第4章 普通混凝土及砂漿變形配合比設(shè)計(jì),砂漿0

第4章混凝土和砂漿14.2.3.混凝土的變形性能引起混凝土變形的因素很多，歸納起來(lái)有兩類：非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形。1.混凝土在非荷載作用下的變形〔1〕化學(xué)收縮〔2〕塑性收縮〔3〕干濕變形〔4〕溫度變形21.

化學(xué)變形

混凝土在硬化過(guò)程中，由于水泥水化產(chǎn)物的體積小于反響物〔水泥與水〕的體積，導(dǎo)致混凝土在硬化時(shí)產(chǎn)生收縮，稱為化學(xué)收縮。混凝土的化學(xué)收縮是不可恢復(fù)的，收縮量隨混凝土的硬化齡期的延長(zhǎng)而增加，一般在40d內(nèi)逐漸趨向穩(wěn)定。32.

干濕變形

混凝土在環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生干縮濕脹變形。水泥石內(nèi)吸附水和毛細(xì)孔水蒸發(fā)時(shí)，會(huì)引起凝膠體緊縮和毛細(xì)孔負(fù)壓，從而使混凝土產(chǎn)生收縮。當(dāng)混凝土吸濕時(shí)，由于毛細(xì)孔負(fù)壓減小或消失而產(chǎn)生膨脹。影響混凝土干濕變形的因素有多種。

43.

溫度變形對(duì)大體積混凝土工程，在凝結(jié)硬化初期，由于水泥水化放出的水化熱不易散發(fā)而聚集在內(nèi)部，造成混凝土內(nèi)外溫差很大，有時(shí)可達(dá)40~50℃以上，從而導(dǎo)致混凝土外表開(kāi)裂。

混凝土在正常使用條件下也會(huì)隨溫度的變化而產(chǎn)生熱脹冷縮變形?；炷恋臒崤蛎浵禂?shù)與混凝土的組成材料及用量有關(guān)，但影響不大。混凝土的熱膨脹系數(shù)一般為〔0.6～1.3〕×10－5/℃。3.

溫度變形52、混凝土在荷載作用下的變形〔1〕混凝土的受壓變形與破壞特征〔2〕彈性模量〔初始切線模量、任意點(diǎn)的切線模量、割線模量〕〔3〕徐變64.

荷載作用下的變形(1)混凝土在短期荷載作用下的變形

混凝土是一種非均質(zhì)彈塑性體。在外力作用下，既產(chǎn)生彈性變形，又產(chǎn)生塑性變形，即混凝土的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系不是直線而是曲線?；炷恋乃苄宰冃问莾?nèi)部微裂紋產(chǎn)生、增多、擴(kuò)展與集合等的結(jié)果。

(2)混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下的變形——徐變

混凝土在長(zhǎng)期不變荷載作用下，沿作用力方向隨時(shí)間而產(chǎn)生的塑性變形稱為混凝土的徐變。7工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析混凝土塑性沉降縫4.3.2混凝土的變形某樓在梁對(duì)應(yīng)的樓板處形成外表裂縫。樓板的外表裂縫8原因分析混凝土塑性沉降裂縫

由于厚混凝土層的沉降量較薄混凝土層的大，這兩者之間就易形成塑性沉降裂縫。94.2.4混凝土的耐久性1.混凝土的抗?jié)B性——指混凝土抵抗壓力水滲透的能力。2.混凝土的抗凍性——指混凝土在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受屢次凍融循環(huán)作用而不破壞，同時(shí)也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能。103.抗侵蝕性

——指混凝土在含有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中遭受到化學(xué)侵蝕、物理作用不破壞的能力。4.混凝土的碳化

——指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水。115.堿-集料反響——是指混凝土中所含的堿〔Na2O或K2O〕與骨料的活性成分〔活性SiO2〕，在混凝土硬化后潮濕條件下逐漸發(fā)生化學(xué)反響，反響生成復(fù)雜的堿—硅酸凝膠，這種凝膠吸水膨脹，導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂的現(xiàn)象。反響慢，潛在危害相當(dāng)大。堿—碳酸反響12混凝土耐久性最大水灰比和最小水泥用量要求：環(huán)境條件

結(jié)構(gòu)物類別

最大水灰比

最小水泥用量/kg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)力混凝土干燥環(huán)境正常的居住和辦公用房室內(nèi)部件不作規(guī)定0.650.60200260300潮濕環(huán)境

