0.30 m

14、ma5a5A5= a1+a2+a3+a4+a5A5= a1+a2+a3+a4+a50.15 mm0.15 mma6a6A6= a1+a2+a3+a4+a5+a6A6= a1+a2+a3+a4+a5+a6表5-5 分计筛余量个累计筛余的关系第27页/共100页11654321005)(AAAAAAAMX砂的粗细程度由细度模数表示砂的粗细程度由细度模数表示：细度模数的计算MxMx为为3.73.73.13.1为粗砂，为粗砂，3.03.02.32.3为中砂，为中砂，2.22.21.61.6为细砂。为细砂。Mx=1.50.7Mx=1.50.7为特细砂；为特细砂； MxMx0.70.7为特粉砂。为特粉砂。

15、第28页/共100页 砂的细度模数不能反映砂的级配优劣。细度模数相同的砂，其级配可以很不相同。因此在配置混凝土时，必须同时考虑砂的级配和细度模数。 GB/T 14648-2001规定，根据600m筛孔的累计筛余，把Mx在3.71.6之间的常用砂的颗粒级配分为三个级配区：第29页/共100页表表5-6 建筑用砂颗粒级配建筑用砂颗粒级配筛孔尺寸筛孔尺寸I I区区IIII区区IIIIII区区9.50 mm9.50 mm0 00 00 04.75 mm4.75 mm10-010-010-010-010-010-02.36 mm2.36 mm35-535-525-025-015-015-01.18 mm

16、1.18 mm65-3565-3550-1050-1025-025-00.60 mm0.60 mm85-7185-7170-4170-4140-1640-160.30 mm0.30 mm95-8095-8092-7092-7085-5585-550.15 mm0.15 mm100-90100-90100-90100-90100-90100-90注：累计筛余（%）第30页/共100页砂的筛分曲线第31页/共100页 判定砂级配是否合格的方法：（1）各筛上的累计筛余百分率原则上应完全处于表5-6所规定的任何一个级配区；（2）允许有少量超出，俺超出总量应小于5%；（3）4.75mm和600m筛号上不

17、允许有任何超出；（4）区人工砂中150m筛孔累计筛余可放宽到10085， 区人工砂中150m筛孔累计筛余可放宽到10080，区人工砂中150m筛孔累计筛余可放宽到10075。第32页/共100页 配置混凝土时宜优先选用2区砂。 当采用1区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性。 当采用3区砂时，宜适当降低砂率，以保证混凝土的强度。第33页/共100页 例例5-15-1某干砂某干砂500g500g的筛分结果如下表所列。试计算该砂的细度模数并评定其级的筛分结果如下表所列。试计算该砂的细度模数并评定其级配。配。第34页/共100页第35页/共100页第36页/共100页 第37

18、页/共100页5）坚固性 砂的坚固性是指砂在气候、环境或其他物理因素作用下抵抗破碎的能力。 天然砂的坚固性根据砂在硫酸钠溶液中经五次浸泡循环后质量损失的大小来判定。BG/T 14684-2001规定，类和类砂浸泡试验后质量损失小于8%，类砂浸泡试验后的质量损失小于10%。 人工砂采用压碎指标法进行检验。 BG/T 14684-2001规定，类、类和类砂单级最大压碎指标分别小于20%、25%和30%。第38页/共100页坚固性指标(GB/T 146842001) 项目 指标类类类 质量损失（%，小于） 8810压碎指标(GB/T 146842001) 项目 指标类类类 单级最大压碎指标(%，小于

19、) 202530第39页/共100页6）表观密度、堆积密度、空隙率 表观密度、堆积密度、空隙率应符合如下规定：表观密度大于2500kg/m3，松散堆积密度大于1350kg/m3，空隙率小于47%。第40页/共100页 根据国家标准根据国家标准建筑用卵石、碎石建筑用卵石、碎石（GB/T 14685-2001）的规定，粒径在的规定，粒径在4.75mm90mm之间的骨料称为粗骨料。之间的骨料称为粗骨料。 建设部行业标准建设部行业标准普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法法（JGJ 53-1992）将粒径）将粒径5mm100mm之间的骨料称为之间的骨料称为粗骨料

