試驗(yàn)工混凝土

第四章混凝土主要授課內(nèi)容：主要授課內(nèi)容普通混凝土的組成材料混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)混凝土外加劑普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)輕混凝土第一節(jié)概述

一、混凝土的分類

混凝土指用膠凝材料將粗細(xì)骨料膠結(jié)成整體的復(fù)合固體材料的總稱。

1按表觀密度分類

2按膠凝材料的品種分類

3按使用功能和特性分類

第四章混凝土第一節(jié)概述第四章混凝土第一節(jié)概述混凝土按表觀密度分類按凝結(jié)材料分類按使用功能分類1、重混凝土

2、普通混凝土3、輕混凝土1、道路混凝土2、水工混凝土

3、防輻射混凝土1、水泥混凝土2、石膏混凝土3、瀝青混凝土1按表觀密度分類

(1)重混凝土表觀密度大于2500kg/m3的混凝土。常由重晶石和鐵礦石配制而成。

(2)普通混凝土表觀密度為1950～2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品種。

(3)輕混凝土表觀密度小于1950kg/m3的混凝土。包括輕骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。第四章混凝土第一節(jié)概述返回2按膠凝材料的品種分類

通常根據(jù)主要膠凝材料的品種，并以其名稱命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸鹽混凝土、瀝青混凝土、聚合物混凝土等等。有時(shí)也以加入的特種改性材料命名，如水泥混凝土中摻入鋼纖維時(shí)，稱為鋼纖維混凝土；水泥混凝土中摻大量粉煤灰時(shí)則稱為粉煤灰混凝土等等。第四章混凝土第一節(jié)概述返回3按使用功能和特性分類

按使用部位、功能和特性通?？煞譃椋航Y(jié)構(gòu)混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土、防輻射混凝土、補(bǔ)償收縮混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密實(shí)混凝土、纖維混凝土、聚合物混凝土、高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土等等。第四章混凝土第一節(jié)概述返回二、普通混凝土

第五章混凝土第一節(jié)概述

表觀密度為1950～2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土?；炷另牌胀ɑ炷恋慕M成材料上海市工商銀行

1普通混凝土的主要優(yōu)點(diǎn)

（1）原材料來(lái)源豐富混凝土中約70%以上的材料是砂石料，屬地方性材料，可就地取材，避免遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，因而價(jià)格低廉。

（2）施工方便混凝土拌合物具有良好的流動(dòng)性和可塑性，可根據(jù)工程需要澆筑成各種形狀尺寸的構(gòu)件及構(gòu)筑物。既可現(xiàn)場(chǎng)澆筑成型，也可預(yù)制等。

（3）性能可根據(jù)需要設(shè)計(jì)調(diào)整通過(guò)調(diào)整各組成材料的品種和數(shù)量，特別是摻入不同外加劑和摻合料，可獲得不同施工和易性、強(qiáng)度、耐久性或具有特殊性能的混凝土，滿足工程上的不同要求。第五章混凝土第一節(jié)概述

（4）抗壓強(qiáng)度高混凝土的抗壓強(qiáng)度一般在7.5～60MPa之間。當(dāng)摻入高效減水劑和摻合料時(shí)，強(qiáng)度可達(dá)100MPa以上。而且，混凝土與鋼筋具有良好的匹配性，澆筑成鋼筋混凝土后，可以有效地改善抗拉強(qiáng)度低的缺陷，使混凝土能夠應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)部位。

（5）耐久性好原材料選擇正確、配比合理、施工養(yǎng)護(hù)良好的混凝土具有優(yōu)異的抗?jié)B性、抗凍性和耐腐蝕性能，且對(duì)鋼筋有保護(hù)作用，可保持混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期使用性能穩(wěn)定。第四章混凝土第一節(jié)概述

2普通混凝土存在的主要缺點(diǎn)（1）自重大1m3混凝土重2400kg，故結(jié)構(gòu)物自重較大，導(dǎo)致地基處理費(fèi)用增加。（2）抗拉強(qiáng)度低，抗裂性差混凝土的抗拉強(qiáng)度一般只有抗壓強(qiáng)度的1/10～1/20，易開(kāi)裂。（3）收縮變形大水泥水化凝結(jié)硬化引起的自身收縮和干燥收縮達(dá)500×10－6m/m以上，易產(chǎn)生混凝土收縮裂縫。第四章混凝土第一節(jié)概述3普通混凝土的基本要求（1）滿足便于攪拌、運(yùn)輸和澆搗密實(shí)的施工和易性。（2）滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)。（3）滿足工程所處環(huán)境條件所必需的耐久性。（4）滿足上述三項(xiàng)要求的前提下，最大限度地降低水泥用量，節(jié)約成本，即經(jīng)濟(jì)合理性。第四章混凝土第一節(jié)概述第二節(jié)普通混凝土的組成材料

第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料水砂水泥石子三峽大壩混凝土工程一、水泥

1水泥品種的選擇

水泥品種的選擇主要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工程所處環(huán)境及施工條件確定。如高溫車間結(jié)構(gòu)混凝土有耐熱要求，一般宜選用耐熱性好的礦渣水泥等等。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

2水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇

水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇原則為：混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，則水泥強(qiáng)度等級(jí)也宜越高；設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)低，則水泥強(qiáng)度等級(jí)也相應(yīng)低。例如：C40以下混凝土，一般選用強(qiáng)度等級(jí)32.5級(jí)；C45～C60混凝土一般選用42.5級(jí)，在采用高效減水劑等條件下也可選用32.5級(jí)；大于C60的高強(qiáng)混凝土，一般宜選用42.5級(jí)或更高強(qiáng)度等級(jí)的水泥；對(duì)于C15以下的混凝土，則宜選擇強(qiáng)度等級(jí)為32.5級(jí)的水泥，并外摻粉煤灰等混合材料，滿足工程上的要求。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料二、細(xì)骨料

公稱粒徑在0.15～5.0mm之間的骨料稱為細(xì)骨料，亦即砂。常用的細(xì)骨料有河砂、海砂、山砂和機(jī)制砂（有時(shí)也稱為人工砂、加工砂）等。通常根據(jù)技術(shù)要求分為Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。Ⅰ類用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土；Ⅱ類用于C30～C60的混凝土；Ⅲ類用于小于C30的混凝土。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

海砂可用于配制素混凝土，但不能直接用于配制鋼筋混凝土，主要是氯離子含量高，容易導(dǎo)致鋼筋銹蝕，如要使用，必須經(jīng)過(guò)淡水沖洗，使有害成份含量減少到要求以下。

山砂可以直接用于一般工程混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)用于重要結(jié)構(gòu)物時(shí)，必須通過(guò)堅(jiān)固性試驗(yàn)和堿活性試驗(yàn)。

機(jī)制砂是指將卵石或巖石用機(jī)械破碎的方法，通過(guò)沖洗、過(guò)篩制成。通常是在加工碎卵石或碎石時(shí)，將小于10mm的部分進(jìn)一步加工而成。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

細(xì)骨料的主要質(zhì)量指標(biāo)有：

1.有害雜質(zhì)含量

2.顆粒形狀及表面特征

3.堅(jiān)固性

4.粗細(xì)程度與顆粒級(jí)配

5.砂的含水狀態(tài)第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

1.有害雜質(zhì)含量

細(xì)骨料中的有害雜質(zhì)主要包括兩方面：

（1）粘土和云母粘土和云母粘附于砂表面或夾雜其中，嚴(yán)重降低水泥與砂的粘結(jié)強(qiáng)度，從而降低混凝土的強(qiáng)度、抗?jié)B性和抗凍性，增大混凝土的收縮。

（2）有機(jī)質(zhì)、硫化物及硫酸鹽

有機(jī)質(zhì)、硫化物及硫酸鹽對(duì)水泥有腐蝕作用，從而影響混凝土的性能，必須加以限制。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料返回

2.顆粒形狀及表面特征

河砂和海砂經(jīng)水流沖刷，顆粒多為近似球狀，且表面少棱角、較光滑，配制的混凝土流動(dòng)性往往比山砂或機(jī)制砂好，但與水泥的粘結(jié)性能相對(duì)較差；山砂和機(jī)制砂表面較粗糙，多棱角，故混凝土拌合物流動(dòng)性相對(duì)較差，但與水泥的粘結(jié)性能較好。水灰比相同時(shí)，山砂或機(jī)制砂配制的混凝土強(qiáng)度略高；而流動(dòng)性相同時(shí)，因山砂和機(jī)制砂用水量較大，故混凝土強(qiáng)度相近。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料返回