無(wú)凍害1.高濕度的室內(nèi)部件2.室外部件3.在非侵蝕性土和/或水中的部件0.700.600.60225280300有凍害1.經(jīng)受凍害的室外部件2.在非侵蝕性土和/或水中且經(jīng)受凍害部件3高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部件0.550.550.55250280300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0.500.500.50300300300136.提高混凝土耐久性的主要措施〔1〕合理選擇水泥品種〔2〕適當(dāng)控制混凝土的水灰比及水泥用量〔3〕選用質(zhì)量良好的砂石骨料〔4〕摻入引氣劑或減水劑〔5〕加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量控制14觀察與討論討論4.3.3混凝土的耐久性某海港碼頭梁裂縫銹蝕南方某海港碼頭建成后發(fā)現(xiàn)局部縱梁底部混凝土脫落，鋼筋全部外露，見(jiàn)以下圖。縱梁底部嚴(yán)重銹裂，而π型板面根本完好。請(qǐng)討論該碼頭鋼筋混凝土腐蝕破壞的原因。縱梁底部嚴(yán)重銹裂π型板面根本完好15該碼頭縱梁鋼筋銹蝕，是因其處于浪濺區(qū)，海水氯鹽入侵混凝土，使鋼筋周圍氯離子含量超過(guò)鋼筋致銹的臨界值，引起鋼筋銹蝕。而銹蝕使混凝土膨脹開(kāi)裂，以致脫落，又進(jìn)一步加劇了鋼筋的銹蝕。

a.從混凝土其他方面來(lái)看，碼頭梁混凝土的水灰比為0.50和0.55。較大的水灰比使混凝土孔徑和孔隙率增大，利于氯離子滲透，擴(kuò)散至鋼筋外表。

b.混凝土單位體積膠凝材料用量偏低。該工程混凝土未摻外加劑，水泥用量分別為350kg/m3。

c.混凝土保護(hù)層厚度缺乏。該混凝土保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度較低，且由于施工偏差，局部構(gòu)件實(shí)際保護(hù)層還低于設(shè)計(jì)值。某海港碼頭梁裂縫銹蝕討論16工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析水池壁崩塌4.3.3混凝土的耐久性某市自來(lái)水公司一號(hào)水池建于山上，1980年1月交付使用，1989年6月20日池壁突然崩塌，造成39人死亡，6人受傷的特大事故。該水池使用的是冷卻水，輸入池內(nèi)水溫達(dá)41℃。該水池為預(yù)應(yīng)力裝配式鋼筋混凝土圓形結(jié)構(gòu)，池壁由132塊預(yù)制鋼筋混凝土板拼裝，接口處局部有泥土。板塊間接縫處用C30細(xì)石混凝土二次澆筑，有蜂窩麻面板壁外灌澆266根高強(qiáng)鋼絲，再噴射3cm磚保溫墻，池內(nèi)壁設(shè)計(jì)未作防滲層，只要求在接縫處向兩側(cè)各延伸5cm范圍內(nèi)刷兩道素水泥漿。17原因分析水池壁崩塌A.池內(nèi)水溫高，增強(qiáng)了對(duì)池壁的腐蝕能力，導(dǎo)致池壁結(jié)構(gòu)過(guò)早破損。

B.預(yù)制板接縫面未打毛，清洗不徹底，故局部留有泥土；且接縫混凝土振搗不實(shí)，局部有蜂窩麻面，其抗?jié)B能力大大降低，使水分浸入池壁，并對(duì)鋼絲產(chǎn)生電化學(xué)反響。事實(shí)上所有鋼絲已嚴(yán)重銹蝕，有效截面減少，抗拉強(qiáng)度下降，以致斷裂，使池壁倒塌。

C.設(shè)計(jì)方面亦存在考慮不周，且對(duì)鋼絲嚴(yán)重銹蝕未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)等問(wèn)題。182.

混凝土的質(zhì)量控制混凝土質(zhì)量控制的目標(biāo)是使所生產(chǎn)的混凝土能按規(guī)定的保證率滿足設(shè)計(jì)要求。質(zhì)量控制過(guò)程包括以下三個(gè)過(guò)程：

(1)混凝土生產(chǎn)前的初步控制，主要包括人員配備、設(shè)備調(diào)試、組成材料的檢驗(yàn)及配合比確實(shí)定與調(diào)整等項(xiàng)內(nèi)容。

(2)混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的控制，包括控制稱量、攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗及養(yǎng)護(hù)等項(xiàng)內(nèi)容。

(3)混凝土生產(chǎn)后的合格性控制，包括批量劃分，確定批取樣數(shù)，確定檢測(cè)方法和驗(yàn)收界限等項(xiàng)內(nèi)容。4.3

混凝土的質(zhì)量控制193.

