建筑材料與檢測（第2版）課件：混凝土

建筑材料與檢測BuildingMaterialsandTesting1普通砼的組成材料Compositionmaterial2主要技術性質(zhì)Technicalnature3配合比Matchingratio4其他混凝土Otherconcrete混凝土concrete5混凝土的檢測Testing1〖知識目標〗1.掌握混凝土各組成材料的各項技術要求；2.掌握混凝土的技術性能及檢驗方法；3.了解混凝土配合比設計的思路、配合比報告；4.了解輕混凝土及其他混凝土的特點與應用。2〖技能目標〗1.能正確使用檢測儀器對混凝土用砂石級配、混凝土拌合物的和易性、混凝土強度進行檢測；并依據(jù)國家標準進行評價；2.會正確閱讀混凝土用砂石、混凝土強度質(zhì)量檢測報告。3〖情感目標〗1.提高互助協(xié)作意識，小組內(nèi)分工合作進行砂石和混凝土的檢測；2.克服困難、循序漸進，逐步掌握混凝土知識和技能，提高學習的自信心。混凝土concrete

混凝土簡稱"砼(tóng)"，是由膠凝材料、集料（也稱骨料）、水，必要時加入外加劑和摻合料按適當比例配制，經(jīng)均勻攪拌、密實成型、養(yǎng)護硬化而成的人工石材。1849年法國人郎波用量最大、用途最廣廣泛用于：工業(yè)與民用建筑、鐵路公路、橋梁隧道、水工結(jié)構、海港、軍事等工程。按膠凝材料不同，分為水泥混凝土(簡稱混凝土)、石膏砼、水玻璃砼、瀝青砼、聚合物水泥混凝土及樹脂砼等；水泥砼石膏砼水玻璃砼按膠凝材料不同，分為水泥混凝土(簡稱混凝土)、石膏砼、水玻璃砼、瀝青砼、聚合物水泥混凝土及樹脂砼等；瀝青砼聚合物砼樹脂砼通常講的混凝土一詞是指水泥混凝土，即水泥混凝土簡稱為混凝土，其他都要說明膠凝材料。1、材料來源廣、造價低，就地取材，利用工業(yè)廢料2、可塑性好，滿足形狀尺寸要求，與鋼筋粘結(jié)牢4、適用范圍廣施工方便，維修費用低自重大抗拉強度低

一拉就裂養(yǎng)護時間長

砼特點優(yōu)點缺點3、抗壓強度高，耐久性好按表觀密度分為重混凝土(ρ0＞2800kg/m3)、普通混凝土(ρ0=2000~2800kg/m3)、輕混凝土(ρ0＜1950kg/m3)；按使用功能不同，分為結(jié)構砼、道路砼、防水砼、耐熱砼、耐酸砼、防輻射砼及裝飾砼等；按施工工藝不同，又分為泵送混凝土、噴射混凝土、振動灌漿混凝土、擠壓砼、離心砼及碾壓砼等。普通混凝土是由水泥、粗骨料(碎石或卵石)、細骨料(砂)和水拌和，經(jīng)硬化而成的ρ0=2000~2800kg/m3人造石材。

圖4-3泵送混凝土圖4-4噴射混凝土圖4-5離心混凝土圖4-6碾壓混凝土鋼纖維混凝土

按配筋方式分有：素(即無筋)混凝土、鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)水泥、纖維混凝土、預應力混凝土等。簡單了解：混凝土工程施工工藝流程制備運輸澆筑養(yǎng)護振搗

混凝土制備要做混凝土配合比設計，根據(jù)不同的混凝土施工對象，編制混凝土施工方案。工地上零星使用的混凝土常用自落式攪拌機生產(chǎn)。

采用商品化供應的混凝土質(zhì)量更能保證。商品混凝土在攪拌站集中生產(chǎn)，用計算機控制各混合料的摻量。

攪拌站生產(chǎn)的混凝土采用攪拌輸送車運輸，攪拌筒容量為6～7m3混凝土，運輸過程中能轉(zhuǎn)動，防止混凝土離析。攪拌筒

在地下結(jié)構和一些高度不高的混凝土結(jié)構施工中，也可直接利用混凝土移動泵車進行混凝土澆筑，泵車的臂長一般在30m以內(nèi)?；炷帘密?/p>

為了提高樓面混凝土的澆筑速度，減輕工人勞動強度，可采用混凝土布料機澆筑混凝土?；炷敛剂蠙C泵管施工縫澆筑抹平覆蓋塑料膜保濕覆蓋草袋保溫

泵送混凝土施工時應注意觀察泵管出料口的混凝土的粘稠性，石子應被水泥砂漿包裹良好。夏季應用潮濕麻袋覆蓋泵管，降低混凝土入模溫度。

混凝土振搗棒直徑一般為50mm，振搗影響范圍在500mm左右。對于梁柱鋼筋密集區(qū)可采用預留振搗棒插入口等措施，便于振搗密實。

振搗棒

用混凝土抹平機對大面積混凝土澆筑后進行抹平，既能密實混凝土表面，也能防止混凝土表面開裂。抹平機分電動和汽油機兩類，汽油機抹平機的功率大，效率高。

大體積或大面積混凝土澆筑完畢，分兩次收水，用木蟹將表面搓毛，防止表面的收縮裂紋。

為了減小混凝土表面的毛細張力，防止混凝土龜裂，也可采用在混凝土澆筑二次收漿后，對混凝土表面用掃帚掃毛處理。

掃毛

南京玄武隧道底板混凝土澆筑后覆蓋土工布進行保溫保濕養(yǎng)護。

一般春秋天施工大面積混凝土，在混凝土澆筑后，可覆蓋塑料薄膜，保證其表面不失水，薄膜下可澆水養(yǎng)護。

冬天澆筑大體積混凝土后應注意及時覆蓋保溫。

保溫麻袋片

大體積混凝土施工時，需要對混凝土的內(nèi)外溫差進行控制，一般控制在25℃以內(nèi)。可在混凝土澆筑前，埋入電子測溫的溫度探頭。

溫度探頭線

大體積混凝土澆筑后，用測溫儀直接測量混凝土厚度中部、上表面及底面的混凝土內(nèi)部溫度，以便及時控制混凝土的內(nèi)外溫差和日降溫速率。

將測定的混凝土內(nèi)外溫差及升溫和降溫規(guī)律及時記錄并整理成圖表，以便直觀地進行大體積混凝土施工溫控。

施工縫表面鑿毛處理

施工縫一般應留設在剪力較小的部位。施工縫表面應鑿毛處理，澆筑前充分澆水濕潤。水平施工縫一般澆筑一層與混凝土同配比的砂漿，后澆筑上部混凝土。

后澆帶一般按結(jié)構設計要求留設，并保留一段時間。后澆帶處理同施工縫，一般澆筑微膨脹混凝土。

地下室墻后澆帶

混凝土板后澆帶01節(jié)PART水泥砂石子水普通砼的組成材料

Compositionmaterial外加劑摻加料4.1普通混凝土的組成材料

砂、石:骨架作用，并抑制水泥的收縮；水泥和水:形成水泥漿，包裹在粗細骨料表面并填充骨料間的空隙。水泥漿體在硬化前起潤滑作用，易于操作；硬化后將骨料膠結(jié)在一起，形成堅固的整體。圖3.1普通混凝土結(jié)構示意圖1—石子；2—砂子；3—水泥漿；4—氣孔1、品種：根據(jù)工程特點（部位）、環(huán)境、設計和施工的要求，結(jié)合第三章水泥的特點和適用范圍，選擇適宜的品種。2、強度等級：水泥等級與砼的強度等級適應。一般情況下，水泥的強度等級=1.5×砼強度等級，C60及以上的高強混凝土一般取0.9倍。4.1.1水泥1.品種