3.堅(jiān)固性

砂是由天然巖石經(jīng)自然風(fēng)化作用而成，機(jī)制砂也會(huì)含大量風(fēng)化巖體，在凍融或干濕循環(huán)作用下有可能繼續(xù)風(fēng)化，因此對(duì)某些重要工程或特殊環(huán)境下工作的混凝土用砂，應(yīng)做堅(jiān)固性檢驗(yàn)。堅(jiān)固性根據(jù)GB/T14684規(guī)定，采用硫酸鈉溶液浸泡→烘干→浸泡循環(huán)試驗(yàn)法檢驗(yàn)，測(cè)定5個(gè)循環(huán)后的重量損失率。指標(biāo)應(yīng)符合表5-2-2的要求。表5-2-2砂的堅(jiān)固性指標(biāo)項(xiàng)目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類循環(huán)后質(zhì)量損失（%）≤8≤8≤10第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料返回第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

4.粗細(xì)程度與顆粒級(jí)配

（1）粗細(xì)程度砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂?；旌象w平均粒徑大小,通常用細(xì)度模數(shù)（Mx）表示。

Mx并不等于平均粒徑，但能較準(zhǔn)確反映砂的粗細(xì)程度。Mx越大，表示砂越粗，單位重量總表面積（或比表面積）越小；Mx越小，則砂比表面積越大。Mx根據(jù)下式計(jì)算（精確至0.01）：表5-2-3累計(jì)篩余與分計(jì)篩余計(jì)算關(guān)系篩孔尺寸（mm）篩余量（g）分計(jì)篩余（%）累計(jì)篩余（%）4.75m12.36m21.18m30.600m40.300m50.150m6底盤m低第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

Mx＞3.7特粗砂；Mx=3.1～3.7粗砂；

Mx=3.0～2.3中砂；Mx=2.2～1.6細(xì)砂；

Mx=1.5～0.7特細(xì)砂。

（2）粒徑級(jí)配

砂的顆粒級(jí)配是指不同粒徑的砂粒搭配比例。良好的級(jí)配指粗顆粒的空隙恰好由中顆粒填充，中顆粒的空隙恰好由細(xì)顆粒填充，如此逐級(jí)填充（如圖5-2-1所示）使砂形成最密致的堆積狀態(tài)，空隙率達(dá)到最小值，堆積密度達(dá)最大值。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料圖5-2-1砂顆粒級(jí)配示意圖

砂的顆粒級(jí)配根據(jù)0.600mm篩孔對(duì)應(yīng)的累計(jì)篩余百分率A4，分成Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三個(gè)級(jí)配區(qū)，見(jiàn)表5-2-4。表5-2-4砂的顆粒級(jí)配區(qū)范圍篩孔尺寸（mm）累計(jì)篩余（％）Ⅰ

區(qū)Ⅱ

區(qū)Ⅲ

區(qū)10.00004.7510～010～010～02.3635～525～015～01.1865～3550～1025～00.60085～7170～4140～160.30095～8092～7085～550.150100～90100～90100～90第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

以累計(jì)篩余百分率為縱坐標(biāo)，篩孔尺寸為橫坐標(biāo)，根據(jù)表5-2-4的級(jí)區(qū)可繪制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)配區(qū)的篩分曲線，如圖5-2-2所示。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料圖5-2-2砂級(jí)配曲線圖在篩分曲線上可以直觀地分析砂的顆粒級(jí)配優(yōu)劣。

配制普通混凝土的砂宜為中砂,Ⅱ級(jí)區(qū)。但實(shí)際工程中往往出現(xiàn)砂偏細(xì)或偏粗的情況，有兩種處理方法：①當(dāng)只有一種砂源時(shí)，對(duì)偏細(xì)砂適當(dāng)減少砂用量，即降低砂率；反之亦然。②當(dāng)粗砂和細(xì)砂可同時(shí)提供時(shí)，宜將細(xì)砂和粗砂按一定比例摻配使用，這樣既可調(diào)整Mx，也可改善砂的級(jí)配，有利于節(jié)約水泥，提高混凝土性能。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料砂的摻配使用返回

5.砂的含水狀態(tài)

砂的含水狀態(tài)4種，如圖5-2-4所示。

第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料圖5-2-4骨料含水狀態(tài)示意圖

（1）絕干狀態(tài)砂粒內(nèi)外不含任何水，通常在105±5℃條件下烘干而得。

（2）氣干狀態(tài)砂粒表面干燥，內(nèi)部孔隙中部分含水。指室內(nèi)或室外（天晴）空氣平衡的含水狀態(tài)，其含水量的大小與空氣相對(duì)濕度和溫度密切相關(guān)。滿足工程上的不同要求。

（3）飽和面干狀態(tài)砂粒表面干燥，內(nèi)部孔隙全部吸水飽和。水利工程上采用此狀態(tài)計(jì)量砂用量。

（4）濕潤(rùn)狀態(tài)砂粒內(nèi)部吸水飽和，表面還含有部分表面水。施工現(xiàn)場(chǎng)，特別是雨后常出現(xiàn)此種狀況，攪拌混凝土中計(jì)量砂用量時(shí)，要扣除砂中的含水量；同樣，計(jì)量水用量時(shí)，要扣除砂中帶入的水量。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料返回三、粗骨料

顆粒粒徑大于5mm的骨料為粗骨料?；炷凉こ讨谐Ｓ玫拇止橇嫌兴槭吐咽瘍纱箢?。碎石為巖石（有時(shí)采用大塊卵石，稱為碎卵石）經(jīng)破碎、篩分而得；卵石多為自然形成的河卵石經(jīng)篩分而得。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

通常根據(jù)卵石和碎石的技術(shù)要求分Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類。Ⅰ類用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土；Ⅱ類用于C30～C60的混凝土；Ⅲ類用于小于C30的混凝土。粗骨料的主要技術(shù)指標(biāo)有：

1.有害雜質(zhì)

2.顆粒形態(tài)及表面特征

3.粗骨料最大粒徑

4.粗骨料的顆粒級(jí)配

5.粗骨料的強(qiáng)度第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

1.有害雜質(zhì)主要有粘土、硫化物及硫酸鹽、有機(jī)物等，含量應(yīng)符合表5-2-7的要求。表5-2-7碎石或卵石中技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類含泥量（按質(zhì)量計(jì)），%＜0.51.01.5粘土塊含量（按質(zhì)量計(jì)），%＜00.50.7硫化物與硫酸鹽含量（以SO3重量計(jì)），%＜0.51.01.0有機(jī)物含量（用比色法試驗(yàn)）＜合格合格合格針片狀（按質(zhì)量計(jì)），%＜51525堅(jiān)固性質(zhì)量損失，%＜5812碎石壓碎指標(biāo)＜102030卵石壓碎指標(biāo)＜121616第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料返回

2.顆粒形態(tài)及表面特征

粗骨料的顆粒形狀以近立方體或近球狀體為最佳，但在巖石破碎生產(chǎn)碎石的過(guò)程中往往產(chǎn)生一定量的針、片狀，使骨料的空隙率增大，并降低混凝土的強(qiáng)度，特別是抗折強(qiáng)度。

針狀是指長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)平均粒徑的2.4倍的顆粒；片狀是指厚度小于平均粒徑0.4倍的顆粒。各別類粗骨料針片狀含量要符合表5-2－7的要求。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料返回

3.粗骨料最大粒徑

混凝土所用粗骨料的公稱粒級(jí)上限稱為最大粒徑。骨料粒徑越大，其表面積越小，通?？障堵室蚕鄳?yīng)減小，因此所需的水泥漿或砂漿數(shù)量也可相應(yīng)減少，有利于節(jié)約水泥、降低成本，并改善混凝土性能。所以在條件許可的情況下，應(yīng)盡量選得較大粒徑的骨料。但在實(shí)際工程上，骨料最大粒徑受到多種條件的限制：（1）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。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

（2）對(duì)于混凝土實(shí)心板，最大粒徑不宜超過(guò)板厚的1/3，且不得大于40mm。（3）對(duì)于泵送混凝土，當(dāng)泵送高度在50m以下時(shí)，最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，碎石不宜大于1:3；卵石不宜大于1:2.5。（4）對(duì)大體積混凝土（如混凝土壩或圍堤）或疏筋混凝土，往往受到攪拌設(shè)備和運(yùn)輸、成型設(shè)備條件的限制。有時(shí)為了節(jié)省水泥，降低收縮，可在大體積混凝土中拋入大塊石（或稱毛石），常稱作拋石混凝土。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料返回

