建筑材料第五章溷凝土

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,*,,中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道,,,中管網(wǎng)房地產(chǎn)頻道,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,,*,第五章 混凝土,§5-1,混凝土概述,,§5-2,混凝土的組成材料,,§5-3,混凝土拌合物的技術(shù)性質(zhì),,§5-4,硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì),,§5-5,混凝土外加劑,,§5-6,普通混凝土的配合比設(shè)計(jì),,§5-7,混凝土質(zhì)量的控制,,§5-8,輕混凝土,,§5-9,其他混凝土品,第一節(jié) 概 述,正在施工的秦山核電站,,一、混凝土的定義,,

2、,由膠凝材料、骨料、水按適當(dāng)比例配合拌制而成的混合物，經(jīng)一定的時(shí)間硬化而成的人造石材。,,二、混凝土的分類,,,,,（一）按干表觀密度分,,（二）按膠凝材料分,,通常將水泥、粗細(xì)骨料、水和外加劑按一定的比例配制成的水泥混凝土，稱為“普通混凝土”，并簡(jiǎn)稱為“混凝土”，為本章講述的主要內(nèi)容。,（三）按性能特點(diǎn)分,（四）按生產(chǎn)工藝和施工方法分,1,、原料豐富，價(jià)格低廉；,,2,、性能可調(diào)整范圍大；,,3,、在硬化前具有良好的可塑性；,,4,、施工工業(yè)簡(jiǎn)易、多變；,,5,、可用鋼筋增強(qiáng)；,,6,、高強(qiáng)度和良好的耐久性。,,四、混凝土應(yīng)用的基本要求,,1,、要滿足結(jié)構(gòu)安全和施工不同階段所需的強(qiáng)度要求；,

3、,2,、要滿足混凝土攪拌、澆筑、成型所需的工作性要求；,,3,、要滿足設(shè)計(jì)和使用環(huán)境所需的耐久性要求；,,4,、要滿足節(jié)約水泥，降低成本的經(jīng)濟(jì)性要求。,三、混凝土的特點(diǎn),返回鍵,第二節(jié) 普通混凝土組成材料,混,,凝,,土,,組,,成,,材,,料,集料（骨料）,③,粗骨料（石）,④,細(xì)骨料（砂）,⑤,外加劑（化學(xué)外加劑）,⑥,摻合料（礦物外加劑）,外加劑,①,水泥,②,水,,,,,（普通）混凝土的基本組成,混凝土的結(jié)構(gòu),,混凝土的結(jié)構(gòu),,水泥,+,水→水泥漿,+,砂→水泥砂漿,+,石子→混凝土拌合物→硬化混凝土,,組成材料的作用,,,混凝土體積構(gòu)成,,水泥石,——25,％左右；,,砂和石子,

4、——70,％以上；,,孔隙和自由水,——1,％～,5%,。,,組成材料,硬化前,硬化后,水泥,+,水,潤(rùn)滑作用,膠結(jié)作用,砂,+,石子,填充作用,骨架作用,一、水泥的選擇,品種的選擇,,配制普通混凝土的水泥品種，應(yīng)根據(jù)混凝土的工程特點(diǎn)或所處的環(huán)境條件，結(jié)合水泥性能，且考慮當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的水泥品種情況等，進(jìn)行合理地選擇。,,,強(qiáng)度等級(jí)的選擇,,原則上，配制高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，選擇高強(qiáng)度等級(jí)的水泥；,,一般情況下，水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的,1.5,～,2.0,倍；,,配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，可選擇水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的倍左右。,,高強(qiáng)度等級(jí)的水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土：加外摻料（粉煤灰,……,）

5、,,二、細(xì)骨料（砂）,,定義,,砂是指粒徑在,4.75mm,以下的顆粒。,,分類,,按產(chǎn)源分,,,按技術(shù)要求分,,Ⅰ,類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于,C60,的混凝土；,,Ⅱ,類 用于強(qiáng)度等級(jí)為,C30,～,C60,及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；,,Ⅲ,類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于,C30,的混凝土和建筑砂漿。,河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等,混合砂,機(jī)制砂,人工砂,天然砂,砂,1,、砂的粗細(xì)程度及顆粒級(jí)配,,在混凝土中，水泥漿是通過骨科顆粒表面來實(shí)現(xiàn)有效粘結(jié)的，骨料的總表面積越小，水泥越節(jié)約，所以混凝土對(duì)砂的第一個(gè)基本要求就是顆粒的總表面積要小，即砂盡可能粗。而砂顆粒間大小搭配合理，達(dá)到逐級(jí)填充，

6、減小空隙率，以實(shí)現(xiàn)盡可能高的密實(shí)度，是對(duì)砂提出的又一基本要求，反映這一要求的即砂的顆粒級(jí)配。,,砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配采用篩分法確定。,,顆粒級(jí)配的指標(biāo),,級(jí)配區(qū)：按,600μm,篩的累計(jì)篩余率的大小，可分為,1,,,區(qū)、,2,區(qū)、,3,區(qū)共三個(gè)級(jí)配區(qū)。詳見下頁表,,級(jí)配合格判定 砂的實(shí)際級(jí)配全部在任一級(jí)配區(qū)規(guī)定范圍內(nèi)；除,4.75mm,和,600,μ,m,篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于,5,％。,,砂的技術(shù)要求：,,篩析法：,,,,,方孔篩,9.5mm,4.75mm,2.36mm,1.18mm,0.60mm,0.30mm,0.15mm,方篩孔,累計(jì)篩余率，％,,,,1,區(qū),2,

7、區(qū),3,區(qū),9.50mm,,4.75mm,,2.36mm,,1.18mm,,600,μ,m,,300,μ,m,,150,μ,m,0,,10,～,0,,35,～,5,,65,～,35,,85,～,71,,95,～,80,,100,～,90,0,,10,～,0,,25,～,0,,50,～,10,,70,～,41,,92,～,70,,100,～,90,0,,10,～,0,,15,～,0,,25,～,0,,40,～,16,,85,～,55,,100,～,90,1,）砂的實(shí)際顆粒級(jí)配與表中所列數(shù)字相比，除,4.75mm,和,600,μ,m,篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于,5,％。,,2,）,1,

8、區(qū)人工砂中,150,μ,m,篩孔的累計(jì)篩余可以放寬到,100,～,85,，,2,區(qū)人工砂中,150,μ,m,篩孔的累計(jì)篩余可以放寬到,100,～,80,，,3,區(qū)人工砂中,150,μ,m,篩孔的累計(jì)篩余可以放寬到,100,～,75,。,,,,砂的顆粒級(jí)配區(qū),級(jí)配的選擇,,宜優(yōu)先選擇級(jí)配在,2,區(qū)的砂；當(dāng)采用,1,區(qū)砂時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高砂率；當(dāng)采用,3,區(qū)砂時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小砂率。,,,規(guī)格,,砂按細(xì)度模數(shù)大小分為粗砂、中,砂,、細(xì),砂,：粗砂,M,x,=3.7,～,3.1,；中砂,M,x,=3.0,～,2.3,；細(xì)砂,,M,x,=2.2,～,1.6,。,,細(xì)度模數(shù)按下式計(jì)算：,,,,,式中：,M,x,

9、——,細(xì)度模數(shù)；,,,A,1,、,A,2,、,A,3,、,A,4,、,A,5,、,A,6,——,分別為,4.75mm,、,2.36mm,、,1.18mm,、,600,μ,m,、,300,μ,m,、,150,μ,m,篩的累計(jì)篩余百分率，％。,,2,、砂的含水狀態(tài),,砂在自然狀態(tài)下，往往含有一定水分，其含水狀態(tài)可分為四種：,,（,1,） 全干態(tài)（烘干狀態(tài)）：在,100,～,110,℃,溫度下烘干，內(nèi)外部均不含水，達(dá)到恒重狀態(tài)；,,（,2,） 氣干狀態(tài)（風(fēng)干狀態(tài) ）：在自然環(huán)境中達(dá)到平衡含水率時(shí)的狀態(tài)，表層和表面是干燥無水的；,,（,3,） 飽和面干狀態(tài)（表干狀態(tài)）：砂內(nèi)部和表層均含水達(dá)到飽和，而表

