混凝土学习园地的基础知识

混凝土学习园地基础知识的部分内容（一）

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*什么是干硬性混凝土?什么是塑性混凝土?什么是流态混凝土?什么是自流平

混凝土？

根据混凝土的工作性，可将混凝土混合料分成几类。

①坍落度为0,干硬度大于30s的混凝土混合料叫做干硬性混凝土。干硬性混凝

土用水量较低。因此，在固定水胶比下胶材用量较少，或者在固定胶材用量下能达

到较低的水胶比，实现较高的性能。但这种混凝土成型较困难。因此，在现浇混凝

土中，或者小截面、多配筋结构中很少应用它，而在一些对混凝土性能要求较高的

预制构件中，则较多地采用。例如：高强混凝土轨枕等。

②坍落度为1〜8cm的混凝土混合料叫做塑性混凝土。这种混凝土对成型工艺

没有太高的要求，现行的一些振捣方可以使这种混凝土密实，而且在通常的情况下,

这种混凝土不要求有特别大的用水量。因此，这种混凝土是最常采用的一种混凝土。

③坍落度大于8cm的混凝土混合料叫做流态混凝土。由于这种混凝土流动性较

好，因此，它常常被应用于一些难以振捣的场合。但是，由于流态混凝土用水量较

高，因此胶材用量一般较多。此外，如若配制不好的话，将有可能导致泌水或离析,

这在配制流态混凝土时应加以注意。

④坍落度大于22cm,并能在自重作用自动扩展成平面的混凝土混合料称之谓

自流平混凝土。由于对于流动性较大的混凝土，坍落度已不能准确地反映混凝土的

工作性，因而常采用流淌度来表示工作性。这种混凝土浇注时一般不需要振捣，但

在浇注面较小时仍应注意排气，以防形成气孔。为了保证混凝土有较好的流动性，

这种混凝土骨料粒径一般较小。同时这种混凝土一般都掺有较细的矿物料，以避免

离析。

*混凝土浇筑的一般要求有哪些？

浇筑混凝土时一，因所浇筑的构件不同，其具体要求也有所不同。但是有些要求

是应当共同遵守的，它们反映了混凝土浇筑的一般规律。这些一般要求如下。

(1)每次混凝土浇筑层的厚度

①插入式振捣，浇筑层厚度为振捣器作用部分长度的1.25倍。

②表面振动，浇筑层厚度为200mm。

③轻集料混凝土，浇筑层厚度分别为300mm.(插入式振捣)与200mm(表面

振动)。

(2)浇筑间歇时间

在可能的情况下，混凝土浇筑应连续进行。如果必须间歇时，间歇时间应尽量

缩短，并应在前一层混凝土凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。具体间歇时间允许

值(包括运输、浇筑和间歇的全部时间)为：

①混凝土强度等级高于C30时，气温不高于25℃为180min,气温高于25℃为

150min；

②混凝土强度等级不高于C30时，气温不高于25℃为210min,气温高于25℃

为180min。

(3)防止离析

在混凝土浇筑过程中，应时刻注意保持混凝土的均匀性和密实性，若有较大变

异，应立即处理。下料时混凝土自由倾落的高度不宜超过2m,超过2m要使用串

筒、斜槽及溜管下料，以防止混凝土离析。

(4)竖向结构

浇筑竖向结构混凝土前,应先在底部填以50〜100mm厚与混凝土内砂浆成分

相同的水泥砂浆。混凝土的水灰比与坍落度应随浇筑高度的上升酌情递减。

(5)防止变形、移位

混凝土浇筑过程中应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，

发现变形、移位时应立即停止浇筑，并在已浇筑混凝土凝结前修复完毕。

(6)防止裂缝

由于混凝土沉降与干缩产生的表面裂缝，应在混凝土终凝前修整完毕。在浇筑

连成整体的墙、柱、梁、板时，应在墙、柱浇筑至梁、板底口下方时停歇1-L5h,

待混凝土初步沉实后再继续浇筑，以防接缝处裂缝的产生。

*混凝土浇筑中施工缝的设置有哪些要求？

整体混凝土宜一次性连续浇筑完成，但由于施工技术或施工组织方面的原因而

无法一次性浇筑完成时，就应当预先选定适当的位置留设施工缝。施工缝是结构的

薄弱部位，若位置不当或处理不好，将会导致渗漏、开裂甚至影响结构安全，必须

予以重视。

(1)施工缝的留设位置

施工缝的留设原则是应当留设于结构受剪力较小且便于施工的部位。具体位置

应符合下列规定:

