施工现场试验相关知识概述

1、施工现场试验概述培训人： ， 时间：二零一五年十月二十日中建一局集团第二建筑有限公司中建一局集团第二建筑有限公司THE SECOND CONSTRUCTION CO. LTD.OF CHINA CONSTRUCTION FIRST CROUP主要内容主要内容一、建筑材料技术标准一、建筑材料技术标准二、混凝土的基本知识二、混凝土的基本知识三、普通混凝土配合比设计三、普通混凝土配合比设计四、施工现场的原材料技术特点四、施工现场的原材料技术特点五、路基路面五、路基路面六、工程结构混凝土质量检测六、工程结构混凝土质量检测建筑材料技术标准建筑材料技术标准一、建筑材料技术标准一、建筑材料技术标准建设用砂建

2、设用砂GB/T 146842011标准名称标准名称：建设用砂：建设用砂标准代号：标准代号：GB推荐标准：推荐标准：T发布顺序号发布顺序号：14684发布年号发布年号：2011年年建筑材料的技术标准分为国家标准、行业标建筑材料的技术标准分为国家标准、行业标准、地方标准、企业标准等，分别由相应的准、地方标准、企业标准等，分别由相应的标准化管理部门批准并颁布。各级标准均有标准化管理部门批准并颁布。各级标准均有相应的代号，其表示方法由标准名称、标准相应的代号，其表示方法由标准名称、标准代号、发布顺序号和发布年号组成。例如：代号、发布顺序号和发布年号组成。例如： 实验室：为解决文化、实验室：为解决文化、

3、政治、经济及其社会政治、经济及其社会自然问题而对其相应自然问题而对其相应的科学研究，用来检的科学研究，用来检验某种新的假说，假验某种新的假说，假设，原理或验证某种设，原理或验证某种已存在的假说、假设、已存在的假说、假设、原理进行明确具体可原理进行明确具体可操作，有数据，有算操作，有数据，有算法，有责任的技术操法，有责任的技术操作行为。作行为。试验：已知某种事物试验：已知某种事物时，为了了解它的性时，为了了解它的性质或结果而进行的试质或结果而进行的试用操作，试验是实验用操作，试验是实验的一种。的一种。建筑材料技术标准建筑材料技术标准二、各级标准的相应代号二、各级标准的相应代号 标准级别标准级别标

4、标 准准 代代 号号 及及 名名 称称国家标准国家标准GB国家标准；国家标准；GBJ建筑工程国家标准；建筑工程国家标准；GB/T推荐国家标准推荐国家标准行业标准行业标准（部分）（部分）JGJ建设部行业标准；建设部行业标准；JC国家建材局行业国家建材局行业标准；标准；JT交通部行业标准；交通部行业标准；YB冶金部行业标准；冶金部行业标准；SD水电部行业标准；水电部行业标准；LY林业部行业标准林业部行业标准地方标准地方标准DB地方标准地方标准企业标准企业标准QB企业标准企业标准混凝土的定义混凝土的定义 混凝土混凝土 由胶凝材料、细骨料、粗由胶凝材料、细骨料、粗骨料骨料、水以及必要时掺入的化、水以及

5、必要时掺入的化学外加剂组成，经过胶凝材料学外加剂组成，经过胶凝材料凝结硬化后，形成具有一定强凝结硬化后，形成具有一定强度和耐久性的人造石材。度和耐久性的人造石材。 普通混凝土普通混凝土 由水泥、砂、石子、水以由水泥、砂、石子、水以及必要时掺入的化学外加剂组及必要时掺入的化学外加剂组成，经过水泥凝结硬化后形成成，经过水泥凝结硬化后形成的、干体积密度为的、干体积密度为20002800kg/m3，具有一定强度和，具有一定强度和耐久性的人造石材。又称为水耐久性的人造石材。又称为水泥混凝土，简称为泥混凝土，简称为“混凝土混凝土”。 混凝土的分类混凝土的分类 按体积密度分按体积密度分重混凝土重混凝土 02

6、800kg/m3。 普通混凝土普通混凝土 0 20002800kg/m3。 轻混凝土轻混凝土 02000kg/m3。 按胶凝材料分按胶凝材料分水泥混凝土、硅酸盐混凝土、水泥混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍混凝混凝土、聚合物浸渍混凝土等。土等。 按用途分按用途分结构混凝土、防水混凝土、结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土、防辐射混大体积混凝土、防辐射混凝土等凝土等 。按生产和施工工艺分按生产和施工工艺分预拌混凝土（商品混凝土）、预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、泵送混凝土、喷射混凝

7、土、碾压混凝土、离心混凝土碾压混凝土、离心混凝土等等按强度分按强度分普通混凝土普通混凝土 C60。高强混凝土高强混凝土 C60。超高强混凝土超高强混凝土 100MPa。 按配筋情况分按配筋情况分素混凝土、钢筋混凝土、预应力素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土等。混凝土、钢纤维混凝土等。混凝土的特点混凝土的特点优点优点抗压强度高、耐久、耐火、维修费用低抗压强度高、耐久、耐火、维修费用低 。原材料丰富、成本低。原材料丰富、成本低。混凝土拌合物具有良好的可塑性；混凝土拌合物具有良好的可塑性； 混凝土与钢筋粘结良好，一般不会锈蚀钢筋混凝土与钢筋粘结良好，一般不会锈蚀钢筋 。缺点缺点抗拉强度

