土木工程材料

土木工程材料第一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4-1混凝土清水構(gòu)件第二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4-2混凝土內(nèi)部構(gòu)成（水磨石）第五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.1混凝土概述1定義：指將一種具有膠結(jié)性質(zhì)的材料和石、砂（統(tǒng)稱骨料或集料）以及粉細(xì)顆粒（填料）混合并成型后，經(jīng)凝固硬化而粘結(jié)成為整體的一系列建筑材料。2分類（1）按膠結(jié)材料分水泥混凝土、瀝青混凝土、聚合物混凝土、水玻璃混凝土、石膏混凝土等（2）按表觀密度分重混凝土：ρ0>2600kg/m3普通混凝土：2000~2500kg/m3輕混凝土：ρ0<1900kg/m3第六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.1混凝土概述（3）按施工工藝分泵送混凝土、噴射混凝土、真空脫水混凝土、碾壓混凝土、壓力灌漿混凝土、熱拌混凝土等（4）按用途分防水混凝土、防輻射混凝土、耐酸混凝土、耐火混凝土等（5）按摻合料分粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、高爐礦渣混凝土、纖維混凝土（6）按抗壓強(qiáng)度分低強(qiáng)混凝土、中強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)混凝土（7）按水泥用量分貧水泥混凝土、富水泥混凝土第七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.1混凝土概述3普通水泥混凝土：水泥、粗骨料（粒徑大于5mm，即石子）、細(xì)骨料（粒徑小于5mm，即砂子）、水、摻合料、外加劑干表觀密度1900~2500kg/m34生產(chǎn)工藝：稱量、攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)第八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.1混凝土概述5普通混凝土的優(yōu)點(diǎn)：（1）有較高的抗壓強(qiáng)度，可配制不同標(biāo)號(hào)的混凝土；（2）生產(chǎn)主要組成材料——骨料和膠結(jié)材水泥的原料來(lái)源豐富，可就地取材，經(jīng)濟(jì)；（3）良好的可塑性，易成型為任何形狀與尺寸的構(gòu)件；（4）生產(chǎn)耗能比鋼材低，可大量利用工業(yè)廢料；（5）可以與鋼材復(fù)合，作為鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土使用。第九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.1混凝土概述6普通混凝土的缺點(diǎn)：(1)自重大，干表觀密度1900~2500kg/m3；(2)抗拉強(qiáng)度低，只有抗壓強(qiáng)度的1/8~1/15；(3)強(qiáng)度不均勻，混凝土為多種材料組成，不易均勻，需控制一定的攪拌時(shí)間；(4)硬化前需較長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。第十頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.2普通混凝土的組成材料1水泥品種選擇表3.3強(qiáng)度等級(jí)的選擇水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值為混凝土強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的1.5~2.0倍2骨料細(xì)骨料：粒徑<5mm河砂、海砂和山砂；人工砂；I類、II類、III類；粗骨料：粒徑>5mm碎石、卵石第十一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4-3碎石圖4-4卵石第十二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4-5海砂圖4-6河砂第十三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4-7山砂第十四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.2.2骨料1.顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度骨料的顆粒級(jí)配：不同粒徑顆粒的分布情況。級(jí)配良好：不同顆?；ハ啻钆涮畛?，使骨料空隙率達(dá)最小。組成混凝土的骨架較密實(shí)，填充骨料空隙的水泥漿減少骨料的粗細(xì)程度：不同粒徑的骨料顆?；旌显谝黄鸬目傮w粗細(xì)程度。測(cè)定方法：篩分法砂：標(biāo)準(zhǔn)篩4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15干砂500g第十五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第十六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日表4.1分計(jì)篩余和累計(jì)篩余的關(guān)系篩孔尺寸，mm分計(jì)篩余量/g分計(jì)篩余，%累計(jì)篩余，%4.75M1a1A1=a12.36M2a2A2=a1+a21.18M3a3A3=a1+a2+a30.6M4a4A4=a1+a2+a3+a40.3M5a5A5=a1+a2+a3+a4+a50.15M6a6A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6篩底－－－第十七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日砂的粗細(xì)程度：細(xì)度模數(shù)（MX）范圍：3.7~1.6粗砂3.7~3.1中砂3.0~2.3細(xì)砂2.2~1.6特細(xì)砂1.5~0.7第十八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日II區(qū)為中砂，粗細(xì)適宜，級(jí)配最好，配制混凝土宜選用I區(qū)砂偏粗，保水性差，為滿足混凝土的和易性，，應(yīng)提高砂率，并保持足夠的水泥用量，宜配制水泥用量較多或大流動(dòng)性混凝土III區(qū)砂偏細(xì)，混凝土拌合物粘聚性稍差，保水性好，但干硬后干縮較大，表面易產(chǎn)生裂縫，宜適當(dāng)降低砂率，以保證混凝土強(qiáng)度累計(jì)篩余/%篩孔尺寸級(jí)配區(qū)1區(qū)2區(qū)3區(qū)9.50004.750~100~100~102.365~350~250~151.1835~6510~500~200.671~8541~7016~400.380~9570~9255~850.1590~10090~10090~100表4.2砂的顆粒級(jí)配區(qū)第十九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第二十頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)骨料2、含泥量、泥塊含量和石粉含量（1）含泥量：粒徑<75μm（2）泥塊含量：砂中粒徑>1.18mm，經(jīng)水洗粒徑<600μm

