第五章 水泥混凝土及砂漿

1、第五章 水泥(shun)混凝土及砂漿市政工程材料第二版中國建筑(jinzh)工業(yè)出版社 2013年7月王陵茜 主編 共九十五頁第一節(jié) 水泥(shun)混凝土一、混凝土概述二、組成材料(cilio)（一）水泥（二）砂（三）石（四）拌合用水（五）外加劑三、主要技術(shù)性能（一）和易性（二）強(qiáng)度（三）耐久性四、配合比設(shè)計(jì)共九十五頁一、混凝土概述(i sh)混凝土：由膠凝材料、細(xì)集料、粗集料、水以及必要時(shí)摻入的外加劑或外摻料組成，經(jīng)過膠凝材料凝結(jié)(nngji)硬化后，形成具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。水泥混凝土：由水泥、砂、石子、水以及必要時(shí)摻入的外加劑或外摻料組成，經(jīng)過水泥凝結(jié)硬化后形成的、體積密度為

2、20002800kg/m3，具有一定強(qiáng)度和耐久性的人造石材。又稱水泥混凝土，簡稱“混凝土”。這類混凝土在工程中應(yīng)用極為廣泛。特種混凝土：除普通混凝土外，其它混凝土均稱為特種混凝土。共九十五頁混凝土分類(fn li)1.按膠凝材料分：水泥混凝土、水玻璃混凝土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土等2.按體積密度分：重混凝土、普通混凝土、輕混凝土3.按用途分：結(jié)構(gòu)混凝土、防水混凝土、道路混凝土、裝飾混凝土、大體積混凝土、防輻射混凝土等4.按施工方法分：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5.按強(qiáng)度(qingd)分：普通混凝土 、高強(qiáng)混凝土 、超高強(qiáng)混凝土6.按配筋情況

3、分：素混凝土、鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土等共九十五頁混凝土特點(diǎn)(tdin)優(yōu)點(diǎn)1、抗壓強(qiáng)度高；2、耐久性能好；3、維修(wixi)費(fèi)用低 ；4、原材料豐富、成本低；5、混凝土拌合物具有良好的可塑性； 6、混凝土與鋼筋粘結(jié)良好，保護(hù)鋼筋不銹蝕。缺點(diǎn)1、抗拉強(qiáng)度低（約為抗壓強(qiáng)度的1/101/20）；2、變形性能差；3、導(dǎo)熱系數(shù)大；4、體積密度大（約為2400kg/m3左右）；5、硬化較緩慢。共九十五頁二、水泥(shun)混凝土的組成材料（一）水泥(shun)（二）砂（三）石（四）拌合用水（五）外加劑共九十五頁混凝土的結(jié)構(gòu)(jigu)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

4、組成(z chn)材料的作用混凝土體積構(gòu)成水泥石25左右；砂和石子70以上；孔隙和自由水15%。 組成材料硬化前硬化后水泥+水潤滑作用膠結(jié)作用砂+石子填充作用骨架作用共九十五頁（一）水泥(shun)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(gngchng)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)的選擇強(qiáng)度匹配原則。一般情況下，水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.52.0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1倍左右。采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制強(qiáng)度等級(jí)較低的混凝土?xí)r，因水泥用量不足，應(yīng)摻外摻料。共九十五頁（二）砂

5、定義(dngy) 砂是指粒徑在4.75mm以下的顆粒。 分類按產(chǎn)源分按技術(shù)要求分類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土；類 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。砂天然(tinrn)砂人工砂機(jī)制砂混合砂河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等共九十五頁砂的技術(shù)(jsh)要求（1）顆粒級(jí)配顆粒級(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，且總表面積小，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(qudng)。顆粒級(jí)配的指標(biāo)：級(jí)配區(qū)級(jí)配區(qū)按600m篩的累計(jì)篩余率的大小，可分為1區(qū)、

6、2區(qū)、3區(qū)共三個(gè)級(jí)配區(qū)。詳見下頁表。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)，則其級(jí)配合格；除4.75mm和600m篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于5。 共九十五頁砂的顆粒(kl)級(jí)配區(qū)方篩孔累計(jì)篩余率（）1區(qū)2區(qū)3區(qū)9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m010035565358571958010090010025050107041927010090010015025040168555100901）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

