第四章 水泥混凝土

第一節(jié).砼概述一、混凝土的定義：混凝土是由膠凝材料、水和粗、細骨料按適當比例配合、拌制成拌合物，經(jīng)一定時間硬化而成的人造石材。

基本要求土木工程對混凝土質(zhì)量的基本要求是：具有符合設計要求的強度；具有與施工條件相適應的和易性；具有與工程環(huán)境相適應的耐久性。材料組成經(jīng)濟合理、生產(chǎn)制作節(jié)約能源。第四章水泥混凝土(concrete)二.砼分類

三.砼特點

1.優(yōu)點就地取材；造價低；可塑性好；耐久性高；與鋼筋有牢固的粘結；性能可調(diào)整。

2.缺點自重大；比強度小；抗拉強度低，性脆；導熱系數(shù)大；硬化慢；生產(chǎn)周期長。重砼(0≥2800kg/m3);普通砼(2000kg/m3≤0＜2800kg/m3);輕砼(0≤1950kg/m3)

按表觀密度按抗壓強度低強砼(fcu＜30MPa);中強砼(fcu=30-50MPa)高強砼(fcu≥50MPa);超高強砼(fcu≥100MPa)四.砼中各組成材料的作用砼組成材料膠凝材料、水、細骨料和粗骨料，以及適量外加劑膠凝材料（binder）包括水泥、摻合料摻合料又稱輔助膠凝材料（supplementarybinder）摻合料主要包括：粉煤灰、硅粉、磨細礦渣粉、天然火山灰質(zhì)材料、磨細煤矸石、偏高嶺土等。其中粉煤灰和（磨細）礦渣粉應用最為普遍

膠凝材料

砼未硬化前(freshconcrete)起潤滑作用

水泥漿

水砼硬化后(concrete)起膠結作用砼細骨料起骨架作用、抗風化

骨料粗骨料抑制水泥漿收縮、耐磨第二節(jié).砼組成材料品種水泥(cement)強度等級分類水(water)潔凈水泥、泥塊；有害物質(zhì)粗細程度細骨料(fine-aggregate)顆粒級配

砼堅固性分類Concrete堿活性泥、泥塊；有害物質(zhì)粗骨料(coarse-aggregate)最大粒徑

定義、分類顆粒形狀外加劑(admixture)作用

顆粒級配減水劑、引氣劑強度摻合料(additive)定義、分類作用粉煤灰、磨細礦渣一.水泥(cement)

1.品種

依據(jù)工程結構特點、使用環(huán)境及水泥特性選擇2.強度等級

水泥強度等級應與砼強度等級相適應（1）中、低強度等級砼（﹤C60），水泥強度等級=(1.5-2.5)砼強度等級（2）高強度等級砼（≥C60），水泥強度等級=(0.8-1.5)砼強度等級二.水(water)

1.基本要求

不影響砼的凝結和硬化；無損于砼強度發(fā)展和耐久性；

不加快鋼筋銹蝕;不引起預應力鋼筋脆斷;不污染砼表面.2.滿足《混凝土用水標準》JGJ63—2006。凡是能引用的水和潔凈的天然水，均可用于砼拌合和養(yǎng)護。三.細骨料(fine-aggregate)1.定義

粒徑在0.15mm-4.75mm的骨料稱為細骨料，常稱作砂。2.分類

按產(chǎn)源分天然砂河砂、湖砂、山砂、淡化海砂人工砂機制砂、混合砂

按細度模數(shù)分

—粗砂、中砂、細砂3.泥、泥塊、有害物質(zhì)⑴含泥量----粒徑小于0.075mm的顆粒；石粉含量----人工砂中粒徑小于0.075mm的顆粒；泥塊含量----粗（細）集料中粒徑大于4.75（1.18），水洗后小于2.23（0.6）mm的顆粒

(2)有害物質(zhì)—包括云母、輕物質(zhì)、有機物、硫化物及硫酸鹽、氯鹽等

(3)危害

(4)要求—符合《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》JGJ52—2006的要求泥,泥塊,云母,輕物質(zhì)——粘附在砂的表面,妨礙水泥與砂的粘結,降低砼的強度,增加砼的用水量,加大砼的收縮,降低砼的抗?jié)B性和抗凍性。硫化物及硫酸鹽——對水泥有(硫酸鹽)腐蝕作用有機物——會分解出有機酸對水泥有腐蝕作用氯鹽——對鋼筋有腐蝕作用。4.粗細程度(1)定義—不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮钠骄傮w）粗細程度(2)目的—使砂的總表面積較小,包裹砂粒表面的水泥漿較少,從而節(jié)約水泥用量(3)測定—用篩分析方法(簡稱篩析法)測定(4)指標—細度模數(shù)

(5)分類—f=3.1-3.7為粗砂，f=2.3-3.0為中砂，f=1.6-2.2為細砂，f=0.7-1.5為特細砂配制砼時優(yōu)先選用中粗砂5.顆粒級配(1)定義—砂中不同粒徑顆粒的搭配情況海砂應按《海砂混凝土應用技術規(guī)范》（JGJ206-2010）進行進化處理后方可使用，砂中水溶性氯離子含量不得超過0.03%。預應力混凝土不得用海砂。海砂中貝殼的最大尺寸不應超過4.75mm，貝殼含量應滿足書P83表4-4要求。人工砂石粉含量應滿足書P83表4-4要求。(2)目的—使砂的總空隙率較小，填充砂?？障兜乃酀{較少，從而節(jié)約水泥用量。(3)測定—用篩分析方法(簡稱篩析法)測定(4)評定—按0.6mm篩孔累計篩余百分率分成三個級配區(qū)I、II、III區(qū)。

(5)級配合格的標志各篩孔累計篩余百分率(Ai)落在任一級配區(qū),級配合格

除4.75mm、0.6mm外，允許有少量超出，但超出總量不大于

5%，級配合格

配制砼時優(yōu)先選用II區(qū)砂圖砂的1、2、3級配區(qū)曲線標準篩標準篩砂的篩分析試驗

(1)標準篩孔(方孔)—4.75㎜,2.36㎜,1.18㎜,0.6㎜,0.3㎜,0.15㎜(2)標準試樣M=500g

篩孔尺寸

mm篩余量mi(g)分計篩余ai(%)