8、低（约为抗压强度的抗拉强度低（约为抗压强度的1/101/20）、变形性）、变形性能差。能差。导热系数大导热系数大约为约为1.8W/（mK）。体积密度大（约为体积密度大（约为2400kg/m3左右）。左右）。硬化较缓慢硬化较缓慢。 混凝土拌和物技术性质混凝土拌和物技术性质 混凝土拌合物的概念混凝土拌合物的概念 将凝结硬化以前的，具有流动性或塑性的混将凝结硬化以前的，具有流动性或塑性的混凝土，称为混凝土拌合物，或混凝土拌合料，或凝土，称为混凝土拌合物，或混凝土拌合料，或新拌混凝土，或新鲜混凝土。硬化后混凝土是否新拌混凝土，或新鲜混凝土。硬化后混凝土是否能够均匀密实，与混凝土拌合物是否具有便于进能够

9、均匀密实，与混凝土拌合物是否具有便于进行施工而不产生分层离析的性质有很大关系行施工而不产生分层离析的性质有很大关系。 和易性（工作性）的概念和易性（工作性）的概念 混凝土拌合物便于施工操作，能够达到结构均匀、成型密实的性能。混凝土拌合物便于施工操作，能够达到结构均匀、成型密实的性能。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性：和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性：和易性和易性粘聚性粘聚性保水性保水性流动性流动性易达结构均匀易达结构均匀易成型密实好好好好在本身自重或施工机在本身自重或施工机械振捣作用下，能产械振捣作用下，能产生流动并且均匀密实生流动并且均匀密实地填满模板的性能。地填满模板的性能。各组成

10、材料之间具有一各组成材料之间具有一定的内聚力，在运输和定的内聚力，在运输和浇注过程中不致产生离浇注过程中不致产生离析和分层现象的性质。析和分层现象的性质。具有一定的保持内具有一定的保持内部水分的能力，在部水分的能力，在施工过程中不致发施工过程中不致发生泌水现象的性质。生泌水现象的性质。保证混凝土硬保证混凝土硬化后的质量化后的质量和易性（工作性）的概念和易性（工作性）的概念混凝土拌合物的流动性、粘聚性及保水性三者之间互相关联又互相矛盾，当混凝土拌合物的流动性、粘聚性及保水性三者之间互相关联又互相矛盾，当流动性很大时，则往往粘聚性和保水性差，反之亦然。和易性良好的混凝流动性很大时，则往往粘聚性和保

11、水性差，反之亦然。和易性良好的混凝土是指既具有满足施工要求的流动性，又具有良好的粘聚性和保水性，因土是指既具有满足施工要求的流动性，又具有良好的粘聚性和保水性，因此不能简单地将流动性大的混凝土称为和易性好，或者流动小说成和易性此不能简单地将流动性大的混凝土称为和易性好，或者流动小说成和易性变差变差有关粘聚性和保水性的相关术语：有关粘聚性和保水性的相关术语： 分层分层：混凝土拌合物粗骨料下沉、砂浆或水泥净浆上浮，从而导致混凝土混凝土拌合物粗骨料下沉、砂浆或水泥净浆上浮，从而导致混凝土沿垂直方向不均匀的现象。沿垂直方向不均匀的现象。 离析离析：混凝土拌合物在运动过程中（压力作用下在泵管中流动，自重

12、或机：混凝土拌合物在运动过程中（压力作用下在泵管中流动，自重或机械振捣作用下在模板中流动），粗骨料、细骨料及水泥浆运动速度不相同，械振捣作用下在模板中流动），粗骨料、细骨料及水泥浆运动速度不相同，从而导致它们相互分离的现象。从而导致它们相互分离的现象。 泌水泌水：混凝土拌合物中的拌合水，在毛细管力作用下，沿混凝土中的毛细：混凝土拌合物中的拌合水，在毛细管力作用下，沿混凝土中的毛细管通道，向上泌至拌合物表面，导致拌合物表层部分水灰比大幅度增大或管通道，向上泌至拌合物表面，导致拌合物表层部分水灰比大幅度增大或出现一层清水的现象。出现一层清水的现象。和易性的评定和易性的评定拌和物流动性辅以拌和物流动

13、性辅以直观经验评定粘聚性直观经验评定粘聚性和保水性。和保水性。和易性的评定和易性的评定试验要点：试验要点： 坍落度筒的提离过程应在坍落度筒的提离过程应在5-10s5-10s内完成，从开始装料内完成，从开始装料到提坍落度筒的整个过程应不间断进行并应在到提坍落度筒的整个过程应不间断进行并应在150s150s内内完成。完成。 坍落度以坍落度以mmmm为单位，测量精确至为单位，测量精确至1mm1mm，结果约至，结果约至5mm5mm。 拌合物试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超拌合物试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过过5min5min。 对于不同坍落度的混凝土其允许偏差也不同，坍落度对于不同坍落

14、度的混凝土其允许偏差也不同，坍落度规定值规定值40mm40mm，允许偏差，允许偏差10mm10mm，50-90mm50-90mm，允许偏，允许偏差差20mm 20mm ，100mm100mm时允许偏差时允许偏差30mm 30mm 。混凝土的强度混凝土的强度 混凝土强度的种类混凝土强度的种类混凝土强度混凝土强度抗拉强度抗拉强度抗剪强度抗剪强度抗压强度抗压强度握裹强度握裹强度轴心抗压强度轴心抗压强度立方体抗压强度立方体抗压强度钢筋与混凝土钢筋与混凝土的粘结的粘结强强150mm*150mm*300mm棱柱体试件棱柱体试件混凝土的强度混凝土的强度环箍效应及立方体试件种类与强度换算环箍效应及立方体试件种