10、面的開口孔隙及面層卻處于無水時(shí)的狀態(tài) ；,,（,4,） 濕潤(rùn)狀態(tài) （潮濕狀態(tài) ） 顆粒內(nèi)部吸水飽和，表面附有吸附水的狀態(tài) 。,,,,,砂處于潮濕狀態(tài)時(shí)，因含水率不同，其堆積密度隨之改變，使得砂的堆積體積也不同。在采用體積法驗(yàn)收、堆放及配料時(shí)，都應(yīng)該注意濕砂的體積變化問題。在拌混凝土?xí)r，砂含水狀態(tài)不同將會(huì)影響混凝土的拌合水量及砂的用量，在配制混凝土?xí)r規(guī)定，以,干燥狀態(tài),為準(zhǔn)計(jì)算，在含水狀態(tài)是應(yīng)進(jìn)行換算。,3.,含泥量、泥塊含量及石粉含量,,含泥量是指粒徑小于,0.075mm,的顆粒含量；,,泥塊含量是指粒徑大于,1.18mm,，經(jīng)水洗、手捏后小于,600,μ,m,的顆粒含量；,,石粉含量是指人工

11、砂中粒徑小于,0.075mm,的顆粒含量。具體指標(biāo)見下頁表。,項(xiàng) 目,指 標(biāo),,,,Ⅰ,類,Ⅱ,類,Ⅲ,類,含泥量（質(zhì)量計(jì)，,%,）,＜,1.0,＜,3.0,＜,5.0,泥塊含量（質(zhì)量計(jì)，,%,）,0,＜,1.0,＜,2.0,天然砂含泥量和泥塊含量,項(xiàng) 目,,,指 標(biāo),,,,,,Ⅰ,類,Ⅱ,類,Ⅲ,類,亞甲藍(lán)試驗(yàn),MB,值＜,1.40,或合格,石粉含量（,%,）,＜,3.0,＜,5.0,＜,7.0,,,泥塊含量（,%,）,0,＜,1.0,＜,2.0,,MB,值≥,1.40,或不合格,石粉含量（,%）,＜,1.0,＜,3.0,＜,5.0,,,泥塊含量（,%）,0,

12、＜,1.0,＜,2.0,人工砂石粉含量和泥塊含量,泥和泥塊的危害,工程事故實(shí)例：,,某工程采用,30cm×30cm,斷面，,9m,長(zhǎng)的方樁，當(dāng)樁打入土內(nèi),2.5 m,時(shí)，在樁頂下,2 m,處，樁身出現(xiàn)裂縫，隨著錘擊次數(shù)的增加，混凝土逐漸破碎，直至最后破壞。在樁內(nèi)混凝土破碎處，發(fā)現(xiàn)一塊,5 cm×8 cm×4 cm,橢圓形的粘土塊。,,,4.,有害物質(zhì)含量,,砂中不應(yīng)混有草根、樹葉、樹枝、塑料等雜物，有害物質(zhì)主要是云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯化物等。見下表。,項(xiàng) 目,指 標(biāo),,,,Ⅰ,類,Ⅱ,類,Ⅲ,類,云母（,%)（,質(zhì)

13、量計(jì)）,＜,1.0,＜,2.0,＜,2.0,輕物質(zhì)（,%)（,質(zhì)量計(jì)）,＜,1.0,＜,1.0,＜,1.0,有機(jī)物（比色法）,合格,合格,合格,硫化物及硫酸鹽（,SO,3,質(zhì)量計(jì)）,＜,0.5,＜,0.5,＜,0.5,氯化物（氯離子質(zhì)量計(jì)）,＜,0.01,＜,0.02,＜,0.06,工程事故實(shí)例：,,某中學(xué)五層教學(xué)樓，建筑面積,2244 m,2,，磚混結(jié)構(gòu)，使用半年后，發(fā)現(xiàn)磚砌體裂縫，墻面抹灰起殼。一年后，建筑物裂縫嚴(yán)重，墻面滲水，屋面漏雨，許多門窗不能開關(guān)，并且還在繼續(xù)，成為危房不能使用。,,調(diào)查原因：所用的砂漿中的砂采用硫鐵礦渣代替，其中含硫量較高，有的高達(dá),4.6%,。,,SO,3,,

14、SO,4-,+Ca,2+,——,CaSO,4,,CaSO,4,+C-A-H,——,AFt,,2,、有害物質(zhì)的危害,,,定義,,粒徑大于,4.75mm,的骨料稱為粗骨料。,,分類,,按產(chǎn)源分：卵石和碎石（人工石子）,,按技術(shù)要求分：,,Ⅰ,類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于,C60,的混凝土；,,Ⅱ,類 用于強(qiáng)度等級(jí)為,C30,～,C60,及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；,,Ⅲ,類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于,C30,的混凝土和建筑砂漿。,三、粗骨料（石子）,,1,、最大粒徑及顆粒級(jí)配,,最大粒徑,,粗骨料公稱粒級(jí)的上限稱為該粒級(jí)的最大粒級(jí)的最大粒徑。,,從結(jié)構(gòu)上考慮：根據(jù)規(guī)定，混凝土用粗骨料的最大粒徑不得超

15、過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的,1/4,，且不得超過鋼筋最小凈間距的,3/4,；對(duì)混凝土實(shí)心板，不宜超過板厚的,1/3,，且不得超過,40mm,。,,從施工上考慮：對(duì)泵送混凝土，粗骨料最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比碎石不宜大于,1,：,3,，卵石不宜大于,1,：,2.5,，高層建筑宜在,1,：,3,～,1,：,4,，超高層建筑宜在,1,：,4,～,1,：,5,。,,從經(jīng)濟(jì)上考慮：當(dāng)最大粒徑小于,80mm,時(shí)，水泥用量隨最大粒徑減小而增加， 當(dāng)大于,150mm,后，節(jié)約水泥的效果卻不明顯。,石子的技術(shù)質(zhì)量要求,顆粒級(jí)配,,為減少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的強(qiáng)度，粗骨料也要求有良好的顆粒級(jí)配。,,

16、,粗骨料的顆粒級(jí)配有連續(xù)級(jí)配與間斷級(jí)配兩種。,,連續(xù)級(jí)配是石子由小到大連續(xù)分級(jí)；,,,間斷級(jí)配是指用小顆粒的粒級(jí)直接和大顆粒的粒級(jí)相配，中間為不連續(xù)的級(jí)配，由于易產(chǎn)生離析，應(yīng)用較少。,2,、強(qiáng)度及堅(jiān)固性,,強(qiáng)度,,采用巖石抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)兩種檢驗(yàn)：,,巖石抗壓強(qiáng)度是將母巖制成,50mm×50mm×50mm,立方體試件，在水飽和狀態(tài)下測(cè)定其極限抗壓強(qiáng)度值。,,壓碎指標(biāo)是將一定質(zhì)量風(fēng)干狀態(tài)下,9.50,～,19.0mm,的顆粒裝入標(biāo)準(zhǔn)圓模內(nèi)，在壓力機(jī)上按,1kN/s,速度均勻加荷至,200kN,并穩(wěn)定，卸荷后用,2.36mm,的篩篩除被壓碎的細(xì)粉，稱出篩余量。值越大，強(qiáng)度越小。按下式計(jì)算：,,,

