水泥混凝土及砂漿土木工程材料資料

12:17:04水泥混凝土是以水泥和水組成的水泥漿體為粘結(jié)介質(zhì)、將分散其間的不同粒徑的粗、細(xì)集料膠結(jié)起來，在一定條件下，硬化成為具有一定力學(xué)性能的一種人工石材。1824年約瑟夫.阿斯帕丁發(fā)明波特蘭水泥1830年前后水泥混凝土問世1850年產(chǎn)生鋼筋混凝土1928年制成預(yù)應(yīng)力混凝土1965年混凝土外加劑應(yīng)用輕質(zhì)、超高強(qiáng)、高耐久性、多功能和智能化方向發(fā)展第4章水泥混凝土及砂漿12:17:04按表觀密度分：普通混凝土干表觀密度2000~2500kg/m3，2400kg/m3輕混凝土1950kg/m3重混凝土2600kg/m3屏蔽各種射線的輻射采用各種高密度集料配制。按強(qiáng)度分級(jí)分為：低強(qiáng)度混凝土抗壓強(qiáng)度小于30MPa中強(qiáng)度混凝土抗壓強(qiáng)度介于30~60MPa高強(qiáng)度混凝土抗壓強(qiáng)度大于60MPa超高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度大于100MPa第4章水泥混凝土及砂漿12:17:04第4章水泥混凝土及砂漿按用途可分為結(jié)構(gòu)混凝土、防水混凝土、防輻射混凝土、耐酸混凝土、裝飾混凝土、耐熱混凝土、大體積混凝土、膨脹混凝土、道路混凝土。12:17:04混凝土優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：①原材料豐富，造價(jià)低廉，可以就地取材；②可塑性好；③與鋼筋有較高握裹力，混凝土與鋼筋的線膨脹系數(shù)基本相同。第4章水泥混凝土及砂漿12:17:04第4章水泥混凝土及砂漿缺點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度低；易產(chǎn)生裂縫，受拉時(shí)易產(chǎn)生脆性破壞自重大，比強(qiáng)度小耐久性不夠12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料普通混凝土是水泥、水、砂子和石子組成，另外還常摻量的外加劑和摻和料。砂子和石子在混凝土中起骨架作用，故稱為骨料（或集料）細(xì)骨料（或細(xì)集料）、粗骨料（或粗集料），分界在4.75mm12:17:04一、水泥1、水泥品種的選擇表4.12、水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇表4.2。水泥強(qiáng)度等級(jí)宜為混凝土強(qiáng)度等級(jí)1.3~1.7倍。4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:04表4.1硅酸鹽系水泥的選用工程特點(diǎn)及所處環(huán)境條件優(yōu)先選用可以選用不宜選用普通混凝土1一般氣候環(huán)境普通水泥礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥2干燥環(huán)境普通水泥礦渣水泥火山灰水泥、粉煤灰水泥3高溫或長期處于水中礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥4厚大體積硅酸鹽水泥、普通水泥有特殊要求的混凝土1要求快硬、高強(qiáng)（>C40）預(yù)應(yīng)力硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥2嚴(yán)寒地區(qū)凍融條件硅酸鹽水泥3嚴(yán)寒地區(qū)水位升降范圍普通水泥，強(qiáng)度等級(jí)>42.54蒸汽養(yǎng)護(hù)礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥硅酸鹽水泥、普通水泥5有耐熱要求礦渣水泥6有抗?jié)B要求火山灰水泥、普通水泥礦渣水泥7受腐蝕作用礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、復(fù)合水泥硅酸鹽水泥、普通水泥12:17:04表4.2水泥強(qiáng)度等級(jí)可配制的混凝土強(qiáng)度等級(jí)水泥強(qiáng)度等級(jí)宜配制的混凝土強(qiáng)度等級(jí)水泥強(qiáng)度等級(jí)宜配制的混凝土強(qiáng)度等級(jí)32.5C10、C15、C20、C2552.5C40、C45、C50、C60、≥C6042.5C30、C35、C40、C4562.5≥C6012:17:04二、細(xì)骨料《建設(shè)用砂》（GB／T14684-2011）粒徑在150μm~4.75mm稱細(xì)骨料1、細(xì)骨料的種類及其特性河砂、湖砂天然砂海砂山砂人工砂機(jī)制砂混合砂根據(jù)砂的技術(shù)要求，將砂分為Ⅰ類（＞C60混凝土）、Ⅱ類（C30~C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求混凝土）、Ⅲ類（用于配制強(qiáng)度等級(jí)小于C30混凝土和建筑砂漿）4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:042、細(xì)骨料的技術(shù)要求1）含泥量、石粉含量和泥塊含量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75μm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。如表4.3、4.42）有害物質(zhì)云母、輕物質(zhì)、硫酸鹽和硫化物、氯鹽、有機(jī)質(zhì)表4.53）堿－骨料反應(yīng)4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:04表4.3天然砂的含泥量和泥塊含量項(xiàng)目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<2.012:17:04表4.4人工砂的石粉含量和泥塊含量12:17:04表4.5砂有害物質(zhì)含量限值12:17:044）粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮钠骄旨?xì)程度。砂的顆粒級(jí)配是指粒徑大小不同的砂粒的搭配情況。GB／T14684-2011篩分析采用4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm和150μm方孔篩。計(jì)算篩余量、分計(jì)篩余百分率ai和累計(jì)篩余百分率Ai（表4.6）。4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料砂的粗細(xì)程度根據(jù)累計(jì)篩余百分率計(jì)算細(xì)度模數(shù)（Mx）表示。