15、类与强度换算 环箍效应环箍效应: :由于压力机钢板的刚度远大于混凝土，故在受压过程中，混凝土承压面会受到压力钢板施加的向内环箍约束力，试件大小不同，其单位面积上所受到的内摩擦力f摩也不一样（见下页图4.3）。因此，同一混凝土，试件大小不同，抗压强度的测定值也不一样，小试件偏大，大试件偏小。当采用非标准试件时，须乘以换算系数下表试件种类试件种类试件尺寸，试件尺寸，mmmm粗骨料最大粒粗骨料最大粒径，径，mmmm换算系数换算系数标准试件标准试件15015015015015015040401.001.00非标准试件非标准试件10010010010010010030300.950.9520020020

16、020020020060601.051.05环箍效应环箍效应 混凝土取样混凝土取样预拌预拌(商品商品)混凝土取样混凝土取样 1、用于交货检验的混凝土试样应在交货地点采取。交货检验的混凝土试样的采、用于交货检验的混凝土试样应在交货地点采取。交货检验的混凝土试样的采取应在混凝土运送到交货地点后按规定在取应在混凝土运送到交货地点后按规定在20min内完成，强度试件的制作应在内完成，强度试件的制作应在40min内内完成。完成。 2、一般在同一盘或同一车混凝土中的约、一般在同一盘或同一车混凝土中的约1/4处、处、1/2处和处和3/4处之间分别取样，从第处之间分别取样，从第一次取样到最后一次取样不宜超过一

17、次取样到最后一次取样不宜超过15min。 3、每个试样量应满足棍凝土质量检验项目所需用量的、每个试样量应满足棍凝土质量检验项目所需用量的1.5倍，且不宜少于倍，且不宜少于0.02m3。 4、用于交货检验的混凝土强度试样，每、用于交货检验的混凝土强度试样，每100m3相同配合比的混凝土取样不得少于一相同配合比的混凝土取样不得少于一次；一个工作班拌制的相同配合比的混凝土不足次；一个工作班拌制的相同配合比的混凝土不足100m3时，取样也不得少于一次；当在时，取样也不得少于一次；当在一个分项工程中连续供应相同配合比的混凝土量大于一个分项工程中连续供应相同配合比的混凝土量大于1000m3时，其交货检验的

18、试样，时，其交货检验的试样，每每200m3混凝土取样不得少于一次。混凝土取样不得少于一次。 5、对于预拌混凝土拌合物的质量，每车应目测检查；混凝土坍落度检验的试样，、对于预拌混凝土拌合物的质量，每车应目测检查；混凝土坍落度检验的试样，每每100m3相同配合比的混凝土取样检验不得少于一次，当一个工作班相同配合比的混凝相同配合比的混凝土取样检验不得少于一次，当一个工作班相同配合比的混凝土不足土不足100m3时也不得少于一次时也不得少于一次混凝土试件制作方法混凝土试件制作方法混凝土试件制作方法混凝土试件制作方法1、成型前，应检查试模尺寸；试模内表面应涂一薄层矿物油或其它不与混凝土成型前，应检查试模尺

19、寸；试模内表面应涂一薄层矿物油或其它不与混凝土发生反应的脱模剂，一般用刷子涂刷，不能太多。发生反应的脱模剂，一般用刷子涂刷，不能太多。2、试件的成型方法应根据拌合物的稠度而定。坍落度不大于、试件的成型方法应根据拌合物的稠度而定。坍落度不大于7cm 的混凝土宜的混凝土宜用振动振实，大于用振动振实，大于7cm 的宜用捣棒人工捣实。的宜用捣棒人工捣实。3、取样或拌制好的混凝土拌合物应至少用铁锹再来回拌合三次。、取样或拌制好的混凝土拌合物应至少用铁锹再来回拌合三次。4、采用振动台成型时，应将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各、采用振动台成型时，应将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各

20、试模内壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口。振动时应防止试模在振动台上自由跳动。振动应持试模内壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口。振动时应防止试模在振动台上自由跳动。振动应持续到混凝土表面出浆为止，不得过振。续到混凝土表面出浆为止，不得过振。5、人工插捣时，混凝土拌合物应分两层装入试模，每层的装料厚度大致相等。、人工插捣时，混凝土拌合物应分两层装入试模，每层的装料厚度大致相等。插捣用的钢制捣棒长为插捣用的钢制捣棒长为60cmm，直径为，直径为16mm，端部呈半球形。插捣应按螺旋方向从边缘向中心均，端部呈半球形。插捣应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。插捣底层时，捣棒应达到试模底部；插捣上层时，捣棒

21、应贯穿上层后插入下层深度为匀进行。插捣底层时，捣棒应达到试模底部；插捣上层时，捣棒应贯穿上层后插入下层深度为2030mm；插捣时捣棒应保持垂直，不得倾斜。然后应用抹刀沿试模内壁插拨数次。每层的插捣次数；插捣时捣棒应保持垂直，不得倾斜。然后应用抹刀沿试模内壁插拨数次。每层的插捣次数按按150150mm 试模应试模应27 次。插捣后应用橡皮锤或抹子柄轻轻敲击试模四周，直至插捣留下的空次。插捣后应用橡皮锤或抹子柄轻轻敲击试模四周，直至插捣留下的空洞消失为止。洞消失为止。6、刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。、刮除试模上口多余的混凝土，待混凝土临近初凝时，用抹刀抹平。7、试件混