20、。粗骨料。三、粗骨料三、粗骨料第41页/共100页 1、粗骨料种类及其特性、粗骨料种类及其特性（1）粗骨料有）粗骨料有卵石卵石和和碎石碎石两类；两类； 卵石卵石是天然岩石经自然条件作用而成，表面光滑，是天然岩石经自然条件作用而成，表面光滑，有机杂质含量较多，与水泥石胶结能力差；有机杂质含量较多，与水泥石胶结能力差； 碎石碎石是天然岩石破碎、筛分而成，也可将大卵石是天然岩石破碎、筛分而成，也可将大卵石扎碎、筛分而成，表面粗糙，较洁净，与水泥石扎碎、筛分而成，表面粗糙，较洁净，与水泥石粘结牢固。粘结牢固。 相同条件下，相同条件下，卵石混凝土强度较碎石混凝土低，卵石混凝土强度较碎石混凝土低，在单位用

21、水量相同的情况下，在单位用水量相同的情况下，卵石混凝土的流动卵石混凝土的流动性较碎石混凝土大。性较碎石混凝土大。第42页/共100页（2）按粒径尺寸分为连续粒级和单粒级两种规格；）按粒径尺寸分为连续粒级和单粒级两种规格；n连续级配是石子粒级呈连续性，即颗粒由小到大，每级石子占一定比例。 用连续级配的骨料配制的混凝土混合料，和易性较好，不易发生离析现象。连续级配是工程上最常用的级配。第43页/共100页 间断级配也称单粒级级配。间断级配是人为地剔除骨料中某些粒级颗粒，从而使骨料级配不连续，大骨料空隙由小几倍的小粒径颗粒填充，以降低石子的空隙率。由间断级配制成的混凝土，可以节约水泥。由于其颗粒粒径

22、相差较大，混凝土混合物容易产生离析现象，导致施工困难。 单粒级不宜单独配置混凝土，主要用于组合连续级配或间断级配。第44页/共100页（3）按技术要求分为类、类和类；类粗骨料宜用于强度等级大于C60的混凝土；类粗骨料宜用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土； 类粗骨料宜用于强度等级小于C30的混凝土。第45页/共100页 2、粗骨料的技术要求、粗骨料的技术要求v 含泥量和泥块含量含泥量和泥块含量v 有害杂质含量有害杂质含量v 碱碱-骨料反应骨料反应v 最大粒径和颗粒级配最大粒径和颗粒级配v 颗粒形状颗粒形状v 强度强度v 坚固性坚固性第46页/共100页 1）含泥量和泥块含量表

23、5-7 粗骨料含泥量和泥块含量（GB/T 14685-2001）项目类类类含泥量（按质量计，%）0.51.01.5泥块含量（按质量计，% ）00.50.7第47页/共100页 2）有害物质含量、针片状颗粒含量、坚固性应符合GB/T14685-2001的规定，见下表：第48页/共100页v 3）颗粒级配和最大粒径v 为节约水泥用量，提高混凝土密实度和强度，混凝土粗骨料为节约水泥用量，提高混凝土密实度和强度，混凝土粗骨料总表面积应尽可能减少，总表面积应尽可能减少，空隙率应尽可能降低。空隙率应尽可能降低。v 对于贫混凝土（对于贫混凝土（1m1m混凝土水泥用量混凝土水泥用量170kg170kg），大粒

24、径骨料是有利的，对于结构），大粒径骨料是有利的，对于结构常用混凝土，常用混凝土，骨料粒径大于骨料粒径大于40mm40mm，并无多大好处，甚至可能造成混凝土的强度下，并无多大好处，甚至可能造成混凝土的强度下降。降。第49页/共100页v 根据根据混凝土结构工程施工质量验收规范混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204-2002GB 50204-2002规定：规定：v 混凝土粗骨料最大粒径不得超过截面最小尺寸的混凝土粗骨料最大粒径不得超过截面最小尺寸的1/41/4，且不得大于钢筋最小净，且不得大于钢筋最小净距的距的3/43/4；v 对于混凝土实心板，骨料最大粒径不宜超过板厚的对于混凝土实心板，