①柱子，留设于基础的顶面、梁的下面、无梁楼板柱帽的下面；

②②和板连成一体的大截面梁，留在板底面以下20〜30mm。当板下有梁托时,

留在梁托下部；

③单向板，留在平行于短边的任何位置；

(D有主次梁的楼板，应顺着次梁方向浇筑，施工缝留在次梁跨度的中间三分之一

范围内；

⑤墙，留设于门洞过梁跨中三分之一范围内，或纵横墙的交接处；

⑥双向受力楼板、大体积混凝土、拱、壳、仓、池、设备基础、多层刚架及其他

复杂结构，施工缝位置应按设计要求留设。

(2)后浇带的留设

在现浇钢筋混凝土结构的施工过程中，由于温度、收缩、不均匀沉降等因素会

引起混凝土的裂缝。为了避免这类裂缝的产生，先在结构的某个部位留设带状的临

时施工缝，保留一段时间后再浇筑，这就是后浇带。后浇带的留设位置、间距，应

通过计算确定；其保留时间，一般不应少于28d；其宽度一般为700〜1000mm,

以避免应力集中并方便施工。后浇带内的钢筋应保持完好。浇筑后浇带所用混凝土

应比原结构混凝土提高一个强度等级，或使用微膨胀混凝土，浇筑后至少湿润养护

15do

(3)施工缝的处理

在施工缝处继续浇筑混凝土时，要注意以下事项：

①已浇筑的混凝土其压缩强度不应小于1.2N/mm2；

②在混凝土表面应清除垃圾、水泥浆、松动石子及软弱混凝土层，凿毛、冲洗并充

分湿润至少24h；

③浇筑混凝土前，宜在施工缝处铺设一层10〜15mm厚的水泥浆，以利结合;