（3）危害:泥顆粒粘附于骨料表面,影響粘結(jié)力泥塊在混凝土中形成薄弱部分；增加混凝土干縮，產(chǎn)生開(kāi)裂，影響耐久性。（4）含量限值：表4.1第二十一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日混凝土強(qiáng)度等級(jí)I類II類III類含泥量（按質(zhì)量計(jì)），%＜1.0＜3.0＜5.0泥塊含量（按質(zhì)量計(jì)），%0＜1.0＜2.0表4.3天然砂的石粉和泥塊含量項(xiàng)目I類II類III類1亞甲藍(lán)試驗(yàn)MB值＜1.40或合格石粉含量（按質(zhì)量計(jì)）/%＜3.0＜5.0＜7.02泥塊含量（按質(zhì)量計(jì)）/%0＜1.0＜2.03MB值≥1.40或不合格石粉含量（按質(zhì)量計(jì)）/%＜1.0＜3.0＜5.04泥塊含量（按質(zhì)量計(jì)）/%0＜1.0＜3.0根據(jù)使用地區(qū)和用途，在試驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，可由供需雙方協(xié)商確定表4.4人工砂的石粉含量和泥塊含量第二十二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)骨料3、有害物質(zhì)含量：云母、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯鹽、黏土、淤泥等雜質(zhì)；表4.24、堅(jiān)固性:天然砂以用硫酸鈉溶液檢驗(yàn)，試樣經(jīng)5次循環(huán)后重量損失滿足表4.3人工砂采用壓碎指標(biāo)法進(jìn)行試驗(yàn)第二十三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日項(xiàng)目指標(biāo)I類II類III類單級(jí)最大壓碎指標(biāo)/%＜20＜25＜30表4.6砂的壓碎指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)I類II類III類質(zhì)量損失/%＜8＜8＜10表4.5砂的堅(jiān)固性指標(biāo)第二十四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日粗骨料分類：I類II類III類1、石子的顆粒級(jí)配和最大粒徑標(biāo)準(zhǔn)篩：2.36、4.75、9.50、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0、90mm等12種連續(xù)粒級(jí)、單粒級(jí)連續(xù)級(jí)配：顆粒的尺寸由大到小連續(xù)分級(jí)間斷級(jí)配：省去一級(jí)或幾級(jí)中間粒級(jí)最大粒徑：公稱粒級(jí)的上限。大可節(jié)省水泥，但過(guò)大不利于施工。第二十五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日級(jí)配情況公稱粒級(jí)mm累計(jì)篩余/％方孔篩孔徑/mm2.364.759.5016.019.026.531.537.553.063.075.090連續(xù)粒級(jí)5~1095~10080~1000~150－－－－－－－－5~1695~10085~10030~600~100－－－－－－－5~2095~10090~10040~80－0~100－－－－－－5~2595~10090~100－30~70－0~50－－－－－5~31.595~10090~10070~90－15~45－0~50－－－－5~40－95~10075~90－30~65－－0~50－－－單粒級(jí)10~20－95~10085~100－0~150－－－－－－16~31.5－95~100－85~100－－0~100－－－－20~40－－95~100－80~100－－0~100－－－31.5~63－－－95~100－－75~10045~75－0~100－40~80－－－－95~100－－70~100－30~600~100表4.6碎石或卵石的顆粒級(jí)配第二十六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日粗骨料2.有害雜質(zhì)含量黏土、淤泥及細(xì)屑、硫酸鹽及硫化物、有機(jī)物質(zhì)、蛋白石及其他含有活性氧化硅的巖石顆粒等。項(xiàng)目指標(biāo)I類II類III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))%＜0.5＜1.0＜1.0含泥量(按質(zhì)量計(jì))/%＜0.5＜1.0＜1.5泥塊含量(按質(zhì)量計(jì))/%0＜0.5＜0.7第二十七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日粗骨料3.針片狀顆粒含量針狀顆粒：長(zhǎng)度大于平均粒徑2.4倍片狀顆粒：厚度小于平均粒徑0.4倍項(xiàng)目指標(biāo)I類II類III類針片狀顆粒（按質(zhì)量計(jì)），％＜5＜15＜15表4.7碎石或卵石的針、片狀顆粒含量限值第二十八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日粗骨料4堅(jiān)固性和強(qiáng)度碎石：抗壓強(qiáng)度、壓碎指標(biāo)卵石：壓碎指標(biāo)抗壓強(qiáng)度測(cè)定方法：50mm立方體母巖在飽水狀態(tài)下（水中浸泡48h）的極限抗壓強(qiáng)度值≥C60才檢驗(yàn)壓碎指標(biāo)測(cè)定方法：氣干狀態(tài)的10~20mm石子裝入標(biāo)準(zhǔn)筒中，加荷至200kN(3~5min)，用2.36mm篩篩除第二十九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日項(xiàng)目指標(biāo)I類II類III類質(zhì)量損失/%＜5＜8＜12碎石壓碎指標(biāo)/%＜10＜20＜30卵石壓碎指標(biāo)/%＜12＜16＜16表4.8堅(jiān)固性指標(biāo)和壓碎指標(biāo)第三十頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日粗骨料5骨料的形狀和表面特征碎石：顆粒有棱角，表面粗糙，與水泥粘接較好但混凝土拌合物和易性較差。卵石：顆粒表面光滑，拌制的混凝土和易性較好，但混凝土強(qiáng)度較低。6堿活性堿骨料反應(yīng)第三十一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.2.3混凝土用水不得含有影響水泥正常凝結(jié)和硬化的有害物質(zhì)pH值小于4、硫酸鹽含量大于1%、含有油脂或糖的水海水不得用于拌制鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土，可拌制素混凝土，但不得用于拌制有飾面要求的混凝土飲用水和清潔的天然水可用工業(yè)廢水處理后可用第三十二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土素混凝土pH值>5.0>4.5>4.5不溶物，mg/L<2000<2000<5000可溶物，mg/L<2000<5000<10000氯化物（以Cl-計(jì)），mg/L<500<1500<3500硫酸鹽（以SO42-計(jì)），mg/L<600<2000<2000堿含量/mg/L<1500<1500<1500表4.10混凝土拌合用水水質(zhì)要求第三十三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.2.4外加劑定義：在拌制混凝土過(guò)程中摻入的用以改善混凝土性能的物質(zhì)(≤水泥用量的5%)分類：（1）改善新拌混凝土的和易性：減水劑、加氣劑、泵送劑（2）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)硬化速度：促凝劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑（3）調(diào)節(jié)混凝土中空氣含量：加氣劑、發(fā)氣劑、泡沫劑、消泡劑（4）改善混凝土耐久性：防水劑、阻銹劑、抗凍劑第三十四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日1減水劑：定義：在混凝土塌落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量。機(jī)理：表面活性劑分類：木質(zhì)素系、萘系、樹(shù)脂系普通減水劑、高效減水劑標(biāo)準(zhǔn)型、早強(qiáng)型、緩凝型引氣型、非引氣型作用：1提高流動(dòng)性；2提高強(qiáng)度；3節(jié)約水泥第三十五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4-8常用減水劑產(chǎn)品第三十七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日2引氣劑定義：在攪拌混凝土過(guò)程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡影響：（1）改善混凝土拌合物和易性（2）提高抗?jié)B性和抗凍性（3）強(qiáng)度降低種類松香樹(shù)脂類、烷基磺酸鹽類、脂肪醇磺酸鹽類、蛋白鹽及石油磺酸鹽類第三十八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第三十九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日3早強(qiáng)劑定義：能加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。作用：促進(jìn)水泥的水化硬化；提高早期強(qiáng)度；縮短養(yǎng)護(hù)周期；加快施工進(jìn)度。分類：無(wú)機(jī)的（如氯化物系、硫酸鹽系等）；有機(jī)的（如三乙醇胺、三異丙醇胺）和無(wú)機(jī)－有機(jī)復(fù)合。應(yīng)用：冬季施工（－5℃以上）；緊急搶修工程等。第四十頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4緩凝劑定義：延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，而不顯著影響混凝土后期強(qiáng)度分類木質(zhì)素磺酸鹽類、糖類、無(wú)機(jī)鹽類和有機(jī)酸類。最常用：木質(zhì)素磺酸鈣、糖蜜應(yīng)用：夏季商品混凝土；大體積混凝土；分層澆筑混凝土第四十一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第四十二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.2.5摻和料(mineraladmixture)成分：SiO2、Al2O3，在堿性或兼有硫酸鹽成分存在的液相條件下，可發(fā)生水化反應(yīng)，生成具有固化特性的凝膠物質(zhì)。作用：取代水泥，節(jié)約成本；改善混凝土拌和物和硬化混凝土的各項(xiàng)性能；環(huán)保節(jié)能。常用種類：粉煤灰；礦渣微粉；硅灰第四十三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日粉煤灰（flyash）來(lái)源：媒燃燒排放的一種粘土類火山灰質(zhì)材料?；瘜W(xué)成分（ASTMC618）煙煤和無(wú)煙煤→低鈣粉煤灰、褐煤和次煙煤→高鈣粉煤灰低鈣粉煤灰（F級(jí)粉煤灰）CaO＜10%高鈣粉煤灰（C級(jí)粉煤灰）CaO＞10%本身即具有一定的水硬性成分的基本規(guī)定：有益成分(SiO2+Al2O3+Fe2O3)≮70%

