混凝土施工第二十八講

混凝土施工第二十八講第一頁，共二十七頁，2022年，8月28日模塊Ⅳ混凝土工藝基礎(chǔ)第十三章混凝土的基本知識(shí)

13.4

混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)

13.4.1

混凝土的和易性

1.

和易性的概念和易性即混凝土的工作性，指混凝土拌和物在攪拌、運(yùn)輸、振搗過程中便于施工并保證其性能的性質(zhì)。

（1）流動(dòng)性指混凝土拌和物在自重和施工機(jī)械振搗的作用下，產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模型的性能。第二頁，共二十七頁，2022年，8月28日

（2）粘聚性指混凝土拌和物所表現(xiàn)的粘聚力，在運(yùn)輸和澆筑過程中不致出現(xiàn)分層離析，使混凝土保持整體均勻的性能。

（3）保水性指混凝土拌和物具有一定的保持水分的能力，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水。保水性差的混凝土，澆筑后混凝土內(nèi)部會(huì)有滲水通路，還會(huì)使混凝土上下層之間形成薄弱夾層。嚴(yán)重影響混凝土的密實(shí)性、降低混凝土強(qiáng)度及耐久性。第三頁，共二十七頁，2022年，8月28日2.和易性的測(cè)定（1）坍落度法根據(jù)坍落度的大小可將新拌混凝土分為：干硬性、低流動(dòng)性、塑性、流動(dòng)性、流態(tài)混凝土等5種。第四頁，共二十七頁，2022年，8月28日

（2）工作度法

對(duì)于干硬性混凝土，一般以工作度來表示其流動(dòng)性。第五頁，共二十七頁，2022年，8月28日

3.影響混凝土和易性的主要因素

(1)水泥漿用量在水灰比一定的條件下，水泥漿含量越多，混凝土拌和物的流動(dòng)性越大。但水泥漿過多，混凝土拌和物將出現(xiàn)流漿、沁水現(xiàn)象，使拌和物的粘聚性和保水性差，影響施工質(zhì)量。

(2)水泥品種

硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥拌和物的流動(dòng)性大、保水性也好。水泥越細(xì)，混凝土拌和物流動(dòng)性越小，但粘聚性、保水性越好。第六頁，共二十七頁，2022年，8月28日

（3）砂石骨料顆粒形狀和級(jí)配一般卵石混凝土拌和物的流動(dòng)性比碎石混凝土拌和物的流東性要大。

（4）砂率如砂率過大，骨料在空隙率及表面積都較大，拌和物干稠，流動(dòng)性差；砂率過小，則砂漿量不足，不能在石子周圍形成足夠的砂漿層起潤(rùn)滑作用。故砂率不能過大也不能過小，應(yīng)通過試驗(yàn)確定最優(yōu)砂率。

（5）溫度（6）外加劑第七頁，共二十七頁，2022年，8月28日混凝土的凝結(jié)硬化過程：

凝結(jié)：指混凝土從流動(dòng)性很大到喪失可塑性，轉(zhuǎn)化為固體狀態(tài)的這一變化過程。

初凝：指混凝土拌和物由流動(dòng)狀態(tài)變?yōu)槌醪接不癄顟B(tài)。

終凝：指混凝土從初步硬化狀態(tài)到完全變成固體狀態(tài)，并有一定的強(qiáng)度。第八頁，共二十七頁，2022年，8月28日

13.4.2

混凝土的強(qiáng)度

通常所說的混凝土強(qiáng)度是指抗壓強(qiáng)度。

1.