④施工缝处应细致捣实，保证新旧混凝土紧密结合。

*地下连续墙的施工工艺及操作要点有哪些？

地下连续墙是在地下(水下)筑成的连续钢筋混凝土墙壁，起截水、防渗、承重

及挡土作用。地下连续墙适用于建筑物的地下室、高层建筑的深基础、施工中邻近

重要建筑物基础的支护、水工结构的堤坝防渗墙、护岸、码头及地下铁道、通道的

临时围堰工程等。地下连续墙施工工艺较为复杂,技术要求高，必须严格控制质量

方可达到预期效果。其施工工艺及操作要点如下。

(1)施工准备

查明地质水文情况，为选择施工机具及施工方案提供依据。清理场地，排除地

面、上空、地下障碍物。编制切实可行的施工方案。水、电、机具设备、材料、人

员准备就绪。

(2)导墙施工

导墙的主要作用是为挖槽机导向；同时可容蓄泥浆、保护槽壁顶部；还可作为

施工测量的基准，以及作为吊放钢筋笼、设置导管的支撑点。根据具体情况，导墙

可分为砖混、混凝土、钢筋混凝土及钢板导墙等几种。导墙施工中应注意其基底应

与土面紧密接触，墙侧回填粘性土并夯实以保证泥浆不渗出；导墙的定位必须精确,

竖向面必须垂直以保证钢筋混凝土连续墙的垂直精度；导墙应高出场地50〜

100mm,以阻止地表水流人；同时导墙应高于地下水位L5m,以保证槽内泥

浆液面高出地下水位Im的最小压差要求。

(3)开槽施工

首先要根据槽壁的稳定性、墙深墙厚、混凝土供应与浇筑能力、钢筋笼吊放能

力等因素确定每个槽段的长度。其次按照施工方案确定的施工方法沿导墙向下开

槽。开槽工艺有多头钻施工法、抓斗式施工法、钻抓式施工法及冲击式施工法等数

种。开槽过程中应注意：

①定位必须准确，要严格控制垂直度，偏差必须在允许范围之内；

②开槽速度要小于排渣与供浆速度，避免发生埋钻事故；

③开槽要连续作业，因故中断作业时要将挖掘机械提出地面，以免塌方埋钻，槽

段与槽段之间施工间隔宜在2h左右，这样若发现偏差，前一槽段混凝土强度尚低,

易于切除纠正；

(D钻进开槽过程中应保持护壁泥浆液面不低于规定高度，保证槽壁安全。

(4)泥浆循环与清槽

泥浆起着固壁(保护槽壁不塌方)与携渣(使开挖出的泥渣悬浮而不沉淀)的双重

作用。泥浆配合比必须视开槽的土质情况而有针对性地设计，保证具有一定的造膜

性、理化稳定性、流动性与密度。泥浆循环视具体情况采用正循环或反循环，一般

情况下采用反循环更佳。施工中要经常测试泥浆性能、调整配合比。开槽完成后，

混凝土浇筑前，应认真清槽，清除钻渣和沉淀物。其质量要求是：清槽后lh,槽

底沉淀物厚度不大于200mm,槽底200ram处泥浆密度不大于1.2。

(5)吊放钢筋笼、浇筑混凝土

钢筋笼的制作不仅要考虑工作荷载，还要考虑吊放荷载。由于泥浆中浇筑混凝

土裹握力下降，钢筋锚固长度应增加30%。吊放钢筋笼要轻吊慢放，保证钢筋笼

不变形、避免损伤槽壁。为防止塌壁，吊放钢筋笼应在清槽后3〜4h内完毕并开

始浇筑混凝土。由于混凝土是在泥浆中浇筑，必须保证和易性好、流动度大以及具

有缓凝性。混凝土通过下料漏斗与提升导管在泥浆中浇筑，浇筑过程中要始终使导

管下口保持埋于混凝土中2〜4m,最小不得小于1.5m,以避免浮浆进入混凝土

内；最大不得大于6m,以避免影响混凝土流动及拔管。混凝土浇筑过程不得中断,

间隙时间应控制在15min之内，严禁超过30min。槽段之间的接头是地下连续墙

的薄弱环节，必须认真处理好。

*基础混凝土浇筑的施工要点及质量控制措施有哪些？

混凝土基础有刚性基础、扩展基础(板式基础)、杯形基础、筏形基础及箱形基

础等，在施工中要根据各自的特点采取相应的质量控制措施。

(1)刚性基础

刚性基础是素混凝土基础，其基础放坡扩散角要小于混凝土的刚性角(45度)。

施工前应做好验槽工作，局部软弱土应挖去，用灰土或砂砾分层回填夯实至基底平

齐。基槽内积水、浮土、垃圾应清除干净。应弹好轴线、边线并校核无误。基础混

凝土高度小于2m时可将混凝土直接倒人基础内，大于2m时应通过漏斗、串筒

或溜槽下料，防止离析。浇筑时要注意使边角和台阶接合部充实。浇筑完成后应覆

盖外露部分，洒水养护。

(2)扩展基础

基坑验槽同刚性基础，验槽后应立即浇筑垫层混凝土以保护地基。垫层达到一

定强度后，在其上弹线、支模、铺放钢筋网片，柱的插筋要用90*弯钩与基础钢筋

绑扎牢固。浇筑混凝土时要对称浇筑，以保持柱筋的位置正确。混凝土分层连续浇

完，每个台阶浇完可停歇0.5〜lh,待初步沉实后再浇上层。以保证质量。基础

上部柱子后施工时，可在基础顶部按规定留设水平施工缝。条形基础可分段(2〜

3m一段)分层连续浇筑，不留施工缝。基础上有插筋时要固定牢固、保证位置正