無(wú)益成分MgO＜5%、SO3＜5%、Na2O、K2O＜1.5%第四十四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日粉煤灰礦物組成火山灰活性的高低取決于玻璃體和結(jié)晶體組分的比例，玻璃體越多，化學(xué)活性越高。低鈣粉煤灰中鋁硅酸鹽玻璃體含量一般為60~85%。劃分等級(jí)：I、II、III作用：改善混凝土拌和物的和易性、可泵性和抹面性；降低混凝土凝結(jié)硬化過(guò)程的水花熱；提高硬化混凝土的抗?jié)B性、抗化學(xué)侵蝕性，抑制堿骨料反應(yīng)等耐久性能。第四十五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日技術(shù)要求級(jí)別IIIIII細(xì)度（45μm方孔篩篩余），％≤122045需水量比，％≤95105115燒失量，％≤5815三氧化硫，％≤333含水率，％≤11（不要求）表4.11粉煤灰的技術(shù)指標(biāo)和分級(jí)第四十六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日礦渣微粉（slag）來(lái)源：水淬?；郀t礦渣經(jīng)磨細(xì)加工后形成的微粉材料?；瘜W(xué)成分：CaO+SiO2+Al2O3＞90%Al2O3，7%~20%；CaO，30%~50%；SiO2，30%~40%劃分等級(jí)：S115、S105、S95作用：取代水泥；改善和易性，降低水化熱，提高抗腐蝕能力，提高后期強(qiáng)度第四十七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日技術(shù)要求級(jí)別S115S105S95活性指標(biāo)，％≥95807011510595流動(dòng)度比，％＞909595比表面積，m2/kg＞580480380密度，g/cm3＞2.82.82.8表4.12礦渣微粉的技術(shù)指標(biāo)和分級(jí)第四十八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日硅灰（silicafume）來(lái)源：電弧爐冶煉硅金屬或硅鐵合金時(shí)的副產(chǎn)品。成分：主要化學(xué)成分為SiO2,幾乎都呈非晶態(tài)。硅粉具有很高的活性,摻入混凝土中,可顯著地改善混凝土的性能。技術(shù)要求：圖4-12硅灰第四十九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日硅灰作用：取代水泥；改善混凝土拌和物的粘聚性個(gè)飽水性，降低水化熱，提高混凝土抗?jié)B、抗凍和抗侵蝕能力。施工較為困難需要高效減水劑。技術(shù)要求燒失量%SiO2%細(xì)度(45μm方孔篩篩余),%比表面積m2/kg含水率%活性指數(shù),%(28d)指標(biāo)≤6≥85≤10≥1500003≥85表4.13硅灰的技術(shù)指標(biāo)第五十頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.3新拌混凝土的和易性1定義：混凝土拌合物在經(jīng)過(guò)施工工藝中的拌合、運(yùn)輸、澆注、振搗等過(guò)程保持不發(fā)生分層、離析、泌水等現(xiàn)象，并能使振搗后的混凝土質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性質(zhì)。流動(dòng)性粘聚性保水性第五十一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日和易性保水性粘聚性流動(dòng)性流動(dòng)性：混凝土拌合物在自重或機(jī)械振搗作用下能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)的填滿模板的性能。粘聚性：混凝土拌合物在施工過(guò)程中其組成材料之間有一定的粘聚力，不致發(fā)生分層和離析的現(xiàn)象保水性：混凝土拌合物在施工過(guò)程中具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。第五十二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.3新拌混凝土的和易性2和易性的測(cè)定方法（1）坍落度試驗(yàn)大流動(dòng)性的（坍落度≥160mm）流動(dòng)性的（坍落度100~150mm）塑性的（坍落度50~90mm）低塑性的（坍落度10~40mm）適用范圍：骨料最大粒徑不大于40mm，坍落度不小于10mm坍落度的確定：表4.14第五十三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)種類坍落度基礎(chǔ)或地面等的墊層、無(wú)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)10～30板、梁和大型及中型截面的柱子等30～50配筋密列的結(jié)構(gòu)（薄壁、斗倉(cāng)、筒倉(cāng)、細(xì)柱等）50～70配筋特密的結(jié)構(gòu)70～90表4.14混凝土澆筑時(shí)的坍落度（mm）第五十四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第五十五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4-14坍落度量測(cè)裝置第五十六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4-15混凝土坍落度量測(cè)第五十七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.3新拌混凝土的和易性(2)維勃稠度試驗(yàn)適用：塌落度小于10mm的干硬性混凝土拌合物試驗(yàn)方法：劃分：超干硬性（≥31s）特干硬性（30~21s）干硬性（20~11s）半干硬性（10~5s）第五十八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第五十九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.3新拌混凝土的和易性3影響和易性的主要因素（1）水泥漿的數(shù)量和水灰比（W/C）W/C不變，水泥漿越多，流動(dòng)性越大C、S+G不變，W/C增大，流動(dòng)性增大固定用水量定則（2）砂率砂漿可減少粗骨料之間的摩擦力，在拌合物中起潤(rùn)滑作用砂率增大，骨料的總表面積增大，需要濕潤(rùn)的水分增多砂率不宜過(guò)小，否則拌合物粘聚性和保水性變差第六十頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第六十一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日