混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平評(píng)定

用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法可求出幾個(gè)特征統(tǒng)計(jì)量:強(qiáng)度平均值〔〕、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(σ)以及變異系數(shù)(Cv)。強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差越大，說(shuō)明強(qiáng)度的離散程度越大，混凝土質(zhì)量越不均勻。也可用變異系數(shù)來(lái)評(píng)定，值越小，混凝土質(zhì)量越均勻。我國(guó)?混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)?根據(jù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的大小，將混凝土生產(chǎn)單位的質(zhì)量管理水平劃分為“優(yōu)良〞、“一般〞及“差〞三等。20觀察與討論討論4.4.1混凝土的根本要求與質(zhì)量控制混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)規(guī)律

請(qǐng)觀察以下圖中A、B兩種混凝土的離散程度不同的強(qiáng)度分布曲線，討論其生產(chǎn)管理水平及強(qiáng)度保證率。

離散程度不同的兩條強(qiáng)度分布曲線

21對(duì)同一種混凝土進(jìn)行系統(tǒng)的隨機(jī)抽樣，測(cè)試結(jié)果說(shuō)明其強(qiáng)度的波動(dòng)規(guī)律符合正態(tài)分布。該分布如上圖所示，可用兩個(gè)特征統(tǒng)計(jì)量——強(qiáng)度平均值()和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(σ)作出描述。混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)規(guī)律

討論22工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析藤縣金雞鎮(zhèn)綜合樓倒塌

4.4.1混凝土的根本要求與質(zhì)量控制藤縣金雞鎮(zhèn)綜合樓為7層框架綜合樓。1993年8月開(kāi)工至1994年5月下旬完成主體結(jié)構(gòu)。6月28日上午，現(xiàn)場(chǎng)施工人員發(fā)現(xiàn)底層柱出現(xiàn)裂縫〔上午10時(shí)提出加固方案。用杉圓木支頂該柱交叉的主次梁。下午柱鋼筋已外露，向柱邊彎曲。此后再以槽鋼為根底支頂?shù)?層梁底。柱四周用角鋼封焊加固。至晚上9時(shí)，混凝土柱被壓破壞〕。除設(shè)計(jì)方面存在嚴(yán)重問(wèn)題外，由現(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)，所用鋼筋的鋼種混亂，在同一梁柱斷面中有竹節(jié)鋼、螺紋鋼、圓鋼三種混合使用，取樣的鋼筋試件大局部不合格。混凝土用質(zhì)地較差的紅色碎石作集料，砂細(xì)且含泥多，砂多，碎石與水泥砂漿無(wú)粘結(jié)痕跡，混凝土與鋼筋無(wú)粘結(jié)力。23原因分析由破壞現(xiàn)象可見(jiàn)，其施工質(zhì)量差。鋼筋混亂使用，且大局部不合格；而混凝土的級(jí)配不當(dāng)，混凝土強(qiáng)度太低。用鉆芯法現(xiàn)場(chǎng)取混凝土芯樣，抗壓強(qiáng)度平均只有10.2MPa，最低僅為6.1MPa，可見(jiàn)，其強(qiáng)度不僅遠(yuǎn)低于C20混凝土強(qiáng)度的要求，而且波動(dòng)大，質(zhì)量差。藤縣金雞鎮(zhèn)綜合樓倒塌

24混凝土配合比：是指單位體積的混凝土中各組成材料的質(zhì)量比例。確定這種數(shù)量比例關(guān)系的工作,稱為混凝土配合比設(shè)計(jì)?；炷僚浜媳鹊谋硎痉椒?〔1〕絕對(duì)用量表示法〔單位用量表示法〕〔2〕相對(duì)用量表示法4.4

普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

★4.4.1混凝土配合比設(shè)計(jì)的根本知識(shí)25混凝土配合比設(shè)計(jì)必須到達(dá)以下四項(xiàng)根本要求:〔1〕滿足混凝土施工所要求的和易性；〔2〕滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)要求；〔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)原那么，即節(jié)約水泥以降低混凝土本錢。三大性質(zhì)26混凝土配合比設(shè)計(jì)根本參數(shù)配合比設(shè)計(jì)的三參數(shù)：水灰比、單位用水量、砂率。水灰比——混凝土中水與水泥的比例稱為水灰比——砂子占砂石總量的百分率稱為砂率——用水量是指1m3混凝土拌和物中水的用量〔kg/m3〕單位用水量砂率27三個(gè)步驟

4.4.2混凝土配合比設(shè)計(jì)▲1.初步配合比設(shè)計(jì)〔材料全干狀態(tài)〕2.實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)〔材料全干狀態(tài)〕3.施工配合比設(shè)計(jì)〔材料自然狀態(tài)〕28〔1〕確定試配強(qiáng)度〔fcu,0〕1.混凝土初步配合比設(shè)計(jì)計(jì)算〔2〕計(jì)算水灰比〔W/C〕耐久性復(fù)核1.645——P=95%的保證率系數(shù)S——強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，MPa有資料時(shí)，計(jì)算；無(wú)資料時(shí)，查表。29〔3〕選定單位用水量〔ｍw0〕拌合物稠度卵石最大粒徑(㎜)碎石最大粒徑(㎜)項(xiàng)目指標(biāo)102031.540162031.540