4.粗骨料的顆粒級(jí)配

石子的粒級(jí)分為連續(xù)粒級(jí)和單位級(jí)兩種。連續(xù)粒級(jí)指5mm以上至最大粒徑Dmax，各粒級(jí)均占一定比例，且在一定范圍內(nèi)。單粒級(jí)指從1/2最大粒徑開(kāi)始至Dmax。單粒級(jí)用于組成具有要求級(jí)配的連續(xù)粒級(jí)，也可與連續(xù)粒級(jí)混合使用，以改善級(jí)配或配成較大密實(shí)度的連續(xù)粒級(jí)。單粒級(jí)一般不宜單獨(dú)用來(lái)配制混凝土，如必須單獨(dú)使用，則應(yīng)作技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并通過(guò)試驗(yàn)證明不發(fā)生離析或影響混凝土的質(zhì)量。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料返回

5.粗骨料的強(qiáng)度

根據(jù)GB/T14685和JGJ53規(guī)定，碎石和卵石的強(qiáng)度可用巖石的抗壓強(qiáng)度或壓碎值指標(biāo)兩種方法表示。巖石的抗壓強(qiáng)度采用50mm×50mm的圓柱體或邊長(zhǎng)為50mm的立方體試樣測(cè)定。一般要求其抗壓強(qiáng)度大于配制混凝土強(qiáng)度的1.5倍，且不小于45MPa（飽水）。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料

根據(jù)GB/T14685，壓碎值指標(biāo)是將9.5～19mm的石子m克，裝入專用試樣筒中，施加200KN的荷載，卸載后用孔徑2.36mm的篩子篩去被壓碎的細(xì)粒，稱量篩余，計(jì)作m1，則壓碎值指標(biāo)Q按下式計(jì)算：

壓碎值越小，表示石子強(qiáng)度越高，反之亦然。各類別骨料的壓碎值指標(biāo)應(yīng)符合表5-2-7的要求。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料返回四、拌合用水

根據(jù)《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63—89）的規(guī)定，凡符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的生活飲用水，均可拌制各種混凝土。海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有飾面要求的素混凝土，更不得拌制鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。值得注意的是，在野外或山區(qū)施工采用天然水拌制混凝土?xí)r，均應(yīng)對(duì)水的有機(jī)質(zhì)、Cl-和含量等進(jìn)行檢測(cè)，合格后方能使用。特別是某些污染嚴(yán)重的河道或池塘水，一般不得用于拌制混凝土。第四章混凝土第二節(jié)普通混凝土的組成材料第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)

一、混凝土伴合物的工作性1．工作性的概念

新拌混凝土的和易性，也稱工作性，是指拌合物易于攪拌、運(yùn)輸、澆搗成型，并獲得質(zhì)量均勻密實(shí)的混凝土的一項(xiàng)綜合技術(shù)性能。通常用流動(dòng)性、粘聚性和保水性三項(xiàng)內(nèi)容表示。流動(dòng)性是指拌合物在自重或外力作用下產(chǎn)生流動(dòng)的難易程度；粘聚性是指拌合物各組成材料之間不產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象；保水性是指拌合物不產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。

第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)

2．工作性的測(cè)試和評(píng)定

混凝土拌合物和易性是一項(xiàng)極其復(fù)雜的綜合指標(biāo)，到目前為止全世界尚無(wú)能夠全面反映混凝土和易性的測(cè)定方法，通常通過(guò)測(cè)定流動(dòng)性，再輔以其他直觀觀察或經(jīng)驗(yàn)綜合評(píng)定混凝土和易性。流動(dòng)性的測(cè)定方法有坍落度法、維勃稠度法、探針?lè)ā⑿辈鄯?、流出時(shí)間法和凱利球法等十多種，對(duì)普通混凝土而言，最常用的是坍落度法和維勃稠度法。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)

（1）坍落度法

將攪拌好的混凝土分三層裝入坍落度筒中（見(jiàn)圖5-3-1a），每層插搗25次，抹平后垂直提起坍落度筒，混凝土則在自重作用下坍落，以坍落高度（單位mm）代表混凝土的流動(dòng)性。坍落度越大，則流動(dòng)性越好。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)圖5-3-1混凝土拌合物和易性測(cè)定

粘聚性通過(guò)觀察坍落度測(cè)試后混凝土所保持的形狀，或側(cè)面用搗棒敲擊后的形狀判定，如圖5-3-1所示。當(dāng)坍落度筒一提起即出現(xiàn)圖中（c）或（d）形狀，表示粘聚性不良；敲擊后出現(xiàn)（b）狀，則粘聚性好；敲擊后出現(xiàn)（c）狀，則粘聚性欠佳；敲擊后出現(xiàn)（d）狀，則粘聚性不良。

保水性是以水或稀漿從底部析出的量大小評(píng)定（見(jiàn)圖5-3-1b）。析出量大，保水性差，嚴(yán)重時(shí)粗骨料表面稀漿流失而裸露。析出量小則保水性好。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)

（2）維勃稠度法維勃稠度法在坍落度筒提起后，施加一個(gè)振動(dòng)外力，測(cè)試混凝土在外力作用下完全填滿面板所需時(shí)間（秒）代表混凝土流動(dòng)性。時(shí)間越短，流動(dòng)性越好；時(shí)間越長(zhǎng)，流動(dòng)性越差。見(jiàn)示意圖5-3-2。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)圖5-3-2維勃稠度試驗(yàn)儀

1.容器；2.坍落度筒；3.圓盤；4.滑棒；5.套筒；6.13.螺栓；7.漏斗；8.支柱；9.定位螺絲；10.荷重；11.元寶螺絲；12.旋轉(zhuǎn)架

（3）坍落度的選擇原則

(a)構(gòu)件截面尺寸大小截面尺寸大，易于振搗成型，坍落度適當(dāng)選小些，反之亦然。

(b)鋼筋疏密鋼筋較密，則坍落度選大些。

(c)搗實(shí)方式人工搗實(shí)，則坍落度選大些。機(jī)械振搗則選小些。

(d)運(yùn)輸距離從攪拌機(jī)出口至澆搗現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)時(shí)，途中坍落度損失，坍落度宜適當(dāng)選大些。

(e)氣候條件氣溫高、空氣相對(duì)濕度小時(shí)，因水泥水化速度加快及水份揮發(fā)加速，坍落度損失大，宜選大些。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)一般情況下，坍落度可按表5-3-1選用。表5-3-1混凝土澆筑時(shí)的坍落度（mm）構(gòu)件種類坍落度基礎(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)、簡(jiǎn)倉(cāng)、細(xì)柱等）50～70配筋特密的結(jié)構(gòu)70～90第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)二、影響混凝土伴合物工作性的因素

1單位用水量

2漿骨比

3水灰比

4砂率

5水泥品種及細(xì)度

6骨料的品種和粗細(xì)程度

7外加劑

8時(shí)間、氣候條件第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)

1單位用水量

單位用水量是混凝土流動(dòng)性的決定因素。用水量增大，流動(dòng)性隨之增大。但用水量大帶來(lái)的不利影響是保水性和粘聚性變差，易產(chǎn)生泌水分層離析，從而影響混凝土的勻質(zhì)性、強(qiáng)度和耐久性。大量的實(shí)驗(yàn)研究證明在原材料品質(zhì)一定的條件下，單位用水量一旦選定，單位水泥用量增減50～100kg/m3，混凝土的流動(dòng)性基本保持不變，這一規(guī)律稱為固定用水量定則。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)

在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，單位用水量可根據(jù)施工要求的坍落度和粗骨料的種類、規(guī)格，根據(jù)JGJ55-2000《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》按表5-3-4選用，再通過(guò)試配調(diào)整，最終確定單位用水量。表5-3-4混凝土單位用水量選用表項(xiàng)目指標(biāo)卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）102031.540162031.540坍落度（mm）10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195維勃稠度（s）16～20175160-145180170-15511～15180165-150185175-1605～10185170-155190180-165第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回

