第四章_水泥混凝土及砂漿-1

1、第四章 水泥混凝土和砂漿知知識(shí)識(shí)教教學(xué)學(xué)點(diǎn)點(diǎn)和和學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)要要求求l 知識(shí)教學(xué)點(diǎn)知識(shí)教學(xué)點(diǎn) 普通水泥混凝土普通水泥混凝土(組成材料、技術(shù)性質(zhì)、配合比設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制等組成材料、技術(shù)性質(zhì)、配合比設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制等) 其他功能混凝土（高強(qiáng)混凝土、流態(tài)混凝土、纖維增強(qiáng)混凝土、其他功能混凝土（高強(qiáng)混凝土、流態(tài)混凝土、纖維增強(qiáng)混凝土、碾壓式水泥混凝土、仿生裂縫自愈合混凝土等）碾壓式水泥混凝土、仿生裂縫自愈合混凝土等） 建筑砂漿（砌筑砂漿、抹面砂漿及防水砂漿）建筑砂漿（砌筑砂漿、抹面砂漿及防水砂漿）l 學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求 了解普通水泥混凝土的組成材料，掌握新拌混凝土工作性的內(nèi)涵了解普通水泥混凝土的組成材料，掌握新

2、拌混凝土工作性的內(nèi)涵及評(píng)價(jià)方法，重點(diǎn)掌握硬化混凝土的強(qiáng)度、變形、耐久性能的評(píng)及評(píng)價(jià)方法，重點(diǎn)掌握硬化混凝土的強(qiáng)度、變形、耐久性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)及方法價(jià)指標(biāo)及方法 了解常用功能混凝土的概念、制備方法及性能特點(diǎn)等了解常用功能混凝土的概念、制備方法及性能特點(diǎn)等 了解常用建筑砂漿的組成、性能及配制方法等了解常用建筑砂漿的組成、性能及配制方法等概 述（一）混凝土的定義混凝土 由膠凝材料、細(xì)骨料、粗骨料、水以及必要時(shí)摻入的化學(xué)外加劑組成，經(jīng)過膠凝材料凝結(jié)硬化后，形成具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。 普通混凝土 由水泥、砂、石子、水以及必要時(shí)摻入的化學(xué)外加劑組成，經(jīng)過水泥凝結(jié)硬化后形成的、干體積密度為20002

3、800kg/m3，具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。又稱為水泥混凝土，簡稱為“混凝土”。 （二）混凝土的分類按體積密度分重混凝土 02800kg/m3。 普通混凝土 0 20002800kg/m3。 輕混凝土 02000kg/m3。 按膠凝材料分水泥混凝土、硅酸鹽混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸漬混凝土等。 按用途分結(jié)構(gòu)混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大體積混凝土、防輻射混凝土等 。（二）混凝土的分類按生產(chǎn)和施工工藝分預(yù)拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、離心混凝土、等。按強(qiáng)度分普通混凝土 C60。高強(qiáng)混凝土 C60。超高強(qiáng)混凝土 100MPa。

4、按配筋情況分素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼纖維混凝土等。（三）混凝土的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)抗壓強(qiáng)度高、耐久、耐火、維修費(fèi)用低 ；原材料豐富、成本低；混凝土拌合物具有良好的可塑性； 混凝土與鋼筋粘結(jié)良好，一般不會(huì)銹蝕鋼筋。缺點(diǎn)抗拉強(qiáng)度低（約為抗壓強(qiáng)度的1/101/20）、變形性能差；導(dǎo)熱系數(shù)大約為1.8W/（mK）；體積密度大（約為2400kg/m3左右）；硬化較緩慢。 第一節(jié) 普通水泥混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)性能要求性能要求一、普通水泥混凝土的組成材料混凝土的組成材料及作用 組成材料的作用組成材料的作用組成材料組成材料硬化前硬化前硬化后硬化后水泥水泥+水水潤滑作用潤滑作用膠結(jié)作用膠結(jié)作用砂砂+石子石

5、子填充作用填充作用骨架作用骨架作用水泥 + 水 = 水泥漿 水泥 + 水 + 細(xì)骨料 = 砂漿 水泥+ 水 + 細(xì)骨料 + 粗骨料 = 混凝土 （一）水泥 品種的選擇品種的選擇 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)工程特點(diǎn)或所處的環(huán)境條件環(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)的選擇強(qiáng)度等級(jí)的選擇 選用水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與要求配制的混凝土等級(jí)相適應(yīng)。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1.11.6倍倍； 配制強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土?xí)r，可選擇水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的0.71.2倍倍

6、左右。 水泥混凝土路面可以根據(jù)路面的交通等級(jí)所要求的設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度來選擇水泥的強(qiáng)度等級(jí)。 （二）細(xì)集料 定義定義 細(xì)集料是指粒徑在4.75mm以下的顆粒。 分類分類按產(chǎn)源分技術(shù)質(zhì)量要求技術(shù)質(zhì)量要求 砂的顆粒級(jí)配和細(xì)度模數(shù) 有害雜質(zhì)含量 壓碎值和堅(jiān)固性砂天然砂人工砂機(jī)制砂混合砂河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等（1）有害雜質(zhì)含量有害雜質(zhì)有害雜質(zhì)：集料中含有妨礙水泥水化或降低集料與水泥石粘附性，以及能與水泥水化物產(chǎn)生不良化學(xué)反應(yīng)的各種物質(zhì)。 含泥量、石粉含量和泥塊含量 云母含量 輕物質(zhì)和有機(jī)質(zhì)含量 硫化物和硫酸鹽含量云云 母母（2）壓碎值和堅(jiān)固性按技術(shù)要求分 類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土； 類

7、 用于強(qiáng)度等級(jí)為C30C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土； 類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C30的混凝土和建筑砂漿。硫酸鈉溶液硫酸鈉溶液（3）砂的顆粒級(jí)配和細(xì)度模數(shù) 顆粒級(jí)配是指不同粒徑顆粒搭配的比例情況。 級(jí)配良好的砂，不同粒徑顆粒搭配比例適當(dāng)，其空隙率小，可以節(jié)約水泥或改善混凝土拌合物的和易性。 顆粒級(jí)配采用篩分法確定，按600m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)。 顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配方篩孔累計(jì)篩余率，1區(qū)2區(qū)3區(qū)9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m0100355653585719580100900100250501070419270100

