混凝土基本知識簡介_PPT

1、概概 述述v1 1 混凝土的定義及分類混凝土的定義及分類 混凝土是以混凝土是以膠凝材料膠凝材料、水水和和骨料骨料按適當比例配按適當比例配合拌制成拌和物，經(jīng)硬化后得到的人工石材。以水泥為合拌制成拌和物，經(jīng)硬化后得到的人工石材。以水泥為膠膠凝材料凝材料、砂石砂石為骨料的混凝土稱為水泥混凝土，在建筑工為骨料的混凝土稱為水泥混凝土，在建筑工程中最為常用。程中最為常用?；炷粱炷?膠凝膠凝 材料材料 骨料骨料 水水港工混凝土港工混凝土水工混凝土水工混凝土耐堿混凝土耐堿混凝土耐酸混凝土耐酸混凝土耐熱混凝土耐熱混凝土防水混凝土防水混凝土按使用功按使用功能分能分2、混凝土的種類超高強混超高強混凝土凝土高強混

2、凝高強混凝土土早強混凝土早強混凝土高性能混高性能混凝土凝土按強度按強度特征分特征分超早強混超早強混凝土凝土2、混凝土的種類2、混凝土的種類坍落度：測定混凝土拌和物和易性的一坍落度：測定混凝土拌和物和易性的一種指標，用拌和物在自重作用下向下坍種指標，用拌和物在自重作用下向下坍落的高度表示。其單位為落的高度表示。其單位為cmcm。 2、混凝土的種類按施工工按施工工藝分藝分普通澆注普通澆注混凝土混凝土噴射混噴射混凝土凝土 泵送泵送混凝土混凝土離心成型離心成型混凝土混凝土2、混凝土的種類按配筋情按配筋情況分況分素混凝土素混凝土鋼筋混凝土鋼筋混凝土 纖維混凝土纖維混凝土2、混凝土的種類3 3、混凝土的特

3、性、混凝土的特性 4.4.適用范圍廣泛適用范圍廣泛 3.3.來源廣、造價低來源廣、造價低 1. 1. 混凝土拌合物具有可塑性混凝土拌合物具有可塑性 2.2.強度高耐久性好強度高耐久性好 5.5.抗拉強度低抗拉強度低 6.6.自重大自重大 7.7.生產(chǎn)工藝復(fù)雜，質(zhì)量難以控制，管理困難生產(chǎn)工藝復(fù)雜，質(zhì)量難以控制，管理困難 3 3、混凝土的特性、混凝土的特性 5.5.抗拉強度低抗拉強度低 6.6.自重大自重大 7.7.生產(chǎn)工藝復(fù)雜，質(zhì)量難以控制，管理困難生產(chǎn)工藝復(fù)雜，質(zhì)量難以控制，管理困難 4.4.適用范圍廣泛適用范圍廣泛 3 3、混凝土的特性、混凝土的特性 5.5.抗拉強度低抗拉強度低 6.6.自

4、重大自重大 7.7.生產(chǎn)工藝復(fù)雜，質(zhì)量難以控制，管理困難生產(chǎn)工藝復(fù)雜，質(zhì)量難以控制，管理困難 1滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度要求，以保證構(gòu)筑物能安全地承受各種設(shè)計荷載2滿足混凝土施工所要求的和易性，以便硬化后能得到均勻密實的混凝土具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性，以保證構(gòu)筑物在所處環(huán)境中服役壽命滿足經(jīng)濟與生態(tài)的要求，能源與資源消耗低、環(huán)境負荷少等344、土木工程對混凝土的基本要求第 一 節(jié)普 通 混 凝 土 一、普通混凝土介紹一、普通混凝土介紹v普通混凝土是指以水泥為普通混凝土是指以水泥為膠凝材料膠凝材料，砂子和，砂子和石子為石子為骨料骨料，經(jīng)加水攪拌、澆筑成型、凝結(jié)，經(jīng)加水攪拌、澆筑成型、凝結(jié)固化成

5、具有一定強度的固化成具有一定強度的“人工石材人工石材”，即水，即水泥混凝土，是目前工程上最大量使用的混凝泥混凝土，是目前工程上最大量使用的混凝土品種。土品種?！盎炷粱炷痢币辉~通常可簡作一詞通?？珊喿鳌绊彭拧薄普通混凝土：普通混凝土：一般來講，普通混凝土是指區(qū)一般來講，普通混凝土是指區(qū)別于以下幾種特殊混凝土而用于一般建筑工別于以下幾種特殊混凝土而用于一般建筑工程、市政等方面的混凝土。程、市政等方面的混凝土?；炷恋暮暧^結(jié)構(gòu)粗骨料細骨料水泥石過渡區(qū)二、混凝土的組成與結(jié)構(gòu)（一） 普通混凝土的組成水泥水水泥漿石子砂子骨 料新拌混凝土100%體積6075%715%2540%1421%2128%39