17、,,式中：,Q,c,——,壓碎指標(biāo)值 ；,,,G,1,——,試樣的質(zhì)量 ，,g,；,,,G,2,——,壓碎后的篩余量,，,g,。,,,堅(jiān)固性,,,1,、堅(jiān)固性的含義：骨料在氣候、外力、自然風(fēng)化和其它外界物理、化學(xué)因素作用下抵抗碎裂的能力。,,,2,、骨料堅(jiān)固性的技術(shù)要求,項(xiàng)目,骨料,指標(biāo),,,,,Ⅰ,類,Ⅱ,類,Ⅲ,類,質(zhì)量損失,%,砂,＜,8,＜,8,＜,10,,石,＜,5,＜,8,＜,12,,3.,針片狀顆粒含量,,針狀顆粒是指顆粒長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)的平均粒徑,2.4,倍者；,,片狀顆粒是指顆粒厚度小于平均粒徑,0.4,倍者。,,針片狀顆粒不僅本身容易折斷，而且會(huì)增加骨料的空隙率，使拌

18、合物和易性變差，強(qiáng)度降低。見表。,項(xiàng) 目,指 標(biāo),,,,Ⅰ,類,Ⅱ,類,Ⅲ,類,針、片狀顆粒（,%,）（質(zhì)量計(jì)）,＜,5,＜,15,＜,25,碎石、卵石針片狀顆粒含量,4,、含泥量、泥塊含量及石粉含量,,含泥量是指粒徑小于,0.075mm,的顆粒含量；,,泥塊含量是指卵石、碎石中粒徑大于,4.75mm,經(jīng)水洗手捏后小于,2.36mm,的顆粒含量。具體指標(biāo)見表。,,項(xiàng) 目,指 標(biāo),,,,Ⅰ,類,Ⅱ,類,Ⅲ,類,含泥量（質(zhì)量計(jì)，,%,）,＜,0.5,＜,1.0,＜,1.5,泥塊含量（質(zhì)量計(jì)，,%,）,0,＜,0.5,＜,0.7,碎石、卵石含泥量和泥塊含量,5,、有害物質(zhì)

19、含量,,卵石、碎石中不應(yīng)混有草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物。見下表。,項(xiàng) 目,指 標(biāo),,,,Ⅰ,類,Ⅱ,類,Ⅲ,類,有機(jī)物,合格,合格,合格,硫化物及硫酸鹽（,%,） （,SO,3,質(zhì)量計(jì)）,＜,0.5,＜,1.0,＜,1.0,四、拌合用水,混凝土拌合和養(yǎng)護(hù)用水按水源不同分為飲用水、地表水、地下水、海水和經(jīng)適當(dāng)處理的工業(yè)用水。,,,混凝土拌合用水及養(yǎng)護(hù)水應(yīng)符合,JGJ63-89《,混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn),》,的規(guī)定，凡符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水，均可拌制各種混凝土。海水可用于拌制素混凝土，但不得用于拌制鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。不宜用海水拌制有飾面要求的素混凝土。,,,地表水、地

20、下水以及經(jīng)適當(dāng)處理或處置的工業(yè)廢水，若水的,PH,值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸鹽、硫化物的含量符合,JGJ63-89,規(guī)定的數(shù)值，且凝結(jié)時(shí)間對(duì)比試驗(yàn)，水泥的初終凝時(shí)間差不大于,30min,并尚符合水泥國標(biāo)規(guī)定；強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)抗壓強(qiáng)度不低于標(biāo)準(zhǔn)試樣混凝土抗壓強(qiáng)度的,90%,，也可以用用于拌制混凝土。,,混凝土用水的基本要求：,,,1,、不影響混凝土的凝結(jié)硬化,,,2,、不影響混凝土的強(qiáng)度發(fā)展及耐久性,,,3,、不加快鋼筋銹蝕,,,4,、不引起預(yù)應(yīng)力筋脆斷,,,5,、不污染混凝土表面,,,返回鍵,第三節(jié) 混凝土拌合物的技術(shù)性質(zhì),一、混凝土拌合物的工作性（和易性）,1,、工作性的概念,,混凝土

21、拌合物在一定的施工條件和環(huán)境下，是否易于各種工序的操作，以獲得均勻密實(shí)混凝土的性能。和易性主要包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性：,和易性,粘聚性,保水性,流動(dòng)性,易達(dá)結(jié)構(gòu)均勻,易成型密實(shí),好,好,在本身自重或施工機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并且均勻密實(shí)地填滿模板的性能。,各組成材料之間具有一定的內(nèi)聚力，在運(yùn)輸和澆注過程中不致產(chǎn)生離析和分層現(xiàn)象的性質(zhì)。,具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致發(fā)生泌水現(xiàn)象的性質(zhì)。,,保證混凝土硬化后的質(zhì)量,,（二）工作性的測(cè)定方法,,,,坍落度（,S,L,）,維勃稠度,流動(dòng)性：,和易性,粘聚性：目測(cè)，經(jīng)驗(yàn)判斷,保水性：目測(cè)，經(jīng)驗(yàn)判斷,,,,,A. 坍落度與坍落擴(kuò)展

22、度法,,,坍落度：,筒高與坍落后試體最高點(diǎn)之間的高差。坍落度越大表示流動(dòng)性越好,。,,,坍落度法適用于骨料最大粒徑不大于,40mm,、坍落度值大于,10mm,的塑性和流動(dòng)性混凝土拌合物稠度測(cè)定。,,方法是將拌合物按規(guī)定的試驗(yàn)方法裝入坍落度筒內(nèi)，提起坍落度筒后拌合物因自重而向下塌落，下落的尺寸即為混凝土拌合物的坍落度值，以毫米為單位。在測(cè)定坍落度的同時(shí)，應(yīng)觀察拌合物的均勻穩(wěn)定性情況，以全面地評(píng)定混凝土的和易性。,,混凝土拌合物根據(jù)其坍落度大小可分為四級(jí)．塌落度值小于,10mm,的干硬性混凝土拌合物應(yīng)采用維勃稠度法測(cè)定。,,,,坍落度實(shí)驗(yàn)時(shí)的相關(guān)注意事項(xiàng),：,,,,當(dāng)混凝土拌和物的坍落度大于,22

23、0,mm時(shí)用鋼尺測(cè)量混凝土擴(kuò)展后最終的最大直徑和最小直徑，在二者之差小于,50,mm的條件下，用其算術(shù)平均值作為,坍落擴(kuò)展度值,；,否則，此次試驗(yàn)無效。,混凝土按坍落度的分級(jí),根據(jù)坍落度不同，可將混凝土分為：,,,,1.大流動(dòng)性混凝土： 坍落度大于160,mm,；,,2.流動(dòng)性混凝土： 坍落度為100～150,mm,；,,3.塑性混凝土： 坍落度為10～90,mm,；,,4.干硬性混凝土： 坍落度小于10,mm,。,,B,、維勃稠度法,,測(cè)定使拌合物密實(shí)所需要的時(shí)間，,s,。,,適用范圍,,粗骨料最大粒徑不大于,40mm,；,,坍落度小于,10mm,，維勃稠度在,5s,～,30

24、s,之間的干硬性混凝土。,二、影響工作性的因素,,1,）組成材料質(zhì)量及其用量的影響,,（,1,）水泥特性的影響,,普通水泥的混凝土拌和物比礦渣水泥和火山灰水泥的工作性好礦渣水泥的混凝土拌和物流動(dòng)性大，但粘聚性差，易泌水離析火山灰水泥流動(dòng)性小，但粘聚性好,,（,2,）集料特性的影響,,碎石 表面粗糙，有棱角，工作性差，強(qiáng)度高,,卵石 表面光滑，工作性好，強(qiáng)度低,,（,3,）集漿比的影響,,集漿比,——,集料絕對(duì)體積與水泥漿絕對(duì)體積之比。,,單位體積的混凝土拌和物中，如水灰比保持不變，水泥漿數(shù)量越多，拌和物的流動(dòng)性越大；水泥漿數(shù)量過多，則集料的含量相對(duì)減少，達(dá)一定將會(huì)出現(xiàn)流漿現(xiàn)象。,,根據(jù)具體

