混凝土的性质

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§6.1普通混凝土的组成材料

§6.1.1水泥§6.1.2骨料§6.1.3混凝土拌合及养护用水§6.1.4外加剂及掺合料§6.2普通混凝土的主要技术性质§6.3普通混凝土的协同比设计和质量控制§6.4其他品种混凝土复习思考题

§6.2普通混凝土的主要技术性质

?混凝土的主要技术性质包括混凝土拌合物的和易性、硬化混凝土的强度及耐久性。

混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌合物或称新拌混凝土，相对“硬化混凝土〞而言。

§6.2.1混凝土拌合物（新拌混凝土）的性能一.新拌混凝土的和易性1、和易性的概念

?和易性是指混凝土拌合物易于各工序(搅拌、运输、浇注、捣实)施工操作，并获得质

量均匀、成型密实的混凝土性能。?和易性是一项综合的技术指标，包括滚动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。?⑴滚动性：混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下能产生滚动，并均匀密实地填满模板的性能。

?⑵粘聚性：混凝土各组成材料间具有一定粘聚力，在运输和浇注过程中不致产生分

层和离析现象，使混凝土保持整体均匀的性能。?⑶保水性：混凝土拌和物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生

严重泌水现象。?混凝土拌合物的滚动性、粘聚性、保水性之间相互联系又存在矛盾。

所谓拌合物的和易性良好，就是要使这三方面的性能在某种具体条件下，达到均为良好，即使矛盾得到统一。2、和易性的测定方法

目前，尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法。根据我国现行标准《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB/T50080-2023)，用坍落度和维勃稠度测定混凝土拌合物的滚动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。

?评定和易性好坏，主要以测定滚动性指标为主，辅以观测其粘聚性、保水性。?（1）坍落度试验

?☆将混凝土拌合物分三层装入标准坍落度筒中，每层插捣25次并装满刮平。垂直向

上将筒提起，混凝土拌合物由于自重将会向下坍落。量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差（以mm计），即为坍落度。?☆坍落度越大，表示混凝土拌合物的滚动性越大。

?☆在进行坍落度试验的同时，应观测混凝土拌合物的粘聚性、保水性，以便全面地

评定混凝土拌合物的和易性。

试验步骤

1、按比例配出拌和材料，将它们倒在拌板上并用铁锹拌匀，再将中间扒一凹洼，边加水边进行拌和，直至拌和均匀。

2、用湿布将拌板及坍落度筒内外擦净、润滑，并将筒顶部加上漏斗，放在拌板上。用双脚踩紧踏板，使其位置固定。

3、用小铲将拌好的拌和物分三层均匀的装入筒内，每层装入高度在插捣后大致为筒高的三分之一。顶层装料时，应使拌和物高出筒顶。插捣过程中，如试样沉落到低于筒口，则应随时添加，以便自始至终保持高于筒顶。每装一层分别用捣棒插捣25次，插捣应在全部面积上进行，沿螺旋线由边缘渐向中心。在筒边插捣时，捣棒应稍有倾斜，然后垂直插捣中心部分。每层插捣时应捣至下层表面为止。

4、插捣完毕后卸下漏斗，将多余的拌和物用镘刀刮去，使之与筒顶面齐平，筒周边拌板上的杂物必需刮净、清除。

5、将坍落度筒防备平稳地垂直向上提起，不得歪斜，提离过程约5～10s内完成，将筒放在拌和物试体一旁，量出坍落后拌和物试体最高点与筒的高度差（以mm为单位，读数确切至5mm），即为该拌和物的坍落度。从开始装料到提起坍落度筒的整个过程在150s内完成。

6、当坍落度筒提离后，如试件发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样进行试验。如其次次依旧出现这种现象，则表示该拌和物和易性不好，应予记录备案。7、测定坍落度后，观测拌和物的下述性质，并记录。☆坍落度越大，一般表示其滚动性越大，但可能因其粘聚性差。★粘聚性的评定方法：

用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，若锥体逐渐下沉,则表示粘聚性良好；假使锥体倒塌，部分崩裂或出现离析现象,则表示粘聚性不好。★保水性的评定方法：

坍落度筒提起后，如有较多稀浆从底部析出（淌浆），锥体部分混凝土拌合物也因失浆而骨料外露，则说明混凝土拌合物保水性能不好；无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示保水性良好

（2）维勃稠度试验

?对坍落度值小于10㎜的干硬性混凝土，采用维勃稠度试验。

?在维勃稠度仪上的坍落度筒中按规定方法装满拌合物，提起坍落度筒，在拌合物试

体顶面放一透明圆盘，开启振动台，同时用秒表计时，当水泥浆完全布满透明圆盘底面的瞬间，记录下来秒表的秒数，称为维勃稠度。

混凝土拌合物滚动性按维勃稠度大小，可分为四级：

????