4.3新拌混凝土的和易性（3）組成材料性質(zhì)的影響a.水泥品種和水泥細(xì)度b.骨料顆粒級(jí)配、顆粒形狀、表面特征及粒徑c.外加劑（4）溫度和時(shí)間的影響流動(dòng)性隨溫度的升高而降低流動(dòng)性隨存放時(shí)間的延長(zhǎng)而降低第六十二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第六十三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.4硬化混凝土的強(qiáng)度混凝土的抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)混凝土最適于承受壓荷載，通常用抗壓強(qiáng)度來(lái)表征它的承載力，我國(guó)以立方體抗壓強(qiáng)度作為混凝土強(qiáng)度的特征值混凝土抗壓強(qiáng)度：按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，養(yǎng)護(hù)至28天齡期，以標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)試，計(jì)算得到的抗壓強(qiáng)度值。非標(biāo)準(zhǔn)尺寸可進(jìn)行折算：100mm的立方體試件：0.95200mm的立方體試件：1.05第六十四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：按標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150×150×150mm3的立方體試件，在28天齡期，以標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)：溫度20±3度，相對(duì)濕度90%以上或置于水中強(qiáng)度等級(jí)：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80。第六十五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日棱柱體抗壓強(qiáng)度（軸心抗壓強(qiáng)度）：標(biāo)準(zhǔn)尺寸：150×150×300mm3非標(biāo)準(zhǔn)尺寸：h/a=2~3第六十六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.4.2影響抗壓強(qiáng)度的主要因素1水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比（W／C）決定性因素關(guān)系：在水泥強(qiáng)度等級(jí)相同的條件下，水灰比越小，水泥石的強(qiáng)度越高，膠結(jié)力越強(qiáng)，從而使混凝土強(qiáng)度越高。經(jīng)驗(yàn)公式：碎石：aa=0.53，ab=0.20卵石：aa=0.49，ab=0.13第六十七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第六十八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.4.2影響抗壓強(qiáng)度的主要因素2骨料的性能骨料強(qiáng)度影響不大。骨料最大粒徑：水灰比較大時(shí)，骨料最大粒徑對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響不明顯；而水灰比降低（混凝土強(qiáng)度提高），影響逐漸增大。在配制高強(qiáng)度的混凝土?xí)r，應(yīng)該使用最大粒徑較小的骨料。采用最大粒徑較小的骨料配制的混凝土，抗沖擊與抗疲勞強(qiáng)度也較高，適于澆筑路面板、橋面板等承受動(dòng)荷載情況的結(jié)構(gòu)。第六十九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.4.2影響抗壓強(qiáng)度的主要因素骨料表面的粗糙度用針片狀顆粒少、質(zhì)量好的碎石為骨料配制混凝土，可以比卵石混凝土提高強(qiáng)度15％。骨料的級(jí)配顆粒分布較好，意味著填充骨料間隙所需要的水泥漿量較少，因此配制的混凝土或者水灰比可以較低，從而獲得較高的強(qiáng)度；或者配制相同強(qiáng)度的混凝土?xí)r，可以節(jié)約水泥用量第七十頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.4.2影響抗壓強(qiáng)度的主要因素3齡期水化反應(yīng)是隨時(shí)間延續(xù)不斷發(fā)展的，因?yàn)橹灰兴执嬖?，未水化水泥顆粒就會(huì)繼續(xù)水化，混凝土強(qiáng)度在很長(zhǎng)時(shí)間，甚至許多年后還將繼續(xù)增長(zhǎng)；而當(dāng)水泥生產(chǎn)時(shí)粉磨得越細(xì)，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度就越小。此式僅適用于正常條件下硬化的中等強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土第七十一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第七十二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.4.2影響抗壓強(qiáng)度的主要因素4養(yǎng)護(hù)溫度及濕度在混凝土硬化過(guò)程中，人為地變化混凝土體周圍環(huán)境的溫度與濕度條件，使其微結(jié)構(gòu)和性能得以達(dá)到所需要的結(jié)果，稱為對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)。潮濕養(yǎng)護(hù)對(duì)混凝土強(qiáng)度的關(guān)系養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度的關(guān)系養(yǎng)護(hù)時(shí)間硅酸鹽水泥、普硅水泥、礦渣水泥自然養(yǎng)護(hù)一周火山灰水泥、粉煤灰水泥自然養(yǎng)護(hù)兩周第七十三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第七十四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.5硬化混凝土的耐久性混凝土耐久性：混凝土在長(zhǎng)期使用環(huán)境條件下能抵抗內(nèi)外不利影響，而保持其使用性能的性質(zhì)。種類：混凝土的抗?jié)B性；混凝土的抗凍性；混凝土的抗侵蝕性；混凝土的抗碳化能力；混凝土的堿骨料反應(yīng)第七十五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日1混凝土的抗?jié)B性定義：抵抗水、油等壓力液體滲透作用的能力試驗(yàn)方法：采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天的標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定方法進(jìn)行試驗(yàn)，以其所能承受最大水壓力來(lái)計(jì)算其抗?jié)B等級(jí)。表示方法：抗?jié)B等級(jí)P4、P8、…