7、，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。共九十五頁砂的技術(shù)(jsh)要求（2）粗細(xì)程度粗細(xì)程度是指不同粒級(jí)的砂?；旌?hnh)在一起時(shí)，總體的粗細(xì)情況。砂按細(xì)度模數(shù)大小分為粗砂、中砂、細(xì)砂：粗砂 Mx =3.73.1中砂 Mx =3.02.3細(xì)砂 Mx =2.21.6計(jì)算公式：共九十五頁分計(jì)篩余率和累計(jì)(li j)篩余率篩孔尺寸分計(jì)篩余累計(jì)篩余率（%）分計(jì)篩余量(g)分計(jì)篩余率(%)4.75mmm1a1= m1 /500A1= a12.36mmm2a2 = m2/500A2 = a1 + a21.18mmm3a3 = m

8、3 /500A3 = a1 + a2 + a3 600m m4a4 = m4/500A4= a1 + a2 + a3 + a4300m m5a5 = m5 /500A5 = a1 + a2 + a3 + a4 + a5150m m6a6 = m6 /500A6= a1 + a2 + a3 + a4 + a5+ a6 共九十五頁砂的技術(shù)(jsh)要求（3）含泥量、泥塊含量和石粉含量泥是指粒徑小于0.075mm的顆粒。泥會(huì)影響砂與水泥的粘結(jié)(zhn ji)，增加混凝土拌合用水量，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，同時(shí)使得混凝土硬化后的干縮性變大。泥塊是指粒徑大于1.18mm，經(jīng)水洗、手捏后小于600m的顆

9、粒。石粉是指人工砂中粒徑小于0.075mm的顆粒。人工砂中適量的石粉可以彌補(bǔ)其形狀和表面特征引起的不足，起到完善砂級(jí)配的作用。共九十五頁項(xiàng) 目指 標(biāo)類類類含泥量（質(zhì)量計(jì)，%）1.03.05.0泥塊含量（質(zhì)量計(jì)，%）01.02.0天然(tinrn)砂含泥量和泥塊含量項(xiàng) 目指 標(biāo)類類類亞甲藍(lán)試驗(yàn)MB值 1.40或合格MB值0.51.01.4或合格石粉含量（%）10.0泥塊含量（%）0 1.0 2.0MB值1.40或不合格石粉含量（%） 1.0 3.0 5.0泥塊含量（%）0 1.0 2.0人工砂石(sh sh)粉含量和泥塊含量共九十五頁砂的技術(shù)(jsh)要求（4）有害物質(zhì)含量砂中不應(yīng)混有草根、樹葉

10、、樹枝、塑料等雜物，有害物質(zhì)主要(zhyo)有云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯化物等，其含量要求見表。項(xiàng) 目指 標(biāo)類類類云母（%)（質(zhì)量計(jì)）1.02.02.0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（SO3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共九十五頁砂的技術(shù)(jsh)要求（5）堅(jiān)固性砂的堅(jiān)固性是指砂在自然風(fēng)化和其他外界物理化學(xué)作用下抵抗破壞的能力。采用(ciyng)硫酸鈉溶液法：砂經(jīng)5次循環(huán)后期質(zhì)量損失應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。共九十五頁砂的技術(shù)(jsh)要求（6）表觀密度、堆積(duj)密度及空隙

11、率表觀密度不小于2500kg/m3松散堆積密度不小于1400kg/m3 空隙率不大于44%共九十五頁砂的技術(shù)(jsh)要求（7）堿-集料反應(yīng)堿-集料反應(yīng)是指水泥、外加劑及環(huán)境中的堿與集料中的堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生膨：脹性反應(yīng)，并導(dǎo)致混凝土開裂破壞。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：經(jīng)堿-集料反應(yīng)試驗(yàn)后，試件應(yīng)無裂縫、酥裂、膠體外溢等現(xiàn)象(xinxing)，且在規(guī)定試驗(yàn)齡期的膨脹率應(yīng)小于0.10%。共九十五頁卵石表面光滑,呈圓形或卵圓形卵石混凝土流動(dòng)性好,但強(qiáng)度較低碎石表面粗糙,多棱角碎石混凝土流動(dòng)性差,但強(qiáng)度高（三）石粒徑大于4.75mm的巖石(ynsh)顆粒。粗集料分類(fn li)共九十五頁石子(sh