粗砂Mx=4.1~3.7中砂Mx=3.0~2.3細(xì)砂Mx=2.2~1.612:17:04表4.6分計(jì)篩余和累計(jì)篩余的關(guān)系篩孔尺寸分計(jì)篩余（%）累計(jì)篩余（%）4.75mma1A1=a12.36mma2A2=a1+a21.18mma3A3=a1+a2+a3600μma4A4=a1+a2+a3+a4300μma5A5=a1+a2+a3+a4+a5150μma6A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6底盤--12:17:04根據(jù)600μm篩孔的累計(jì)篩余，把Mx在3.7~1.6之間的常用砂的顆粒級(jí)配分為三個(gè)級(jí)配區(qū)，如表4.7所示。也常采用篩分曲線來表示。所謂篩分曲線是指以累計(jì)篩余百分率為縱坐標(biāo)，以篩孔尺寸為橫坐標(biāo)的曲線如圖4.1判定砂級(jí)配合格方法如下：4.75mmm、600μm不允許超出。配制混凝土宜優(yōu)選用2區(qū)砂，當(dāng)采用1區(qū)砂，應(yīng)提高砂率，采用3區(qū)砂時(shí)，應(yīng)降低砂率。4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料5）堅(jiān)固性砂的堅(jiān)固性是指在氣候、環(huán)境或其他物理因素作用下抵抗碎裂的能力。天然砂采用砂在硫酸鈉溶液中經(jīng)五次浸泡循環(huán)后質(zhì)量損失的大小來判定。人工砂采用壓碎指標(biāo)進(jìn)行檢查。12:17:04表4.7建筑用砂顆粒級(jí)配級(jí)配區(qū)累計(jì)篩余（%）方孔篩1239.50mm0004.75mm10~010~010~02.36mm35~525~015~01.18mm65~3550~1025~0600μm85~7170~4140~16300μm95~8092~7085~55150μm100~90100~90100~9012:17:04圖4.1砂的級(jí)配區(qū)曲線12:17:046）表觀密度、堆積密度、空隙率GB/T14684－2011規(guī)定，砂表觀密度大于2500kg/m3，松散堆積密度大于1350kg/m3，空隙率小于47%。3、細(xì)骨料的含水率和濕脹（圖4.2）按飽和面干時(shí)體積為標(biāo)準(zhǔn)建筑工程以干燥狀態(tài)為基礎(chǔ)，水利、道路工程以飽和面干狀態(tài)為準(zhǔn)。4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:04圖4.2細(xì)骨料含水狀態(tài)12:17:04三、粗骨料《建設(shè)用卵石、碎石》（GBT14685-2011）規(guī)定，粒徑在4.75mm~90mm間的骨料稱為粗骨料。1、粗骨料的種類及其特性同上所述2、粗骨料的技術(shù)要求1）含泥量和泥塊含量表4.84.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料2）有害物質(zhì)含量表4.93）堿－骨料反應(yīng)4）最大粒徑和顆粒級(jí)配粗骨料最大粒徑是指粗骨料公稱粒級(jí)的上限?！痘炷两Y(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204－2002）（2011年版）規(guī)定，混凝土最大粒徑不得超過截面最小尺寸的1/4，且不得大于鋼筋最小凈距的3/4；對(duì)于混凝土實(shí)心板，骨料最大粒徑不宜超過板厚1/3，且不得超過40mm。12:17:04表4.8粗骨料含泥量及泥塊含量項(xiàng)目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類含泥量（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<0.712:17:04項(xiàng)目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)，%，<）0.51.01.0表4.9粗骨料有害物質(zhì)12:17:04粗骨料級(jí)配含義同細(xì)骨料，也通過篩析法來測定。2.36mm、4.75mm、9.50mm、16.0mm、19.0mm、26.5mm、31.5mm、37.5mm、53.0mm、75.0mm、90.0mm粗骨料的顆粒級(jí)配分連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配（表4.10）。5）顆粒形狀6）強(qiáng)度碎石強(qiáng)度可用抗壓強(qiáng)度和壓碎值表示，表4.11卵石強(qiáng)度用壓碎指標(biāo)值表示4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:04表4.10卵石和碎石的顆粒級(jí)配級(jí)配情況公稱粒級(jí)mm累計(jì)篩余（%）方孔篩（mm）2.364.759.516.019.026.531.537.553.063.075.090.0連續(xù)粒級(jí)5~1095~10080~1000~1505~1695~10085~10030~600~1005~2095~10090~10040~80-0~1005~2595~10090~100-30~70-0~505~31.595~10090~10070~90-15~45-0~505~40-95~10070~90-30~65--0~50單粒級(jí)10~2095~10085~1000~15016~31.595~10085~1000~10020~4095~10080~1000~10031.5~6395~10075~10045~750~10040~1095~10070~10030~600~10012:17:04表4.11粗骨料壓碎指標(biāo)（%）項(xiàng)目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類碎石壓碎指標(biāo)102030卵石壓碎指標(biāo)12161612:17:047）堅(jiān)固性用硫酸鈉溶液法檢驗(yàn)，試樣經(jīng)5次循環(huán)8）表觀密度、堆積密度、空隙率建設(shè)用卵石、碎石GBT14685-2011規(guī)定，粗骨料的表觀密度大于2500kg/m3，，松散堆積密度大于1350kg/m3，，空隙率小于47%。4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:04四、混凝土拌和用水不應(yīng)①影響混凝土的和易性和凝結(jié)②有損于混凝土強(qiáng)度發(fā)展③降低混凝土的耐久性，加快鋼筋的腐蝕和導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋的脆斷④使混凝土表面出現(xiàn)污斑1、混凝土拌和用水的類型和應(yīng)用水源：飲用水、地表水、地下水、海水及經(jīng)過適當(dāng)處理后的工業(yè)廢水。4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料2、混凝土拌和水的技術(shù)要求（表4.12）JGJ63-2006（1）有害物質(zhì)含量控制（2）被檢驗(yàn)水樣應(yīng)與飲用水樣進(jìn)行水泥凝結(jié)時(shí)間對(duì)比試驗(yàn)。對(duì)比試驗(yàn)的水泥初凝時(shí)間差及終凝時(shí)間差均不應(yīng)大于30min（3）被檢驗(yàn)水樣應(yīng)與飲用水樣進(jìn)行水泥膠砂強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)，被檢驗(yàn)水樣配制的水泥膠砂3d和28d強(qiáng)度不應(yīng)低于飲用水配制的水泥膠砂3d和28d強(qiáng)度的90％。12:17:04表4.12混凝土用水中的物質(zhì)含量限值12:17:04五、混凝土外加劑混凝土外加劑是指在拌制混凝土過程中摻入的用以改善混凝土性能的物質(zhì)。稱為混凝土第五組份。（一）外加劑的分類①改善混凝土拌和物流變性能的外加劑，如各種減水劑、引氣劑、泵送劑、保水劑。②調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間和硬化性能的外加劑，如緩凝劑、早強(qiáng)劑、速凝劑。4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:04③改善混凝土耐久性的外加劑，如引氣劑、阻誘劑、防水劑。④改善混凝土其它性能的外加劑，如加氣劑、防凍劑、堿－集料反應(yīng)抑制劑。（二）常用混凝土外加劑1、減水劑1）減水劑的作用機(jī)理（圖4.3）①吸附－分散作用②潤滑作用③濕潤作用4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:04圖4.3減水劑減水機(jī)理示意圖12:17:042）減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益減少用水量提高混凝土強(qiáng)度增大混凝土的流變性節(jié)約水泥用量4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料3）減水劑分類：木質(zhì)素磺酸鹽類；木質(zhì)素磺酸鈉、鈣、鎂，又稱木鈉、木鈣、木鎂。0.2~0.3%減水率5~15%28d強(qiáng)度10~15%節(jié)約水泥5~10%萘系；0.2~1.0、15~25%樹脂系；0.5~2.0、20%~30%糖蜜系；0.2~0.3、5~10%腐植酸系；12:17:042、引氣劑引氣劑是指在攪拌過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣孔（直徑10μm~100μm）的外加劑。松香熱聚物、烷基磺酸鈉、脂肪磺酸鹽類、蛋白質(zhì)鹽及石油磺酸鹽系松香熱聚物和松香皂4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料①提高混凝土拌和物和易性；②抗?jié)B性和抗凍性；③強(qiáng)度有所降低。適宜的參加量為水泥用量的0.005%~0.01%，混凝土中含氣量為3%~6%12:17:043、早強(qiáng)劑氯鹽類、硫酸鹽類、有機(jī)胺類氯化鈣早強(qiáng)劑；摻量0.5~1.0%，3d強(qiáng)度提高50%~100%，7d20%~40%，一般同阻誘劑復(fù)合使用，如亞硝酸鈉（NaNO2）三乙醇胺復(fù)合早強(qiáng)劑4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料4、緩凝劑有機(jī)：木質(zhì)素磺酸鹽、羥基羧酸鹽、多羥基碳水化合物羥基羧酸鹽如酒石酸、檸檬酸多羥基碳水化合物如糖蜜無機(jī)：硼砂、氧化鋅、硝酸鋅、硫酸鐵無機(jī)化合物如Na3PO412:17:045、速凝劑鋁酸鈉、碳酸鈉、鋁酸鈣、氟硅酸鋅等紅星1型、711型、782型產(chǎn)生原因：同石膏反應(yīng)4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料6、防凍劑混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠防凍強(qiáng)度的外加劑。（1）防凍組分：氯化鈣、氯化鈉、亞硝酸鈉（2）引氣：松香熱聚物（3）早強(qiáng)：NaCl、CaCl（4）減水，木鈣12:17:047、膨脹劑硫鋁酸鈣、氧化鈣如明礬膨脹劑8、防水劑能降低混凝土在靜水壓力下透水性的外加劑。（1）無機(jī)：FeCl2、硅灰粉末（2）有機(jī)：脂肪酸（3）混合物9、泵送劑4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:04六、摻合料混凝土摻合料是指在混凝土攪拌前或攪拌過程中，現(xiàn)混凝土其他組分一起，直接加入的人造或天然的礦物材料以及工業(yè)廢料。其目的是為了改善混凝土性能、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和節(jié)約水泥用量。