25、骨料最大粒径不宜超过板厚的1/31/3，且不得超过，且不得超过40mm40mm。 第50页/共100页 粗骨料的级配原理和要求与细骨料基本相同。级配试验采用筛分法测定，即用2.362.36、4.754.75、9.509.50、16.016.0、19.019.0、26.526.5、31.531.5、37.537.5、53.053.0、75.075.0、90.090.0等十二种孔径的方孔筛进行筛分。然后将累计筛余百分率结果与表5-35-3对照，来判断试件级配是否合格。 第51页/共100页第52页/共100页4）强度）强度粗骨料的强度采用粗骨料的强度采用岩石立方体强度岩石立方体强度或或粒状粒状石子

26、的压碎指标石子的压碎指标来表示。来表示。(1)(1)岩石抗压强度岩石抗压强度: : 将母岩制成将母岩制成50mm50mm50mm50mm50mm50mm的立的立方体试件或方体试件或50mm50mm50mm50mm的圆柱体试件，的圆柱体试件，在水中浸泡在水中浸泡48h48h以后，取出擦干表面水分，以后，取出擦干表面水分，测得其在饱和水状态下的抗压强度值。测得其在饱和水状态下的抗压强度值。 碎石强度一般是在混凝土强度等级碎石强度一般是在混凝土强度等级大于或等于大于或等于C60C60时才检验时才检验，如有怀疑时也，如有怀疑时也可进行抗压强度检验。可进行抗压强度检验。第53页/共100页(2)(2)压

27、碎指标值压碎指标值: : 压碎指标是将一定重量气干状态下压碎指标是将一定重量气干状态下9.59.51919的石子装入标准桶内，在的石子装入标准桶内，在试验机上均匀施加荷载到试验机上均匀施加荷载到200200，卸荷后称取试样质量，卸荷后称取试样质量G G0 0，再用孔径为，再用孔径为2.362.36的筛子筛除被压碎的细粒，称取试样的筛余量的筛子筛除被压碎的细粒，称取试样的筛余量G G1 1，用下式计算压碎指标：，用下式计算压碎指标： 压碎指标值越小，骨料的强度越高。压碎指标值越小，骨料的强度越高。 碎石强度可用抗压强度和压碎指标值表示，卵碎石强度可用抗压强度和压碎指标值表示，卵石强度只用压碎指标

28、值表示。石强度只用压碎指标值表示。%100010GGGQe第54页/共100页项目类类类碎石压碎指标，102030卵石压碎指标，121616表5-10 粗骨料压碎指标（%）（GB/T 14685-2001）第55页/共100页v 5 5）表观密度、堆积密度、空隙率v GB/T 14685-2001GB/T 14685-2001规定，粗骨料的表观密度大于2500kg/m2500kg/m，松散堆积密度大于1350kg/m1350kg/m，空隙率小于47%.47%.第56页/共100页 混凝土拌和及养护用水应不影响混凝土的凝结硬化，无损于混凝土强度发展及耐久性，不加快钢筋锈蚀，不引起预应力混凝土脆断

29、，不污染混凝土表面。根据混凝土拌合用水标准（JGJ 63-1989）规定，混凝土用水中物质含量限值如表5-11所示：四、水四、水第57页/共100页项目预应力混凝土 钢筋混凝土素混凝土pH值444不溶物 mg/L200020005000可溶物 mg/L2000500010000氯化物(Cl) mg/L50012003500硫酸盐(SO4) mg/L60027002700硫化物(S2)100表5-11 混凝土用水中的物质含量限值第58页/共100页 混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不大于水泥重量的5%。 注：不包括生产水泥时加入的混合材料、石膏和助磨剂，

30、也不同于在混凝土拌制时掺入的掺合料。五、外加剂五、外加剂第59页/共100页 国家标准GB 807587GB 807587中按外加剂的主要功能将混凝土外加剂分为四类：(1)(1)改善混凝土拌合物和易性的外加剂，其中包括普通减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂和泵送剂等。(2)(2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，其中包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。(3)(3)改善混凝土耐久性的外加剂，其中包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。(4)(4)改善混凝土其他性能的外加剂，其中包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。 第60页/共100页（一）（一） 减水剂减水剂 减水剂减水剂是指能保