累計篩余Ai(%)4.755010102.369018281.1812024520.615030820.36513950.1520499計算公式miai=(mi/M)100Ai=∑ai4.75㎜2.36㎜1.18㎜0.6㎜0.3㎜0.15㎜篩底細度模數(shù)

f=[(28+52+82+95+99)-5×10]/(100-10)=3.4,屬粗砂∵A0.6=82,∴按Ⅰ區(qū)評定。經(jīng)檢查所有篩孔Ai均落在Ⅰ區(qū),則該砂為Ⅰ區(qū)砂，級配合格。例．某干砂500g的篩分結果如下表所列。試計算該砂的細度模數(shù)并評定其級配教材P157習題4.4⑴細砂的細度與級配篩孔尺寸(mm)4.752.30.15篩余量（g）0252575120245分計篩余（%）055152449累計篩余（%）0510254998細度模數(shù)μ

細=1.87對比教材P81表4-2知：∵0.6mm累計篩余落在Ⅲ區(qū)，∴按Ⅲ區(qū)評定。但0.3mm累計篩余未落在Ⅲ區(qū)，超分界線︱55－49︱%=6%＞5%，級配不合格，細砂不能單獨用于配制砼。⑵粗砂的細度與級配篩孔尺寸(mm)4.752.30.15篩余量（g）50150150755025分計篩余（%）10303015105累計篩余（%）1040708595100細度模數(shù)μ粗=

=3.78對比教材P81表4-2知：∵

0.6mm累計篩余落在Ⅰ區(qū)，∴按Ⅰ區(qū)評定，但2.36mm和1.18mm累計篩余均未落在Ⅰ區(qū)，超分界線︱40－35︱%+︱70－65︱%=10%＞5%，級配不合格，粗砂不能單獨用于配制砼。⑶混合砂中粗細砂的比例

設細砂在混合砂中比例為x，則粗砂的比例為1－

x。以P81表4-2中Ⅱ區(qū)為目標：4.75mm：0≤0x+10(1－x)≤10→0≤x≤12.36mm：0≤5x+40(1－x)≤25→0.43≤x≤1.441.18mm：10≤10x+70(1－x)≤50→0.33≤x≤10.60mm：41≤25x+85(1－x)≤70→0.25≤x≤0.730.30mm：70≤49x+95(1－x)≤92→0.065≤x≤0.540.15mm：90≤98x+100(1－x)≤100→0≤x≤5上述六個不等式的共同區(qū)界為0.43≤x≤0.54故混合砂中細砂／粗砂=1／1的比例相配較為合適。

6.堅固性(1)定義——砂在氣候、環(huán)境變化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力集料在長期受到各種自然因素的綜合作用下，其物理力力學性能會逐漸下降。這些自然因素包括溫度變化、干濕變化和凍融循環(huán)等，其中，凍融循環(huán)的破壞作用占主導地位。因此，常以抗凍性作為堅固性的衡量指標。一般采用直接凍融法和硫酸鹽浸泡法測定集料的堅固性。由于硫酸鹽浸泡法簡易、快捷，通常采用硫酸鈉溶液法檢驗集料的堅固性。(2)檢測天然砂的堅固性采用Na2SO4溶液法進行檢驗，砂樣經(jīng)5次循環(huán)后其質(zhì)量損失應符合國家標準標定。其中I類、II類砂質(zhì)量損失均小于8％，II類砂質(zhì)量損失均小于10％。使Na2SO4溶液滲入骨料中的孔隙中，然后取之試樣進行烘烤，使孔隙中的溶液結晶而產(chǎn)生膨脹作用，如此反復循環(huán)5次。人工砂的堅固性用壓碎指標檢驗。7.堿活性堿集料反應是指水泥、外加劑等混凝土構成物及環(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)生并導致混凝土開裂破壞的膨脹反應。堿集料反應包括堿一硅酸反應和堿一碳酸鹽反應。骨料中若含有無定形二氣化硅等活性骨料，當混凝土中有水分存在時，它能與水泥中的堿(Na2O+K2O)起作用，產(chǎn)生堿一骨料反應，使混凝土發(fā)生破壞。對于重要工程混凝土使用的骨料，或者懷疑骨料中含有無定形二氧化硅可能引起堿一骨料反應時，應進行專門試驗，以確定骨料是否可用。砂中不應含有活性氧化硅，因為砂中含有的活性氧化硅，能與水泥中的堿分（K2O及Na2O）起作用，產(chǎn)生堿骨料反應，使混凝土發(fā)生膨脹開裂。砂按技術要求分為三類：I類宜用于強度等級>C60的混凝土II類宜用于強度等級C30~C60的混凝土及有抗凍抗?jié)B或其他要求的混凝土；III類宜用于強度等級<C30的混凝土和建筑砂漿四.粗骨料(coarse-aggregate)

1.定義粒徑在4.75mm-90mm的骨料稱為粗骨料，常稱作石子(gravel)。

2.分類

——

按產(chǎn)源分—碎石、卵石—按粒徑尺寸分—連續(xù)級配、單粒級（間斷級配）3.泥、泥塊、有害物質(zhì)

泥、泥塊—定義詳細骨料

有害物質(zhì)—包括有機物、硫化物及硫酸鹽等

危害—詳細骨料

要求—符合《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》JGJ52—2006的要求

4.顆粒形狀(粒形）（1）最佳形狀—球形、正方體形（2）最差形狀—針狀顆粒、片狀顆粒針狀--顆粒長軸長度大于平均粒徑的２～４倍片狀--厚度小于平均粒徑的0.4倍危害—拌合物和易性差，砼強度降低，耐久性差（骨料空隙率大）。影響泵送混凝土的可泵性，對于泵送混凝土針片狀含量不宜大于10%。要求—符合《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準》

JGJ52—2006的要求碎石:表面粗糙，棱角多，且較潔凈，與水泥石粘結牢固；卵石:表面光滑，有機雜質(zhì)含量較多，與水泥石粘結力較差；在相同條件下，卵石砼強度較碎石砼強度低；在單位用水量相同條件下，卵石砼流動性較碎石砼大；5.最大粒徑(粒徑）(1)定義→粗骨料公稱粒級的上限(2)目的→表示粗骨料的粗細程度。→粗骨料總表面積較小→節(jié)約水泥

條件許可時，粗骨料的最大粒徑大應盡量大。試驗研究表明：最佳的最大粒徑取決于混凝土的水泥用量，在水泥用量少的混凝土中（每1m3混凝土的水泥用量不大于170kg)，采用大骨料是有利的。在普通混凝土配合比的結構混凝土中，骨料粒徑大于40mm并沒有好處。