提高抗?jié)B性關(guān)鍵：提高密實(shí)度，改善混凝土的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。具體措施：降低水灰比，采用減水劑，摻加引氣劑，選用致密、干凈、級(jí)配良好的骨料，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等。第七十六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日2混凝土的抗凍性定義：混凝土含水時(shí)抵抗凍融循環(huán)作用而不破壞的能力。實(shí)驗(yàn)方法：慢凍法、快凍法抗凍等級(jí)：F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300提高抗凍性關(guān)鍵：提高密實(shí)度措施：減小水灰比，摻加引氣劑或減水型引氣劑。第七十七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日3抗侵蝕性定義：環(huán)境介質(zhì)對(duì)混凝土的化學(xué)侵蝕主要是對(duì)水泥石的侵蝕。種類：淡水、酸、堿、硫酸鹽等對(duì)水泥石的侵蝕。試驗(yàn)方法提高措施：選擇合適的水泥品種，以及提高混凝土的密實(shí)度。第七十八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4混凝土的碳化碳化機(jī)理混凝土內(nèi)的Ca(OH)2與環(huán)境中的CO2反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，從而使混凝土堿度降低的現(xiàn)象。影響因素：水泥品種；水灰比；環(huán)境條件提高抗碳化能力的措施：降低水灰比，提高密實(shí)度。圖4-16利用酚酞對(duì)混凝土碳化深度的量測(cè)第七十九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日5混凝土的堿-骨料反應(yīng)機(jī)理：含有活性二氧化硅的骨料與水泥中的堿（Na2O和K2O）在有水的條件下發(fā)生反應(yīng)，形成堿硅酸凝膠，吸水膨脹。預(yù)防措施：低堿水泥，對(duì)骨料進(jìn)行活性檢驗(yàn)，摻引氣劑，減小水灰比，摻加火山灰質(zhì)混合材第八十頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.6硬化混凝土的變形性含義：混凝土的體積變化會(huì)由于約束的作用在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力分類：1化學(xué)減縮2溫度變形3混凝土的干縮濕脹4荷載作用下的變形第八十一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.6硬化混凝土的變形性1化學(xué)減縮原因：水泥水化物的固體體積小于水化前反應(yīng)物（水和水泥）的總體積特點(diǎn)：（1）變形不可恢復(fù)（2）收縮量隨齡期增長(zhǎng)，但收縮率小第八十二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.6硬化混凝土的變形性2溫度變形環(huán)境溫度的變化熱膨脹系數(shù)：（6～12）×10－6/℃