25、情況決定，在滿足工作性要求的前提下，同時(shí)考慮強(qiáng)度和耐久性要求，盡量采用較大的集漿比，以節(jié)約水泥用量。,,,（,4,）水灰比,,,在單位混凝土拌和物中，集漿比確定后，即水泥漿的用量為一固定值時(shí)，水灰比決定水泥漿的稠度。,,,水灰比的大小決定了水泥漿的稠度。水灰比愈小，水泥漿愈稠，當(dāng)水泥漿與骨料用量比一定時(shí)，拌制成的拌合物的流動(dòng)性便愈小。當(dāng)水灰比過小，水泥漿較干稠，拌制的拌合物的流動(dòng)性過低會(huì)使施工困難，不易保證混凝土質(zhì)量。若水灰比過大，會(huì)造成拌合物均勻穩(wěn)定性變差，產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象。因此，水灰比不易過小或過大，應(yīng)根據(jù)混凝土的強(qiáng)度和耐久性要求合理地選用。,（,5,）砂率,,砂率是指拌合物中砂的質(zhì)量占

26、砂石總質(zhì)量的百分率。砂的粒徑比石子小得多，具有很大的比表面積，而且砂在拌合物中填充粗骨料的空隙。因而，砂率的改變會(huì)使骨料的總表面積和孔隙率有顯著的變化，可見砂率對(duì)拌合物的和易性有顯著的影響。,,合理砂率,——,用水量和水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌和物獲得最大流動(dòng)性，且能保持粘聚性和保水性能良好的砂率。,,砂率過大，骨料的總表面積及空隙率都會(huì)增大，在水泥漿量一定的條件下，骨料表面的水泥漿層厚度減小，水泥漿的潤(rùn)滑作用減弱，使拌合物的流動(dòng)性變差。若砂率過小，砂填充石子空隙后，不能保證粗骨料間有足夠的砂漿層，也會(huì)降低拌合物的流動(dòng)性，而且會(huì)影響拌合物的均勻穩(wěn)定性，使拌合物粗澀，松散，粗骨料易發(fā)生離

27、析現(xiàn)象。當(dāng)砂率適宜時(shí)，砂不但填滿石子的空隙，而且還能保證粗骨料間有一定厚度的砂漿層以便減小粗骨料的滑動(dòng)阻力，使拌和物有較好的流動(dòng)性。這個(gè)適宜的砂率稱為合理砂率。,,采用合理砂率時(shí)，在用水量和水泥用量一定的情況下，能使拌合物獲得最大的流動(dòng)性，且能保證良好的粘聚性和保水性。或者，在保證拌合物獲得所要求的流動(dòng)性及良好的粘聚性和保水性時(shí)，水泥用量為最小,.,,合理砂率的確定,,合理砂率是指在水泥漿數(shù)量一定的條件下，能使拌合物的流動(dòng)性（坍落度,T,）達(dá)到最大，且粘聚性和保水性良好時(shí)的砂率；或者是在流動(dòng)性（坍落度,T,）、強(qiáng)度一定，粘聚性良好時(shí)，水泥用量最小的砂率。,,（,6,）外加劑 在拌制

28、混凝土?xí)r，摻用外加劑（減水劑、引氣劑）能使混凝土拌合物在不增加水泥和水用量的條件下，顯著地提高流動(dòng)性，且具有較好的均勻穩(wěn)定性。 此外，由于混凝土拌和后水泥立即開始水化，使水化產(chǎn)物不斷增多，游離水逐漸減少，因此拌合物的流動(dòng)性將隨時(shí)間的增長(zhǎng)不斷降低。而且，坍落度降低的速度隨溫度的提高而顯著加快。,2,）環(huán)境條件的影響,,溫度、濕度和風(fēng)速,,3,）時(shí)間的影響,,,三、改善混凝土拌合物工作性的措施,（,1,）在水灰比不變的前提下，適當(dāng)增加水泥漿的用量；,,（,2,）通過試驗(yàn)，采用合理砂率；,,（,3,）改善砂、石料的級(jí)配，一般情況系盡可能采用連續(xù)級(jí)配；,,（,4,）調(diào)整砂、石料的粒徑；,,

29、（,5,）摻加外加劑；,,（,6,）根據(jù)具體環(huán)境條件，盡可能縮小新拌混凝土的運(yùn)輸時(shí)間；若不運(yùn)行，可摻緩凝劑、流變劑，減少坍落度損失。,返回鍵,第四節(jié) 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì),一、混凝土的強(qiáng)度,混凝土強(qiáng)度的種類,混凝土強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度,抗剪強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度,疲勞強(qiáng)度,軸心抗壓強(qiáng)度,立方體抗壓強(qiáng)度,1,、普通混凝土受壓破壞的特點(diǎn),,混凝土受壓一般有三種破壞性形式：一是骨料先破壞；而是水泥石先破壞；三是水泥石與粗骨料的接合面發(fā)生破壞。,,,普通混凝土中第一種破壞形式不可能發(fā)生，因?yàn)橐话闫胀ɑ炷恋墓橇蠌?qiáng)度大于水泥石；,,,第二種僅會(huì)發(fā)生在骨料少兒水泥石過多的情況下，在一般配合比正常時(shí)也不會(huì)發(fā)生；,,,

30、最可能發(fā)生的受壓破壞形式是第三種。水泥石與粗骨料的結(jié)合面由于水泥漿的泌水性及水泥石的干縮存在著早期裂縫，隨著所加外載荷的逐漸增大，微裂縫逐漸加大、發(fā)展，并迅速進(jìn)入水泥石，最終造成混凝土的整體貫通開裂。,,2,、混凝土的強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí),（,1,）立方體抗壓強(qiáng)度,,,以邊長(zhǎng)為,150mm,的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在溫度為,20±2℃,，相對(duì)濕度為,95,％以上的潮濕條件下或者在,Ca,（,OH,）,2,飽和溶液中養(yǎng)護(hù)，經(jīng),28d,齡期，采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓極限強(qiáng)度。用,f,cu,表示。,,當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)試件時(shí)，須乘以換算系數(shù)，見下表：,,,,,,（,2,）軸心抗壓強(qiáng)度,,采用,150mm×150mm

31、×300mm,的棱柱體試件。在立方體抗壓強(qiáng)度為,0,～,55MPa,范圍內(nèi),f,cp,=,（,0.7,～,0.8,）,f,cu,。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，一般取,f,cp,＝,0.67,f,cu,。,,非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為,100mm×100mm,和,200mm×200mm,，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值應(yīng)分別乘以換算系數(shù),0.95,和,1.05,。,,,,,F,F,（,3,）混凝土強(qiáng)度等級(jí),,按混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分的級(jí)別。以“,C”,和混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（,f,cu,k,）表示，主要有,C7.5,，,C10,，,C15,，,C20,，,C25,，,C30,，,C35,，,C40

32、,，,C45,，,C50,，,C55,，,C60,等十二個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。,,立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（,f,cu,k,,） ，是立方體抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值的百分率不超過,5%,。,,強(qiáng)度等級(jí)表示的含義：,,,,,強(qiáng)度的范圍：某混凝土，其,f,cu,＝,30.0,～,34.9MPa,；,,某混凝土，其,f,cu,≥30.0MPa,的保證率為,95%,。,C30,“C”,代表“混凝土”。,“30”,代表,f,cu,k,＝,30.0MPa,；,3.,影響抗壓強(qiáng)度的因素,,（,1,）水泥的強(qiáng)度和水灰比,,,,式中：,f,cu,——,混凝土,28d,齡期的抗壓強(qiáng)度值，,MPa,；,,,f,c

33、e,——,水泥,28d,抗壓強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值，,MPa,；,,,——,混凝土灰水比，即水灰比的倒數(shù)；,,,α,a,、,α,b,——,回歸系數(shù)。,,,,,當(dāng)混凝土水灰比值在,0.40,～,0.80,之間時(shí)越大，則混凝土的強(qiáng)度越低；,,水泥強(qiáng)度越高，則混凝土強(qiáng)度越高。,（,2,）粗集料的品種,,碎石形狀不規(guī)則，表面粗糙、多棱角，與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較高；,,卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度較低。,,在水泥石強(qiáng)度及其它條件相同時(shí)，碎石混凝土的強(qiáng)度高于卵石混凝土的強(qiáng)度。,,（,3,）養(yǎng)護(hù)條件,,在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥凝結(jié)硬化速度越快，早期強(qiáng)度越高；,,低溫時(shí)水泥混凝土硬化比較緩