12、 z)分類分類按產(chǎn)源分：卵石和碎石按技術(shù)要求分：類 宜用于強(qiáng)度等級(jí)(dngj)大于C60的混凝土；類 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。共九十五頁石子的技術(shù)(jsh)要求（1）顆粒級(jí)配石子級(jí)配概念同砂。石子級(jí)配類型：連續(xù)級(jí)配：石子粒徑從大到小連續(xù)分級(jí)，每一級(jí)都占適當(dāng)比例?；炷涟韬?bn hu)物工作性好，不易發(fā)生離析，但當(dāng)粒徑較大時(shí)在運(yùn)輸、存放時(shí)易發(fā)生離析。間斷級(jí)配：石子粒級(jí)不連續(xù)，人為剔去某些中間粒級(jí)。適合于采用機(jī)械拌合和振搗的干硬性混凝土。其優(yōu)點(diǎn)是能有效降低顆粒間空隙，節(jié)約水泥，但易發(fā)生離析。共九十五頁石子(sh z

13、)的技術(shù)要求（2）最大粒徑粗集料公稱粒徑的上限為最大粒徑。從結(jié)構(gòu)上考慮 ：混凝土用粗集料的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，且不得超過鋼筋最小凈間距(jin j)的3/4；對(duì)混凝土實(shí)心板，不宜超過板厚的1/2，且不得超過50mm 。從施工上考慮：對(duì)泵送混凝土，粗j集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 。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共九十五頁石子(sh z)的技術(shù)要求（3）含泥量和泥塊含量含泥量是指粒徑小于0.075

14、mm的顆粒含量；泥塊含量是指卵石(lunsh)、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。項(xiàng) 目指 標(biāo)類類類含泥量（質(zhì)量計(jì)，%）0.51.01.5泥塊含量（質(zhì)量計(jì)，%）00.20.5共九十五頁石子(sh z)的技術(shù)要求（4）針片狀顆粒含量顆粒長度大于該顆粒所屬(sush)粒級(jí)的平均粒徑2.4倍者為針狀顆粒；顆粒厚度小于平均粒徑0.4倍者為片狀顆粒。項(xiàng) 目指 標(biāo)類類類針、片狀顆?？偤浚ㄙ|(zhì)量計(jì)，%）51015共九十五頁石子(sh z)的技術(shù)要求（5）有害物質(zhì)含量卵石、碎石中不應(yīng)混有草根、樹葉(sh y)、樹枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物，其他有害物質(zhì)含量應(yīng)符合下表規(guī)定。項(xiàng) 目

15、指 標(biāo)類類類有機(jī)物合格合格合格硫化物及硫酸鹽（按SO3質(zhì)量計(jì)，%）0.51.01.0共九十五頁石子的技術(shù)(jsh)要求（6）堅(jiān)固性是指亂石、碎石在自然風(fēng)化和其他外界物理化學(xué)因素作用下抵抗(dkng)破裂的能力。石子堅(jiān)固性采用硫酸鈉溶液法試驗(yàn)，經(jīng)5次循環(huán)后，石子的質(zhì)量損失應(yīng)符合下表規(guī)定。項(xiàng) 目指 標(biāo)類類類質(zhì)量損失（%）5812共九十五頁石子的技術(shù)(jsh)要求（7）強(qiáng)度強(qiáng)度指標(biāo):立方體試件抗壓強(qiáng)度、壓碎指標(biāo)。立方體試件抗壓強(qiáng)度（適用于碎石）：先將將母巖制成50mm50mm50mm立方體試件，在水飽和狀態(tài)下測得的極限抗壓強(qiáng)度值。壓碎指標(biāo)（適用于碎石和卵石）：將一定質(zhì)量風(fēng)干狀態(tài)9.5019.0mm的

16、顆粒裝入標(biāo)準(zhǔn)圓模內(nèi)，在壓力機(jī)上按1kN/s速度(sd)均勻加荷至200kN并穩(wěn)定，卸荷后用2.36mm篩過篩，稱量篩余量。共九十五頁石子(sh z)壓碎指標(biāo)壓碎指標(biāo)計(jì)算公式：式中：Qc壓碎指標(biāo) ； G1試樣(sh yn)的質(zhì)量 （g）； G2壓碎后的篩余量（g）。項(xiàng) 目指 標(biāo)類類類碎石壓碎指標(biāo)（%）102030卵石壓碎指標(biāo)（%）121415共九十五頁石子(sh z)的技術(shù)要求（8）表觀密度(md)、堆積密度(md)及空隙率表觀密度不小于2600kg/m3松散堆積空隙率不大于47%，其中：類 43%類 45%類 47%共九十五頁（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

