混凝土课件(史上最全面)

1、l混凝土是由胶凝材料、粗细骨料混凝土是由胶凝材料、粗细骨料(又称集料又称集料)加水拌和后，加水拌和后，经一定时间硬化而成的人造复合固体材料，是经一定时间硬化而成的人造复合固体材料，是世界上世界上用量最大的人工建筑材料。用量最大的人工建筑材料。l其中水泥混凝土是最常用的一种混凝土，简称混凝土，其中水泥混凝土是最常用的一种混凝土，简称混凝土，它由它由水泥、粗骨料、细骨料、水按适当比例拌和浇筑水泥、粗骨料、细骨料、水按适当比例拌和浇筑硬化成型硬化成型。在硬化前则称之为混凝土拌合物。在硬化前则称之为混凝土拌合物。l砂浆是由砂浆是由胶凝材料、细骨料加水拌和后，经一定时间胶凝材料、细骨料加水拌和后，经一定

2、时间硬化而成的人造复合固体材料，又称无粗骨料混凝土。硬化而成的人造复合固体材料，又称无粗骨料混凝土。 混凝土按照表观密度大小分为三类：混凝土按照表观密度大小分为三类： (1)重混凝土重混凝土( 02500Kg/M3) (2)普通混凝土普通混凝土( 0=19002500Kg/M3) (3)轻混凝土轻混凝土( 010%10%）。）。混凝土第五组分混凝土第五组分 矿物外加剂矿物外加剂(掺合料、外掺料掺合料、外掺料)：是指在混凝是指在混凝土拌合物中掺入量超过水泥质量的土拌合物中掺入量超过水泥质量的5，在，在配合比设计时，需要考虑体积或质量变化的配合比设计时，需要考虑体积或质量变化的外加材料。如粉煤灰、

3、矿渣、硅灰、沸石粉外加材料。如粉煤灰、矿渣、硅灰、沸石粉等。等。 混凝土第六组分混凝土第六组分l1. 减水剂减水剂 1)减水剂的作用机理减水剂的作用机理 吸附一分散作用吸附一分散作用 润滑塑化作用：润滑塑化作用：溶剂化水膜溶剂化水膜l根据使用条件不同，掺减水剂可以根据使用条件不同，掺减水剂可以产生以下几个方面的效果：产生以下几个方面的效果：la在原配合比不变的条件下，可增在原配合比不变的条件下，可增大混凝土拌合物的流动性，且不致大混凝土拌合物的流动性，且不致降低混凝土的强度。降低混凝土的强度。lb在保持流动性及水灰比不变的条在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以减少用水量及水泥用量，件下，可以

4、减少用水量及水泥用量，节约水泥。节约水泥。lc在保持流动性及水泥用量不变的在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可以减少用水量，从而降条件下，可以减少用水量，从而降低水灰比，使混凝土的强度及耐久低水灰比，使混凝土的强度及耐久性得到提高。性得到提高。l2)减水剂常用品种减水剂常用品种l(1)普通减水剂（减水率普通减水剂（减水率510%） 木质素系减水剂木质素系减水剂 多元醇系多元醇系l(2)高效减水剂高效减水剂(减水率减水率10%25%） 萘系减水剂萘系减水剂 水溶性树脂减水剂水溶性树脂减水剂l(3)高性能减水剂（减水率高性能减水剂（减水率25%） 氨基磺酸盐、多羧酸系接枝类共聚物氨基磺酸盐、多羧

5、酸系接枝类共聚物l(4)复合减水剂复合减水剂l3)减水剂的使用技术减水剂的使用技术饱和点问题饱和点问题掺量：掺量：0.3%1%不等不等掺法：同掺、后掺掺法：同掺、后掺与水泥的相容性与水泥的相容性l2. 早强剂早强剂l多用于加速砼硬化，缩短施工周期，加多用于加速砼硬化，缩短施工周期，加快施工速度提高模板周转率以及抢修工快施工速度提高模板周转率以及抢修工程程 l早强剂与其他外加剂的复配：早强剂与其他外加剂的复配：l（1）复合早强剂）复合早强剂早强效果更好早强效果更好l（2）早强减水剂）早强减水剂发挥早强、减水发挥早强、减水 的共同特点的共同特点 l3. 引气剂引气剂l使砼在搅拌过程中引入在量的均匀

6、分布使砼在搅拌过程中引入在量的均匀分布的封闭的微小气泡，（的封闭的微小气泡，（201000um）。）。l（1）改善砼和易性）改善砼和易性滚珠作用；滚珠作用；l（2）提高防渗、抗冻性（一定引气量范）提高防渗、抗冻性（一定引气量范 围内）；围内）；l（3）强度一般降低，但可以由减水作用）强度一般降低，但可以由减水作用 得到一定的补偿。得到一定的补偿。 l松香类：松香热聚物，松香皂松香类：松香热聚物，松香皂0.0050.02%；引气量引气量35%；l 木质素类：不是以引气为主要目的，故掺量木质素类：不是以引气为主要目的，故掺量稍大，且引气量也不大；稍大，且引气量也不大；l烷 基 苯 磺 酸 盐 类

7、： 十 二 烷 基 苯 磺 钠 等烷 基 苯 磺 酸 盐 类 ： 十 二 烷 基 苯 磺 钠 等（0.0050.02%）l皂素类：皂素类：0.0010.01% 常用引气剂品种常用引气剂品种l（1）掺量）掺量l（2）原材料影响）原材料影响l（3）引气剂最好配制成液体再加入（由）引气剂最好配制成液体再加入（由于掺量小的不易均匀分散）于掺量小的不易均匀分散）l（4）振动时间）振动时间 与之相对应又有稳泡剂与之相对应又有稳泡剂和消泡剂之分。（与减水剂复配，可减和消泡剂之分。（与减水剂复配，可减少强度降低值。）少强度降低值。）l4. 缓凝剂缓凝剂延长混凝土及砂浆的凝结延长混凝土及砂浆的凝结时间时间 常用