粉煤灰、硅灰、磨細(xì)礦渣粉、磨細(xì)自燃煤矸石以及其他工業(yè)廢渣。4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料1、粉煤灰按收集方式，分靜電收塵和機(jī)械收塵按排放方式，分濕排灰和干排灰按CaO的含量高低分為高鈣灰（CaO含量大于10%）和低鈣灰（CaO含量小于10%）12:17:041）粉煤灰的顆粒形貌和化學(xué)成分形貌主要是玻璃微珠有空心和實(shí)心珠空心微珠是因礦物雜質(zhì)轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的CO2、CO、SO2、SO3等氣體，被截留于熔融的灰滴中形成的?？招奈⒅楹捅”诤秃癖谥?，前者能漂浮在水面上，又叫“漂珠”，其活性高；后者置于水中能下沉，又叫“空心沉珠”。還的部分未燃盡的碳粒，未成珠的多孔玻璃體?；瘜W(xué)成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3等4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料2）粉煤灰的效應(yīng)粉煤灰由于其本身的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和顆粒形狀等特征，摻入混凝土中可產(chǎn)生三種效應(yīng)，總稱為粉煤灰效應(yīng)。（1）活性效應(yīng)SiO2、Al2O3水泥水化Ca(OH)2，水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣（2）形態(tài)效應(yīng)玻璃微珠（3）微骨料效應(yīng)改善混凝土孔結(jié)構(gòu)和增大混凝土密實(shí)度12:17:043）粉煤灰活性的激發(fā)（1）物理活化（2）化學(xué)活化常用激發(fā)劑有堿性激發(fā)劑（Ca(OH)2、NaOH、KOH、Na2SiO3）硫酸鹽激發(fā)劑（CaSO4.2H2O、CaSO4、CaSO4.1/2H2O、Na2SO4）和氯鹽激發(fā)劑（CaCl2、NaCl）（3）水熱活化（4）復(fù)合活化4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044）粉煤灰的環(huán)境特性5）粉煤灰的利用①混凝土和砂漿的摻和料②水泥的混合料或生產(chǎn)原料③燒制普通磚和粉煤灰陶粒④生產(chǎn)硅酸鹽制品⑤用地筑路和回填⑥農(nóng)田改造⑦制作功能材料4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:042、硅灰硅灰是在生產(chǎn)硅鐵、硅鋼或其他硅金屬時(shí)，高鈍度石英和煤在電弧爐中還原所得到的以無定形SiO2為主要成分的球狀玻璃體顆粒粉塵。一般化學(xué)成分SiO2：85%~90%；Fe2O3：2%~3%；MgO：1%~2%；Al2O3：0.5%~1.0%；CaO：0.2%~0.5%4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料硅灰顆粒極細(xì)，平均粒徑為0.1μm~0.2μm，比表面積20000m2/kg~25000m2/kg。密度2.2g/cm3，堆積密度250kg/m3~300kg/m3。硅灰活性極高，火山灰活性指標(biāo)高達(dá)110%。硅灰取代水泥后，其作用與粉煤灰類似，取代量5%~15%。12:17:043、磨細(xì)礦渣粉磨細(xì)礦渣粉是將?；郀t礦渣經(jīng)磨細(xì)而成的粉狀摻合料。其主要成分為CaO、SiO2、Al2O3少量Fe2O3、MgO和SO3其活性較粉煤灰高，摻量也可比粉煤灰大。可等量取代水泥，使混凝土多項(xiàng)性能提高。大幅度提高混凝土強(qiáng)度、耐久性和降低水泥水化熱。4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.1普通水泥混凝土的組成材料4、沸石粉沸石粉是由沸石巖經(jīng)粉磨加工制成的含水化硅酸鹽為主的礦物火山灰質(zhì)活性摻合材料。主要有斜發(fā)沸石或滌光沸石主要化學(xué)成分為SiO2占60%~70%，Al2O3占10%~30%,可溶硅占5%~12%，可溶鋁占6%~9%。沸石粉密度2.2g/cm3；堆積密度700kg/m3~800kg/m3。沸石粉本身沒有水化能力，在水泥中堿性物質(zhì)激發(fā)下其活性才能表現(xiàn)出來。取代水泥10%~20%12:17:045、其他摻合料1）磨細(xì)自燃煤矸石粉2）浮石粉、火山渣粉4.1普通水泥混凝土的組成材料12:17:044.2混凝土拌和物的和易性新拌混凝土的工作性硬化后混凝土的力學(xué)性質(zhì)（強(qiáng)度、變形性能、耐久性）一、和易性的概念由混凝土組成材料拌和而成、尚未硬化的混合料，稱為混凝土拌和物，又稱新拌混凝土。和易性指混凝土拌和物易于施工操作（拌和、運(yùn)輸、澆筑和振搗），不發(fā)生分層、離析、泌水等現(xiàn)象，以獲得質(zhì)量均勻、密實(shí)的混凝土的性能。12:17:044.2混凝土拌和物的和易性流動(dòng)性和易性粘聚性保水性即滿足輸送和澆搗要求的流動(dòng)性，不為外力作用產(chǎn)生脆斷的可塑性，不產(chǎn)生分層、泌水的穩(wěn)定性和易于澆搗密致的密實(shí)性。12:17:04二、和易性的測定方法坍落度試驗(yàn)維勃稠度試驗(yàn)1、坍落度試驗(yàn)美國查普曼坍落度園錐筒H＝300mm，上口直徑100mm，下底直徑200mm還應(yīng)觀察混凝土拌合物的粘聚性、保水性和含砂情況2、維勃稠度試驗(yàn)皮納坍落度小于10mm的新拌混凝土，可采用維勃稠度儀，以時(shí)間s表示。4.2混凝土拌和物的和易性12:17:044.2混凝土拌和物的和易性三、影響新拌混凝土的和易性的因素1、組成材料的影響1）單位用水量單位用水量實(shí)際上決定混凝土拌和物中水泥漿的數(shù)量。試驗(yàn)表明，當(dāng)集料不變時(shí)，如果單位用水量一定，若水泥增減量不超過50~100kg/m3，混凝土拌和物的坍落度可大致保持不變，這一規(guī)律稱為“固定用水量定則”。12:17:042）水灰比（水膠比，新規(guī)范）3）砂率的影響砂率是指細(xì)集料（或砂）質(zhì)量占全部（砂、石）總質(zhì)量的百分率。4.2混凝土拌和物的和易性12:17:044.2混凝土拌和物的和易性4）水泥品種和細(xì)度如礦渣水泥和火山灰拌制混合物流動(dòng)性比普通水泥小。水泥顆料越細(xì)，總表面積越大，需水更多。5）集料特性集料級(jí)配、顆粒形狀、表面特性及粒級(jí)6）外加劑2、外界因素的影響1）環(huán)境因素2）時(shí)間12:17:04四、改善新拌混凝土工作性的措施1）調(diào)節(jié)混凝土材料組成2）摻加各種外加劑3）提高振搗機(jī)械的效能4.2混凝土拌和物的和易性12:17:04五、混凝土拌合物的和易性選擇結(jié)構(gòu)面斷面尺寸，鋼筋配置的疏密以及搗實(shí)的機(jī)械類型和施工方法表4.13六、混凝土拌和物的凝結(jié)時(shí)間貫入阻力儀以貫入阻力4.5MPa和28Mpa劃兩條平行線，初凝時(shí)間和終凝時(shí)間4.2混凝土拌和物的和易性12:17:04表4.13混凝土澆筑時(shí)的坍落度12:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)包括強(qiáng)度和變形一、混凝土強(qiáng)度（一）混凝土的結(jié)構(gòu)和受壓破壞過程1、混凝土的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，即粗骨料、細(xì)骨料、未水化水泥顆粒、水泥凝膠、凝膠孔、毛細(xì)管孔和引進(jìn)的氣孔通常認(rèn)為混凝土是由粗骨料與砂漿或粗細(xì)骨料與水泥石兩相組成的、不十分密實(shí)的、非勻質(zhì)的分散體。12:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)宏觀堆聚結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)的另一個(gè)特征是粗骨料的表面到水泥石之間存在10μm~50μm界面過渡區(qū)。過渡區(qū)水泥石的結(jié)構(gòu)比較疏松，缺陷多，強(qiáng)度低。圖4.4普通混凝土骨料與水泥之間的結(jié)合主要粘著和機(jī)械嚙合，骨料界面是最薄弱的環(huán)節(jié)，特別是粗骨料下方因泌水留下的孔隙，尤為薄弱。12:17:04圖4.4混凝土界面過渡區(qū)示意圖12:17:042、混凝土受壓破壞過程典型靜力受壓時(shí)的荷載－變形曲線（圖4.5）（1）Ⅰ階段當(dāng)荷載到達(dá)“比例極限”以前（2）Ⅱ階段當(dāng)荷載超過“比例極限”后（3）Ⅲ階段荷載超過臨界荷載（4）Ⅳ階段4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:04圖4.5混凝土受壓變形曲線12:17:04（二）混凝土強(qiáng)度常用的強(qiáng)度有立方體強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度1、混凝土立方體抗壓強(qiáng)度（fcu）《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081－2002）150mm×150mm×150mm立方體，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件，溫度20±2℃，相對(duì)濕度95%以上或20±2℃的不流動(dòng)的Ca(OH)2飽和溶液中），養(yǎng)護(hù)28d齡期，以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的抗壓強(qiáng)度值。4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)環(huán)箍效應(yīng)GB/T50081－2002＜C60用非標(biāo)準(zhǔn)試件乘以尺寸換算系數(shù)200×200×200×1.05100×100×100×0.95≥60使用非標(biāo)準(zhǔn)試件，尺寸換算系數(shù)應(yīng)由試驗(yàn)確定。12:17:042、強(qiáng)度等級(jí)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50107－2010）用“C”和“立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值”，如C30C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按照標(biāo)準(zhǔn)方法養(yǎng)護(hù)的邊長為150mm的立方體試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度。4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:043、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度（fcp）150mm×150mm×300mm棱柱體試件4、劈裂抗拉強(qiáng)度（fts）150×150×300mm5、抗彎拉強(qiáng)度（或抗折強(qiáng)度）150×150×600mm（或550mm）采用100×100×400非標(biāo)準(zhǔn)試件×0.854.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:04（三）影響硬化后水泥混凝土強(qiáng)度的因素1、水泥強(qiáng)度等級(jí)與水灰比的影響(新版2011規(guī)范）大量試驗(yàn)1930年鮑羅米