22、凝土终凝后用刻刀等在试件顶面标注混凝土标号、部位、浇筑日期等身份信息。、试件混凝土终凝后用刻刀等在试件顶面标注混凝土标号、部位、浇筑日期等身份信息。8、试件现场制作后应放在平整的地方，加强现场养护及防冻防损坏等，并及时收回。、试件现场制作后应放在平整的地方，加强现场养护及防冻防损坏等，并及时收回。立方体抗压强度立方体抗压强度1.立方体抗压强度立方体抗压强度以边长为以边长为150mm150mm的标准立方体试件，在温度为的标准立方体试件，在温度为202022，相对湿度为，相对湿度为9595以上的潮湿条件下，经以上的潮湿条件下，经28d28d龄期，采用标准试验方法测得的抗龄期，采用标准试验方法测得的

23、抗压极限强度。用压极限强度。用fcufcu表示。表示。立方体抗压强度代表值定义立方体抗压强度代表值定义 三个混凝土立方体试件为一组，根据三个混凝土立方体试件为一组，根据GB/T50081-2002标准规定标准规定的设备和方法进行检测，以三个试件的平均值作为该组试件抗压强度的设备和方法进行检测，以三个试件的平均值作为该组试件抗压强度的代表值；若三试验之中的最大值或最小值中有一个与中间值的差值的代表值；若三试验之中的最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的超过中间值的1515，则取中间值作为该组试件的代表值；若任意一个，则取中间值作为该组试件的代表值；若任意一个差值超过中间值的差值超过中间

24、值的1515，则该组实验结果无效。，则该组实验结果无效。 混凝土抗压强度试验混凝土抗压强度试验混凝土抗压强度试验要点：混凝土抗压强度试验要点：A A 现场取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽量短的时间内成型，现场取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽量短的时间内成型，一般不宜超过一般不宜超过15min15min。B B 混凝土成型方法根据混凝土拌合物的稠度确定，坍落度不大于混凝土成型方法根据混凝土拌合物的稠度确定，坍落度不大于70mm70mm的混凝土宜用振动振实，坍落度大于的混凝土宜用振动振实，坍落度大于70mm70mm的混凝土，宜用捣棒人工的混凝土，宜用捣棒人工捣实。捣实。C C 采用标养的试

25、件，应在温度为采用标养的试件，应在温度为(20(205)5)的环境中静置一昼夜至两昼的环境中静置一昼夜至两昼夜，然后编号、拆模，拆模后立即放入温度为夜，然后编号、拆模，拆模后立即放入温度为(20(202)2)、相对适、相对适度为度为95%95%以上的标养室中养护。以上的标养室中养护。D D 标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔10-20mm10-20mm，试件表面应，试件表面应保持潮湿并不得被水直接冲淋保持潮湿并不得被水直接冲淋E E 试验机测量精度应为试验机测量精度应为1%1%，压力机的量程应根据预期的混凝土试件，压力机的量程应根据预期的混凝土试件

26、破坏荷载来确定，并满足试件破坏时读书为量程的破坏荷载来确定，并满足试件破坏时读书为量程的20%-80%20%-80%。F F 试验过程中应连续均匀地加荷，混凝土强度等级为试验过程中应连续均匀地加荷，混凝土强度等级为C30C30时，加荷速度时，加荷速度取取0.3-0.5MPa/s0.3-0.5MPa/s；混凝土强度等级为；混凝土强度等级为C30-C60C30-C60时，加荷速度取时，加荷速度取0.5-0.5-0.8MPa/s0.8MPa/s；强度等级大于等于；强度等级大于等于C60C60时，取时，取0.8-1.0MPa/s0.8-1.0MPa/s。混凝土的耐久性混凝土的耐久性混凝土抵抗环境介质作

27、用并混凝土抵抗环境介质作用并长长期保持良好期保持良好的的混凝土的耐久性混凝土的耐久性1.耐久性的主要内容耐久性的主要内容（1）抗渗性）抗渗性 混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。抗渗性直接影响到混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。的性能。抗渗性直接影响到混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。 。 混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。是以混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。是以28d龄期的标准试件，按龄期的标准试件，按规定方法进行试验时所能承受的最大静水压力来确定。可分为规定方法进行试验时所能承受的最大静水压力来确定。可分为P4、P6、P8、P1

28、0和和P12等五个等级，分别表示混凝土能抵抗等五个等级，分别表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和和1.2MPa的静水压力而不发生渗透。的静水压力而不发生渗透。 引起渗透的原因：引起渗透的原因：施工造成不密实、施工造成不密实、水泥浆中多余水分的蒸发留水泥浆中多余水分的蒸发留下的气孔下的气孔 、粗骨料下部聚集的水膜。粗骨料下部聚集的水膜。 提高混凝土抗渗性的措施：提高混凝土抗渗性的措施：提高混凝土的密实度；改善混凝土中提高混凝土的密实度；改善混凝土中的孔隙结构，减少连通孔隙；可通过低的水灰比、好的骨料级配、的孔隙结构，减少连通孔隙；可通过低的水灰比、好的骨料级配、充分的振捣和养护、掺入

29、引气剂等方法来实现。充分的振捣和养护、掺入引气剂等方法来实现。混凝土的耐久性混凝土的耐久性（2 2）抗冻性）抗冻性 混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻融循是指混凝土在水饱和状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，同时也不严重降低强度的性能。在寒冷地区，特别环而不破坏，同时也不严重降低强度的性能。在寒冷地区，特别是在接触水又受冻的环境下的混凝土，应具有较高抗冻性。是在接触水又受冻的环境下的混凝土，应具有较高抗冻性。 。 用抗冻等级表示。抗冻等级是以规定龄期的混凝土标准试件，在用抗冻等级表示。抗冻等级是以规定龄期的混凝土标准试件，在饱和水状态下，相对动弹性模量损失不超过