8、90010015025040168555100901）砂的實(shí)際顆粒級(jí)配與表中所列數(shù)字相比，除4.75mm和600m篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于5。2）1區(qū)人工砂中150m篩孔的累計(jì)篩余可以放寬到10085，2區(qū)人工砂中150m篩孔的累計(jì)篩余可以放寬到10080，3區(qū)人工砂中150m篩孔的累計(jì)篩余可以放寬到10075。砂的顆粒級(jí)配區(qū)細(xì)度模數(shù)按下式計(jì)算：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。1165432x1005)AAAAAAAM（3）砂的顆粒級(jí)配和細(xì)度模數(shù)（三）粗集料定定 義義 粒徑大于4.75mm的卵石和碎石稱為粗骨料

9、。技術(shù)要求技術(shù)要求強(qiáng)度和堅(jiān)固性有害雜質(zhì)含量最大粒徑及顆粒級(jí)配表面特征及顆粒形狀堿活性檢驗(yàn)1.強(qiáng)度和堅(jiān)固性（1）強(qiáng)度 為保證混凝土的強(qiáng)度要求，粗集料必須具有足夠的強(qiáng)度。對(duì)于碎石和卵石的強(qiáng)度，采用巖石立方體強(qiáng)度和壓碎值兩種表示方式。（2）堅(jiān)固性 為保證混凝土的耐久性，用做混凝土的粗集料應(yīng)具有足夠的堅(jiān)固性，以抵抗凍融和自然因素的風(fēng)化作用。實(shí)驗(yàn)方法硫酸鈉溶液進(jìn)行堅(jiān)固性實(shí)驗(yàn)。 顆粒級(jí)配顆粒級(jí)配最大粒徑及顆粒級(jí)配 最大粒徑最大粒徑 粗骨料公稱粒級(jí)的上限稱為該粒級(jí)的最大粒徑，指集料的100%都要通過的最小的標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。l 從結(jié)構(gòu)上考慮從結(jié)構(gòu)上考慮 混凝土用粗骨料最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，

10、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50mm。l 從施工上考慮從施工上考慮 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1:31:4，超高層建筑宜在1:41:5。l 從經(jīng)濟(jì)上考慮從經(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，但當(dāng)大于150mm后，節(jié)約水泥的效果卻不明顯。最大粒徑及顆粒級(jí)配 針狀顆粒針狀顆粒是指顆粒長度大于該顆粒所屬粒級(jí)的平均粒徑2.4倍； 片狀顆粒片狀顆粒是指顆粒厚度小于平均粒徑0.4倍； 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，使拌合物和易

11、性變差，強(qiáng)度降低。表面特征及顆粒形狀骨料堿活性檢測（四）混凝土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、地下水和經(jīng)適當(dāng)處理的工業(yè)用水。拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土宜采用飲用水，當(dāng)采用其它來源水時(shí)，應(yīng)符合混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。（五）外加劑及其分類定義混凝土外加劑是指在拌制混凝土過程中摻入的，用以改善混凝土性能的物質(zhì)。一般情況摻量不超過水泥質(zhì)量的5%。按主要功能的分類改善混凝土拌合物流變性能拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間調(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。改善混凝土耐久性耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑

12、等。改善混凝土其它性能的外加劑，包括膨脹劑、防凍劑、著色劑和防水劑等。 謝 謝二、普通水泥混凝土的技術(shù)性質(zhì)混凝土在未凝結(jié)硬化以前，稱為混凝土拌合物。它必混凝土在未凝結(jié)硬化以前，稱為混凝土拌合物。它必須具有良好的和易性，便于施工，以保證能獲得良好須具有良好的和易性，便于施工，以保證能獲得良好的澆灌質(zhì)量；的澆灌質(zhì)量；混凝土拌合物凝結(jié)硬化以后，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以混凝土拌合物凝結(jié)硬化以后，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以保證建筑物能安全地承受設(shè)計(jì)荷載，并應(yīng)具有必要的保證建筑物能安全地承受設(shè)計(jì)荷載，并應(yīng)具有必要的耐久性。耐久性。(一)新拌混凝土的工作性混凝土的組成材料及作用 組成材料的作用組成材料的作用組成材料組

13、成材料硬化前硬化前硬化后硬化后水泥水泥+水水潤滑作用潤滑作用膠結(jié)作用膠結(jié)作用砂砂+石子石子填充作用填充作用骨架作用骨架作用水泥 + 水 = 水泥漿 水泥 + 水 + 細(xì)骨料 = 砂漿 水泥+ 水 + 細(xì)骨料 + 粗骨料 = 混凝土 （1）工作性（和易性）的概念 混凝土拌合物易于施工操作（攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗）且混凝土拌合物易于施工操作（攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗）且成型后質(zhì)量均勻、密實(shí)的性能成型后質(zhì)量均勻、密實(shí)的性能。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

14、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)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。保證混凝土硬化后的質(zhì)量搗實(shí)性新拌水泥混凝土的密實(shí)新拌水泥混凝土的密實(shí)、離析和泌水離析和泌水（2）和易性的評(píng)定坍落度試驗(yàn)坍落度試驗(yàn)（2）和易性的評(píng)定維勃稠度法試驗(yàn) 測試方法：測試方法：在維勃稠度儀上的坍落度筒中按規(guī)定方法裝滿拌合物，垂直提起坍落度筒，在拌合物試體頂面放一透明圓盤，開啟振動(dòng)臺(tái)，同時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，在透明圓盤的底面完全為水泥漿所布滿的瞬間，停止秒表，關(guān)閉振動(dòng)臺(tái)，讀出秒表的秒數(shù)，稱為維勃稠度。 適用范圍適用范圍: 粗骨料最大粒徑不大31.5mm； 坍落度小于10mm，維勃稠度在530s之間的干硬性混凝土