某砼柱截面為300400mm，柱中受力鋼筋直徑為22mm，受力筋間距為66mm。則該柱砼所用石子最大粒徑為多少mm？

解：依據(jù)GB50204規(guī)定：例題(3)《砼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204)規(guī)定：①砼梁、柱、墻的粗骨料的最大粒徑：≤1/4截面最小尺寸，且≤3/4鋼筋凈距。②砼板的粗骨料的最大粒徑≤1/2板厚，且≤40mm。6.強度(1)強度巖石強度（僅用于碎石，且砼≥C60時才檢驗）壓碎指標（用于碎石、卵石）

a)巖石強度——用母巖制作50mm立方體（或直徑和高均為50mm圓柱體）浸水48h，測定抗壓強度，要求：巖石抗壓強度≥K砼強度等級（JGJ52—2006規(guī)定K≥1.2，對于路面混凝土K≥2.0

）

b)壓碎指標δa——一定重量氣干狀態(tài)的9.5mm～19mm碎石裝入標準筒內(nèi)，按規(guī)定速度加荷至200KN，卸荷后稱取試樣重M0,用2.36mm篩篩去細粒，稱取篩余重M1。

壓碎指標—是表示粗骨料強度的間接指標。

壓碎指標越小,粗骨料強度越高。反之。粗骨料強度越低。7.顆粒級配

(1)定義—石子中不同粒徑顆粒的搭配情況(2)目的—使石子的總空隙率較小→節(jié)約水泥用量

(3)測定—用篩分析方法(簡稱篩析法)測定

(4)類型—連續(xù)級配和單粒級(間斷級配)連續(xù)級配—石子由小到大各粒級相連的級配.間斷級配—小顆粒粒徑石子直接與大顆粒粒徑石子相配,中間缺了一段粒級的級配.

(5)標準篩孔—2.36，4.75，9.5，16，19，26.5，31.5，37.5，53，63，75，90㎜。8骨料的堅固性—定義與要求同細骨料骨料的堅固性是指在氣候、外力和其他物理力學因素作用（如凍融循環(huán)作用）下骨料抗碎裂的能力。堅固性試驗是用硫酸鈉溶液法檢驗，試樣經(jīng)五次干濕循環(huán)后，其質(zhì)量損失應不超過規(guī)范的規(guī)定。五.外加劑(admixture)1.定義在拌制砼過程中摻入的用以改善砼性能的物質(zhì)，摻量一般不大于水泥重量5%(特殊情況除外)。2.分類按主要功能分為四類。3.常用種類減水劑、引氣劑、早強劑和緩凝劑等4.減水劑

(1)定義—在砼拌合物坍落度基本相同的條件下,能減少拌合用水量的外加劑

(2)技術經(jīng)濟效果(作用)①拌合物用水量不變時,能明顯提高拌合物流動性(增大坍落度)②拌合物坍落度和水泥用量不變時,可減少用水量,且提高砼強度,尤其是早期強度③當保持砼強度不變時,節(jié)約水泥用量

(3)水泥槳的絮凝結構水泥加水后,由于水泥顆粒之間的分子凝聚力作用形成的結構.詳下圖

(4)表面活性劑①定義—具有顯著改變(通常為降低)液體表面張力或兩相間界面張力的物質(zhì)②作用—濕潤、乳化、分散、潤滑、起泡和洗滌作用③構造—分子由親水基團和憎水基團兩部分組成，詳下圖(5)減水劑的減水機理

★減水劑之所以能減水，是由于它是一種憎水基團表面活性劑。其減水機理有三

①吸附－分散→減水劑的憎水基團定向吸附在親水基團水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面帶有相同的電荷，在電性斥力作用下使水泥顆粒分開，將絮水水泥顆粒凝結構內(nèi)包裹的水分釋放出來,從而增加了拌合物的流動性。②潤滑作用→水泥顆粒表面吸附了足夠的減水劑后，使水泥顆粒表面形成了一層穩(wěn)定的溶劑化水膜，它阻止了水泥顆粒的直接接觸，并在顆粒之間起潤滑作用。

③濕潤作用→由于水泥顆粒被有效的分散，顆粒表面被水充分濕潤，促進了水泥的水化程度，從而提高了強度。(6)減水劑的種類按效果分→普通、高效減水劑按化學成分分→木質(zhì)素系、奈系、樹脂系等(7)減水劑的摻加方式減水劑摻入砼的方法主要有：先摻法、同摻法、滯水法、后摻法等四種先摻法→將減水劑與水泥混合后再與骨料和水一起攪拌同摻法→將減水劑先溶于形成溶液后再加入攪拌物中一起攪拌滯水法→在攪拌過程中減水劑滯后1～3min加入后摻法→在拌合物運送到澆筑地點后，才加入減水劑再次攪拌均勻進行澆筑5.引氣劑

(1)定義—在砼攪拌過程中能引人大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑

(2)目的(作用)①改善砼拌合物的和易性

—既提高拌合物流動性，又能改善拌合物粘聚性和保水性②提高砼的抗?jié)B性和抗凍性③強度有所降低6.早強劑冬季7.緩凝劑夏季六.摻合料(additive)1.定義與砼其他組分一起，直接加入的人造或天然的礦物材料以及工業(yè)廢料，摻量一般大于水泥重量5%。2.作用改善砼性能，節(jié)約水泥3.常用種類粉煤灰、硅灰、磨細礦渣粉磨細煤矸石等4.粉煤灰

按排放方式—分干排灰與濕排灰按收集方式—分靜電收塵灰與機械收塵灰①分類按加工方式—分原狀灰與磨細灰按質(zhì)量—分C類（CaO＞10%)與F類（CaO＜10%)②粉煤灰效應—活性效應、形態(tài)效應、微骨料效應活性效應：火山灰活性，增加了起膠凝作用的水化產(chǎn)物的數(shù)量。形態(tài)效應：粉煤灰是空心玻璃微珠顆粒，具有增大混凝土（砂漿）流動性，減少泌水、改善和易性的作用；若保持流動性不變，則可起到減水作用；微骨效應：粉煤灰微細顆粒均勻分布在水泥漿中，填充孔隙，改善混凝土孔結構，提高混凝土的密實度，從而提高混凝土的耐久性。③等級—按細度、燒失量、需水量、三氧化硫、含水量等分為三個等級④摻加方式—等量取代法、超量取代法、外摻法等量取代法：可節(jié)約水泥，減少水化放熱量，改善和易性，提高抗?jié)B性。適用于I級粉煤灰、超高強混凝土及大體積混凝土。超量取代法：目的是保持混凝土28d強度及和易性不變。外摻法：目的只是為了改善混凝土拌合物的和易性。⑤作用—粉煤灰摻入砼中，可以改善拌合物的和易性、可泵性和可塑性；降低砼的水化熱；抑制堿—骨料反應；使砼的彈性模量提高；提高砼的耐腐蝕、抗?jié)B性、抗凍性等。但使砼的早期強度有所降低。水泥礦渣粉煤灰硅灰偏高嶺土SiO2CaOAl2O3Fe2O3MgOSO3K2OOthers燒失量SYⅠ47.246.1434.05.8300.810.863.361.76HSⅠ53.187.1327.026.290.530.641.892.041.27HNⅡ51.657.9323.869.350.690.961.511.742.30HSⅡ49.486.8730.426.9600.741.161.942.43HSⅢ47.274.9335.195.0600.610.742.293.90煉石P.O42.519.9962.725.223.871.063.480.980.532.19煉石P.O32.520.0861.335.013.780.813.330.781.173.84礦渣34.5348.5510.411.0301.750.952.781.09硅灰95.220.290.290.1000.390.6803.04偏高嶺土56.19040.721.2200.100.960.81－第三節(jié).砼的性能

