試驗(yàn)員專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)2014.11課件

江蘇省建設(shè)專(zhuān)業(yè)管理人員崗位培訓(xùn)試驗(yàn)員第一部分專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)第一章水泥膠凝材料水泥的品種水泥的工藝水泥的水化硬化過(guò)程水泥的基本技術(shù)性能第一節(jié)膠凝材料定義

通過(guò)自身的物理化學(xué)作用，在由可塑性漿體變?yōu)閳?jiān)硬石狀體的過(guò)程中，能將散?；驂K狀材料粘結(jié)成為整體的材料。分類(lèi)按化學(xué)成分可分為：無(wú)機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料（如瀝青、樹(shù)脂）

無(wú)機(jī)膠凝材料按硬化條件的不同又可分為：氣硬性膠凝材料（如石膏、石灰、鎂質(zhì)膠凝材料、水玻璃）水硬性膠凝材料（如水泥）石膏的特性1、水化作用快，凝結(jié)硬化快建筑石膏初凝僅需5min，終凝為20-30min，一周后即完全硬化。2、建筑石膏硬化后孔隙率較大，強(qiáng)度較低3、硬化后具有高溫隔熱性能和保溫性能4、水化硬化時(shí)體積膨脹因?yàn)榻ㄖ嗨不瘯r(shí)體積有明顯膨脹，膨脹量約為1%，所以這個(gè)特性使石膏制品在硬化過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫，而能使制品造型棱角很清晰，有利于制造復(fù)雜圖案花型的石膏裝飾件5、石膏制品具有良好的防火性6、石膏制品耐水性差7、石膏制品具有良好的可加工性建筑石膏硬化后具有可鋸、可刨、可釘性8、石膏制品裝飾性好

石灰的特性(1)可塑性和保水性好(2)消解時(shí)放出大量熱量(3)硬化緩慢(4)硬化時(shí)體積收縮大(5)硬化后強(qiáng)度低(6)耐水性差

第二節(jié)水泥的品種按用途及性能分類(lèi)

通用水泥、特種水泥通用水泥可分為：硅酸鹽水泥：水化熱最高普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥特種水泥特種硅酸鹽水泥鋁酸鹽水泥硫鋁酸鹽水泥氟鋁酸鹽水泥無(wú)熟料或低熟料水泥

通用水泥的代號(hào)及組分品種代號(hào)熟料+石膏粒化高爐礦渣火山灰質(zhì)混合材料粉煤灰石灰石

硅酸鹽水泥P·I100P·II≥95≤5≥95≤5

普通硅酸鹽水泥

P·O≥80且<95>5且≤20礦渣硅酸鹽水泥P·S·A≥50且<80>20且≤50P·S·B≥30且<50>50且≤70火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥P·P≥60且<80>20且≤40粉煤灰硅酸鹽水泥P·C≥60且<80>20且≤40復(fù)合硅酸鹽水泥P·C≥50且<80>20且≤50硅酸鹽水泥的工藝流程

“兩磨一燒”硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝過(guò)程分三個(gè)階段：①石灰質(zhì)原料（如石灰石、白堊等）粘土質(zhì)原料（如粘土、黃石和頁(yè)巖等）與少量校正原料經(jīng)破碎后按適當(dāng)比例配合共同磨細(xì)成為生料，稱(chēng)為生料制備；②將生料在水泥窯內(nèi)煅燒至部分熔融的水泥熟料，稱(chēng)為熟料煅燒；在1350～1450℃時(shí)，在液相中，C2S吸收游離CaO化合成C3S，這一過(guò)程是熟料煅燒的關(guān)鍵過(guò)程，必須保持足夠的溫度和時(shí)間，使反應(yīng)完全，以保證水泥的質(zhì)量③將熟料與適量石膏（部分混合材料）共同磨細(xì)成為水泥，稱(chēng)為水泥粉磨。第三節(jié)水泥的生產(chǎn)工藝嚴(yán)格控制生料的化學(xué)成分、均化程度及煅燒條件第四節(jié)水泥的水化硬化過(guò)程硅酸鹽水泥熟料中C3S、C2S、C3A、C4AF的形成過(guò)程及其化學(xué)反應(yīng)式：硅酸鹽水泥的凝結(jié)硬化過(guò)程（熟悉）水泥用適量的水拌和后，形成能粘結(jié)砂石集料的可塑性泥漿，隨后逐漸失去塑性而凝結(jié)硬化為具有一定強(qiáng)度的石狀體。伴有水化放熱、體積膨脹和強(qiáng)度增加。水泥水

可塑性漿體（塑性體）固體水泥水化的定義

水化是水泥顆粒與水接觸，熟料礦物與水發(fā)生水化作用，由無(wú)水狀態(tài)轉(zhuǎn)變成含結(jié)合水的水化物的反應(yīng)過(guò)程，該過(guò)程伴隨一定熱量的放出。

水化過(guò)程中，無(wú)水熟料礦物轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，固相體積逐漸增加，但水泥—水體系的總體積不斷減小，這種體積減縮稱(chēng)為化學(xué)減縮。水泥水化產(chǎn)物的分類(lèi)水化硅酸鈣（C-S-H）凝膠:主要產(chǎn)物，約占70%。水化鐵酸一鈣凝膠Ca(OH)2晶體（CH）:約占20%；水化硫鋁酸鈣晶體（AFt）水化鋁酸鈣晶體（AFm）石灰飽和系數(shù)（KH）：表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度。石灰飽和系數(shù)高，熟料煅燒困難，必須延長(zhǎng)煅燒時(shí)間；

水泥水化物特點(diǎn)：硅酸三鈣（C３S）：水化快（水泥水化時(shí)，首先水化），水化放熱量高，早期及后期強(qiáng)度均高硅酸二鈣（C２S）：水化慢，水化放熱量小，早期強(qiáng)度低，后期較高鋁酸三鈣（C２A）

：水化最快，水化放熱量高，強(qiáng)度低鐵鋁酸四鈣（C４AF）：水化快，水化熱中等，強(qiáng)度低。放熱量速率：鋁酸三鈣＞硅酸三鈣＞鐵鋁酸四鈣＞硅酸二鈣影響水泥硬化的因素：細(xì)度：水泥顆粒越細(xì)，水化速度越大。石膏摻量：加入適量石膏，可以延緩水泥漿體的凝結(jié)時(shí)間，同時(shí)還能提高早期強(qiáng)度。石膏摻量過(guò)小，會(huì)產(chǎn)生快凝。養(yǎng)護(hù)時(shí)間

隨著時(shí)間的延續(xù)，水泥的水化程度不斷增加。養(yǎng)護(hù)溫度和濕度溫度提高加速水泥的化，早期強(qiáng)度增長(zhǎng)快，但一般后期強(qiáng)度有所降低。濕度大，能保持水泥石有足夠的水份進(jìn)行水化和硬化。第五節(jié)水泥的基本技術(shù)性能水泥化學(xué)指標(biāo)的分類(lèi)根據(jù)GB175—2007的要求，通用硅酸鹽水泥的化學(xué)指標(biāo)主要包括不溶物燒失量三氧化硫含量氧化鎂含量氯離子含量水泥物理指標(biāo)的分類(lèi)凝結(jié)時(shí)間安定性強(qiáng)度細(xì)度凝結(jié)時(shí)間

水泥的凝結(jié)時(shí)間分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間。初凝時(shí)間指從加水至水泥漿開(kāi)始失去塑性的時(shí)間。終凝時(shí)間指從加水至水泥漿完全失去塑性并開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度的時(shí)間。

根據(jù)GB175—2007的規(guī)定，硅酸鹽水泥初凝不小于45min，終凝不大于390min；而其他通用硅酸鹽水泥初凝不小于45min，終凝不大于600min。