6、42%凝結(jié)硬化硬化混凝土混凝土外加劑 為了改善或提高混凝土的性能混凝土中的第五種成分水泥砂石水外加劑摻合料普通混凝土曾是主流，目前在民用建筑中仍大量采用外加劑混凝土一級和沿海城市，70%以上現(xiàn)代混凝土目前正在推廣應(yīng)用混凝土原材料（二） 混凝土的結(jié)構(gòu) 宏觀上，混凝土是一個砂、石顆粒狀骨料分布在水泥石中形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，主要由三相構(gòu)成：v砂、石骨料是混凝土的骨架分散相；v水泥石是混凝土的基體相連續(xù)相；v骨料與水泥石間的過渡區(qū)界面相。 混凝土結(jié)構(gòu)圖圖5.1 普通混凝土結(jié)構(gòu)示意圖 1石子；2砂子；3水泥漿；4氣孔 （二）混凝土的結(jié)構(gòu)粗集料細集料水泥漿孔 隙泌水形成的孔隙v混凝土的結(jié)構(gòu)v水泥+水水泥漿+砂

7、水泥砂漿+石子混凝土拌合物硬化混凝土v組成材料的作用v混凝土體積構(gòu)成混凝土體積構(gòu)成水泥石水泥石2525左右；左右；砂和石子砂和石子7070以上；以上；孔隙和自由水孔隙和自由水115%5%。 （三）各組成材料的作用骨 料v廉價的填充材料，廉價的填充材料，節(jié)省水泥用量節(jié)省水泥用量v混凝土的混凝土的骨架，減小收縮，抑制裂縫的擴展骨架，減小收縮，抑制裂縫的擴展v傳力作用傳力作用v降低水化熱降低水化熱v提供耐磨性提供耐磨性水泥漿v潤滑作用潤滑作用與水形成水泥漿，賦予新拌混凝土以流動性與水形成水泥漿，賦予新拌混凝土以流動性v膠結(jié)作用膠結(jié)作用包裹在所有骨料表面，通過水泥漿的凝結(jié)硬化，將包裹在所有骨料表面，通

8、過水泥漿的凝結(jié)硬化，將砂、石骨料膠結(jié)成整體，形成固體砂、石骨料膠結(jié)成整體，形成固體v填充作用填充作用填充砂的孔隙，并包裹砂粒；填充石子的空隙，并填充砂的孔隙，并包裹砂粒；填充石子的空隙，并包裹石子包裹石子（三）各組成材料的作用水v混凝土中的拌和水有兩個作用混凝土中的拌和水有兩個作用: :供水泥的水化反應(yīng)供水泥的水化反應(yīng)賦予混凝土的和易性賦予混凝土的和易性v剩余水留在混凝土的孔（空）隙中剩余水留在混凝土的孔（空）隙中使混凝土中產(chǎn)生孔隙使混凝土中產(chǎn)生孔隙對防止塑性收縮裂縫與和易性對防止塑性收縮裂縫與和易性有利有利對滲透性、強度和耐久性對滲透性、強度和耐久性不利不利（三）各組成材料的作用外加劑外加劑

9、v化學(xué)外加劑：改善混凝土的性能化學(xué)外加劑：改善混凝土的性能緩凝劑緩凝劑 使水泥漿凝結(jié)硬化速度減慢；使水泥漿凝結(jié)硬化速度減慢；促凝劑促凝劑 使水泥漿凝結(jié)硬化速度減慢；使水泥漿凝結(jié)硬化速度減慢；減水劑減水劑減少拌和需水量；減少拌和需水量；引氣劑引氣劑在混凝土中引起封閉氣孔；在混凝土中引起封閉氣孔；v礦物摻合料：減少水泥用量，改善混凝土性礦物摻合料：減少水泥用量，改善混凝土性能能粉煤灰粉煤灰硅灰硅灰礦渣礦渣外加劑和外加劑和礦物摻合料礦物摻合料被稱為混凝土第五組分被稱為混凝土第五組分背散射掃描電鏡照片背散射掃描電鏡照片未水化水泥顆粒未水化水泥顆粒C-S-H氫氧化鈣氫氧化鈣單硫型硫單硫型硫鋁酸鹽鋁酸鹽3

10、)3) 過渡區(qū)相的結(jié)構(gòu)要素v過渡區(qū)厚度；v過渡區(qū)固體顆粒尺寸與形狀；v過渡區(qū)的孔隙率。骨料骨料氫氧化鈣氫氧化鈣混凝土中骨料與水泥石間的過渡區(qū)混凝土過渡區(qū)結(jié)構(gòu)骨骨 料料過渡區(qū)過渡區(qū)水泥石本體水泥石本體C-S-H鈣礬石鈣礬石CH骨骨 料料裂縫擴展的裂縫擴展的路徑和方向路徑和方向骨骨 料料水泥石水泥石骨料骨料周圍周圍的過的過渡區(qū)渡區(qū)過渡區(qū)相ITZ Phase1.1. 混凝土的結(jié)構(gòu)特點v多物相、多孔性復(fù)合體 水泥石與砂石骨料均是多物相、多孔性材料v固體顆粒堆聚體 混凝土結(jié)構(gòu)是一個各種尺寸的顆粒堆聚體，砂石顆粒堆積成骨架，水化物與水泥顆粒堆積成水泥石v復(fù)雜與非勻質(zhì)性骨料種類不一，形狀與尺寸不等，分布不均