拌合物(freshconcrete)的性能—和易性(Workability)

砼性能強度(Strength)

硬化砼的性能變形(Deformation)

耐久性(Durability)一.和易性(Workability)

1.定義

坍落度(mm)

—塑性或流動性砼

流動性—指標坍落度大，流動性好，反之，則差。

2.內(nèi)容

維勃綢度(s)

—干硬性砼粘聚性維勃綢度小，流動性好，反之，則差。保水性無指標,靠經(jīng)驗目測

3.坍落度選擇

—詳《砼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204)

依據(jù)—構件截面尺寸、鋼筋疏密和搗實方法來選擇一.混凝土拌合物的和易性和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、運輸、澆灌、搗實）并能獲致質(zhì)量均勻、成型密實的性能。和易性是一項綜合的技術性質(zhì)，包括有流動性、粘聚性和保水性等三方面的含義。流動性是指混凝土拌合物在本身自重或施工機械振搗的作用下，能產(chǎn)生流動，并均勻密實地填滿模板的性能。流動性的大小取決于混凝土拌合物中用水量或水泥漿含量的多少。粘聚性是指混凝土拌合物在施工過程中其組成材料之間有一定的粘聚力，不致產(chǎn)生分層和離析的性能。粘聚性的大小主要取決于細骨料的用量以及水泥漿的稠度等。保水性是指混凝土拌合物在施工過程中，具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴重泌水的性能。保水性差的混凝土拌合物，由于水分分泌出來會形成容易透水的孔隙，從而降低混凝土的密實性。坍落度為50～70mm的普通混凝土在做坍落度試驗的同時，應觀察混凝土拌合物的粘聚性、保水性及含砂等情況，以更全面地評定混凝土拌合物的和易性。坍落度法適用于骨料最大粒徑不大于40㎜，坍落度值不小于10㎜的混凝土拌合物。根據(jù)坍落度的不同，可將混凝土拌合物分為：大流動性混凝土（坍落度大于160ｍｍ）；流動性混凝土（坍落度為100～150ｍｍ）；塑性混凝土（坍落度為50～90ｍｍ）及低塑性混凝土（坍落度為10～40ｍｍ）。坍落度值小于10ｍｍ的拌合物為干硬性混凝土。維勃稠度法（ＶＢ法）

對干硬性的混凝土拌合物通常采用維勃稠度儀測定其稠度。維勃稠度測試方法是：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，開啟振動臺，同時用秒表計時，在透明圓盤的底面完全為水泥漿所布滿的瞬間，停止秒表，關閉振動臺。此時可認為混凝土混合物已密實。讀出秒表的秒數(shù)，稱為維勃稠度。該法適用于粗骨料最大粒徑不超過40ｍｍ，維勃稠度在５～30ｓ之間的混凝土拌合物的稠度測定?；炷恋纳a(chǎn)方式：

1、現(xiàn)場拌合

2、商品混凝土生產(chǎn)（攪拌站生產(chǎn)）混凝土攪拌站4.影響和易性的因素①水泥漿的數(shù)量和水泥漿的稠度—實際都是用水量的影響

恒定用水量法則—當使用確定的材料拌制砼時，水泥用量在一定范圍內(nèi)變化，則達到一定流動性，所需用水量為一常數(shù)。②砂率—砼中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率

砂率的變動—使骨料的總表面積和總空隙率有顯著改變，并對拌合物的和易性產(chǎn)生顯著影響。合理砂率時和易性最好。

合理砂率—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性且能保持良好的粘聚性和保水性的砂率。③砼組成材料的影響水泥—水泥品種和細度骨料—骨料的級配、顆粒形狀、表面特征及粒徑外加劑—減水劑和引氣劑能提高拌合物流動性；引氣劑還能改善拌合物粘聚性和保水性④時間和溫度時間—隨時間的延長，拌合物的流動性降低，這種現(xiàn)象稱為坍落度損失溫度—隨溫度的升高，拌合物的流動性降低，坍落度損失加快（１）水泥漿的數(shù)量

在混凝土拌合物中，水泥漿包裹骨料表面，填充骨料空隙，使骨料潤滑，提高混合料的流動性；在水灰比不變的情況下，單位體積混合物內(nèi)，隨水泥漿的增多，混合物的流動性增大。若水泥漿過多，超過骨料表面的包裹限度，就會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，這既浪費水泥又降低混凝土的性能；如水泥漿過少，達不到包裹骨料表面和填充空隙的目的，使粘聚性變差，流動性低，不僅產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，還會使混凝土的強度和耐久性降低。混合物中水泥漿的數(shù)量以滿足流動性要求為宜。（２）水泥漿的稠度水泥漿的稀稠，取決于水灰比的大小。水灰比小，水泥漿稠，拌合物流動性就小，混凝土拌合物難以保證密實成型。若水灰比過大，又會造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象。水泥漿的數(shù)量和稠度取決于用水量和水灰比。實際上用水量是影響混凝土流動性最大的因素。當用水量一定時，水泥用量適當變化（增減50～100㎏/ｍ3）時，基本上不影響混凝土拌合物的流動性，即流動性基本上保持不變。由此可知，在用水量相同的情況下，采用不同的水灰比可配制出流動性相同而強度不同的混凝土。(3)砂率砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石總用量的百分率。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骨料用量（kg）；βs——砂率（％）；ρ0s,ρ0g_______砂、石堆積密度（kg/m3)在混合料中，砂是用來填充石子的空隙。在水泥漿一定的條件下，若砂率過大，則骨料的總表面積及空隙率增大，混凝土混合物就顯得干稠，流動性小。如要保持一定的流動性，則要多加水泥漿，耗費水泥。若砂率過小，砂漿量不足，不能在粗骨料的周圍形成足夠的砂漿層起潤滑和填充作用，也會降低混合物的流動性，同時會使粘聚性、保水性變差，使混凝土混合物顯得粗澀，粗骨料離析，水泥漿流失，甚至出現(xiàn)潰散現(xiàn)象。因此，砂率既不能過大，也不能過小，應通過試驗找出最佳（合理）砂率。也可參照規(guī)范表格進行選用。（４）其他影響因素水泥品種，骨料種類，粒形和級配以及外加劑等，都對混凝土拌合物的和易性有一定影響。水泥的標準調(diào)度用水量大，則拌合物的流動性小。骨料的顆粒較大，形狀圓整，表面光滑及級配較好時，則拌合物的流動性較大。此外，在混凝土拌合物中加入外加劑時（如減水劑），能顯著地改善和易性?；炷涟韬衔锏暮鸵仔赃€與時間，溫度有關。拌合物拌制后，隨時間延長，流動性減小；溫度越高，水分丟失越快，坍落度損失越大。5.改善和易性的措施①盡可能降低砂率，或采用合理砂率；②改善砂、石的級配；③盡量采用較粗的砂、石；④當拌合物的坍落度太小時，保持水灰比不變，增加水泥和水的用量；當拌合物的坍落度太大，但粘聚性良好時，保持砂率不變，增加砂、石用量。當粘聚性、保水性不良時，增大砂率。二.強度(Strength)