初凝不宜過(guò)快，以便有時(shí)間完成攪拌、運(yùn)輸、澆筑；終凝不宜過(guò)遲。以便盡快硬化產(chǎn)生強(qiáng)度，進(jìn)行下道工序。細(xì)度

指水泥顆粒的粗細(xì)程度。硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥以比表面積表示，不小于300m2/kg；礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥以篩余表示，80μm方孔篩篩余不大于10%或45μm方孔篩篩余不大于30%。

細(xì)度越細(xì)，粉磨過(guò)程中的能耗大，成本高；越粗，越不利于活性的發(fā)揮。安定性

水泥的體積安定性，是指水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。

熟料中所含的游離氧化鈣過(guò)多、游離氧化鎂過(guò)多或摻入石膏過(guò)多會(huì)引起水泥安定性不良。根據(jù)GB175—2007的規(guī)定，通用硅酸鹽水泥的安定性用沸煮法檢驗(yàn)應(yīng)合格。用沸煮法只能加速氧化鈣的熟化。

游離氧化鎂在蒸壓下才能加速熟化，石膏需長(zhǎng)期在常溫水中才能發(fā)現(xiàn)，沸煮法均不適用。

硅酸鹽水泥石長(zhǎng)期在含較低濃度硫酸鹽水的作用下，硫酸鹽會(huì)先與水泥石結(jié)構(gòu)中的Ca(OH)2起置換反應(yīng)生產(chǎn)硫酸鈣，硫酸鈣再與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成鈣釩石，發(fā)生體積膨脹，引起水泥開(kāi)裂。強(qiáng)度

水泥強(qiáng)度等級(jí)按規(guī)定齡期的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度來(lái)劃分，是評(píng)定其質(zhì)量的重要指標(biāo)。強(qiáng)度與熟料的組成、細(xì)度、水灰比、養(yǎng)護(hù)溫度、石膏摻量及外加劑有關(guān)。水泥強(qiáng)度等級(jí)相同時(shí)，水灰比越小，水泥石強(qiáng)度越高。相同水泥用量時(shí)，水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，配制的混凝土強(qiáng)度越高。水泥強(qiáng)度一般是先增長(zhǎng)，后平緩增加。品種強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)度(MPa)3天28天3天28天硅酸鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.062.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0普通硅酸鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.0礦渣硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.0標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量定義：水泥漿達(dá)到特定塑性狀態(tài)（標(biāo)準(zhǔn)稠度）時(shí)所需的用水量（以占水泥的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。影響因素：礦物組成（如C3A需水量大、C2S需水量?。?、細(xì)度等。水化熱大部分是在水化早期（1～7d）放出，一般1～3d放熱為總放熱的50%，7d為75%，3～6個(gè)月為80%～100%。

C3A放熱量最大，速度也快；C3S放熱量稍低；C2S放熱量最低，速度也慢。密度與堆積密度

硅酸鹽水泥的密度一般在3.1～3.2g/cm3之間，松散狀態(tài)的堆積密度為900g/cm3，緊密狀態(tài)的堆積密度為1400～1700g/cm3。第二章混凝土

混凝土，是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱(chēng)。通常是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（可含外加劑和摻合料）按一定比例配合，經(jīng)攪拌而得的水泥混凝土，它廣泛應(yīng)用于土木工程。

第一節(jié)原材料一、集料：占混凝土體積的60%～75%，在混凝土中起著節(jié)約水泥、起骨架和填充作用、承受荷載、限制硬化水泥的收縮等作用、集料的分類(lèi)按照集料密度中密度集料（普通集料）：2.50～2.90g/cm3；低密度集料（輕集料）：低于2.50cm3；。按輕集料的來(lái)源分為：（1）天然輕集料

：天然形成的多孔巖石，經(jīng)加工而成的輕集料。如浮石、火山及輕砂。(2)人造輕集料：以地方材料為原料，經(jīng)加工而成的輕集料。如頁(yè)巖陶粒、自然矸石、膨脹礦渣珠、煤渣及其輕砂。(3)工業(yè)廢料輕集料：以工業(yè)廢料為原料，經(jīng)加工而成的輕集料。如粉煤灰陶粒和磨細(xì)成球的頁(yè)巖陶粒。高密度集料（重集料）：3.00～5.00g/cm3按照集料粒徑粗骨料：粒徑大于5mm，細(xì)骨料:粒徑小于5mm按來(lái)源分天然集料、人工集料按形狀分卵石、碎石

集料的性質(zhì)物理性質(zhì)密度、表觀密度、堆積密度密度：在一定溫度和絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下，單位體積集料的質(zhì)量。表觀密度：?jiǎn)挝槐碛^體積（含閉孔體積）集料的質(zhì)量，用于混凝土混合料的配合比控制。

普通集料的表觀密度一般為2500～2900kg/m3。堆積密度：具有代表性顆粒的單位體積的質(zhì)量。有密實(shí)和松散兩種表示方法。用于混凝土的配合比設(shè)計(jì)，和空隙率、粒級(jí)、顆粒外形、含水率有一定關(guān)系。吸濕性：集料的含水狀態(tài)分為干燥狀態(tài)、氣干狀態(tài)、飽和面干狀態(tài)和濕潤(rùn)狀態(tài)，。吸濕量為全干狀態(tài)下的質(zhì)量與飽和面干狀態(tài)下的質(zhì)量的差值。表面水份孔結(jié)構(gòu)：有開(kāi)口和封閉兩種。影響其熱性能、彈性能、抗凍融性能等。熱性能：包括熱膨脹系數(shù)、熱傳導(dǎo)、熱擴(kuò)散和比熱容。力學(xué)性質(zhì)強(qiáng)度：集料的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度一般均高于混凝土，普通混凝土的薄弱環(huán)節(jié)為集料與水泥漿體的接觸界面?？梢杂脡核橹?、巖石的抗壓強(qiáng)度表征。

壓碎值越小，說(shuō)明集料抵抗受壓破碎的能力越強(qiáng)。骨料的彈性模量越高，用量越多，混凝土的彈性模量越高。韌性：抗沖擊性能穩(wěn)定性：抗干濕循環(huán)、抗磨蝕性能化學(xué)性質(zhì)雜質(zhì)：植物產(chǎn)生的腐殖質(zhì)及有機(jī)土壤，表面覆蓋物：粉土、破碎粉土，影響集料與水泥漿體的粘結(jié)不堅(jiān)實(shí)顆粒：粘土塊、煤塊，本身易于破裂、受凍膨脹破壞堿骨料反應(yīng)：集料中的堿活性物質(zhì)與水泥中的堿產(chǎn)生膨脹反應(yīng)

有害雜質(zhì)常用含泥量和泥塊含量、硫化物和硫酸鹽含量、輕物質(zhì)含量、云母含量等指標(biāo)來(lái)表征。

顆粒性質(zhì)表面組織：影響與水泥漿體的粘結(jié)性能、用水量外形：影響和易性，針片狀顆粒對(duì)混凝土的強(qiáng)度尤其是抗折強(qiáng)度亦有影響。

巖石顆粒的長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)的平均粒徑2.4倍者為針狀，厚度小于平均粒徑的0.4倍者為片狀。級(jí)配：對(duì)節(jié)約水泥和和易性有關(guān)系。要有較小的粒間隙率和較小的總表面積。

分為I區(qū)、II區(qū)、III區(qū)三個(gè)級(jí)配區(qū)。級(jí)配良好的粗砂在I區(qū)、中砂在II區(qū)、細(xì)砂在III區(qū)。