11、；水泥石組成與結(jié)構(gòu)不均；薄弱過渡區(qū)(厚度約1050m)的存在v非固定與可變性 水泥石和過渡區(qū)的組成與結(jié)構(gòu)是隨時間、溫度與濕度環(huán)境不斷變化著的。水泥石含有晶體和非晶體的水化物、未水化水泥顆粒、各種孔隙和水；砂石骨料含有各種巖石礦物和孔隙界面也含有水泥水化物和孔隙粗骨料堆積的孔隙由細骨料來填充；細骨料堆積的孔隙由水化物和水泥顆粒、礦物摻和料粉末顆粒來填充；由此形成一個固體顆粒密堆聚體結(jié)構(gòu)。2.2. 混凝土的結(jié)構(gòu)要素v各種尺寸固體顆粒分布的均勻性；v各種固體顆粒堆積的密實性；v固體顆粒的總表面積;v總孔隙率與界面孔隙率；v孔隙特征與孔徑分布3.3. 混凝土結(jié)構(gòu)的影響因素v骨料的種類與體積含量碎石：表

12、面粗糙、針片狀多，需漿量大，界面粘結(jié)好；卵石(礫石)：表面光滑、針片狀少，需漿量小，但界面粘結(jié)差。v骨料的粒徑與級配v水泥用量v水灰比v施工工藝v養(yǎng)護條件水泥混凝土混合料中所用的水與水泥重量的比值叫水灰比。 4.4. 理想的混凝土結(jié)構(gòu) v密實較大顆粒堆聚所留下的孔隙由較細顆粒填充，較細顆粒堆聚所留下的孔隙由更細顆粒所填充;密實度最大或總孔隙率最小時，固體顆粒的總比表面積最小;界面致密。v均勻 各種物相分布均勻均勻、密實的多物相堆積體4.4. 理想的混凝土結(jié)構(gòu)v普通混凝土由水泥、砂、石和水組成，為了改善性能，可添加化學(xué)外加劑與礦物摻合料；砂石構(gòu)成混凝土的骨架，傳遞應(yīng)力，限制變形；水泥與水形成水泥

13、漿，賦予新拌混凝土流動性，硬化后將骨料顆粒膠結(jié)成整體；v混凝土微結(jié)構(gòu)是由骨料相、水泥石相和界面過渡區(qū)相構(gòu)成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)；v結(jié)構(gòu)特點有多物相、多孔性的堆積體復(fù)雜而不均勻非固定而多變v混凝土的理想結(jié)構(gòu)均勻、密實的堆積體三、普通混凝土的組成材料 v骨 料v水v水 泥v外加劑（一） 骨 料 （Aggregate）1.1. 骨料的定義與用途v骨料是巖石類材料v骨料在土木工程中的應(yīng)用： 水泥混凝土 瀝青混凝土 道路基礎(chǔ) 鐵路道渣 砂漿v每年用量約為20億噸v骨料的生產(chǎn)2、混凝土中的骨料v經(jīng)濟上：在不影響混凝土性能的條件下，在混凝土中盡可能多地加入骨料，以降低混凝土的成本；v骨料可提供混凝土很好的穩(wěn)定性和比水

14、泥石更好的耐久性。1）混凝土中骨料的基本要求 v具有良好的顆粒級配，使堆積空隙率小，顆粒總比表面積較小，以減少水泥漿用量；v骨料顆粒表面干凈，以保證與水泥漿有良好的粘結(jié)力； v含有害雜質(zhì)少，不得含有影響水泥凝結(jié)硬化和后期混凝土耐久性的成分； v具有足夠的強度和堅固性，以保證起到骨架和傳力作用。 2 2）骨料的種類v按照骨料粒徑粗骨料：粒徑大于4.75mm的巖石顆粒，如卵石、碎石細骨料：粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，如河砂、山砂、海砂v按照骨料的密度普通骨料：堆積密度在15201680kg/m3的骨料 密度在25002700kg/m3輕骨料：堆積密度1120kg/m3的骨料 密度在1000kg

15、/m3重骨料：堆積密度2080kg/m3的骨料 密度在35004000kg/m3 如陶粒、煅燒頁巖、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、泡沫塑料顆粒等。如鐵礦石、重晶石等。碎 石卵 石骨料的種類普通骨料輕骨料重骨料骨料的分類2）骨料的種類按照骨料來源分為：v天然巖石骨料：由天然巖石組成的骨料，如砂、卵石、碎石等。v按照巖石的主要成分分為：氧化硅礦物、碳酸鹽礦物、氧化鐵礦物、硫化物礦物、粘土礦物等。v人工骨料： 熱加工骨料：膨脹頁巖、膨脹蛭石等； 工業(yè)副產(chǎn)物：礦渣、鐵渣、粉渣等；v再生骨料：破碎混凝土、破碎粘土磚等。3 3）骨料的特性及其影響v骨料的含水狀態(tài)v骨料的密度v骨料的粒徑與級配v骨料的孔隙率v骨料的