17、水、海水，以及經(jīng)適當(dāng)處理的工業(yè)用水?；炷涟韬嫌盟瞬捎?ciyng)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)（JGJ632006）的規(guī)定。共九十五頁（五）外加劑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)。摻量不超過水泥質(zhì)量的5%。按主要功能，外加劑可分為以下(yxi)幾類：改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。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。改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。改善混凝土其它性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。共九十五頁減水劑混凝土減水劑是

18、指在保持混凝土拌合物和易性一定的條件下，具有(jyu)減水和增強(qiáng)作用的外加劑，又稱為“塑化劑”。分為：普通型減水劑和高效型減水劑 減水劑的作用機(jī)理：見下圖水泥絮狀結(jié)構(gòu)(jigu)將一部分水包裹起來減水劑破壞了水泥絮狀結(jié)構(gòu)，使被包裹的水釋放出來變成自由水，提高混凝土拌合物的流動(dòng)性共九十五頁減水劑的作用(zuyng)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525（普通型515，高效型1030）。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100200mm。3. 節(jié)約水泥。在混凝土拌合物坍落度、強(qiáng)度

19、一定的情況下，可節(jié)約水泥520。4.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(xinzh)提高混凝土硬化后的抗?jié)B性和抗凍性。共九十五頁常用(chn yn)減水劑1. 木質(zhì)素系減水劑（M型）：屬于陰離子表面活性劑，為普通減水劑，其適宜摻量為0.20.3，減水率10左右。 2. 萘系減水劑：屬陰離子表面活性劑，為高效型減水劑。這類減水劑主要有NNO、NF、FDN、UNF、MF、建型等。3. 樹脂類減水劑：為水溶性樹脂，陰離子表面活性劑。4. 糖蜜類減水劑：為普通型減水劑。它是以制糖工業(yè)的糖渣、廢蜜為原料(yunlio)

20、，采用石灰中和而成，為棕色粉狀物或糊狀物。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0.20.3，減水率10左右，屬緩凝減水劑。共九十五頁三、水泥混凝土的主要(zhyo)技術(shù)性能（一）和易性混凝土拌合物便于施工操作，能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)均勻(jnyn)、成型密實(shí)的性能。和易性主要包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性。流動(dòng)性是指混凝土拌合物在自重或施工機(jī)械振搗作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)并密實(shí)模板的性能。粘聚性是指混凝土拌合物各組成材料之間具有一定內(nèi)聚力，在運(yùn)輸和澆筑過程中不會(huì)發(fā)生離析和分層現(xiàn)象的性質(zhì)。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持內(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)。共九十五頁和

21、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)量共九十五頁和易性評(píng)定(pngdng)原則檢測(jin c)方法：坍落度法、維勃稠度法 定量測定流動(dòng)性經(jīng)驗(yàn)判斷粘聚性經(jīng)驗(yàn)判斷保水性綜合評(píng)定和易性評(píng)定原則：共九十五頁和易性檢測(jin c)方法坍落度筒混凝土拌合物試體坍落度法：共九十五頁影響和易性的主要(zhyo)因素水泥漿量：作為潤滑劑的水泥漿，量越多，潤滑作用

22、越好，混凝土拌合物的流動(dòng)性就越好。單位用水量：對(duì)流動(dòng)性起決定性的作用。砂率：混凝土中砂質(zhì)量占砂石總質(zhì)量的百分率。當(dāng)砂率發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起集料總表面積產(chǎn)生較大變化，使得包裹在集料表面的水泥漿層厚度發(fā)生變化，從而(cng r)導(dǎo)致和易性產(chǎn)生變化。組成材料性質(zhì)：水泥需水性的大小、集料品種及級(jí)配狀況都會(huì)對(duì)和易性產(chǎn)生影響。外加劑、環(huán)境溫度和攪拌時(shí)間。共九十五頁砂率變化(binhu)對(duì)和易性的影響砂率與坍落度的關(guān)系(gun x)砂率與水泥用量的關(guān)系由上述兩坐標(biāo)圖中可以看出，拌合混凝土?xí)r宜采用合理砂率，以便獲得最大流動(dòng)性或水泥用量最節(jié)約。共九十五頁改善(gishn)和易性的主要措施采用合理砂率拌合混凝土，并