30、饱和水状态下，相对动弹性模量损失不超过40，且质量损失不，且质量损失不超过超过5时，所能承受的最大冻融循环次数来表示，有时，所能承受的最大冻融循环次数来表示，有F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350和和F400大于大于F400等九个等九个等级。等级。 混凝土冻融破坏的原因：混凝土冻融破坏的原因：混凝土内部孔隙的水在负温下结冰后体混凝土内部孔隙的水在负温下结冰后体积膨胀造成的静水压力，因冻水蒸汽压的差别推动未冻水向冻结积膨胀造成的静水压力，因冻水蒸汽压的差别推动未冻水向冻结区的迁移造成的渗透压力，当这两种压力所产生的内应力超过混区的迁移造成的渗透压力，当这两种压力所产

31、生的内应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生裂纹，多次冻融循环使裂缝凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生裂纹，多次冻融循环使裂缝不断扩展直至破坏。不断扩展直至破坏。 混凝土的耐久性混凝土的耐久性（3）抗侵蚀性）抗侵蚀性 混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥石的抗侵蚀性。混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥石的抗侵蚀性。 合理选择水泥品种、提高混凝土制品的密实度均可以提高抗侵蚀合理选择水泥品种、提高混凝土制品的密实度均可以提高抗侵蚀性。性。 （4）抗碳化性）抗碳化性 混凝土的碳化主要指水泥石的碳化，化学反应混凝土的碳化主要指水泥石的碳化，化学反应式式： Ca(OH)Ca(OH)2 2+CO+CO2 2+nH

32、+nH2 2O=CaCOO=CaCO3 3+(n+1)H+(n+1)H2 2O O 混凝土碳化对混凝土性能的影响：混凝土碳化对混凝土性能的影响：碱度降低碱度降低，水泥的碱性可使混水泥的碱性可使混凝土中的钢筋表面生成一层钝化膜，从而保护钢筋免于锈蚀。碳凝土中的钢筋表面生成一层钝化膜，从而保护钢筋免于锈蚀。碳化使混凝土的碱度降低，钢筋表面钝化膜破坏，导致钢筋锈蚀。化使混凝土的碱度降低，钢筋表面钝化膜破坏，导致钢筋锈蚀。钢筋锈蚀还会导致膨胀，使混凝土保护层开裂或剥落，进而又加钢筋锈蚀还会导致膨胀，使混凝土保护层开裂或剥落，进而又加速混凝土进一步碳化和钢筋的继续锈蚀，使结构承载力下降。速混凝土进一步碳

33、化和钢筋的继续锈蚀，使结构承载力下降。 混混凝土的碳化收缩凝土的碳化收缩，碳化将显著增加混凝土的收缩，使表面产生拉，碳化将显著增加混凝土的收缩，使表面产生拉应力，如果拉应力超过混凝土的抗拉强度，则会产生微细裂缝应力，如果拉应力超过混凝土的抗拉强度，则会产生微细裂缝。混凝土的耐久性混凝土的耐久性（5）碱集料反应）碱集料反应 碱集料反应指混凝土内水泥中的碱性氧化物（碱集料反应指混凝土内水泥中的碱性氧化物（此处专指此处专指K K2 2O O和和NaNa2 2O O）含量较高时，它含量较高时，它会与集料中所含的活性会与集料中所含的活性SiOSiO2 2发生化学反应并在集发生化学反应并在集料表面生成一层

34、复杂的碱料表面生成一层复杂的碱硅酸凝胶，这种凝胶吸水后会产生很硅酸凝胶，这种凝胶吸水后会产生很大的体积膨胀大的体积膨胀,从而导致混凝土开裂，此现象称为从而导致混凝土开裂，此现象称为AAR。 反应类型：碱反应类型：碱-硅酸反应，碱硅酸反应，碱-硅酸盐反应和碱硅酸盐反应和碱-碳酸盐反应。碳酸盐反应。 发生的必要条件：发生的必要条件： 碱碱含量高，以等当量含量高，以等当量NaNa2 2O O计，即（计，即（NaNa2 2O O0.658K0.658K2 2O O）。）。 混凝土中含有混凝土中含有碱活性物质碱活性物质，并具有一定含量。，并具有一定含量。 有有水水存在。在无水情况下，混凝土不可能发生碱骨

35、料反应。存在。在无水情况下，混凝土不可能发生碱骨料反应。 三者缺一不可三者缺一不可配合比及其表示方法配合比及其表示方法 混凝土的配合比混凝土的配合比是指混凝土各组成材料用量之比。是指混凝土各组成材料用量之比。主要有主要有“质量比质量比”和和“体积比体积比”两种表示方法。工程中两种表示方法。工程中常用常用“质量比质量比”表示。表示。 质量配合比的表示方法质量配合比的表示方法（1）以）以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示。例如混凝土中各组成材料的实际用量表示。例如水泥水泥mc295kg，砂，砂ms648kg，石子，石子mg1330kg，水，水mw165kg。（2）以各组成材料用量之比表示。例如

36、上例也可表示为：）以各组成材料用量之比表示。例如上例也可表示为：mc:ms:mg1:2.20:4.51, mw/mc0.56, 水泥水泥mc295kg 或或 mc:ms:mg:mw1:2.20:4.51 :0.56。配合比设计的要求配合比设计的要求 满足混凝土施工所要求的和易性；满足混凝土施工所要求的和易性； 满足结构设计的强度等级要求，并有满足结构设计的强度等级要求，并有95% 的保证率；的保证率； 满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求； 符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。成本。配合比设计的基本资料配合比设计的