坍落度㎜10~30190170160150200185175165

30~50200180170160210195185175

50~70210190180170220205195185

70~90215195185175230215205195

注：①本表用水量系采用中砂時(shí)的平均取值，采用細(xì)砂時(shí)，每立方米混凝土用水量可增加5~10㎏，采用粗砂那么可減少5～10㎏。②摻用各種外加劑或摻合料時(shí)，用水量應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。30〔4〕計(jì)算水泥用量〔ｍc0〕〔5〕選擇合理的砂率值合理砂率可通過(guò)試驗(yàn)、計(jì)算或查表求得。耐久性復(fù)核31混凝土砂率選用表〔%〕水灰比卵石最大粒徑(㎜)碎石最大粒徑(㎜)1020401620400.4026~3225~3124~3030~3529~3427~320.5030~3529~3428~3333~3832~3730~350.6033~3832~3731~3636~4135~4033~380.7036~4135~4034~3939~4438~4336~41

32〔6〕計(jì)算粗、細(xì)骨料用量①質(zhì)量法〔假定表觀密度法〕計(jì)算公式：ｍc0＋ｍg0＋ｍs0＋ｍw0＝ｍcp砼假定密度可取2400～2450kg/m3

33式中：ｍc0——每立方米混凝土的水泥用量〔kg〕；ｍg0——每立方米混凝土的粗骨料用量〔kg〕； ｍs0——每立方米混凝土的細(xì)骨料用量〔kg〕；ｍw0——每立方米混凝土的用水量〔kg〕；βs——砂率〔％〕；ｍcP——每立方米混凝土拌合物的假定重量〔kg/m3〕34②采用體積法〔絕對(duì)體積法〕計(jì)算公式：35式中:ρc——水泥密度(kg/ｍ3),可取2900～3100kg/ｍ3； ρg——粗骨料的表觀密度〔kg/ｍ3〕；ρs——細(xì)骨料的表觀密度〔kg/ｍ3〕；ρw——水的密度〔kg/ｍ3〕，可取1000kg/ｍ3；βs——砂率〔％〕；α——混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)。在不使用引氣型外加劑時(shí)，α可?。薄Ｗⅲ杭僭O(shè)各材料的密度單位取g/cm3，那么公式表示為：36〔7〕得出初步配合比通過(guò)以上計(jì)算，得出每立方米混凝土各種材料用量，即初步配合比計(jì)算完成。表示為：37混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)包括配合比的試配、調(diào)整與確定。按初步配合比計(jì)算實(shí)際各項(xiàng)材料用量，進(jìn)行試拌，過(guò)程如下：〔1〕檢驗(yàn)工作性，確定基準(zhǔn)配合比(——工作性滿足要求，即坍落度、保水性和粘聚性均良好的配合比)〔2〕檢驗(yàn)強(qiáng)度〔3〕復(fù)核密度，確定試驗(yàn)室配合比2.混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)38〔1〕檢驗(yàn)工作性，確定基準(zhǔn)配合比按計(jì)算出的初步配合比進(jìn)行試拌，以校核混凝土拌和物的工作性〔確定試拌數(shù)量〕。如試拌得出的拌和物的坍落度〔或維勃稠度〕不能滿足要求，或粘聚性和保水性能不好時(shí)應(yīng)調(diào)整。調(diào)整措施：保證w/c不變，相應(yīng)調(diào)整用水量〔即水泥漿量〕或砂率，直到符合要求為止。提出供混凝土強(qiáng)度校核用的“基準(zhǔn)配合比〞，表示為mca：mwa：msa：mga。3940〔2〕檢驗(yàn)強(qiáng)度擬定三個(gè)不同的配合比:A組B組C組w/c-0.05(或0.10)基準(zhǔn)配合比提出w/cw/c+0.05(或0.10)砂率減少1%砂率增加1%制作檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度的試件時(shí)，尚應(yīng)檢驗(yàn)拌和物的坍落度〔或維勃稠度〕、粘聚性、保水性及測(cè)定混凝土的表觀密度，并以此結(jié)果表征該配合比的混凝土拌和物的性能。每種配合比至少制作一組〔3塊〕試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，測(cè)定抗壓強(qiáng)度測(cè)試。確定滿足強(qiáng)度要求的配合比，表示為mcb：mwb：msb：mgb。41混凝土28d抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu，28與C/W的關(guān)系曲線fcu，28C/Wfcu，O（C/W）fcu,o注意：重新計(jì)算各材料用量，應(yīng)保持經(jīng)調(diào)整的基準(zhǔn)配合比中單位用水量不變42〔3〕密度復(fù)核，確定實(shí)驗(yàn)室配合比混凝土計(jì)算表觀密度：

——混凝土實(shí)測(cè)表觀密度確定校正系數(shù)：確定試驗(yàn)室配合比：注意：假設(shè)值超過(guò)2%時(shí)，才需要校正。43混凝土拌和物表觀密度測(cè)定(采用容量筒測(cè)定)443.施工配合比的折算實(shí)測(cè)施工現(xiàn)場(chǎng)砂、石含水率分別為a%、b%，那么施工配合比的各種材料單位用量為：施工配合比為：45水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)工程實(shí)例