31、持混凝土的和易性不变，是指能保持混凝土的和易性不变，而显著减少其拌和用水量的外加剂。而显著减少其拌和用水量的外加剂。 1、减水剂的减水及其作用 减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲水基团和憎水基团组成，当两种物质接触时（如水水泥，水一油，水一气），表面活性剂的亲水基团指向水，憎水基团朝向水泥颗粒（油或气）。减水剂能提高混凝土拌合物和易性及混凝土强度的原因，是由于其表面活性物质间的吸附一分散作用，及其润滑、湿润作用所致。第61页/共100页2 2、减水剂的作用机理及效果、减水剂的作用机理及效果 水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子引力的作用，产生许多絮状物而形成絮凝结构，使1010 3030

32、的拌合水（游离水）被包裹在其中，从而降低了混凝土拌合物的流动性。 当加入适量减水剂后，减水剂分子定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基端指向水溶液。由于亲水基团的电离作用，使水泥颗粒表面带上电性相同的电荷，产生静电斥力，致使水泥颗粒相互分散，导致絮凝结构解体，释放出游离水，从而有效地增大了混凝土拌合物的流动性。第62页/共100页 阴离子表面活性剂类减水剂，其亲水基团极性很强，易与水分子以氢键形式结合，在水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化水膜（图5.55.5），这层水是很好的润滑剂，有利于水泥颗粒的滑动，从而使混凝土流动性进一步提高。减水剂还能使水泥更好地被水湿润，也有利于和易性的改善。第63页/共10

33、0页水泥浆结构 1水泥颗粒；2游离水 (a)未掺减水剂时的水泥浆体中絮状结构；(b)掺减水剂的水泥浆结构 第64页/共100页 掺减水剂的混凝土与未掺减水剂基准混凝土相比，具有如下效果： 在拌合物用水量不变时，混凝土流动性显著增大，混凝土拌合物坍落度可增大100200mm100200mm。 在保持坍落度和水泥用量不变的条件下，可减少用水量5%30%5%30%，强度可提高5%25%5%25%，特别是早期强度会显著提高。 保持混凝土强度不变时，可节约水泥用量5%25%5%25%。第65页/共100页3 3、常用的减水剂、常用的减水剂 1 1）按化学成分分为：）按化学成分分为： 木质素系、萘系、树脂

34、系、糖蜜系和腐殖酸木质素系、萘系、树脂系、糖蜜系和腐殖酸系系；2 2）根据减水效果分：普通减水剂、高效减水剂；）根据减水效果分：普通减水剂、高效减水剂；3 3）根据对凝结时间的影响分：标准型、早强型、）根据对凝结时间的影响分：标准型、早强型、缓凝型；缓凝型；4 4）是否在混凝土中引入空气：引气型和非引气）是否在混凝土中引入空气：引气型和非引气型；型；5）根据外形：粉体型和液体型。第66页/共100页（1 1）木质素系减水剂）木质素系减水剂 木质素系减水剂主要有木质素磺酸钙（木钙）、木质素磺酸钠（木钠）和木质素磺酸镁（木镁）之分，其中以木钙使用最多，并简称剂，它属于阴离子表面活性剂。 剂是以生产

35、纸浆或纤维浆的亚硫酸木浆废液为原料，采用石灰乳中和，经生物发酵除糖、蒸发浓缩、喷雾干燥而制成，为棕黄色粉状物。剂因原料丰富，价格低廉，并具有较好的塑化效果，故目前应用十分普遍。 剂为普通减水剂，其适宜掺量为0.20.3，减水率10左右。 剂对混凝土有缓凝作用，一般缓凝。第67页/共100页（2 2）萘系减水剂）萘系减水剂 萘系减水剂为高效减水剂，它是以工业萘或由煤焦油中分熘出的含萘及萘的同系物熘分为原料，经磺化、水解、缩合、中和、过滤、干燥而制成，为棕色粉末，其主要成分为一萘磺酸盐甲醛缩合物，属阴离子表面活性剂。这类减水剂品种很多，目前我国生产的主要有、MF、等。 萘系减水剂适宜掺量为0.20