37、基本资料 混凝土强度等级；混凝土强度等级； 工程特征（工程所处环境、结构断面尺寸、工程特征（工程所处环境、结构断面尺寸、钢筋最小净距等）；钢筋最小净距等）； 水泥品种和强度等级；水泥品种和强度等级； 砂、石种类、规格、表观密度及石子最大砂、石种类、规格、表观密度及石子最大粒径；粒径； 施工方法等。施工方法等。配合比设计基本参数配合比设计基本参数 水灰比（水灰比（ mw/mc ）、单位用水量（）、单位用水量（mw）和砂率）和砂率（s）是混凝土配合比设计的三个基本参）是混凝土配合比设计的三个基本参水泥水泥水水砂砂石子石子水泥浆水泥浆骨料骨料单位用水量单位用水量mw砂率砂率w水灰比水灰比 mw/mc

38、与强度、耐久与强度、耐久性有关性有关与粘聚性、保水与粘聚性、保水性有关性有关混凝土混凝土配合比设计的步骤与方法配合比设计的步骤与方法（一）初步配合比：按照基本资料进行初步（一）初步配合比：按照基本资料进行初步计算得到。计算得到。（二）基准配合比：经过试验室试拌调整，（二）基准配合比：经过试验室试拌调整，提出满足施工和易性的基准配合比。提出满足施工和易性的基准配合比。（三）试验室配合比：根据基准配合比进行（三）试验室配合比：根据基准配合比进行表观密度和强度校核，满足设计强度和施工表观密度和强度校核，满足设计强度和施工要求。要求。（四）计算施工配合比：根据现场砂、石实（四）计算施工配合比：根据现场

39、砂、石实际含水率，换算成施工配合比。际含水率，换算成施工配合比。确定混凝土初步配合比确定混凝土初步配合比645. 10kcucuff，式中式中: fcu,0混凝土配制强度，混凝土配制强度，MPa； fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值，级值，MPa； 混凝土强度标准差，混凝土强度标准差，MPa。混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定，并应符合混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定，并应符合以下规定：以下规定：计算时，强度试件组数不应少于计算时，强度试件组数不应少于25组；组；当混凝土强度等级为当混凝土强度等级为C20和和

40、C25级，其强度标准差计算值级，其强度标准差计算值2.5MPa时，取时，取2.5MPa；当混凝土强度等级等于或大于；当混凝土强度等级等于或大于C30级，其强度标准差计算值级，其强度标准差计算值3.0MPa时，取时，取3.0MPa；当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按现行国家标准当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按现行国家标准混凝土结构工程施工及验收规范混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204）的规定取）的规定取用。用。 fcu，01.计算施工配制强度计算施工配制强度 确定混凝土初步配合比确定混凝土初步配合比2.确定水灰比确定水灰比mw/mc（1）按混凝土强度要求计算水灰比）按混

41、凝土强度要求计算水灰比式中：式中： a、b回归系数；应根据工程所用的水泥、集料，回归系数；应根据工程所用的水泥、集料，通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定；当不通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定；当不具备上述试验统计资料时，可取碎石混凝土具备上述试验统计资料时，可取碎石混凝土 a0.46，b0.07；卵石混凝土；卵石混凝土a0.48，b0.33。 fce水泥水泥28d抗压强度实测值，抗压强度实测值，MPa。强度等级强度等级C20C20C35C35标准差标准差，MPa4.05.06.0混凝土强度标准差混凝土强度标准差 ceba0cuceacwfffmm，确定混凝土初步配合比确定

42、混凝土初步配合比（2）复核耐久性）复核耐久性 为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计算的水灰比值不为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计算的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。 3.确定单位用水量确定单位用水量mw（1）水灰比在）水灰比在0.400.80范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的坍落度，按下表选取工要求的坍落度，按下表选取。拌合物稠度拌合物稠度卵石最大粒径，卵石最大粒径，m

43、m碎石最大粒径，碎石最大粒径，mm项目项目指标指标102031.540162031.540坍落度，坍落度，mm1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195塑性混凝土的单位用水量，塑性混凝土的单位用水量，kg 确定混凝土初步配合比确定混凝土初步配合比（2）水灰比小于）水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土单位用水量应的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土单位用水量应通过试验确定。通过试验确定。（3）掺外加

44、剂时混凝土的单位用水量可按下式计算：）掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式计算： mwamw0（1）式中：式中： mwa掺外加剂时混凝土的单位用水量，掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg； mw0未掺外加剂时混凝土的单位用水量，未掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg； 外加剂的减水率，应经试验确定。外加剂的减水率，应经试验确定。拌合物稠度拌合物稠度卵石最大粒径，卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，碎石最大粒径，mm项目项目指标指标102040162040维勃稠度，维勃稠度，s1620175160145180170155111518016515018517516051018517015519018016

45、5 干硬性混凝土的单位用水量，干硬性混凝土的单位用水量，kg 确定混凝土初步配合比确定混凝土初步配合比4.计算水泥用量计算水泥用量mc （1）计算）计算 （ 2）复核耐久性）复核耐久性将计算出的水泥用量与规定的最小水泥用量比较：如计算水泥用量不将计算出的水泥用量与规定的最小水泥用量比较：如计算水泥用量不低于规定的最小水泥用量，则耐久性合格；否则耐久性不合格，此时低于规定的最小水泥用量，则耐久性合格；否则耐久性不合格，此时应取规定的最小水泥用量。应取规定的最小水泥用量。5.确定砂率确定砂率s （1）坍落度为）坍落度为1060mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、