大體積混凝土的溫度變形問(wèn)題：混凝土內(nèi)部水化熱蓄積降低大體混凝土體積變形的措施第八十三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.6硬化混凝土的變形性3混凝土的干縮濕脹原因：水分散失體積收縮，受潮體積膨脹現(xiàn)象。典型行為：分類：可逆收縮和不可逆收縮。措施：降低水泥用量，減小水灰比。第八十四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第八十五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.6硬化混凝土的變形性4荷載作用下的變形短期荷載下的變形四個(gè)階段：（1）壓應(yīng)力小于30%的極限應(yīng)力（2）壓應(yīng)力30~50%的極限應(yīng)力（3）壓應(yīng)力50~70%的極限應(yīng)力（4）壓應(yīng)力大于70%的極限應(yīng)力混凝土彈性模量（1）初始切線模量（2）切線模量（3）割線模量第八十六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第八十七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.6硬化混凝土的變形性長(zhǎng)期荷載作用下的變形徐變：混凝土承受持續(xù)荷載時(shí)，隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的變形混凝土應(yīng)變與加荷時(shí)間的關(guān)系徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響：有利、不利影響因素：水泥用量、水灰比第八十八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日第八十九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)一、混凝土配合比設(shè)計(jì)基本要求二、混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)參數(shù)三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟第九十頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)一、混凝土配合比設(shè)計(jì)基本要求（1）滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)，并具有95%的保證率（2）滿足施工要求的和易性（3）滿足工程所處環(huán)境對(duì)混凝土耐久性的要求（4）經(jīng)濟(jì)合理，最大限度節(jié)約水泥，降低成本。第九十一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