36、.75，可减水1020，或提高坍落度100150mm，或提高强度2030。适用于日最低气温以上的所有混凝土工程，尤其适用于配制高强、早强、流态等混凝土。第68页/共100页（3 3）水溶性树脂类减水剂）水溶性树脂类减水剂 此类减水剂为水溶性树脂，主要为磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂，简称密胺树脂减水剂。它是由三聚氰胺、甲醛、亚硫酸钠按适当比例、在一定条件下经磺化、缩聚而成，为阴离子表面活性剂。 我国产品有树脂减水剂，为非引气型早强高效减水剂，其各项功能与效果均比萘系减水剂还好。减水率达2027。对混凝土早强与增强效果显著，能使混凝土1d 强度提高一倍以上，强度即可达空白混凝土d的强度，长期强度亦明

37、显提高，并可提高混凝土的抗渗、抗冻性能及弹性模量。第69页/共100页（4 4）糖蜜类减水剂）糖蜜类减水剂 糖蜜类减水剂为普通减水剂，它是以制糖工业的糖渣、废蜜为原料，采用石灰中和而成，为棕色粉状物或糊状物，其中含糖较多，属非离子表面活性剂。国内产品粉状有TF、ST、3FG等，糊状有糖蜜。 糖蜜减水剂适宜掺量为0.20.3，减水率10左右，适用于大体积混凝土和夏季施工的混凝土。一般工程使用时，要与早强剂复合使用。第70页/共100页 能提高混凝土早期强度并对后期强度无能提高混凝土早期强度并对后期强度无明显影响的外加剂称为明显影响的外加剂称为早强剂早强剂。 常用的早强剂主要有常用的早强剂主要有氯

38、盐类、硫酸盐类、有氯盐类、硫酸盐类、有机胺类及复合类。机胺类及复合类。 1.氯盐类早强剂氯盐类早强剂 氯盐类早强剂主要有氯化钙、氯化钠、氯化钾、氯化铝及三氯化铁等。其中以氯化钙应用最广，是最早使用的早强剂。 （二）早强剂（二）早强剂第71页/共100页 氯化钙的早强作用主要是因为它能与3和a（）2反应，生成不溶性复盐水化氯铝酸钙和氧氯化钙，增加水泥浆体中固相比例，提高早期强度；同时液相中Ca（OH)2浓度降低，也使C3S、C2S加速水化，使早期强度提高。 氯化钙的适宜掺量为0.51。氯化钙早强效果显著，能使混凝土1强度提高70140，3强度提高50100。 氯化钙早强剂因其能产生氯离子，易促使

39、钢筋产生锈蚀，故施工中必须严格控制掺量。我国规范中规定：在钢筋混凝土中氯化钙的掺量不得超过水泥质量的 ；在无筋混凝土中掺量不得超过。 第72页/共100页2.2.硫酸盐类早强剂硫酸盐类早强剂 包括硫酸钠、硫酸钙、硫代硫酸钠。 硫酸盐的早强作用主要是与水泥的水化产物Ca(OH)2反应，生成高分散性的化学石膏，它与的化学反应比外掺石膏的作用快得多，能迅速生成水化硫铝酸钙，增加固相体积，提高早期结构的密实度，同时也会加快水泥的水化速度，因而提高混凝土的早期强度。 硫酸钠的适宜掺量为0.52，常以复合使用效果更佳。使用时应防止引起碱集料反应。第73页/共100页3.3.三乙醇胺三乙醇胺 三乙醇胺是一种

40、非离子型表面活性剂，它不改变水化生成物，但能在水泥的水化过程中起着“催化作用”，与其他早强剂复合效果更好。一般掺量为水泥重量的0.02%0.05%，能使水泥的凝结时间延缓13h，早期强度提高50%左右，28d强度不变或略有提高。 早强剂在低温和负温条件下它能够降低冰点，使拌合物中的水分不会很快结冰，使水泥继续水化，达到抵抗冰体膨胀的临界强度，多用于冬期施工和抢修工程。第74页/共100页引气剂是指在混凝土搅拌过程中能引引气剂是指在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡（直径（直径10m100m10m100m）的外加剂。）的外加剂。引气剂也是