2.強度等級的選擇普通混凝土的細骨料主要采用天然砂和人工砂。粒徑小于5mm。砂篩應采用方孔篩，公稱粒徑5mm的，方孔篩篩孔邊長為4.75mm。1.分類

天然砂是由自然風化、水流搬運和分選、堆積形成的的巖石顆粒，按產(chǎn)源分為河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂。

人工砂是經(jīng)除土處理的機制砂、混合砂的統(tǒng)稱。4.1.2細骨料－砂1）表觀密度、堆積密度、空隙率應符合如下規(guī)定：表觀密度大于2500kg/m3，松散堆積密度大于1350kg/m3，空隙率小于47%。2）隨含水率的增加，體積先增大后減小。（先膨脹后回縮）試驗室給出的配合比中砂的用量是按烘干狀態(tài)計算的，施工時要換算成施工配合比。

2.物理性質(zhì)：表觀密度、堆積密度、空隙率名稱定義表達式單位備注密度磨細排水法表觀密度計算或蠟封排水堆積密度材料的密度、表觀密度與堆積密度材料與質(zhì)量有關的基本物理性質(zhì)材料在絕對密實狀態(tài)下,單位體積的質(zhì)量。材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。材料在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。g/cm3㎏/m3㎏/m3或g/cm3ρ0'?ρ0

≦ρ

砂按技術要求分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類。Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類宜用于強度等級C30~C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；Ⅲ類宜用于強度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。

3.技術要求3.砂的技術要求1、含泥量、泥塊含量、石粉含量2、有害物質(zhì)3、堅固性（天然NaSO4干濕循環(huán)、人工砂壓碎指標）4、氯離子含量5、貝殼含量6、級配和粗細程度1)顆粒級配是指各種粒徑在骨料中所占的比例。砂的級配好，顆粒大小搭配得好，空隙率小，這樣填充空隙用的水泥漿少，形成的骨架密實，省水泥。如圖4-8所示。(1)

砂的顆粒級配及粗細程度圖4-8骨料顆粒級配示意圖

(a)單一粒徑；(b)兩種粒徑；(c)多種粒徑

2)粗細程度

砂的粗細程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鹂傮w的粗細程度。砂的粗細程度影響單位質(zhì)量砂的總表面積。提問：砂子總體粗點好還是細點好？最好的是Ⅱ級砂—中砂。粗細程度適宜，總表面積較小，包裹顆粒所用的水泥漿少，經(jīng)濟。3)表示方法和評定砂按細度模數(shù)分為粗、中、細三種規(guī)格，細度模數(shù)在1.6—2.2是細砂，在2.3—3.0是中砂，在3.1—3.7是粗砂。顆粒級配用級配區(qū)或級配曲線表示，見表4-1,處在國家標準給定的任何一個區(qū)域（1區(qū)、2區(qū)或3區(qū)）都是級配合格的砂砂的粗細程度和顆粒級配，常用篩分析方法進行評定。稱取試樣500g，將試樣倒入按孔徑大小從上到下組合的套篩(附篩底)上進行篩分，然后稱取各篩上的篩余量，計算各篩的分計篩余百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6及累計篩余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6，計算細度模數(shù)，分析級配區(qū)。表5.1累計篩余率與分計篩余率計算關系篩孔尺寸篩余量(g)分計篩余百分率(%)累計篩余百分率(%)4.75mmm1a1=(m1/500)×100%A1=a12.36mmm2a2=(m2/500)×100%A2=a1+a21.18mmm3a3=(m3/500)×100%A3=a1+a2+a3600μmm4a4=(m4/500)×100%A4=a1+a2+a3+a4300μmm5a5=(m5/500)×100%A5=a1+a2+a3+a4+a5150μmm6a6=(m6/500)×100%A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6砂的粗細程度用細度模數(shù)Mx表示，建筑用砂按細度模數(shù)分為粗、中、細三種規(guī)格，其細度模數(shù)分別為：粗砂：3.7~3.1；中砂：3.0~2.3；最好，方便細砂：2.2~1.6。過細砂：1.5~0.7不能用于配制砼。1表4.1

建筑用砂的顆粒級配(GB/T14684—2011)方孔篩篩孔尺寸1區(qū)2區(qū)3區(qū)累計篩余百分率(%)9.50mm0004.75mm10~010~010~02.36mm35~525~015~01.18mm65~3550~1025~0600μm85~7170~4140~16300μm95~8092~7085~55150μm100~90100~90100~90篩孔尺寸篩余量(g)分計篩余百分率(%)累計篩余百分率(%)4.75mm153A1=32.36mm255A2=81.18mm13026A3=34600μm11022A4=56300μm14028A5=84150μm6012A6=96篩底204100表4-2

砂樣篩分結(jié)果=（8+34+56+84+96-5×3)/(100-3)=2.7在2.3—3.0之間，屬于中砂。A4=56，在2區(qū)，跟該區(qū)范圍對比，A1、A2、A3、A5、A6

均在其中，因此級配良好。結(jié)果分析：判斷砂的粗細程度、級配計算分計篩余率計算累計篩余率計算細度模數(shù)，判斷粗細對比國家標準給的級配區(qū)篩孔尺寸篩余量(g)分計篩余百分率(%)累計篩余百分率(%)4.75mm27.55.5A1=5.52.36mm428.4A2=13.91.18mm479.4A3=23.3600μm191.538.3A4=61.6300μm102.520.5A5=82.1150μm8216.4A6=98.5<150μm7.51.5100某砂樣篩分結(jié)果【例題】用500g烘干砂進行篩分試驗，其結(jié)果如表3.1.5所求。試分析該砂的粗細程度與顆粒級配。【解】計算細度模數(shù)Mx

=2.66評定結(jié)果：將累計篩余百分率與表3.2作對照，此砂處于2區(qū)，級配良好；細度模數(shù)為2.66，屬中砂。1

含泥量是指天然砂中粒徑小于75μm的顆粒含量；石粉含量是指人工砂中粒徑小于80μm的顆粒含量；泥塊含量是指砂中原粒徑大于1.18mm，經(jīng)水浸洗、手捏后小于600μm的顆粒含量。含泥量和泥塊含量應符合表4-3的規(guī)定。

人工砂的石粉含量應符合規(guī)定。（2）含泥量、石粉含量和泥塊含量表4-3含泥量和泥塊含量(GB/T14684—2011)項目指標Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類含泥量（按質(zhì)量計）（%）≤1.0≤3.0≤5.0泥塊含量（按質(zhì)量計）（%）0≤1.0≤2.0

人工砂的石粉含量和泥塊含量(GB/T14684—2011)項目指標Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類1亞甲藍試驗MB值＜1.40或合格石粉含量(按質(zhì)量計)(%)<3.0<5.0<7.02泥塊含量(按質(zhì)量計)(%)0<1.0<2.03MB值≥1.40或不合格石粉含量(按質(zhì)量計)(%)<1.0<3.0<5.04泥塊含量(按質(zhì)量計)(%)0<1.0<2.0國家標準規(guī)定砂中不應混有草根、樹葉、塑料、煤塊、爐渣等雜物，砂中如含有云母、輕物質(zhì)、有機物、硫化物及硫酸鹽、氯鹽等，其含量應符合表4-4的規(guī)定。（3）有害物質(zhì)含量項目指標Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類云母(按質(zhì)量計)%≤1.0≤2.0輕物質(zhì)(按質(zhì)量計)%≤1.0有機物（比色法）合格硫化物及硫酸鹽(SO3質(zhì)量計)（%）≤0.5氯化物(以氯離子質(zhì)量計)%≤0.01≤0.02≤0.06貝殼（按質(zhì)量計）%≤3.0≤5.0≤8.0表4-4