顆粒尺寸：最大粒徑不得大于構(gòu)件最小截面尺寸的1/4，同時(shí)不得大于鋼筋凈距的3/4；對(duì)于混凝土實(shí)心板最大粒徑不宜超過(guò)板厚的1/3，且不大于40mm。細(xì)集料細(xì)度模數(shù)計(jì)算、分類(lèi)以及規(guī)范要求細(xì)度模數(shù)（Mx）按下式計(jì)算：細(xì)度模數(shù)Mx將砂分成粗、中、細(xì)三種規(guī)格：Mx=3.7～3.1為粗砂Mx=3.0～2.3為中砂Mx=2.2～1.6為細(xì)砂。按級(jí)配曲線將細(xì)集料分為：

Ⅰ區(qū)（粗）、Ⅱ區(qū)（中）和Ⅲ區(qū)（細(xì)）；混凝土用砂量不變，砂的細(xì)度模數(shù)小，水泥用量提高。泵送混凝土宜用中砂

A1、A2、A3、A4、A5、A6分別為篩孔尺寸為4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm各篩上的累計(jì)篩余百分率。二、摻和料定義

摻合料是指在混凝土攪拌過(guò)程中加入的、具有一定細(xì)度和活性的用于改善新拌和硬化混凝土性能（特別是耐久性能）的某類(lèi)礦物類(lèi)產(chǎn)品。分類(lèi)

按化學(xué)反應(yīng)性分為：非活性（惰性）：加入拌合后，不能或很少生成具有膠凝性的水化產(chǎn)物，在混凝土中主要起填充作用，如：石灰石粉、石英粉等活性：包括有膠凝性和有火山灰性。加水后本身不能硬化（或稍具有水硬性），但與激發(fā)劑混合，加水拌合后，不但能在空氣中硬化，而且能在水中繼續(xù)硬化。如粉煤灰、硅灰、火山灰、磨細(xì)礦渣、煅燒頁(yè)巖、煅燒粘土等。按屬性分：天然：火山灰、磨細(xì)石灰石粉、鈣性粘土、磨細(xì)石英粉、硅藻土人造：煅燒頁(yè)巖、煅燒粘土工業(yè)廢料：粉煤灰、硅灰、水淬高爐礦渣粉、自然煤矸石粉

幾種常用摻合料磨細(xì)礦渣冶煉生鐵時(shí)的副產(chǎn)品，其主要化學(xué)成分為SiO2、Al2O3和CaO。經(jīng)水淬急冷的?；郀t礦渣含有大量的玻璃體，具有較大的潛在活性，經(jīng)磨細(xì)后（粒徑小于45um）活性發(fā)揮?；瘜W(xué)成分

SiO2、CaO、Al2O3是礦渣的主要成份，通常占到約90%，是決定礦渣活性的主要成份。玻璃體含量礦渣中在化學(xué)成分大致相同的情況下，玻璃體含量越多，其活性越高。細(xì)度礦渣越細(xì)，比表面積越大，活性越高，越有利于混凝土性能的改善和提高磨細(xì)礦渣質(zhì)量評(píng)定方法化學(xué)分析法：質(zhì)量系數(shù)KK=（CaO+Al2O3+MgO)/(SiO2+MnO+TiO2)質(zhì)量系數(shù)越大，活性越高。強(qiáng)度試驗(yàn)法：活性指數(shù)磨細(xì)礦渣對(duì)混凝土性能（新拌性能、力學(xué)性能、耐久性能）影響需水量和坍落度磨細(xì)礦渣可顯著降低水泥漿屈服應(yīng)力，增加流動(dòng)性；磨細(xì)礦渣顆粒直徑小，圓度較大，在新拌水泥漿中具有軸承作用，增大水泥漿的流動(dòng)性；磨細(xì)礦渣顆粒比表面積大，會(huì)增加需水量，只有與減水劑復(fù)合作用時(shí)，才能發(fā)揮前兩點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)出輔助減水效果。在相同配合比、相同減水劑摻量的情況下，摻磨細(xì)礦渣混凝土的坍落度得到明顯提高。泌水與離析與細(xì)度有很大關(guān)系。細(xì)度過(guò)小，粘聚性差，易泌水。比表面積較大時(shí)，粘聚性好，泌水小。比表面積在400m2/kg~6002/kg時(shí)具有較好的粘聚性，泌水小。坍落度損失有利于減少坍落度損失凝結(jié)性能凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，且比表面積越大、摻量越大、凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)，但初終凝時(shí)間間隔基本不變。強(qiáng)度有細(xì)度、摻量有關(guān)。普通細(xì)度礦渣混凝土的早期強(qiáng)度比普通混凝土略低，但28d、90d及180d的強(qiáng)度增長(zhǎng)顯著高于變通混凝土。彈性模量大致相同抗化學(xué)侵蝕性能抗硫酸侵蝕視摻量不同而定，低于65%的摻量，抗侵蝕性差，高于65%較好。

對(duì)抗海水、抗酸、抗氯化物均有利抗碳化性能摻入礦渣能提高密實(shí)度有利于提高抗碳化性能，但二次水化反應(yīng)消耗大量Ca(OH)2，降低堿度，對(duì)抗碳化不利。抗凍性有利于提高抗凍性。提高抗?jié)B能力抑制堿骨料反應(yīng)磨細(xì)礦渣應(yīng)用技術(shù)要求品質(zhì)化學(xué)性質(zhì)：三氧化硫、燒失量物理性質(zhì)：比表面積、含水率膠砂性能：需水量比、活性指數(shù)細(xì)度參與水化反應(yīng)的能力，粒徑大于45μmm時(shí)很難參與水化反應(yīng)，比表面積應(yīng)超過(guò)400m2/kg，才能比較充份發(fā)揮其活性。溫升越細(xì)，活性越大高，早期產(chǎn)生的水化熱越大，早期產(chǎn)生的自收縮越大。摻量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，應(yīng)與水泥和外加劑間有良好的適應(yīng)性。養(yǎng)護(hù)控制好養(yǎng)護(hù)溫度、濕度更有利于磨細(xì)礦渣混凝土強(qiáng)度等性能的發(fā)展。粉煤灰電廠排放的固體廢棄物，含有的大量玻璃體賦于其較好的火山灰活性。其主要化學(xué)成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO。粉煤灰是一種火山灰質(zhì)材料，本身并無(wú)膠凝性能，在常溫下有水存在時(shí)，粉煤灰可以與混凝土中的進(jìn)行二次反應(yīng)，生成難溶于水的水化硅酸鈣凝膠，這樣不僅降低了溶出的可能，也填充了混凝土內(nèi)部的孔隙，對(duì)混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性都有提高作用。粉煤灰的這種作用稱(chēng)為火山灰（活性）效應(yīng)。除了火山灰效應(yīng)外，粉煤灰對(duì)混凝土力學(xué)性能及耐久性的改善還有另外兩個(gè)原因：第一，形貌效應(yīng)。粉煤灰的主要礦物組成是玻璃體，這些球形玻璃體表面光滑、粒度細(xì)、質(zhì)地致密、內(nèi)比表面積小、對(duì)水的吸附力小，因此，粉煤灰的加入使混凝土制備需水量減小，降低了混凝土早期干燥收縮，使混凝土密實(shí)性得到很大提高；第二，填充效應(yīng)（微骨料）。粉煤灰中的微細(xì)顆粒均勻分布在水泥顆粒之中，不僅能填充水泥顆粒間的空隙，而且能改善膠凝材料的顆粒級(jí)配，并增加水泥膠體的密實(shí)度。因此，形貌效應(yīng)、填充效應(yīng)（微骨料）和火山灰（活性）效應(yīng)并稱(chēng)為粉煤灰改善混凝土性能的三大效應(yīng)。粉煤灰性能細(xì)度越細(xì)，比表面積越大，活性越易激發(fā)燒失量越細(xì)，燒失量越小，需水量也越低，火山灰活性越高需水量與細(xì)度、顆粒形貌、級(jí)配、燒失量有關(guān)。表面光滑的球形顆粒越多，需水量越小，多孔顆粒越多，需水量越大。需水量在保證混凝土流動(dòng)性的條件下，影響水灰比從而影響強(qiáng)度。三氧化硫含量化學(xué)組成氧化硅、氧化鋁和氧化鐵含量達(dá)到70%以上，有時(shí)還含有較氧化鈣?；鹕交一钚圆Ａw是火山灰活性的來(lái)源，有球狀的和表面多孔的。其他游離氧化鈣、氧化鎂、SO3粉煤灰對(duì)混凝土性能（新拌性能、力學(xué)性能以及耐久性能）影響主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)：減少需水量、改善流動(dòng)性、改善泵送性能、減少泌水與離析、減少坍落度損失對(duì)外加劑的適應(yīng)性減水劑分散粉煤灰顆粒更有效高燒失量的粉煤灰易吸附引氣劑凝結(jié)性能延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間水化熱與溫升