15、。 混凝土拌合物按流動(dòng)性的分類 按混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（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(jí)。名 稱代號(hào)指標(biāo)混凝土拌合物塑性混凝土（坍落度10mm）低塑性混凝土塑性混凝土流動(dòng)性混凝土大流動(dòng)性混凝土T1T2T3T410mm40mm50mm90mm100mm150mm160mm干硬性混凝土（坍落度10mm）超干硬性混凝土特干硬性混凝土干硬性混凝土半干硬性混凝土 V0V1V2V331s30s21s20s11s10s5s混凝土施工時(shí)坍落度的選擇結(jié) 構(gòu) 種 類坍落度 /mm基礎(chǔ)或地面等的墊層，無配筋的大體積結(jié)構(gòu)（擋土墻、基礎(chǔ)等）或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)1030板、梁和大

16、型及中型截面的柱子等3050配筋密列的結(jié)構(gòu)5070配筋特密的結(jié)構(gòu)7090 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。（3）影響和易性的因素內(nèi)因和外因1.組成材料及其用量之間的關(guān)系水泥漿數(shù)量水泥漿數(shù)量 單位用水量單位用水量水灰比水灰比 砂率砂率 水泥的品種和骨料的性質(zhì)水泥的品種和骨料的性質(zhì)外加劑外加劑2.施工環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)速和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（3）影響和易性的因素合理砂率的確定合理砂率的確定 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

17、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。 T，mms合理砂率水泥漿數(shù)量一定坍落度、強(qiáng)度一定合理砂率mc，kgs（4）改善和易性的措施采用合理砂率；改善砂石的級(jí)配；摻外加劑或摻合料；根據(jù)環(huán)境條件，注意坍落度的現(xiàn)場控制；在水灰比不變的條件下，適當(dāng)增加水泥漿的用量，可增大拌合物的流動(dòng)性；在砂率不變的條件下，適當(dāng)增加砂石的用量，可減小拌合物的流動(dòng)性。摻外加劑的混凝土(二)硬化后混凝土的強(qiáng)度特性1.強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度的種類混凝土強(qiáng)度劈裂抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗彎拉強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度(1) 立方體抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度 以邊長為150m

18、m的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件，在溫度為202，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)方法測得的抗壓極限強(qiáng)度。用fcu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：標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法是指普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法(GB/T 50081-2002 )。試件種類試件尺寸，mm粗骨料最大粒徑，mm換算系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)試件150150150401.00非標(biāo)準(zhǔn)試件100100100300.95200200200601.051.強(qiáng)度(2) 立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（立方體試件抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu，k） 立方體抗壓強(qiáng)度（fcu）只是一組混凝土試件抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值，并未涉

19、及數(shù)理統(tǒng)計(jì)和保證率的概念。而立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k）是按數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定，具有不低于95保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。1.強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度等級(jí)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（fcu,k）表示，主要有C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十五個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。 立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,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fcu30.034.9MPa； 某混凝土，其

20、fcu30.0MPa的保證率為95%。C30“C”代表“混凝土”?！?0”代表fcu,k30.0MPa；1.強(qiáng)度(3) 軸心抗壓強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度fcp 采用150mm150mm300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強(qiáng)度為055MPa范圍內(nèi)， fcp=（0.70.8）fcu 。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，一般取fcp0.67fcu。 非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為100mm100mm和200mm200mm，測得的抗壓強(qiáng)度值應(yīng)分別乘以換算系數(shù)0.95和1.05。FF1.強(qiáng)度(4) 混凝土抗彎拉強(qiáng)度混凝土抗彎拉強(qiáng)度( fcf ) 道路路面或機(jī)場跑道用混凝土，是以抗彎拉強(qiáng)度（或稱抗折強(qiáng)度）為主要設(shè)計(jì)指標(biāo)。 水

21、泥混凝土的抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)是以標(biāo)準(zhǔn)方法制備成 150mm150mm550mm的梁形試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28后，按三分點(diǎn)加荷，測定其抗彎強(qiáng)度（fcf ），按下式計(jì)算： 如為跨中單點(diǎn)加荷得到的抗折強(qiáng)度， 按斷裂力學(xué)推導(dǎo)應(yīng)乘以折算系數(shù)0.85。2bhFLfcf1.強(qiáng)度(5)劈裂抗拉強(qiáng)度（劈裂抗拉強(qiáng)度（fts） 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用標(biāo)準(zhǔn)試件150mm立方體，按規(guī)定的劈裂抗拉試驗(yàn)裝置測得的強(qiáng)度為劈裂抗拉強(qiáng)度，簡稱劈拉強(qiáng)度fts ，按下式計(jì)算： AFAFfts637. 021.強(qiáng)度混凝土中界面過渡區(qū)的示意圖混凝土中界面過渡區(qū)的示意圖粗集料細(xì)集料水泥漿孔 隙泌水形成的孔隙2.影響混凝土強(qiáng)度的因素（1）水泥的強(qiáng)度

22、和水灰比振動(dòng)手工搗實(shí)充分密實(shí)的混凝土不完全密實(shí)的混凝土fcumw/mcfcumc/mw）（bwcceacummff當(dāng)混凝土水灰比值在當(dāng)混凝土水灰比值在0.400.80之之間時(shí)越大，則混凝土的強(qiáng)度越間時(shí)越大，則混凝土的強(qiáng)度越低；低；水泥強(qiáng)度越高，則混凝土強(qiáng)度越水泥強(qiáng)度越高，則混凝土強(qiáng)度越高。高。2.影響混凝土強(qiáng)度的因素（2）粗集料的品種）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）養(yǎng)護(hù)條件 在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥

23、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。2.影響混凝土強(qiáng)度的因素粗骨料形態(tài)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響粗骨料形態(tài)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響（4）齡期）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37d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