砂中有害雜質(zhì)的限制（GB/T14684—2011）

砂的堅固性是指砂在自然風化和其他外界物理、化學因素作用下，抵抗破裂的能力。采用硫酸鈉溶液法進行試驗，砂樣經(jīng)5次循環(huán)后其質(zhì)量損失應符合表4-5的規(guī)定。機制砂采用壓碎指標法進行試驗，壓碎指標值應符合表4-6的規(guī)定。（4）堅固性表4-5砂的堅固性(GB/T14684—2011)項目指標Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類質(zhì)量損失%≤8≤10表3.8壓碎指標(GB/T14684—2011)項目指標Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類單級最大壓碎指標%≤20≤25≤301.石子分卵石和碎石兩類。卵石優(yōu)點：形狀接近球形，流動性好。碎石優(yōu)點：多棱角，與水泥石結(jié)合牢固，碎石砼的強度要高10%～20%。接近球形或正方體的碎石好，流動性好。4.1.3粗骨料－石子（粒徑大于5mm）2.物理性質(zhì)表觀密度不小于2600Kg/m3，松散堆積空隙率Ⅰ類≤43%、Ⅱ類≤45%、Ⅲ類≤47%砂和石子技術要求對比1、含泥量、泥塊含量、石粉含量2、有害物質(zhì)3、堅固性（天然砂：NaSO4干濕循環(huán)、人工砂：壓碎指標）4、氯離子含量5、貝殼含量6、級配和粗細程度1、含泥量、泥塊含量2、有害物質(zhì)3、堅固性（NaSO4干濕循環(huán)）4、強度（壓碎指標、母巖抗壓強度）

5、針片狀顆粒含量6、級配7、最大粒徑

3、技術性質(zhì)卵石、碎石按技術要求分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類宜用于強度等級C30~C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；Ⅲ類宜用于強度等級小于C30混凝土。良好的粗骨料，對提高混凝土強度、耐久性，節(jié)約水泥是極為有利的。粗骨料的顆粒級配分連續(xù)粒級.間斷級配和單粒粒級。粗骨料顆粒級配好壞的判定也是通過篩分析法進行的。據(jù)國家標準，建筑用卵石、碎石的顆粒級配應符合表3.9的規(guī)定。（1）顆粒級配連續(xù)級配：從小到大，連續(xù)分級，5--最大粒徑，一共五種，用于配制塑性混凝土單粒級：一小段粒級，一共六種，用于調(diào)整級配①改善級配。如：5～31.5偏細，粗粒少，可以把單粒級16～31.5加入。②配成較大粒度的連續(xù)粒級，如大壩砼用石子，5～40加上40～80得到5～80。表4-11建筑用卵石、碎石的顆粒級配(GB/T14685—2011)方孔篩2.364.759.5016.019.026.531.537.553.063.075.090.0連續(xù)粒級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

5-40-95-10070-90-30-65--0-50

單粒粒級5-1095-10080-1000-150

10-16

95-10080-1000-15

10-20

95-10085-100

0-150

16-25

95-10055-7025-400-10

16-31.5

95-100

85-100

0-100

20-40

95-100

80-100

0-100

40-80

95-100

70-100

30-600-100公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒徑。選用原則：在條件允許情況下，盡量選大的。具體規(guī)定：一般構件，最大粒徑不得大于結(jié)構物最小截面的最小邊長的四分之一，同時不得大于鋼筋間最小凈距的四分之三。對于砼實心板，允許采用最大粒徑為三分之一板厚的顆粒，同時最大粒徑不得超過40㎜。

（2）最大粒徑Dmax實戰(zhàn)演練鋼筋混凝土梁，250*500*6000，鋼筋凈距45mm，選哪種石子？A16-31.5B5-25C5-31.5D5-40正確答案C鋼筋混凝土板，板厚100，選哪種石子？

舊標準選D新標準選C

粗骨料中含泥量是指粒徑小于75μm的顆粒含量；泥塊含量是指原粒徑大于4.75mm，經(jīng)水浸洗、手捏后小于2.36mm的顆粒含量。粗骨料中含泥量和泥塊含量應符合表4-8的規(guī)定。（3）含泥量和泥塊含量對石子要求更嚴格一點表4-8

含泥量和泥塊含量(GB/T14685—2011)項目指標Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類含泥量（按質(zhì)量計）（%）≤0.5≤1.0≤1.5泥塊含量（按質(zhì)量計）（%）0≤0.2≤0.5

卵石和碎石中不應混有草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物。卵石和碎石中如含有有機物、硫化物及硫酸鹽，其含量應符合表4-9的規(guī)定（4）有害雜質(zhì)類別Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類有機物合格合格合格硫化物及硫酸鹽（按SO3質(zhì)量計）%≤0.5≤1.0≤1.0堅固性是指卵石、碎石在自然風化和其他外界物理化學因素作用下抵抗破裂的能力。采用硫酸鈉溶液法進行試驗，卵石和碎石經(jīng)5次循環(huán)后，其質(zhì)量損失應符合表4-10的規(guī)定。(5)

堅固性表4-10

堅固性指標(GB/T14685—2011)項目指標Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類質(zhì)量損失%≤5≤8≤12

巖石抗壓強度

巖石抗壓強度是將母巖制成50mm×50mm×50mm的立方體試件或50mm×50mm的圓柱體試件，測得的其在飽和水狀態(tài)下的抗壓強度值。國家標準規(guī)定，巖石抗壓強度應該比配制的砼強度高20%。（6）

強度(2)壓碎指標

壓碎指標表示石子抵抗壓碎的能力，以間接地推測其相應的強度，其值越小，說明強度越高。碎石和卵石的壓碎指標應符合表4-11規(guī)定。類別Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類碎石壓碎指標%≤10≤20≤30卵石壓碎指標%≤12≤14≤16

卵石和碎石顆粒的長度大于該顆粒所屬相應粒級的平均粒徑2.4倍者為針狀顆粒；厚度小于平均粒徑0.4倍者為片狀顆粒(平均粒徑指該粒級上、下限粒徑的平均值)。針片狀顆粒易折斷，且會增大骨料的空隙率和總表面積，使混凝土拌合物的和易性、強度、耐久性降低。其含量應符合表4-12的規(guī)定。（7）針片狀顆粒含量表4-12

針片狀顆粒含量(GB/T14685—2011)項目指標Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類針、片狀顆粒(按質(zhì)量計)%≤5≤10≤15一般為生活飲用水，對各種水源的質(zhì)量要求《混凝土拌和用水標準》(JGJ3—1989)

：水質(zhì)PH值不能太小，氯離子要少對比試驗不得影響混凝土的和易性及凝結(jié)；不得有損于混凝土強度的發(fā)展；不得降低混凝土的耐久性，加快鋼筋銹蝕及導致預應力鋼筋脆斷；不得污染混凝土表面。海水只能用于沿海地區(qū)素混凝土，無飾面要求的工程

