建筑材料第四章-混凝土课件

第4章水泥混凝土

常用的水泥混凝土：常用的水泥混凝土是由石子、沙子、水泥和水按一定比例均匀拌合，灌注在所需形体的模板内捣实，硬结后形成的人造石材。因此，混凝土通常缩写成——砼！

混凝土作为一种建筑材料优点１.抗压强度高．２.可根据不同要求配制各种不同性质的混凝土３.在凝结前具有良好的可塑性４.与钢筋有牢固的粘结力５.符合就地取材和经济性原则。缺点１.抗拉强度小，属于一种脆性材料。２.自重大。３.需要较长时间的养护，从而延长了施工期。混凝土的分类

凡由胶凝材料、粗细骨料、水按适当的比例配合、拌合制成混合物，经一定时间后硬化而成的人造石材，叫做混凝土重混凝土

普通混凝土

轻混凝土按表观密度普通混凝土

高强混凝土

超高强混凝土

按强度等级混凝土泵送混凝土喷射混凝土真空脱水混凝土碾压混凝土压力灌浆混凝土太阳能养护混凝土按施工工艺防水混凝土耐热混凝土耐酸混凝土

纤维混凝土聚合物混凝土按功能或材料混凝土目前使用最广泛、用量最大的，是普通的、塑性的、重混凝土，通常简略地称作混凝土。经济原则耐久性强度主要技术性质和易性5.1对混凝土的基本要求当混凝土拌合物的坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，用其算术平均值作为坍落扩展度值，否则，试验无效。混凝土拌合物坍落度与坍落扩展度法坍落度测定维勃稠度测定(三)坍落度的选择根据构件截面大小,钢筋疏密和捣实方法、施工工艺进行选用。对于泵送混凝土施工，坍落度应大于80mm。泵送混凝土的坍落度在140±30mm，扩展度在400mm以上，可泵性较好。１）水泥浆数量（水灰比w/c为定值）２）水泥浆的稠度（由水灰比决定）３）砂率(Sp)Sp＝砂／（砂＋石）４）外加剂５）拌合物存放时间及环境温度的影响（四）影响和易性的因素及改善和易性的措施１、影响和易性的因素坍落度mm合理砂率含砂率（％）合理砂率水泥浆量Kg/m3含砂率（％）合理砂率：水泥浆用量一定时，能使混凝土拌合物获得最大流动性并保证良好粘聚性及保水性的砂率（如图4.1）或能在拌合物获得所要求的流动性及良好粘聚性与保水性的条件下，水泥浆用量最少的砂率（如图4.2）２、改善和易性的措施１）选用合适的水泥品种和水泥的强度等级；２）通过试验，采用最佳砂率，以提高混凝土的质量及节约水泥；３）改善砂、石级配；在可能条件下尽量采用较粗的砂、石；

４）当混凝土拌合物坍落度太小时，保持水灰比不变，增加适量的水泥浆；当坍落度太大时，保持砂率不变，增加适量的砂、石；５）有条件时尽量掺用外加剂——减水剂、引气剂。采用机械振捣。二、强度（一）混凝土立方体抗压强度立方体试件（cm3）10*10*1015*15*1520*20*20标养28天测其抗压强度（三）混凝土立方体抗压强度标准值（标准强度）1、定义：具有95%强度保证率的标准立方体抗压强度值。2、95%强度保证率：混凝土立方体抗压强度测定值的总体分布中，大于某一强度的概率为95%以上。（五）混凝土轴心抗压强度混凝土轴心抗压强度又称棱柱体强度在实际结构中钢筋混凝土受压构件大部分为棱柱体或圆柱体。为了使所测混凝土的强度能接近于混凝土结构的实际情况，在钢筋混凝土结构设计中计算轴心受压构件(如柱、桁架的腹杆等)时，均需用混凝土的轴心抗压强度作为依据。根据《普通混凝土力学性能试验方法》(GBJ81—85)的规定，混凝土轴心抗压强度应采用l50mm×150mm×300mm的棱柱体作为标准试件。棱柱体试件抗压强度=（0.7~0.8）立方体试件抗压强度