混凝土的強(qiáng)度標(biāo)號(hào)和強(qiáng)度等級(jí)以往采用kg/c㎡用為抗壓強(qiáng)度的單位，根據(jù)強(qiáng)度值的大小，可劃分為75、150、600等標(biāo)號(hào)。目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中已采用強(qiáng)度等級(jí)這一概念來代替原來的“標(biāo)號(hào)”，以MPa為單位，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)分為C10、C15、C60等十個(gè)等級(jí)。在水利工程中，因施工期長(zhǎng)，為充分利用混凝土的強(qiáng)度而減少水化熱，節(jié)約水泥，常采用60d、90d、180d齡期的混凝土強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。第九頁，共二十七頁，2022年，8月28日

2.影響混凝土強(qiáng)度的主要因素

(1)水泥標(biāo)號(hào)與水灰比一般情況下，水泥標(biāo)號(hào)越高，則混凝土的強(qiáng)度也越高：在小泥標(biāo)號(hào)相同的情況下，混凝土的強(qiáng)度將隨水灰比的增大而降低。

(2)骨料種類與級(jí)配表面粗糙且多棱角的骨料，與水泥石的粘結(jié)力較強(qiáng)，故在其他條件相同時(shí)，碎石混凝土較卵石混凝土的強(qiáng)度高，另外，骨料級(jí)配良好、砂率適當(dāng)，拌制出的混凝土強(qiáng)度也高。其它影響因素還有養(yǎng)護(hù)條件與齡期、施工因素等。第十頁，共二十七頁，2022年，8月28日

13.4.3

混凝土的變形性能

1.非荷載作用下的變形

（1）化學(xué)收縮（2）混凝土的干縮濕脹變形干縮是指混凝土在空氣中硬化，混凝土中的水分逐漸蒸發(fā)散失，使水泥石中的膠凝體逐漸干燥而收縮的現(xiàn)象。濕脹是指混凝土長(zhǎng)期在水中硬化時(shí)，水泥水化充分，混凝土?xí)l(fā)生膨微膨脹的現(xiàn)象。

（3）溫度變形第十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日

2.荷載作用下的變形

（1）彈塑性變形混凝土是一種彈塑性體,在外力作用下既會(huì)產(chǎn)生彈性變形,又會(huì)產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性變形。

（2）徐變混凝土在長(zhǎng)期不變的荷載作用下，產(chǎn)生的隨時(shí)間而增長(zhǎng)的非彈性變形。第十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日

13.4.4

混凝土的耐久性

1.抗?jié)B性混凝土抗?jié)B水性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力?；炷量?jié)B性用抗?jié)B標(biāo)號(hào)表示。抗?jié)B標(biāo)號(hào)是以28天齡期的標(biāo)準(zhǔn)抗?jié)B試件，按規(guī)定方法試驗(yàn)，以下滲水時(shí)所能承受的最大水壓來確定?？?jié)B標(biāo)號(hào)有S2、S4、S6、S8、S10、S12等，分別表示混凝土能抵抗0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2MPa的水壓力而不被滲透。第十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日混凝土抗?jié)B性的主要影響因素是混凝土內(nèi)部存在相互連通孔隙的多少和尺寸的大小。如采用礦渣水泥，級(jí)配不好的砂石，過大的水灰比，施工振搗不密實(shí)和養(yǎng)護(hù)較差等，混凝土的抗?jié)B性小。反之，如采用火山灰水泥、粉煤灰水泥，減水劑、級(jí)配良好的砂石、較小的水灰比、振搗密實(shí)及加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，混凝土的抗?jié)B性就較大。當(dāng)采用加氣劑時(shí)，由于產(chǎn)生互不連通的氣泡，破壞了滲水通道，雖然孔隙數(shù)量增加了，但顯著提高了混凝土的抗?jié)B性。第十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日