8、缓凝剂类别及掺量范围常用缓凝剂类别及掺量范围l无机类：无机类：l（1）硼酸盐、磷酸盐、锌盐等（）硼酸盐、磷酸盐、锌盐等（0.10.2%）l有机类：有机类：l（2）羟其羧酸及盐类；酒石酸，柠檬酸、葡糖）羟其羧酸及盐类；酒石酸，柠檬酸、葡糖酸等（酸等（0.030.1%）l（3）含糖碳水化合物类，糖蜜、葡糖、蔗糖等）含糖碳水化合物类，糖蜜、葡糖、蔗糖等（0.10.3%）l（4）木质素磺酸类：）木质素磺酸类：MCa，MNa等等（0.20.8%）l（ 5 ） 多 元 醇 类 ： 如 纤 维 素 ， 多 元 醇 等） 多 元 醇 类 ： 如 纤 维 素 ， 多 元 醇 等（0.010.3% 主要机理：主要

9、机理：l缓凝剂吸附于水泥颗粒表面，阻碍与水缓凝剂吸附于水泥颗粒表面，阻碍与水的水化而获得缓凝性。的水化而获得缓凝性。 l矿山井巷、隧道、涵洞、地下工程中矿山井巷、隧道、涵洞、地下工程中的喷射砼或喷射砂浆。（快速消耗水泥中的喷射砼或喷射砂浆。（快速消耗水泥中的的CaSO42H2O）l速凝剂加入后，砼在速凝剂加入后，砼在5min内初凝，内初凝，10min内终凝，内终凝，1h可产生强度，但后期强度，弹可产生强度，但后期强度，弹性模量、粘结力等下降，干缩增加。性模量、粘结力等下降，干缩增加。 l（1）喷砼速凝剂，包括红星喷砼速凝剂，包括红星型等，主要成型等，主要成分为铝酸钠、碳酸钠或碳酸钾与生石灰按比

10、例分为铝酸钠、碳酸钠或碳酸钾与生石灰按比例混合而成，强度损失率较大，掺量：混合而成，强度损失率较大，掺量：2.54%（2）复合硫铝酸盐型，成分中包括石膏或矾复合硫铝酸盐型，成分中包括石膏或矾水泥等，强度损失率较小，掺量水泥等，强度损失率较小，掺量35%（如（如711型）型）l（3）硅酸钠型硅酸钠型水玻璃，这一类与其它两水玻璃，这一类与其它两类相比，不但凝结所化快，且早强也高，以抵类相比，不但凝结所化快，且早强也高，以抵抗渗水冲刷等作用。抗渗水冲刷等作用。l 泵送剂泵送剂由高效减水剂、缓凝剂、引由高效减水剂、缓凝剂、引气剂和增稠剂等复合制成。气剂和增稠剂等复合制成。 l抗冻剂抗冻剂由防冻组分（降

11、低水的冰由防冻组分（降低水的冰点）、减水组分、引气组分和早强组分点）、减水组分、引气组分和早强组分复合而成。复合而成。l膨胀剂膨胀剂使混凝土产生膨胀的外加剂。使混凝土产生膨胀的外加剂。l防水剂防水剂其它外加剂其它外加剂l总之，无论何种外机剂，均应以其中离子对砼总之，无论何种外机剂，均应以其中离子对砼性能，特别是强度和耐久性不产生影响。再者性能，特别是强度和耐久性不产生影响。再者要注意要注意外加剂使用要点：外加剂使用要点：掺量；掺量；掺加方法；掺加方法；与水泥的适应性；与水泥的适应性；相互间适应性；相互间适应性；有害有害离子；离子； 品种选择；品种选择； 二、二、 混凝土外掺料混凝土外掺料1掺合

12、料分类：掺合料分类：（1）活性掺合料）活性掺合料活性混合材活性混合材（2）非活性掺合料）非活性掺合料2加入目的：加入目的：（1）节约水泥（经济性、环保）节约水泥（经济性、环保）（2）改善砼性能；）改善砼性能；施工性能，施工性能，强度，强度，耐久性耐久性 (1)粉煤灰粉煤灰1)粉煤灰成品的质量要求与等级粉煤灰成品的质量要求与等级 粉煤灰质量指标与等级粉煤灰质量指标与等级2)粉煤灰掺合料的工程应用粉煤灰掺合料的工程应用泵送混凝土、大体积混凝土、低强泵送混凝土、大体积混凝土、低强度混凝土度混凝土 (2)粒化高炉矿渣粉粒化高炉矿渣粉 矿渣粉技术要求矿渣粉技术要求 工程应用：大体积混凝土、高工程应用：大

13、体积混凝土、高强混凝土强混凝土(3)硅灰硅灰1)硅灰的化学成分及主要性能硅灰的化学成分及主要性能化学成分化学成分(二氧化硅含量二氧化硅含量为为85-98)l主要性能主要性能a.密度密度2.2gcm3，堆积密度为，堆积密度为250300kgm3 b.细度：细度：粒径粒径0.10.5m。其比。其比表面积为表面积为2530m2530m2 2/g/g，是水泥比表，是水泥比表面积面积(0.3m(0.3m2 2g)g)的的50-10050-100倍。倍。 c.火山灰活性：最高火山灰活性：最高2)应用技术应用技术 掺用方式及适宜掺量：试配掺用方式及适宜掺量：试配 对混凝土性能的影响对混凝土性能的影响 a.能

14、防止混凝土拌合物的离析，提能防止混凝土拌合物的离析，提高其可泵性高其可泵性 b.提高混凝土的抗压强度提高混凝土的抗压强度 c.提高混凝土的密实性、抗渗性、提高混凝土的密实性、抗渗性、抗冻性及耐久性抗冻性及耐久性 d.抑制碱抑制碱骨料反应骨料反应 混凝土强度的波动规律混凝土强度的波动规律正态分布正态分布 混凝土强度的正态分布曲线混凝土强度的正态分布曲线l第八节第八节 普通混凝土的质量控制普通混凝土的质量控制 混凝土强度平均值、标准差、变异系数混凝土强度平均值、标准差、变异系数 (1)混凝土强度平均值混凝土强度平均值 (2)标准差标准差(又称均方差又称均方差) (3)变异系数变异系数Cvl混凝土强