混凝土的抗拉强度很低，只有其抗压强度的1/10—1/20，在钢筋混凝土结构设计中，不考虑混凝土抗拉，而是在混凝土中配以钢筋，由钢筋来承担结构中的拉力。但混凝土抗拉强度对于混凝土抗裂性具有重要作用，它是结构设计中确定混凝土抗裂度的主要指标，有时也用它来间接衡量混凝土的抗冲击强度、混凝土与钢筋的粘结强度等。国内外目前都采用劈裂法来测定混凝土的抗拉强度，简称劈拉强度。标准规定，混凝土劈拉强度应采用边长为150mm的立方体作为标准试件。（六）混凝土抗拉强度（七）影响混凝土强度的因素1、水泥强度2、水泥用量3、水灰比4、骨料种类5、养护温度和湿度6、龄期７、外加剂和掺和料８、施工方法水灰比（w/c）混凝土强度（Ｍpa）混凝土强度（Ｍpa）灰水比（c/w）混凝土强度与水灰比的关系.碱集料反应——是指混凝土中所含的碱（Na2O或K2O）与骨料的活性成分（活性SiO2），在混凝土硬化后潮湿条件下逐渐发生化学反应，反应生成复杂的碱—硅酸凝胶，这种凝胶吸水膨胀，导致混凝土开裂的现象。反应慢，潜在危害相当大。（二）提高耐久性的措施选用适当品种的水泥。严格控制水灰比并保证有足够的水泥用量。选用品质良好、级配合格的骨料。掺用减水剂、引气剂等外加剂，以改善混凝土结构。保证混凝土施工质量。即要搅拌均匀、浇捣密实、加强养护，避免产生次生裂缝。青藏公路三叉河大桥被有害离子侵蚀的混凝土墩被有害离子侵蚀的混凝土排水管青藏公路三叉河大桥桥墩中钢筋锈蚀状况混凝土表面的干燥收缩裂缝

青藏公路曲水河桥台因冻土下沉而开裂的状况采用高性能混凝土生产混凝土墩台冻融破坏的桥梁海上钻井平台大贝尔特海峡工程（Denmark丹麦）

HighwayBridgeinService

of20Years

使用20年的高速公路桥梁西直门桥冻融破坏的水库坝面水泥水砂石子4.2普通混凝土的基本组成材料一、水泥１、水泥作用水泥＋水

水泥浆凝结前：填充和润滑作用凝结后：胶结，提供强度２、水泥品种的选用４、水泥用量的选用：按配合比计算。１）对于高强混凝土的水泥用量不应大于550kg/m3，水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3;２）泵送混凝土中水泥和矿物掺合料的总量不宜小于300kg/m3。3、水泥用量的选择≤C20混凝土，选用32.5水泥。C20＜强度等级≤C40，选用42.5水泥。C40＜强度等级＜C60，选用52.5水泥。C60≤强度等级，选用62.5水泥。

混凝土拌制和养护用水不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质。凡是能引用的自来水及清洁的天然水都能用来拌制和养护混凝土。污水、pH值小于4的酸性水、含硫酸盐（按SO2计）超过1％的水均不能使用。当对水质有疑问时，可将该水与洁净水分别配制混凝土，做强度对比实验，如强度不低于用洁净水拌制的混凝土，则此水可以用。一般情况下不得用海水拌制混凝土，因海水中含有的硫酸盐、镁盐和氯化物会侵蚀水泥石和钢筋。二、拌合与养护用水三、粗、细骨料（一）作用：技术经济（二）分类：粗骨料：粒径大于4.75mm。细骨料：粒径在0.15~4.75mm。（三）有害杂质：（四）碱骨料反应（五）颗粒形状及表面待征１）山砂、碎石２）河砂、卵石３）针、片状颗粒（１）针状颗粒：颗粒长度大于该颗粒所属粒级平经粒径的2.4倍。（２）片状颗粒：颗粒厚度小于该颗粒所属粒级平均粒径的0.4倍。高碱水泥活性骨料水（六）砂的粗细程度和颗粒级配１、粗细程度：指不同粒径的砂粒混合在一起后平均的粗细程度砂粗砂中砂细砂特细砂2、颗粒级配：大小不同的颗粒相互间的搭配填充情况相同粒径的颗粒进行搭配两种粒径的颗粒进行搭配三种粒径的颗粒进行搭配评定砂的质量粗细级配细度模数级配区筛分试验筛分试验筛孔尺寸（mm)分计筛余量（g)分计筛余(%)累计筛余量（％)4.75m1a1A1=a12.36m2a2A2=a1+a21.18m3a3A3=a1+a2+a30.6m4a4A4=a1+a2+a3+a40.30m5a5A5=a1+a2+a3+a4+a50.15m6a6A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6<0.15m底a7备注：1、分计筛余百分率ai=mi/500

2、495<∑mi<505

3、筛分试验采用两份试样平行试验，并以其试验结果的算术平均值作为测定值。若两次试验所得细度模数之差大于0.2，应重新取样试验。

细度模数Mx=【（A2+A3+A4+A5+A6）-5A1】/(100-A1)Mx3.7~3.1粗砂3.0~2.3中砂2.2~1.6细砂1.5~0.7特细砂普通混凝土用砂筛孔尺寸（mm)级配区Ι区Ⅱ区