A、B回歸系數(shù)，按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55－2000）碎石A＝0.46,B＝0.07卵石A＝0.48，B＝0.33。fce－水泥實(shí)際強(qiáng)度抗折強(qiáng)度與水灰比的關(guān)系4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55－2011）αa、αb回歸系數(shù)，按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55－2011）碎石αa＝0.53,αb＝0.20卵石αa＝0.49，αb＝0.13B-膠凝材料用量；W/B水膠比12:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范JTGF30-200312:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:042、骨料的影響3、養(yǎng)護(hù)溫度及濕度的影響（1）溫度；（2）濕度常見的混凝土養(yǎng)護(hù)有如下：（1）自然養(yǎng)護(hù)灑水養(yǎng)護(hù)、噴涂薄膜養(yǎng)護(hù)（2）標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（3）蒸汽養(yǎng)護(hù)100℃（4）蒸壓養(yǎng)護(hù)175℃，8大氣壓（5）同條件養(yǎng)護(hù)4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:044、齡期與強(qiáng)度的關(guān)系

適用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件，中等強(qiáng)度（C20~C30）的混凝土。此外我國還有“一小時(shí)推定混凝土強(qiáng)度”。4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:04（四）提高混凝土強(qiáng)度的措施1、選用高強(qiáng)度水泥和早強(qiáng)型水泥如重交通路面，抗折強(qiáng)度應(yīng)大于5.0MPa，水灰比不大于0.46，水泥用量不大于360kg/m3。2、采用低水灰比和漿集比不超過0.45，用水量不超過150kg/m3。4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)3、摻加混凝土外加劑和摻合料橋梁工程用預(yù)應(yīng)力混凝土，C50以上，水灰比0.35~0.404、采用濕熱處理－蒸汽養(yǎng)護(hù)和蒸壓養(yǎng)護(hù)蒸汽養(yǎng)護(hù)60℃以上溫度，90%以上濕度蒸壓養(yǎng)護(hù)≥8大氣壓，溫度175℃以上。5、采用機(jī)械攪拌和振搗12:17:04二、混凝土的變形性能由物理、化學(xué)因素引起變形稱非荷載變形，包括化學(xué)收縮、干濕變形、碳化收縮及溫度變形。由荷載作用引起的變形稱為荷載變形，包括短期荷載變形及長期荷載變形。4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)（一）在非荷載作用下的變形1、化學(xué)收縮2、干濕變形混凝土極限收縮值可達(dá)5×10-4~9×10-4mm/mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中混凝土干縮率取值1.5×10-4~2.0×10-4mm/mm3、碳化收縮12:17:044、溫度變形混凝土溫度膨脹系數(shù)0.7×10-5~1.4×10-5/℃,一般取1.0×10-5/℃，即溫度每改變1℃，1m混凝土將產(chǎn)生0.01mm膨脹或收縮變形。大體積混凝土采用以下方法：（1）低熱水泥（2）外加劑4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)（3）預(yù)先冷原材料（4）預(yù)埋冷卻管（5）大體積化整為零施工（6）表面絕熱，調(diào)節(jié)混凝土表面溫度下降速率。5、影響混凝土非荷載作用下變形的因素集料含量、集料質(zhì)量、單位用水量、相對(duì)濕度、養(yǎng)護(hù)方法、外加劑12:17:046、減少非荷載作用下變形的措施正確設(shè)計(jì)密級(jí)配集料，提高漿集比；較低單位用水量和水灰比；水泥品種，C3AF高；正確選用外加劑采用蒸養(yǎng)或壓蒸養(yǎng)護(hù)4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:04（二）在荷載作用下的變形1、在短期荷載作用下的變形1）混凝土的彈塑性變形（圖4.6）2）混凝土彈性模量（圖4.7）GB/T50081－2002規(guī)定，采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸為150mm×150mm×300mm棱柱體試件，試驗(yàn)荷載為軸心抗壓強(qiáng)度1/3，經(jīng)三次反復(fù)加荷和卸荷后，得到彈性模量。C10~C60彈性模量約為1.75×104MPa~4.9×104MPa4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:04圖4.6加荷和卸荷時(shí)混凝土應(yīng)力－應(yīng)變曲線12:17:04圖4.7水泥混凝土彈性模量分類12:17:043）影響混凝土彈性模量的因素粗骨料、水泥漿體2、混凝土在長期荷載作用下的變形混凝土在長期荷載作用會(huì)發(fā)生徐變。當(dāng)混凝土卸荷后，一部分變形瞬間恢復(fù)，一部分要經(jīng)過一段時(shí)間才能恢復(fù)（稱徐變恢復(fù)），剩余的變形不可恢復(fù)，稱為殘余變形。4.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)12:17:044.3混凝土的力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生徐變的原因，一般認(rèn)為是由于在長期荷載作用下，水泥石中的凝膠體產(chǎn)生粘性流動(dòng)，向毛細(xì)孔中遷移，或者凝膠體中的吸附水或結(jié)晶水向內(nèi)部毛細(xì)孔遷移滲透所致。主要因素是水泥用量和水灰比。徐變有利一面，削弱溫度、干縮等引起的約束變形。不利面，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，徐變產(chǎn)生應(yīng)力松馳，引起預(yù)應(yīng)力損失。12:17:044.4混凝土的耐久性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性包括材料耐久性和結(jié)構(gòu)耐久性混凝土耐久性是指混凝土能抵抗環(huán)境介質(zhì)長期作用，保持正常使用性能和處理完整性的能力。12:17:044.4混凝土的耐久性一、抗凍性混凝土在純水中的抗凍性、道路工程存在鹽凍破壞混凝土的抗凍性用抗凍等級(jí)Fn來表示，分為F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250和F300慢凍法以標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d齡期的立方體試件，－15℃~+20℃凍融，抗壓強(qiáng)度下降率不超過25%，質(zhì)量損失率不超過5%12:17:044.4混凝土的耐久性快凍法GBJ82－85100mm×100mm×400mm棱柱體試件當(dāng)凍融300次以上，動(dòng)彈模量下降至60%以下，質(zhì)量損失達(dá)到5%，即可停止試驗(yàn)。12:17:04二、抗?jié)B性混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力液體（水、油和溶液）滲透作用的能力。工程上抗?jié)B等級(jí)表示，分為P4、P6、P8、P10、P12GB/T50082-2009采用頂面直徑175mm，底面直徑185mm，高度150mm，6個(gè)試件中4個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)最大壓力表示混凝土抗?jié)B等級(jí)。H－6個(gè)試件中3個(gè)試件表面滲水時(shí)水壓力（MPa）4.4混凝土的耐久性12:17:04三、混凝土的碳化（釋義）①鋼筋失去堿性保護(hù)而銹蝕；②水泥石密實(shí)，強(qiáng)度得高。影響混凝土碳化的因素有：1、環(huán)境濕度，相對(duì)濕度在50%~70%時(shí)，混凝土碳化速度最快。2、水灰比4.4混凝土的耐久性12:17:044.4混凝土的耐久性混凝土的碳化是混凝土所受到的一種化學(xué)腐蝕，即二氧化碳對(duì)混凝土的侵蝕。是不能避免的，對(duì)混凝土實(shí)體質(zhì)量是沒有什么影響的。但是在回彈法測混凝土強(qiáng)度時(shí)，須對(duì)混凝土的碳化深度進(jìn)行測量并對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行修正。但是經(jīng)年的混凝土，當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度大于碳化深度時(shí)，鋼筋沒有銹蝕；保護(hù)層厚度與碳化深度接近時(shí)，則鋼筋表面開始有局部銹點(diǎn)出現(xiàn)，當(dāng)碳化濃度大于保護(hù)層時(shí)，銹蝕一般不可避免地要出現(xiàn)。由于已碳化混凝土中鋼筋銹蝕將產(chǎn)生鋼筋截面削弱、鋼筋與混凝土相互作用能力降低，所以一般也認(rèn)為當(dāng)鋼筋銹蝕發(fā)展到混凝土保護(hù)層沿鋼筋開裂的程度時(shí)，盡管尚不影響構(gòu)件安全使用，但可認(rèn)為是開始危及結(jié)構(gòu)安全的前兆，甚至可認(rèn)為這是構(gòu)件使用壽命的一種極限狀態(tài)。對(duì)強(qiáng)度短時(shí)間影響不大，但因中性化，會(huì)對(duì)其中的鋼筋有大的影響，易生銹！12:17:044.4混凝土的耐久性3、環(huán)境二氧化碳的濃度4、水泥品種5、外加劑碳化深度兩種檢測方法：一種是X射線法；二種化學(xué)試劑法?；炷敛牧吓c鋼筋的保護(hù)層最小厚度，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范GB_T50476-200812:17:044.4混凝土的耐久性12:17:04四、混凝土的抗侵蝕性五、混凝土的堿－骨料反應(yīng)堿－骨料反應(yīng)有三種：堿－硅酸反應(yīng)、堿－碳酸鹽反應(yīng)、堿－硅酸鹽反應(yīng)堿－骨料反應(yīng)必須同時(shí)具備三條件：1、混凝土中含有過量的堿（Na2O+K2O）。2、堿活性骨料總量的比例大于1%。3）潮濕環(huán)境?？諝庀鄬?duì)濕度大于80%，或直接接觸水的環(huán)境。4.4混凝土的耐久性12:17:04可采取以下措施防范：1、盡量采用非活性骨料2、嚴(yán)格控制混凝土堿含量，如采用堿含量小于0.6%的水泥。3、摻入火山灰質(zhì)混合材料4、摻入引氣劑或引氣減水劑骨料堿活性檢驗(yàn)方法有巖相法、化學(xué)法、砂漿長度法、巖石柱法、混凝土棱柱法和壓蒸法。4.4混凝土的耐久性12:17:044.4混凝土的耐久性砂漿長度法：JGJ52-2006采用堿含量1.2%水泥1:2.75160mm×40mm×40mm砂漿試件，濕度95%，溫度（40±2）℃，砂漿半年膨脹率小于0.1%或3個(gè)月小于0.05%，無危害。砂漿長度法，將粗骨料破碎。巖石柱法針對(duì)碳酸鹽巖石，直徑9±1mm，長（35±5）mm園柱體試件，放入（20±2）℃，NaOH。12:17:04六、混凝土的表面磨損混凝土表面磨損有三種情況：1、機(jī)械磨耗，如路面、機(jī)場跑道、廠房地坪2、沖磨，如橋墩、水工泄水結(jié)構(gòu)物、溝渠3、空蝕，如水工泄水結(jié)構(gòu)物水工建筑物抗沖磨防空蝕混凝土技術(shù)規(guī)范DL.T5207-20054.4混凝土的耐久性12:17:044.4混凝土的耐久性影響混凝土耐磨性的因素如下：1、混凝土的強(qiáng)度2、粗骨料的品種和性能輝綠巖、鐵礦粉最好，花崗巖、閃長巖次之，石灰?guī)r、白云巖較差3、細(xì)骨料與砂率4、水泥和摻合料5、養(yǎng)護(hù)和施工方法12:17:044.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)是確定混凝土中各組成材料質(zhì)量比?；炷僚浜媳缺硎痉椒ㄓ卸N：單位用量以每1m3混凝土中各種材料的用量表示。相對(duì)用量以水泥的質(zhì)量為1，按水泥：細(xì)集料：粗集料：水灰比如1：2.14：3.82w/c=0.4512:17:044.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)一、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求1）滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求2）滿足施工和易性的要求3）滿足環(huán)境耐久性的要求4）滿足經(jīng)濟(jì)要求12:17:04二、混凝土配合比設(shè)計(jì)的三參數(shù)（圖4.8）1）水灰比（W/C）；2）砂率Sp；3）單位用水量(W)常用符號(hào)的含義C表示水泥，S表示砂，G表示石子，W表示水。4.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:04圖4.8混凝土四組分三參數(shù)的關(guān)系圖12:17:04三、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟（1）計(jì)算初步配合比水泥：水：細(xì)骨料：粗骨料＝Co:Wo:So:Go（2）提出基準(zhǔn)配合比C基:W基:S基:G基（3）確定試驗(yàn)室配合比C實(shí):W實(shí):S實(shí):G實(shí)（4）換算工地配合比C′施:W′施:S′施:G′施4.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:04四、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)方法1、初步配合比的計(jì)算1）確定混凝土的配制強(qiáng)度fcu,o（新規(guī)范2011）