二、混凝土配合比設(shè)計(jì)中的基本參數(shù)1、水灰比：強(qiáng)度、耐久性確定原則：滿足強(qiáng)度、耐久性的要求基礎(chǔ)上，選用較大水灰比。2、砂率：拌合物的和易性，主要是粘聚性和保水性。確定原則：砂子的用量填滿石子的空隙略有富余。3、單位用水量：拌合物的流動(dòng)性，根據(jù)坍落度和粗骨料的品種、最大粒徑確定。確定原則：在滿足施工和易性的基礎(chǔ)上盡量選用較小的單位用水量，節(jié)約水泥。第九十二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

三、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟（一）初步配合比計(jì)算：根據(jù)原始技術(shù)資料計(jì)算的配合比（二）基準(zhǔn)配合比：經(jīng)試配調(diào)整滿足和易性要求的配合比（三）實(shí)驗(yàn)室配合比：經(jīng)強(qiáng)度、耐久性檢驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求、施工要求，經(jīng)濟(jì)合理的配合比。（四）施工配合比：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂石含水率換算成施工現(xiàn)場(chǎng)配合比。第九十三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

（一）初步計(jì)算配合比設(shè)計(jì)步驟1、確定配制強(qiáng)度：混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)低于C60;

fcu,0：混凝土的配制強(qiáng)度混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)不小于C60第九十四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

（一）初步計(jì)算配合比設(shè)計(jì)步驟2、確定水膠比（W/B）水泥強(qiáng)度等級(jí)32.542.552.5富余系數(shù)1.121.161.10表5-20水泥強(qiáng)度等級(jí)值的富余系數(shù)gc第九十五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日種類摻量/%粉煤灰影響系數(shù)gf?；郀t礦渣影響系數(shù)gs01.001.00100.90~0.951.00200.80~0.850.95~1.00300.70~0.750.90~1.00400.60~0.650.80~0.9050--0.70~0.85表5-19粉煤灰影響系數(shù)gf和?；郀t礦渣影響系數(shù)gs§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

（一）初步計(jì)算配合比設(shè)計(jì)步驟第九十六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)環(huán)境類別最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)最大氯離子含量（%）最大堿含量（kg/m3）一0.65225C201.0不限制二a0.60250C250.33.0b0.55275C300.23.0三0.50300C300.13.0表3.4.2結(jié)構(gòu)混凝土耐久性基本要求第九十七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

（一）初步計(jì)算配合比設(shè)計(jì)步驟3、確定用水量（mw0）和外加劑用量不摻減水劑：根據(jù)施工坍落度、骨料種類、粒徑查表確定1m3混凝土的用水量；摻減水劑第九十八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

（一）初步計(jì)算配合比設(shè)計(jì)步驟第九十九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

（一）初步計(jì)算配合比設(shè)計(jì)步驟4、確定混凝土膠凝材料用量根據(jù)使用環(huán)境條件的耐久性要求，需滿足膠凝材料最小用量限制第一百頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