Ⅲ区累计筛余(%)4.7510~010~010~02.3635~525~015~01.1865~3550~1025~00.6085~7170~4140~160.3095~8092~7085~550.15100~90100~90100~90砂级配区规定说明细度模数为3.7~1.6的普通混凝土用砂，其级配应符合砂级配区Ι区、Ⅱ区、Ⅲ区任一区的要求。１）根据0.6mm累计筛余（％）把砂的级配区划分为Ι区、Ⅱ区、Ⅲ区２）除4.75mm和0.6mm筛号外，其余各筛累计筛余(%)和表对照允许有超出分区界线，但超出量绝对值总和不得大于５％。３）不满足“1)、２）”两点说明的砂，级配不合格，原则上不能用于配制混凝土，要进行人工级配（七）石子的最大粒径和颗粒级配１、最大粒径《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92)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1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。对混凝土实心板，粗骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/2，且不得超过50mm。对于泵送混凝土，骨料最大粒径与输送管内径之比为：碎石不宜大于1/3，卵石不宜大于1/2.5。２、颗粒级配粗骨料的颗粒级配也是通过筛分析试验来测定的．粗骨料级配连续级配：拌合物不易离析，和易性较好。

间断级配：减小空隙，提高密实度，节约水泥，但拌合物易产生分层离析，工程式中少用。（八）粗骨料的强度岩石立方体强度：将碎石或卵石制成5cm＊5cm＊5cm

的立方体试件，在水饱和状态下，测其抗压强度。岩石的极限抗压强度应不低于混凝土强度的1.5倍。同时，火成岩试件的强度不宜低于80MPa，变质岩不宜低于60MPa，

水成岩不宜低于30MPa。压碎指标：将一定质量气干状态下10~20mm的石子装入一标准圆筒内，在压力机上经160~300s内均匀加荷到200KN，卸荷后称出质量G0，用孔径为2.5mm的筛筛出被压碎的颗粒，称取试样的筛余量G1。

压碎指标＝（G0－G1)／G0＊100%4.3普通混凝土的配合比设计一、配合比设计的任务确定出1m3混凝土中各组成材料的最佳相对用量，使按此用量生产的混凝土能满足各种基本要求。二、配合比设计的基本要求１、满足施工和易性的要求；２、满足强度等级的要求；３、耐久性要求；４、成本要求。三、配合比设计的三个基本参数１、水灰比：根据强度和耐久性要求确定。２、砂率：根据经验查表试验公式计算３、单位用水量：查Ｐ书56页表4.15，根据经验和试验进行调整四、配合比表示方法１、以１m3混凝土中各材料的用量表示。例：材料水泥(kg)水(kg)砂(kg)石(kg)表观密度(kg/m3)１m3混凝土30018072012002400２、以１m3混凝土中各组成材料的用量比表示。例：１m3混凝土：水泥:水:砂:石＝1:0.6:2.4:4Ρ砼＝2400kg/m3五、混凝土配合比设计步骤（一）理论配合比根据混凝土施工技术要求、原材料性能指标，按理论公式和经验数据进行计算。（二）实验室配合比１、基准配合比根据理论配合比，在实验室进行试拌调整，得到和易性满足施工要求的配比。２、实验室配合比根据基准配合比，在实验室进行强度检测，得到强度满足要求的配比。（三）施工配合比根据实验室配合比，按施工现场砂、石含水率进行调整。C施＝Ｃ实Ｓ施＝Ｓ实（１＋a%）Ｇ施＝Ｇ实（１＋b%）Ｗ施＝Ｗ实－Ｓ实×a%－Ｇ实×b%六、具体计算（一）初步配合比的计算1、确定配制强度

f配=fd+tσ式中：f配---混凝土配制强度,Mpa；fd——混凝土设计强度等级,Mpa；t——95%强度保证率系数，t＝1.645；

σ——混凝土标准差施工单位历史统计资料试验查书上55页表4.132、初步确定水灰比强度耐久性:查书55页表4.14f28＝f配＝Afce（C/W－Ｂ）

W/C＝Afce/(f28＋ABfce)3、选择单位用水量Ｗ0：查书56页表4.15。４、计算1m3混凝土水泥用量：Ｃ0＝Ｃ/Ｗ×Ｗ0

查书55页表4.14,不得低于表中规定的最小水泥用量。５、选取合理砂率６、计算砂、石骨料用量１）体积法:1m3混凝土总体积等于各组成材料绝对体积和所含空气体积之和。式中α——混凝土含气量系数，在不使用含气型外加剂时，α可为1（即含气量为1%）。Ｓp＝Ｓ0／（Ｓ0＋Ｇ0）7.施工配合比的折算