23、盡可能采用較低砂率值；改善砂石(sh sh)級(jí)配；盡可能選用較粗的砂石；當(dāng)混凝土拌合物坍落度較小時(shí)，保持水灰比不變，增加水泥漿量；當(dāng)坍落度較大時(shí)，保持砂率不變，增加砂石用量；摻入外加劑。共九十五頁（二）強(qiáng)度(qingd)混凝土主要用于承受(chngshu)各項(xiàng)荷載的建筑結(jié)構(gòu)部位，因此強(qiáng)度是混凝土最重要的力學(xué)性能。萬能試驗(yàn)機(jī)共九十五頁混凝土強(qiáng)度指標(biāo)(zhbio)及其作用強(qiáng)度指標(biāo)的名稱作用抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度作為評(píng)定混凝土質(zhì)量的主要依據(jù)，并判斷確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)軸心抗壓強(qiáng)度作為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的取值依據(jù)抗拉強(qiáng)度在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中作為確定混凝土抗裂度的主要指標(biāo)抗彎強(qiáng)度作為評(píng)定道路路面混凝土質(zhì)量的主要依據(jù)

24、混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度使得鋼筋和混凝土能有效協(xié)同工作共九十五頁檢測混凝土各項(xiàng)強(qiáng)度(qingd)指標(biāo)的試件檢測(jin c)立方體抗壓強(qiáng)度的立方體試件尺寸：150150150mm檢測軸心抗壓強(qiáng)度的棱柱體試件尺寸：150150300mm檢測抗彎強(qiáng)度的試件尺寸：5501505150mm檢測混凝土與鋼筋粘結(jié)強(qiáng)度的試件埋入混凝土的鋼筋共九十五頁混凝土立方體抗壓強(qiáng)度(kn y qin d)以邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)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)，按

25、下表乘系數(shù)換算：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100100100300.95200200200601.05共九十五頁混凝土強(qiáng)度(qingd)等級(jí)混凝土按其立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為多個(gè)強(qiáng)度級(jí)別。C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C100混凝土強(qiáng)度等級(jí)符號(hào)表示(biosh)的含義：C30混凝土concert的第一個(gè)字母混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為fcu,k=30MPa；該批混凝土的fcu30MPa的強(qiáng)度保證率為9

26、5以上。共九十五頁混凝土強(qiáng)度(qingd)檢測按配合(pih)比拌合混凝土現(xiàn)場取樣的混凝土試模內(nèi)壁涂刷隔離劑將拌合均勻的混凝土拌合物裝入試模，并搗實(shí)、表面刮平在室溫205靜置1晝夜，編號(hào)、拆模試件放入202相對(duì)濕度95以上養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)至28d取出試件，放入壓力試驗(yàn)機(jī)上下壓板之間，施加壓力直至試件壓壞記錄破壞荷載，計(jì)算立方體抗壓強(qiáng)度。判斷混凝土強(qiáng)度等級(jí)共九十五頁按配合比稱量(chn lin)各組成材料用量材料(cilio)堆場稱量材料砂石水泥水?dāng)嚢杵鲾嚢柰补簿攀屙撝谱?zhzu)混凝土立方體試件制作(zhzu)成型的試件立方體試件拆模試件養(yǎng)護(hù)共九十五頁混凝土立方體抗壓強(qiáng)度(kn y qin d

27、)檢測壓力(yl)試驗(yàn)機(jī)混凝土立方體試件受壓破壞破壞后的立方體試件共九十五頁確定(qudng)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度代表值記錄混凝土立方體試件受壓破壞時(shí)的荷載：F1、F2、F3 計(jì)算立方體抗壓強(qiáng)度(kn y qin d)：fcu1 、 fcu2 、 fcu3計(jì)算公式：數(shù)據(jù)處理：取三個(gè)試件抗壓強(qiáng)度值的算術(shù)平均值，精確到0.1MPa；若三個(gè)測試值的最大值或最小值中有一個(gè)與中間值之差超過中間值的15%，則取中間值為抗壓強(qiáng)度值；若最大值、最小值均與中間值之差超過中間值的15%，則無代表值。共九十五頁軸心(zhu xn)抗壓強(qiáng)度采用150mm150mm300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強(qiáng)度(kn y q