超干硬性：≥31s特干硬性：30～21s干硬性：20～11s半干硬性：10～5s

3.滚动性(坍落度)的选择

?根据坍落度的不同，可将混凝土拌合物分为：低塑性混凝土(坍落度值为10～40mm)塑性混凝土(坍落度值为40—90mm)滚动性混凝土(坍落度值为90～150mm)大滚动性混凝土(坍落度值≥150mm)。

?坍落度试验适用于骨料最大粒径不大于37.5mm，坍落度值不小于10mm的塑性混凝土拌和物；坍落度值小于10mm的干硬性混凝土拌和物应采用维勃稠度法测定。?当构件截面较小或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选大些；反之，如构件截面尺寸较大，或钢筋较疏，或采用机械振捣时，坍落度可选择小些。?滚动性(坍落度)的选择

?根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2023）的规定，混凝土浇筑

时的坍落度宜按下表选用。

混凝土浇筑时的坍落度结构种类基础或地面等的垫层、无配筋的大体积结构（挡土墙、基础等）或配筋稀疏的结构板、梁和大型及中型截面的柱子等配筋密列的结构（薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）配筋特密的结构30～5050～7070～90坍落度(mm)10～30该表是采用机械振捣的坍落度，采用人工捣实时可适当增大。当施工工艺采用混凝土泵送混凝土拌合物时，则要求混凝土拌合物具有高滚动性，其坍落度寻常在80-180mm。4、影响和易性的主要因素（1）水泥浆的用量（2）水泥浆的稠度

（3）砂率

（4）组成材料的品种及性质（5）外加剂

（6）时间及温度

4、影响和易性的主要因素

（1）水泥浆的数量

?在混凝土拌合物中，水泥浆包裹骨料表面，填充骨料空隙，使骨料润滑，提高混合

料的滚动性；在水灰比不变的状况下，单位体积混合物内，随水泥浆的增多，混合物的滚动性增大。

?若水泥浆过多，超过骨料表面的包裹限度，就会出现流浆现象，这既浪费水泥又降

低混凝土的性能；?如水泥浆过少，达不到包裹骨料表面和填充空隙的目的，使粘聚性变差，滚动性低，

不仅产生崩塌现象，还会使混凝土的强度和耐久性降低。?混合物中水泥浆的数量以满足滚动性要求为宜。

（2）水泥浆的稠度

（有时写作：水灰比W/C或灰水比C/W）

?水灰比，是指单位砼用水量与水泥用量的质量比，以W/C表示。?水泥浆的稀稠，取决于水灰比的大小。

?水灰比小，水泥浆稠，拌合物滚动性就小，会使施工困难，混凝土拌合物难以保证

密实成型。若水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象，并严重影响混凝土的强度。

?水灰比不能过大或过小，依据混凝土强度和耐久性要求合理地选用。

?无论是水泥浆的多少或是水泥浆的稀稠，实际上都反映了用水量是对混凝土拌合物

滚动性起决定性作用的因素。由于在一定条件下，要使混凝土拌合物获得一定的滚动性，所需的单位用水量基本上是一个定值。

?单纯加大用水量会降低混凝土的强度和耐久性，因此，对混凝土拌合物滚动性的调

整，应在保持水灰比不变的条件下，以改变水泥浆量的方法来调整，使其满足施工要求。

?（3）砂率

?定义——混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。

?砂率的变动会使骨料的总表面积及空隙率都会发生变化。

?水泥砂浆在砼拌和物中起润滑作用，可以减少粗集料颗粒之间的摩阻力，所以在一

定砂率范围内，随着砂率的增加，润滑作用也明显增加，提高了混凝土拌和物的滚动性。

?但砂率过大，即石子用量过少，砂子用量过多，此时集料的总表面积过大，在水泥浆量不变的状况下，水泥浆量相对少了，减弱了水泥浆的润滑作用，导致混凝土拌和物的滚动性降低。