1.定義

標準試件：150×150×150mm，一組3塊；

①立方體抗壓強度fcu

標準養(yǎng)護：t=20±2℃；RH≥95%；（砼強度的特征值）標準試驗方法：測得28d的抗壓強度

▲非標準試件100×100×100mm的強度換算系數(shù)為0.95200×200×200mm的強度換算系數(shù)為1.05

②立方體抗壓強度標準值(或稱：立方體抗壓標準強度)fcu,k—具有95%保證率的立方體抗壓強度

砼的強度等級—依據(jù)立方體抗壓強度標準值劃分為14個強度等級C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80

③軸心(棱柱體)抗壓強度fcp—用150×150×300mm標準試件,養(yǎng)護條件和試驗方法同立方體抗壓強度fcp=(0.7-0.8)fcu

④抗拉強度ftp—一般采用劈裂抗拉強度fts代表。ftp=(1/10-1/20)fcp

⑤抗彎拉強度ftf(又稱：抗折強度)—是路面水泥砼的主要強度指標劈裂抗拉強度試驗抗折強度試驗環(huán)箍效應強制式混凝土攪拌機混凝土試?；炷琳駝优_插入式振動棒2.影響砼強度的因素

(1)膠凝材料強度和水膠比

━影響砼強度的決定性因素膠凝材料（binder）強度fb與砼強度fcu呈直線關系；

水膠比W/B與砼強度fcu呈曲線關系，或：膠水比B/W與fcu呈直線關系

水膠比定則

[鮑羅米（Bolomy）公式]式中：fcu

—砼28d抗壓強度,MPa；

B/W—膠水比（binder

/water）

aa、ab

—回歸系數(shù)，碎石aa=0.53,ab=0.2；卵石aa=0.49,ab=0.13

fb—膠凝材料28d膠砂抗壓強度實測值，MPa。

注：當無膠凝材料28d膠砂抗壓強度的實測值時，fb

=gfgs

fce

gf

、gs

—輔助膠凝材料（粉煤灰、礦渣粉）影響系數(shù)，詳表A

fce—水泥28d膠砂抗壓強度實測值，MPa。

注：當無水泥28d膠砂抗壓強度的實測值時，fce=gc

fce,g

gc

—水泥強度等級值的富余系數(shù)，一般取1.10～1.16。

fce,g—水泥強度等級值。如32.5級水泥，

fce,g

=32.5MPa、表A輔助膠凝材料影響系數(shù)gf、gs摻量（%）粉煤灰gf

礦渣粉gs

01.001.00100.85～0.951.00200.75～0.850.95～1.00300.65～0.750.90～1.00400.55～0.650.80～0.9050－0.70～0.85鮑羅米公式的用途①已知：水泥強度fce，水灰比W/C，骨料種類(A、B),求:砼28d抗壓強度fcu②已知：水泥強度fce，砼強度等級fcu，骨料種類(A、B)；求：水灰比W/C混凝土強度與水灰比及灰水比的關系

（ａ）強度與水灰比的關系；（ｂ）強度與灰水比的關系(2)骨料的影響

▲骨料中有害雜質(zhì)含量高,級配差,均使砼強度降低▲水灰比小于0.4時,碎石砼強度比卵石砼強度高38%；水灰比增大，差別減小▲相同水灰比和坍落度下,砼強度隨骨料與膠凝材料之比的增大而提高(3)養(yǎng)護溫度和濕度

溫度—養(yǎng)護溫度高，砼早期強度提高；但溫度高于40℃時，砼后期強度反而降低。養(yǎng)護溫度低，砼強度降低；但溫度低于0℃時，砼強度停止發(fā)展?jié)穸取獫穸仍礁撸艔姸仍礁?；反之，砼強度越?4)齡期

正常養(yǎng)護條件下，砼強度隨齡期的增長而增長▲標準養(yǎng)護條件下，砼強度與齡期的關系如下：

公式適用于：用普通水泥配制，標準條件養(yǎng)護，中等強度等級的普通砼。規(guī)范規(guī)定：一般情況下，硅酸鹽水泥、普通水泥和礦渣水泥澆水養(yǎng)護時間不應小于7d，火山灰水泥和粉煤灰水泥澆水養(yǎng)護時間不應小于14d(5)施工質(zhì)量

施工質(zhì)量的好壞對混凝土強度有非常重要的影響。施工質(zhì)量包括配料準確，攪拌均勻，振搗密實，養(yǎng)護適宜等。任何一道工序忽視了規(guī)范管理和操作，都會導致混凝土強度的降低。(6)試驗條件

試驗條件對混凝土強度的測定也有直接影響。如試件尺寸，表面的平整度，加荷速度以及溫濕度等，測定時，要嚴格遵照試驗規(guī)程的要求進行，保證試驗的準確性。3.提高砼強度的措施

①采用強度等級高水泥或快硬早強類水泥。②采用干硬性砼（即低水灰比砼）③采用濕熱處理（即蒸汽養(yǎng)護和蒸壓養(yǎng)護）④采用機械攪拌和振搗⑤摻入外加劑和摻合料。