降低7d以前的水化熱，尤其是1d的，可使放熱高峰時(shí)間延遲養(yǎng)護(hù)適當(dāng)提高養(yǎng)護(hù)溫度有利，較高濕度有利強(qiáng)度早期強(qiáng)度降低明顯，90d后強(qiáng)度接近彈性模量28d后不低于甚至高于普通混凝土體積穩(wěn)定性徐變初期較高，后期較低收縮可能增加也可能減少耐久性能抗?jié)B性能、抗硫酸鹽、抑制堿集料反應(yīng)優(yōu)于普通混凝土；碳化深度高于普通混凝土；抗凍性能低于普通混凝土。抑制堿骨料反應(yīng)粉煤灰的應(yīng)用技術(shù)要求品質(zhì)應(yīng)用場(chǎng)合有早期強(qiáng)度要求、保護(hù)層厚度小于20mm，不宜摻加粉煤灰；有抗凍要求的，必須摻加引氣劑。摻量養(yǎng)護(hù)硅灰電弧冶煉硅金屬或硅鐵合金時(shí)的副產(chǎn)品，其主要化學(xué)成分為SiO2。硅灰主要性能特點(diǎn)物理性能顆粒呈球形，極細(xì)，最小顆粒粒徑小于0.01μm，平均粒徑為0.1μm~0.3μm化學(xué)性能具有很高的火山灰活性。硅灰對(duì)混凝土性能的影響（熟悉）新拌性能增加需水量，減小泌水，增加黏聚性塑性收縮更易產(chǎn)生塑性收縮硬化性能提高強(qiáng)度、降低體積穩(wěn)定性耐久性能提高抗?jié)B、抗凍、耐磨、抑制堿集料反應(yīng)、抗化學(xué)侵蝕等耐久性能硅灰的應(yīng)用技術(shù)要求摻量一定要控制在一定范圍內(nèi)；可以與其他礦物外加劑混摻，起到“超疊”作用；必須與高效減水劑同時(shí)使用。三、外加劑外加劑定義

外加劑是一種在混凝土攪拌之前或拌制過(guò)程中加入的、用以改善新拌混凝土和(或)硬化混凝土性能的材料，它已經(jīng)作為混凝土中除水泥、砂、石和水之外的必不可少的第五組分，簡(jiǎn)稱(chēng)為外加劑。外加劑分類(lèi)

混凝土外加劑按其主要使用功能分為四類(lèi)：（1）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑和泵送劑等（2）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、促凝劑和速凝劑等（3）改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑、阻銹劑等（4）改善混凝土其他性能的外加劑，包括膨脹劑、防凍劑等外加劑命名及定義：

普通減水劑：在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑。早強(qiáng)劑：能加速水泥水化和硬化加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。緩凝劑：延遲混凝土拌合物硬化，延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑。促凝劑：能縮短拌合物凝結(jié)時(shí)間的外加劑。引氣劑：在混凝土攪拌過(guò)程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡且能保留在硬化混凝土中的外加劑。高效減水劑：在混凝土坍落度基本相同的條件下，能大幅度減少拌合用水量的外加劑，減水率要求不小于１２％。緩凝高效減水劑：以各種高效減水劑為主要成分，再?gòu)?fù)合各種適量的早強(qiáng)組分，兼有緩凝功能和高效減水功能的外加劑。早強(qiáng)減水劑：兼有早強(qiáng)和減水功能的外加劑。緩凝減水劑：兼有緩凝和減水功能的外加劑。引氣減水劑：兼有引氣和減水功能的外加劑，減水率要求不小于１０％。防水劑：能提高水泥砂漿、混凝土抗?jié)B性能的外加劑。阻銹劑：能抑制或減輕混凝土中鋼筋和其他金屬預(yù)埋件銹蝕的外加劑

膨脹劑：在混凝土硬化過(guò)程中因化學(xué)作用能使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑。防凍劑：能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到預(yù)期性能超群的外加劑。著色劑：能制備具有彩色混凝土的外加劑。速凝劑：能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。泵送劑：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加劑，減水率要求不小于１２％。加氣劑：混凝土制備過(guò)程中因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出氣體，使硬化混凝土中有大量均勻分布?xì)饪椎耐饧觿?。保水劑：能減少混凝土或砂漿失水的外加劑。絮凝劑：在水中施工時(shí)，能增加混凝土粘稠性，抗水泥和集料分離的外加劑。增稠劑：能提高混凝土拌合物粘度的外加劑。減縮劑：減少混凝土收縮的外加劑。保塑劑：在一定時(shí)間內(nèi)，減少混凝土坍落度損失的外加劑。高性能減水劑：具有一定引氣，且比高效減水劑具有更高減水率、更好坍落度保持性能和較小干燥收縮的外加劑，減水率要求不小于２５％。外加劑性能指標(biāo)針對(duì)高性能減水劑(早強(qiáng)型、標(biāo)準(zhǔn)型、緩凝型)、高效減水劑(標(biāo)準(zhǔn)型、緩凝型)、普通減水劑(早強(qiáng)型、標(biāo)準(zhǔn)型、緩凝型)、引氣減水劑、泵送劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑及引氣劑共八類(lèi)混凝土外加劑，規(guī)定了摻外加劑混凝土技術(shù)指標(biāo)。幾種常用外加劑

高效減水劑在正常摻量時(shí)比普通減水劑更高的減水率，沒(méi)有嚴(yán)重的緩凝及引氣量過(guò)多的問(wèn)題。主要分為以下幾種：1、以萘為原料的萘磺酸鈉甲醛縮合物（萘系高效減水劑）

2、以三聚氰胺為原料的磺化三聚氰胺甲醛縮合物（密胺系高效減水劑）3、以蒽油為原料的聚次甲基蒽磺酸鈉（蒽系減水劑）4、以甲基萘為原料的聚次甲基萘磺酸鈉5、以古馬隆樹(shù)脂為原料的氧茚樹(shù)脂磺酸鈉6、以栲膠為原料的高效減水劑7、以萘酚和對(duì)氨基苯磺酸鈉為原料的氨基磺酸系高效減水劑（氨基磺酸鹽系高效減水劑）8、以丙酮為原料的肪脂族（醛酮縮合物）高效減水劑（脂肪族高效減水劑）

萘系高效減水劑占外加劑的比例大約為87.5%，是使用量量大，面積最廣的外加劑。高性能減水劑有比萘系更高的減水率，更好的坍落度保持性能，并具有一定的引氣性和較小的混凝土收縮。