?假使砂率过小，即石子用量过大，砂子用量过少时，水泥砂浆的数量不足以包裹石

子表面，在石子之间没有足够的砂浆层，减弱了水泥砂浆的润滑作用，不但会降低混凝土拌和物的滚动性，而且会严重影响其粘聚性和保水性，简单产生离析现象。?因此，砂率既不能过大，也不能过小，应有一个合理砂率值。

?当砂率适合时，砂不但填满石子间的空隙，而且还能保证粗骨料间有一定厚度的砂

浆层以减小粗骨料间的摩擦阻力，使混凝土拌和物有较好的滚动性且能保持粘聚性和保水性良好，这个适合的砂率称为合理砂率。?合理砂率可通过试验、计算、查表等方法确定。（4）组成材料的品种及性质

?水泥品种，集料种类、形状和级配等，都对混凝土拌合物的和易性有一定影响。?需水量大的水泥拌合物，其物滚动性小。如普通水泥的混凝土拌合物比矿渣和火山灰的和易性好。

?在一致用水量条件下，集料表面光滑、少棱角、形状较圆的卵石所拌制的拌合物流

动性较碎石的大。

?（5）外加剂

?在拌制混凝土时，参与少量的外加剂能使混凝土拌和物在不增加水泥用量的

条件下，获得良好的和易性，不仅滚动性显著增加，而且有效地改善混凝土拌和物的粘聚性和保水性。

?（6）时间及温度

?拌合后的混凝土拌合物，随时间延长而逐渐变得干稠，滚动性减小，原因是一

部分水供水泥水化，一部分水被骨料吸收，一部分水蒸发以及混凝土凝聚结构的逐

渐形成，致使混凝土拌合物的滚动性变差。

?拌合物的和易性也受温度的影响。由于环境温度的升高，水分蒸发及水化反应

加快，坍落度损失也变快。因此施工中为保证一定的和易性，必需注意环境温度的变化，并采取相应的措施。5、改善和易性的主要措施

（1）改善砂、石的级配（特别是石子的级配），也有利于砼质量的提高，但要增加备料工作；（2）尽量采用较粗大的砂、石；

（3）尽可能降低砂率，通过试验采用合理砂率；有利于提高砼质量和俭约水泥；（4）在砂率不变的条件下，适当增加砂石的用量，可减小拌合物的滚动性。

（5）混凝土拌合物坍落度太小时，保持水灰比不变，适当增加水泥浆用量，当坍落度太大，但粘聚性良好时，可保持砂率不变，适当增加砂、石用量；（6）掺外加剂或掺合料；

二、新拌砼的凝结时间（了解）

新拌混凝土的凝结时间寻常是用贯入阻力法进行测定的。仪器：贯入阻力仪

方法：先用5mm筛孔的筛从拌合物中筛取砂浆，按一定方法装入规定的容器中，然后每隔一定时间测定砂浆贯入到一定深度时的贯入阻力。

?贯入阻力达到3.5MPa和28.0MPa的时间，分别是新拌混凝土的初凝和终凝时间。这是从实用角度人为划分的，

?实际上，贯入阻力达到3.5MPa时，混凝土还没有抗压强度，初凝时间表示的是新拌混凝土正常地搅拌、浇注和捣实的极限；贯入阻力达到8.0MPa时，抗压强度约为0.7MPa，终凝时间表示混凝土力学强度开始快速发展。三、塑性收缩（裂缝）和塑性沉降（裂缝）

1、塑性收缩

?新拌混凝土在浇注完成后，假使所处环境较枯燥，混凝土的表面会较快地蒸发失水，

当新拌混凝土的泌水速度低于水分的蒸发速度时，混凝土的表面会由于枯燥产生塑

性收缩，这时，混凝土的抗拉强度几乎为0，极易形成塑性收缩裂缝。因此，混凝土在浇注完成后，应特别注意表面的保湿养护，防止塑性收缩开裂。

?收缩裂缝的特点：不规则地出现于表层，寻常不连贯，中间宽，两边渐细，且很少

发展至边缘，严重时裂缝也能相互连通。如有钢筋，裂缝形式会有所变化。防治这

种裂缝关键是搞好混凝土的早期养护。调整混凝土的协同比，特别是掺引气剂有助于减少收缩裂缝。

处理：对这种裂缝的修补