实测施工现场砂、石含水率分别为a%、b%，则施工配合比的各种材料单位用量为：施工配合比为：２）质量法：假设1m3混凝土表观密度ρ砼Ρ砼＝C0＋W0＋S0＋G0Sp＝S0/(S0+G0)【例题】某工程制作室内用的钢筋混凝土大梁，混凝土设计强度等级为C20，施工要求坍落度为35~50mm，采用机械振捣。该施工单位无历史统计资料。采用材料：普通水泥，32.5级，实测强度为34.8MPa，密度为3100kg/m3；中砂，表观密度为2650kg/m3，堆积密度为1450kg/m3；卵石，最大粒径20mm，表观密度为2.73g/cm3，堆积密度为1500kg/m3；自来水。试设计混凝土的配合比(按干燥材料计算)。若施工现场中砂含水率为3%，卵石含水率为1%，求施工配合比。【解】(1)确定配制强度。(2)确定水灰比(W/C)(3)确定用水量(mW0)(4)计算水泥用量(mC0）(5)确定砂率(6)计算砂、石用量mS0、mG0

(7)计算初步配合比(8)配合比调整(9)试验室配合比(10)施工配合比(1)确定配制强度。该施工单位无历史统计资料，查表5.21取σ=5.0MPa。fcu,o=fcu,k+1.645σ=20+8.2=28.2(MPa)(2)确定水灰比(W/C)①利用强度经验公式计算水灰比：②复核耐久性查表5.20规定最大水灰比为0.65，因此W/C=0.49满足耐久性要求。(3)确定用水量(mW0)此题要求施工坍落度为35~50mm，卵石最大粒径为20mm，查表5.22得每立方米混凝土用水量：mW0=180kg(4)计算水泥用量(mC0）mC0=mW0×C/W=180×2.02≈364(kg)查表5.20规定最小水泥用量为260kg，故满足耐久性要求。(5)确定砂率根据上面求得的W/C=0.49，卵石最大粒径20mm，查表5.18，选砂率βS=32%。(6)计算砂、石用量mS0、mG0

①按体积法列方程组

解得

mSO=599kgmGO=1273kg

②按质量法：强度等级C20的混凝土查表5.23，取混凝土拌合物计算表观密度m′CP=2400kg/m3，列方程组

解得

mSO=594kgmGO=1262kg(7)计算初步配合比

①体积法

mC0∶mS0∶mG0=364∶599∶1273=1∶1.65∶3.50W/C=0.49

②质量法

mC0∶mS0∶mG0=364∶594∶1262=1∶1.63∶3.47W/C=0.49两种方法计算结果相近。(8)配合比调整按初步配合比称取15L混凝土拌合物的材料：水泥364×15/1000=5.46kg砂子599×15/1000=8.99kg石子1273×15/1000=19.10kg水180×15/1000=2.70kg

①和易性调整将称好的材料均匀拌和后，进行坍落度试验。假设测得坍落度为25mm，小于施工要求的35~50mm，应保持原水灰比不变，增加5%水泥浆。再经拌和后，坍落度为45mm，粘聚性、保水性均良好，已满足施工要求。此时各材料实际用量为：水泥5.46+5.46×5%=5.73kg砂8.99kg石19.10kg水2.70+2.70×5%=2.84kg并测得每立方米拌合物质量为mCP=2380kg/m3

②强度调整方法如前所述，此题假定W/C=0.49时，强度符合设计要求，故不需调整。(9)试验室配合比上述基准配合比为：

水泥∶砂∶石=5.73∶8.99∶19.10=1∶1.57∶3.33W/C=0.49则调整后1m3混凝土拌合物的各种材料用量为：

mC=5.73/(5.73+8.99+19.10+2.84)×2380=372kgmS=1.57×372=584kgmG=3.33×372=1239kgmW=0.49×372=182kg试验室配合比见下表：材料名称水泥砂卵石水1m3混凝土拌合物各材料用量(kg)3725841239182质量配合比11.573.330.49(10)施工配合比1m3拌合物的实际材料用量(kg)：

mC′=mC=375kgmS′=mS(1+a%)=584×(1+3%)=602kgmG′=mG(1+b%)=1239×(1+1%)=1251kgmW′=mW-mS·a%-mG·b%=182-17.5-12.4=152kg4.4、混凝土外加剂（一）外加剂定义根据国家标准《混凝土外加剂的分类、命名与定义》(GB8075—87)，混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的用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％(特殊情况除外)。二、外加剂的类型减水剂早强剂缓凝剂速凝剂引气剂防冻剂(1)减水剂混凝土减水剂是指保持混凝土稠度不变的条件下，具有减水增强作用的外加剂。常用的是阴离子表面活性剂。1)减水剂的作用机理①吸附—分散作用②润滑塑化作用2)减水剂常用品种①木质素系减水剂②奈系减水剂③水溶性树脂减水剂④糖蜜类减水剂⑤复合减水剂图5.29水泥絮凝结构示意图图5.30减水剂的作用简图