目前我國(guó)開(kāi)發(fā)的以聚羧酸鹽為主，其摻量低、減水率高、氯離子和堿含量較低。膨脹劑

與水泥、水拌和后經(jīng)水化反應(yīng)生成鈣礬石，或氫氧化鈣，或鈣礬石和氫氧化鈣，使混凝土產(chǎn)生體積膨脹。在混凝土中起到抗?jié)B、防水、防裂、補(bǔ)償收縮的作用。主要有以下幾種：

1、硫鋁酸鈣類(lèi)：水化產(chǎn)物是鈣礬石，膨脹主要發(fā)生在澆筑后3～14d

2、氧化鈣類(lèi)：水化產(chǎn)物是氫氧化鈣,膨脹主要發(fā)生在澆筑后1～3d

3、硫鋁酸鈣-氧化鈣類(lèi)：水化產(chǎn)物是鈣礬石和氫氧化鈣,既有1～3d的早期膨脹特性，又有3～4d的中期膨脹特性影響因素：

1、不同種類(lèi)外加劑與膨脹劑復(fù)合使用時(shí)會(huì)對(duì)膨脹劑的膨脹性能產(chǎn)生影響；

2、與其他外加劑復(fù)合使用時(shí)應(yīng)關(guān)注兩者的相容性；

3、水膠比低，早期強(qiáng)度高，導(dǎo)致膨脹劑參與水化而產(chǎn)生膨脹的組分?jǐn)?shù)量，會(huì)抑制混凝土膨脹的發(fā)展；4、混凝土中有大量摻合料時(shí)，得到同樣的膨脹率應(yīng)相應(yīng)提高膨脹劑摻量。5、硫鋁酸鹽膨脹劑用于等量取代水泥時(shí)，由于所含鋁相和石膏的水化熱較大，在大體積混凝土中會(huì)使溫升有所提高。木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)減水劑

常用的普通減水劑，減水率為8%～10%，可以直接使用，也可以作為復(fù)合型外加劑的原料。木質(zhì)素磺酸鹽通常由亞硫酸鹽法生產(chǎn)紙漿的副產(chǎn)品制得，常用的有木鈣、木鈉、木鎂。引氣劑

能在砂漿和混凝土中引入大量均勻分布的，封閉的微小氣泡，且在硬化后能保留在其中的一種外加劑。

能提高混凝土的抗凍性、抗?jié)B性，改善流動(dòng)性，降低泌水，增加粘聚性。但也有降低混凝土強(qiáng)度、降低對(duì)鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度。防凍劑防凍組分降低水的冰點(diǎn)，使水泥在負(fù)溫下仍能水化；早強(qiáng)組分提高混凝土的早期強(qiáng)度，抵抗水結(jié)冰產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力；減少混凝土中的冰含量，并使冰晶粒度細(xì)小且均勻分散，減輕對(duì)混凝土的破壞；引氣組分引入適量封閉的微氣泡，減輕冰脹應(yīng)力及過(guò)冷水遷移產(chǎn)生的應(yīng)力；有機(jī)硫化物能改變水的冰晶形式，減少冰脹應(yīng)力。

速凝劑是調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)和硬化速度的外加劑緩凝劑可用于大體積混凝土及炎熱條件下施工，需長(zhǎng)時(shí)間停入或長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)幕炷痢?/p>

主要有糖鈣、糖蜜等。復(fù)合外加劑以上述的各組份為主，加入其他組份復(fù)合而成，如防凍劑、早強(qiáng)減水劑、泵送劑等。四、混凝土用水分類(lèi)混凝土拌合水、混凝土養(yǎng)護(hù)用水水質(zhì)要求

不得含有影響水泥正常凝結(jié)、硬化的有害雜質(zhì)；不得產(chǎn)生能降低混凝土耐久性、加快鋼筋腐蝕及導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋脆裂、污染混凝土表面等有害影響。凡生活飲用水和清潔的天然水都能用于拌制混凝土。

養(yǎng)護(hù)用水無(wú)不溶物和可溶物要求，其它要求和拌合用水一樣。海水、工業(yè)廢水等對(duì)混凝土性能的影響工業(yè)廢水要經(jīng)檢驗(yàn)合格才能使用

海水未經(jīng)處理嚴(yán)禁用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土，在無(wú)法獲得水源時(shí)，可拌制素混凝土。第二節(jié)混凝土性能混凝土拌合物性能和易性：評(píng)價(jià)混凝土拌合物的重要指標(biāo)和易性會(huì)影響澆筑混凝土的效率，也會(huì)影響混凝土硬化后的密實(shí)度、強(qiáng)度、耐久性、抗凍性。定義和易性是指混凝土拌合物易于施工操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能。分類(lèi)流動(dòng)性：拌合物在自重或機(jī)械力作用下能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模板的性能。大小取決于拌合物中用水量或水泥漿含量的多少。粘聚性：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。大小取決于細(xì)集料的用量以及水泥漿的稠度等。保水性：具有一定的保水能力，不致于產(chǎn)生嚴(yán)重泌水的性能。保水性差，混凝土硬化后易形成透水通路，降低混凝土的密實(shí)性。和易性測(cè)試及評(píng)價(jià)指標(biāo)通常是測(cè)定混凝土拌合物的流動(dòng)性，作為和易性的一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，輔以直觀經(jīng)驗(yàn)觀察粘聚性和保水性，據(jù)此綜合判斷混凝土拌合物和易性優(yōu)劣。混凝土拌合物的流動(dòng)性可采用坍落度、維勃稠度或擴(kuò)展度表示。和易性影響因素水泥漿量：多，流動(dòng)性大；過(guò)多，粘聚性差。水膠比：過(guò)小，施工困難，不能保證密實(shí)性；過(guò)大，粘聚性和保水性不良。砂率：過(guò)大，流動(dòng)性降低；過(guò)小，粘聚性和保水性差，產(chǎn)生離析、流漿。

合理砂率是指當(dāng)用水量及水泥用量一定的條件下，能使混凝土拌合物獲得最大的流動(dòng)性且保持良好的黏聚性和保水率的砂率；或者是使混凝土拌合物獲得所要求的和易性前提下，水泥用量最少的砂率。水泥品種：受水泥需水性的影響。集料性質(zhì)：粒徑越大，總比表面積越小，流動(dòng)度越大。外加劑：在不增加水泥用量的情況下，有良好的和易性。溫度和時(shí)間：時(shí)間延長(zhǎng)，和易性變差；環(huán)境溫度升高，相應(yīng)坍落度下降。和易性改善措施采用合理砂率采用較粗、級(jí)配良好的砂石坍落度太小，保持水灰比不變，增加水泥漿量；坍落度太大，保持砂率不變，增加砂石。摻加適量粉煤灰、外加劑

凝結(jié)時(shí)間定義與分類(lèi)凝結(jié)時(shí)間分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間初凝時(shí)間：混凝土失去塑性但不具備機(jī)械強(qiáng)度的時(shí)間，貫入阻力3.5MPa終凝時(shí)間：混凝土失去塑性且具備機(jī)械強(qiáng)度的時(shí)間，貫入阻力28MPa凝結(jié)時(shí)間影響因素（熟悉）原材料：水泥組分及細(xì)度、摻合料種類(lèi)及摻量、外加劑品種施工工藝：投料順序、攪拌時(shí)間、現(xiàn)場(chǎng)加水養(yǎng)護(hù)條件縮短凝結(jié)時(shí)間的措施使用化學(xué)速凝、早強(qiáng)劑或硅灰適當(dāng)降低摻合料的摻量增加水泥熟料中C3A含量等使用早強(qiáng)型減水劑