16、形狀v骨料的表面特征v骨料的彈性模量v骨料的強度v骨料的堅固性v骨料的硬度混凝土配合比設(shè)計所要求影響新拌混凝土性能影響硬化混凝土性能(1)(1) 骨料的密度、表觀密度與堆積密度 v密度測量 可用“排液法”直接測量砂、石骨料顆粒的密度。直接測得的密度實際是骨料的表觀密度，但由于砂、石的孔隙率小，將此法測得的密度為視密度密度。大多數(shù)天然骨料的視密度為2.43.0。v堆積密度測量 砂、石的堆積密度一般用固定體積法測量；砂用5升的體積的質(zhì)量確定；石用10升體積的質(zhì)量確定。骨料堆積密度取決于顆粒粒徑與級配 (2)(2) 骨料的粒徑及其分布v骨料粒徑及其分布粗骨料：最大粒徑與顆粒級配；細骨料：細度模數(shù)與顆

17、粒級配。v骨料粒徑與顆粒級配影響骨料堆積孔隙顆粒級配合理可減少堆積孔隙；單一粒徑越大，堆積孔隙越多。v粒徑及其分布影響的混凝土性能混凝土的用水量；混凝土的水泥用量；新拌混凝土的和易性混凝土的微裂縫 骨料粒徑越大，堆積的空隙越多，所需水泥漿用量越大3、關(guān)于骨料粒徑及其分布的幾個基本概念v顆粒級配 指的是大小粒徑的骨料顆粒的互相搭配的比例情況不同粒徑顆粒的分布。v粗細程度 指的是不同粒徑細骨料混合在一起的總體粗細程度平均粒徑大小。v最大粒徑 指的是粗骨料公稱粒級的上限允許最大值。級配不合理級配不合理( (阻力大阻力大) )級配合理級配合理( (阻力小阻力小) )1 1）砂子的顆粒級配與粗細程度v細

18、度模數(shù)Mx細度模數(shù)表征砂的粗細程度，可以理解為質(zhì)均粒徑，由篩分法測定。細度模數(shù)越大，骨料越粗，根據(jù)細度模數(shù)將砂分為：細砂（2.21.6）；中砂（3.02.3）；粗砂（3.73.1）。v級配曲線級配曲線表示不同粒徑砂的顆粒搭配情況；根據(jù)級配曲線分為三個區(qū)：、；級配間接反映了砂顆粒的堆積密度。拌制砼以中砂為宜，普通砼用砂的細度模數(shù)為3.71.62）顆粒級配與細度模數(shù)的測定v篩分法 ：砂子標準篩：9.50 4.75 2.36 1.18 0.60 0.30 0.15mm 共七個孔徑的篩。方法：將500g烘干的砂子試洋由粗到細一次過篩，然后稱出余留在各個篩上的砂子質(zhì)量。計算：各個篩上的余量為分計篩余ai

19、，各個篩及以上篩上的分計篩余的和為累計篩余Ai。 則：累計篩余Ai = ai （i = 1i） 然后用Ai作縱坐標，篩孔尺寸作橫坐標，繪制級配曲線。 并用下式計算細度模數(shù)： Mx = (A2+A3+A4+A5+A6)-5A1 /(100A1) v砂的顆粒級配v砂的顆粒級配指砂不同大小顆粒的搭配情況。 單一粒徑兩種粒徑多種粒徑顆粒級配示意圖0.160.3150.631.252.505.0010.00100806040200篩 孔 尺 寸 （ mm）累積篩余（%）砂 子 級 配 曲 線 圖I 區(qū)II 區(qū)III 區(qū)砂的級配曲線3 3）石子的顆粒級配v石子的級配有連續(xù)級配和間斷級配兩種：連續(xù)級配 要求

20、顆粒尺寸由大到小連續(xù)分級，每一級骨料都占有適當比例，這種級配較好；間斷級配 是人為地剔除骨料中的某些粒級，造成粒級的間斷，大粒徑骨料間的空隙由比其小幾倍的小粒徑顆粒填充，從而降低堆積空隙率。v石子的顆粒級配也用篩分法測定。 細骨料粗骨料55%粗+45%細空隙率24%空隙率35%空隙率44%通過率通過率篩孔篩孔二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求（5）級配的選擇v宜優(yōu)先選擇級配在2區(qū)的砂；當采用1區(qū)砂時，應(yīng)適當提高砂率；當采用3區(qū)砂時，應(yīng)適當減小砂率。5.規(guī)格v砂按細度模數(shù)大小分為粗砂、中砂、細砂：粗砂 Mx =3.73.1；中砂 Mx =3.02.3；細砂 Mx =2.21.6。v細度模數(shù)按下式計算：式中：M