24、其齡期的對(duì)數(shù)成正比。 式中： fn、f28分別為n、28天齡期的抗壓強(qiáng)度，MPa。（5）外加劑）外加劑28lglg28nfnfn32.影響混凝土強(qiáng)度的因素 采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥； 采用單位用水量較小、水灰比較小的干硬性混凝土； 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； 摻外加劑，例如在混凝土拌合時(shí)摻入減水劑或早強(qiáng)劑。 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù) 改進(jìn)施工工藝，采用機(jī)械攪拌和振搗；3.提高混凝土強(qiáng)度的技術(shù)措施提高混凝土強(qiáng)度的技術(shù)措施(三)硬化后混凝土的變形性能(三) 硬化后混凝土的變形性能變形性能變形性能荷載作用下荷載作用下非荷載作用下非荷載作用下徐徐 變變彈彈-塑性變形塑性變形化學(xué)變形化學(xué)變形干濕變

25、形干濕變形塑性收縮塑性收縮溫度變形溫度變形1.非菏載作用變形化學(xué)收縮 (1) 混凝土表面出現(xiàn)泌水現(xiàn)象混凝土表面出現(xiàn)泌水現(xiàn)象(2) 表面失水速率超過泌水的上升速率，產(chǎn)生毛細(xì)管負(fù)壓表面失水速率超過泌水的上升速率，產(chǎn)生毛細(xì)管負(fù)壓(3) 新拌混凝土表面會(huì)迅速干燥而產(chǎn)生塑性收縮新拌混凝土表面會(huì)迅速干燥而產(chǎn)生塑性收縮ConcreteBase(4) 混凝土不足以抵抗因收縮而產(chǎn)生的拉應(yīng)力時(shí)，混凝土表面就會(huì)開裂?；炷敛蛔阋缘挚挂蚴湛s而產(chǎn)生的拉應(yīng)力時(shí)，混凝土表面就會(huì)開裂。 水化產(chǎn)物的固體水化產(chǎn)物的固體體積要比反應(yīng)前水泥體積要比反應(yīng)前水泥和水的總體積小，稱和水的總體積小，稱為化學(xué)收縮。為化學(xué)收縮。1.非菏載作用變

26、形干濕變形（濕脹干縮）1.非菏載作用變形溫度變形（熱脹冷縮）048121620242832364044485216182022242628303234 (10-18) (202)Environmental temperature RS-CL AS-CL RS-CS AS-CSInternal temperature of concrete /Age /h水水泥泥水水化化熱熱1.非菏載作用變形溫度變形（熱脹冷縮）上表面暖上表面暖 ( (正溫度梯度正溫度梯度) )(tensile stresses at the BOTTOM of the pavement slab)上表面冷上表面冷 ( (負(fù)溫度

27、梯度負(fù)溫度梯度) )(tensile stresses at the TOP of the pavement slab)環(huán)境溫度變化2.荷載作用變形彈-塑性變形與彈性模量 彈彈- -塑性變形和彈性模量塑性變形和彈性模量 徐變：混凝土在持續(xù)荷載的作用下，隨時(shí)間增長的變形。 影響因素：水灰比、齡期、濕度、荷載應(yīng)力及水泥用量等。 缺點(diǎn)：損失預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土中 鋼筋的預(yù)加應(yīng)力。2.荷載作用變形徐變(四)混凝土的耐久性 概 念混凝土耐久性混凝土耐久性 混凝土材料在長期使用過程中，抵抗因服役環(huán)境外部因素和材料內(nèi)部原因造成的侵蝕和破壞，而保持其原有性能不變的能力?；炷翗?gòu)筑物的服役壽命混凝土構(gòu)筑物的服役壽命

28、 混凝土構(gòu)筑物受到其服役環(huán)境因素和材料內(nèi)部原因造成的侵蝕和破壞，導(dǎo)致其使用性能下降到最低設(shè)計(jì)值時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間經(jīng)歷的時(shí)間(年)。圖圖 影響水泥混凝土耐久性的因素影響水泥混凝土耐久性的因素設(shè)計(jì)壽命設(shè)計(jì)壽命使用壽命使用壽命鋼筋混凝土橋梁的侵蝕損毀一座橋何以只有二十年壽命？拆除前的西直門橋拆除前的西直門橋鹽凍、冰凍和鋼筋銹蝕 冰島一港口混凝土路面受鹽凍剝落硫酸鹽侵蝕引起的大壩破壞堿骨料反應(yīng)引起混凝土的自由變形產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫Map Cracking堿骨料反應(yīng)引起混凝土的自由變形產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫堿堿骨料反應(yīng)引起的錯(cuò)位骨料反應(yīng)引起的錯(cuò)位混凝土耐久性的內(nèi)容抗?jié)B性 抗凍性 耐侵蝕性 抗碳化性 堿集料反應(yīng) 耐火性耐磨

29、性與抗沖刷性(1) 混凝土抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗液體滲透的能力。它是決定混凝土耐久性的最重要因素，因?yàn)榄h(huán)境中各種侵蝕介質(zhì)均要通過滲透才能進(jìn)入混凝土內(nèi)部?；炷恋目?jié)B性主要與混凝土的密實(shí)度和孔隙率及孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)?？?jié)B等級(jí)分為p4、p6、p8、p10、p12，分別表示混凝土能抵抗0.4mpa、0.6mpa、0.8mpa、1.0mpa、1.2mpa的水壓力而不滲水(2) 混凝土抗凍性4W？ 混凝土抗凍性的含義是什么？混凝土凍融破壞機(jī)理和劣化模式有哪些？ 如何改善混凝土抗凍性？ 混凝土抗凍性的測試方法什么是混凝土的抗凍性? 定義：在吸水飽和狀態(tài)下，混凝土能夠經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，也不顯