混凝土力學(xué)性能抗壓強(qiáng)度定義混凝土的抗壓強(qiáng)度是指其標(biāo)準(zhǔn)試件在壓力作用下直到破壞的單位面積所能承受的最大應(yīng)力。分類(lèi)1、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度2、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度：約為立方體抗壓強(qiáng)度的0.7～0.8強(qiáng)度等級(jí)劃分

混凝土強(qiáng)度等級(jí)是根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)確定；是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度計(jì)算依據(jù)，也是施工中控制質(zhì)量和驗(yàn)收時(shí)的重要依據(jù)。

抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d的混凝土抗壓強(qiáng)度用來(lái)確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為：溫度20±2℃，相對(duì)濕度大于95%表示方法是用“C”和“立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值”兩項(xiàng)內(nèi)容表示，如C30抗壓強(qiáng)度影響因素1、水膠比：水灰比大，強(qiáng)度低；水灰比小，強(qiáng)度高；2、粗集料3、齡期4、溫濕度：強(qiáng)度在一定的溫濕度條件下發(fā)展，，在0～40℃范圍內(nèi)，強(qiáng)度隨溫度升高。5、施工抗壓強(qiáng)度等級(jí)選用范圍①C10～C15——用于墊層、基礎(chǔ)、地坪及受力不大的結(jié)構(gòu)。

②C20～C25——用于梁、板、柱、樓梯、屋架等普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；③C25～C30——用于大跨度結(jié)構(gòu)、要求耐久性高的結(jié)構(gòu)、預(yù)制構(gòu)件等；

④C40～C45——用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件、吊車(chē)梁及特種結(jié)構(gòu)等

⑤C50～C60——用于30層至60層以上高層建筑；

⑥C60～C80——用于高層建筑，采用高性能混凝土；

⑦C80～C120——采用超高強(qiáng)混凝土于高層建筑?？估瓘?qiáng)度定義混凝土抗拉強(qiáng)度是指試件受拉力后斷裂時(shí)所承受的最大負(fù)荷載除以截面積所得的應(yīng)力值。只有抗壓強(qiáng)度的1/10～1/20。分類(lèi)直接抗拉強(qiáng)度；劈裂抗拉強(qiáng)度；彎曲抗拉強(qiáng)度?？箯潖?qiáng)度定義抗彎強(qiáng)度是指混凝土材料抵抗彎曲不斷裂的能力。路面或機(jī)場(chǎng)跑道是以抗彎強(qiáng)度為主要設(shè)計(jì)指標(biāo)。測(cè)試方法

采用三點(diǎn)抗彎測(cè)試或四點(diǎn)測(cè)試方法評(píng)測(cè)混凝土變形性能變形性能分類(lèi)非荷載作用下的變形：化學(xué)收縮、塑性收縮、干濕變形及溫度變形荷載作用下的變形：短期荷載作用下的變形、長(zhǎng)期荷載作用下的變形變形的定義化學(xué)收縮水泥水化產(chǎn)物的體積小于反應(yīng)物（水和水泥）的體積，會(huì)引起的混凝土收縮。該收縮是不可恢復(fù)的，會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微細(xì)裂紋。塑性收縮在塑性階段，由于表面失水而產(chǎn)生的收縮?；炷帘砻嬉桩a(chǎn)生裂紋。預(yù)防方法：降低表面失水速率，防風(fēng)、降溫，可表面覆蓋、噴灑養(yǎng)護(hù)劑。干濕變形主要取決于周?chē)h(huán)境濕度的變化，表現(xiàn)為干縮濕脹。干縮變形是由表及里進(jìn)行，會(huì)產(chǎn)生表面收縮大，內(nèi)部收縮小的現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土表面受拉，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度是地，表面會(huì)產(chǎn)生裂縫。由于集料不收縮，所以在水泥石與集料界面上也會(huì)產(chǎn)生微裂縫。影響因素有：1、水泥用量、品種、細(xì)度：用量大，干縮大；水泥越細(xì)，干縮越大；2、水灰比：水灰比大，干縮大；3、集料質(zhì)量：質(zhì)量好，干縮??；4、養(yǎng)護(hù)條件：養(yǎng)護(hù)濕度大，時(shí)間長(zhǎng)，干縮小。溫度變形

熱脹冷縮性質(zhì)引起的變形。對(duì)大體積混凝土極為不利?；炷辽崧?，內(nèi)部溫度有時(shí)可達(dá)50～70℃，造成內(nèi)部膨脹和外部收縮互相制約，使混凝土表面產(chǎn)生很大拉應(yīng)力，造成開(kāi)裂?？刂拼胧簻p少水泥用量；加強(qiáng)混凝土外部保溫。短期荷載作用下的變形在荷載作用下，混凝土變形可由四個(gè)階段來(lái)描述，這四個(gè)階段決定了混凝圭應(yīng)力—應(yīng)變曲線的特性。混凝土的彈性模量（原點(diǎn)模量）：反映混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剛度大小的重要指標(biāo)?；炷恋淖冃文Ａ浚ㄇ€上任一點(diǎn)的應(yīng)力與其應(yīng)變的比值）既產(chǎn)生可彈性變形，又產(chǎn)生塑性變形受壓變形曲線I階段：界面裂縫無(wú)明顯變化，荷載與變形呈直線II階段：界面裂縫數(shù)量、長(zhǎng)度、寬度逐漸增大，變形增大速度超過(guò)荷載增大速度III階段：砂漿開(kāi)始出現(xiàn)裂縫，并和相鄰界面裂縫連接、匯合，變形進(jìn)一步加快IV階段：裂縫迅速發(fā)展，變形迅速增大，曲線下降，混凝土最終破壞。彈性模量在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上任一點(diǎn)的應(yīng)力與其應(yīng)變的比值。影響因素：水泥用量少，水灰比小，混凝土彈性模量大；集料彈性模量大、級(jí)配優(yōu)良則混凝土彈性模量大；早期養(yǎng)護(hù)溫度較低的混凝土彈性模量大；引氣混凝土彈性模量小。長(zhǎng)期荷載作用下的變形徐變

混凝土在某一不變荷載的長(zhǎng)期持續(xù)作用下，變形也會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，稱(chēng)為混凝土的徐變。產(chǎn)生原因：由于在長(zhǎng)期荷載作用下，水泥石中的凝膠體產(chǎn)生粘性流動(dòng)，向毛細(xì)孔內(nèi)遷移所致。影響因素：水灰比、水泥用量越小，徐變?cè)叫?；集料彈性模量越大，徐變?cè)叫。凰軕?yīng)力越大，徐變?cè)酱蟆Ｐ熳兊拇嬖?，使結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)力和變形會(huì)不斷重新分布，對(duì)混凝土的溫度應(yīng)力起到有利作用；對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)逛摻畹念A(yù)應(yīng)力受到損失?；炷聊途眯阅芏x混凝土耐久性是混凝土抵抗氣候變化、化學(xué)侵蝕、磨損或任何其它破壞過(guò)程的能力。分類(lèi)

抗凍性、抗?jié)B性、抗侵蝕性、抗碳化性、堿集料反應(yīng)抑制性等。

提高混凝土的耐久性最關(guān)鍵的提高混凝土的密實(shí)度。混凝土抗凍性定義：混凝土材料抵抗多次“凍融循環(huán)”而不疲勞、破、壞的性質(zhì)等級(jí)劃分凍融破壞原因混凝土毛細(xì)孔內(nèi)多余的水分結(jié)冰產(chǎn)生膨脹，引起混凝土內(nèi)部破壞。影響因素及改善措施

影響因素：1、混凝土密實(shí)度2、孔隙構(gòu)造及數(shù)量3、孔隙充水程度4、水灰比5、養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