試設(shè)計(jì)某工程預(yù)制鋼筋混凝土梁的土配合比。[原始資料]混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25，無(wú)強(qiáng)度歷史統(tǒng)計(jì)資料，要求混凝土拌和物坍落度為30～50mm〔機(jī)械攪拌、振搗〕。不受風(fēng)雪影響。組成材料：水泥，密度ρc=3.1g/cm3，實(shí)測(cè)強(qiáng)度35.0MPa。砂為:中砂，表觀密度ρs=2.65g/cm3。碎石:最大粒徑20mm，表觀密度ρg=2.70g/cm3自來(lái)水。[原始要求]1.設(shè)計(jì)該混凝土的(干材料)；2.施工現(xiàn)場(chǎng)砂含水率3%，碎石含水率1%，求施工配合比。46[設(shè)計(jì)步驟]1.計(jì)算初步配合比〔1〕確定混凝土配制強(qiáng)度f(wàn)cu,k=25MPa，無(wú)歷史統(tǒng)計(jì)資料，查表，標(biāo)準(zhǔn)差S=5.0MPa?；炷僚渲茝?qiáng)度：fcu,0=fcu,k+1.645S=25+1.645×5.0=33.2MPa〔2〕計(jì)算水灰比〔W/C〕按耐久性校核水灰比：不受風(fēng)雪影響，查表允許最大水灰比為0.65。0.47小于0.65，滿足耐久性要求。47〔3〕選定單位用水量〔mw0〕要求坍落度30～50mm，碎石最大粒徑為20mm。查表，選用混凝土用水量mw0=195kg/m3?！?〕計(jì)算單位用灰量〔mc0〕按耐久性校核單位用灰量：查表，最小水泥用量不得低于260kg/m3。計(jì)算單位用灰量415kg/m3，符合耐久性要求。48〔5〕選定砂率〔βs〕采用碎石最大粒徑20mm，水灰比W/C=0.47。查表，選定混凝土砂率βs=30%。〔6〕計(jì)算砂石用量1〕采用質(zhì)量法解得：砂用量ms0=537kg/m3，碎石用量mg0=1253kg/m3。按質(zhì)量法計(jì)算得初步配合比：mc0：ms0：mg0：mw0=415:537:1253:195，或1:1.88:3.83:0.4749解得：砂用量ms0=532kg/m3；碎石用量mg0=1242kg/m3。按體積法計(jì)算得初步配合比為：mc0：ms0：mg0：mw0=415：532：1242：195，或1：1.88：3.83：0.472〕采用體積法√50〔1〕計(jì)算試拌材料用量按計(jì)算初步配合比〔以質(zhì)量法計(jì)算結(jié)果為例〕，試拌15L，各種材料用量：水泥415×0.015=6.22kg水195×0.015=2.93kg砂537×0.015=8.06kg碎石1253×0.015=18.80kg〔2〕檢驗(yàn)、調(diào)整工作性按計(jì)算材料用量拌制混凝土拌和物，測(cè)定其坍落度為10mm，未滿足設(shè)計(jì)坍落度要求。措施：保持水灰比不變，增加5%水泥漿。再經(jīng)拌和，其坍落度為40mm，粘聚性和保水性亦良好。滿足和易性要求。2.試拌、調(diào)整工作性，提出基準(zhǔn)配合比51此時(shí)，混凝土拌和物各組成材料實(shí)際用量為：水泥6.22×〔1+5%〕=6.53kg水2.93×〔1+5%〕=3.08kg砂8.06kg碎石18.80kg〔不變〕〔3〕提出基準(zhǔn)配合比調(diào)整工作性以后，混凝土拌和物的基準(zhǔn)配合比為：mca：mga：mwa：msa=435：532：1242：205，或1：1.23：2.88：0.4752〔1〕檢驗(yàn)強(qiáng)度1〕采用水灰比分別為〔W/C〕A=0.42、〔W/C〕B=0.47和〔W/C〕C=0.52拌制三組混疑土拌和物。三組配合比經(jīng)拌制成型，標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)28d后，測(cè)定的抗壓強(qiáng)度值結(jié)果：3.檢驗(yàn)強(qiáng)度、測(cè)定試驗(yàn)室配合比組別水灰比（W/C）灰水比（C/W）fcu，28/MPaA0.422.3838.6B0.472.1335.6C0.521.9232.6532〕繪制fcu,28與c/w的關(guān)系曲線，確定混凝土配制強(qiáng)度f(wàn)cu,0=33.2MPa對(duì)應(yīng)的灰水比C/W=2.0，即水灰比W/C=0.50fcu,0=33.2MPa543〕按強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果修正配合比，各材料用量為：水mwb=195〔1+0.05〕=205kg水泥mcb=204÷0.50=408kg砂、石用量按體積法計(jì)算：解得：砂用量msb=535kg；碎石用量mgb=1249kg。修正后配合比：mcb：msb：mgb：mwb=408：535：1249：20555〔2〕按密度復(fù)核配合比計(jì)算砼濕表觀密度=408+205+535+1249=2397kg/m3實(shí)測(cè)濕表觀密度=2412kg/m3