4.1.4混凝土用水4.1.5礦物摻合料1、粉煤灰2、硅灰

3、沸石粉4、粒化高爐礦渣粉

礦物摻合料是指在混凝土拌制過程中直接加入以天然礦物質(zhì)或工業(yè)廢渣為材料的粉狀礦物質(zhì)。作用是改善混凝土性能，提高混凝土強度和耐久性；替代部分水泥，降低成本；有利于環(huán)境保護。

促進了工業(yè)副產(chǎn)品（如磨細礦渣、粉煤灰、硅灰、鋼渣等）的應用；節(jié)約水泥10~15%，即少用20~45kg/m3，一個工程可以節(jié)約成千上萬噸的水泥。盧溝橋畔300萬t鋼渣堆場4.1.6混凝土外加劑——優(yōu)質(zhì)工程必不可少的新材料高難混凝土技術的實現(xiàn)都離不開混凝土外加劑；幾乎所有重要的混凝土工程、所有的混凝土攪拌站均使用各類外加劑。1.混凝土外加劑是在拌制砼過程中摻入的，用以改善砼性能的物質(zhì)。如圖4-14所示。

2.進場要合格證，檢測報告。

3.摻量以水泥質(zhì)量的百分比計。

木質(zhì)素磺酸鹽減水劑環(huán)保作用每生產(chǎn)1噸木質(zhì)素磺酸鹽減水劑可以消納2.5噸造紙廢液（濃度40%）避免了廢液直接排入江河中造成環(huán)境污染在取得良好經(jīng)濟效益的同時，為保護環(huán)境做出了突出的貢獻。

外加劑在商品混凝土中使用在改善和提高混凝土各種物理性能，延長建筑工程的使用壽命的同時，減少了混凝土現(xiàn)場攪拌時產(chǎn)生的粉塵污染和施工噪音，改善了現(xiàn)場施工環(huán)境。改善混凝土性能，促進了施工技術革命品種較多，功能各異，提高和改善混凝土各項性能。外加劑新品種和應用技術迅速發(fā)展，促進了混凝土施工新技術的發(fā)展，在保證順利施工和控制質(zhì)量方面功效巨大。滿足工程耐久性要求的最佳、最有效、最易行的途徑之一。通過應用泵送劑和泵送技術將混凝土一泵到頂投資5.6億美元88層420.5米

金茂大廈三峽大壩以百年耐久性設計為目標的舉世矚目的工程

青藏鐵路自然條件嚴酷的青藏鐵路順利施工

(3)改善混凝土耐久性的外加劑，其中包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。

(4)改善混凝土其他性能的外加劑，其中包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。

外加劑的分類

國家標準GB8075—87中按外加劑的主要功能將混凝土外加劑分為4類：

(1)改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，其中包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。

(2)調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑，其中包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。1、減水劑

減水劑是指能保持混凝土的和易性不變，而顯著減少其拌和用水量的外加劑。(1)減水劑的減水作用水泥加水拌和后，水泥顆粒間會相互吸引，形成許多絮狀物［圖3.14(a)］。當加入減水劑后，減水劑能拆散這些絮狀結(jié)構，把包裹的游離水釋放出來［圖3.14(b)］。常用的外加劑(2)使用減水劑的技術經(jīng)濟效果

①在保持和易性不變，也不減少水泥用量時，可減少拌和水量5%~25%或更多。

②在保持原配合比不變的情況下，可使拌合物的坍落度大幅度提高(可增大100~200mm)。

③若保持強度及和易性不變，可節(jié)省水泥10%~20%。

④提高混凝土的抗凍性、抗?jié)B性，使混凝土的耐久性得到提高。(3)常用的減水劑

目前，減水劑主要有木質(zhì)素系、萘系、樹脂系、糖蜜系和腐殖酸等幾類各類可按主要功能分為普通減水劑、高效減水劑、早強減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑等幾種。圖3.14水泥漿結(jié)構1—水泥顆粒；2—游離水(a)未摻減水劑時的水泥漿體中絮狀結(jié)構；(b)摻減水劑的水泥漿結(jié)構混凝土042.早強劑的概念、分類及其應用常用的早強劑有氯鹽類、硫酸鹽類和有機胺類及以它們?yōu)榛A的復合早強劑。早強劑可縮短混凝土養(yǎng)護齡期，加快施工進度，提高模板和場地周轉(zhuǎn)率。①氯鹽類早強劑氯鹽類早強劑主要有氯化鈣(CaCl2)和氯化鈉(NaCl2，氯化鈣應用最為廣泛。為了抑制氯化鈣對鋼筋的腐蝕作用，常將氯化鈣與阻銹劑NaNO2復合使用。②硫酸鹽類早強劑硫酸鹽類早強劑包括硫酸鈉(Na2SO4)、硫代硫酸鈉(Na2S2O3)、硫酸鈣(CaSO4)、硫酸鉀(K2SO4)、硫酸鋁[Al2(SO4)3]等，其中Na2SO4應用最廣。③有機胺類早強劑有機胺類早強劑有三乙醇胺、三異丙醇胺等，最常用的是三乙醇胺。④復合早強劑復合使用，往往比單組分早強劑具有更優(yōu)良的早強效果，摻量也可以比單組分早強劑有所降低?；炷?）早強劑的概念、分類及其應用常用的早強劑有氯鹽類、硫酸鹽類和有機胺類及以它們?yōu)榛A的復合早強劑。早強劑可縮短混凝土養(yǎng)護齡期，加快施工進度，提高模板和場地周轉(zhuǎn)率。①氯鹽類早強劑氯鹽類早強劑主要有氯化鈣(CaCl2)和氯化鈉(NaCl2，氯化鈣應用最為廣泛。為了抑制氯化鈣對鋼筋的腐蝕作用，常將氯化鈣與阻銹劑NaNO2復合使用。②硫酸鹽類早強劑硫酸鹽類早強劑包括硫酸鈉(Na2SO4)、硫代硫酸鈉(Na2S2O3)、硫酸鈣(CaSO4)、硫酸鉀(K2SO4)、硫酸鋁[Al2(SO4)3]等，其中Na2SO4應用最廣。③有機胺類早強劑有機胺類早強劑有三乙醇胺、三異丙醇胺等，最常用的是三乙醇胺。④復合早強劑復合使用，往往比單組分早強劑具有更優(yōu)良的早強效果，摻量也可以比單組分早強劑有所降低?；炷?）膨脹劑膨脹劑是能使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑。常用的膨脹劑種類有硫鋁酸鈣類、氧化鈣類、硫鋁酸-氧化鈣類等。6)防凍劑防凍劑是能使混凝土在負溫下硬化并能在規(guī)定條件下達到預期性能的外加劑。常用防凍劑有氯鹽類、氯鹽阻銹類、氯鹽與阻銹劑為主復合的外加劑、無氯鹽類。7)泵送劑泵送劑是改善混凝土泵送性能的外加劑。它由減水劑、調(diào)凝劑、引氣劑、潤滑劑等多種組分復合而成。8)速凝劑速凝劑是使混凝土迅速凝結(jié)和硬化的外加劑，能使混凝土在5min內(nèi)初凝，10min內(nèi)終凝，60min內(nèi)產(chǎn)生強度。速凝劑主要用于噴射混凝土、堵漏等。(1)外加劑品種的選擇選擇外加劑時，應根據(jù)工程需要、現(xiàn)場條件及產(chǎn)品說明書進行全面考慮。(2)外加劑摻量的選擇要認真確定外加劑的摻量。以水泥質(zhì)量的百分數(shù)表示(3)外加劑的摻入方法一般外加劑不能直接加入混凝土攪拌機內(nèi)。

外加劑施工和保管注意事項THANKYOU感謝聆聽，批評指導建筑材料與檢測BuildingMaterialsandTesting1普通砼的組成材料Compositionmaterial2主要技術性質(zhì)Technicalnature3配合比Matchingratio4其他混凝土Otherconcreteconcrete5混凝土的檢測Testing混凝土02節(jié)PART主要技術性質(zhì)Technicalnature硬化前--------和易性硬化中--------水化熱等硬化后--------強度、耐久性4.2混凝土的主要技術性質(zhì)

混凝土的性質(zhì)包括混凝土拌合物的和易性，混凝土強度、變形及耐久性等?；炷粮鹘M成材料按一定比例攪拌后尚未凝結(jié)硬化的材料稱為混凝土拌合物。1.