2漿骨比

漿骨比指水泥漿用量與砂石用量之比值。在混凝土凝結(jié)硬化之前，水泥漿主要賦予流動(dòng)性；在混凝土凝結(jié)硬化以后，主要賦予粘結(jié)強(qiáng)度。在水灰比一定的前提下，漿骨比越大，即水泥漿量越大，混凝土流動(dòng)性越大。通過(guò)調(diào)整漿骨比大小，既可以滿足流動(dòng)性要求，又能保證良好的粘聚性和保水性。漿骨比不宜太大，否則易產(chǎn)生流漿現(xiàn)象，使粘聚性下降。漿骨比也不宜太小，否則因骨料間缺少粘結(jié)體，拌合物易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回

3水灰比

水灰比即水用量與水泥用量之比。在水泥用量和骨料用量不變的情況下，水灰比增大，相當(dāng)于單位用水量增大，水泥漿很稀，拌合物流動(dòng)性也隨之增大，反之亦然。用水量增大帶來(lái)的負(fù)面影響是嚴(yán)重降低混凝土的保水性，增大泌水，同時(shí)使粘聚性也下降。但水灰比也不宜太小，否則因流動(dòng)性過(guò)低影響混凝土振搗密實(shí)，易產(chǎn)生麻面和空洞。合理的水灰比是混凝土拌合物流動(dòng)性、保水性和粘聚性的良好保證。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回

4砂率

砂率是指砂子占砂石總重量的百分率，表達(dá)式為：第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)

——砂率；S——砂子用量（kg）；G——石子用量（kg）。

砂率對(duì)和易性的影響非常顯著主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)流動(dòng)性的影響（2）對(duì)粘聚性和保水性的影響（3）合理砂率的確定圖5-3-3砂率與混凝土流動(dòng)性和水泥用量的關(guān)系第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回

5水泥品種及細(xì)度

水泥品種不同時(shí)，達(dá)到相同流動(dòng)性的需水量往往不同，從而影響混凝土流動(dòng)性。另一方面，不同水泥品種對(duì)水的吸附作用往往不等，從而影響混凝土的保水性和粘聚性。如火山灰水泥、礦渣水泥配制的混凝土流動(dòng)性比普通水泥小。在流動(dòng)性相同的情況下，礦渣水泥的保水性能較差，粘聚性也較差。同品種水泥越細(xì)，流動(dòng)性越差，但粘聚性和保水性越好。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回

6骨料的品種和粗細(xì)程度

卵石表面光滑，碎石粗糙且多棱角，因此卵石配制的混凝土流動(dòng)性較好，但粘聚性和保水性則相對(duì)較差。河砂與山砂的差異與上述相似。對(duì)級(jí)配符合要求的砂石料來(lái)說(shuō)，粗骨料粒徑越大，砂子的細(xì)度模數(shù)越大，則流動(dòng)性越大，但粘聚性和保水性有所下降，特別是砂的粗細(xì)，在砂率不變的情況下，影響更加顯著。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回

7外加劑

改善混凝土和易性的外加劑主要有減水劑和引氣劑。它們能使混凝土在不增加用水量的條件下增加流動(dòng)性，并具有良好的粘聚性和保水性。

8時(shí)間、氣候條件

隨著水泥水化和水分蒸發(fā)，混凝土的流動(dòng)性將隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。氣溫高、濕度小、風(fēng)速大將加速流動(dòng)性的損失。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)返回

1當(dāng)混凝土流動(dòng)性小于設(shè)計(jì)要求時(shí)，為了保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性，不能單獨(dú)加水，必須保持水灰比不變，增加水泥漿用量。但水泥漿用量過(guò)多，則混凝土成本提高，且將增大混凝土的收縮和水化熱等。混凝土的粘聚性和保水性也可能下降。

2當(dāng)坍落度大于設(shè)計(jì)要求時(shí)，可在保持砂率不變的前提下，增加砂石用量。實(shí)際上相當(dāng)于減少水泥漿數(shù)量。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)

三、改善混凝土拌合物工作性的措施

3改善骨料級(jí)配，既可增加混凝土流動(dòng)性，也能改善粘聚性和保水性。但骨料占混凝土用量的75%左右，實(shí)際操作難度往往較大。

4摻減水劑或引氣劑，是改善混凝土和易性的最有效措施。

5盡可能選用最優(yōu)砂率。當(dāng)粘聚性不足時(shí)可適當(dāng)增大砂率。第四章混凝土第三節(jié)混凝土伴合物的技術(shù)性質(zhì)第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)一、混凝土的強(qiáng)度

強(qiáng)度是硬化混凝土最重要的性質(zhì)，混凝土的其他性能與強(qiáng)度均有密切關(guān)系，混凝土的強(qiáng)度也是配合比設(shè)計(jì)、施工控制和質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定的主要技術(shù)指標(biāo)?；炷恋膹?qiáng)度主要有抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。其中抗壓強(qiáng)度值最大，也是最主要的強(qiáng)度指標(biāo)。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)1.普通混凝土受壓破壞的特點(diǎn)(1)破壞的形式

骨料先破壞；水泥石先破壞；水泥石與粗骨料的結(jié)合面發(fā)生破壞(2)破壞的特點(diǎn)

干縮存在早期微裂縫，隨外部荷載加大、發(fā)展，并迅速進(jìn)入水泥石，最終造成混凝土的整體貫通開(kāi)裂。

（1）混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度

根據(jù)我國(guó)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》（GBJ81—85）規(guī)定，立方體試件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為150mm×150mm×150mm；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為溫度20±3℃，相對(duì)濕度90%以上；標(biāo)準(zhǔn)齡期為28天。在上述條件下測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，以表示。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2.混凝土的抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級(jí)（2）混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010－2002），混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是指標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28天齡期用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

（3）混凝土的強(qiáng)度等級(jí)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用混凝土分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14個(gè)等級(jí)。

根據(jù)《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB50164－1992）規(guī)定，強(qiáng)度等級(jí)采用符號(hào)C和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值表示，普通混凝土劃分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60共12個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。如C30表示立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為30MPa，亦即混凝土立方體抗壓強(qiáng)度≥30MPa的概率要求95%以上。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

混凝土強(qiáng)度等級(jí)的劃分主要是為了方便設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收等。強(qiáng)度等級(jí)的選擇主要根據(jù)建筑物的重要性、結(jié)構(gòu)部位和荷載情況初步選擇：（1）普通建筑物的墊層、地坪及受力不大的結(jié)構(gòu)或非永久性建筑選用C7.5～C15。（2）普通建筑物的梁、板、柱、樓梯、屋架等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)選用C20～C30。（3）高層建筑、大跨度結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土及特種結(jié)構(gòu)宜選用C30以上混凝土。保水性好。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)（4）軸心抗壓強(qiáng)度

軸心抗壓強(qiáng)度也稱為棱柱體抗壓強(qiáng)度。由于實(shí)際結(jié)構(gòu)物（如梁、柱）多為棱柱體構(gòu)件，因此采用棱柱體試件強(qiáng)度更有實(shí)際意義。它是采用150mm×150mm×（300～450）mm的棱柱體試件，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)到28天測(cè)試而得。同一材料的軸心抗壓強(qiáng)度小于立方體強(qiáng)度，其比值大約為=（0.7～0.8）。因?yàn)榭箟簭?qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，試件在上下兩塊鋼壓板的摩擦力約束下，側(cè)向變形受到限制，即“環(huán)箍效應(yīng)”其影響高度大約為試件邊長(zhǎng)的0.866倍。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)3．影響混凝土強(qiáng)度的主要因素

分析影響混凝土強(qiáng)度各因素的目的，在于可根據(jù)工程實(shí)際情況，采取相應(yīng)技術(shù)措施，提高混凝土的強(qiáng)度。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)水泥強(qiáng)度、水灰比和骨料質(zhì)量施工條件、養(yǎng)護(hù)溫度、濕度、齡期、試驗(yàn)條件和外加劑等等。內(nèi)因外因

（1）水泥強(qiáng)度和水灰比

混凝土的強(qiáng)度主要來(lái)自水泥石以及與骨料之間的粘結(jié)強(qiáng)度，試驗(yàn)證明，混凝土與水泥強(qiáng)度成正比關(guān)系。水泥完全水化的理論需水量約為水泥重的23%左右，但實(shí)際拌制混凝土?xí)r，為獲得良好的和易性，水灰比大約在0.40～0.65之間，多余水分蒸發(fā)后，在混凝土內(nèi)部留下孔隙，且水灰比越大，留下的孔隙越大，使有效承壓面積減少，混凝土強(qiáng)度也就越小。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