15、度保证率混凝土强度保证率 强度保证率强度保证率 不同不同t值的保证率值的保证率P混凝土的配制强度混凝土的配制强度vkcucukcucutCfftff1,0 ,0 ,或l强度检验评定强度检验评定 (1)统计法统计法 生产长期稳定时强度的检验评定生产长期稳定时强度的检验评定 用合格判定系数进行强度的评定用合格判定系数进行强度的评定 (2)非统计法非统计法混凝土配合比的表示方法混凝土配合比的表示方法 以每以每lm3混凝土中各项材料的质量比表示。例如混凝土中各项材料的质量比表示。例如lm3混凝土：水泥混凝土：水泥300kg，水，水180kg，砂，砂720kg，石子石子1200kg，每，每lm3混凝土总

16、质量为混凝土总质量为2400kg。 以各项材料间的质量比来表示以各项材料间的质量比来表示(以水泥质量为以水泥质量为1)。例如，将上例换算成质量比为：水泥例如，将上例换算成质量比为：水泥砂砂石石=12.44.0，水灰比，水灰比0.60。l一、普通砼一、普通砼l二、高强混凝土：二、高强混凝土：C60-C100C60-C100l三、超高强混凝土：三、超高强混凝土：C100C100l混凝土高强话途径混凝土高强话途径l1 1加入减水剂可降低加入减水剂可降低W/CW/C，增加砼密实度，从，增加砼密实度，从而增强；而增强；l2 2加入掺合料可进一步降低加入掺合料可进一步降低W/CW/C，增加密实质，增加密实

17、质，从而增强，同时，又改善了水泥石从而增强，同时，又改善了水泥石集料的粘集料的粘结力，从而增加了界面强度。结力，从而增加了界面强度。l3 3其他原材料：比如集料、强度、粒形、表其他原材料：比如集料、强度、粒形、表面特征是否含有杂质等，以及水泥的细度、品面特征是否含有杂质等，以及水泥的细度、品种、强度等级。种、强度等级。l四、流态砼四、流态砼l指指Slump为为200220mm，且粘聚性与保，且粘聚性与保水性符合施工要求的砼水性符合施工要求的砼泵送砼。泵送砼。 泵送混凝土泵送混凝土泵送混凝土是以混凝土泵为动力，通过管泵送混凝土是以混凝土泵为动力，通过管道将搅拌好的混凝土混合料输送到建筑物道将搅拌

18、好的混凝土混合料输送到建筑物的模板中去的混凝土。的模板中去的混凝土。混凝土的可泵性混凝土的可泵性l流态砼技术途径：流态砼技术途径： 高效减水剂高效减水剂 超细掺合料超细掺合料 l高性能混凝土定义高性能混凝土定义l高性能混凝土制备工艺高性能混凝土制备工艺l高性能砼原材料的要求高性能砼原材料的要求l高性能混凝土自身存在的问题高性能混凝土自身存在的问题l高性能混凝土的发展前景高性能混凝土的发展前景 六、轻混凝土六、轻混凝土降低砼自重，兼降低砼自重，兼有保温，隔热之功用有保温，隔热之功用l轻骨料混凝土轻骨料混凝土l大孔混凝土大孔混凝土l多孔混凝土多孔混凝土七、防水砼七、防水砼1普通砼的防水抗渗要求：满

19、足一定的密实度，普通砼的防水抗渗要求：满足一定的密实度，W/C，灰砂比灰砂比2外加剂防水砼外加剂防水砼减水剂防水砼减水剂防水砼引气剂防水砼引气剂防水砼膨胀剂防水砼膨胀剂防水砼防水剂防水砼防水剂防水砼如如FeCl3，与，与Ca(OH)2 发生反发生反应，生成应，生成Fe3(OH)3胶体，堵塞孔隙，增加密度。胶体，堵塞孔隙，增加密度。八、特细砂混凝土八、特细砂混凝土 (1)配制特细砂混凝土用砂要求：配制特细砂混凝土用砂要求：细细度模数度模数、含泥量、泥块含量含泥量、泥块含量 (2)特细砂混凝土的主要技术性质：特细砂混凝土的主要技术性质：干缩率较大，应特别注意早期养护干缩率较大，应特别注意早期养护(

20、3)特细砂混凝土配制特点特细砂混凝土配制特点1)低砂率低砂率2)低流动性：细粒多；易泌水低流动性：细粒多；易泌水(4)特细砂混凝土施工：特细砂混凝土施工：干缩率干缩率较大，应特别注意早期养护较大，应特别注意早期养护九、纤维混凝土九、纤维混凝土纤维混凝土是一种以普通混凝土为纤维混凝土是一种以普通混凝土为基材，外掺各种短切纤维材料而制基材，外掺各种短切纤维材料而制成的纤维增强混凝土。成的纤维增强混凝土。目的是为了有效地降低混凝土的脆目的是为了有效地降低混凝土的脆性，提高混凝土的抗拉、抗裂、抗性，提高混凝土的抗拉、抗裂、抗弯、抗冲击等性能。用于路面、桥弯、抗冲击等性能。用于路面、桥梁、飞机跑道、管道

21、、屋面板、墙梁、飞机跑道、管道、屋面板、墙板等。板等。 低弹性模量纤维低弹性模量纤维：尼龙纤维、聚乙尼龙纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维烯纤维、聚丙烯纤维( (杜拉纤维杜拉纤维) )等等高弹性模量纤维高弹性模量纤维：钢纤维、碳纤维、钢纤维、碳纤维、玻璃纤维等。玻璃纤维等。十、道路混凝土十、道路混凝土 (1)水泥：水泥：通常采用普通水泥。通常采用普通水泥。不用不用粉煤灰水泥或粉煤灰掺合料。粉煤灰水泥或粉煤灰掺合料。 (2)细骨料细骨料 (3)粗骨料粗骨料 (4)外加剂：早强剂外加剂：早强剂 (5)塌落度一般不超过塌落度一般不超过15cm十一、十一、 碾压混凝土碾压混凝土 (1)碾压混凝土对原材料的技