41、表面活性剂，其憎水基团引气剂也是表面活性剂，其憎水基团朝向气泡，亲水基团吸附一层水膜，由于朝向气泡，亲水基团吸附一层水膜，由于引气剂离子对液膜的保护作用，使气泡不引气剂离子对液膜的保护作用，使气泡不易破裂。易破裂。（三）引气剂（三）引气剂第75页/共100页引气剂可在混凝土拌合物中引入直径引气剂可在混凝土拌合物中引入直径为为0.010.010.1mm0.1mm的气泡，的气泡，能改善混凝土的和能改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗冻性、抗渗性等耐易性，提高混凝土的抗冻性、抗渗性等耐久性，混凝土的强度和弹性模量有所降低。久性，混凝土的强度和弹性模量有所降低。常用的引气剂有松香热聚物、松香皂、常用的引

42、气剂有松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐类、脂肪醇磺酸盐类等。适烷基苯磺酸盐类、脂肪醇磺酸盐类等。适宜掺量为水泥质量的宜掺量为水泥质量的0.0050.0050.01%0.01%左右。左右。适用于港口、土工、地下防水混凝土适用于港口、土工、地下防水混凝土等工程。等工程。第76页/共100页（四）缓凝剂缓凝剂 缓凝剂是指能延长混凝土凝结时间，而不显著影响混凝土后期硬化的外加剂。 由于缓凝剂在水泥及其水化物表面上的吸附作用，或与水泥反应生成不溶层而达到缓凝的效果。缓凝剂同时还具有减水、增强、降低水化热等功能。 常用的缓凝剂及缓凝减水剂有糖类；羟基羧酸及其盐类，如柠檬酸，酒石酸钾钠等。 第77页/共10

43、0页（五五）速凝剂速凝剂 速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。掺入混凝土后，能使掺在水泥中的石膏丧失缓凝作用。 速凝剂的掺量为2.5，可使混凝土在min内初凝，710min终凝，一天后强度提高300，28天后强度下降2030。速凝剂主要用于喷射混凝土。（六）膨胀剂（六）膨胀剂 能使混凝土产生补偿性收缩或者微膨胀的外加剂称为膨胀剂。常用品种为明矾石膨胀剂，掺量为1015，可以改善抗裂性。第78页/共100页 能降低混凝土水中的冰点，使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂称为防冻剂。 特点：在负温度条件下施工的混凝土工程须掺入防冻剂，一般防冻剂除能降低冰点外，还有促凝、

44、早强、减水等作用，所以多为复合防冻剂。 目前国产防冻剂适用于0-15气温下施工混凝土，更低温度时应采取预热法、暖棚法施工。（七）防冻剂（七）防冻剂第79页/共100页常见的防冻剂主要有：常见的防冻剂主要有：（1 1）亚硝酸钠及亚硝酸钙）亚硝酸钠及亚硝酸钙 具有降低冰点、早强、阻锈等作用。具有降低冰点、早强、阻锈等作用。（2 2）氯化钠及氯化钙）氯化钠及氯化钙 具有降低冰点作用，但对钢筋有锈蚀。具有降低冰点作用，但对钢筋有锈蚀。（3 3）尿素、碳酸钾等。）尿素、碳酸钾等。第80页/共100页 能降低混凝土在静水压力下的能降低混凝土在静水压力下的透水性透水性的外加剂，的外加剂，主要包括以下四类：1

45、）无机化合物类：氯化铁、硅灰粉末、锆化合物等。2）有机化合物类：脂肪酸及其盐类、有机硅表面活性剂、石蜡、地沥青、橡胶和水溶性树脂乳液。3）混合物类：无机类混合物、有机类混合物、无机与有机类混合物。4）复合类：上述各类与引气剂、减水剂、调凝剂等外加剂复合的复合型防水剂。（八）防水剂第81页/共100页 防水剂可用于工业与民用建筑的屋面、地下室、隧道、港道、给排水池、水泵站等有防水抗渗要求有防水抗渗要求的混凝土工程。第82页/共100页 能改善混凝土泵送性能的外加剂，能改善混凝土泵送性能的外加剂，一般由减水剂、缓凝剂、引气剂等单独使用或复合使用而成。 适用于工业与民用建筑及其他构筑物的泵送施工的混