另一方面，多余水分在混凝土內(nèi)的遷移過(guò)程中遇到粗骨料的阻礙，水分往往在其底部積聚，形成水泡，極大地削弱砂漿與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度，使混凝土強(qiáng)度下降。因此，在水泥強(qiáng)度和其他條件相同的情況下，水灰比越小，混凝土強(qiáng)度越高，水灰比越大，混凝土強(qiáng)度越低。但水灰比太小，混凝土過(guò)于干稠，使得不能保證振搗均勻密實(shí)，強(qiáng)度反而降低。

試驗(yàn)證明，在相同的情況下，混凝土的強(qiáng)度與水灰比呈有規(guī)律的曲線關(guān)系，而與灰水比則成線性關(guān)系。如圖5-4-3所示，通過(guò)大量試驗(yàn)資料的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，建立了混凝土強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式：第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)——混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度（MPa）——混凝土的灰水比；即1m3混凝土中水泥與水用量之比，其倒數(shù)即是水灰比；——水泥的實(shí)際強(qiáng)度（MPa）、——與骨料種類有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)圖5-4-3第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

水泥的實(shí)際強(qiáng)度根據(jù)水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)方法測(cè)定。在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)和實(shí)際施工中，需要事先確定水泥強(qiáng)度。當(dāng)無(wú)條件時(shí)，可根據(jù)我國(guó)水泥生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)及各地區(qū)實(shí)際情況，水泥實(shí)際強(qiáng)度以水泥強(qiáng)度等級(jí)乘以富余系數(shù)確定：第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

——水泥強(qiáng)度等級(jí)富余系數(shù)，一般取1.05～1.15。如水泥已存放一定時(shí)間，則取1.0；如存放時(shí)間超過(guò)3個(gè)月，或水泥已有結(jié)塊現(xiàn)象，可能小于1.0，必須通過(guò)試驗(yàn)實(shí)測(cè)。

——水泥強(qiáng)度等級(jí)。如42.5級(jí)，取42.5MPa。經(jīng)驗(yàn)系數(shù),可通過(guò)試驗(yàn)或本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。根據(jù)所用骨料品種，JGJ55-2000《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》提供的參數(shù)為：

碎石：=0.46，=0.07

卵石：=0.48，=0.33第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

（2）骨料的品質(zhì)

骨料中的有害物質(zhì)含量高，則混凝土強(qiáng)度低，骨料自身強(qiáng)度不足，也可能降低混凝土強(qiáng)度。當(dāng)粗骨料中針片狀含量較高時(shí)，將降低混凝土強(qiáng)度，對(duì)抗折強(qiáng)度的影響更顯著。所以在骨料選擇時(shí)要盡量選用接近球狀體的顆粒。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

（3）施工條件

施工條件主要指攪拌和振搗成型。一般來(lái)說(shuō)機(jī)械攪拌比人工攪拌均勻，因此強(qiáng)度也相對(duì)較高（如圖5-4-4所示）；攪拌時(shí)間越長(zhǎng)，混凝土強(qiáng)度越高，如圖5-4-5所示。但考慮到能耗、施工進(jìn)度等，一般要求控制在2～3min之間；投料方式對(duì)強(qiáng)度也有一定影響，如先投入粗骨料、水泥和適量水?dāng)嚢枰欢〞r(shí)間，再加入砂和其余水，能比一次全部投料攪拌提高強(qiáng)度10%左右。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)圖5-4-4機(jī)械振動(dòng)和手工搗實(shí)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)圖5-4-5攪拌時(shí)間對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

（4）齡期

齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)下所經(jīng)歷的時(shí)間。隨養(yǎng)護(hù)齡期增長(zhǎng)，水泥水化程度提高，凝膠體增多，自由水和孔隙率減少，密實(shí)度提高，混凝土強(qiáng)度也隨之提高。最初的7天內(nèi)強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，而后增幅減少，28天以后，強(qiáng)度增長(zhǎng)更趨緩慢，但如果養(yǎng)護(hù)條件得當(dāng)，則在數(shù)十年內(nèi)仍將有所增長(zhǎng)。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

普通硅酸鹽水泥配制的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)下，混凝土強(qiáng)度的發(fā)展大致與齡期（天）的對(duì)數(shù)成正比關(guān)系，因此可根據(jù)某一齡期的強(qiáng)度推定另一齡期的強(qiáng)度。特別是以早期強(qiáng)度推算28天齡期強(qiáng)度。如下式：、分別為28天和第n天時(shí)的混凝土抗壓強(qiáng)度，必須n≥3天。當(dāng)采用早強(qiáng)型普通硅酸鹽水泥時(shí)，由3～7天強(qiáng)度推算28天強(qiáng)度會(huì)偏大。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

在實(shí)際工程中，可根據(jù)溫度、齡期對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響曲線，從已知齡期的強(qiáng)度估計(jì)另一齡期的強(qiáng)度，如圖5-4-5所示。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)圖5-4-5溫度、齡期對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響曲線

4．提高混凝土強(qiáng)度的措施

根據(jù)上述影響混凝土強(qiáng)度的因素分析，提高混凝土強(qiáng)度可從以下幾方面采取措施：（1）采用高標(biāo)號(hào)水泥。（2）盡可能降低水灰比，或采用干硬性混凝土。（3）采用優(yōu)質(zhì)砂石骨料，選擇合理砂率。（4）采用機(jī)械攪拌和機(jī)械振搗，確保攪拌均勻性和振搗密實(shí)性，加強(qiáng)施工管理。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

（5）摻入減水劑或早強(qiáng)劑，提高混凝土的強(qiáng)度或早期強(qiáng)度。

（6）改善養(yǎng)護(hù)條件，保證一定的溫度和濕度條件，必要時(shí)可采用濕熱處理，提高早期強(qiáng)度。（7）摻硅灰或超細(xì)礦渣粉也是提高混凝土強(qiáng)度的有效措施。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)二、混凝土的耐久性

混凝土的耐久性是指在外部和內(nèi)部不利因素的長(zhǎng)期作用下，保持其原有設(shè)計(jì)性能和使用功能的性質(zhì)，是混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)久耐用的重要指標(biāo)。外部因素指的是酸、堿、鹽的腐蝕作用，冰凍破壞作用，水壓滲透作用，碳化作用，干濕循環(huán)引起的風(fēng)化作用，荷載應(yīng)力作用和振動(dòng)沖擊作用等等。內(nèi)部因素主要指的是堿骨料反應(yīng)和自身體積變化。通常用混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化性能、抗腐蝕性能和堿骨料反應(yīng)綜合評(píng)價(jià)混凝土的耐久性。

第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)1．混凝土的抗?jié)B性

混凝土的抗?jié)B性是指抵抗壓力液體（水、油、溶液等）滲透作用的能力。因?yàn)榛炷量節(jié)B性好，即混凝土密實(shí)性高，外界腐蝕介質(zhì)不易侵入混凝土內(nèi)部，從而抗腐蝕性能就好，冰凍破壞作用和風(fēng)化作用就小。因此混凝土的抗?jié)B性可以認(rèn)為是混凝土耐久性指標(biāo)的綜合體現(xiàn)。對(duì)一般混凝土結(jié)構(gòu)，特別是地下建筑、水池、水塔、水管、水壩、排污管渠、油罐以及港工、海工混凝土結(jié)構(gòu)，更應(yīng)保證混凝土具有足夠的抗?jié)B性能。

混凝土的抗?jié)B性能用抗?jié)B標(biāo)號(hào)表示?？?jié)B標(biāo)號(hào)是根據(jù)《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》的規(guī)定，通過(guò)試驗(yàn)確定，分為P4、P6、P8、P10和P12共5個(gè)等級(jí)，分別表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的水壓力而不滲漏。

影響混凝土抗?jié)B性的主要因素有：（1）水灰比和水泥用量（2）骨料含泥量和級(jí)配（3）施工質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)條件此外，水泥的品種、混凝土拌合物的保水性和粘聚性等，對(duì)其也有顯著影響。

第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)2．混凝土的抗凍性

混凝土的抗凍性是指混凝土在吸水飽和狀態(tài)下、能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，同時(shí)也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能，以抗凍標(biāo)號(hào)表示。

抗凍標(biāo)號(hào)的測(cè)定根據(jù)GBJ82—85的規(guī)定進(jìn)行。將吸水飽和的混凝土試件在-15℃條件下冰凍4小時(shí)，再在20℃水中融化4小時(shí)作為一個(gè)循環(huán)，以抗壓強(qiáng)度下降不超過(guò)25%，重量損失不超過(guò)5%時(shí)，混凝土所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來(lái)表示。