28、in d)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)的棱柱體試件尺寸為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。FF共九十五頁抗拉強(qiáng)度(kn l qin d) 抗拉強(qiáng)度一般采用劈裂抗拉強(qiáng)度表示(biosh)。式中：fts劈裂抗拉強(qiáng)度（MPa）； P破壞荷載（N）； A試件劈裂面積（mm2）。 劈裂抗拉強(qiáng)度較低，一般為抗壓強(qiáng)度的1/101/20。 拉應(yīng)力壓應(yīng)力PP共九十五頁影響(yngxing)混凝土強(qiáng)度的主要因素水泥(shun)強(qiáng)度水灰比 粗集料的品種養(yǎng)護(hù)條件齡期外加劑水泥

29、強(qiáng)度越高，則混凝土強(qiáng)度越高。當(dāng)混凝土水灰比值在0.400.80之間時(shí)，水灰比越大，則混凝土的強(qiáng)度越低。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?；炷翝仓戤吅?，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。在正常的養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土抗壓強(qiáng)度隨齡期的增加而不斷發(fā)展，在714d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。一個(gè)有用的公式：n3共九十五頁提高混凝土強(qiáng)度的主要(zhyo)措施1. 采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥；2. 采用單位用水量較小

30、、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(qingd)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。 共九十五頁（三）耐久性混凝土在自然環(huán)境中，抵抗環(huán)境侵蝕作用，長期保持其良好使用(shyng)性能和外觀完整性，從而保證混凝土結(jié)構(gòu)的安全、正常使用(shyng)功能的能力，即為耐久性。共九十五頁耐久性所包含(bohn)的含義1. 抗?jié)B性：是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。 采用抗?jié)B等級(jí)表示，有P4、P6、P8、P10和P12等五個(gè)等級(jí)。表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、

31、1.0和1.2MPa的靜水壓力而不發(fā)生滲透。2. 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)。 采用抗凍等級(jí)表示，有F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300等九個(gè)等級(jí)。表示混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，在飽和水狀態(tài)下，強(qiáng)度損失(snsh)不超過25，且質(zhì)量損失(snsh)不超過5時(shí)，所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)。共九十五頁3. 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：主要指水泥石的碳化。 混凝土碳化，使其堿度降低(jingd)，從而使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用降

32、低(jingd)，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)：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)。 耐久性所包含(bohn)的含義共九十五頁提高(t go)耐久性措施1. 合理(hl)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，選擇水泥品種；選擇質(zhì)量良好、技術(shù)要求合格的骨料。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；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；摻入適量減水劑，提高混凝土的密實(shí)度；嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行施工操作。3. 改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)。在混凝土中摻入

33、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。 共九十五頁混凝土最大水灰比和最小水泥(shun)用量的規(guī)定（JGJ55）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0.650.602002603002.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0.700.600.60225280300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0.550.550.552502803003.有

34、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0.500.500.50300300300最大水灰比和最小水泥(shun)用量共九十五頁四、普通(ptng)混凝土配合比設(shè)計(jì)配合比及表示方法普通混凝土配合比設(shè)計(jì)(shj)確定初步配合比確定基準(zhǔn)配合比確定試驗(yàn)室配合比確定施工配合比共九十五頁 配合(pih)比及表示方法混凝土的配合比是指混凝土各組成材料(cilio)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。以各組

35、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。共九十五頁配合比設(shè)計(jì)(shj)應(yīng)滿足的要求1. 滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度(qingd)等級(jí)要求； 2. 滿足混凝土施工所要求的和易性；3. 滿足工程所處環(huán)境對(duì)混凝土耐久性的要求；4.符合經(jīng)濟(jì)原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。共九十五頁配合(pih)比設(shè)計(jì)中的3個(gè)基本參數(shù)水灰比（ mw/mc ）、單位(dnwi)用水量（mw）、砂率（s）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、耐久性有關(guān)與流動(dòng)性有關(guān)與粘聚性、保水性有關(guān)共九十五頁配合(pih)比設(shè)計(jì)的步驟序號(hào)步驟說明步驟