46、凝土、滑膜施工、水下灌注桩混凝土等工程，特别适用于大体积混凝土、高层建筑和超高层建筑等工程。（九）泵送剂第83页/共100页 混凝土掺合料是指在混凝土搅拌前或在搅拌过程中，与混凝土其他组分一起，直接加入的人造或天然的矿物材料以及工业废料，掺量一般大于水泥重量的5%，其目的是为了改善混凝土的性能、调节混凝土强度等级和节约水泥用量等。 主要有粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉、磨细自然煤矸石一起其他工业废渣。粉煤灰是目前用量最大、使用范围最广的掺合料。六、掺合料六、掺合料第84页/共100页1、粉煤灰从火力发电厂的烟气中收集而得到。1）分类按收集方法：静电收尘灰、机械收尘灰。按排放方式：湿排灰、干排灰。按C

47、aO含量：高钙灰（CaO含量大于10%）、 低钙灰（ CaO含量小于10% ）。我国绝大多数电厂排放的粉煤灰为低钙灰；湿排灰活性略低于干排灰。第85页/共100页2）化学成分 粉煤灰的化学成分主要有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3等。我国火力发电厂粉煤灰的化学成分范围如表所示：化学成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2O及K2O烧失量含量范围（%）406017352151100.520.120.54126表5-19 我国火力发电厂粉煤灰的化学成分范围第86页/共100页3）粉煤灰的利用 我国是粉煤灰产生大国，年排放量在1.6亿吨以上，其资源化技术主要有

48、以下七个方面： 作混凝土和砂浆的掺合料； 作水泥的混合材料或生产原料； 烧制普通砖和粉煤灰陶粒； 生产硅酸盐制品，如粉煤灰加气混凝土、空心或粉煤灰空心砌块等； 用于筑路和回填； 农田改造； 制作功能材料，如保温材料、耐火材料、塑料及橡胶填料、防水材料等。第87页/共100页项目技术要求细度(0.045mm方孔筛余)F类粉煤灰C类粉煤灰122545需水量比95105115烧失量5815含水量1 三氧化硫含量3游离氧化钙F类粉煤灰1.0；C类粉煤灰4.0安定性 雷氏夹沸煮后增加距离(mm)C类粉煤灰5.0表5-20 用于混凝土中粉煤灰技术要求 （GB/T 1596-2005）第88页/共100页

49、粉煤灰由于其本身的化学成分、结构和颗粒形状等特征，掺入混凝土中可产生以下三种效应，总称为”粉煤灰效应”。 (1) 活性效应 粉煤灰中所含的SiO2和Al2O3具有化学活性，在水泥水化产生的Ca(OH)2和水泥中所掺石膏的激发下，能水化生产水化硅酸钙和水化铝酸钙等产物，可作为胶凝材料的一部分起增强作用。 (2)形态效应 粉煤灰颗粒绝大多数为玻璃微珠，在混凝土拌合物中起“滚珠轴承”的作用，能减小内摩阻力，使掺有粉煤灰的混凝土拌合物比基准混凝土流动性好，便于施工，具有减水作用。第89页/共100页 (3)微骨料效应 粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥浆中，填充孔隙和毛细孔，改善了混凝土的孔结构和增大了混凝土的密实度。 粉煤灰掺入混凝土中，可以改善混凝土拌合物的和易性、可泵性和可塑性，能降低混凝土的水化热，使混凝土的弹性模量提高，提高混凝土抗化学侵蚀性、抗渗、抑制碱-骨料反应等耐久性。 粉煤灰取代混凝土中部分水泥后，早期强度有所降低，但后期强度可以赶上甚至超过未掺加粉煤灰的混凝土。第90页/共100页 4）粉煤灰的活性激发 粉煤灰活性激发途径有物理活化、化学活化、水热活化和复合活化四种。 物理活化：通过机械方法破坏粉煤灰表层玻璃体结构和改变其粒度分布，从而提高粉煤灰活性的一种方法（磨细）。 化学活化：通过化学激发剂来激发粉煤灰