加速混凝土早期强度发展的外加剂称为早强剂。这类外加剂能加速水泥的水化过程，提高混凝土的早期强度并对后期强度无显著影响。

目前常用的早强剂有氯盐、硫酸盐、三乙醇胺三大类及以它们为基础的复合早强剂。（2）早强剂能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。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、早强、减水等作用，所以多为复合防冻剂。氯盐类防冻剂常用的复合防冻剂有NON-F型、NC-3型、MN-F型、FW2、FW3、AN-4等。（3）防冻剂在搅拌混凝土的过程中，能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂称为引气剂。引气剂可在混凝土拌合物中引入直径为0.05~1.25mm的气泡，能改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗冻性、抗渗性等耐久性，适用于港口、土工、地下防水混凝土等工程。常用的产品有松香热聚物、松香皂等，此外还有烷基磺酸钠及烷基苯磺酸钠等。（4）引气剂延长混凝土凝结时间的外加剂称为缓凝剂。常用的缓凝剂有无机盐类，如硼砂(Na2B4O7·10H2O)，其掺量为水泥质量0.1%~0.2%；磷酸三钠(Na3PO4·12H2O)，其掺量为水泥质量0.1%~1.0%等。还有有机物羟基羟酸盐类，如酒石酸，掺量为0.2%~0.3%；柠檬酸，其掺量为0.05%~0.1%；以及使用较多的糖蜜类缓凝剂，其掺量为0.1%~0.5%。（5）缓凝剂(1)外加剂品种的选择选择外加剂时，应根据工程需要、现场条件及产品说明书进行全面考虑。(2)外加剂掺量的选择外加剂品种选定后，还要认真确定外加剂的掺量。(3)外加剂的掺入方法一般外加剂不能直接加入混凝土搅拌机内。外加剂施工和保管注意事项4.5其它品种混凝土一、高强混凝土高强混凝土的概念，并没有一个确切的定义，在不同的历史发展阶段，高强混凝土的涵义是不同的。由于各国之间的混凝土技术发展不平衡，其高强混凝土的定义也不尽相同；既使在同一个国家，因各个地区的高强混凝土发展程度不同，其定义也随之改变。正如美国的S.Shah教授所指出的那样：“高强混凝土是个相对的概念，如在休斯敦认为是高强混凝土，而在芝加哥却认为是普通混凝土。（一）高强混凝土的定义（二）我国高强混凝土的应用实例我同自20世纪70年代开始，用高效减水剂配制高强混凝土的研究。清华大学土木工程系成功研制出NF高效减水剂后，为推广应用高强混凝土创造了条件，并使高强混凝土迅速用于建筑工程中。1988年，31层的北京新世纪饭店地下２层及地上19层的柱子，首次采用了泵送C60级高强混凝土，28天实际强度超过70MPa；同期18层的辽宁省工业技术交流馆柱子，采用了吊斗施工C60级混凝土，比原设计的C30级混凝土柱子断面减小了56%，整体造价降低了1.2%。1992~1993年，上海东方明珠电视塔总高454米，高程0m~180m段采用了C60级泵送混凝土，高程180m~225m段采用了C50级混凝土。高程225m~350m段也专门试验了30m3的C60级泵送混凝土，28天强度达到62.5MPa。1993年，哈尔滨深融大厦成功地采用强度为50MPa的负温泵送混凝土。我国一些单位的试验室外条件下已配制出100MPa以上混凝土，在普通施工条件下采用优质骨料、减水剂，也能较容易获得C60~C80混凝土。（三）配制高强混凝土的主要技术途径用高强度等级水泥配制高强混凝土；在拌制混凝土中掺加高效减水剂；掺加优质、适宜的活性矿物掺合料（如硅灰、超磨细矿渣、超磨细粉煤灰）。二、泵送混凝土在建筑工程中推广应用泵送混凝土技术，以其效率高、费用低、节省劳力、水平和垂直运输可一次完成、适用狭窄施工现场等优点，愈来愈受到人们的重视。（一）泵送混凝土的概念泵送混凝土就是将预先搅拌好的混凝土，利用混凝土输送泵泵压的作用，沿管道实行垂直及水平方向输送的混凝土。(二)泵送混凝土技术特点施工效率高.泵送混凝土与常规混凝土的施工方法相比,施工效率高是其明显的优点.目前世界上最大功率的混凝土泵的泵送量可达159m3/h,较大功率的混凝土泵的泵送量可达100m3/h左右,一般混凝土泵的泵送量可达60m3/h左右.施工占地较小.混凝土泵可以设在远离或靠近浇筑点的任何一个方便的位置,由于混凝土泵的机身体积较小,所以特别适用于场地受到限制的施工现场。在配制合适的布料杆后，施工现场不必为混凝土的输送、浇筑留专用通道。施工比较方便。泵送混凝土施工的最大优势，是可使混凝土一次连续完成垂直和水平的输送、浇筑，从而减少了混凝土的倒运次数，较好地保证了混凝土的性能；同时，输送管道也易于通过各种障碍地段直达浇筑地点，有利于结构的整体性。保护施工环境。