22、术要求碾压混凝土对原材料的技术要求1)水泥：水泥：水化热低及耐磨性好的水泥水化热低及耐磨性好的水泥2)骨料：骨料：3)粉煤灰：粉煤灰：作为掺合料用于碾压混凝作为掺合料用于碾压混凝土土 4)外加剂：外加剂：缓凝引气型缓凝引气型 (2)配合比设计：配合比设计：击实试验击实试验；用维勃绸度用维勃绸度仪测定其工作性仪测定其工作性十二、十二、 智能混凝土（机敏混凝土）智能混凝土（机敏混凝土） 具有应力状态自诊断功能的压敏混凝土；具有应力状态自诊断功能的压敏混凝土； 具有温度分布自诊断和自调节功能的温敏混具有温度分布自诊断和自调节功能的温敏混凝土；凝土； 具有结构应力状态和裂缝、损伤自诊断功能、具有结构应

23、力状态和裂缝、损伤自诊断功能、结构变形自监测、自适应功能和仿生自愈合结构变形自监测、自适应功能和仿生自愈合功能的机敏混凝土等。功能的机敏混凝土等。 我校工程院院士黄尚廉教授等，早于我校工程院院士黄尚廉教授等，早于1992年开始就广泛研究了各种机敏材料及结构。年开始就广泛研究了各种机敏材料及结构。l200MPa级级l800MPa级级l为提高砼均质性及消除内应力，不用为提高砼均质性及消除内应力，不用粗集料（细石英砂、水泥、磨细石英粉、粗集料（细石英砂、水泥、磨细石英粉、SF、SP、钢纤维）、钢纤维）l粉末粒径级配最佳化粉末粒径级配最佳化l热压成型热压成型l热养护热养护l加入微纤维（钢）加入微纤维（

24、钢） 技术要点：技术要点：l原材料原材料水泥、砂、石同批量；水泥、砂、石同批量；l模板的强度和刚度，保证表面平整、光洁、模板的强度和刚度，保证表面平整、光洁、不漏浆；不漏浆；l分层浇注；分层浇注；l浇注即覆盖养护还允许表面出现裂纹浇注即覆盖养护还允许表面出现裂纹 十五十五 聚合物混凝土聚合物混凝土（1）聚合物水泥混凝土）聚合物水泥混凝土（2）聚合物胶结混凝土）聚合物胶结混凝土（3）聚合物浸渍混凝土）聚合物浸渍混凝土 l十六、防辐射混凝土十六、防辐射混凝土l十七、碱矿渣混凝土十七、碱矿渣混凝土l十八、钢管混凝土十八、钢管混凝土l十九、无宏观缺陷水泥（十九、无宏观缺陷水泥（Micro-Defect

25、free CementMDF）l二十、超细均布颗粒致密体系（二十、超细均布颗粒致密体系（Densified Systems Containing Homogeneously Arranged Ultrafine ParticlesDSP）二十一、硅酸盐混凝土二十一、硅酸盐混凝土l1. 原材料原材料l2. 生产工艺生产工艺l3. 应用应用二十二、砂浆（无粗集料混凝土）二十二、砂浆（无粗集料混凝土）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(GB50204-92)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(GB50204-2002)l思考题思考题 (1)普通混凝土的

26、基本组成材料有哪普通混凝土的基本组成材料有哪些些?各自在混凝土中起什么作用各自在混凝土中起什么作用?(2)配制混凝土选择石子最大粒配制混凝土选择石子最大粒径应从哪几方面考虑径应从哪几方面考虑?(3)简述减水剂的作用机理。简述减水剂的作用机理。(4)混凝土和易性包括哪些内容混凝土和易性包括哪些内容?如何判断混凝土和易性如何判断混凝土和易性?(5)影响混凝土和易性的主要因影响混凝土和易性的主要因素有哪些素有哪些?(6)混凝土强度和混凝土强度等混凝土强度和混凝土强度等级是一回事吗级是一回事吗?为什么为什么?(7)影响混凝土强度的主要因素影响混凝土强度的主要因素有哪些有哪些?(8)为什么要控制混凝土的

27、最大为什么要控制混凝土的最大水灰比和最少水泥用量水灰比和最少水泥用量? (9)甲、乙施工队用同样材料和同一甲、乙施工队用同样材料和同一配合比生产配合比生产C20混凝土。甲队生产混凝土。甲队生产混凝土的平均强度为混凝土的平均强度为24MPa，标准，标准差为差为2.4MPa，乙队生产混凝土的平，乙队生产混凝土的平均强度为均强度为26MPa，标准差为，标准差为3.6MPa。试绘制各施工队的混凝土强度分布试绘制各施工队的混凝土强度分布曲线示意图。并对比施工质量状况。曲线示意图。并对比施工质量状况。哪个施工队的强度保证率大哪个施工队的强度保证率大? (10)轻骨料怎样分类轻骨料怎样分类?轻骨料混轻骨料混

28、凝土怎样分类凝土怎样分类?(11)配制轻骨料混凝土为什么要配制轻骨料混凝土为什么要加大用水量加大用水量?与普通混凝土相比与普通混凝土相比轻骨料混凝土施工要注意什么？轻骨料混凝土施工要注意什么？(13)称取砂样称取砂样500g，经筛分析试，经筛分析试验称得各号筛的筛余量如表：验称得各号筛的筛余量如表：(14)已知甲、乙两种砂的累计筛已知甲、乙两种砂的累计筛余百分率如表：余百分率如表：(15)现浇钢筋混凝土梁式楼梯，现浇钢筋混凝土梁式楼梯，混凝土混凝土C20，楼梯截面最小尺寸，楼梯截面最小尺寸150mm；钢筋间最小净距；钢筋间最小净距29mm，提供普通水泥，提供普通水泥42.5和矿和矿渣水泥渣水泥

29、52.5R，备有粒级为，备有粒级为5-20mm卵石。卵石。(16)甲、乙、丙工程的混凝土变甲、乙、丙工程的混凝土变异系数分别为异系数分别为10、15、20，平均强度为，平均强度为23MPa，设计，设计强度等级强度等级C20，求各工程混凝土，求各工程混凝土的标准差和强度保证率。的标准差和强度保证率。(17)混凝土混凝土C20的配合比为的配合比为1 2.2 4.4 0.58(水泥水泥 砂砂 石子石子 水水)，已知砂、石含水率，已知砂、石含水率分别为：分别为：3、1。计算。计算1袋水袋水泥泥(50kg)拌制混凝土的加水量。拌制混凝土的加水量。(18)混凝土表观密度为混凝土表观密度为2400kgm3，