fcu,k－混凝土設(shè)計(jì)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，MPa；t－概率度；σ－標(biāo)準(zhǔn)差。MPa。概率度t與強(qiáng)度保證率P（%）見表4.14。4.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:044.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:04表4.14不同t值的保證率P（%）t0.000.500.841.001.201.281.401.60P(%)50.069.280.084.188,590.091.994.5t1.6451.701.811.882.002.052.333.00P(%)95.095.596.597.097.799.099.499.8712:17:044.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2011）的規(guī)定：95%，與此對(duì)應(yīng)t=-1.645即混凝土強(qiáng)度的保證率為＞95%，t＝-1.645還可以根據(jù)強(qiáng)度離散系數(shù)Cv來確定。12:17:042）計(jì)算水灰比（W/C）（新規(guī)范2011）（1）

fce,k－水泥標(biāo)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)值；rc－富余系數(shù)（2）按耐久性校核水灰比JGJ55－20004.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:044.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55－2011）αa、αb回歸系數(shù)，按《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55－2011）碎石αa＝0.53,αb＝0.20卵石αa＝0.49，αb＝0.13B-膠凝材料用量；W/B水膠比12:17:043）選定單位用水量表3-13確定適宜坍落度值，再參考規(guī)范定出1m3混凝土的用水量。4）計(jì)算單位水泥用量（1）按強(qiáng)度要求計(jì)算（2）按耐久性校核用灰量5）選定砂率（SP）也可以計(jì)算4.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:046）計(jì)算粗、細(xì)集料單位用量（S0、G0）（1）絕對(duì)體積法基本原理是假定剛澆搗完畢的混凝土拌和物的體積，等于其各組成材料的絕對(duì)體積及其所含少量空氣體積之和。