無(wú)須校正?！?〕確定試驗(yàn)室配合比試驗(yàn)室配合比為mc：ms：mg：mw=408：535：1249：205，或1：1.31：3.06：0.5056根據(jù)工地實(shí)測(cè)，砂的含水率ws=3%，碎石的含水率wg=1%，各種材料的用量為：水泥m′c=408kg砂m′s=535〔1+3%〕=551kg/m3碎石m′g=1249〔1+1%〕=1260kg/m3水m′w=205－〔535×3%+1249×1%〕=175kg/m3因此，工地配合比為1：1.35：3.09：0.433.換算工地配合比574.4.3摻外加劑普通混凝土配合比設(shè)計(jì)與普通水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)方法相同，主要的變化為：1.計(jì)算摻外加劑混凝土的單位用水量式中：mw0——未摻外加劑的混凝土的單位用水量，kg/m3；βad——外加劑的減水率，無(wú)減水作用的外加劑βad=0；

幾乎所有的外加劑都有減水作用。2.計(jì)算外加劑混凝土的單位水泥用量3.計(jì)算外加劑的單位用量——指占水泥質(zhì)量的百分率。58

4.常用外加劑〔1〕減水劑1〕技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益①工作性、水泥用量不變，可以減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度②用水量、水泥用量不變，可增大混凝土的流變性③工作性、強(qiáng)度不變，可節(jié)約水泥用量討論：591.高強(qiáng)混凝土〔HSC〕——我國(guó)定義，≥C60的砼。措施：高強(qiáng)度水泥、優(yōu)質(zhì)集料、較低w/c、高效外加劑；高強(qiáng)振動(dòng)問(wèn)題：砼強(qiáng)度越高，脆性越大，增加了砼的不平安因素。水泥用量隨之加大，收縮徐變也相應(yīng)增大，使高強(qiáng)砼在橋梁和建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用產(chǎn)生一定的難度和限制。4.5水泥混凝土技術(shù)進(jìn)展60——新型砼，20世紀(jì)80年代末—90年代初出現(xiàn)的。1990年5月在美國(guó)AIST〔國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所〕和ACI〔砼協(xié)會(huì)〕主辦的第一屆國(guó)際會(huì)議上首先提出的。含義：高性能砼〔HighPerformanceConcrete〕〔1〕砼的使用壽命要長(zhǎng)〔耐久性作為設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)〕；〔2〕砼應(yīng)具有較高的體積穩(wěn)定性；〔3〕砼應(yīng)具備良好的施工性質(zhì)；〔4〕砼具有一定的強(qiáng)度和密實(shí)性。措施：新型外加劑、超細(xì)礦物質(zhì)摻合料。2.高性能混凝土〔HPC〕61應(yīng)用：高性能砼是近期砼技術(shù)開(kāi)展的主要方向，為21世紀(jì)砼。日本早在20世紀(jì)60年代就能較容易地制成C60-C80高強(qiáng)砼,并建成了數(shù)十座高強(qiáng)砼鐵路橋。但HPC的應(yīng)用也只局限在道路、橋梁及水工建筑范圍。HPC摻合料中一般摻有大量的活性材料,如礦渣、粉煤灰等，降低水化熱，滿足HPC施工要求。挪威結(jié)合北海海洋石油開(kāi)發(fā)的需要，是較早對(duì)HPC開(kāi)展研究的國(guó)家之一，至今已建造了數(shù)十個(gè)海洋采油平臺(tái)，成功地經(jīng)受了非常惡劣的海洋環(huán)境。1986年開(kāi)始對(duì)高強(qiáng)砼材料進(jìn)行研究,為了提高結(jié)構(gòu)的耐久性，挪威所有的橋梁砼必須摻粉煤灰或硅粉，水膠比不得超過(guò)0.4。62法國(guó)自1986年起就進(jìn)行了HPC研究并建造示范工程.1989年建造了伊沃納河橋，由于采用C70的HPC，并采用體外預(yù)應(yīng)力索的結(jié)構(gòu)形式，使砼的用量減少30%，自重降低24%.1993年美國(guó)聯(lián)邦公路管理局發(fā)起了在全國(guó)公路橋梁建設(shè)中推廣應(yīng)用HPC的方案，1996年美國(guó)公路與運(yùn)輸協(xié)會(huì)和美國(guó)聯(lián)邦公路管理局聯(lián)合成立了HPC工作小組實(shí)施HPC在公路工程中的應(yīng)用.我國(guó)自20世紀(jì)70年代起開(kāi)始開(kāi)展高強(qiáng)與高流動(dòng)砼。1980年建成的紅水河鐵路斜拉橋的預(yù)應(yīng)力砼箱梁就是采用的大流動(dòng)性高強(qiáng)砼。近年來(lái)建成的一些著名橋梁多采用高強(qiáng)砼,如上海楊浦大橋、武漢長(zhǎng)江二橋等均采用C50摻粉煤灰泵送砼,汕頭海灣大橋主梁采用C60砼。目前上海、北京有供給C80以上商品砼的能力。633.粉煤灰混凝土