30、著降低其強(qiáng)度的性能，稱為混凝土的抗凍性。鐵路橋梁的凍害剝落破壞混凝土的凍融破壞原因與模式 原原 因：因： 混凝土中大毛細(xì)孔里的水結(jié)冰時(shí)，體積大約要膨脹9 %； 如果體內(nèi)沒有足夠的空間容納，就會(huì)產(chǎn)生可能引起開裂的壓力作用于孔縫的壁上，導(dǎo)致孔縫擴(kuò)展和連接； 反復(fù)的凍融循環(huán)使危害擴(kuò)大和積累，孔縫不斷增多，并擴(kuò)展和連通，造成強(qiáng)度下降。破壞模式：破壞模式： 表面出現(xiàn)缺棱、掉角、脫皮和開裂等現(xiàn)象 質(zhì)量損失 強(qiáng)度、彈性模量下降毛細(xì)孔結(jié)冰的示意圖毛細(xì)孔結(jié)冰的示意圖混凝土凍融破壞類型凍害造成D-型裂縫水壓很高，可使毛細(xì)孔間的水泥石破壞；引入的氣孔可以釋放水壓，避免高壓水的產(chǎn)生；大量的空氣泡減小了水釋放的平均距離

31、；引起的氣孔有利于混凝土抗凍害性能的改善提高混凝土抗凍性的方法水泥石抗凍性： 低水灰比 保證混凝土良好的養(yǎng)護(hù) 引氣劑骨料的抗凍性 選用抗凍骨料改善骨料水泥石的界面結(jié)構(gòu)未摻引氣劑的混凝土未摻引氣劑的混凝土摻引氣劑的混凝土摻引氣劑的混凝土混凝土抗凍性的測試方法測試方法： 以100100400棱柱體混凝土試件，經(jīng)過28d齡期的養(yǎng)護(hù)，于17和5 條件下快速凍結(jié)和融化循環(huán)，每25次凍融循環(huán)，對(duì)試件進(jìn)行一次橫向基頻的測試并稱質(zhì)量。評(píng)價(jià)指標(biāo)抗凍標(biāo)號(hào) 相對(duì)動(dòng)彈性模量 質(zhì)量損失混凝土抗凍性的測試方法(3) 混凝土耐磨性作為高級(jí)道面的水泥混凝土，必須具有抵抗車輛輪胎磨耗磨耗和磨光磨光的性能。作為大型橋梁的墩臺(tái)用混

32、凝土，也需要具有抵抗湍湍流沖蝕流沖蝕的能力?；炷聊湍バ缘脑u(píng)價(jià)單位面積磨損量花輪磨頭花輪磨頭耐磨前耐磨前耐磨后耐磨后 最常見、最重要的反應(yīng)是堿硅反應(yīng)(簡稱ASR)，它是骨料中所含的無定形硅與孔隙里含堿(鈉、鉀、鈣的氫氧化物)的溶液反應(yīng)，生成易于吸水膨脹的堿-硅凝膠，當(dāng)結(jié)構(gòu)物暴露在潮濕環(huán)境中，混凝土體內(nèi)相對(duì)濕度超過85%時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)膨脹，直到引起混凝土開裂與破壞。（4）堿集料反應(yīng) (AAR)AAR 破壞實(shí)例AAR破壞的鐵路軌枕AAR破壞的橋梁AAR破壞的防護(hù)板，并導(dǎo)致鋼筋銹蝕破壞堿集料反應(yīng)必須具備的三個(gè)條件混凝土中的集料具有活性混凝土中含有一定量可溶性堿有一定濕度混凝土的癌癥常見的堿骨料反應(yīng)破壞

33、形式堿骨料反應(yīng)的破壞形式？l 膨脹與開裂 l 損失強(qiáng)度 l 粘性堿硅物質(zhì)的溢出或滲出抑制堿集料反應(yīng)的措施抑制堿集料反應(yīng)的措施選擇含堿量0.6的水泥；摻加活性混合材，如：硅灰、粉煤灰等；選擇非活性骨料；提高混凝土的密實(shí)性或阻止水分滲入。(5) 混凝土的抗碳化性 定義：定義：碳化是指環(huán)境中的CO2與混凝土水泥石中的Ca(OH) 2作用生成碳酸鈣和水，從而降低混凝土中堿度的現(xiàn)象。 危害：危害：由于堿度的降低，混凝土中的鋼筋失去保護(hù)膜，引起鋼筋銹蝕；混凝土表面出現(xiàn)碳化收縮，導(dǎo)致微裂縫的產(chǎn)生，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性。 影響因素：影響因素： CO2濃度 相對(duì)濕度 混凝土的密實(shí)度 水泥品種和摻和料等(6)

34、 混凝土中鋼材的銹蝕 由于混凝土內(nèi)的強(qiáng)堿性使得鋼筋表面形成鈍化膜，從而鋼筋在混凝土中不會(huì)銹蝕。如果鋼筋表面鈍化膜被破壞，則鋼筋就會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕銹蝕破壞。混凝土中鋼筋銹蝕，引起體積膨脹27倍，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層開裂破壞。 混凝土中鋼材的鈍化會(huì)由于下列原因被破壞： 混凝土中的Ca(OH)2被空氣里的 SO2、NO2、CO2等酸性氧化物 中和而失去堿性； 道路除冰鹽或海水帶進(jìn)來 的氯離子的作用。 鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土構(gòu)件破壞的幾種形式鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土構(gòu)件破壞的幾種形式提高混凝土耐久性的主要措施 根據(jù)工程所處環(huán)境及使用條件，合理選擇水泥品種； 選用較小的水灰比，盡量減少拌和用水量，以減少多余水(23%

35、的水泥質(zhì)量以外的水)造成的各種孔隙和因泌水所形成的滲水通道；混凝土中應(yīng)有適量的水泥用量，以保護(hù)鋼筋不致生銹，且粘結(jié)牢固; 摻用引氣劑或減水劑； 改善施工方法，提高施工質(zhì)量。做到攪拌透澈、灌注均勻、振搗密實(shí)、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。 表面處理，提高混凝土表面層的密實(shí)度，如采用真空抽水、二次振搗，表面浸績處理等。 環(huán)境條件環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比最大水灰比最小水泥用量最小水泥用量素混素混凝土凝土鋼筋鋼筋混凝土混凝土預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土混凝土素混素混凝土凝土鋼筋鋼筋混凝土混凝土預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土混凝土干燥環(huán)境干燥環(huán)境正常的居住或辦公用正常的居住或辦公用房屋內(nèi)房屋內(nèi)不作不作規(guī)定規(guī)定0.650.60200