不摻引氣劑時(shí)，α可取1；摻引氣劑時(shí)，α＝2~44.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:042、假定表觀密度法假定表觀密度法又稱為質(zhì)量法，基本原理是假定普通混凝土拌和物表觀密度（ρoc）接近一個(gè)恒值。

ρoc－表觀密度（kg/m3）；Sp－砂率C7.5~C15，ρoc＝2360kg/m3；C20~C30，ρoc＝2400kg/m3；C35~C45，ρoc＝2450kg/m3；4.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:042、混凝土配合比調(diào)整1）和易性調(diào)整－確定基準(zhǔn)配合比（1）按初步配合比試件一定體積的混凝土，測定混凝土拌和物的和易性。（2）測定和易性滿足設(shè)計(jì)要求的混凝土拌和物的表觀密度。（3）計(jì)算混凝土基準(zhǔn)配合比。4.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:042）強(qiáng)度調(diào)整－確定實(shí)驗(yàn)室配合比（1）調(diào)整水灰比用三個(gè)不同配合比，其中一個(gè)是基準(zhǔn)配合比，另外增加和減少0.05，用水量與基準(zhǔn)配合比相同，砂率可分別增加或減少1%。（2）確定達(dá)到配制強(qiáng)度時(shí)各材料的用量①3個(gè)灰水比值，取fcu.i對(duì)應(yīng)C/W；②用水量Wq取基準(zhǔn)配合比用水量；③水泥用量Cq；④Gq、Sp取基準(zhǔn)配合比中粗細(xì)骨料含量，并按選定灰水比作適當(dāng)調(diào)整。4.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:04（3）確定實(shí)驗(yàn)室配合比計(jì)算實(shí)驗(yàn)室配合比：3、確定混凝土施工配合比五、混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例4.5普通水泥混凝土的組成設(shè)計(jì)12:17:044.6普通水泥混凝土的質(zhì)量控制一、混凝土質(zhì)量波動(dòng)1、混凝土生產(chǎn)前的因素2、混凝土生產(chǎn)過程中的因素3、混凝土生產(chǎn)后的因素二、混凝土強(qiáng)度波動(dòng)規(guī)律－正態(tài)分布12:17:04圖4.9混凝土強(qiáng)度的正態(tài)分布曲線12:17:044.6普通水泥混凝土的質(zhì)量控制三、衡量混凝土施工質(zhì)量水平的指標(biāo)混凝土強(qiáng)度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變形系數(shù)和強(qiáng)度保證率1、混凝土強(qiáng)度平均值（）12:17:04圖4.10混凝土強(qiáng)度離散性不同的正態(tài)分布曲線12:17:044.6普通水泥混凝土的質(zhì)量控制2、混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（σ）3、變異系數(shù)（Cv）12:17:044.6普通水泥混凝土的質(zhì)量控制4、強(qiáng)度保證率（P）混凝土強(qiáng)度保證率是指混凝土強(qiáng)度總體中，大于等于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)（）的概率。《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50107-2010）12:17:044.6普通水泥混凝土的質(zhì)量控制四、混凝土的質(zhì)量控制1、混凝土質(zhì)量控制內(nèi)容（1）原材料的質(zhì)量控制（2）施工過程質(zhì)量控制機(jī)械法；振動(dòng)臺(tái)、振動(dòng)棒人工法2、混凝土質(zhì)量控制圖12:17:044.6普通水泥混凝土的質(zhì)量控制五、混凝土強(qiáng)度的合格評(píng)定1、統(tǒng)計(jì)方法（已知標(biāo)準(zhǔn)差方法）邊續(xù)三次試件組成一驗(yàn)收批12:17:044.6普通水泥混凝土的質(zhì)量控制當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高于C20當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C2012:17:044.6普通水泥混凝土的質(zhì)量控制2、統(tǒng)計(jì)方法（未知標(biāo)準(zhǔn)差）10組試件組成驗(yàn)收批λ1、λ2混凝土強(qiáng)度判定系數(shù)12:17:044.6普通水泥混凝土的質(zhì)量控制3、非統(tǒng)計(jì)方法4、混凝土強(qiáng)度的合格性判定12:17:044.6普通水泥混凝土的質(zhì)量控制六、結(jié)構(gòu)實(shí)體混凝土的強(qiáng)度和內(nèi)部缺陷的檢測鉆取試樣非破損檢測：回彈法、超聲回彈法、拔出法12:17:044.7其他混凝土一、粉煤灰混凝土粉煤灰混凝土是指將粉煤灰在混凝土攪拌前或攪拌過程中與混凝土其他組分一起摻入所制得的混凝土。（一）粉煤灰的技術(shù)要求《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）規(guī)定12:17:044.7其他混凝土F類粉煤灰—由無煙煤或煙煤鍛燒收集的粉煤灰。C類粉煤灰－一由褐煤或次煙煤鍛燒收集的粉煤灰，其氧化鈣含量一般大于10寫。Ⅰ級(jí)粉煤灰的品位最高，都是經(jīng)靜電收塵器收集的，細(xì)度較細(xì)，并富集大量表面光滑的球狀玻璃體。Ⅱ級(jí)粉煤灰系我國大多數(shù)火力發(fā)電廠的排出物。其細(xì)度較粗，對(duì)混凝土強(qiáng)度的貢獻(xiàn)較Ⅰ級(jí)小。Ⅲ級(jí)粉煤灰是指火電廠排出的原狀干灰或濕灰。如表4.1512:17:04表4.15用于混凝土中的粉煤灰技術(shù)要求12:17:04表4.15用于混凝土中的粉煤灰技術(shù)要求12:17:04（二）粉煤灰混凝土的性能①和易性，用水量相同的情況下，混凝土拌和物流動(dòng)性、粘聚性提高；②可泵性，可泵性明顯提高；③凝結(jié)時(shí)間，緩凝；④水化熱，降低；⑤引氣量，增加；4.7其他混凝土12:17:044.7其他混凝土⑥強(qiáng)度，早期低，60天后強(qiáng)度大于基準(zhǔn)混凝土強(qiáng)度；⑦彈性模量，相等，可能更高；⑧收縮徐變，影響不大；⑨抗?jié)B性，增強(qiáng)；⑩抗凍性，早期較差，后期與基準(zhǔn)相近；,抗碳化，較基準(zhǔn)混凝土差。12:17:04（三）粉煤灰最大摻量和取代水泥率《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GBJ146－1990規(guī)定見表4.164.7其他混凝土12:17:044.7其他混凝土（四）粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GBJ146－19901、粉煤灰的摻法粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)以不摻粉煤灰的混凝土配合比為基準(zhǔn)（基準(zhǔn)混凝土配合比），按絕對(duì)體積法計(jì)算。等量取代法超量取代法超量系數(shù)表4.17外加法12:17:04表4.16粉煤灰取代水泥的最大限量12:17:04表4.17粉煤灰的超量系數(shù)粉煤灰等級(jí)超量系數(shù)GBJ146-90,KJGJ28-86,δCⅠ1.1~1.41.0~1.4Ⅱ1.3~1.71.2~1.7Ⅲ1.5~2.01.5~2.012:17:042、《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GBJ146－1990規(guī)定的粉煤灰混凝土配合比設(shè)計(jì)步驟1）計(jì)算基準(zhǔn)混凝土配合比首先按照設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，設(shè)計(jì)普通混凝土的配合比，作為基準(zhǔn)混凝土（即未摻粉煤灰的水泥混凝土）配合比。4.7其他混凝土12:17:044.7其他混凝土2）等量取代法（1）根據(jù)基準(zhǔn)混凝土中各種材料的用量Co、Wo、So、Go選定與基準(zhǔn)混凝土相同或稍低的水灰比；（2）根據(jù)確定的粉煤灰等量取代水泥量（f%）計(jì)算粉煤灰用量（F）和水泥用量（C）12:17:04（3）粉煤灰混凝土的用水量（4）水泥和粉煤灰的漿體體積4.7其他混凝土12:17:04（5）砂和石子的總體積