21、x細度模數(shù)； A1、A2、A3、A4、A5、A6分別為4.75mm、2.36mm、1.18mm、600m、300m、150m篩的累計篩余百分率，。1165432x1005)AAAAAAAM（4 4）骨料的形狀與表面特征v骨料的形狀 骨料顆粒的外觀幾何形狀，對于粗骨料有：等徑顆粒球形體顆粒：沒有菱角和邊；多面體顆粒：有菱角和邊。針狀顆粒 長度大于顆粒所屬的平均粒徑的2.4倍；片狀顆粒 厚度小于平均粒徑的0.4倍。4 4）骨料的形狀與表面特征v骨料的表面特征表面粗糙程度；是否有菱角；干凈程度等。v最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4；不得超過鋼筋最小凈距的3/4；對于實心板，不得超過板厚的1/

22、2且不得超過50mm；對于泵送混凝土，最大粒徑與輸送管道內(nèi)徑之比，碎石不宜大于1:3，卵石不宜大于1:2.5。較理想的顆粒形狀：三維長度相等，相近的球形或立方體顆粒。較差的顆粒形狀：三維長度相差較大的針、片狀顆粒。等徑顆粒骨料針片狀骨料顆粒針片狀球狀5）表面特征與形狀對混凝土性能的有何影響？v表面粗糙和針片狀顆粒需要更多的水泥漿，影響混凝土的成本。v影響新拌混凝土的和易性，表面光滑且等徑顆粒易于流動，而粗糙且針片狀顆粒不易流動。v影響混凝土中界面區(qū)的結(jié)合力，粗糙表面骨料與水泥漿的界面結(jié)合力較大。v影響混凝土的強度骨料表面越粗糙，與水泥漿接觸面越大，混凝土強度越高；針片狀骨料使混凝土強度低于圓形

23、骨料；大粒徑骨料使混凝土強度低于小粒徑骨料6）骨料對混凝土強度的影響抗壓強度（MPa)骨料最大粒徑（mm） 對于富水泥漿的混凝土： 小粒徑骨料可使混凝土強度較高； 大粒徑可使混凝土強度較低。對于貧水泥漿的混凝土：大粒徑骨料使混凝土強度較高；小粒徑骨料使混凝土強度較低；6）骨料對混凝土強度的影響抗壓強度（psi)骨料最大粒徑（in） 水灰比越小，骨料粒徑對混凝土強度的影響越明顯： 混凝土強度隨骨料粒徑的增大而降低7 7）骨料的含水狀態(tài) v骨料含水有四種狀態(tài)：完全干燥 骨料表面及內(nèi)部完全不含水； 氣干 骨料表面完全不含水，而內(nèi)部可能含小量水； 飽和面干 骨料的表面干燥而顆粒內(nèi)部的孔隙含水飽和，此時

24、的含水率為飽和面干吸水率。含水濕潤 骨料表面吸附水且濕潤v對應(yīng)的含水量：吸水量；有效吸水量；表面含水量。含水狀態(tài)：完全干燥 氣 干 飽和面干 含水濕潤含水量： 不含水 有效含水量 有效含水量 有效含水量 完全干燥 氣 干 飽和面干 含水濕潤7 7）骨料的含水狀態(tài) 干燥狀態(tài)氣干狀態(tài)飽和面干狀態(tài)濕潤狀態(tài)砂的含水狀態(tài)8）骨料含水量的影響v骨料的含水率以骨料的干質(zhì)量為基數(shù)計算。v計算混凝土配合比時，應(yīng)扣除骨料所含的水。v骨料在飽和面干狀態(tài)時，既不會從混凝土中吸水，也不會給出水。所含的水對混凝土無有害作用。v濕潤狀態(tài)下的自由水將成為混凝土拌和水的一部分，影響混凝土的和易性、強度和耐磨性。9 9）骨料的有

25、害雜質(zhì)v有害雜質(zhì)的種類：粘土、泥塊、云母；硫酸鹽、硫化物、有機質(zhì)；活性SiO2；針片狀顆粒等。v有害雜質(zhì)的危害：影響水泥的水化、腐蝕水泥石；影響混凝土的和易性影響混凝土的強度與耐磨性；增大混凝土的收縮；引起堿骨料反應(yīng)等。 含泥量很大的骨料堿骨料反應(yīng)v定義： 骨料中的活性SiO2與水泥中的Na、K等堿金屬離子間的形成堿硅酸鹽凝膠的化學(xué)反應(yīng)；v危害： 在骨料與水泥石的界面產(chǎn)生的堿硅酸鹽凝膠吸水后體積膨脹，導(dǎo)致水泥石開裂；v原因：水泥中的含堿(Na2O、K2O)量0.6%骨料中含有活性SiO2 ；v檢驗方法： 砂漿棒法，膨脹率0.10%。堿硅酸鹽凝膠1010）骨料的堅固性與強度v骨料的堅固性 骨料不