30、水泥用量，水泥用量300kgm3，水灰比水灰比0.60，砂率，砂率35，计算，计算混凝混凝混凝土混凝土土质量配合比。土质量配合比。附录l用一套孔径用一套孔径(方孔方孔)为为4.75、2.36、1.18、0.60、0.30及及0.15mm的标准筛筛分。的标准筛筛分。11654321005A-)AAAA(AAMx 细度模数愈大，表示砂愈粗，MX在 3.70-3.10为粗砂， MX在3.002.30为中砂， MX在2.20-1.60为细砂，MX在 1.500.70 为特细砂。 l碱骨料反应是指当水泥中含碱量碱骨料反应是指当水泥中含碱量(K2O，Na2O)较高，较高，又使用了活性骨料又使用了活性骨料(

31、主要指活性主要指活性SiO2)，水泥中的碱类，水泥中的碱类便可能与骨料中的活性二氧化硅发生反应，在骨料表便可能与骨料中的活性二氧化硅发生反应，在骨料表面生成复杂的碱一硅酸凝胶。这种凝胶体吸水时，体面生成复杂的碱一硅酸凝胶。这种凝胶体吸水时，体积会膨胀，从而改变了骨料与水泥浆原来的界面，所积会膨胀，从而改变了骨料与水泥浆原来的界面，所生成的凝胶是无限膨胀性的，会把水泥石胀裂。生成的凝胶是无限膨胀性的，会把水泥石胀裂。50mm50mm50mm50mm50mm50mm的立方体的立方体( (或直径或直径与高均为与高均为50mm50mm的圆柱体的圆柱体) )试件，在水饱试件，在水饱和状态下，测其极限抗压

32、强度。岩石和状态下，测其极限抗压强度。岩石的极限抗压强度应不小于混凝土强度的极限抗压强度应不小于混凝土强度的的1.51.5倍。同时，火成岩试件的强度不倍。同时，火成岩试件的强度不宜低于宜低于80MPa80MPa，变质岩不宜低于，变质岩不宜低于60MPa60MPa，水成岩不宜低于水成岩不宜低于30MPa30MPa。将一定质量气干状态下将一定质量气干状态下1020mm的的石子装入一标准圆筒内，在压力机上石子装入一标准圆筒内，在压力机上经经160300s内均匀地加荷到内均匀地加荷到200kN；卸荷后称出试样质量卸荷后称出试样质量G0，然后用孔径，然后用孔径为为2.5mm的筛筛除被压碎的碎粒，称的筛筛

33、除被压碎的碎粒，称取试样的筛余量取试样的筛余量G1，则压碎指标值按，则压碎指标值按下式计算：下式计算：%100010GGG压碎指标l用硫酸盐浸泡法来检验，试样经用硫酸盐浸泡法来检验，试样经5次循环次循环后，其质量损失应不超过规定。后，其质量损失应不超过规定。l（1）最大粒径（最大粒径的选择要考虑）最大粒径（最大粒径的选择要考虑钢钢筋间隙；筋间隙；结构尺寸；结构尺寸；搅拌；搅拌；流动性；流动性；强度等因素）。强度等因素）。l粒径大的好处（流动性好，水泥用量，对强粒径大的好处（流动性好，水泥用量，对强度不利，粒径大，则水泥用量可较少）度不利，粒径大，则水泥用量可较少）l粒径小的好处（强度，施工时的

34、配筋等）粒径小的好处（强度，施工时的配筋等）l但凡事应辩证的看，粒径越大，虽对强度不利，但凡事应辩证的看，粒径越大，虽对强度不利，但它又对需水量有减少的有利的一面，从而也但它又对需水量有减少的有利的一面，从而也对强度有利。对强度有利。 l条件允许时应尽可能把石子选得大一些。条件允许时应尽可能把石子选得大一些。 l从结构的角度规定，混凝土用粗骨料最大粒径不得超从结构的角度规定，混凝土用粗骨料最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的过结构截面最小尺寸的14；同时不得超过钢筋间最；同时不得超过钢筋间最小净距的小净距的34。对混凝土实心板，骨料的最大粒径不。对混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的宜超过

35、板厚的12，且不得超过，且不得超过50mm。l从泵送的角度，粗集料最大粒径与输送管径之比为：从泵送的角度，粗集料最大粒径与输送管径之比为：泵送高度在泵送高度在50m50m以下时，对碎石不宜大于以下时，对碎石不宜大于1313，对卵石，对卵石不宜大于不宜大于12.512.5；泵送高度在；泵送高度在5050100m100m时，宜为时，宜为13131414；泵送高度在；泵送高度在100m100m以上时，宜为以上时，宜为14141515。目前所有工地常用。目前所有工地常用5 520mm20mm的碎石。的碎石。l和易性，又称工作度，是指混凝土拌合和易性，又称工作度，是指混凝土拌合物易于施工操作物易于施工操

36、作(拌和、运输、浇灌、捣拌和、运输、浇灌、捣实实)并能获得质量均匀，成型密实的性能。并能获得质量均匀，成型密实的性能。l流动性是指混凝土拌合物在本身自重或流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。并均匀密实地填满模板的性能。l粘聚性是指混凝土拌合物具有一定的粘粘聚性是指混凝土拌合物具有一定的粘聚力，在施工、运输及浇筑过程中，不聚力，在施工、运输及浇筑过程中，不致出现分层离析，使混凝土保持整体均致出现分层离析，使混凝土保持整体均匀的性能。匀的性能。l离析离析l保水性是指混凝土拌合物具有一定的保保水性是指混凝土

37、拌合物具有一定的保水能力，在施工过程中不致产生严重的水能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象。泌水现象。l泌水泌水塌落度流动塌落度流动速度试验速度试验测定自重下扩散速度，其值主要与拌和物粘性系数测定自重下扩散速度，其值主要与拌和物粘性系数有关；有关；塌落扩展度塌落扩展度配合塌落度实验来测定其扩展度。配合塌落度实验来测定其扩展度。Orimet试验试验 测定测定Orimet试验仪内混凝土拌和物自重下流出速度，试验仪内混凝土拌和物自重下流出速度，其值主要与拌和物粘性系数有关；其值主要与拌和物粘性系数有关； L流动试验流动试验 测定测定L型模子内混凝土拌和物自重下塌落高度、扩散型模子内混凝土拌和物自