36、1計(jì)算初步配合比紙上談兵應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定的一個(gè)初步計(jì)算配合比。步驟2確定基準(zhǔn)配合比試驗(yàn)階段坍落度法檢驗(yàn)和易性，經(jīng)調(diào)整，確定符合和易性要求的基準(zhǔn)配合比。步驟3確定試驗(yàn)室配合比試驗(yàn)階段強(qiáng)度試驗(yàn)檢驗(yàn)強(qiáng)度，經(jīng)調(diào)整，確定符合強(qiáng)度要求的試驗(yàn)室配合比。步驟4確定施工配合比施工階段施工現(xiàn)場砂石的含水率經(jīng)常變化，因此在每次攪拌混凝土前，需進(jìn)行含水率換算。共九十五頁1. 計(jì)算施工配制強(qiáng)度 （fcu,0）2. 計(jì)算水灰比（mw/mc） 3. 確定單位(dnwi)用水量（ mw）4. 計(jì)算單位水泥用量（ mc）5. 確定砂率（ s ） 6. 計(jì)算單位砂石用量（ ms 、 mg）7. 獲得初步配合比共九十五

37、頁步驟1：計(jì)算(j sun)初步配合比1、計(jì)算混凝土配制(pizh)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，即混凝土強(qiáng)度等級(jí)值（MPa） 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）共九十五頁步驟(bzhu)1：計(jì)算初步配合比2、確定水灰比W/C式中：a、b回歸系數(shù)。根據(jù)工程(gngchng)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）共九十五頁步驟1：計(jì)算(j sun)初步配合比3、確定(

38、qudng)單位用水量mw0（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，按下頁表選取。（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 mw0未摻外加劑時(shí)混凝土的單位用水量 外加劑的減水率，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定共九十五頁塑性(sxng)混凝土單位用水量參考表（kg）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)102031.540162031.540坍落度mm10301901701601502001851751

39、65355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195干硬性(yngxng)混凝土單位用水量參考表（kg）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共九十五頁步驟(bzhu)1：計(jì)算初步配合比4、計(jì)算水泥用量mc0將計(jì)算出的水泥用量與規(guī)定(gudng)的最小水泥用量比較：如計(jì)算水泥用量不低于規(guī)定(gud

40、ng)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(gudng)的最小水泥用量。共九十五頁步驟1：計(jì)算(j sun)初步配合比5、確定砂率s （1）坍落度為1060mm的混凝土砂率，可根據(jù)粗集料品種(pnzhng)、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。水灰比mw/mc卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm1020401620400.402632253124303035293427320.50303529342833333832373

41、0350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641共九十五頁步驟1：計(jì)算初步(chb)配合比6、計(jì)算砂、石子用量ms0、mg0 （1）體積法 假定混凝土拌合物的含氣量(qling)為1%。則 1m3混凝土拌合物的體積是由各種組成材料（水泥、砂、石子、水）體積加上氣體體積之和，即： Vc + Vs + Vg + Vw + Va 1共九十五頁（2）質(zhì)量法 又稱假定體積(tj)密度法。假定混凝土拌合物的體積(tj)密度，則1m3混凝土拌合物的質(zhì)量為：mcp = 1則：共九十五頁步驟(bzhu)2：確定基準(zhǔn)配合比1、試配少量混凝土 按

42、初步配合比稱取一定質(zhì)量的組成材料，拌制15L或25L混凝土。2、坍落度法檢驗(yàn)和易性，并調(diào)整坍落度偏大，則保持水灰比不變，增加砂石用量；坍落度偏小，則保持砂率不變，增加水泥漿用量；如粘聚性和保水性不良，可適當(dāng)提高(t go)砂率。3、經(jīng)上述調(diào)整后，即獲得滿足和易性要求的基準(zhǔn)配合比共九十五頁步驟(bzhu)3：確定試驗(yàn)室配合比1、制作三組不同水灰比的混凝土試件其中一組試件采用基準(zhǔn)配合比，另外兩組試件的水灰比，較基準(zhǔn)配合比分別增加及減少0.05。三組試件均標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，然后分別測定(cdng)其強(qiáng)度。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（fc