46、粒径及水灰比按下表选取。及水灰比按下表选取。（2）坍落度大于）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定；也可在下表的混凝土砂率，可经试验确定；也可在下表基础上，坍落度每增大基础上，坍落度每增大20mm，砂率增大，砂率增大1确定。确定。（3）坍落度小于）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。的混凝土，其砂率应经试验确定。cww0c0/ mmmm 确定混凝土初步配合比确定混凝土初步配合比 表6.计算砂、石子用量计算砂、石子用量ms0、mg0 （1）体积法）体积法 又称绝对体积法。又称绝对体积法。 1m3混凝土中的组成材料混凝土中的组成材料-水泥、砂、石子、水水泥、砂、石子、水经过拌合

47、均匀、成型密实后，混凝土的体积为经过拌合均匀、成型密实后，混凝土的体积为1m3，即：，即： Vc + Vs + Vg + Vw + Va 1混凝土混凝土砂率，砂率， 水灰比水灰比mw/mc卵石最大粒径，卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，碎石最大粒径，mm1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641确定混凝土初步配合比确定混凝土初步配合比 解方程组，可得解方程组，可得ms0、mg0 。 式中：式中

48、：c、s、g、w-分别为水泥的密度、砂的表观密度、石子的表观密度、分别为水泥的密度、砂的表观密度、石子的表观密度、水的密度，水的密度，kg/m3。水泥的密度可取。水泥的密度可取29003100kg/m3； -混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取1。（2）质量法）质量法 质量法又称为假定体积密度法。假定质量法又称为假定体积密度法。假定1m3混凝土拌合物的质量为混凝土拌合物的质量为mcp 。101. 0ww0gg0ss0cc0mmmm100g0s0s0s mmmcpw0g0s0c0mmmmm100g0s0s0s mmm解方程组可得解方

49、程组可得ms0、mg0。 式中：式中： mc0、ms0、mg0、mw0-分别为分别为1m3混凝土中水泥、砂、石子、水的用量，混凝土中水泥、砂、石子、水的用量，kg； mcp-1m3混凝土拌合物的假定质量，混凝土拌合物的假定质量，kg。可取。可取23502450kg/m3。 s-混凝土砂率。混凝土砂率。试配调整，确定基准配合比试配调整，确定基准配合比7.计算基准配合比计算基准配合比（1）以）以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示。混凝土中各组成材料的实际用量表示。（2）以组成材料用量之比表示：）以组成材料用量之比表示：mc0：ms0：mg01：x：y， mw/mc ？, mc0 ？ 。1.试配

50、试配 按基准配合比称取一定质量的组成材料，拌制按基准配合比称取一定质量的组成材料，拌制15L（骨料最大粒径（骨料最大粒径31.5及以下）或及以下）或25L（骨料最大粒径（骨料最大粒径40mm）混凝土，分别测定其）混凝土，分别测定其和易性、强度和易性、强度。 2.调整调整(1) 调整和易性，确定基准配合比调整和易性，确定基准配合比 测拌合物坍落度，并检查其粘聚性和保水性能：测拌合物坍落度，并检查其粘聚性和保水性能： 如实测坍落度小于设计要求，可保持水灰比不变，增加适量水泥浆；如实测坍落度小于设计要求，可保持水灰比不变，增加适量水泥浆； 如实测坍落度大于设计要求，可保持砂率不变，增加适量砂、石用量

51、；如实测坍落度大于设计要求，可保持砂率不变，增加适量砂、石用量； 如出现粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率；每次调整后再试拌，如出现粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率；每次调整后再试拌，直到符合要求为止。直到符合要求为止。 记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际体积密度记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际体积密度（c,t）。）。 （ 2）经试配确定配合比后，按下列步骤进行校正：经试配确定配合比后，按下列步骤进行校正： 按上述方法确定的各组成材料用量按下式计算混凝土的体按上述方法确定的各组成材料用量按下式计算混凝土的体积密度计算值积密度计算值c,c： c,cmc+ ms

52、+mg+mw应按下式计算混凝土配合比校正系数应按下式计算混凝土配合比校正系数：式中：式中： c,t混凝土体积密度实测值，混凝土体积密度实测值，kg/m3； c,c混凝土体积密度计算值，混凝土体积密度计算值，kg/m3。当体积密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的当体积密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2时，按（时，按（1）条确定的配合比即为设计配合比；当二者）条确定的配合比即为设计配合比；当二者之差超过之差超过2时，应将配合比中各组成材料用量均乘以校时，应将配合比中各组成材料用量均乘以校正系数正系数，得到设计配合比。，得到设计配合比。试配调整，确定基准配合比和试验室配合比试配调

53、整，确定基准配合比和试验室配合比cctc，试配调整，确定试验室配合比试配调整，确定试验室配合比1 1、制作强度试件、制作强度试件 根据和易性满足要求的基准配合比和水灰比，配制一组混凝土试根据和易性满足要求的基准配合比和水灰比，配制一组混凝土试件，同时保持用水量不变，水灰比分别增减件，同时保持用水量不变，水灰比分别增减0.050.05制作两组混凝土试件。制作两组混凝土试件。三组试件经标准养护三组试件经标准养护28d28d，测定抗压强度，以三组试件的强度和相应，测定抗压强度，以三组试件的强度和相应的灰水比作图，确定与配制强度相对应的水灰比此水灰比对应的配合的灰水比作图，确定与配制强度相对应的水灰比