混凝土的抗凍標(biāo)號(hào)分為D10、D15、D25、D50、D100、D150、D200、D250和D300共9個(gè)標(biāo)號(hào)，其中的數(shù)字表示混凝土能經(jīng)受的最大凍融循環(huán)次數(shù)。如D200，即表示該混凝土能承受200次凍融循環(huán)，且強(qiáng)度損失小于25%，重量損失小于5%。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)

影響混凝土抗凍性的主要因素有：①水灰比或孔隙率。②孔隙特征。連通毛細(xì)孔易吸水飽和，凍害嚴(yán)重。若為封閉孔，則不易吸水，凍害就小。故加入引氣劑能提高抗凍性。③吸水飽和程度。若混凝土的孔隙非完全吸水飽和，冰凍過(guò)程產(chǎn)生的壓力促使水分向孔隙處遷移，從而降低冰凍膨脹應(yīng)力，對(duì)混凝土破壞作用就小。④混凝土的自身強(qiáng)度。在相同的冰凍破壞應(yīng)力作用下，混凝土強(qiáng)度越高，凍害程度也就越低。此外還與降溫速度和冰凍溫度有關(guān)。第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)3．混凝土的抗碳化性能

（1）混凝土碳化機(jī)理混凝土碳化是指混凝土內(nèi)水化產(chǎn)物Ca（OH）2與空氣中的CO2在一定濕度條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生CaCO3和水的過(guò)程。反應(yīng)式如下：Ca（OH）2+CO2+H2O=CaCO3+2H2O

（2）碳化對(duì)混凝土性能的影響碳化作用對(duì)混凝土的負(fù)面影響主要有兩方面，一是碳化作用使混凝土的收縮增大，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而降低混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，嚴(yán)重時(shí)直接導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。

第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)（3）影響混凝土碳化速度的主要因素

①混凝土的水灰比：水灰比大小主要影響混凝土孔隙率和密實(shí)度。因此水灰比大，混凝土的碳化速度就快。②水泥品種和用量：普通水泥水化產(chǎn)物中Ca（OH）2含量高，碳化同樣深度所消耗的CO2量要求多，相當(dāng)于碳化速度減慢。③施工養(yǎng)護(hù)：攪拌均勻、振搗成型密實(shí)、養(yǎng)護(hù)良好的混凝土碳化速度較慢。④環(huán)境條件：空氣中CO2的濃度大，碳化速度加快。當(dāng)空氣相對(duì)濕度為50%～75%時(shí)，碳化速度最快。當(dāng)相對(duì)濕度小于20%時(shí)，由于缺少水環(huán)境，碳化終止。

第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)（4）提高混凝土抗碳化性能的措施

從前述影響混凝土碳化速度的因素分析可知，提高混凝土抗碳化性能的關(guān)鍵是提高混凝土的密實(shí)性，降低孔隙率，阻止Dmax向混凝土內(nèi)部滲透。絕對(duì)密實(shí)的混凝土碳化作用也就自然停止。提高混凝土碳化性能的主要措施為：1、盡可能降低混凝土的水灰比，提高密實(shí)度；2、加強(qiáng)施工養(yǎng)護(hù)，保證混凝土均勻密實(shí)，水泥水化充分；3、根據(jù)環(huán)境條件合理選擇水泥品種；4、用減水劑、引氣劑等外加劑降低水灰比或引入封密氣孔改善孔結(jié)構(gòu)；5、必要時(shí)還可以采用表面涂刷石灰水等加以保護(hù)。

第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)4．混凝土的堿—骨料反應(yīng)

堿—骨料反應(yīng)是指混凝土內(nèi)水泥中所含的堿（K2O和Na2O），與骨料中的活性SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在骨料表面形成堿——硅酸凝膠，吸水后將產(chǎn)生3倍以上的體積膨脹，從而導(dǎo)致混凝土膨脹開(kāi)裂而破壞。堿骨料反應(yīng)引起的破壞，一般要經(jīng)過(guò)若干年后才會(huì)發(fā)現(xiàn)，而一旦發(fā)生則很難修復(fù)，因此，對(duì)水泥中堿含量大于0.6%；骨料中含有活性SiO2且在潮濕環(huán)境或水中使用的混凝土工程，必須加以重視。大型水工結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、高等級(jí)公路、飛機(jī)場(chǎng)跑道一般均要求對(duì)骨料進(jìn)行堿活性試驗(yàn)或?qū)λ嗟膲A含量加以限制。

第四章混凝土第四節(jié)硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)三、提高混凝土耐久性的措施就眾多影響混凝土耐久性的因素來(lái)說(shuō)，良好的混凝土密實(shí)度是關(guān)鍵，因此提高混凝土的耐久性可以從以下幾方面進(jìn)行：（1）控制混凝土最大水灰比和最小水泥用量。（2）合理選擇水泥品種。（3）選用良好的骨料質(zhì)量和級(jí)配。（4）加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。（5）采用適宜的外加劑。（6）摻入粉煤灰、礦粉、硅灰或沸石粉等活性混合材料。第五節(jié)混凝土外加劑

外加劑是指能有效改善混凝土某項(xiàng)或多項(xiàng)性能的一類材料，摻量一般≤水泥量的5%，卻能顯著改善混凝土的和易性、強(qiáng)度、耐久性或調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間及節(jié)約水泥。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑

一、外加劑的分類

1．改善混凝土流變性能的外加劑

減水劑、引氣劑、泵送劑等。

2．調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)硬化性能的外加劑

緩凝劑、速凝劑、早強(qiáng)劑等。

3．調(diào)節(jié)混凝土含氣量的外加劑

引氣劑、加氣劑、泡沫劑等。

4．改善混凝土耐久性的外加劑

引氣劑、防水劑、阻銹劑等。

5．提供混凝土特殊性能的外加劑

防凍劑、膨脹劑、著色劑、引氣劑和泵送劑等。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑二、減水劑

減水劑是指在混凝土坍落度相同的條件下，能減少拌合用水量；或者在混凝土配合比和用水量均不變的情況下，能增加混凝土坍落度的外加劑。減水劑普通減水劑高效減水劑復(fù)合型減水劑第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑

1．減水劑的主要功能

（1）配合比不變時(shí)顯著提高流動(dòng)性。（2）流動(dòng)性和水泥用量不變時(shí)，減少用水量、降低水灰比、提高強(qiáng)度。（3）保持流動(dòng)性和強(qiáng)度不變時(shí)，節(jié)約水泥用量、降低成本。（4）配置高強(qiáng)高性能混凝土顆粒。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑

2．減水劑的作用機(jī)理

減水劑提高混凝土拌合物流動(dòng)性的作用機(jī)理主要包括分散作用和潤(rùn)滑作用兩方而。減水劑實(shí)際上為一種表面活性劑，長(zhǎng)分子鏈的一端易溶于水——親水基，另一端難溶于水——憎水基，如圖5-5-1所示。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑圖5-5-1表面活性劑（減水劑）

（1）分散作用

水泥加水拌合后，由于水泥顆粒分子引力的作用，使水泥漿形成絮凝結(jié)構(gòu)，使10%～30%的拌合水被包裹在水泥顆粒之中，不能參與自由流動(dòng)和潤(rùn)滑作用，從而影響了混凝土拌合物的流動(dòng)性（如圖5-5-2a）。當(dāng)加入減水劑后，由于減水劑分子能定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面帶有同一種電荷（通常為負(fù)電荷），形成靜電排斥作用，促使水泥顆粒相互分散，絮凝結(jié)構(gòu)破壞，釋放出被包裹部分水，參與流動(dòng)，從而有效地增加混凝土拌合物的流動(dòng)性（如圖5-5-2b）。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑

（2）潤(rùn)滑作用減水劑中的親水基極性很強(qiáng)，因此水泥顆粒表面的減水劑吸附膜能與水分子形成一層穩(wěn)定的溶劑化水膜（圖5-5-2c），這層水膜具有很好的潤(rùn)滑作用，能有效降低水泥顆粒間的滑動(dòng)阻力，從而使混凝土流動(dòng)性進(jìn)一步提高。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑圖5-5-2減水劑作用機(jī)理示意圖

3.常用減水劑品種

（1）木質(zhì)素系減水劑（2）萘磺酸鹽系減水劑（3）樹脂系減水劑（4）糖蜜類減水劑第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑三、早強(qiáng)劑