43、u,0）相對(duì)應(yīng)的灰水比，確定1m3混凝土中的組成材料用量.共九十五頁步驟(bzhu)3：確定試驗(yàn)室配合比2、經(jīng)試配確定配合比后，按下列步驟進(jìn)行校正計(jì)算混凝土的體積密度計(jì)算值c,cc,c mc+ ms+mg+mw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)值超過(chogu)計(jì)算值的2時(shí)，將配合比中各組成材料用量均乘以校正系數(shù)，即得到試驗(yàn)室配合比。共九十五頁步驟(bzhu)4：確定施工配合比測定(cdng)現(xiàn)場砂石含水率，分別用a%、b%表示。按下式計(jì)算施工配合比：mcmc0msms0

44、（1a%）mgmg0（1b%）mwmw0ms0a%mg0b%共九十五頁第二節(jié) 砂漿(shjing)砂漿是由膠凝材料、細(xì)骨料、摻加料和水按一定比例配制(pizh)而成的建筑工程材料。砂漿分類：按用途不同分 砌筑砂漿、抹面砂漿和特種砂漿按膠凝材料分 水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿共九十五頁一、砌筑砂漿(shjing)用于砌筑磚、石、砌塊等砌體工程(gngchng)的砂漿稱為砌筑砂漿。砌筑砂漿起粘結(jié)砌塊、構(gòu)筑砌體、傳遞荷載和提高墻體使用功能的作用。共九十五頁（一）砌筑砂漿(shjing)的組成材料1、水泥 水泥品種應(yīng)根據(jù)砂漿(shjing)的用途和使用環(huán)境來選擇；其強(qiáng)度等級(jí)宜為砂漿強(qiáng)度等級(jí)的45倍，用

45、于配制水泥砂漿的水泥強(qiáng)度等級(jí)不宜大于32.5級(jí)；用于配制混合砂漿的水泥強(qiáng)度等級(jí)不宜大于42.5級(jí)。共九十五頁（一）砌筑砂漿(shjing)的組成材料2、砂主要采用天然砂，宜用中砂，其中毛石砌體宜選用粗砂。砂的含泥量要求： 水泥砂漿、強(qiáng)度(qingd)等級(jí)M5的混合砂漿不應(yīng)超過5%； 強(qiáng)度等級(jí) M5的水泥混合砂漿，不應(yīng)超過10%。 3、水砂漿拌合用水與混凝土拌合用水的要求相同。共九十五頁（一）砌筑砂漿的組成(z chn)材料4、摻加料 摻加料是為了改善砂漿和易性而摻入的無機(jī)材料(cilio)。常用的摻加料見下表。常用種類質(zhì)量要求塊狀生石灰經(jīng)熟化成石灰膏后使用消化時(shí)應(yīng)用孔徑不超過3mm3mm的網(wǎng)過

46、濾，消化時(shí)間不得少于7d。石灰膏應(yīng)潔白細(xì)膩，不得含未消化顆粒，脫水硬化的石灰膏不得使用。消石灰粉不得直接用于砌筑砂漿中。建筑石膏凝結(jié)時(shí)間應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，電石渣應(yīng)經(jīng)20 min加熱至沒乙炔味方可使用。砂質(zhì)粘土干法時(shí)，應(yīng)將其烘干磨細(xì)再使用。濕法時(shí)，應(yīng)將其淋漿過篩沉淀再使用。共九十五頁（一）砌筑砂漿的組成(z chn)材料5、外加劑為改善或提高(t go)砂漿的性能，可摻入一定的外加劑。外加劑的品種和摻量必須通過試驗(yàn)確定。共九十五頁（二）砌筑砂漿的主要技術(shù)(jsh)性質(zhì)1、和易性砂漿和易性是指砂漿便于施工操作的性能，包含流動(dòng)性和保水性兩個(gè)方面。（1）流動(dòng)性 指砂漿在自重或外力作用下能產(chǎn)生流動(dòng)(lidng)的性能。流動(dòng)(lidng)性采用砂漿稠度測定儀測定，以沉入度（mm）表示。共九十五頁（二）砌筑砂漿的主要技術(shù)(jsh)性質(zhì)（2）保水性新拌砂漿能夠(nnggu)保持水分的能力稱為保水性。砂漿的保水性用分層度表示。用分層度測定儀測定。詳見實(shí)驗(yàn)部分。分層度值越小，則保水性越好。砌筑砂漿的分層度以在30mm以內(nèi)為宜。共九十五頁（二）砌筑砂漿(shjing)的主要技術(shù)性質(zhì)