36、260300潮濕環(huán)境潮濕環(huán)境無凍害無凍害高濕度的室內(nèi)部件高濕度的室內(nèi)部件室外部件室外部件在非侵蝕性土和（或在非侵蝕性土和（或）水中的部件）水中的部件0.700.600.60225280300有凍害有凍害經(jīng)受凍害的室外部件經(jīng)受凍害的室外部件在非侵蝕性土和（或在非侵蝕性土和（或）水中且經(jīng)受凍害的部）水中且經(jīng)受凍害的部件件高濕度且經(jīng)受凍害的高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部件室內(nèi)部件0.550.550.55250280300有凍害和有凍害和除冰劑除冰劑的潮濕環(huán)境的潮濕環(huán)境經(jīng)受凍害和除冰劑作經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內(nèi)和室外部件用的室內(nèi)和室外部件0.500.500.50300300300混凝土最大水灰比和最小水泥

37、用量的規(guī)定（混凝土最大水灰比和最小水泥用量的規(guī)定（JGJ55-2000）三、水泥混凝土的配合比設(shè)計(jì)（一）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。工程中常用“質(zhì)量比”表示。質(zhì)量配合比的表示方法（1）以1m3混凝土中各組成材料的實(shí)際用量表示。例如水泥mc295kg，砂ms648kg，石子mg1330kg，水mw165kg。（2）以各組成材料用量之比表示。例如上例也可表示為：mc：ms：mg1：2.20：4.51，mw/mc0.56。（二）配合比設(shè)計(jì)的基本要求滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)要求； 滿足混凝土施工所要求的和易性；滿足工程所處環(huán)境對(duì)

38、混凝土耐久性的要求（最大水灰比和最小水泥用量） ；符合經(jīng)濟(jì)原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。（三）配合比設(shè)計(jì)基本參數(shù) 水灰比（ mw/mc ）、單位用水量（mw）和砂率（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mw砂率w水灰比 mw/mc與強(qiáng)度、耐久與強(qiáng)度、耐久性有關(guān)性有關(guān)與流動(dòng)性有關(guān)與流動(dòng)性有關(guān)與粘聚性、保水與粘聚性、保水性有關(guān)性有關(guān)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)（fcu,k）和標(biāo)準(zhǔn)差（）原材料的基本情況（水泥、砂和石等材料）混凝土的工作性要求，如坍落度指標(biāo)。耐久性要求工程特點(diǎn)及施工工藝（四）配合比設(shè)計(jì)的基本資料（五）配合比設(shè)計(jì)的步驟與方法 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式和試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算

39、各組成材料的比例，確定基本滿足強(qiáng)度和耐久性要求的初步配合比初步配合比； 在實(shí)驗(yàn)室實(shí)配、檢測、進(jìn)行工作性調(diào)整確定混凝土基準(zhǔn)配基準(zhǔn)配合比合比； 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)室配合比實(shí)驗(yàn)室配合比（設(shè)計(jì)配合比）； 在施工現(xiàn)場，需考慮砂石的含水率計(jì)算施工配合比施工配合比（實(shí)際配合比）。初步配合比的計(jì)算步驟計(jì)算步驟：計(jì)算步驟：第一步：確定配制混凝土強(qiáng)度第二步：確定水灰比(考慮耐久性要求)第三步：確定用水量第四步：確定水泥用量(考慮耐久性要求)第五步：確定砂率第六步：確定砂石用量第七步: 確定初步配合比 普通水泥混凝土以抗壓強(qiáng)度為指標(biāo)的配合比設(shè)計(jì)（1）計(jì)算初步配合比1.計(jì)算混凝

40、土配制強(qiáng)度計(jì)算混凝土配制強(qiáng)度 fcu,0式中: fcu,0混凝土配制強(qiáng)度，MPa； fcu,k混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，即設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)值，MPa； 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，MPa?；炷翉?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：645. 10kcucuff， 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2.5MPa時(shí)，取2.5MPa；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)等于或大于C30級(jí)，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值3.0MPa時(shí)，取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）規(guī)定取

41、用。強(qiáng)度等級(jí)C20C20C35C35標(biāo)準(zhǔn)差，MPa4.05.06.0混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差 （1）計(jì)算初步配合比（一）計(jì)算初步配合比2. 確定水灰比mw/mc（1）按混凝土強(qiáng)度要求計(jì)算水灰比式中：a、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 a 0.46，b0.07； 卵石混凝土a0.48，b0.33。 fce水泥28d抗壓強(qiáng)度實(shí)測值(MPa)ceba0cuceacwfffmm，（一）計(jì)算初步配合比（2）按耐久性校核水灰比 為了使混凝土耐久性耐久性符合要求，按強(qiáng)度要求計(jì)算的水灰比值不得超過規(guī)定的最

42、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。 （JGJ55-2000）環(huán)境條件環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比最大水灰比最小水泥用量最小水泥用量素混素混凝土凝土鋼筋鋼筋混凝土混凝土預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土混凝土素混素混凝土凝土鋼筋鋼筋混凝土混凝土預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土混凝土干燥環(huán)境干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋正常的居住或辦公用房屋內(nèi)內(nèi)不作不作規(guī)定規(guī)定0.650.60200260300潮濕環(huán)境潮濕環(huán)境無凍害無凍害高濕度的室內(nèi)部件高濕度的室內(nèi)部件室外部件室外部件在非侵蝕性土和（或）水在非侵蝕性土和（或）水中的部件中的部件0.700.600.60225280300

43、有凍害有凍害經(jīng)受凍害的室外部件經(jīng)受凍害的室外部件在非侵蝕性土和（或）水在非侵蝕性土和（或）水中且經(jīng)受凍害的部件中且經(jīng)受凍害的部件高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部件部件0.550.550.55250280300有凍害和有凍害和除冰劑除冰劑的的潮濕環(huán)境潮濕環(huán)境經(jīng)受凍害和除冰劑作用的經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內(nèi)和室外部件室內(nèi)和室外部件0.500.500.50300300300（一）計(jì)算初步配合比3.確定單位用水量確定單位用水量mwo（1）水灰比在0.400.80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項(xiàng)目指標(biāo)102