26、因干/濕循環(huán)或凍/融循環(huán)等氣候變化而產(chǎn)生體積變化導(dǎo)致混凝土的劣化。v骨料的堅固性取決于孔隙率、裂縫和雜質(zhì)。v粗骨料的強度對混凝土強度有一定影響，要求骨料強度是混凝土配制強度的1.5倍。砂子的堅固性v定義： 砂在氣候、環(huán)境變化或其它物理因素作用下抵抗碎裂的能力。 v測試方法： 用硫酸鈉溶液浸泡檢驗，試樣經(jīng)5次循環(huán)后其質(zhì)量損失率作為其評價指標。v測試原理： 硫酸鈉(NaSO(NaSO4 4 10H10H2 2O)O)在砂的孔隙中結(jié)晶時將產(chǎn)生體積膨脹，使砂內(nèi)部產(chǎn)生作用于孔壁的應(yīng)力，如堅固性不好將會使砂碎裂。石子的強度與堅固性v強度強度 一般以碎石或卵石的立方體強度或壓碎指標來表示。一般以碎石或卵石的

27、立方體強度或壓碎指標來表示。 立方體強度立方體強度 用用5050 5050 50mm50mm3 3的立方體的立方體( (或或 5050 5050 mmmm的圓柱體的圓柱體) )巖石試件，吸水飽和后測定的試件抗壓強度。巖石試件，吸水飽和后測定的試件抗壓強度。壓碎指標壓碎指標 將氣干狀態(tài)下將氣干狀態(tài)下1020mm1020mm的石子，按一定方的石子，按一定方法裝入特制的圓柱筒內(nèi)，在法裝入特制的圓柱筒內(nèi)，在160300s160300s內(nèi)加荷至內(nèi)加荷至200kN200kN，卸，卸荷后稱取試樣質(zhì)量（荷后稱取試樣質(zhì)量（G G），然后用孔徑為），然后用孔徑為2.5mm2.5mm的篩進行的篩進行篩分，稱取試樣的

28、篩余量（篩分，稱取試樣的篩余量（G G1 1）。 壓碎指標壓碎指標 = (G-G= (G-G1 1 )/G )/G 100%100% v堅固性堅固性 可直接用凍融循環(huán)或硫酸鹽溶液進行快速檢驗石子可直接用凍融循環(huán)或硫酸鹽溶液進行快速檢驗石子的堅固性。的堅固性。 PP骨料顆粒壓碎強度試驗示意圖 1.5倍倍（ 1.2 1.7）混凝土強度混凝土強度壓碎指標：壓碎指標：將一定質(zhì)量氣干狀態(tài)下粒徑1020mm的石子裝入標準圓筒內(nèi)，放在壓力機上，在35min內(nèi)均勻加載達200KN，其壓碎的細粒（小于2.5mm）占試樣重量的百分率為壓碎指標。4砂的技術(shù)質(zhì)量要求 v定義 砂是指粒徑在4.75mm以下的顆粒。 v分

29、類按產(chǎn)源分按技術(shù)要求分v類 宜用于強度等級大于C60的混凝土；v類 用于強度等級為C30C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；v類 宜用于強度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。 砂天然砂人工砂機制砂混合砂河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等4.4. 混凝土用砂的技術(shù)要求 v混凝土用砂的級配曲線一般應(yīng)在區(qū)，以中砂為宜。 v有害雜質(zhì)含量 符合國家標準(GB/T14684-2001)的要求。v堅固性 質(zhì)量損失率 8%10%。v表觀密度應(yīng)大于2500kg/m3，堆積密度應(yīng)大于1350kg/m3 ,空隙率應(yīng)小于47。v經(jīng)堿-骨料反應(yīng)檢驗后，應(yīng)無裂縫、酥裂、膠體外溢等現(xiàn)象。 5. 5. 混凝土用石子的技術(shù)要求

30、v最大粒徑最大粒徑D Dmaxmax要求：要求： 中等強度的混凝土的最大粒徑應(yīng)中等強度的混凝土的最大粒徑應(yīng) 40mm40mm； 高等級混凝土應(yīng)高等級混凝土應(yīng) 25mm25mm。 對于鋼筋混凝土，對于鋼筋混凝土，D Dmaxmax 結(jié)構(gòu)斷面尺寸的結(jié)構(gòu)斷面尺寸的1/41/4、板厚、板厚的的1/21/2，或鋼筋間最小凈距的，或鋼筋間最小凈距的3/43/4。v巖石強度與混凝土設(shè)計強度等級之比不應(yīng)小于巖石強度與混凝土設(shè)計強度等級之比不應(yīng)小于150%150%； v顆粒級配顆粒級配 符合符合JGJ53-92JGJ53-92規(guī)定。規(guī)定。v有害雜質(zhì)含量有害雜質(zhì)含量 應(yīng)符合表應(yīng)符合表4-44-4的規(guī)定的規(guī)定 骨料