和易性概念

和易性又稱工作性，是指混凝土拌合物在一定的施工條件下，便于各種施工工序的操作，以保證獲得均勻密實的混凝土的性能。和易性是一項綜合技術指標，包括流動性(稠度)、粘聚性和保水性三個主要方面。4.2.1混凝土拌合物的和易性混凝土的施工操作(1)流動性是指拌合物在自重或施工機械振搗作用下，能產(chǎn)生流動并均勻密實地填充整個模型的性能。流動性好的混凝土拌合物操作方便、易于搗實和成型。(2)粘聚性是指拌合物在施工過程中，各組成材料互相之間有一定的粘聚力，不出現(xiàn)分層離析，保持整體均勻的性能。(3)保水性是指拌合物保持水分，不致產(chǎn)生嚴重泌水的性質(zhì)。混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性三者既互相聯(lián)系，又互相矛盾。施工時應兼顧三者，使拌合物既滿足要求的流動性，又保證良好的粘聚性和保水性。爛柱根、麻面、蜂窩、露石子等質(zhì)量缺陷

《普通混凝土拌合物性能試驗方法》(GB/T50080—2016)規(guī)定采用坍落度及坍落擴展度試驗和維勃稠度試驗進行評定。

(1)坍落度將混凝土拌合物分3次按規(guī)定方法裝入坍落度筒內(nèi)，刮平表面后，垂直向上提起坍落度筒。拌合物因自重而坍落，測量坍落的值(mm)，即為該拌合物的坍落度(如圖4.22)。2.

和易性評定

坍落度測定試驗原理對混凝土翻拌注意垂直提坍落度筒注意在最高點測量要點：分三層每層插搗25次抹平垂直向上提筒測高度差敲擊，觀察粘聚性，觀察周圍稀漿圖4-23坍落度的測定

根據(jù)坍落度大小，可將混凝土拌合物分成4級，見表4.13?；炷涟韬衔锏奶涠葢谝粋€適宜的范圍內(nèi)。其值可根據(jù)工程結(jié)構種類、鋼筋疏密程度及振搗方法按表4.14選用。對于干硬性混凝土，和易性測定常采用維勃稠度試驗。表4.13

混凝土拌合物按坍落度分級坍落度越大，流動性越大表4.14澆筑時坍落度的選擇項次結(jié)構種類坍落度(mm)1基礎或地面等的墊層、無筋的厚大結(jié)構(擋土墻、基礎或厚大的塊體等)或配筋稀疏的結(jié)構10~302板、梁和大型及中型截面的柱子等30~503配筋密列的結(jié)構(薄壁、斗倉、筒倉、細柱等)50~704配筋特密的結(jié)構70~90(2)維勃稠度維勃稠度試驗需用維勃稠度測定儀(見圖4.24)。所用的時間(以秒計)稱為該混凝土拌合物的維勃稠度。維勃稠度值越大，說明混凝土拌合物越干硬?；炷涟韬衔锔鶕?jù)維勃稠度大小分為4級，見表4.15。級別維勃稠度(s)允許偏差(s)V0V1V2V3

V4≥3130~2120~1110~6

5~3±3±3±3±2±1表4-15

混凝土按維勃稠度的分級維勃稠度越大，越干稠

維勃稠度儀（維勃工作度測定儀）維勃工作度測定儀加配重8.7+2.75kg,透明圓盤配重兩塊8700g容器內(nèi)有坍落度筒

濕潤容器與工具

分三層裝筒

透明圓盤置于砼上

每層插搗25次

抹平

開動振動臺，至透明圓盤沾滿凈漿干硬性砼和塑性砼對比區(qū)別項目材料石狀物及性質(zhì)干硬性砼水少，石子多嵌固型，水泥一樣時強度高塑性砼水多包裹型(1)水泥漿的含量W+C水泥漿數(shù)量增加，能使骨料周圍有足夠的水泥漿包裹，改善骨料之間的潤滑性能，從而使混凝土拌合物的流動性提高。

水泥漿數(shù)量過多，會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，粘聚性變差，浪費水泥，同時影響混凝土強度。3.

影響混凝土和易性的主要因素(2)水泥漿的稠度W/C

水泥漿的稠度主要取決于水灰比(1m3混凝土中水與水泥用量的比值)大小。水灰比過大，水泥漿太稀，產(chǎn)生嚴重離析及泌水現(xiàn)象，并影響強度耐久性；過小，因流動性差而難于施工，通常水灰比在0.40~0.70之間，并盡量選用小的水灰比。(3)砂率(βS)

砂率大了干稠，過小泌水選擇合理砂率：是在用水量及水泥用量一定的條件下，使混凝土拌合物獲得最大的流動性，并保持良好的粘聚性和保水性；或在保證良好和易性的同時，水泥用量最少。此時的砂率值稱為

(如圖4.25、圖4.26)。

合理砂率一般通過試驗確定，在不具備試驗的條件下，可參考表4.22選取。表4.22

混凝土砂率(%)的選擇水灰比(W/C)卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)1020401020400.400.500.600.70

26~3230~3533~3836~4125~3129~3432~3735~4024~3028~3331~3634~3930~3533~3836~4139~4429~3432~3735~4038~4327~3230~3533~3836~41圖4.25

砂率對流動性的影響(水及水泥用量不變)圖4.26

砂率對水泥用量的影響(坍落度不變)(4)溫度溫度升高，流動性降低，變稠。溫度每升高10℃，坍落度大約減少20-40mm，所以夏季要考慮溫度的影響，設計配合比時應適當增加用水量其他：原材料的性質(zhì)、水泥、細度、骨料的品種、混凝土的摻加料、外加劑、時間以及施工條件等都會影響混凝土的和易性。4.改善和易性的措施1）改善砂、石的級配；

2）采用合理砂率；3）采用針片狀顆粒少，接近于球形或正方體形狀的顆粒；

4）當坍落度小時，應保持水灰比不變，適當增加水泥漿數(shù)量；或者保持砂率不變，減少砂石用量。當坍落度大甚至粘聚性、保水性差時，與上面相反；如果不奏效，則需要增大砂率。4.2.2拌合物凝結(jié)硬化中的性質(zhì)一、凝結(jié)硬化二、收縮沉縮化學收縮干縮

凈漿>砂漿>砼三、水化熱冬季施工（有利)大體積工程(有弊)水化熱對冬季施工是有益的。對大體積工程不利，容易出現(xiàn)裂縫，要注意構件內(nèi)外溫差控制在25℃內(nèi)，采用水化熱低的水泥，防止出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，如圖4-27所示。四、早期強度早期強度主要與水泥的品種、外加劑、施工環(huán)境有關，一般的工程，要達到2.5MPa才能拆除側(cè)模，不缺棱掉角，達到規(guī)范要求的強度比例才能拆除底模。對于緊急搶修工程，要重點考慮早期強度。4.2.3.