——指在水泥混凝土中摻加粉煤灰組分的混凝土。拌制水泥混凝土用粉煤灰的分級(jí)表粉煤灰等級(jí)質(zhì)量指標(biāo)細(xì)度45μm方孔篩篩余/%燒失量/%需水量比/%SO3含量/%Ⅰ≤12≤5≤95≤3Ⅱ≤20≤8≤105≤3Ⅲ≤45≤15≤115≤364各級(jí)粉煤灰適用范圍如下：①I級(jí)粉煤灰適用于鋼筋混凝土和跨度小于6m的預(yù)應(yīng)力砼。②Ⅱ級(jí)粉煤灰適用于鋼筋混凝土和無(wú)筋混凝土。③Ⅲ級(jí)粉煤灰主要用于無(wú)筋混凝土。對(duì)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30及以上的無(wú)筋粉煤灰混凝土宜采用Ⅰ、Ⅱ級(jí)粉煤灰。④用于預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼筋混凝土及設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C30及以上的無(wú)筋混凝土的粉煤灰等級(jí)，如經(jīng)試驗(yàn)論證，可采用比上述三條規(guī)定低一級(jí)的粉煤灰。654.抗?jié)B混凝土

——指有較高抗?jié)B能力的混凝土，通?？?jié)B等級(jí)≥Ｐ６級(jí)。5.纖維混凝土

——以普通混凝土為基材，外摻各種纖維材料而組成的復(fù)合材料。纖維：玻璃纖維、礦棉纖維、鋼纖維、碳纖維、和有機(jī)纖維。目的：抑制砼裂縫、提高砼的抗拉、抗彎強(qiáng)度，增加韌性，降低脆性。應(yīng)用：機(jī)場(chǎng)道面、橋面、端面較薄的輕型結(jié)構(gòu)和壓力管道等。66工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析樹(shù)脂混凝土應(yīng)用分析

某有色冶金廠的銅電解槽，使用溫度為65℃～70℃。槽內(nèi)使用的主要介質(zhì)為硫酸、銅離子、氯離子和其他金屬陽(yáng)離子。原使用傳統(tǒng)的鉛板作防腐襯里，易損壞，使用壽命較短。后采用整體呋喃樹(shù)脂混凝土作電解槽，耐腐蝕，不導(dǎo)電，不僅保證了電解銅的生產(chǎn)質(zhì)量，還大大提高了金銀的回收率，且使用壽命延長(zhǎng)兩年以上。67原因分析樹(shù)脂混凝土應(yīng)用分析

樹(shù)脂混凝土除強(qiáng)度高、抗凍融性能好外，還具有一系列優(yōu)良的性能。由于其致密，抗?jié)B性好，耐化學(xué)腐蝕性能亦遠(yuǎn)優(yōu)于普通混凝土。呋喃樹(shù)脂混凝土耐酸、耐腐蝕；絕緣電阻亦相當(dāng)高，對(duì)試塊作測(cè)試可達(dá)7×107Ω。為此用作銅電解槽可有優(yōu)異的性能。還需說(shuō)明的是，樹(shù)脂混凝土的耐化學(xué)腐蝕性能又因樹(shù)脂品種不同而異，假設(shè)采用不飽和聚酯樹(shù)脂的混凝土，除耐一般酸腐蝕外，還可耐低濃度強(qiáng)化性酸的腐蝕。686.泵送混凝土泵送效率約為每小時(shí)8～70m3混凝土，泵送水平距離100～300m，泵送高度為30～90m。泵送混凝土屬流態(tài)混凝土的一種，應(yīng)注意為滿足可泵性的要求，泵送混凝土的坍落度一般以100～220mm為宜，坍落度過(guò)小影響泵送效率甚至?xí)l(fā)生堵管現(xiàn)象；過(guò)大，那么因離析泌水，同樣容易發(fā)生堵管，同時(shí)混凝土應(yīng)具有較小的坍落度損失，能夠在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)或較長(zhǎng)的運(yùn)輸距離中保持足夠的流動(dòng)性能以利泵送。水膠比不宜大于0.6；砂率宜為35%～45%。69砂漿是由膠結(jié)料、細(xì)骨料、摻加料和水按照適當(dāng)比例配制而成的建筑材料。