（6）選用與基準(zhǔn)混凝土相同或稍低的砂率（Sp），砂和石子用量

（7）1m3粉煤灰混凝土中各種材料用量為：C、F、W、S、G4.7其他混凝土12:17:043）超量取代法所謂“超量取代法”是粉煤灰總摻入量中，一部分取代等體積的水泥，超量部分粉煤灰取代等體積的砂。超量取代法是以基準(zhǔn)混凝土等和易性、等強(qiáng)度原則進(jìn)行配合比計(jì)算調(diào)整。（1）計(jì)算基準(zhǔn)混凝土配合比Co、Wo、So、Go（2）選定粉煤灰取代水泥的摻量百分率（f%）和粉煤灰超量系數(shù)(K)，GBJ146－90。4.7其他混凝土12:17:04（3）計(jì)算粉煤灰取代水泥量，超量部分質(zhì)量和總摻量粉煤灰取代水泥量（F）、超量部分質(zhì)量（Fe）和總摻量（Ft）4.7其他混凝土12:17:04（4）水泥的質(zhì)量

（5）調(diào)整后砂的質(zhì)量

（6）1m3粉煤灰混凝土中各種材料用量為C、Ft、W0、Se、G04.7其他混凝土12:17:044）外加法（1）根據(jù)基準(zhǔn)混凝土計(jì)算的各種材料用量（Co、Wo、So、Go），選定外加粉煤灰摻入率（fm%）（2）外加煤灰的質(zhì)量

（3）調(diào)整后砂的質(zhì)量

4.7其他混凝土12:17:044.7其他混凝土（4）1m3粉煤灰混凝土中各種材料用量為：C0、Fm、Sm、W0、G05）計(jì)算實(shí)例12:17:04（五）粉煤灰混凝土的應(yīng)用1、粉煤灰的適用范圍（1）Ⅰ級(jí)粉煤灰適用于鋼筋混凝土和跨度小于6m的預(yù)應(yīng)力混凝土。（2）Ⅱ級(jí)粉煤灰適用于鋼筋混凝土和無筋混凝土。（3）Ⅲ級(jí)粉煤灰主要用于無筋混凝土。4.7其他混凝土12:17:044.7其他混凝土2、粉煤灰混凝土特別適用于下列情況：（1）節(jié)約水泥和改善混凝土拌和物和易性的現(xiàn)澆混凝土，尤其泵送混凝土（2）壩體、房屋及道路在基等低水泥用量、高粉煤灰摻量的碾壓混凝土（用Ⅲ級(jí)灰）（3）C80級(jí)以下大流動(dòng)度高強(qiáng)混凝土（用Ⅰ級(jí)灰）（4）受海水等硫酸鹽作用的海工、水工混凝土工程（用Ⅰ級(jí)灰）（5）須要降低水化熱的大體積混凝土（6）須抑制堿－骨料反應(yīng)的混凝土工程（用Ⅰ級(jí)灰）12:17:044.7其他混凝土一、輕骨料混凝土輕骨料混凝土是指輕粗骨、輕細(xì)骨料（或普通砂）、水泥和水（有時(shí)還包括適量外加劑和摻合料）配制而成。干表觀密度不大于1950kg/m3的混凝土12:17:044.7其他混凝土（一）輕骨料1、輕骨料的種類輕骨料是指堆積密度小于1200kg/m3的骨料。通常采用天然多孔巖石破碎加工而成，或用人造材料、工業(yè)廢料等原材料燒制而成。（1）按輕骨料粒徑分：粒徑大于5mm，堆積密度小于1000kg/m3，稱為輕粗骨料。粒徑不大于5mm，堆積密度小于1200kg/m3，稱為輕細(xì)骨料。12:17:044.7其他混凝土（2）按骨料性能分：超輕骨料（堆積密度不大于500kg/m3）、普通輕骨料（大于500kg/m3）、高強(qiáng)輕骨料（3）按輕骨料產(chǎn)源分：天然輕骨料、工業(yè)廢渣輕骨料和人造輕骨料12:17:042、輕骨料的技術(shù)性質(zhì)及要求1）最大粒徑：輕粗骨料最大粒徑是指累計(jì)篩余不超過10%該號(hào)篩孔尺寸。保溫及結(jié)構(gòu)保溫，不宜大于40mm，結(jié)構(gòu)20mm。2）級(jí)配：表4.183）堆積密度：表4.194）輕粗骨料的強(qiáng)度：《輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)程》（JGJ51－2002）筒壓法4.7其他混凝土12:17:044.7其他混凝土5）吸水率與軟化系數(shù)：超輕骨料吸水率不大于15%~30%。普通輕骨料10%~22%。高強(qiáng)輕骨料吸水率不大于8%~15%6）有害物質(zhì)含量：輕骨料中嚴(yán)禁混入煅燒石灰石、白云石和硫化鐵，表4.2012:17:04表4.18輕骨料的顆粒級(jí)配輕骨料種類級(jí)配情況公稱粒級(jí)mm累計(jì)篩余（按質(zhì)量計(jì)）（%）篩孔尺寸（mm）40.031.520.016.010.05.002.501.250.630.3150.18細(xì)骨料-0~500~100~3520~6030~8065~9075~100粗骨料連續(xù)粒級(jí)5~400~10-40~60-50~8590~10095~1005~31.50~50~10-40~75-90~10095~1005~20-0~50~10-40~8090~10095~1005~16--0~50~1020~6085~10095~1005~10---00~1580~10095~100單粒級(jí)10~16--00~1585~10090~10012:17:04表4.19輕骨料的密度等級(jí)12:17:04表4.20輕骨料有害物質(zhì)含量12:17:04（二）輕骨料混凝土的技術(shù)性質(zhì)150mm×150mm×150mmLC5.0、LC7.5、LC10、LC15、LC20、LC5、LC30、LC35、LC40、LC45、LC50、LC60按其干表觀密度分為14個(gè)密度等級(jí)，如表4.211、輕骨料混凝土的種類1）按細(xì)骨料品種分，全輕混凝土和砂輕混凝土2）按粗骨料品種分，工業(yè)廢渣輕骨料混凝土、天然輕骨料混凝土和人造輕骨料混凝土3）按用途分，保溫輕骨料混凝土、結(jié)構(gòu)保溫輕骨料混凝土、結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土4.7其他混凝土12:17:04表4.21輕骨料混凝土的密度等級(jí)12:17:042、輕骨料混凝土的技術(shù)性能1）干表觀密度760kg/m3~1950kg/m32）強(qiáng)度3）彈性模量彈性模量較小，為0.3×104MPa~2.2×104MPa4）收縮和徐變：比普通混凝土大20%~50%和30%~60%5）保溫性能6）耐久性：良好的抗?jié)B性、抗凍性和耐火性4.7其他混凝土12:17:04（三）輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)輕骨料混凝土配合比設(shè)計(jì)方法分絕對(duì)體積法和松散體積法1、絕對(duì)體積法計(jì)算配合比步驟（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求的輕骨料混凝土強(qiáng)度等級(jí)、密度等級(jí)和混凝土的用途，確定粗細(xì)骨料的種類和粗骨料的最大粒徑。（2）測定粗骨料的堆積密度、顆粒表觀密度、筒壓強(qiáng)度和1h吸水率，并測定細(xì)骨料的堆積密度和相對(duì)密度。4.7其他混凝土12:17:044.7其他混凝土（3）計(jì)算混凝土試配強(qiáng)度fcu,o.