凝結(jié)硬化后的性質(zhì)立方體抗壓強度軸心抗壓軸心抗拉評定質(zhì)量判斷等級結(jié)構設計抗凍性抗碳化堿集料反應抗?jié)B性耐久性抗蝕性（1）混凝土立方體抗壓強度---評定質(zhì)量、判斷等級標準方法制作的標準試件立方體150mm×150mm×150mm標準條件(溫度20±2℃，相對濕度95%以上)下養(yǎng)護到28d標準測試方法所測得的抗壓強度，fcu立方體抗壓強度標準值，fcu,k。GB50010結(jié)構設計規(guī)范1.強度標準混凝土養(yǎng)護室：噴霧管嘴

當采用非標準尺寸的試件時，應換算成標準試件的強度。將所測得的強度乘以相應的換算系數(shù)(見表4.19)。

混凝土強度等級采用符號C與立方體抗壓強度標準值表示。C15.C20.C25.C30.C35.C40.C45.C50.C55.C60.C65.C70.C75.C80等14個強度等級(C60以上的混凝土稱為高強混凝土)。

涂刷礦物油

振實或人工搗實

抹平

立方體試塊

抗壓試驗機或萬能試驗機檢測

可用回彈儀檢測

不符合的混凝土試件嚴重缺角破裂孔洞尺寸超標表4.16試件尺寸及換算系數(shù)(GB50204—2015)骨料最大粒徑(mm)試件尺寸(mm)強度換算系數(shù)31.540.063.0

100×100×100150×150×150200×200×2000.9511.05尺寸小，缺陷少，測得結(jié)果沾光例如：某混凝土構件留置了三塊邊長100mm的立方體試件，測得其抗壓破壞荷載為380KN。試判斷等級。立方體抗壓強度為38MPa，而該混凝土的標準抗壓強度為38×0.95=36.1MPa，能達到C35。

《普通混凝土力學性能試驗方法》(GB/T50081—2002)規(guī)定，采用150mm×150mm×300mm的棱柱體作為標準試件，測得的抗壓強度為軸心抗壓強度fc。軸心抗壓強度fc與立方體抗壓強度fcu之間具有一定的關系，試驗表明：在立方體抗壓強度fcu為10~55MPa的范圍內(nèi)，fc=0.67fcu。（2）混凝土軸心抗壓強度---結(jié)構設計圖4.29

混凝土試件的破壞狀態(tài)(a)立方體試件受壓；(b)棱柱體試件受壓；長方體試件“環(huán)箍效應”弱，測得結(jié)果是立方體的2/3圖4-30形狀、大小不同的試塊軸心抗拉強度混凝土的缺點：

一拉就裂抗拉強度是抗壓強度的1/10---1/20直接測試困難，采用劈裂試驗

混凝土強度主要取決于水泥石強度及其與骨料表面的粘結(jié)強度，而水泥石強度及其與骨料的粘結(jié)強度又與水泥強度等級、水灰比及骨料的性質(zhì)有密切關系。同時，齡期及養(yǎng)護條件等因素對混凝土強度也有較大影響。

（3）影響混凝土強度的主要因素

混凝土的組織結(jié)構混凝土由固相、氣相和液相構成。固相由水泥水化物和砂、石子組成，氣相由不同直徑的孔隙內(nèi)的空氣組成，液相由孔隙中的水溶液組成。集料與水泥固結(jié)孔隙(1)水泥強度等級和水灰比

配合比相同時，水泥強度等級越高，混凝土強度也越大；在一定范圍內(nèi)，水灰比越小，混凝土強度也越高。試驗證明，混凝土強度與水灰比呈曲線關系，而與灰水比呈直線關系(見圖3.8)。其強度經(jīng)驗公式是：混凝土28天強度fcu=A×水泥實際強度fce×（1/水灰比—B）A、B是與粗骨料相關的系數(shù)，當采用碎石時，A=0.53、B=0.20；當采用卵石時，A=0.49、B=0.13圖3.8混凝土強度與水灰比及灰水比關系(a)強度與水灰比關系；(b)強度與灰水比關系(2)粗骨料粗骨料顆粒形狀和表面特征。當粗骨料中含有大量針片狀顆粒及風化的巖石時，會降低混凝土強度。碎石表面粗糙、多棱角，與水泥石粘結(jié)力較強，而卵石表面光滑，與水泥石粘結(jié)力較弱。因此，水泥強度等級和水灰比相同時，碎石混凝土強度比卵石混凝土的高些。利用強度經(jīng)驗公式可以估算混凝土強度：例如：用碎石配制混凝土，采用32.5等級的水泥、0.45的水灰比，則估算該混凝土28天能達到的強度為：0.53×1.13×32.5×（1/0.45—0.20）=39.4MPa如果用卵石配制，預計為37.7MPa。(3)齡期混凝土在正常養(yǎng)護條件下，其強度隨齡期增長而提高。在最初3~7d內(nèi)，強度增長較快，28d后強度增長緩慢。強度增長先快后慢，呈對數(shù)關系。以養(yǎng)護28d強度為基數(shù)，2年能達到其2倍，20年才能達到3倍。圖4.32

混凝土強度與保持潮濕時間的關系1—長期保持潮濕；2—保持潮濕14d；3—保持潮濕7d；4—保持潮濕3d；5—保持潮濕1d(4)養(yǎng)護條件

試驗表明，保持足夠濕度時，溫度升高，水泥水化速度加快，強度增長也快。

《混凝土結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204—2015)規(guī)定一般砼在澆注12h內(nèi)進行覆蓋，待具有一定強度時澆水養(yǎng)護，硅酸鹽水泥PⅠ、PⅡ、普通水泥PO、礦渣PS澆水養(yǎng)護日期不得少于7晝夜，火山灰水泥PP、粉煤灰水泥PF澆水養(yǎng)護日期不得少于14晝夜。平均氣溫低于5℃，不得澆水，用塑料養(yǎng)生膜覆蓋。

(5)

試驗條件

①試件尺寸相同的混凝土，試件尺寸越小測得的強度越高。

②試件的形狀當試件受壓面積(a×a)相同，而高度(h)不同時，高寬比(h/a)越大，抗壓強度越小。

③表面狀態(tài)

④加荷速度

(1)

采用高強度等級水泥、碎石

(2)

采用較小的水灰比或干硬性混凝土

(3)

采用蒸汽或蒸壓養(yǎng)護

(4)

采用機械攪拌和振搗

(5)

摻入減水劑或早強劑

提高混凝土強度的措施

混凝土耐久性是指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素作用，長期保持強度和外觀完整性的能力。包括混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性及抗碳化能力、抗堿集料反應能力等等。2、混凝土耐久性(1)抗?jié)B性是指混凝土抵抗水、油等液體滲透的能力?？?jié)B性好壞用抗?jié)B等級來表示?？?jié)B等級分為P4、P6、P8、P10、P12等5個等級。混凝土水灰比對抗?jié)B性起決定性作用。

提高混凝土抗?jié)B性的根本措施在于增強混凝土的密實度。(2)抗凍性是指混凝土在飽和水狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，也不嚴重降低強度的性能，是評定混凝土耐久性的主要指標。