44、031.540162031.540坍落度/mm1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195塑性混凝土的單位用水量，kg （一）計(jì)算初步配合比（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)混凝土的單位用水量可按下式計(jì)算： mwamw0（1）式中： mwa摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量，kg； mw0未摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量，kg； 外加劑的減水率，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定

45、。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)102040162040維勃稠度/s16201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165干硬性混凝土的單位用水量，kg （一）計(jì)算初步配合比4.計(jì)算水泥用量計(jì)算水泥用量mco（1）計(jì)算（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。cww0c0/ mmmm 5.確定砂率確定砂率s :主要從滿足工作性和節(jié)約水泥考慮。（1）坍落度為1060mm的混凝

46、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）計(jì)算初步配合比混凝土砂率， 水灰比mw/mc卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641（一）計(jì)算初步配合比6.計(jì)算砂、石子用量ms0、mg0

47、 （1）體積法）體積法 又稱絕對(duì)體積法。 1m3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1m3，即： Vc + Vs + Vg + Vw + Va 1解方程組，可得ms0、mg0 。式中： c、s、g、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，kg/m3。水泥的密度可取29003100kg/m3；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1。101. 0ww0gg0ss0cc0mmmm100g0s0s0s mmm（2）質(zhì)量法）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mcp kg。解方程組可得ms0、mg0。式中：

48、mc0、ms0、mg0、mw0分別為1m3混凝中水泥、砂、石子、水的用量，kg； mcp1m3混凝土拌合物的假定質(zhì)量，kg。可取23502450kg/m3。 s混凝土砂率。cpw0g0s0c0mmmmm100g0s0s0s mmm（一）計(jì)算初步配合比7.計(jì)算基準(zhǔn)配合比計(jì)算基準(zhǔn)配合比（1）以1m3混凝土中各組成材料的實(shí)際用量表示。（2）以組成材料用量之比表示：mc0：ms0：mg01：x：y， mw/mc ？。 （一）計(jì)算初步配合比1.試配試配 按初步計(jì)算配合比稱取一定質(zhì)量的組成材料，拌制15L或25L混凝土，分別測定其和易性、強(qiáng)度。2.調(diào)整調(diào)整(1)調(diào)整和易性，確定基準(zhǔn)配合比測拌合物坍落度，并

49、檢查其粘聚性和保水性能。 如實(shí)測坍落度小于或大于設(shè)計(jì)要求，可保持水灰比不變，增加或減少適量水泥漿； 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。3.記錄好各種材料調(diào)整后用量(mcb,msb,mgb,mwb) ，即可得出混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)用的基準(zhǔn)配合比，并測定混凝土拌合物的實(shí)際體積密度(o,h)。（二）確定混凝土基準(zhǔn)配合比（三）確定實(shí)驗(yàn)室配合比（1）強(qiáng)度試驗(yàn)檢驗(yàn)）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

50、率值可做適當(dāng)調(diào)整并測定體積密度。各種配比制作一組強(qiáng)度試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d進(jìn)行強(qiáng)度測定。（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（根據(jù)試驗(yàn)得出的混凝土強(qiáng)度與其相應(yīng)的灰水比（mc/mw）關(guān)）關(guān)系，系，用作圖法或計(jì)算法求出與混凝土配制強(qiáng)度（fcu,0）相對(duì)應(yīng)的灰水比，確定1m3混凝土中的組成材料用量：單位用水量（mw）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)測得的坍落度或維勃稠度進(jìn)行調(diào)整確定；水泥用量（mc）應(yīng)以用水量乘以選定出來的灰水比計(jì)算確定；粗集料和細(xì)集料用量（ms、mg）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：按上

51、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c,c： c,cmc+ ms+mg+mw（二）確定實(shí)驗(yàn)室配合比應(yīng)按下式計(jì)算混凝土配合比校正系數(shù)： 式中： c,t混凝土體積密度實(shí)測值，kg/m3； c,c混凝土體積密度計(jì)算值，kg/m3。當(dāng)體積密度實(shí)測值與計(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)，得到實(shí)驗(yàn)室配合比。cctc，（四）計(jì)算施工配合比假定現(xiàn)場砂、石子的含水率分別為a和b%，則施工配合比中1m3混凝土的各組成材料用量分別為： mc ms（1+a） mg（1+b） mwmsamgb施工

52、配合比可表示為：?/1 wgsccmmyxmmm，：cmsmgmwm配合比計(jì)算例題0.550.550.552803363360.55（一）計(jì)算初步配合比336336（一）計(jì)算初步配合比6201259336: 620: 1258: 1851: 1.85: 3.740.55336（一）計(jì)算初步配合比336: 617: 1253: 1.84: 3.730.55（二）調(diào)整工作性,提出基準(zhǔn)配合比33661712535.0418.809.2618.809.265.045.295.29: 9.26: 18.80 = 1: 1.75: 3.550.55（三）檢驗(yàn)確定,測定試驗(yàn)室配合比

53、（三）檢驗(yàn)確定,測定試驗(yàn)室配合比（四）確定施工配合比 路面水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)（以抗彎拉強(qiáng)度為指標(biāo)）自 學(xué)四、普通水泥混凝土的質(zhì)量控制一、質(zhì)量控制的原因：保證結(jié)構(gòu)安全可靠的使用。二、混凝土生產(chǎn)的質(zhì)量控制的內(nèi)容 ：1、原材料的質(zhì)量控制原材料的質(zhì)量控制：水泥、砂、石要嚴(yán)格按技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。2、配合比設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制配合比設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制：生產(chǎn)前應(yīng)檢驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)資料、試件強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告、骨料含水率測試結(jié)果和施工配合比通知單。3、施工工藝的質(zhì)量控制施工工藝的質(zhì)量控制：運(yùn)輸、澆筑及間歇的全部時(shí)間不應(yīng)超過初凝時(shí)間，運(yùn)輸過程中防止離析、泌水、流漿等。三、合格性的評(píng)定：1、合格性評(píng)定的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法：以抗壓強(qiáng)度