34、慢，當(dāng)溫度低至,0℃,以下時(shí)，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險(xiǎn)。,,混凝土澆筑完畢后，必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，以保證混凝土不斷地凝結(jié)硬化。,（,4,）齡期,,齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間。,,在正常的養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度隨齡期的增加而不斷發(fā)展，在,7,～,14d,內(nèi)強(qiáng)度發(fā)展較快，以后逐漸減慢，,28d,后強(qiáng)度發(fā)展更慢。,,由于水泥水化的原因，混凝土的強(qiáng)度發(fā)展可持續(xù)數(shù)十年。,,當(dāng)采用普通水泥拌制的、中等強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土的抗壓強(qiáng)度與其齡期的對(duì)數(shù)成正比。,,,,,,式中：,f,n,、,f,28,——,分別為,n,、,28,天齡期的抗壓強(qiáng)度

35、，,MPa,。,,（,5,）外加劑,,（,6,）施工質(zhì)量,,n,≥3,4,、提高混凝土抗壓強(qiáng)度的措施,,（,1,）采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥；,,（,2,）降低水灰比：采用單位用水量較小、水灰比較小的干硬性混凝土；,,（,3,）采用合理砂率，以及級(jí)配合格、強(qiáng)度較高、質(zhì)量良好的碎石；,,（,4,）改進(jìn)施工工藝，加強(qiáng)攪拌和振搗；,,（,5,）采用加速硬化措施，提高混凝土的早期強(qiáng)度；,,（,6,）在混凝土拌合時(shí)摻入減水劑或早強(qiáng)劑等外加劑；,,（,7,）濕熱養(yǎng)護(hù)；,,（,8,）齡期調(diào)整。,,二、混凝土的耐久性,1.,耐久性的主要內(nèi)容,,（,1,）抗?jié)B性,,混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。,,混凝

36、土的抗?jié)B性用抗?jié)B等級(jí)表示。是以,28d,齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)所能承受的最大靜水壓力來確定?？煞譃?P4,、,P6,、,P8,、,P10,和,P12,等五個(gè)等級(jí)，分別表示混凝土能抵抗,0.4,、,0.6,、,0.8,、,1.0,和,1.2MPa,的靜水壓力而不發(fā)生滲透。,,（,2,）抗凍性,,混凝土的抗凍性是指混凝土在飽和水狀態(tài)下，能抵抗凍融循環(huán)作用而不發(fā)生破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。,,用抗凍等級(jí)表示。抗凍等級(jí)是以,28d,齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，在飽和水狀態(tài)下，強(qiáng)度損失不超過,25,％，且質(zhì)量損失不超過,5,％時(shí)，所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來表示，有,F10,、,F15,、,

37、F25,、,F50,、,F100,、,F200,、,F250,和,F300,等九個(gè)等級(jí)。,（,3,）抗侵蝕性,,混凝土的抗侵蝕性主要取決于水泥石的抗侵蝕性。,,合理選擇水泥品種、提高混凝土制品的密實(shí)度均可以提高抗侵蝕性。,,（,4,）抗碳化性,,混凝土的碳化主要指水泥石的碳化。,,混凝土碳化，使其堿度降低，從而使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用降低，鋼筋易銹蝕；引起混凝土表面產(chǎn)生收縮而開裂。,,（,5,）堿集料反應(yīng),,堿集料反應(yīng)是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反應(yīng)。,,應(yīng)嚴(yán)格控制水泥中堿的含量和集料中堿活性物質(zhì)的含量。,2.,提高

38、混凝土耐久性的措施,,（,1,）合理選擇混凝土的組成材料,,根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件，選擇合適品種的品種水泥；,,選擇質(zhì)量良好、技術(shù)要求合格的骨料，并注意顆粒級(jí)配。,,（,2,）提高混凝土制品的密實(shí)度,,嚴(yán)格控制混凝土的水灰比和水泥用量。見下頁表。,,選擇級(jí)配良好的骨料及合理砂率，保證混凝土的密實(shí)度。,,摻入適量外加劑，提高混凝土的密實(shí)度。,,嚴(yán)格控制混凝土的施工質(zhì)量。,,（,3,）改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu),,在混凝土中摻入適量引氣劑，可改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，封閉孔隙的存在，可以提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及抗侵蝕性。,,環(huán)境條件,,結(jié)構(gòu)物類別,最大水灰比,,,最小水泥用量,,,,,,素混

39、凝土,鋼筋混凝土,預(yù)應(yīng)力混凝土,素混凝土,鋼筋混凝土,預(yù)應(yīng)力混凝土,1.,干燥環(huán)境,,正常的居住或辦公用房屋內(nèi),不作規(guī)定,0.65,0.60,200,260,300,2.,潮濕環(huán)境,無凍害,高濕度的室內(nèi)部件,,室外部件,,在非侵蝕性土和（或）水中的部件,0.70,0.60,0.60,225,280,300,,有凍害,經(jīng)受凍害的室外部件,,在非侵蝕性土和（或）水中且經(jīng)受凍害的部件,,高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部件,0.55,0.55,0.55,250,280,300,3.,有凍害和除冰劑的潮濕環(huán)境,,經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內(nèi)和室外部件,0.50,0.50,0.50,300,300,300,混凝土最

40、大水灰比和最小水泥用量的規(guī)定（,JGJ55,－,2000,）,返回鍵,第五節(jié) 混凝土外加劑,外加劑及其分類,定義：,在混凝土中加入的除膠凝材料、粗細(xì)骨料和水以外的，摻量不大于,5%,，能按要求明顯改善混凝土性能的材料，稱為混凝土外加劑。,,混凝土外加劑按主要功能的分類,,（,1,）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和塑化劑等。,,（,2,）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。,,（,3,）改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。,,（,4,）改善混凝土其它性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、發(fā)泡劑、著色劑、防水劑和

41、泵送劑等。,一、減水劑,,混凝土減水劑是指在保持混凝土拌合物流動(dòng)性的條件下，能減少拌合水量的外加劑，又稱為“塑化劑”，高效減水劑又稱為“超塑化劑”。,,1,、減水劑的作用效果,,（,1,）減少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的強(qiáng)度。在混凝土拌合物坍落度基本一定的情況下，減少混凝土的單位用水量,5,％～,25,％（普通型,5,％～,15,％，高效型,10,％～,30,％）。,,（,2）,提高混凝土拌合物的流動(dòng)性。在用水量和強(qiáng)度一定的條件下，坍落度可提高,100,～,200mm,。,,（,3）,節(jié)約水泥。在混凝土拌合物坍落度、強(qiáng)度一定的情況下，可節(jié)約水泥,5,％～,20,％。,,（,4）,改善混凝

42、土拌合物的性能。摻入減水劑可以減少混凝土拌合物的泌水、離析現(xiàn)象；延緩拌合物的凝結(jié)時(shí)間；減緩水泥水化放熱速度；顯著提高混凝土硬化后的抗?jié)B性和抗凍性。,,,2,、減水劑的作用機(jī)理,,減水劑多屬于表面活性劑，它的分子結(jié)構(gòu)是由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)組成；,,,,摻入減水劑前：,,當(dāng)水泥加水拌合形成水泥漿的過程中，水泥顆粒把一部分水包裹在顆粒之間而形成絮凝狀結(jié)構(gòu)，水的作用不能充分發(fā)揮；,摻入減水劑后：,,表面活性劑在水泥顆粒表面作定向排列使水泥顆粒表面帶有同種電荷，這種排斥力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水泥顆粒之間的分子引力，使水泥顆粒分散，絮凝狀結(jié)構(gòu)中的水分釋放出來，混凝土拌合用水的作用得到充分的發(fā)揮，拌合物的流動(dòng)性明顯提高