31、最大粒徑骨料最大粒徑 ( D( Dmaxmax ) )混凝土類型混凝土類型 Dmax(mm )大壩混凝土大壩混凝土 150150普通混凝土普通混凝土 4040高強混凝土高強混凝土 2525（碎石）（碎石） 1515（卵石）（卵石）活性粉末混凝土活性粉末混凝土 0.60.6四、新拌混凝土的和易性普通混凝土的主要性質(zhì) ： 混凝土在凝結(jié)硬化前稱為混凝土拌合物。混凝土拌合物不同的施工環(huán)境和施工條件下表現(xiàn)出不同的特征，而混凝土施工過程對硬化后的混凝土具有重大的影響，因此必須找出評價混凝土施工過程中的性質(zhì)。這樣才能保證混凝土的質(zhì)量。拌合物狀態(tài)時要求具有良好的和易性（或稱工作性），硬化后的混凝土應(yīng)具有足夠的

32、強度和必要的耐久性1、和易性（工作性）的概念和易性是砼拌合物的施工操作（拌合、運輸、澆灌、搗實）的難易程度和抵抗離析作用程度并能獲得質(zhì)量均勻，密實砼的性能。和易性主要包括流動性、粘聚性和保水性：和易性粘聚性保水性流動性易達結(jié)構(gòu)均勻易成型密實好好在本身自重或施工機械振搗作用下，能產(chǎn)生流動并且均勻密實地填滿模板的性能。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)量和易性的含義v流動性流動性：流動性是砼拌和物在自重或施工振搗的作用下，產(chǎn)生流動，并均勻、密實地填滿模型的性能。v流動

33、性反映拌和物的稀稠，關(guān)系著施工振搗的難易和澆筑的質(zhì)量。v粘聚性（抗離性）粘聚性（抗離性）：是砼拌合物在施工過程中互相之間有一定粘聚力，不發(fā)生分層、離析、泌水，保持整體均勻的性能。v保水性保水性：保水性是砼拌合物保持水分不易析出的能力。v砼拌合物中的水，一部分是保證水泥水化所需水量，另一部分是為使砼拌合物具有足夠流動性，便于澆搗所需的水量。2、和易性的評定v定量測定拌合物的流動性、輔以直觀經(jīng)驗評定粘聚性和保水性。 1.坍落度法測定混凝土拌合物在自重作用下產(chǎn)生的變形值坍落度（單位mm）。適用范圍：v集料最大粒徑不大于40mm；v坍落度值不小于10mm的低塑性混凝土、塑性混凝土。 2、和易性的評定2

34、.維勃稠度法 測定使拌合物密實所需要的時間，s。適用范圍v粗骨料最大粒徑不大于40mm；v坍落度小于10mm，維勃稠度在5s30s之間的干硬性混凝土。 3、混凝土拌合物按流動性的分類按混凝土質(zhì)量控制標準（GB50164）的規(guī)定，塑性混凝土、干硬性混凝土分別按坍落度 、維勃稠度分為四級。見下表。4、混凝土施工時坍落度的選擇混凝土拌合物坍落度的選擇，應(yīng)根據(jù)施工條件、構(gòu)件截面尺寸、配筋情況、施工方法等來確定。 見下表。水泥漿水泥漿的含量的含量水灰比水灰比砂率砂率施工方面施工方面原材料品原材料品質(zhì)及性質(zhì)質(zhì)及性質(zhì)主要主要因素因素5 5、 影響和易性的主要因素影響和易性的主要因素5、影響和易性的因素1.組

35、成材料及其用量之間的關(guān)系水泥漿數(shù)量和單位用水量；骨料的品種、級配和粗細程度；砂率 ；外加劑 。 見下圖。2.施工環(huán)境的溫度、攪拌制度等。 水泥水砂石子外加劑水泥漿骨料混凝土拌合物cwmm 水灰比100%gsssmmm 砂率5、影響和易性的因素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，能使拌合物的流動性（坍落度T）達到最大，且粘聚性和保水性良好時的砂率；或者是在流動性（坍落度T）、強度一定，粘聚性良好時，水泥用量最小的砂率。 T，m m s合 理 砂 率水 泥 漿 數(shù) 量 一 定坍 落 度 、 強 度 一 定合 理 砂 率mc，k g s6、改善和易性的措施v采用合理砂率；v改善砂石的

36、級配；v摻外加劑或摻合料；v根據(jù)環(huán)境條件，注意坍落度的現(xiàn)場控制；v在水灰比不變的條件下，適當增加水泥漿的用量，可增大拌合物的流動性；v在砂率不變的條件下，適當增加砂石的用量，可減小拌合物的流動性。摻外加劑的混凝土砼拌合物的凝結(jié)時間v初凝時間表示施工時間的極限；終凝時間表示力學(xué)強度開始快速發(fā)展。v砼拌合物的凝結(jié)時間與所采用的水泥的凝結(jié)時間并不相等。水泥品種，環(huán)境溫度、濕度、摻和料、外加劑、水泥的水化反應(yīng)是影響砼凝結(jié)時間的主要因素。砼拌合物的凝結(jié)時間v（1）在環(huán)境的溫度、濕度條件相同且摻合料、外加劑也相同的條件，砼所用水泥的凝結(jié)時間長，則砼拌合物凝結(jié)時間也相應(yīng)較長v（2）砼的水灰比越大，拌和物的凝