38、重下塌落高度、扩散距离距离 小球上浮试小球上浮试验验 测定埋入混凝土拌和物中的小球在振动作用下浮到测定埋入混凝土拌和物中的小球在振动作用下浮到表面所需的时间，其值主要与拌和物屈服值与粘性表面所需的时间，其值主要与拌和物屈服值与粘性系数有关；系数有关； 回转粘度计回转粘度计测定转筒在混凝土拌和物中转动时某一点的角速度测定转筒在混凝土拌和物中转动时某一点的角速度与转距，可计算出屈服值与粘性系数；与转距，可计算出屈服值与粘性系数； 拌合物稠度 卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm） 项目 指标 10 20 31.5 40 16 20 31.5 40 1030 190 170 160 150 20

39、0 185 175 165 3550 200 180 170 160 210 195 185 175 5570 210 190 180 170 220 205 195 185 坍落度 （mm） 7590 215 195 185 175 230 215 205 195 注：摘自普通混凝土配合比设计规程JGJ552000。 l砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。质量的百分率。GSSSp影响砂率的因素：影响砂率的因素：l石子级配与最大粒径石子级配与最大粒径，l砂的细度模数砂的细度模数Mx，SplW/ C，Sp，l外加剂；可适当降低外加剂；可适当降低Sp

40、卵石最大粒径mm 碎石最大粒径mm 水灰比(WC) 10 20 40 15 20 40 0.40 26-32 25-31 24-30 30-35 29-34 27-32 0.50 30-35 29-34 28-33 33-38 32-37 30-35 0.60 33-38 32-37 31-36 36-41 35-40 33-38 0.70 36-41 35-40 34-39 39-44 38-43 36-41 l本表适用于坍落度本表适用于坍落度1060mm的混凝土。坍落的混凝土。坍落度若大于度若大于60mm或小于或小于10mm，应相应增加或，应相应增加或减少砂率。减少砂率。 式中：式中：s0

41、砂子堆积密度，砂子堆积密度，kgm3； g0石子堆积密度，石子堆积密度，kgm3； P空空空隙率；空隙率； 砂子富余系数砂子富余系数(1.1-1.4)。000gsspPPS空空l以边长为以边长为150mm的立方体试件为标准试的立方体试件为标准试件，标准养护件，标准养护28d，测定其抗压强度来确，测定其抗压强度来确定。定。l边长为边长为100mm的立方体试件，应乘以强的立方体试件，应乘以强度换算系数度换算系数0.95l边长为边长为200mm的立方体试件，应乘以强的立方体试件，应乘以强度换算系数度换算系数1.05。 l混凝土立方体抗混凝土立方体抗压强度标准值是压强度标准值是指具有指具有95强度强度

42、保证率的标准立保证率的标准立方体抗压强度值，方体抗压强度值，也就是指在混凝也就是指在混凝土立方体抗压强土立方体抗压强度测定值的总体度测定值的总体分布中，低于该分布中，低于该值的百分率不超值的百分率不超过过5。l混凝土强度等级是根据混凝土立方体抗压混凝土强度等级是根据混凝土立方体抗压强度标准值强度标准值(MPa)来确定，用符号来确定，用符号C表示，表示，划分为划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C70、C80等。等。 l150mml50mm300mm的棱柱体作的棱柱体作为轴心抗压强度的标准试件。为轴心抗压强度的标准试件。l采用采

43、用100mm100mm100mm100mm300mm300mm棱柱体试件，棱柱体试件，最后计算强度值时，乘以相应的尺寸换最后计算强度值时，乘以相应的尺寸换算系数算系数(0.95)(0.95)。l棱柱体试件抗压强度与立方体试件抗压棱柱体试件抗压强度与立方体试件抗压强度之比为强度之比为0.7-0.8。一般取。一般取0.760.76。( (原因原因) ) fcu28=Afce(CW-B)式中式中fcu28混凝土混凝土28d龄期立方体抗压强度，龄期立方体抗压强度，MPa； fce水泥实际强度，水泥实际强度，MPa，可通过试验测定，也可根据，可通过试验测定，也可根据普通混凝土配合比设计规程普通混凝土配合

44、比设计规程(JGJ55-2000)规定取富余系规定取富余系数数Kc=1.13，按，按fce=1.13 计算；计算； 水泥强度等级，水泥强度等级，MPa； C每立方米混凝土中水泥用量，每立方米混凝土中水泥用量，kg； W每立方米混凝土中用水量，每立方米混凝土中用水量，kg； A、B经验系数，与骨料品种、水泥品种和施工方法有经验系数，与骨料品种、水泥品种和施工方法有关，当原材料与工艺措施相同时，关，当原材料与工艺措施相同时，A、B可视为常数值。碎可视为常数值。碎石：石：A=0.46，B=0.07；卵石：；卵石：A=0.48，B=0.33。当材料的。当材料的品种和质量不同时，应尽可能结合工程实际通过

45、试验求得数品种和质量不同时，应尽可能结合工程实际通过试验求得数据。据。bcfbcfl骨料强度高，混凝土强度高骨料强度高，混凝土强度高l骨料与水泥石的粘结强度高，混骨料与水泥石的粘结强度高，混凝土强度高。在相同水泥强度等凝土强度高。在相同水泥强度等级及相同水灰比的条件下，碎石级及相同水灰比的条件下，碎石混凝土的强度较卵石混凝土高。混凝土的强度较卵石混凝土高。 l骨料粒径越大，对强度反而不利；骨料粒径越大，对强度反而不利；la. 标准养护：温度为标准养护：温度为，相对湿度为，相对湿度为90%以上；以上；lb. 水中养护：试件全浸在水中，水温为水中养护：试件全浸在水中，水温为20，试件与，试件与周围