措施：1、降低水灰比2、減少多余水分3、摻加引氣劑使孔隙成為細(xì)小、均勻、封閉氣泡4、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)5、摻入防凍劑?；炷量?jié)B性定義指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能等級(jí)劃分混凝土滲水原因施工振搗不密實(shí)；水泥漿中多余水分的蒸發(fā)而留下的氣孔；水泥漿泌水所形成的毛細(xì)管孔道；粗集料下部聚積的水膜?？?jié)B性影響因素、改善措施

影響因素：水灰比、集料的最大粒徑、水泥品種及細(xì)度、養(yǎng)護(hù)條件、外加劑、摻合料；改善措施：改變孔隙特征、截?cái)酀B水通道、增大密實(shí)度混凝土抗碳化性能定義：混凝土能夠抵抗空氣中的二氧化碳與水泥石中堿性物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后，生成碳酸鈣和水的能力等級(jí)劃分碳化對(duì)混凝土性能的影響使混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用減弱；增加混凝土的收縮。影響因素1、環(huán)境條件2、水泥品種3、水膠比：決定CO2在混凝土中的擴(kuò)散速度。越大，內(nèi)部孔隙率越大，碳化速度越快。4、孔結(jié)構(gòu)和堿度5、外加劑6、其他等。提高混凝土抗碳化的措施：1、提高混凝土的氣密性；2、將混凝土中的PH值保持在一個(gè)可靠的范圍內(nèi)；3、將混凝土與惡劣的環(huán)境隔離；4、減少混合材的摻量；5、加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)混凝土抗侵蝕定義混凝土在含有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中遭受到化學(xué)侵蝕、物理作用而不破壞的能力。侵蝕類(lèi)型硫酸鹽侵蝕、酸侵蝕、海水侵蝕提高抗侵蝕措施合理選擇水泥品種、降低水灰比、改善孔結(jié)構(gòu)等堿集料反應(yīng)定義混凝土集料中的某些活性礦物與混凝土微孔中的堿性溶液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為堿集料反應(yīng)危害

堿集料反應(yīng)產(chǎn)生的堿-硅酸鹽凝膠，吸水后會(huì)產(chǎn)生膨脹，體積可增大3～4倍，從而引起混凝土的剝落、開(kāi)裂、強(qiáng)度降低，甚至導(dǎo)致破壞。堿集料反應(yīng)條件混凝土的凝膠中有堿性物質(zhì)、集料中有活性集料、水分抑制措施摻用摻合料、摻用引氣劑、隔絕水、使用低堿水泥第三節(jié)混凝土配合比設(shè)計(jì)配合比設(shè)計(jì)基本要求混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)滿足施工要求、設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求、節(jié)約水泥及降低成本要求?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)應(yīng)滿足的性能要求，有混凝土配制強(qiáng)度及其它力學(xué)性能、拌合物性能、長(zhǎng)期性能和耐久性能。三個(gè)基本參數(shù)：水膠比、單位水泥用量、砂率混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)采用工程實(shí)際用的原材料。細(xì)骨料含水率應(yīng)小于0.5%，粗骨料含水率小于0.2%?；炷磷畲笏z比的要求。最小膠凝材料用量的要求礦物摻合料在普通混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、基礎(chǔ)大體積混凝土中的最大摻量要求?；炷涟韬衔锏暮瑲饬俊⑺苄月入x子最大含量的規(guī)定。對(duì)有潛在堿骨料反應(yīng)危害的混凝土的堿含量控制指標(biāo)。（混凝土中最大堿含量不應(yīng)大于3.0kg/m3）混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟一、混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的計(jì)算設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)小于C60，

設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不小于C60，

混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的確定當(dāng)有1～３個(gè)月的同一品種、同一強(qiáng)度等級(jí)混凝土的強(qiáng)度資料，且不少于30組時(shí)：

強(qiáng)度等級(jí)不大于C30時(shí)，最小取3.0；當(dāng)強(qiáng)度等級(jí)大于C30不小于C60時(shí)，最小取4.0當(dāng)沒(méi)有強(qiáng)度資料時(shí)：混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C20C25～C45C50～C55σ4.05.06二、水膠比的確定（應(yīng)滿足和易性、強(qiáng)度、耐久性要求）混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于C60：

膠凝材料28d抗壓強(qiáng)度f(wàn)b水泥28膠砂抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值，無(wú)實(shí)測(cè)值時(shí)：

三、用水量的確定水膠比在0.40～0.80時(shí)，按表選取：水膠比小于0.40時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)確定。摻減水劑后混凝土用水量（以表中90mm坍落度用水量為基礎(chǔ)，每增大20mm坍落度，增加用水量5kg/m3)四、外加劑摻量的確定。

五、膠凝材料、礦物摻合料及其水泥用量的確定。膠凝材料用量：

礦物摻合料用量：

水泥用量：

mc0=mb0-mf0六、砂率的選取及調(diào)整（根據(jù)骨料的最大粒徑與水膠比確定）粗骨料的級(jí)配和砂子的細(xì)度模數(shù)影響砂率的選取。坍落度為10～60mm時(shí)，按有選?。禾涠刃∮?0mm時(shí)，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。坍落度大于60mm時(shí)，可經(jīng)試驗(yàn)確定，也可在表的基礎(chǔ)上，每增大20mm，砂率增大1%調(diào)整。七、粗、細(xì)骨料用量的確定質(zhì)量法：

體積法：（原理：混凝土體積等于砂石、膠凝材料、水、空氣的體積之和。）

八、混凝土配合比試配、調(diào)整與確定混凝土試拌：使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)最小攪拌量：符合下表要求，并不小于攪拌機(jī)公稱(chēng)容量的1/4。確定試拌混凝土配合比在計(jì)算配合比的基礎(chǔ)上應(yīng)進(jìn)行試拌。計(jì)算水膠比宜保持不變，調(diào)整其它參數(shù)使拌合物性能符合要求。采用三個(gè)配合比。一個(gè)為試拌配合比，另外兩個(gè)的水膠比分別增加和減少0.05，砂率分別增加和減少1%。每個(gè)配合比至少制作一組試件，并標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28d或規(guī)定齡期試壓。配合比調(diào)整根據(jù)試壓結(jié)果，繪制強(qiáng)度和膠水比的線性關(guān)系圖或用插值法確定配制強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的水膠比。根據(jù)確定的水膠比調(diào)整用水量和外加劑用量。確定膠凝材料用量、粗細(xì)骨料用量配合比調(diào)整（確定校正系數(shù)）

δ——混凝土配合比校正系數(shù)；ρc,t——混凝土拌合物的表觀密度實(shí)測(cè)值（kg/m3）有耐久性設(shè)計(jì)要求的，進(jìn)行相關(guān)耐久性試驗(yàn)驗(yàn)證。特種混凝土配合比抗?jié)B混凝土抗?jié)B混凝土所用原材料應(yīng)符合下列規(guī)定：宜采用普通硅酸鹽水泥。粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配，其最大粒徑不宜大于40mm，含泥量不得大于1.0%，泥塊含量不得大于0.5%；細(xì)骨料宜采用中砂，含泥量不得大于3.0%，泥塊含量不得大于1.0%；宜摻用礦物摻合料和外加劑，粉煤灰應(yīng)為I級(jí)或II級(jí)。最大水膠比應(yīng)符合表中要求：每立方米混凝土中的水泥和礦物摻合料總量不宜小于320kg；砂率宜為35%~45%；摻用引氣劑的抗?jié)B混凝土，其含氣量宜控制在3%-5%。進(jìn)行抗?jié)B混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，尚應(yīng)增加抗?jié)B性能試驗(yàn)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：試配要求的抗?jié)B水壓值應(yīng)比設(shè)計(jì)值提高0.2MPa；試配時(shí)，宜采用水灰比最大的配合比做抗?jié)B試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合下式要求：Pt≥P/10＋0.2