54、進(jìn)行評(píng)定隨機(jī)抽樣進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，用抽樣樣本值進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得出反 映質(zhì)量水平的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)來評(píng)定混凝土的質(zhì)量及合格性。2、混凝土強(qiáng)度波動(dòng)規(guī)律：正態(tài)分布四、普通水泥混凝土的質(zhì)量控制3、數(shù)理統(tǒng)計(jì)常用的正態(tài)分布統(tǒng)計(jì)值：1）強(qiáng)度的平均值cu : cu =1/N cu ,I:2）標(biāo)準(zhǔn)差）標(biāo)準(zhǔn)差：說明強(qiáng)度的離散程度，值大，說明強(qiáng)度分布集中程度差，質(zhì)：說明強(qiáng)度的離散程度，值大，說明強(qiáng)度分布集中程度差，質(zhì)量不均勻，不穩(wěn)定。量不均勻，不穩(wěn)定。3）變異系數(shù)）變異系數(shù)：說明強(qiáng)度的相對(duì)離散程度。：說明強(qiáng)度的相對(duì)離散程度。 = /cu 4）強(qiáng)度保證率）強(qiáng)度保證率P：在總體分：在總體分 布中大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的概率，布中大于設(shè)計(jì)

55、強(qiáng)度的概率， 以以正態(tài)分布曲線上大于設(shè)計(jì)正態(tài)分布曲線上大于設(shè)計(jì) 強(qiáng)度值的曲線下面積表示。強(qiáng)度值的曲線下面積表示。4 4、混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)評(píng)定、混凝土強(qiáng)度的檢驗(yàn)評(píng)定五、混凝土外加劑減水劑的作用機(jī)理減水劑的作用機(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； 混凝土減水劑混凝土減水劑是指在保持混凝土拌合物和易性一定的條件下，具有減水和增強(qiáng)作用的外加劑，又稱為“塑化劑”，高效減水劑又稱為“超塑化劑”。 （1）減水劑）減水劑游離水水泥顆粒電性斥力減水

56、劑水泥顆粒游離水溶劑化水膜水泥顆粒摻入減水劑后：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； 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，起到潤滑作用，改善了拌合物的流動(dòng)性。 絮凝狀結(jié)構(gòu)減水劑的作用效果減水劑的作用效果l減少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的強(qiáng)度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

57、水量525（普通型515，高效型1030）。l提高混凝土拌合物的流動(dòng)性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100200mm。l節(jié)約水泥節(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520。l改善混凝土拌合物的性能改善混凝土拌合物的性能。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）、引氣劑）、引氣劑 引氣劑，是指在混凝土攪拌過程中，能引入大量分布均勻的微小氣泡，以減少混凝土拌合物的泌水、離析，改善和易性，并能顯著提高硬化混凝土抗凍性、耐久性的外加劑。目前，應(yīng)用

58、較多的引氣劑為松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽等。 松香熱聚物是松香與苯酚、硫酸、氫氧化鈉以一定配比經(jīng)加熱縮聚而成。松香皂是由松香經(jīng)氫氧化鈉皂化而成。松香熱聚物的適宜摻量為水泥質(zhì)量的l0005002，混凝土的含氣量為35，減水率為8左右。 引氣劑屬憎水性表面活性劑，表面活性作用類似減水劑，區(qū)別在于減水劑的I界面活性作用主要發(fā)生在液一固界面，而引氣劑的界面活性作用主要在氣一液界I面上。由于能顯著降低水的表面張力和界面能，使水溶液在攪拌過程中極易產(chǎn)生許多微小的封閉氣泡，氣泡直徑多在50250m。同時(shí)，因引氣劑定向吸附在氣泡表面，形成較為牢固的液膜，使氣泡穩(wěn)定而不破裂。按混凝土含氣量35計(jì)(不加引氣

59、劑的混凝土含氣量為1)，1m3混凝土拌合物中含數(shù)百億個(gè)氣泡。由于大量微小、封閉并均勻分布的氣泡的存在，使混凝土的某些性能得到明l顯改善或改變。 (1)改善混凝土拌合物的和易性 由于大量微小封閉球狀氣泡在混凝土拌合物內(nèi)形成，如同滾珠一樣，減少了顆粒間的摩擦阻力，使混凝土拌合物流動(dòng)性增l加。同時(shí)，由于水分均勻分布在大量氣泡的表面，使能自由移動(dòng)的水量減少，混l凝土拌合物的保水性、粘聚性也隨之提高。 (2)顯著提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性大量均勻分布的封閉氣泡有較大的l彈性變形能力，對(duì)由水結(jié)冰所產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力有一定的緩沖作用，因而混凝土的抗凍性得到提高。大量微小氣泡占據(jù)于混凝土的孔隙，切斷毛細(xì)管通道，使

60、抗?jié)B性得到改善。 (3)降低混凝土強(qiáng)度 由于大量氣泡的存在，減少了混凝土的有效受力面積，使混凝土強(qiáng)度有所降低。（4） 一般混凝土的含氣量每增加1時(shí)，其抗壓強(qiáng)度將；降低46，抗折強(qiáng)度降低23。 引氣劑可用于抗?jié)B混凝土、抗凍混凝土、抗硫酸鹽侵蝕混凝土、泌水嚴(yán)重的j混凝土、貧混凝土、輕混凝土，以及對(duì)飾面有要求的混凝土等，但引氣劑不宜用于蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土。 1、定義： 緩凝劑，是指能延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，并對(duì)混凝土后期強(qiáng)度發(fā)展無不利影響的外加劑。 2、分類： 緩凝劑主要有四類：糖類，如糖蜜：木質(zhì)素磺酸鹽類，如木鈣、木 鈉：羥基羧酸及其鹽類，如檸檬酸、酒石酸：無機(jī)鹽類，如鋅鹽、硼酸鹽等。常用的緩凝