標準養(yǎng)護—水中養(yǎng)護—自然養(yǎng)護—砼在自然條件下（平均氣溫高于5℃且表面潮濕）的養(yǎng)護蒸汽養(yǎng)護—將砼放在溫度低于100℃的常壓蒸汽中進行養(yǎng)護蒸壓養(yǎng)護—將砼構件放在溫度低于175℃及8個大氣壓的壓蒸鍋中進行養(yǎng)護同條件養(yǎng)護—與結構實體具有相同養(yǎng)護條件，并由各（施工、監(jiān)理）方在砼澆筑入模處見證取樣的立方體試件。砼養(yǎng)護條件

用32.5P·O水泥配制卵石砼，制作100×100×100mm試件三塊，標準條件下養(yǎng)護7d，測得破壞荷載分別為140KN、135KN、144KN。①計算該砼28d的標準立方體抗壓強度；②計算該砼的水膠比。

(已知gf

=1.0,gs

=1.0,gc

=1.13,

αa=0.49,αb=0.13)解

(1)各試件抗壓強度f1=P1/A

=140×103/100×100

=14MPa；同理,f2

=13.5MPa；f3

=14.4MPa

(2)該組試件的強度代表值:∵(f3-f1)×100%/f1

=2.8%＜15%；(f1-f2)×100%/f1=3.6%＜15%

∴該組試件的強度代表值f代=(f1＋f2＋f3)/3

=13.97MPa≈14MPa(3)非標準試件的強度換算為標準試件的強度:f7

=

0.95f代

=

13.27MPa(4)7d強度換算為28d強度:∵f7/f28=lg7/lg28∴f28=f7lg28/lg7

=22.72MPa(5)水膠比W/B:

∵f28=αa

fb(B/W－αb

)；

又fb=γf

γs

γc

fce,g

=1×1×1.13×32.5=36.73MPa；

∴B/W=1.393，則W/B=0.72例題三.變形(Deformation)（一）非荷載作用下的變形①化學收縮：水泥水化產(chǎn)物的體積比反應前物質(zhì)的總體積小,引起砼收縮化學收縮值很小，且不可恢復?；瘜W收縮對砼結構沒有破壞作用，但在其內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫②干濕變形：砼在干燥空氣中產(chǎn)生干縮，在潮濕環(huán)境中產(chǎn)生濕脹濕脹對砼無危害，一般忽略不計。(混凝土的極限拉應變大約為100×10-6mm/mm)干縮會引起砼開裂，結構設計時必須予以考慮，在一般工程設計中，通?；炷敛捎玫木€收縮值為150~200×10-6mm/mm，即每米收縮0.15~0.2mm?；炷恋母煽s是不能完全恢復的（30~60%）。影響干縮因素—水泥用量、細度及品種；水灰比；骨料及施工質(zhì)量收縮值：水泥凈漿：砂漿：混凝土=5:2:1③溫度變形—砼隨溫度的變化產(chǎn)生熱脹冷縮[10×10-6(mm/mm)/℃]冷縮對砼危害大，結構設計時必須予以考慮—設置溫度縫除溫度升降外,砼內(nèi)外溫差對體積穩(wěn)定產(chǎn)生影響—產(chǎn)生溫度裂縫建筑物變形縫構造部位—外墻、內(nèi)墻、屋面、樓面等橋梁變形縫構造（二）荷載作用下的變形1、短期荷載作用下變形：既產(chǎn)生彈性變形,又產(chǎn)生塑性變形，應力(σ)應變(ε)關系為一曲線砼是一種非勻質(zhì)材料,是一種彈塑性體砼的彈性模量是指σ—ε曲線上任一點的應力與應變之比在混凝土結構或鋼筋混凝土結構設計中，常采用一種按標準方法測得的靜力受壓彈性模量Ec（1/3fcp)混凝土的荷載變形曲線

影響混凝土彈性模量的因素有：混凝土的強度等級越高，彈性模量越高。水泥用量少，水灰比小，粗細骨料用量較多，彈性模量大。骨料彈性模量大，混凝土彈性模量也大。早期養(yǎng)護溫度較低的混凝土具有較大的彈性模量。在相同強度情況下，蒸汽養(yǎng)護混凝土彈性模量較在標準條件下養(yǎng)護的混凝土彈性模量小。引氣混凝土彈性模量較普通混凝土低20％～30％。2、長期荷載作用下變形—徐變徐變—砼在長期恒載作用下，沿作用力方向產(chǎn)生隨時間而發(fā)展的變形混凝土結構一般要延續(xù)2-3年才逐漸趨于穩(wěn)定；混凝土的徐變一般可達300-1500×10-6。影響徐變的因素—水泥用量及水灰比徐變的作用—有利于削弱由溫度、干縮引起的約束變形所產(chǎn)生的破壞應力，減小裂縫；在預應力結構中，引起預應力損失。砼無論受壓、受拉或受彎，均產(chǎn)生徐變現(xiàn)象混凝土的徐變(應變與時間的關系曲線)壓應力與徐變的關系四.耐久性(Durability)1、定義：砼抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性的能力2、內(nèi)容—抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、碳化、堿骨料反應及鋼筋銹蝕等（1）抗?jié)B性：砼抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能，直接影響混凝土的抗凍性與抗侵蝕性?？?jié)B等級：P4、P6、P8、P10、P12五個(如P4表示砼抵抗0.4MPa的水壓而不滲水)抗?jié)B等級≥P6的混凝土為抗?jié)B混凝土。影響因素：水灰比、水泥品種、骨料最大粒徑、養(yǎng)護方法、外加劑及摻合料等（2）抗凍性：砼在水飽和狀態(tài)下,經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用,能保持強度和外觀完整性的能力。一般混凝土抗壓強度未達5MPa或抗折強度未達1MPa，不得遭受冰凍。抗凍等級：F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350、F400和>F400等九個改善措施：加入減水劑、引氣劑和防凍劑（3）抗侵蝕性—詳水泥石的腐蝕（4）抗氯離子滲透：環(huán)境水、土中的氯離子因濃度差會向混凝土中擴散滲透，當氯離子擴散滲透至混凝土結構中鋼筋表面并達到一定濃度后，導致鋼筋很快銹蝕，嚴重影響混凝土結構的耐久性?？焖俾入x子遷移系數(shù)法（RCM法）--氯離子遷移系數(shù)，RCM-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ；電通量法—電通量，Q-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ；氯離子主要是通過水泥石中的孔隙和水泥石與骨料的界面擴散滲透提高混凝土抗氯離子滲透性的主要途徑：提高混凝土的密實度，降低孔隙率，減少孔隙和改善混凝土界面結構——摻加硅灰、優(yōu)質(zhì)粉煤灰、降低水膠比。（5）碳化定義：空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水對砼性能影響：使砼堿度降低→減弱了對鋼筋的保護→導致鋼筋銹蝕；產(chǎn)生碳化收縮；使砼抗壓強度增大，抗拉、抗折強度降低。C不變，W/C↓，抗碳化性能↑；W/C不變，C↑，抗碳化性能↑。（6）堿骨料反應定義—水泥中的堿(Na2O+0.659K2O)與骨料中的活性SiO2反應,生成堿-硅酸凝膠(Na2SiO3),并從周圍介質(zhì)中吸收水分而膨脹,導致砼開裂而破壞的現(xiàn)象反應具備的條件：①堿含量高；②集料中存在堿活性物，如活性SiO2；③環(huán)境潮濕，水分滲入混凝土。預防措施：①使用含堿量小于0.6%的水泥，以降低混凝土的總堿含量；②混凝土所使用的碎石或卵石應進行堿活性檢驗；③使混凝土致密或包覆混凝土表面，防止水分進入混凝土內(nèi)部；④采用能抑制堿—集料反應的摻合料，如粉煤灰、硅灰等。中國美術館全景