54、此水灰比对应的配合比成为混凝土试验室配合比。比成为混凝土试验室配合比。 当对混凝土的抗渗、抗冻等性能有要求时，则制当对混凝土的抗渗、抗冻等性能有要求时，则制 作相应试件进行检验作相应试件进行检验。 试配调整，确定试验室配合比试配调整，确定试验室配合比 2. 试验室配合比的确定试验室配合比的确定根据试验得出的混凝土强度与根据试验得出的混凝土强度与其相应的灰水比（其相应的灰水比（mc/mw）关系，用作图法或计算法求关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度（出与混凝土配制强度（fcu,0）相对应的灰水比，确定相对应的灰水比，确定1m3混混凝土中的组成材料用量：凝土中的组成材料用量：水泥用量（水泥用

55、量（mc）应以用）应以用水量乘以选定出来的灰水量乘以选定出来的灰水比计算确定；水比计算确定；粗集料和细集料用量粗集料和细集料用量（ms、mg）应在基准配）应在基准配合比的用量基础上，按合比的用量基础上，按选定的灰水比进行调整选定的灰水比进行调整后确定。后确定。计算施工配合比计算施工配合比假定现场砂、石子的含水率分别为假定现场砂、石子的含水率分别为a和和b%，则施工配合比中，则施工配合比中1m3混混凝土的各组成材料用量分别为：凝土的各组成材料用量分别为： mc ms（1+a） mg（1+b） mwmsamgb 施工配合比可表示为：施工配合比可表示为：csgw 1/?ccmmmxymmm： ： ：

56、 ，cmsmgmwm注意事项注意事项当混凝土的原材料品质、施工工艺发生较大变化时，应重新进行配合比选定试验。当施工工艺当混凝土的原材料品质、施工工艺发生较大变化时，应重新进行配合比选定试验。当施工工艺及环境条件未发生明显变化，原材料的品质在合格的基础上发生波动时，可对混凝土外加剂用量及环境条件未发生明显变化，原材料的品质在合格的基础上发生波动时，可对混凝土外加剂用量、粗骨料分级比例、砂率适当调整，调整后混凝土的拌合物性能应与理论配合比一致。、粗骨料分级比例、砂率适当调整，调整后混凝土的拌合物性能应与理论配合比一致。混凝土练习题1混凝土配合比设计的各项参数中，对混凝土强度影响最大的参数是( C

57、)。 A水泥用量 B用水量 C水胶比 D砂率2混凝土配合比设计中的各项参数，对混凝土坍落度影响最大的参数是（ B ）。A水泥用量 B用水量 C水灰比 D砂率3、下列选项中，那些属于钢筋混凝土拌和用水的类型？（A B）A、检验合格的地表水 B、符合国标的生活饮用水C、海水 D、没有处理过的工业废水4、碱-骨料反应的主要类型有（A C D）A、碱-硅酸反应 B、碱-硫酸盐反应C、碱-硅酸盐反应 D、碱-碳酸盐反应碱检测流程水水 泥泥 水泥的特点水泥的特点水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的水泥是一种粉末状材料，加水后拌合均匀形成的浆体，不仅能够在干燥环境中凝结硬化，而且浆体，不仅能够在干燥环

58、境中凝结硬化，而且能更好地在水中硬化，保持或发展其强度，形能更好地在水中硬化，保持或发展其强度，形成具有堆聚结构的人造石材。成具有堆聚结构的人造石材。 水泥适用范围水泥适用范围不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适不仅适合用于干燥环境中的工程部位，而且也适合用于潮湿环境及水中的工程部位。合用于潮湿环境及水中的工程部位。水泥的分类 按性质用途水水 泥泥通用水泥通用水泥专用水泥专用水泥特种水泥特种水泥硅酸盐水泥（硅酸盐水泥（P.I,P.II)普通普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥(P.O)矿渣矿渣硅酸盐水泥硅酸盐水泥(P.S)粉煤灰粉煤灰硅酸盐水泥硅酸盐水泥(P.F)火山灰质火山灰质硅酸盐水泥硅酸盐水泥

59、(P.P)复合硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥 (P.C)如砌筑水泥、油井水泥、如砌筑水泥、油井水泥、道路水泥、大坝水泥等道路水泥、大坝水泥等如白色硅酸盐水泥、快凝如白色硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥等快硬硅酸盐水泥等水泥品质及适用范围硅酸盐水泥硅酸盐水泥普通水泥普通水泥矿渣水泥矿渣水泥火山灰水火山灰水泥泥粉煤灰水粉煤灰水泥泥复合硅酸复合硅酸盐水泥盐水泥早期强度高水化热较大，抗冻性较好，耐腐蚀性差，干缩较小 ,一般土建工程中钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土结构，受反复冰冻作用的结构，配置高强混凝土。与硅酸盐水泥基本相同。早期强度较低，后期强度增长较快，水化热较低，耐热性好，耐蚀性较强，抗冻性差，干缩性较大

60、。泌水多。适用高温车间和有耐热耐火要求的混凝土结构，大体积混凝土结构，蒸汽养护的构件，有抗硫酸盐侵蚀要求的工程。早期强度较低，后期强度增长较快，水化热较低，耐蚀性较强，抗渗性好，抗冻性差，干缩性大。适用 地下、水中大体积混凝土结构和抗渗要求的混凝土结构，蒸汽养护的构件；有抗硫酸盐侵蚀要求的工程。早期强度较低，后期强度增长较快，水化热较低，耐蚀性较强，干缩较小。抗裂性较高，抗冻性差。适用地上、地下及水中大体积混凝土结构，蒸汽养护的构件，抗裂性较高的构件，有抗硫酸盐侵蚀要求的工程早期强度较低，后期强度增长较快，水化热较小，抗冻性较差，抗碳化能力较差，耐硫酸腐蚀及耐软水侵蚀性较好，其他性能与混合材料