46、介质可以实现水分自由交换。周围介质可以实现水分自由交换。lc. 绝湿养护：温度绝湿养护：温度20 ，试件与周围介质无水分自由，试件与周围介质无水分自由交换。交换。ld. 自然养护：周围介质为空气，温度自由变化，表面自然养护：周围介质为空气，温度自由变化，表面保湿。保湿。l蒸汽养护：蒸汽养护：l 蒸压：温度大于蒸压：温度大于100 ，压力大于，压力大于1 个大气压的水蒸气个大气压的水蒸气l 蒸养：温度等于蒸养：温度等于100 ，压力等于，压力等于1 个大气压的水蒸气个大气压的水蒸气l用用“”字形试件或棱柱体试件直接测字形试件或棱柱体试件直接测定定。l试件夹头附近的局部破坏很难避免，而试件夹头附近

47、的局部破坏很难避免，而且外力作用线与试件轴心方向不易一致，且外力作用线与试件轴心方向不易一致，试验难度较大，试验结果不准确试验难度较大，试验结果不准确。BWCfAfccu 28,公式中，公式中，A、B值大小与集料种类有关。值大小与集料种类有关。kpeRR0)1 (20rRRrl所谓胶空比，就是水泥水化产物对水泥所谓胶空比，就是水泥水化产物对水泥水化产物与毛细管体积之和的比值。水化产物与毛细管体积之和的比值。006. 2WCVCVXccX胶空比胶空比C水泥重量水泥重量Vc水泥比容；水泥比容； Vc =1/ cW0水的体积水的体积 水化程度水化程度2.06水泥完全水化后，水泥完全水化后，1体积水泥

48、体积水泥生成生成2.06体积的水化产物。体积的水化产物。l若若V=0.319，可以计算出：，可以计算出：CWX0319. 0657. 0ln:常数，其值约常数，其值约 为为2.53.0之间；之间；lA：水化产物固：水化产物固 有强度有强度nAXR XRlX越大，强度越高；越大，强度越高；l硅酸盐水泥矿物组分变化，特别是硅酸盐水泥矿物组分变化，特别是C3A，虽然虽然X不变化，但强度仍然下降；不变化，但强度仍然下降；l胶空比理论只是水灰比理论的不同表达；胶空比理论只是水灰比理论的不同表达；l胶空比与水胶比理论的不足。胶空比与水胶比理论的不足。0maxrECEf2l水泥水化后生成物的体积比反应前物质

49、水泥水化后生成物的体积比反应前物质的总体积小，而使混凝土产生收缩；这的总体积小，而使混凝土产生收缩；这种收缩称为化学收缩。种收缩称为化学收缩。l水泥用量；水泥用量； 水灰比；水灰比；水泥细度；水泥细度；水泥品种（水泥品种（P.S比比P.C大）；大）；集灰比；集灰比；集料种类（随集料弹性模量集料种类（随集料弹性模量E而而）；）；外加剂；外加剂；配筋率；配筋率；构件尺寸（尺构件尺寸（尺寸越小，收缩越大）；寸越小，收缩越大）；龄期龄期 L=aLt式中：式中：L混凝土结构长度变化，混凝土结构长度变化，m； L混凝土结构长度，混凝土结构长度，m； t温差，温差，； a混凝土温度变形系数混凝土温度变形系数

50、 。l集料与水泥石的集料与水泥石的Ec，主要是骨料，主要是骨料Ec（集料（集料Ec，则砼，则砼Ec）；）；lW/C；l龄期；龄期；l强度强度，则，则Ec；l砼试件的含水率砼试件的含水率，则，则Ec；l集灰比集灰比 l抗渗性指的是砼抵抗水、油等液体在压抗渗性指的是砼抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能，它直接影响砼的力作用下渗透的性能，它直接影响砼的抗冻性及抗化学侵蚀性及钢筋锈蚀等。抗冻性及抗化学侵蚀性及钢筋锈蚀等。l抗渗性主要与砼内部的孔隙大小及孔隙抗渗性主要与砼内部的孔隙大小及孔隙（开放的孔隙及毛细管通路）特征以及（开放的孔隙及毛细管通路）特征以及砼密（蜂窝、孔洞等）实行有关。砼密（蜂窝、

51、孔洞等）实行有关。 l混凝土的抗渗性用抗渗标号表示。抗渗混凝土的抗渗性用抗渗标号表示。抗渗标号是以标号是以28d龄期的标准试件，按规定方龄期的标准试件，按规定方法进行试验，以所能承受的最大水压力法进行试验，以所能承受的最大水压力确定，分为确定，分为P2、P4、P6、P8、P10、P12等，它们分别表示试件出现渗水时的最等，它们分别表示试件出现渗水时的最大压力为大压力为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa。l影响砼抗渗性的因素：影响砼抗渗性的因素：lW/C 骨料的最大粒径骨料的最大粒径 养护条件养护条件 水泥品种及细度过水泥品种及细度过外加剂外加剂 掺合料掺合料 龄期龄期 l砼抗

52、冻性是指砼在水饱和状态下，经多次冻融砼抗冻性是指砼在水饱和状态下，经多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力。循环作用，能保持强度和外观完整性的能力。l在寒冷地区，砼在接触水又受冻的环境下，由在寒冷地区，砼在接触水又受冻的环境下，由于砼孔隙中的水结冰、膨胀；同时因为冰与水于砼孔隙中的水结冰、膨胀；同时因为冰与水的蒸气压不同造成的渗透压力，这两种作用若的蒸气压不同造成的渗透压力，这两种作用若超过砼（砼是脆性材）的抗拉强度，砼就会产超过砼（砼是脆性材）的抗拉强度，砼就会产生裂缝。生裂缝。l裂缝一经产生，待水融化后更多水渗入砼内部，裂缝一经产生，待水融化后更多水渗入砼内部，造成的裂缝就更多。造

53、成的裂缝就更多。 l混凝土的抗冻性，常用抗冻标号来表示。抗冻混凝土的抗冻性，常用抗冻标号来表示。抗冻标号是以标号是以28d龄期的混凝土试件，在水饱和状龄期的混凝土试件，在水饱和状态下所能承受的冻融循环次数而确定的。混凝态下所能承受的冻融循环次数而确定的。混凝土的抗冻标号分为：土的抗冻标号分为：F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等九个等等九个等级。分别表示混凝土能够承受反复冻融循环次级。分别表示混凝土能够承受反复冻融循环次数为：数为：10、15、25、50、100、150、200、250、300。例如，混凝土试件经。例如，混凝土试件经50次冻融循次冻