（10-18）式中

Pt——6個(gè)試件中4個(gè)未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓值（MPa）；P——設(shè)計(jì)要求的抗?jié)B等級(jí)值。摻引氣劑的混凝土還應(yīng)進(jìn)行含氣量試驗(yàn)，含氣量宜控制在3.0%～5.0%?？箖龌炷翍?yīng)選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥宜選用連續(xù)級(jí)配的粗骨料，其含泥量不得大于1.0%，泥塊含量不得大于0.5%。細(xì)骨料含泥量不得大于3.0%，泥塊含量不得大于1.0%。粗骨料和細(xì)骨料均應(yīng)進(jìn)行堅(jiān)固性試驗(yàn)，并應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)J52規(guī)定。抗凍等級(jí)不小于F100混凝土應(yīng)摻引氣劑；在鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土中不得摻用含有氯鹽的防凍劑；預(yù)應(yīng)力混凝土中不得摻用含有亞硝酸鹽或碳酸鹽的防凍劑。配合比符合下兩表：摻用引氣劑時(shí)最大含氣量不超過(guò)7%，最小含氣量應(yīng)符合：高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土為高強(qiáng)混凝土。應(yīng)選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配，最大粒徑不宜大于25.0mm，針片狀顆粒含量不宜大于5.0%，含泥量不應(yīng)大于0.5%，泥塊含量不宜大于0.2%；細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)宜為2.6~3.0，含泥量不應(yīng)大于2.0%，泥塊含量不應(yīng)大于0.5%。宜摻用減水率不小于25%的高效減水劑；宜復(fù)合摻用?；郀t礦渣粉、粉煤灰和硅灰等礦物摻合料；粉煤灰等級(jí)不低于II級(jí)；強(qiáng)度等級(jí)不低于C80宜摻用硅灰。高強(qiáng)混凝土配合比應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定，尚宜符合下列規(guī)定：1）水膠比、膠凝材料用量和砂率確定：2）所采用的外加劑和礦物摻合料的品種、摻量，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定；礦物摻合料摻量宜為25%～40%，硅灰不宜大于40%。3）水泥用量不宜大于500kg/m3；4）采用三個(gè)不同的配合比進(jìn)行混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，其中一個(gè)應(yīng)為基準(zhǔn)配合比，另外兩個(gè)配合比的水灰比，宜較基準(zhǔn)配合比分別增加和減少0.02。5）高強(qiáng)混凝土設(shè)計(jì)配合比確定后，尚應(yīng)用該配合比進(jìn)行不少于三盤(pán)混凝土的重復(fù)試驗(yàn)，每盤(pán)至少成型一組試件，每組抗壓強(qiáng)度平均值不應(yīng)低于配制強(qiáng)度。泵送混凝土宜選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。粗骨料宜選用連續(xù)級(jí)配，針片狀顆粒含量不宜大于10%，粗骨料的最大粒徑與輸送管的管徑之比應(yīng)符合：細(xì)骨料宜選用中砂，通過(guò)公稱(chēng)直徑為315um篩孔的顆粒含量不宜少于15%。應(yīng)摻用泵送劑或減水劑，并宜摻用礦物摻合料。配合比應(yīng)符合：（1）膠凝材料用量不宜小于300kg/m3。（2）泵送混凝土的砂率宜為35%~45%；（3）應(yīng)考慮坍落度經(jīng)時(shí)損失。

大體積混凝土宜選用中、低熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥。粗集料宜采用連續(xù)級(jí)配，最大粒徑不宜小于31.5mm。細(xì)集料宜采用中砂，含泥量不應(yīng)大于3.0%宜摻用礦物摻合料和緩凝型減水劑。當(dāng)采用60d或90d設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，宜采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸抗壓試件。配合比應(yīng)符合：1）水膠比不宜大于0.55，用水量不宜大于175kg/m3。2）宜提高粗集料用量，砂率宜為38%~42%。3）應(yīng)減少水泥用量，提高礦物摻合料用量。4）控制混凝土絕熱溫升不宜大于50℃。5）應(yīng)滿足施工對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間的要求。第三章鋼筋鋼筋的品種和性能鋼筋是指鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼材。其截面為圓形，有時(shí)帶有圓镚的方形。包括光圓鋼筋、帶肋鋼筋、扭轉(zhuǎn)鋼筋。

鋼筋可以承受拉力，增加機(jī)械強(qiáng)度。按化學(xué)成分分鋼筋化學(xué)成分的含量對(duì)鋼筋的機(jī)械性能和可焊性影響極大。一般建筑鋼筋在正常情況下不作化學(xué)成分檢驗(yàn)。碳素鋼鋼筋：又分為低碳鋼（含碳量低于0.25）、中碳鋼（含碳量0.25％～0.7）、高碳鋼（含碳量0.70％～1.4）；普通低合金鋼筋：在低碳鋼和中碳鋼中加入少量合金元素，獲得強(qiáng)度高和綜合性能好的鋼種，在鋼筋中常用的合金元素有硅、錳、釩、鈦等?；瘜W(xué)成分對(duì)鋼筋性能的影響碳（C）：鋼中含碳量增加，硬度和強(qiáng)度提高，塑性和韌性下降，焊接性變差。碳素鋼鋼筋按含碳量多少，分為低碳鋼鋼筋、中碳鋼鋼筋、高碳鋼鋼筋。錳（Mn）：脫氧劑，可使鋼的塑性及韌性下降，含量要合適，一般在1.5％以下。硅（Si）：脫氧劑，可使鋼的強(qiáng)度和硬度增加。硫（S）：使鋼的塑性和韌性下降。一般要求其含量不得超過(guò)0.045％。磷（P）：使鋼易發(fā)生冷脆并惡化鋼的焊接性能。尤其在200℃時(shí)，可使鋼材或焊縫出現(xiàn)冷裂紋。按機(jī)械性能把鋼筋分為四級(jí)Ⅰ級(jí)鋼筋-235/370級(jí)Ⅱ級(jí)鋼筋-335/510級(jí)Ⅲ級(jí)鋼筋-370/570Ⅳ級(jí)鋼筋-540/835級(jí)

分子是屈服強(qiáng)度，分母是抗拉強(qiáng)度，單位是MPa。

按機(jī)械性能分

根據(jù)是否存在屈服點(diǎn)，一般可分為軟鋼和硬鋼。由于硬鋼無(wú)明顯屈服點(diǎn)，塑性較軟鋼差，所以其控制應(yīng)力系數(shù)較軟鋼低。軟鋼（熱軋鋼筋）：有明顯的屈服點(diǎn)，破壞前有明顯的預(yù)兆（較大的變形，即伸長(zhǎng)率），屬塑性破壞。含碳量低于0.25%，有明顯的屈服階段。硬鋼（熱處理鋼筋及高強(qiáng)鋼絲）：強(qiáng)度高，但塑性差，脆性大。從加載到突然拉斷，基本上不存在屈服階段，屬脆性破壞。碳(C)含量不同導(dǎo)致屈服點(diǎn)差異，軟鋼、硬鋼的區(qū)別在于C含量。C含量0.15%以下-極軟鋼含量0.20%～0.30%-軟鋼含量0.30%～0.50%-半硬鋼含量0.50%～0.80%-硬鋼含量0.81.2～3.0%-極硬鋼按生產(chǎn)工藝及軋制外形分熱軋帶肋鋼筋

符號(hào)標(biāo)注:HRB,H、