泵送混凝土是商品混凝土，一般不可在施工现场拌制，不仅节省了施工场地，而且减少了搅拌混凝土的粉层污染，更加有利于施工现场的文明清洁施工。(三)泵送混凝土配合比设计原则配制的混凝土要保证压送后能满足所规定的和易性、均质性、强度和耐久性等方面的质量要求.根据所用材料的质量、混凝土泵的种类、输送管的直径、压送的距离、气候条件、浇筑部位及浇筑方法等，经过试验确定配合比。试验包括混凝土的试配与试送。在混凝土配合成分中，应尽量采用减水型塑化剂等化学附和剂，以降低水灰比，改善混凝土的可泵性。三、大体积混凝土（一）定义：水利工程的混凝土大坝、高层建筑深基础底板、其它重力底座结构物等，由于具有结构厚、体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点，则形成一种特殊的混凝土，这应是体积较大又就地浇筑、成型、养护的混凝土－大体积混凝土。（二）大体积混凝土结构特点：由于大体积混凝土结构的截面尺寸较大，所以由外荷载引起裂缝的可能性很小。但水泥在水化反应过程中释放的水化热产生的温度变化和混凝土收缩的共同作用，将会产生较大的温度应力和收缩应力，这就是大体积混凝土出现裂缝隙的主要因素。（三）控制温度裂缝的技术措施采用中低热的水泥品种；对混凝土结构合理进行分缝分块；在满足强度和其它性能要求的前提下，尽量降低水泥用量；掺加适宜的外加剂；选择适宜的骨料；控制混凝土的出机温度和浇筑温度；预埋水管、通水冷却，降低混凝土的内部温升；采取表面保护、保温隔热措施，降低内外温差；采取防止大体积混凝土裂缝的结构措施等。四、喷射混凝土（一）概述喷射混凝土是借助喷射机械，将速凝混凝土喷向岩石或结构物表面，使岩石或结构物得到加强和保护。喷射混凝土是由喷射水泥砂浆发展起来的，它主要用于矿山、竖井平巷、交通隧道、水工涵洞等地下建筑物和混凝土支护或喷锚支护；；地下水池、油罐、大型管道的抗渗混凝土施工；各种工业炉衬的快速修补；混凝土构筑物的浇筑与修补等。（二）喷射混凝土的施工特点喷射混凝土一般不用模板，有加快施工进度、强度增长快、密实性良好、施工准备简单、适应性较强等特点，但也有施工厚度不易掌握、回弹量较大、表面不平整、劳动条件较差等缺点。五、纤维混凝土（一）概述纤维混凝土，又称纤维增强混凝土，是以水泥净浆，砂浆或混凝土作为基材，以非连续的短纤维或连续的长纤维作为增强材料，均布地掺合在混凝土中而形成的一种新型增强建筑材料。（二）钢纤维混凝土１、定义：在普通混凝土中掺入适量钢纤维配制而成的混凝土，称为钢纤维混凝土或钢纤维增强混凝土。２、钢纤维混凝土的优势：钢纤维掺量大约为混凝土体积的2%，其抗弯强度可提高2.5~3.0倍，韧性可提高10倍以上，抗拉强度可提高20%~50%。钢纤维混凝土在工程中应用很广，如桥面部分的罩面和结构；公路、地面和飞机跑道；坦克停车场的铺面和结构；采矿和隧道工程、耐火工程以及大体积混凝土工程的维护与补强等。此外，在预制构件方面也有不少应用，。纤维混凝土预制构件主要有：管道、楼板、墙板、柱、楼梯、梁、浮码头、船壳、机架、机座及电线杆等。（三）玻璃纤维混凝土１、定义：是将弹性模量较大的抗碱玻璃纤维，均匀地分布于水泥砂浆、普通混凝土基材中而得到的一种复合材料。它以轻质、高强和韧性优点集于一体，在建筑领域中占有独特地位。２、玻璃纤维混凝土的优势：可以弥补普通混凝土制品自重大、抗拉强度低、耐冲击性能差等不足，而且还具有普通混凝土所不具有的特性。玻璃纤维混凝土制品较薄其自身重量较轻；其抗拉强度很高；玻璃纤维均匀分布于混凝土中，可以防止混凝土制品的表面龟裂；由于在破坏时能大量吸收能量，因而耐冲击性能优良、抗弯强度较高。此外，玻璃纤维混凝土制品脱模性能好，加工方便，易作成各种形状的异型制品。３、应用：玻纤混凝土主要用于非承重构件和半承重构件，可以制成外墙板、隔墙板、通风管道、阳台栏板、活动房屋、下水管道、流动售货亭、汽车站候车亭等。随着耐碱玻璃纤维和低碱水泥的开发和利用，玻璃纤维混凝土的用途越来越广泛，这种高强轻质的混凝土将成为应用极广的新型建筑材料。（四）聚丙烯纤维混凝土１、定义：聚丙烯纤维混凝土，是将切成一定长度的聚丙烯膜裂纤维，均匀地分布在水泥砂浆或普通混凝土的基材中，用于增强基材的物理力学性能的一种复合材料２、聚丙烯纤维混凝土的特点：聚丙烯纤维混凝土的抗拉强度虽然比普通混凝土高，但其弹性模量却比较低，在较高应力的情况下，混凝土易达到极限变形。但是在掺加适量聚丙烯纤维时，这种复合材料的抗冲击性能比普通混凝土要大得多。这一显著的特点，为荷载不高但要求耐冲击、高韧性的构件的制作，找到了一条很有发展前途的路子。此外，聚丙烯纤维不锈蚀，其耐酸、耐碱性能很好。３、不足：聚丙烯纤维对紫外线非常敏感，长期爆露在阳光下会产生氧化反应，质量下降。如果聚丙烯包裹在混凝土内部，受到混凝土一定厚度的保护，会避免产生氧化反应。附一混凝土力学性能测定一、混凝土立方体立方体抗压强度在试件跨距的三分点上加两个相等的集中荷载，抗折强度按下式计算：