美術館梁鋼筋銹蝕情況美術館地下室頂板鋼筋銹蝕情況南方某海港碼頭混凝土被銹蝕北京西直門立交橋橋墩柱落水口一側(cè)鋼筋銹蝕該廠房柱出現(xiàn)大量的混凝土保護層破壞、鋼筋銹蝕嚴重樓板底部鋼筋銹蝕嚴重(3)提高耐久性的措施①合理選用水泥品種②控制最大水灰比和最小水泥用量—(W/C)max與Cmin③選用質(zhì)量好的砂石骨料④摻用引氣劑或減水劑⑤加強生產(chǎn)控制

砼的四性能與三參數(shù)之間的相互關系和易性水灰比強度砼四性能砂率砼三參數(shù)變形(單位)用水量耐久性第四節(jié).砼的質(zhì)量控制

1.由于砼抗壓強度的變化能較好的反映砼質(zhì)量的變化，因此通常以抗壓強度作為評定砼質(zhì)量的主要技術指標。2.砼質(zhì)量是隨機波動的，因此砼抗壓強度也是隨機波動的,其波動規(guī)律符合正態(tài)分布

一.砼強度的波動規(guī)律—正態(tài)分布

概率

1.曲線呈鐘形,兩邊對稱,對稱軸在強度平均值處.

2.曲線與水平之間的面積為概率

拐點總和,即100%.3.在對稱軸兩側(cè)的曲線上各有一個拐點,拐點之間的曲線向下彎曲,拐點之外的曲線向上彎曲.

強度

4.曲線矮而寬,施工水平差,曲線高

平均強度

而窄,施工水平好。拐點二.砼強度(質(zhì)量)波動的評定指標

1.強度平均值f

2.(強度)標準差σ→均方差

3.(強度)變異系數(shù)Cv

三.強度保證率P(t)

1.定義—P(t)是指砼強度總體中大于設計強度等級(fcu,k)的概率2.概率度t

3.強度保證率P(t)與概率度t之間是一一對應的關系,即P(t)t當P(t)=80%時,t=-0.842；當P(t)=90%時,t=-1.28；當P(t)=95%時,t=-1.645對應于→對稱軸→不能作為評定砼質(zhì)量的指標對應于→拐點至對稱軸的距離→可以作為評定砼質(zhì)量的指標→s越小,砼質(zhì)量越穩(wěn)定→可以作為評定砼質(zhì)量的指標→

Cv越小,砼質(zhì)量越穩(wěn)定混凝土的強度保證率P（％）是指混凝土強度總體中，大于等于設計強度等級的概率，在混凝土強度正態(tài)分布曲線圖中以陰影面積表示，見圖所示。低于設計強度等級（fcu,ｋ）的強度所出現(xiàn)的概率為不合格率。圖混凝土強度保證率四.砼配制強度(fcu,t)

1.砼配制強度(fcu,t)，砼設計強度(fcu,k)或

σ—強度標準差→與施工水平有關；fcu,k≤C30,s≥3MPa；fcu,k＞C30,s≥4MPa。規(guī)范規(guī)定:當fcu,k≤C20,s

=4MPa；C25≤fcu,k≤C45,s

=5MPaC50≤fcu,k≤C55,s=6MPa。

C60≤fcu,k，2.我國現(xiàn)行砼配合比設計規(guī)程規(guī)定:砼強度保證率P(t)=95%,則概率度t=-1.645故:概率強度保證率P(t)f設f配強度平均強度

砼設計強度為C20，強度保證率P(t)=95%,(1)當σ=3MPa時，f配=?

(2)當s=5.5MPa時,f配=?(3)若采用42.5的P·O水泥,卵石,用水量W=180kg/m3則s從5.5MPa降到3MPa時,每m3砼可節(jié)約水泥多少公斤?(已知，膠凝材料中無粉煤灰和礦渣粉gf=1.0，gs=1.0，gc=1.13，aa=0.49,ab=0.13)

解:(1)當強度保證率P(t)=95%時,概率度t=1.645

f配=f設+1.645s=20+1.645×3=24.94MPa

(2)f配=f設+1.645s=20+1.645×5.5=29.05MPa

(3)由鮑羅米公式

f配=f28=fcu=aa

fb(B/W－ab)=aa

gf

gs

gcfce,g

(B/W－ab)當σ=3MPa時,24.94=0.49×1×1×1.13×42.5(B1/W1－0.13)

得B1/W1=1.19

同理σ=5.5MPa時,29.05=0.49×1×1×1.13×42.5(B2/W2－0.13)

得B2/W2=1.36

故B2-B1=(B2/W2－B1/W1)W=(1.36－1.19)×180=30.6kg

則每m3砼可節(jié)約水泥30.6kg例題第五節(jié).砼配合比設計(mixproportiondesign)

一.定義—砼中各組成材料之間的（質(zhì)量）比例關系二.表示方法—⑴單位體積（1M3）用量C:F:W:S:G=300:60:180:660:1260

⑵質(zhì)量比

C:F:S:G=1:0.2:2.2:4.2，W/C=0.6

三.配合比設計的四項要求—強度、和易性、耐久性及經(jīng)濟性

三參數(shù)—水膠比(W/B)、砂率(Sp)、單位用水量(W)