早強(qiáng)劑是指能加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。主要作用機(jī)理是加速水泥水化速度，加速水化產(chǎn)物的早期結(jié)晶和沉淀。主要功能是縮短混凝土施工養(yǎng)護(hù)期，加快施工進(jìn)度，提高模板的周轉(zhuǎn)率。主要適用于有早強(qiáng)要求的混凝土工程及低溫、負(fù)溫施工混凝土、有防凍要求的混凝土、預(yù)制構(gòu)件、蒸汽養(yǎng)護(hù)等等。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑

1．氯化鈣早強(qiáng)劑氯鹽類早強(qiáng)劑主要有CaCl2、NaCl、KCl、AlCl3和FeCl3等。工程上最常用的是CaCl2，為白色粉末，適宜摻量0.5%～3%。由于Cl-對(duì)鋼筋有腐蝕作用，故鋼筋混凝土中摻量應(yīng)控制在1%以內(nèi)。氯鹽類早強(qiáng)劑對(duì)混凝土耐久性有一定影響，因此CaCl2早強(qiáng)劑及氯鹽復(fù)合早強(qiáng)劑不得在下列工程中使用時(shí)受到一定的限制。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑

2．硫酸鹽類早強(qiáng)劑硫酸鹽類早強(qiáng)劑主要有硫酸鈉（即元明粉，俗稱芒硝）、硫代硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁及硫酸鋁鉀（即明礬）等，建筑工程中最常用的為硫酸鈉早強(qiáng)劑。硫酸鈉早強(qiáng)劑在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的摻量不得大于1%；潮濕環(huán)境中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中摻量不得大于1.5%；嚴(yán)格控制最大摻量，超摻可導(dǎo)致混凝土后期膨脹開(kāi)裂，強(qiáng)度下降；混凝土表面起“白霜”，影響外觀和表面裝飾。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑

3．有機(jī)胺類早強(qiáng)劑

有機(jī)胺類早強(qiáng)劑主要有三乙醇胺、三異醇胺等。工程上最常用的為三乙醇胺。三乙醇胺為無(wú)色或淡黃色油狀液體，呈堿性，易溶于水。三乙醇胺的摻量極微，一般為水泥重的0.02%～0.05%，雖然早強(qiáng)效果不及CaCl2，但后期強(qiáng)度不下降并略有提高，且無(wú)其他影響混凝土耐久性的不利作用。但摻量不宜超過(guò)0.1%，否則可能導(dǎo)致混凝土后期強(qiáng)度下降。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑四、引氣劑

引氣劑是指混凝土在攪拌過(guò)程中能引入大量均勻、穩(wěn)定且封閉的微小氣泡的外加劑。氣泡直徑一般0.02～1.0mm，絕大部分<0.2mm。引氣劑作用于氣－液界面，使表面張力下降，從而形成穩(wěn)定的微細(xì)封閉氣孔。常用引氣劑有松香樹脂、烷基苯磺堿鹽、脂肪醇磺酸鹽等等。最常用的為松香熱聚樹脂和松香皂兩種。摻量一般為0.005%～0.01%。嚴(yán)防超量摻用，否則將嚴(yán)重降低混土強(qiáng)度。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑

1．引氣劑的主要功能

（1）改善混凝土拌合物的和易性

在拌合物中，相互封閉的微小氣泡能起到滾珠作用，減小骨料間的摩阻力，從而提高混凝土的流動(dòng)性。若保持流動(dòng)性不變，可減少用水量。大量微細(xì)氣泡能吸附一層穩(wěn)定的水膜，從而減弱了混凝土的泌水性，故能改善混凝土的保水性和粘聚性。（2）提高混凝土耐久性

大量的微細(xì)氣泡堵塞和隔斷了混凝土中的毛細(xì)孔通道，同時(shí)泌水造成的孔縫也減少，因而大大提高混凝土的抗?jié)B、抗腐蝕和抗風(fēng)化性能；另外，連通毛細(xì)孔減少，吸水率相應(yīng)減小，且能緩沖水結(jié)冰時(shí)引起的內(nèi)部水壓力，從而使抗凍性大大提高。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑

2．引氣劑的應(yīng)用和注意事項(xiàng)

引氣劑主要應(yīng)用于具有較高抗?jié)B和抗凍要求的混凝土工程，提高混凝土耐久性，也可用來(lái)改善泵送性。工程上常與減水劑復(fù)合使用，或采用復(fù)合引氣減水劑。由于引氣劑導(dǎo)致混凝土含氣量提高，混凝土有效受力面積減小，故混凝土強(qiáng)度將下降，一般每增加1%含氣量，抗壓強(qiáng)度下降5%左右，抗折強(qiáng)度下降2%～3%。故引氣劑的摻量必須通過(guò)含氣量試驗(yàn)嚴(yán)格加以控制。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑五、緩凝劑

緩凝劑是指能延長(zhǎng)混凝土的初凝和終凝時(shí)間的外加劑，最常用的緩凝劑為木鈣和糖蜜。糖蜜的緩凝效果優(yōu)于木鈣，一般能緩凝3h以上。主要功能有：

1．降低大體積混凝土的水化熱和推遲溫峰出現(xiàn)時(shí)間，有利于減小混凝土內(nèi)外溫差引起的應(yīng)力開(kāi)裂。

2．便于夏季施工和連續(xù)澆搗的混凝土，防止出現(xiàn)混凝土施工縫。

3．便于泵送施工、滑模施工和遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。

4．通常具有減水作用，故亦能提高混凝土后期強(qiáng)度或增加流動(dòng)性或節(jié)約水泥用量。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑六、其他品種的外加劑

1.膨脹劑

2.速凝劑

3.防凍劑

4.加氣劑第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑

1.膨脹劑

膨脹劑是指能使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑。摻入膨脹劑的目的是補(bǔ)償混凝土自身收縮、干縮和溫度變形，防止混凝土開(kāi)裂，并提高混凝土的密實(shí)性和防水性能。常用膨脹劑品種有硫鋁酸鈣、氧化鈣、氧化鎂、鐵屑膨脹劑和復(fù)合膨脹劑;也有采用加氣類膨脹劑，如鋁粉膨脹劑。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑返回

2.速凝劑

速凝劑是指能使混凝土迅速硬化的外加劑。一般初凝時(shí)間小于5min，終凝時(shí)間小于10h，1h內(nèi)即產(chǎn)生強(qiáng)度，3天強(qiáng)度可達(dá)基準(zhǔn)混凝土3倍以上，但后期強(qiáng)度一般低于基準(zhǔn)混凝土。常用品種有紅星I型、711、782和8604型等。速凝劑主要用于噴射混凝土和緊急搶修工程、軍事工程、防洪堵水工程等,如礦井、隧道、引水涵洞、地下工程巖壁襯砌、邊坡和基坑支護(hù)等等。第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑返回

3.防凍劑

防凍劑指能使混凝土中水的冰點(diǎn)下降，保證混凝土在負(fù)溫下凝結(jié)硬化并產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的外加劑。常用防凍劑各類有：

（1）氯鹽類防凍劑（2）氯鹽類阻銹防凍劑（3）氯鹽類防凍劑（4）無(wú)氯低堿/無(wú)堿類防凍劑第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑返回

4.加氣劑

以化學(xué)反應(yīng)的方法引入大量封閉氣泡，用以調(diào)節(jié)混凝土的含氣量和表觀密度，也可以用來(lái)生產(chǎn)輕混凝土。常用的加氣劑有：

1．H2釋放型加氣劑4．C2H2釋放型加氣劑

2．O2釋放型加氣劑5．空氣釋放型加氣劑

3．N2釋放型加氣劑6．高聚物型加氣劑第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑返回

七、外加劑使用的注意事項(xiàng)

第四章混凝土第五節(jié)混凝土外加劑1．對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格檢驗(yàn)

2．對(duì)外加劑品種的選擇

3．外加劑摻量的選擇

4．外加劑的摻入方法第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)一、混凝土配合比設(shè)計(jì)基本要求

混凝土配合比是指1m3混凝土中各組成材料的用量，或各組成材料之質(zhì)量比。配合比設(shè)計(jì)的目的是滿足四個(gè)基本要求：

1．滿足施工要求的和易性

2．滿足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)，并具有95%的保證率

3．滿足工程所處環(huán)境對(duì)混凝土的耐久性要求

4．經(jīng)濟(jì)合理，最大限度節(jié)約水泥，降低混凝土成本第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)二、配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)基本參數(shù)