37、結(jié)時間越長。v（3）摻粉煤灰、緩凝劑，凝結(jié)時間增長。v（4）混凝土所處環(huán)境溫度高，拌和物凝結(jié)時間縮短。五、混凝土的強度v混凝土強度的種類混凝土強度抗拉強度抗剪強度抗壓強度握裹強度軸心抗壓強度立方體抗壓強度鋼筋與混凝土鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度的粘結(jié)強度五、混凝土的強度混凝土的強度與強度等級 1、立方體抗壓強度（fcu） 按照標準的制作方法制成邊長為150的立方體試件，在標準養(yǎng)護條件（溫度士3，相對濕度90以上）下，養(yǎng)護至28齡期，按照標準的測定方法測定其抗壓強度值，稱為混凝土立方體抗壓強度。標準試塊五、混凝土的強度v強度換算系數(shù)(GB/T 500812002)邊長為邊長為100mm100mm的立的

38、立方體試件方體試件邊長為邊長為200mm200mm的的立方體試件立方體試件邊長為邊長為150mm150mm的立的立方體件方體件換算系數(shù)為0.95換算系數(shù)為1.05換算系數(shù)為1.0尺寸尺寸選擇選擇五、混凝土的強度2.混凝土強度等級v按混凝土立方體抗壓強度標準值劃分的級別。以“C”和混凝土立方體抗壓強度標準值（fcu,k）表示，按照GB50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，普通混凝土劃分為 C10，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十四個強度等級。例如，強度等級為C25的混凝土，是指25MPafcu，k30MPa的混凝土。

39、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級分別不低于C15和C30。 v立方體抗壓強度標準值（fcu,k ） ，是立方體抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的百分率不超過5%。v強度等級表示的含義：強度的范圍：某混凝土，其fcu30.034.9MPa；某混凝土，其fcu30.0MPa的保證率為95%。C30“C”代表代表“混凝土混凝土”。“30”代表代表fcu,k30.0MPa；立方體標準五、混凝土的強度3.軸心抗壓強度采用150mm150mm300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強度為055MPa范圍內(nèi)fcp=（0.70.8）fcu 。在結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時，一般取fcp0.67fcu。 非標

40、準尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為100mm100mm和200mm200mm，測得的抗壓強度值應(yīng)分別乘以換算系數(shù)0.95和1.05。FF五、混凝土的強度4. 劈裂抗拉強度式中：fts劈裂抗拉強度，MPa； P破壞荷載，N； A試件劈裂面積，mm2。 劈裂抗拉強度較低，一般為抗壓強度的1/101/20。 APAPf637. 02ts拉應(yīng)力壓應(yīng)力PP五、混凝土的強度5.影響抗壓強度的因素（1）水泥的強度和水灰比 式中：fcu混凝土28d齡期的抗壓強度值，MPa； fce水泥28d抗壓強度的實測值，MPa； 混凝土灰水比，即水灰比的倒數(shù)； a、b回歸系數(shù)。振動手工搗實充分密實的混凝土不完全密實的混凝土f

41、cumw/mcfcumc/mw）（bwcceacummffwc/ mm當混凝土水灰比值在0.400.80之間時越大，則混凝土的強度越低；水泥強度越高，則混凝土強度越高。砼強度f強度與灰水比的關(guān)系強度與水灰比的關(guān)系砼強度f灰水比 C/W機械振搗人工搗實完全密實的砼不完全密實的砼水灰比 W/C五、混凝土的強度（2）粗集料的品種 v碎石形狀不規(guī)則，表面粗糙、多棱角，與水泥石的粘結(jié)強度較高；v卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石的粘結(jié)強度較低。v在水泥石強度及其它條件相同時，碎石混凝土的強度高于卵石混凝土的強度。 （3）養(yǎng)護條件 v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，早期強度越高；

42、v低溫時水泥混凝土硬化比較緩慢，當溫度低至0以下時，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險。v混凝土澆筑完畢后，必須加強養(yǎng)護，保持適當?shù)臏囟群蜐穸?，以保證混凝土不斷地凝結(jié)硬化。五、混凝土的強度（4）齡期v齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護條件下所經(jīng)歷的時間。v在正常的養(yǎng)護條件下，混凝土的抗壓強度隨齡期的增加而不斷發(fā)展，在714d內(nèi)強度發(fā)展較快，以后逐漸減慢，28d后強度發(fā)展更慢。v由于水泥水化的原因，混凝土的強度發(fā)展可持續(xù)數(shù)十年。v當采用普通水泥拌制的、中等強度等級的混凝土，在標準養(yǎng)護條件下，混凝土的抗壓強度與其齡期的對數(shù)成正比。 式中： fn、f28分別為n、28天齡期的抗壓強度，MPa。（5）外加劑28lglg28nfnfn3五、混凝土的強度6.提高混凝土抗壓強度的措施（1）采用高強度等級水泥；（2）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，以及級配合格、強度較高、質(zhì)量良好的碎石；（4）改進施工