4.6.1砂漿的分類

1.按用途分：砌筑砂漿、抹面砂漿

2.按所用的膠結(jié)材料分：水泥砂漿、石灰砂漿、水泥石灰混合砂漿。4.6砂漿701.砂漿的組成材料〔1〕膠結(jié)材料——五大品種水泥，強(qiáng)度等級(jí)不宜大于32.5。〔2〕細(xì)集料——砂，砌筑砂漿宜選中砂，毛石砌體宜選粗砂。〔3〕摻加料——石灰、粘土和粉煤灰，配制成各種混合砂漿。目的：提高質(zhì)量、降低本錢。〔4〕水——拌制砂漿用水與混凝土用水相同。〔5〕外加劑——最常用微沫劑，是一種松香熱聚物，摻量為水泥質(zhì)量的0.005%～0.010%。目的：提高和易性，節(jié)約結(jié)合料的用量。4.6.2砌筑砂漿71〔1〕砂漿的流動(dòng)性——表示砂漿在自重或外力作用下流動(dòng)的性能。用稠度表示。測(cè)定方法：將砂漿拌和物裝入稠度儀中，使砂漿外表低于容器口1mm左右，用搗棒插搗25次，然后輕輕將容器搖動(dòng)或敲擊5～6下，使砂漿外表平整，將容器置于稠度儀上，使試錐與砂漿外表接觸，擰開(kāi)制動(dòng)螺絲，同時(shí)計(jì)時(shí)，待10s立即固定螺絲，從刻度盤讀出試錐下沉的深度〔精確至1mm〕即砂漿的稠度。對(duì)于石砌體選用砂漿的稠度應(yīng)為30～50mm。2.砌筑砂漿的主要技術(shù)性質(zhì)▲72試驗(yàn)方法：1〕測(cè)定砂漿的稠度，以mm計(jì)。2〕將試樣裝入分層度筒內(nèi)，用木錘輕輕敲擊筒周1～2次，刮去多余砂漿，并抹平。3〕靜置30min后，去掉上面200mm砂漿，取底部1/3砂漿，測(cè)定其稠度。4〕結(jié)果計(jì)算及要求以前后兩次稠度之差作為該砂漿的分層度。砌筑砂漿的分層度不得大于30mm。保水性良好的砂漿，分層度應(yīng)為10～20mm。分層度大于20mm，砂漿易離析，不便施工；分層度小于10mm，硬化后易產(chǎn)生干縮開(kāi)縫?！?〕砂漿的保水性——攪拌好的砂漿在運(yùn)輸、停放和使用過(guò)程中，保持水分的能力。用分層度表示。73〔3〕抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)——制備標(biāo)準(zhǔn)試件：邊長(zhǎng)70.7mm正方體，以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d齡期的抗壓強(qiáng)度平均值，確定強(qiáng)度等級(jí)。要求：6塊試件/組，計(jì)算算術(shù)平均值，精確至0.lMPa。當(dāng)6個(gè)試件的最大值或最小值與平均值的差超過(guò)20%時(shí)，以中間四個(gè)試件的平均值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：溫度20±3℃、濕度：水泥混合砂漿相對(duì)濕度為60%～80%，水泥砂漿和微沫砂漿相對(duì)濕度為90%以上。砂漿強(qiáng)度等級(jí)有：M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5等。743.砌筑砂漿的配合比設(shè)計(jì)▲——JGJ98-2000?砌筑砂漿的配合比設(shè)計(jì)規(guī)程?〔1〕計(jì)算砌筑砂漿配制強(qiáng)度〔fm，0〕fm,0=f2+0.645σ式中：fm,0——砂漿的配制強(qiáng)度，精確至0.1MPa；

f2——砂漿設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)〔即砂漿抗壓強(qiáng)度平均值〕σ——砂漿現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差，精確至0.01MPa。說(shuō)明：fm,0=fm,k+1.645σfm,k=f2-σ75式中：fi——統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿第ｉ組試件的強(qiáng)度；砂漿強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差σ：

——統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿ｎ組試件強(qiáng)度的平均值；

ｎ——統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)同一品種砂漿試件的總組數(shù)，ｎ≧25。①計(jì)算：②查表

P146表4-2576式中：Ｑc——每立方米砂漿中水泥用量，精確至1kg；

fm,0——砂漿的配制強(qiáng)度，精確至0.1MPa；

α、β——砂漿的特征系數(shù)，α=3.03，β=-15.09；注意：水泥砂漿中，水泥單位用量不宜小于200kg／m3；水泥混合砂漿中，水泥和摻加料總量應(yīng)在300～350kg／m3。(２)計(jì)算每立方米砂漿中水泥用量77〔3〕計(jì)算每立方米砂漿摻加料用量

水泥混合砂漿，摻加料用量的計(jì)算公式：

ＱD＝ＱＡ-Qc式中：ＱＡ——1m3砂漿中水泥和摻加料的總量，精確至1㎏；宜在300～350㎏之間；