（一）初步計(jì)算配合比設(shè)計(jì)步驟5、確定砂率根據(jù)骨料品種、粒徑及水膠比選取第一百零一頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日W/B卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm1020401020400.4026~3225~3124~3030~3529~3427~320.5030~3529~3428~3333~3832~3730~350.6033~3832~3731~3636~4135~4033~380.7036~4135~4034~3939~4438~4336~38

(1)本表系中砂選用，對(duì)細(xì)粗砂應(yīng)相應(yīng)減增砂率（2）本表適用于坍落度10~60mm的混凝土，大于此的混凝土，坍落度每增大20mm，砂率增大1%（3）粗骨料為單粒級(jí)，砂率應(yīng)增大（4）對(duì)薄壁構(gòu)件砂率取偏大值表5-24混凝土的砂率第一百零二頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

（一）初步計(jì)算配合比設(shè)計(jì)步驟6、確定1m3混凝土的砂、石用量①質(zhì)量法第一百零三頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

（一）初步計(jì)算配合比設(shè)計(jì)步驟②體積法如果知道混凝土中各材料的密度，則1立方米混凝土的體積等于：其中0.01α表示混凝土中空氣的體積,a為混凝土含氣量百分?jǐn)?shù)，在不使用引起型外加劑時(shí)，可取1。第一百零四頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)（二）基準(zhǔn)配合比的確定（檢驗(yàn)和易性）試拌，檢驗(yàn)拌合物的和易性流動(dòng)性太大，s不變，適當(dāng)增加砂石流動(dòng)性太小，W/B不變，適當(dāng)增加水和水泥粘聚性和保水性不良，適當(dāng)增大砂率滿足和易性要求后稱取實(shí)際混凝土重量，計(jì)算每立方米混凝土材料用量即為基準(zhǔn)配合比第一百零五頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)（三）實(shí)驗(yàn)室配合比的確定（檢驗(yàn)強(qiáng)度）三個(gè)不同的配合比：基準(zhǔn)配合比用水量不變，水灰比分別增減0.05，砂率分別增減1%拌制時(shí)，檢驗(yàn)相應(yīng)混凝土的和易性和表觀密度標(biāo)準(zhǔn)制作養(yǎng)護(hù)，28天試壓，確定水灰比。混凝土實(shí)驗(yàn)室配合比最后為Ｃ、Ｗ、Ｓ、Ｇ。第一百零六頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)經(jīng)試配確定配合比后，進(jìn)行校正。校正系數(shù)為：表觀密度實(shí)測(cè)值／表觀密度計(jì)算值絕對(duì)值不超過(guò)２％，按實(shí)際絕對(duì)值超過(guò)２％，應(yīng)將配合比中每項(xiàng)材料用量均乘以校正系數(shù)。第一百零七頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日§4.8普通混凝土配合比設(shè)計(jì)（四）施工配合比確定砂的含水率為a%,石的含水率為b%，則施工配合比按下式計(jì)算：mC'=mCmS'=mS(1+a%)mg'=mg(1+b%)mW'=mW-mS?a%-mg?b%第一百零八頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日4.9其它種類的混凝土1輕混凝土種類：輕骨料混凝土：浮石、火山渣、頁(yè)巖陶粒、膨脹珍珠巖、陶粒等。多孔混凝土：加氣混凝土和泡沫混凝土無(wú)砂大孔混凝土：無(wú)砂大孔混凝土排水體一般沒(méi)有強(qiáng)度要求。參考書(shū)：《輕集料混凝土》，龔洛書(shū)，中國(guó)鐵道出版社第一百零九頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年，8月28日浮石又稱輕石或浮巖，氣孔較多容重?。?.3-0.4）。浮石是一種多孔、輕質(zhì)的玻璃質(zhì)酸性火山噴出巖，其成分相當(dāng)于流紋巖。也可稱之為火山巖，火山巖確切的說(shuō)是熔融的巖漿隨火山噴發(fā)冷凝而成的密集氣孔的玻璃質(zhì)熔巖，其氣孔體積占巖石體積的50%以上。浮石表面粗糙，顆粒容重為450kg/m3，松散容重為250kg/m3左右，天然浮石孔隙率為7l.8—81%，吸水率為50-60%。因孔隙多、質(zhì)量輕、容重小于1克/立方厘米，能浮于水面而得名?；鹕皆?dāng)含有很多空氣的巖漿被噴出后,因?yàn)閹r漿遇到比較低壓的環(huán)境,被巖漿溶解的空氣要離開(kāi)巖漿而產(chǎn)生氣泡,這些氣泡被冷卻成固態(tài)的巖漿困住,而成為有很多氣孔的火山渣。第一百一十頁(yè)，共一百二十二頁(yè)，2022年