為了達(dá)到混凝土配合設(shè)計(jì)的四項(xiàng)基本要求，關(guān)鍵是要控制好水灰比（W/C）、單位用量和砂率三個(gè)基本參數(shù)。

1．水灰比水灰比根據(jù)設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度和耐久性確定。確定原則為：在滿足混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，選用較大水灰比，以節(jié)約水泥，降低混凝土成本。第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)

2．單位用水量

單位用水量主要根據(jù)坍落度要求和粗骨料品種、最大粒徑確定。確定原則為：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，以節(jié)約水泥。因當(dāng)W/C一定時(shí)，用水量越大，所需水泥用量也越大。

3．砂率

合理砂率的確定原則為：砂子的用量填滿石子的空隙略有富余。砂率對(duì)混凝土和易性、強(qiáng)度和耐久性影響很大，也直接影響水泥用量，故應(yīng)盡可能選用最優(yōu)砂率，并根據(jù)砂子細(xì)度模數(shù)、坍落度要求等加以調(diào)整，有條件時(shí)宜通過(guò)試驗(yàn)確定。第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)三、混凝土配合比設(shè)計(jì)中方法和原理

混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本方法有兩種：一是體積法（又稱絕對(duì)體積法）；二是重量法（又稱假定表觀密度法），基本原理如下：

1.體積法基本原理體積法的基本原理為混凝土的總體積等于砂子、石子、水、水泥體積及混凝土中所含的少量空氣體積之總和。若以Vh、Vc、Vw、Vs、Vg、Vk分別表示混凝土、水泥、水、砂、石子、空氣的體積，則有：第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)

若以mco、mwo、mso、mgo分別表示1m3混凝土中水泥、水、砂、石子的用量（kg），以分別表示水、水泥的密度和砂、石子的表觀密度（kg/m3），則上式可改為：

為混凝土含氣量百分率（%），在不使用引氣型外加劑時(shí)，可?。?第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)2.重量法基本原理

重量法基本原理為混凝土的總重量等于各組成材料重量之和。當(dāng)混凝土所用原材料和三項(xiàng)基本參數(shù)確定后，混凝土的表觀密度（即1m3混凝土的重量）接近某一定值。若預(yù)先能假定混凝土表觀密度，則有：

為1m3為混凝土的重量（kg）。可根據(jù)原材料、和易性、強(qiáng)度等級(jí)等信息在2350～2450kg/m3之間選用?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)中砂、石料用量指的是干燥狀態(tài)下的重量。

四、混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟

混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟為：

首先根據(jù)原始技術(shù)資料計(jì)算“初步計(jì)算配合比”；然后經(jīng)試配調(diào)整獲得滿足和易性要求的“基準(zhǔn)配合比”；再經(jīng)強(qiáng)度和耐久性檢驗(yàn)定出滿足設(shè)計(jì)要求、施工要求和經(jīng)濟(jì)合理的“試驗(yàn)室配合比”；最后根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)砂、石料的含水率換算成“施工配合比”。第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)1初步計(jì)算配合比計(jì)算步驟

（1）計(jì)算混凝土配制強(qiáng)度

（2）計(jì)算水灰比

（a）根據(jù)強(qiáng)度要求計(jì)算水灰比。由式：，則有：（b）根據(jù)耐久性要求查表，得最大水灰比限值。（c）比較強(qiáng)度和耐久性要求水灰比，取最小值。第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)

(3)

根據(jù)施工要求的坍落度和骨料品種、粒徑、由表選取每立方米混凝土的用水量（mW0）。

(4)

計(jì)算每立方米混凝土的水泥用量（mC0）。

（a）計(jì)算水泥用量：（b）查表，復(fù)核是否滿足耐久性要求的最小水泥用量，取兩者中的較大值。

(5)確定合理砂率

（a）可根據(jù)骨料品種、粒徑及W/C查表選取。實(shí)際選用時(shí)可采用內(nèi)插法，并根據(jù)附加說(shuō)明進(jìn)行修正。（b）在有條件時(shí)，可通過(guò)試驗(yàn)確定最優(yōu)砂率。第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)

(6)計(jì)算砂、石用量（mso、mgo），并確定初步計(jì)算配合比

（a）重量法：（b）體積法：第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)

（c）配合比的表達(dá)方式：①根據(jù)上述方法求得的mco、mwo、mso、mgo

，直接以每立方米混凝土材料的用量（kg）表示。②根據(jù)各材料用量間的比例關(guān)系表示：mC0：mS0：mg0＝1：mS0/mC0：mg0/mC0，再加上W/C值。第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)2基準(zhǔn)配合比和試驗(yàn)室配合比的確定

初步計(jì)算配合比是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式和經(jīng)驗(yàn)圖表估算而得，因此不一定符合實(shí)際情況，必經(jīng)通過(guò)試拌驗(yàn)證。當(dāng)不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，需通過(guò)調(diào)整使和易性滿足施工要求，使W/C滿足強(qiáng)度和耐久性要求。

(1)和易性調(diào)整——確定基準(zhǔn)配合比根據(jù)初步計(jì)算配合比配成混凝土拌合物，先測(cè)定混凝土坍落度，同時(shí)觀察粘聚性和保水性。如不符合要求，按下列原則進(jìn)行調(diào)整：第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)

（a）當(dāng)坍落度小于設(shè)計(jì)要求時(shí)，可在保持水灰比不變的情況下，增加用水量和相應(yīng)的水泥用量（水泥漿）。（b）當(dāng)坍落度大于設(shè)計(jì)要求時(shí)，可在保持砂率不變的情況下，增加砂、石用量（相當(dāng)于減少水泥漿用量）。（c）當(dāng)粘聚性和保水性不良時(shí)（通常是砂率不足），可適當(dāng)增加砂用量，即增大砂率。（d）當(dāng)拌合物顯得砂漿量過(guò)多時(shí)，可單獨(dú)加入適量石子，即降低砂率。第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)

在混凝土和易性滿足要求后，測(cè)定拌合物的實(shí)際表觀密度，并按下式計(jì)算每1m3混凝土的各材料用量——即基準(zhǔn)配合比：

令：mQb＝mcb+mwb+msb+mgb(體積大于1)

則有：第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)

如果初步計(jì)算配合比和易性完全滿足要求而無(wú)需調(diào)整，也必須測(cè)定實(shí)際混凝土拌合物的體積密度，并利用上式計(jì)算。否則將出現(xiàn)“負(fù)方”或“超方”現(xiàn)象。亦即初步計(jì)算1m3混凝土，在實(shí)際拌制時(shí)，少于或多于1m3。

3試驗(yàn)室配合比

根據(jù)和易性滿足要求的基準(zhǔn)配合比和水灰比，配制一組混凝土試件；并保持用水量不變，水灰比分別增加和減少0.05再配制二組混凝土試件，用水量應(yīng)與基準(zhǔn)配合比相同，砂率可分別增加和減少1%。制作混凝土強(qiáng)度試件時(shí)，應(yīng)同時(shí)檢驗(yàn)混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性、保水性和表觀密度，并以此結(jié)果代表相應(yīng)配合比的混凝土拌合物的性能。第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)

三組試件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天，測(cè)定抗壓強(qiáng)度，以三組試件的強(qiáng)度和相應(yīng)灰水比作圖，確定與配制強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的灰水比，并重新計(jì)算水泥和砂石用量。當(dāng)對(duì)混凝土的抗?jié)B、抗凍等耐久性指標(biāo)有要求時(shí)，則制作相應(yīng)試件進(jìn)行檢驗(yàn)。強(qiáng)度和耐久性均合格的水灰比對(duì)應(yīng)的配合比，稱為混凝土試驗(yàn)室配合比。計(jì)作mC、mW、mS、mg。第四章混凝土第六節(jié)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)4施工配合比

試驗(yàn)室配合比是以干燥（或飽和面干）材料為基準(zhǔn)計(jì)算而得，但現(xiàn)場(chǎng)施工所用的砂、石料常含有一定水分，因此，在現(xiàn)場(chǎng)配料前，必須先測(cè)定砂石料的實(shí)際含水率，在用水量中將砂石帶入的水扣除，并相應(yīng)增加砂石料的稱量值。設(shè)砂的含水率為；石子的含水率為，則施工配合比按下列各式計(jì)算：第四章混凝土第六節(jié)