2.抗凍性混凝土的抗凍性指混凝土在含水飽和狀態(tài)下，抵抗冰凍破壞的能力?；炷恋目箖鲂允怯每箖鰳?biāo)號(hào)表示的?？箖鰳?biāo)號(hào)是28d齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件，在浸水飽和狀態(tài)下，進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)，以同時(shí)滿足強(qiáng)度損失率不超過25%，質(zhì)量損失率不超過5%時(shí)的最大凍融循環(huán)次數(shù)來表示。設(shè)計(jì)抗凍標(biāo)號(hào)有D50、D100、D150、D200、D250、D300六個(gè)等級(jí)，它們分別表示混凝土能承受反復(fù)凍融循環(huán)交數(shù)為50、100、150、200、250、300次。第十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日影響抗凍性能的因素很多，主要是混凝土中孔隙的大小、構(gòu)造、數(shù)量及充水程度、環(huán)境的溫度及經(jīng)歷凍融的次數(shù)。提高混凝土抗凍性的有效方法是采用密實(shí)混凝土或摻用加氣劑。

3.抗沖磨性混凝土的抗沖磨性是指混凝土抵抗高速含砂水流沖刷破壞的能力。

4.抗侵蝕性混凝土的抗侵蝕性是指混凝土抵抗環(huán)境水侵蝕的能力。第十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日13.5混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比是指混凝土中水泥、水、砂及石子四種材料用量之間的比例關(guān)系。配合比設(shè)計(jì)的原則是：在滿足混凝土性能和施工要求的前提下，盡可能成本較低。

混凝土配合比基本參數(shù)的確定混凝土配合比的三個(gè)基本參數(shù)是：水灰比W/C，砂石S/（S+C）和單位用水量W。第十七頁，共二十七頁，2022年，8月28日

1.水灰比的確定方法（1）根據(jù)混凝土的強(qiáng)度要求確定水灰比可由混凝土強(qiáng)度與水灰比關(guān)系曲線查得水灰比，也可由下式計(jì)算：

W/C=A·RC/（R28+A·B·Rc）式中：W/C——水灰比；

Rc——水泥標(biāo)號(hào)，MPa；

R28——混凝土的保證強(qiáng)度，MPa；

A，B——系數(shù)，與混凝土類別及水泥品種有關(guān)，參考表13-8選用。第十八頁，共二十七頁，2022年，8月28日

2.根據(jù)混凝土的耐久性確定水灰比通?？筛鶕?jù)表13-9和表13-10來選擇滿足抗?jié)B、抗凍要求的水灰比。第十九頁，共二十七頁，2022年，8月28日

根據(jù)強(qiáng)度要求和根據(jù)耐久性要求確定的水灰比往往不同，為了既保證強(qiáng)度又滿足耐久性要求，應(yīng)選用兩者之中較小的水灰比值，該值同時(shí)不得大于表13-11的規(guī)定值。

第二十頁，共二十七頁，2022年，8月28日

2.砂率的確定方法

砂率的選擇原則是：既能使混凝土具有較好的黏聚性及流動(dòng)性，同時(shí)所需的水泥用量又較少，這樣所得的砂率即為最優(yōu)砂率。砂率可根據(jù)骨料最大料徑和水在比值由表13—12查得。第二十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日

3.單位用水量的確定方法混凝土的單位用水量可根據(jù)骨料最大粒徑和坍落度要求由表13—13查得。第二十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日

13.5.2混凝土配合比的計(jì)算方法混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本步驟可歸納為：

1)估算初步配合比（利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算）；

2)由試驗(yàn)室試拌調(diào)整得到混凝土配合比；

3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件換算成施工配合比。第二十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日1.絕對(duì)體積法假定混凝土拌和物的體積，等于各組成材料絕對(duì)體積及混凝土拌和物中所含空氣體積之和。假定混凝土體積為1m3（即1000L），則有：C/ρ

C+S/ρs

+G/ρ

G+W/ρW

=1000（1—VA）

第二十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日水泥用量C可由單位用水量W和水灰比W/C求得，即：C=W/（W/C）由于砂率已經(jīng)確定，假定該值為RS，則有：

RS=S/（S+G）2.假定容重法假定混凝土拌和物在密實(shí)狀態(tài)下的容重為一定值ρ0混，而該容重應(yīng)等于每m3混凝土拌和物中各種材料的用量之和，則：

ρ0混=C+S+G+W第二十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日