43、；,,表面活性劑的極性基與水分子產(chǎn)生締合作用，使水泥顆粒表面形成一層溶劑化水膜，阻止了水泥顆粒之間直接接觸，起到潤(rùn)滑作用，改善了拌合物的流動(dòng)性。,,絮凝狀結(jié)構(gòu),3.,常用的減水劑,,（,1,） 木質(zhì)素系減水劑（,M,型）,,木質(zhì)素系減水劑主要使用木質(zhì)素磺酸鈣（木鈣），屬于陰離子表面活性劑，為普通減水劑，其適宜摻量為,0.2,～,0.3,％，減水率,10,％左右。 對(duì)混凝土有緩凝作用，一般緩凝１～３ｈ。,,（,2,）萘系減水劑,,高效減水劑，其主要成分為,β,一萘磺酸鹽甲醛縮合物，屬陰離子表面活性劑。這類減水劑品種很多，目前我國生產(chǎn)的主要有,NNO,、,NF,、,FDN,、,UNF,、,MF,、

44、建,Ⅰ,型等。,,萘系減水劑適宜摻量為,0.5,％～,1.0,％，其減水率較大，為,10,％～,25%,增強(qiáng)效果顯著，緩凝性很小，大多為非引氣型。適用于日最低氣溫０℃以上的所有混凝土工程，尤其適用于配制高強(qiáng)、早強(qiáng)、流態(tài)等混凝土。,（,3,）樹脂類減水劑,,為水溶性樹脂，主要為磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑，簡(jiǎn)稱密胺樹脂減水劑，為陰離子表面活性劑。我國產(chǎn)品有,SM,樹脂減水劑，為非引氣型早強(qiáng)高效減水劑，其各項(xiàng)功能與效果均比萘系減水劑還好。,,SM,適宜摻量為,0.5,％～,2.0,％，減水率達(dá),20,％～,27,％。,,（,4,）糖蜜類減水劑,,普通減水劑。它是以制糖工業(yè)的糖渣、廢蜜為原料，采用石灰

45、中和而成，為棕色粉狀物或糊狀物，其中含糖較多，屬非離子表面活性劑。國內(nèi)產(chǎn)品粉狀有,TF,、,ST,、,3FG,等。,,適宜摻量,0.2,％～,0.3,％，減水率,10,％左右，屬緩凝減水劑。,應(yīng)用注意事項(xiàng)：,,施工中要嚴(yán)格控制摻量,,,工程事故實(shí)例：,,四川某工程采用木質(zhì)素磺酸鈣粉作減水劑，規(guī)定摻量為水泥用量的,0.25%,，施工時(shí)木鈣粉減水劑配成溶液，加入混凝土中進(jìn)行攪拌，按照配合比要求每罐混凝土中加一桶減水劑液，實(shí)際加了兩桶，當(dāng)時(shí)施工氣溫又較低，混凝土澆搗二天后還未硬化，不得不把混凝土全部挖掉，重新澆筑。,二、早強(qiáng)劑,,早強(qiáng)劑是指摻入混凝土中能夠提高混凝土早期強(qiáng)度，對(duì)后期強(qiáng)度無明顯影響的外

46、加劑。常用的有氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺三大類以及以它們?yōu)榛A(chǔ)的復(fù)合早強(qiáng)劑。,,,種 類,無機(jī)鹽類早強(qiáng)劑,有機(jī)物類早強(qiáng)劑,復(fù)合早強(qiáng)劑,主要品種,氯化鈣、硫酸鈉,三乙醇胺、三異丙醇胺、尿素等,二水石膏,+,亞硝酸鈉,+,三乙醇胺,適宜摻量,氯化鈣,1,％～,2,％；,,硫酸鈉,0.5,％～,2,％,0.02,％～,0.05,％,2,％二水石膏,+1,％亞硝酸鈉,+0.05,％三乙醇胺,作用效果,氯化鈣：可使,2d,～,3d,強(qiáng)度提高,40,％～,100,％，,7d,強(qiáng)度提高,25,％,,能使,3d,強(qiáng)度提高,50,％,注意事項(xiàng),氯鹽會(huì)銹蝕鋼筋，摻量必須符合有關(guān)規(guī)定,對(duì)鋼筋無銹蝕作用,早強(qiáng)效果顯

47、著，適用于嚴(yán)格禁止使用氯鹽的鋼筋混凝土,常用早強(qiáng)劑的品種、摻量及作用效果,1.,氯鹽早強(qiáng)劑,,常用的氯鹽早強(qiáng)劑主要氯化鈣和氯化鈉。氯鹽外加劑可明顯地提高混凝土的早期強(qiáng)度。,,氯化鈣可以和鋁酸三鈣反應(yīng)，生成不溶性的復(fù)鹽，并與氫氧化鈣反應(yīng)，生成氧氯化鈣，從而增大水泥石中的固相比例，而且因?yàn)闅溲趸}濃度的降低，促使硅酸二鈣和硅酸三鈣水化．,,由于氯鹽對(duì)鋼筋有加速銹蝕的作用，因此常控制其摻量，對(duì)無筋的素混凝土一般為水泥質(zhì)量的,1~3%,。,2.,硫酸鹽早強(qiáng)劑,,常用的硫酸鹽早強(qiáng)劑主要有元明粉、芒硝、二水石膏和海波。他們均為白色粉狀物，在混凝土中能與水泥水化生成的氫氧化鈣反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣晶體，加速混

48、凝土的硬化，適宜摻量為水泥重量的,0.5~2%,。,3.,三乙醇胺,,,三乙醇胺是一種有機(jī)物，為無色或淡黃色油狀液體，弄溶于水，呈堿性，屬于非離子性表面活性劑，可吸附在水泥顆粒表面，阻礙粒子的凝聚，同時(shí)，降低了溶液的表面張力，提高了氧化鈣的溶解度，加速水泥水化的進(jìn)程．,,超量使用會(huì)引起強(qiáng)度明顯降低，一般為,0.02,～,0.05,％。,,4.,復(fù)合早強(qiáng)劑,,,上述三類早強(qiáng)劑均可單獨(dú)使用，但復(fù)合使用效果更佳。,三、引氣劑,,,定義,：,在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布，穩(wěn)定而封閉的微小氣泡，以減少混凝土拌和物泌水離析、改善工作性，并能顯著提高硬化混凝土抗凍耐久性的外加劑。,,引氣劑是一種憎水

49、型表面活性劑，它與減水劑型表面活性劑的最大區(qū)別在于,其活性不是發(fā)生在液,-,固界面上，而是發(fā)生在液,-,氣界面上，,摻入混凝土中后，在攪拌作用下能引入大量直徑在,200μm,以下的微小氣泡，吸附在骨料表面或填充于水泥硬化過程中形成的泌水通道中，這些微小氣泡從混凝土攪拌一直到硬化都會(huì)穩(wěn)定存在于混凝土中。,,引氣劑對(duì)混凝土性能有以下幾種影響：,,（,1,）改善混凝土拌合物工作性。封閉的氣泡猶如滾珠，減少了水泥顆粒間摩擦，提高流動(dòng)性。同時(shí)氣泡薄膜的形成也起到了保水作用。,,（,2,）提高抗摻性和抗凍性。引氣劑引入的封閉氣孔能有效隔斷毛細(xì)孔通道，并能減小泌水造成的孔縫，從而提高抗?jié)B性。另外，封閉氣孔的