抗凍等級根據(jù)混凝土所能承受的反復凍融循環(huán)的次數(shù)，劃分為F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350、F400、>F400等9個等級?；炷恋拿軐嵍取⒖紫兜臉嬙焯卣魇怯绊懣箖鲂缘闹匾蛩?3)抗侵蝕性腐蝕的類型通常有淡水腐蝕、硫酸鹽腐蝕、溶解性化學腐蝕、強堿腐蝕等，PS.PP.PF抗蝕性好?；炷恋目骨治g性與密實度有關，同時，水泥品種、混凝土內(nèi)部孔隙特征對抗腐蝕性也有較大影響?；炷猎诙趸肌⑺淖饔孟?，反應得到碳酸鈣，由堿性變成中性的過程。危害：失去了對鋼筋的保護作用防止措施：

1、干燥（不接觸水）；2、水浸泡（不接觸二氧化碳）3、高堿（硅酸鹽水泥等）（4）抗碳化性（5）抗堿骨料反應活性集料在有水的情況下，和水泥、摻合料或環(huán)境中的堿反應體積膨脹，使構件脹裂防止措施：1、集料2、低堿3、水1)根據(jù)工程所處環(huán)境及要求，合理選擇水泥品種。2)摻加外加劑，以改善抗凍、抗?jié)B性能。3)加強澆搗和養(yǎng)護，以提高混凝土強度及密實度，避免出現(xiàn)裂縫、蜂窩等現(xiàn)象。4)采用涂料或其他表面處理5)控制水灰比及保證足夠的水泥用量(表4-17.4-18).（6）

提高混凝土耐久性措施表4-17

混凝土的最大水灰比(GB50010—2010)環(huán)境類別一二a二b三最大水膠比0.650.60.550.5表4-18

混凝土的最小膠凝材料用量(JGJ55—2011)最大水膠比最小膠凝材料用量素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土0.602502803000.552803003000.50320≤0.453303.變形性能混凝土在荷載或溫濕度作用下會產(chǎn)生變形，主要包括彈性變形、塑性變形、收縮和溫度變形等?；炷猎诙唐诤奢d作用下的彈性變形主要用彈性模量表示。在長期荷載作用下，應力不變，應變持續(xù)增加的現(xiàn)象為徐變。應變不變，應力持續(xù)減少的現(xiàn)象為松弛。由于水泥水化、水泥石的碳化和失水等原因產(chǎn)生的體積變形，稱為收縮。03節(jié)PART配合比的設計方法Matchingratio三大參數(shù)初步配合比-----設計配合比-----施工配合比初步配合比換算施工配合比4.3普通混凝土配合比設計

配合比通常有兩種表示方式：單方用量來表示。如:水泥300kg砂720kg石子kg1200水180kg質(zhì)量連比來表示如:300:720:1200:180=1:2.4:4:0.6常用三項比水泥:砂:石子=1:2.4:4,水灰比=0.6

混凝土配合比設計，根據(jù)混凝土強度等級、耐久性與和易性等要求，進行混凝土各組分用量比例設計，稱為混凝土配合比設計。

基本要求

(1)滿足設計要求的強度；

(2)滿足施工要求的和易性；

(3)滿足與環(huán)境相適應的耐久性；

(4)在保證質(zhì)量的前提下，應盡量節(jié)約水泥，降低成本。

混凝土配合比的3個重要參數(shù):水灰比砂率單位用水量直接影響混凝土的技術性質(zhì)和經(jīng)濟效益。混凝土配合比設計關鍵要正確地確定這3個參數(shù)。

混凝土配合比設計的主要參數(shù)公式.表格----“初步配合比”；和易性調(diào)整、強度復核----“試驗室配合比”（設計配合比）；現(xiàn)場砂、石含水率----“施工配合比”。方法、步驟及實例(1)確定配制強度(fcu,o)配制強度按下式計算：1.初步配合比混凝土強度等級≤C20C25～C45C50～C55σ（MPa）4.05.06.0混凝土強度標準差σ值（C60以上是等級值×1.15）(2)初步確定水膠比(W/B)

并校核耐久性規(guī)定的最大水膠比（68頁表4-17）不同水泥強度等級值的富余系數(shù)（γc

）水泥強度等級32.542.552.5富余系數(shù)1.121.161.10系數(shù)碎石卵石αa0.530.49αb0.200.13回歸系數(shù)αa和αb選用表（新標準）表4-17

混凝土的最大水灰比(GB50010—2010)環(huán)境類別一二a二b三最大水膠比0.650.60.550.5表4-18

混凝土的最小膠凝材料用量(JGJ55—2011)最大水膠比最小膠凝材料用量素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土0.602502803000.552803003000.50320≤0.45330(3)確定單位用水量(mW0)干硬性和塑性混凝土用水量的確定

a.水灰比在0.40~0.80范圍時，根據(jù)粗骨料的品種、粒徑及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按表4-20選取。

b.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用水量，應通過試驗確定。確定用水量和外加劑用量每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量（mw0）應符合下列規(guī)定：

1、混凝土水膠比在0.40~0.80范圍時，可按下表選取。

2、混凝土水膠比小于0.40時，可通過試驗確定。表4-20干硬性混凝土的用水量（kg/m3）拌合物稠度卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大公稱粒徑（mm）項目指標10.020.040.016.020.040.0維勃稠度（s）16~2017516014518017015511~151801651501851751605~10185170155190180165表4-21塑性混凝土的用水量（kg/m3）說明：1、上表用水量系采用中砂時的取值。采用細砂時，每立方米混凝土用水量可增加5kg~10kg；采用粗砂時，可減少5kg~10kg；

2、摻用礦物摻合料和外加劑時，用水量應相應調(diào)整。拌合物稠度卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大公稱粒徑（mm）項目指標10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度（mm）10~3019017016015020018517516535~5020018017016021019518517555-7021019018017022020519518575~90215195185175230215205195(4)選取合理砂率值(βS)一般應通過試驗找出合理砂率，也可按骨料種類、規(guī)格及混凝土水灰比，參考表格選取。1）如果坍落度﹤10mm做試驗確定。2）坍落度10-60mm查表4-22。如0.52，先按照十分位5找到范圍，再根據(jù)百分位2內(nèi)插法確定具體數(shù)值。注意：W/B增大容易離析泌水，所以增大砂率，保水性提高。3）坍落度﹥60mm，每增加20mm，βs增加1%。混凝土砂率選取參照表

說明：1、上表數(shù)值系中砂的選用砂率，對細砂或粗砂，可相應地減少或增大砂率。

2、當采用人工砂配制混凝土時，砂率可適當增大；

3、當只用一個單粒級粗骨料配制混凝土時，砂率應適當增大。水膠比卵石最大公稱粒徑（mm）碎石最大公稱粒徑（mm）10.020.040.010.020.040.00.4026~3225~3124~3030~3529~3427~320.5030~3529~3428~3333~3832~3730~350.6033~3832~3731~3636~4135~4033~380.7036~4135~4034~3939~4438~4336~41(5)計算單位水泥用量(mC0)根據(jù)已選定的單位用水量(mW0)及初步確定的水灰比(W/C)，可計算出單位水泥用量(mC0)：

并校核耐久性規(guī)定的最小水泥用量（68頁表）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混凝土的最小膠凝材料用量