四.配合比設計的內(nèi)容

1.初步配合比設計—公式、定律理論設計→得初步配合比C:F:W:S:G:A2.實驗室配合比設計—依據(jù)初步配合比在實驗室試拌→檢驗強度、和易性等性能→得實驗室配合比C0:F0:W0:S0:G0:A03.施工配合比設計—考慮現(xiàn)場砂、石含水率，調(diào)整實驗室配合比→得施工配合比C′:F′

:W′

:S′

:G′:A′

五.配合比設計的方法

1.體積法—絕對體積法

2.重量法—假定表觀密度法混凝土配合比設計基本參數(shù)確定的原則水膠比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設計的三個基本參數(shù)。混凝土配合比設計中確定三個參數(shù)的原則是：在滿足混凝土強度和耐久性的基礎上，確定混凝土的水膠比；在滿足混凝土施工要求的和易性基礎上，根據(jù)粗骨料的種類和規(guī)格確定單位用水量；砂率應以砂在骨料中的數(shù)量填充石子空隙后略有富余的原則來確定?；炷僚浜媳仍O計以計算1m3混凝土中各材料用量為基準，計算時骨料以干燥狀態(tài)為準。六.初步配合比設計1.配制強度fcu,t(或f配)確定

fcu,0=

fcu,k+1.645σ2.確定水膠比(W/B)可得W/B，且W/B≤[W/B]max式中a、b——回歸系數(shù)，碎石a=0.53、b=0.20，卵石a=0.49、

b=0.13；

fb—膠凝材料（水泥與礦物摻合料按使用比例混合）28d膠砂強度（MPa），試驗方法應按現(xiàn)行國家標準《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》GB/T17671執(zhí)行；當無實測值時，可按下列規(guī)定確定：

fb=

gfgsfcefce=gc

fce,ggc

—水泥強度等級值的富余系數(shù)，可按實際統(tǒng)計資料確定；當缺乏實際統(tǒng)計資料時：水泥強度等級為32.5、42.5、52.5時分別取1.12、1.16、1.10。fce,g—水泥強度等級值（MPa）。3.確定1m3砼用水量(W)—查表表5.1.3粉煤灰影響系數(shù)f和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)s摻量（%）粉煤灰影響系數(shù)f?；郀t礦渣粉影響系數(shù)s01.001.00100.90～0.951.00200.75～0.850.95～1.00300.65～0.750.90～1.00400.55～0.650.80～0.9050-0.70～0.85注：①采用Ⅰ級、Ⅱ級灰宜取上限值。②采用S75級?；郀t礦渣粉宜取下限值，采用S95級?；郀t礦渣粉宜取上限值，采用S105級?；郀t礦渣粉可取上限值加0.05。

③當超出表中的摻量時，粉煤灰和粒化高爐礦渣粉影響系數(shù)應經(jīng)試驗確定。表3.0.4混凝土的最小膠凝材料用量最大水膠比最小膠凝材料用量(kg/m3)素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土0.602502803000.552803003000.50320≤0.45330表3.0.5-1

鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量礦物摻合料種類水膠比最大摻量（%）硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥粉煤灰≤0.40≤45≤35＞0.40≤40≤30粒化高爐礦渣粉≤0.40≤65≤55＞0.40≤55≤45鋼渣粉－≤30≤20磷渣粉－≤30≤20硅灰－≤10≤10復合摻合料≤0.40≤65≤55＞0.40≤55≤45對于基礎大體積混凝土，粉煤灰、?；郀t礦渣粉和復合摻合料的最大摻量可增加5%；采用摻量大于30%的C類粉煤灰混凝土應以實際使用的水泥和粉煤灰摻量進行安定性檢驗。采用其他通用硅酸鹽水泥時，宜將水泥混合材摻量20%以上的混合材量計入礦物摻合料；復合摻合料各組分的摻量不宜超過單摻時的最大摻量。表3.0.5-2預應力混凝土中礦物摻合料最大摻量礦物摻合料種類水膠比最大摻量（%）硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥粉煤灰≤0.40≤35≤30＞0.40≤25≤20?；郀t礦渣粉≤0.40≤55≤45＞0.40≤45≤35鋼渣粉－≤20≤10磷渣粉－≤20≤10硅灰－≤10≤10復合摻合料≤0.40≤55≤45＞0.40≤45≤35采用其他通用硅酸鹽水泥時，宜將水泥混合材摻量20%以上的混合材量計入礦物摻合料；復合摻合料各組分的摻量不宜超過單摻時的最大摻量。適用于水膠比在0.4-0.8；水膠比大于0.4時，通過試驗確定用水量。摻有減水劑時：W=W‘(1-b)W—計算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3）；

W’—未摻加外加劑時推定的混凝土及時坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3），以表5.2.1-2中90mm坍落度用水量為基礎，按每增大20mm坍落度相應增加5kg/m3用水量來計算，當坍落度增大到180mm以上時，隨坍落度相應增加的用水量可減少。4.1m3混凝土外加劑摻量（A）：A=

B

baB—每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg/m3）；ba—外加劑摻量（%），應經(jīng)混凝土試驗確定。5.1m3混凝土膠凝材料用量(B)

∵W/B、W均已知

∴B=W/(W/B)，且B≥Bmin

Bmin—最小膠凝材料用量，詳表m3混凝土摻合料用量(F)

F=B

bf

bf—摻合料摻量(%)，滿足表3.0.5-1，-2。7.

1m3混凝土水泥用量(C)

C=B-F8.確定砂率(Sp)

(1)查表

(2)利用砂率公式計算

b

—砂漿剩余系數(shù)，取1.1～1.4

9.確定砂、石用量(S、G)

（1）體積法

（2）重量法

則初步配合比為C:W:S:G（５）選擇合理的砂率值（βs）

合理砂率可通過試驗、計算或查表求得。

試驗是通過變化砂率檢測混合物坍落度，能獲得最大流動度的砂率為最佳砂率。也可根據(jù)骨料種類、規(guī)格及混凝土的水灰比，參考表選用。七.實驗室配合比設計1.試拌《普通砼配合比設計規(guī)程》(JGJ55—2011)規(guī)定：骨料Dmax≤31.5mm時，拌合物最小體積為20L；骨料Dmax≥37.5mm時，拌合物最小體積為25L。2.調(diào)整

①和易性—當坍落度小于設計要求時，保持水灰比不變，增加水泥漿—當坍落度大于設計要求時，保持砂率不變，增加骨料—當粘聚性、保水性不良時，增大砂率②強度—至少用三個配合比，每個配合比制作一組(3塊)試塊，標準養(yǎng)護28d試壓