50、引入對(duì)水結(jié)冰時(shí)的膨脹能起緩沖作用，從而提高抗凍性。,,（,3,）強(qiáng)度降低。一般混凝土中含氣量增加,1%,，抗壓強(qiáng)度將降低,4~6%,。所以引氣劑的摻量必須適當(dāng)。,,,混凝土引氣劑種類,有松香樹脂類，烷基磺酸鹽類，脂肪醇磺酸鹽類，蛋白鹽及石油磺酸鹽等多種。其中松香樹脂類應(yīng)用最廣。,,,引氣劑的摻量,一般為,0.005,～,0.012,％，應(yīng)由試驗(yàn)來確定。,,,四、緩凝劑,,定義：,能延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，而不顯著影響混凝土后強(qiáng)的外加劑。,,種類：,有木質(zhì)素磺酸鹽類、糖類、無機(jī)鹽類和有機(jī)酸類等。最常用的是木質(zhì)素磺酸鈣和糖密。其中糖密緩凝效果最佳。,,應(yīng)用：,①大體積砼、泵送砼 ②夏季施工、滑模施

51、工,,③遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,,適用：,緩凝劑適用于要求延緩時(shí)間的施工中，例如，在氣溫高、運(yùn)距長(zhǎng)的情況下，可防止混凝土拌合物發(fā)生過早坍落度損失；又如分層澆注的混凝土，為了防止出現(xiàn)冷縫，常加緩凝劑；另外，在大體積混凝土中為了延長(zhǎng)放熱時(shí)間，也可加入。,,不適用：,低溫施工、早強(qiáng)砼、蒸養(yǎng)砼,防凍劑：能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠的防凍強(qiáng)度的外加劑稱為防凍劑。,,膨脹劑：能使混凝土（砂漿）在水化過程中產(chǎn)生一定的體積膨脹，并在有約束的條件下產(chǎn)生適宜自應(yīng)力的外加劑稱為膨脹劑。,,速凝劑：使混凝土迅速凝結(jié)和硬化的外加劑。,,加氣劑：在混凝土硬化過程中，與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出氣體（,H,2,，,O,

52、2,，,N,2,等），能在混凝土中形成大量氣孔的外加劑稱為加氣劑。在工程上主要用于生產(chǎn)加氣混凝土和堵塞建筑物的縫隙。,,,五、其它品種外加劑,對(duì)外加劑產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格檢驗(yàn),,外加劑品種的選擇,,選擇外加劑時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要、現(xiàn)場(chǎng)條件及產(chǎn)品說明書進(jìn)行全面考慮。,,外加劑摻量的選擇,,外加劑品種選定后，還要認(rèn)真確定外加劑的摻量。,,外加劑的摻入方法,,一般外加劑不能直接加入混凝土攪拌機(jī)內(nèi)。,外加劑使用注意事項(xiàng),返回鍵,第六節(jié) 普通混凝土配合比設(shè)計(jì),配合比及其表示方法,混凝土的配合比,,是指混凝土各組成材料用量之比。,,主要有“質(zhì)量比”和“體積比”兩種表示方法。我國工程中常用“質(zhì)量比”表示。,,質(zhì)量

53、配合比的表示方法,,（,1,）以,1m,3,混凝土中各組成材料的實(shí)際用量表示。例如水泥,m,c,＝,295kg,，砂,m,s,＝,648kg,，石子,m,g,＝,1330kg,，水,m,w,＝,165kg,。,,（,2,）以各組成材料用量之比表示。例如上例也可表示為：,m,c,：,m,s,：,m,g,＝,1,：,2.20,：,4.51,，,m,w,/,m,c,＝,0.56,。,一、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本資料,,（一）原材料的資料,,1,．水泥：品種、強(qiáng)度、密度、表觀密度等,,2,．骨料：品種、細(xì)度、最大粒徑、級(jí)配、密度、表觀密度,,3,．水：水質(zhì),,4,．外加劑：品種、性能,,（二）工程資料,

54、,1,．混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差；,,2,．與混凝土耐久性有關(guān)的環(huán)境條件；,,3,．混凝土的工作性要求：如坍落度指標(biāo)等；,,4,．施工特點(diǎn)及施工工藝：如構(gòu)件尺寸、鋼筋疏密、澆筑振搗方法等。,,水灰比（,m,w,/,m,c,,）、單位用水量（,m,w,）和砂率（,β,s,）是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)基本參數(shù)。,水泥,水,砂,石子,水泥漿,骨料,混凝土,單位用水量,m,w,砂率,β,w,水灰比,m,w,/,m,c,在滿足與強(qiáng)度與耐久性基礎(chǔ)上取最大值。,與流動(dòng)性有關(guān),,,在滿足流動(dòng)性前提下取最小值。,與粘聚性、保水性有關(guān)，在滿足工作性前提下取最小值。,二、混凝土配合比設(shè)計(jì)基本參數(shù)的確定,三、混

55、凝土配合比設(shè)計(jì)步驟,初步配合比,,基準(zhǔn)配合比,試驗(yàn)室配合比,,施工配合比,,工作性,調(diào)整,強(qiáng)度校驗(yàn),砂石（含水）,,混凝土的配合比設(shè)計(jì)是一個(gè)計(jì)算、試配、調(diào)整的復(fù)雜過程，大致可分為初步計(jì)算配合比、基準(zhǔn)配合比比、實(shí)驗(yàn)室配合比、施工配合比,4,個(gè)設(shè)計(jì)階段。如圖所示。,確定基本滿足強(qiáng)度和耐久性要求的,初步配合比。,,在實(shí)驗(yàn)室實(shí)配、檢測(cè)、進(jìn)行工作性調(diào)整確定混凝土,基準(zhǔn)配合比。,,通過對(duì)水灰比的微調(diào)，確定水泥用量最少但強(qiáng)度能滿足要求的,實(shí)驗(yàn)室配合比。,（設(shè)計(jì)配合比）,,考慮砂石的含水率計(jì)算,施工配合比,（實(shí)際配合比）,1.,滿足強(qiáng)度等級(jí)要求；,,2.,滿足所要求的和易性；,,3.,滿足工程耐久性的要求；,

56、,4.,符合經(jīng)濟(jì)原則,.,混凝土配合比設(shè)計(jì)的,四項(xiàng)基本要求,：,（一）初步計(jì)算配合比,1.,計(jì)算混凝土配制強(qiáng)度,f,cu,0,,,,式中,:,f,cu,0,——,混凝土配制強(qiáng)度，,MPa,；,,,f,cu,k,——,混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，即混凝土強(qiáng)度等級(jí)值，,MPa,；,,,σ,——,混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，,MPa,。,,混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差宜根據(jù)同類混凝土統(tǒng)計(jì)資料確定，并應(yīng)符合以下規(guī)定：,,,計(jì)算時(shí)，強(qiáng)度試件組數(shù)不應(yīng)少于,25,組；,,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為,C20,和,C25,級(jí)，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值,σ,＜,2.5MPa,時(shí)，取,σ,＝,2.5MPa,；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)等于或大于,C30,級(jí)，其

57、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值,σ,＜,3.0MPa,時(shí)，取,σ,＝,3.0MPa,；,,當(dāng)無統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，其值按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),《,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范,》,（,GB50204,）的規(guī)定取用。,,混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,,強(qiáng)度等級(jí),＜,C20,C20,～,C35,≥C35,標(biāo)準(zhǔn)差,σ,，,MPa,4.0,5.0,6.0,（一）初步計(jì)算配合比,2,、確定水灰比,W/C,,（,1,）按混凝土強(qiáng)度要求計(jì)算水灰比,,,,式中：,α,a,、,α,b,——,回歸系數(shù)；應(yīng)根據(jù)工程所用的水泥、集料，通過試驗(yàn)由建立的水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式確定；當(dāng)不具備上述試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可取碎石混凝土,α,a,＝,,0

58、.46,，,,α,b,＝,0.07,；卵石混凝土,α,a,＝,0.48,，,α,b,＝,0.33,。,,。,,（一）初步計(jì)算配合比,f,ce,——,水泥,28d,抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值,(Mpa),,,（,2,）復(fù)核耐久性,,為了使混凝土,耐久性,符合要求，按強(qiáng)度要求計(jì)算的水灰比值不得超過規(guī)定的最大水灰比值，否則混凝土耐久性不合格，此時(shí)取規(guī)定的最大水灰比值作為混凝土的水灰比值。,（一）初步計(jì)算配合比,3,、確定單位用水量,m,w,,（,1,）水灰比在,0.40,～,0.80,范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)粗集料的品種、粒徑及施工要求的坍落度，按下表選取。,拌合物稠度,,卵石最大粒徑，,mm,,,,碎石最大粒徑，,mm