(6)計算砂、石用量(mS0、mG0)質(zhì)量法即假定拌合物每立方米的質(zhì)量mCP′為一固定值2400，再根據(jù)已知砂率，列出關系式：(7)計算初步配合比，以水泥質(zhì)量為1水泥+砂+石子+水=2400砂+石=2400-水泥-水砂=砂石×砂率石=砂石-砂實戰(zhàn)演練學習指導21頁上計算題的2題2、單位用水量為185㎏，水灰比為0.5，拌合物濕表觀密度為2400㎏/m3砂率為35%，試確定配1m3混凝土拌合物所用材料的質(zhì)量。（單位用量）

(1)確定配制強度。(2)計算水灰比(W/C)，校核(3)確定用水量(mW0)查表(4)計算水泥用量(mC0），校核(5)確定砂率，查表(6)計算砂、石用量mS0、mG0

(7)計算初步配合比

砂+石=2400-水泥-水砂=砂石×砂率石=砂石-砂初步配合比步驟小結(jié)主要公式總結(jié)砂+石=2400－水泥－水砂=砂石×砂率石=砂石－砂

2.最終配合比

取20L或25L拌合物進行和易性調(diào)整得到基準配合比，再調(diào)整水膠比增減各0.05，得到3組試件，標準養(yǎng)護28d，進行強度復核，求出滿足混凝土配制強度fcu,o的灰水比，得到最終配合比，即設計配合比，也叫實驗室配合比。

混凝土試配時最小拌和量骨料最大粒徑(mm)拌合物體積(L)31.5以下204025

假定工地上測出砂的含水率為a%、石子含水率為b%，則將試驗室配合比換算為施工配合比，其材料稱量為：

水泥mc=mcb砂子ms=msb×(1+a%)石子mg=mgb×(1+b%)

水mw=mwb－(msb×a%+mgb×b%)3.施工配合比水泥不變mc=原來數(shù)濕砂ms=干砂×(1+含水率a%)濕石子mg=干石子×(1+含水率b%)

取水量mw=水－干砂×a%－干石子×b%實戰(zhàn)演練學習指導22頁計算題3、設計配合比為280：670：1200：140，施工現(xiàn)場砂含水率a%=5%，石子b%=2%，試換算施工配合比。4、某混凝土的實驗室配合比為1∶2.1∶4.0，W/C=0.60，混凝土的體積密度為2410kg/m3。求1m3混凝土各種材料用量。5、已知混凝土經(jīng)試拌調(diào)整后，各項材料用量為：水泥3.10kg，水1.86kg，砂6.24kg，碎石12.8kg，并測得拌和物的表觀密度為2500kg∕m3，試計算：（1）每方混凝土各項材料的用量為多少？（2）如工地現(xiàn)場砂子含水率為2.5％，石子含水率為0.5％求施工配合比?！纠}】某工程制作室內(nèi)用的鋼筋混凝土大梁，混凝土設計強度等級為C20，施工要求坍落度為35~50mm，采用機械振搗。該施工單位無歷史統(tǒng)計資料。

采用材料：普通水泥，32.5級，實測強度為34.8MPa；無摻加料；中砂，表觀密度為2650kg/m3，堆積密度為1450kg/m3；卵石，最大粒徑20mm，表觀密度為2.73g/cm3，堆積密度為1500kg/m3；自來水。試設計混凝土的配合比(按干燥材料計算)。若施工現(xiàn)場中砂含水率為3%，卵石含水率為1%，求施工配合比。

【解】

(1)確定配制強度。

(2)確定水灰比(W/C)

(3)確定用水量(mW0)

(4)計算水泥用量(mC0）

(5)確定砂率

(6)計算砂、石用量mS0、mG0

(7)計算初步配合比

(8)基準配合比

(9)試驗室配合比

(10)施工配合比解：（1）確定配制強度。該施工單位無歷史統(tǒng)計資料，查表4-19取σ=5.0MPa。

fcu,o=fcu,k+1.645σ=20+8.2=28.2(MPa)（2）確定水膠比(W/B)①利用強度經(jīng)驗公式計算水膠比：W/B=αafce/（fcu,o+αaαbfce[補充具體數(shù)值計算]）=0.49×34.8/（28.2+0.49×0.13×34.8)=0.56②復核耐久性查表4-17規(guī)定最大水膠比為0.65，因此W/B=0.56滿足耐久性要求。（3）確定用水量(mW0)此題要求施工坍落度為35-50mm，卵石最大粒徑為20mm，查表4-20得每立方米混凝土用水量，mW0=180kg（4）確定砂率根據(jù)上面W/B=0.56，卵石最大粒徑20mm，查表4-21，選砂率βS=32%。（5）計算水泥用量(mb0）

mb0=mW0×B/W=180/0.56≈321(kg)查表4-18規(guī)定最小水泥用量為260kg，故滿足耐久性要求。（6）計算砂、石用量mS0、mG0按質(zhì)量法：取混凝土拌合物計算表觀密度2400kg/m3，列方程組砂石=2400-膠凝材料-水=1899Kg砂=砂石×砂率=608kg石=砂石-砂=1291kg（7）計算初步配合比mB0∶mS0∶mG0=321∶608∶1291=1∶1.89∶4.02W/B=0.56（8）試驗室調(diào)整校核，略。結(jié)論：試驗室配合比為330：640：1296：182水膠比=182/330=0.55（9）施工配合比現(xiàn)場砂含水率3%，石含水率1%，則1m3拌合物的實際材料用量(kg)：水泥Mb=mbb=330kg濕砂mS=mSb(1+a%)=640×(1+3%)=659kg濕石mG=mGb(1+b%)=1296×(1+1%)=1309kg取水量mW=mWb-mSb·a%-mGb·b%=182-19-13=150kg連比=1:2:3.97，水膠比=182÷330=0.55不變04節(jié)PART其他混凝土Otherconcrete196凡表觀密度小于1950kg/m3的混凝土統(tǒng)稱為輕混凝土。按其組成成分可分為輕骨料混凝土、多孔混凝土(如加氣混凝土)和大孔混凝土(如無砂大孔混凝土)三種類型。1.輕混凝土197用輕質(zhì)粗骨料、輕質(zhì)細骨料(或普通砂)、水泥和水配制而成的，其干表觀密度不大于1950

kg/m3的混凝土叫輕骨料混凝土。輕骨料混凝土是一種輕質(zhì)、高強、多功能的新型建筑材料，具有表觀密度小、保濕性好、抗震性強等優(yōu)點。（1）輕骨料混凝土198(2)輕骨料混凝土的分類

①按粗骨料種類可分為天然輕骨料混凝土、人造輕骨料混凝土和工業(yè)廢料輕骨料混凝土。

②按有無細骨料或細骨料的品種不同分為全輕混凝土、砂輕混凝土和大孔徑骨料混凝土。

③按用途不同分保溫、結(jié)構保溫及結(jié)構輕骨料混凝土。1991)輕骨料的分類凡粒徑大于5mm，堆積密度小于1000kg/m3的骨料，稱為輕的粗骨料；粒徑不大于5mm，堆積密度小于1200kg/m3的骨料，稱為輕的細骨料。輕骨料按其來源可分為3類：

①天然輕骨料②人造輕骨料③工業(yè)廢料表4-22輕骨料堆積密度201輕骨料

強度用筒壓強度及強度等級表示。輕骨料的筒壓強度以“筒壓法”測定。輕粗骨料的筒壓強度和強度等級應不低于表4.26規(guī)定。2）輕骨料的技術性能主要包括堆積密度、強度、顆粒級配和吸水率等4項。此外，對耐久性、安定性、有害雜質(zhì)含量也提出了要求。表4-23粗骨料筒壓強度及強度等級3）輕骨料混凝土的