54、融循环后，强度降低不超过环后，强度降低不超过25，质量损失率不超，质量损失率不超过过5时，它的抗冻标号就达到时，它的抗冻标号就达到F50。 l决定砼抗冻性的因素：决定砼抗冻性的因素：l砼的密实度砼的密实度 孔隙结构特征孔隙结构特征 砼龄砼龄期期 砼强度砼强度 引气剂引气剂l混凝土可能因化学介质的作用而遭受腐蚀。一混凝土可能因化学介质的作用而遭受腐蚀。一般来说，化学腐蚀破坏的形式不外乎：水泥石般来说，化学腐蚀破坏的形式不外乎：水泥石中某些组分被介质溶解；介质与水泥石发生化中某些组分被介质溶解；介质与水泥石发生化学反应后的生成物是溶于水的；化学反应后生学反应后的生成物是溶于水的；化学反应后生成物体

55、积与反应前比显著增大，即体积膨胀。成物体积与反应前比显著增大，即体积膨胀。化学腐蚀介质主要指流动的淡水、某些盐类、化学腐蚀介质主要指流动的淡水、某些盐类、酸类、碱类的溶液、海水等。混凝土受这些介酸类、碱类的溶液、海水等。混凝土受这些介质作用后是如何遭受破坏的，已在质作用后是如何遭受破坏的，已在水泥水泥一一章中叙述。章中叙述。l影响因素：影响因素：l砼密实度砼密实度 a.水灰比水灰比 b.成型方法成型方法 ； 孔隙特征；孔隙特征； 砼强度砼强度 l骨料中的活性氧化硅（骨料中的活性氧化硅（SiO2）与水泥中的碱）与水泥中的碱（并非（并非Ca(OH)2等）性氧化物之间发生反应，等）性氧化物之间发生反

56、应，碱性氧化物水斛，生成碱性氧化物水斛，生成NaOH，KOH，与，与SiO2反应生成碱反应生成碱硅酸凝胶，吸水可以无限膨胀，硅酸凝胶，吸水可以无限膨胀，由于此反应发生在集料由于此反应发生在集料水泥石界面，被水水泥石界面，被水泥石包裹，碱泥石包裹，碱硅酸凝胶膨胀使水泥石胀裂。硅酸凝胶膨胀使水泥石胀裂。l除此之外，还有碱除此之外，还有碱碳酸凝胶反应等；碳酸凝胶反应等； 这一反应发生的条件：这一反应发生的条件：l集料中的活性集料中的活性SiO2，l水泥中的含碱量；这一反应很慢，一水泥中的含碱量；这一反应很慢，一般等待几条后才有可能出现。只有当般等待几条后才有可能出现。只有当K=Na2O%+0.658

57、K2O%0.6%时，时，l水是其充分条件水是其充分条件 l影响碱集料反应的因素：影响碱集料反应的因素：l集料活性，集料活性，水泥中的碱含量，水泥中的碱含量，水水份，份，集料粒径，粒径越小，则反应膨集料粒径，粒径越小，则反应膨胀越大，胀越大，砼密实度，砼密实度，所采取的措施所采取的措施抑制碱集料反应的措施：抑制碱集料反应的措施：l断绝三条件中的任何一条件，包括外加剂中断绝三条件中的任何一条件，包括外加剂中的碱含量；的碱含量； l掺用活性混合材，（掺合料）掺用活性混合材，（掺合料）l机理：机理：a.混合材与碱起反应，同时混合材粒径混合材与碱起反应，同时混合材粒径小，比表面积大，因此反应快；小，比表

58、面积大，因此反应快；b.降低了作用降低了作用于集料表面的碱含量，使碱组分的发挥分散于于集料表面的碱含量，使碱组分的发挥分散于整个砼体系中；整个砼体系中；c.形成了石灰形成了石灰碱碱氧化氧化硅络合物，此物不膨胀硅络合物，此物不膨胀l增加砼密实度，减小水份的渗透增加砼密实度，减小水份的渗透l加入引气剂加入引气剂 l粉煤灰是以燃煤发电的火力发电厂排出粉煤灰是以燃煤发电的火力发电厂排出的一种工业废渣。磨成一定细度的煤粉的一种工业废渣。磨成一定细度的煤粉在煤粉锅炉中燃烧后（炉膛内温度高达在煤粉锅炉中燃烧后（炉膛内温度高达11001500），由吸尘器负压抽风），由吸尘器负压抽风收集的细飞灰（收集的细飞灰（

59、Fly Ash）称为粉煤灰。）称为粉煤灰。表表5.18 粉粉煤煤灰灰质质量量指指标标与与等等级级 等级 质量指标 细度(0.045mm方孔筛筛余量)，不大于 12 20 45 需水量比，不大于 95 105 115 烧失量，不大于 5 8 12 含水率，不大于 1 1 不作规定 三氧化硫，不大于 3 3 3 l高炉矿渣是炼铁过程中的废渣。在高炉炼铁时，高炉矿渣是炼铁过程中的废渣。在高炉炼铁时，铁矿石、燃料及溶剂矿物（石灰石或白云石），铁矿石、燃料及溶剂矿物（石灰石或白云石），在冶炼条件下氧化铁还原成金属铁，溶剂矿物在冶炼条件下氧化铁还原成金属铁，溶剂矿物分解后产生的氧化钙与矿石中杂质分解后产生

60、的氧化钙与矿石中杂质SiO2、Al2O3等相熔并互相作用生成为一种熔融液的等相熔并互相作用生成为一种熔融液的非金属物，其密度比铁水小，熔融液的非金属物，其密度比铁水小，熔融液的2.52.8，而铁水的，而铁水的7.08.0，它易与铁，它易与铁水相分离，炉子的下方排出铁水，而炉子上方水相分离，炉子的下方排出铁水，而炉子上方排出熔融液，经水淬后呈粒状的高炉矿渣。排出熔融液，经水淬后呈粒状的高炉矿渣。 级别 项目 S105 S95 S75 密度gcm-3 2.8 比表面积(m2kg-1) 350 活性指数 7d 28d 95 75 55* 105 95 75 流动度比 含水量 三氧化硫* 氯离子* 烧