二、混凝土抗折强度（试件尺寸：150×150×550）式中：fm－－抗折强度，精确至0.1MPaＦmax－－破坏荷载，Ｎ；L－－支座间跨距，450mm；B、h－试件截面宽度，mm。抗折强度一组三个试件，若三个试件中有一个试件折断面位于两个集中荷载之外，则混凝土抗折强度值按另两个试件的试验结果计算，若这两个测值的差值不大于这两个测值中较小值的15%时，则该组试件的抗折强度值按这两个测值的平均值计算，否则该组试件的试验无效。若有个试件的下边缘断裂位置位于两个集中荷载作用线之外，则该组试件试验无效。三、回弹法检测混凝土抗压强度（无损检测）应用标准：中华人民共和国行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T23-2001应用范围：本规程适用于工程结构普通混凝土抗压强度的检测。术语：测区：检测结构或构件混凝土抗压强度时的一个检测单元。测点：在测区内进行的一个检测点。测区混凝土强度换算值：由测区的平均回弹值和碳化深度值通过测强曲线计算得到的该检测单位元的现龄期混凝土抗压强度值.检测技术：一、结构或构件混凝土强度检测宜具有下列资料：１、工程名称及设计、施工、监理和建设单位名称；２、结构或构件名称、外形尺寸、数量及混凝土强度等级；３、水泥品种、强度等级、安定性、厂名；砂石种类、粒径；外加剂或掺合料品种、掺量；混凝土配合比等；４、施工材料计量情况，模板、浇筑、养护情况及成型日期等；５、必要的设计图纸和施工记录；６、检测原因。二、检测方式１、单个检测：适用于单个结构或构件的检测；２、批量检测：适用于在相同的生产工艺条件下，混凝土强度等级相同，原材料、配比、成型工艺、养护条件基本一致且龄期相近的同类结构或构件。按批进行检测的构件，抽检数量不得少于同批构件总数的30%，且构件数量不得少于10件。抽检构件时，应随机抽取并使所选构件具有代表性。３、每一结构或构件的测区数不应少于10个。每一测区应记取16个回弹值。三、回弹值计算１、计算测区平均回弹值：从该测区的16个回弹值中剔除３个最大值和3个最小值，余下的10个回弹值应按下式计算：10Rm＝∈Ri／１０