59、,,,,項(xiàng)目,指標(biāo),10,20,31.5,40,16,20,31.5,40,坍落度，,mm,10,～,30,190,170,160,150,200,185,175,165,,35,～,50,200,180,170,160,210,195,185,175,,55,～,70,210,190,180,170,220,205,195,185,,75,～,90,215,195,185,175,230,215,205,195,塑性混凝土的單位用水量，,kg,,（一）初步計(jì)算配合比,,,,（,2,）水灰比小于,0.40,的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土單位用水量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。,,（,3,）摻外加劑時(shí)混

60、凝土的單位用水量可按下式計(jì)算：,,m,wa,＝,m,w0,（,1,－,β,）,,式中：,m,wa,——,摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量，,kg,；,,,m,w0,——,未摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量，,kg,；,,,β,——,外加劑的減水率，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。,拌合物稠度,,卵石最大粒徑，,mm,,,碎石最大粒徑，,mm,,,項(xiàng)目,指標(biāo),10,20,40,16,20,40,維勃稠度，,s,16,～,20,175,160,145,180,170,155,,11,～,15,180,165,150,185,175,160,,5,～,10,185,170,155,190,180,165,干硬性混凝土的單位用

61、水量，,kg,（一）初步計(jì)算配合比,4,、計(jì)算水泥用量,m,co,,（,1,）計(jì)算,,式中,m,w0,—,未摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量，,kg,,（,2,）復(fù)核耐久性,,將計(jì)算出的水泥用量與規(guī)定的最小水泥用量比較：如計(jì)算水泥用量不低于規(guī)定的最小水泥用量，則耐久性合格；否則耐久性不合格，此時(shí)應(yīng)取規(guī)定的最小水泥用量。,,（一）初步計(jì)算配合比,5,、確定砂率,β,s,:,,,主要從滿足,工作性,和,節(jié)約水泥,考慮。,,（,1,）坍落度為,10,～,60mm,的混凝土砂率，可根據(jù)粗骨料品種、粒徑及水灰比按下表選取。,,（,2,）坍落度大于,60mm,的混凝土砂率，可經(jīng)試驗(yàn)確定；也可在下表基礎(chǔ)上，坍落

62、度每增大,20mm,，砂率增大,1,％確定。,,（,3,）坍落度小于,10mm,的混凝土，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。,（一）初步計(jì)算配合比,6,、計(jì)算砂、石子用量,m,s0,、,m,g0,,,（,1,）體積法,,又稱絕對(duì)體積法。,1m,3,混凝土中的組成材料,——,水泥、砂、石子、水經(jīng)過拌合均勻、成型密實(shí)后，混凝土的體積為,1m,3,，即：,,,V,c,+,V,s,+,V,g,+,V,w,+,V,a,,＝,1,（一）初步計(jì)算配合比,,,,,解方程組，可得,m,s0,、,m,g0,,。,,式中：,ρ,c,、,ρ,s,、,ρ,g,、,ρ,w,——,分別為水泥的密度、砂的表觀密度、石子的表觀密度、水的密度

63、，,kg/m,3,。水泥的密度可取,2900,～,3100kg/m,3,；,,α,——,混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)，在不使用引氣型外加劑時(shí)，可取,α,＝,1,。,,,,（一）初步計(jì)算配合比,（,2,）,質(zhì)量法,,質(zhì)量法又稱為假定體積密度法。假定混凝土拌合物的質(zhì)量為,m,cp,kg,。,,（一）初步計(jì)算配合比,解方程組可得,m,s0,、,m,g0,。,,式中：,m,c0,、,m,s0,、,m,g0,、,m,w0——,分別為,1m3,混凝中水泥、砂、石子、水的用量，,kg,；,,,m,cp——1m3,混凝土拌合物的假定質(zhì)量，,kg,?？扇?2350,～,2450kg/m3,。,,,β,s——,混凝土砂率

64、。,如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良，可適當(dāng)提高砂率；每次調(diào)整后再試拌，直到符合要求為止。,,記錄好各種材料調(diào)整后用量，并測(cè)定混凝土拌合物的實(shí)際體積密度（,ρ,o,h,）。計(jì)算調(diào)整后混凝土試樣總質(zhì)量（,m,cb,+,m,sb,+,m,gb,+,m,wb,=m,Qb,),,由此得出基準(zhǔn)配合比（調(diào)整后,1m,3,混凝土中各材料用量）,,m,wj,=,m,wb*,ρ,o,h,,/ m,Qb,,m,sj,=,m,wb*,ρ,o,h,,/ m,Qb,m,gj,=,m,cb*,ρ,o,h,,/ m,Qb,,,,,m,cj,=,m,cb*,ρ,o,h,,/ m,Qb,（二）確定混凝土,基準(zhǔn)配合比,（三）確定實(shí)驗(yàn)室配

65、合比,（,1,）強(qiáng)度試驗(yàn)檢驗(yàn)：,基準(zhǔn)配合比工作性已滿足，還需以強(qiáng)度試驗(yàn)檢驗(yàn)。,,一般采用三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水灰比值，應(yīng)較基準(zhǔn)配合比分別增加及減少,0.05,，其用水量應(yīng)該與基準(zhǔn)配合比相同，但砂率值可做適當(dāng)調(diào)整并測(cè)定體積密度。各種配比制作兩組強(qiáng)度試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),28d,進(jìn)行強(qiáng)度測(cè)定。,,（,2,）根據(jù)試驗(yàn)得出的混凝土強(qiáng)度與其相應(yīng)的灰水比（,c/w,）關(guān)系，用作圖法或計(jì)算法求出與混凝土配制強(qiáng)度（,f,cu,0,）相對(duì)應(yīng)的灰水比，確定,1m3,混凝土中的組成材料用量：,,①單位用水量（,m,w,）應(yīng)在基準(zhǔn)配合比用水量的基礎(chǔ)上，根據(jù)制作強(qiáng)度試件時(shí)測(cè)得的坍落度或維勃

66、稠度進(jìn)行調(diào)整確定；,,②水泥用量（,m,C,）應(yīng)以用水量乘以選定出來的灰水比計(jì)算確定；,,③粗集料和細(xì)集料用量（,m,s,、,m,g,）應(yīng)在基準(zhǔn)配合比的用量基礎(chǔ)上，按選定的灰水比進(jìn)行調(diào)整后確定。,（,3,）經(jīng)試配確定配合比后，按下列步驟進(jìn)行校正：,,①按上述方法確定的各組成材料用量按下式計(jì)算混凝土的體積密度計(jì)算值,ρ,c,c,：,ρ,c,,c,＝,m,c,+,m,s,+,m,g,+,m,w,,②,應(yīng)按下式計(jì)算混凝土配合比校正系數(shù),δ,：,,,,,,式中：,ρ,c,t——,混凝土體積密度實(shí)測(cè)值，,kg/m3,；,,,ρc,,c——,混凝土體積密度計(jì)算值，,kg/m3,。,,,,③當(dāng)體積密度實(shí)測(cè)值與計(jì)算值之差的絕對(duì)值不超過計(jì)算值的,2,％時(shí)，按（,1,）條確定的配合比即為設(shè)計(jì)配合比；當(dāng)二者之差超過,2,％時(shí)，應(yīng)將配合比中各組成材料用量均乘以校正系數(shù),δ,，得到實(shí)驗(yàn)室配合比。,（四）計(jì)算施工配合比,假定現(xiàn)場(chǎng)砂、石子的含水率分別為,a,％和,b%,，則施工配合比中,1m,3,混凝土的各組成材料用量分別為：水泥用量：