（4）選擇水泥用量（mc）表4.22（5）確定用水量（mwn）見表4.2312:17:04表4.22輕骨料混凝土的用水量12:17:04表4.23輕骨料混凝土的凈用水量選用表12:17:04（6）確定砂率（SP）：體積砂率，表4.24（7）計(jì)算粗細(xì)骨料的用量（絕對(duì)體積法）絕對(duì)體積法是將混凝土的體積（1m3）減去水泥和水的絕對(duì)體積，求得每立方米混凝土中粗細(xì)骨料所占的絕對(duì)體積，然后根據(jù)砂率分別求得粉末骨料和細(xì)骨料的絕對(duì)體積，再乘以各自的表觀密度則可求得粗、細(xì)骨料的用量。4.7其他混凝土12:17:04（8）確定總用水量（mwt）

mwa－附加水量，見表4.25（9）計(jì)算混凝土干表觀密度（ρcd）并與設(shè)計(jì)的干表觀密度進(jìn)行對(duì)比，如其誤差大于3%，則應(yīng)重新調(diào)整和計(jì)算配合比。4.7其他混凝土12:17:04表4.24輕骨料混凝土的砂率骨料混凝土用途細(xì)骨料品種砂率（%）預(yù)制構(gòu)件用輕砂普通砂35~5030~40現(xiàn)澆混凝土用輕砂普通砂-35~4512:17:04表4.25附加水量的計(jì)算方法項(xiàng)目附加水量（mwa）粗骨料預(yù)濕，細(xì)骨料普砂mwa=0粗骨料不預(yù)濕，細(xì)骨料為普砂mw,ad=ma·wa粗骨料預(yù)濕，細(xì)骨料為輕砂mw,aw=ms·ws粗骨料不預(yù)濕，細(xì)骨料為輕砂mw,a=ma·wa+ms·ws12:17:042、松散體積法計(jì)算配合比步驟松散體積法與絕對(duì)體積法的不同之處有三個(gè)方面：砂率為松散體積砂率；粗、細(xì)骨料的體積用松散體積來表示；粗細(xì)骨料的密度數(shù)據(jù)為堆積密度。（1）~（6）同絕對(duì)體積法。（7）確定粗細(xì)骨料總體積（Vt），計(jì)算粗細(xì)骨料用量（ms、ma）粗骨料散體體積（Vt）按表4.26選?。?）~（9）同絕對(duì)體積法4.7其他混凝土12:17:04表4.26粗、細(xì)骨料松散總體積選用表輕粗骨料粒型細(xì)骨料品種粗細(xì)骨料總體積（m3）圓球型輕砂普通砂1.25~1.501.10~1.40普通型輕砂普通砂1.30~1.601.10~1.50碎石型輕砂普通砂1.35~1.651.10~1.6012:17:043、設(shè)計(jì)實(shí)例（四）輕骨料混凝土的應(yīng)用輕骨料混凝土由于表觀密度小，保溫隔熱性能好，強(qiáng)度較高，耐久性好，既可用于承重結(jié)構(gòu)，也適用做圍護(hù)結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于高層建筑、軟土地基、大跨度結(jié)構(gòu)、耐火等級(jí)要求的建筑、要求節(jié)能的建筑、抗震結(jié)構(gòu)、舊建筑加層。4.7其他混凝土12:17:044.7其他混凝土三、道路混凝土道路混凝土是指用于澆筑路面的水泥混凝土。特重交通、重交通路面采用道路硅酸鹽水泥，也可采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥；中、輕交通路面可采用礦渣硅酸鹽水泥?！豆匪嗷炷谅访嬖O(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40－2011）和《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF30－2003）規(guī)定采用抗折（抗彎拉）強(qiáng)度作為路面水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)的強(qiáng)度指標(biāo)，具體指標(biāo)表4.27、表4.28，新規(guī)范2014。12:17:044.7其他混凝土12:17:04表4.27可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公路技術(shù)等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路

安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（a）30302020目標(biāo)可靠度（％）95908580目標(biāo)可靠指標(biāo)1.641.281.040.84變異水平等級(jí)低低～中中中～高12:17:04表4.28混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值交通等級(jí)特重重中等輕水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）5.05.04.54.012:17:044.7其他混凝土1、設(shè)計(jì)的基本要求（1）要滿足施工和易性的要求（2）要滿足抗折強(qiáng)度要求（3）要滿足耐久性（包括耐磨性）有要求（4）經(jīng)濟(jì)合理12:17:044.7其他混凝土2、設(shè)計(jì)步驟（1）計(jì)算配制配合比1）確定配制強(qiáng)度fc－混凝土配制抗折強(qiáng)度（MPa）；fr－設(shè)計(jì)抗折強(qiáng)度（MPa）；s－彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)樣本的標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）；t－保證率系數(shù)12:17:044.7其他混凝土2）計(jì)算水灰比（W/C）碎石或碎卵石混凝土

卵石混凝土

式中fs－水泥實(shí)際抗折強(qiáng)度還必須滿足耐久性要求的最大水灰比的規(guī)定如表4.2912:17:04表4.29混凝土滿足耐久性要求的最大水灰比（膠）比和最小單位水泥用量12:17:044.7其他混凝土3）確定和易性如表4.30、表4.314）砂率的選擇如表4.325）計(jì)算單位用水量（mwo）（砂石料以自然風(fēng)干狀態(tài)計(jì)）對(duì)于碎石混凝土

對(duì)于卵石混凝土

Sp－砂率，%；SL－坍落度，mm。12:17:04表4.30混凝土路面滑模攤鋪?zhàn)罴压ぷ餍约霸试S范圍12:17:04表4.31不同路面施工方式混凝土坍落度及最大單位用水量12:17:04表4.32砂的細(xì)度模數(shù)與最優(yōu)砂率關(guān)系砂細(xì)度模數(shù)2.2~2.52.5~2.82.8~3.13.1~3.43.4~3.7砂率Sp(%)碎石30~3432~3634~3836~4038~42卵石28~3230~3432~3634~3836~4012:17:044.7其他混凝土6）計(jì)算單位水泥用量（mco）取計(jì)算值與表4.1.2－6規(guī)定值兩者中的大值。7）計(jì)算砂石材料單位用量（S0、G0）可以采取密度法和體積法計(jì)算，按密度法計(jì)算時(shí)，混凝土單位質(zhì)量可取2400~2450kg/m3。絕對(duì)體積法

12:17:044.7其他混凝土2、試拌調(diào)整，提出基準(zhǔn)配合比3、強(qiáng)度測定，確定實(shí)驗(yàn)室配合比4、換算工地配合比12:17:044.8建筑砂漿砂漿是由膠凝材料、細(xì)集料、摻加料和水按適當(dāng)比例配合、拌制并經(jīng)硬化而成的土木工程材料。主要用于砌筑、抹面、修補(bǔ)、裝飾工程。按所用膠凝材料分：水泥砂漿、混合砂漿、石灰砂漿、聚和物砂漿。按功能和用途分：砌筑砂漿、抹面砂漿、裝飾砂漿、修補(bǔ)砂漿、絕熱砂漿和防水砂漿。12:17:044.8建筑砂漿一、砂漿的組成材料1、膠凝材料（1）水泥水泥宜采用通用硅酸鹽水泥或砌筑水泥。M15及以下強(qiáng)度等級(jí)砌筑砂漿宜選用32.5級(jí)通用硅酸真實(shí)水泥或砌筑水泥；M15以上強(qiáng)度等級(jí)的砌筑砂漿宜選用42.5級(jí)通用硅酸真實(shí)水泥（2