i=1式中：Rm－－测区平均回弹值，精确至0.1；Ri－－第i个测点的回弹值。２、非水平方向检测混凝土浇筑侧面时，应按下式修正：Rm＝Rma+RaαRma---非水平状态检测时测区的平均回弹值,精确至0.1;Raα－－非水平状态检测时回弹值修正值，可按本规程附录c采用。３、水平方向检测混凝土浇筑顶面或底右时，应按下列公式修正：Rm＝Rtm+RtaRm＝Rbm+Rba式中：Rmt、Rmb---水平方向检测混凝土浇筑表面、底面时，测区的平均回弹值，精确至0.1；Rat、Rab---混凝土浇筑表面、底面回弹值的修正值，应按本规程附录D采用。四、混凝土强度的计算1、结构或构件第i个测区混凝土强度换算值，应根据平均回弹值及平均碳化深度值查本规程附录Ａ表得出。２、结构或构件的测区混凝土强度平均值可根据各测区的混凝土强度换算值计算。当测区数为10个及10个以上时，应计算强度标准差。五、混凝土强度评定１、当该结构或构件测区数少于10个时：fcu,e=fccu,min式中：fcu,e----混凝土强度推定值，精确至0.1MPa；

fccu,min－－构件中最小的测区混凝土强度换算值，精确至0.1MPa。混凝土强度推定值：指相应于强度换算值总体分布中保证率不低于95%的结构可构件中的混凝土抗压强度值。２、当该结构或构件测区数不少于10个或按批量检测时，应按下列公式计算：fcu,e=mfccu-1.645Sfccu式中：fcu,e---混凝土强度推定值，精确至0.1MPa；mfccu---结构或构件测区混凝土强度换算值的平均值，精确至0.1MPa；Sfccu----结构或构件测区混凝土强度换算值的标准差，精确至0.01MPa。附二混凝土外加剂一、混凝土外加剂的分类按其主要功能分为四类改善混凝土拌合流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。改善混凝土耐久性能的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。改善混凝土其它性能的外加剂，包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。二、混凝土外加剂性能检测（GB8076-1997）引用标准：GB/T176-1996水泥化学分析方法GB/T8074-87水泥表面积测定方法GB/T8075-87混凝土外加剂的分类方法GB/T8077-87混凝土外加剂匀质性能试验方法GB/T14684-2001建筑用砂GB/T14685-2001建筑用卵、碎石GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法GBJ82-85普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法JGJ55-2000普通混凝土配合比设计技术规定JGJ63-89混凝土拌合物用水标准基准水泥：符合以下要求，专门用于检验混凝土外加剂性能的水泥基准水泥是统一检验混凝土外加剂性能的材料，是由符合下列品质指标的硅酸盐水泥熟料与二水石膏共同磨细而成的强度等级大于或等于52.5的硅酸盐水泥基准水泥必须由经中国水泥质量监督中心确认具备生产条件的工厂供给。基准水泥的品质要求：１、铝酸三钙含量6%-8%。２、硅酸三钙含量50%-55%。３、游离氧化钙含量不得超过1.2%。４、碱（Na2O+0.658K2O)含量不得超过1.0%。５、水泥比表面积（320±20）m2/kg。基准混凝土：按照本标准试验条件配制的不掺外加剂的混凝土基准混凝土配合比按JGJ55进行设计。掺引气型外加剂混凝土和基准混凝土的水泥、砂、石的比例不变。配合比设计应符合以下规定。水泥用量：采用卵石，（310±5)kg/m3；采用碎石时，（330±5)kg/m3。砂率：基准混凝土和掺外加剂混凝土的砂率均为36%-40%，但掺引气减水剂和引气剂的混凝土砂率应比基准混凝土低1%-3%。外加剂掺量：按科研单位或生产厂推荐的掺量。用水量：应使混凝土坍落度达(80±10）mm。掺外加剂混凝土性能指标试验项目：减水率／％泌水率／％含气量／％凝结时间之差（初凝、终凝）抗压强度比／％收缩率比／％相对耐久性指标（200次）／％（引气型减水剂、引气剂）对钢筋锈蚀作用（应说明对钢无锈蚀危害）试验项目外加剂类别试验类别试验所需数量混凝土拌合物批数每批取样数目掺外加剂混凝土总取样数目基准混凝土总取样数目减水率除早强剂、缓凝剂外混凝土拌合物３１次３次３次泌水率比各种外加剂３１个３个３个含气量３１个３个３个凝结时间差３１个３个３个抗压强度比硬化混凝土３９或12块27或36块27或36块收缩率比３１块3块3块相对耐久性指标引气剂、引气减水剂硬化混凝土３１块3块3块钢筋锈蚀硬化砂浆３１块3块3块试验项目及所需数量１、减水率：减水率为坍落度基本相同的基准混凝土和掺