确。浇筑完毕后应覆盖外露部分，浇水养护7d以上。

(3)杯形基础

模板可用木模或钢模，必须牢固，能够承受压浆，并便于拆模与周转使用。混

凝土应按台阶整体浇筑，对高杯口基础的高台阶部分要整体分层浇筑，不留施工缝。

浇筑混凝土时应四侧对称均匀下料，以免将杯口挤往一侧。要控制好杯底标高，并

在杯底浇筑50mm厚细石混凝土找平层。混凝土终凝并取出模板后，要将杯口内

侧混凝土表面划毛或凿毛，以加强与柱子的粘结强度。混凝土浇筑后应覆盖洒水养

护。

(4)筏形基础I

筏形基础由钢筋混凝土底板加梁(或不加梁)组成，像倒置的楼盖，整体刚度大,

可有效避免结构的不均匀沉降。地基开挖时如果地下水位高，应人工降低地下水位

至少500mm,保证在无水条件下作业。基坑开挖应避免扰动地基土，机械挖土应

挖至基底以上200〜400mm处，改由人工开挖、修平。筏形基础施工有两种方

法：一是一次性绑扎好钢筋先浇底板混凝土，待强度达到25%后再浇梁混凝土；

二是底板和梁的钢筋、模板一次安放好，混凝土一次性浇完。两种方法都应保持梁

的位置与柱的插筋位置准确，混凝土应一次性浇筑完成，不宜留施工缝。必须留施

工缝时，应按规定留设并采取止水措施。当筏形基础长度超过40m时，应在中部

适当位置留设贯穿的后浇带，以免收缩裂缝。底板过厚的应按大体积混凝土处理。

浇筑完毕应覆盖洒水养护不少于7d。底板上要写埋设沉降观测点，定期作观测记

录。

(5)箱形基础

箱形基础由底板、顶板、外墙与内隔墙组成，刚度大、整体性好，能有效抵抗

不均匀沉降及抗震。箱形基础一般为深基础。开挖前要认真做好基坑支护的设计与

实施，防止坑壁坍陷、渗水或影响相邻建筑物。基坑应降水至基底以下500mm；

机械挖土应留200〜400mm人工开挖、修平。基坑开挖到设计标高后应及时验

槽、浇筑垫层和箱形基础底板，防止地基土回弹或被破坏。冬季施工应采取措施防

止地基土冻胀。箱形基础混凝土无法一次性浇筑完毕，应在合适的位置留设施工缝;

外墙施工缝应做成企口型式，并宜在企口中部设镀锌钢板止水带或塑料止水带。当

箱形基础长度超过40m时，应在中部设贯通的后浇带，后浇带宽度不小于

800mm,后浇带两边钢筋应贯通。后浇带外侧(靠近土一侧)应做防水处理。管道

穿过箱形基础外墙时应焊止水片。混凝土浇筑要精心组织，确保浇筑均匀连续，避

免发生薄弱环节。对厚大体积混凝土浇筑应采取相应措施。混凝土浇筑完成后应及

时回填，避免长期暴露。停止降水时应验算箱形基础的抗浮稳定性，防止基础发生

上浮或倾斜事故。

*柱、梁、板、墙混凝土浇筑如何保证施工质量？

整体现浇框架的混凝土浇筑除应满足一般要求外，还应针对柱、梁、板、墙的

特点采取相应措施，保证施工质量。

(1)多层框架混凝土浇筑

多层框架应分层分段施工，水平方向以伸缩缝分段，垂直方向以楼层分层。每

层先浇柱，再浇梁板。浇筑中的停歇时间、浇筑层厚度要求。混凝土浇筑过程中要

分批作坍落度试验，如与规定不符应及时调整。混凝土浇筑完毕后，应在12h内

覆盖、浇水养护，养护期不小于7d。

(2)柱混凝土浇筑

柱浇筑前底部应先填以50〜100mm厚与混凝土配合比相同的减半石子混凝

±,以免底部产生蜂窝现象。柱混凝土应分层振捣，使用振捣棒每层厚度不大于

500mm。柱高3m以内，可从柱顶直接下料；柱高超过3m时要用串筒或在模板

侧面开门子洞装斜溜槽分段浇筑。若要留施工缝，应留在柱顶梁的下口位置。

(3)梁、板混凝土浇筑

肋形楼板的梁和板应同时浇筑，先将梁根据梁高分层浇筑成阶梯形，当达到板底

位置时再与板一起浇筑。与板相连的大断面梁(人Nlm)允许单独先浇梁，其施工缝

应留在板底以下20〜30mm处。梁柱结点钢筋较密处，宜用同强度等级的细石混

凝土浇筑，并用小直径振动棒振捣。板的混凝土虚铺厚度应略大于板厚，用平板振

捣器垂直于浇筑方向来回振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度。浇筑板混凝土时不允

许用振捣棒自

摊混凝土。施工中严禁踩踏板的负弯矩钢筋。

(4)墙(剪力墙)混凝土浇筑

墙体浇筑时门窗洞口部位应于两侧同时下料，且高差要小，以防门窗洞口模板

移动。为防止窗台下部出现蜂窝孔洞，应先浇筑窗台下部，后浇筑窗间墙。开始浇

筑时，要先在墙底部浇筑100mm厚与墙体混凝土中砂浆成分相同的水泥砂浆。

混凝土浇筑过程中，不得随意移动钢筋，要经常检查钢筋保护层厚度及预埋件的牢

固程度和位置准确性。

*楼梯、阳台混凝土浇筑如何保证施工质量？

楼梯混凝土浇筑前首先应检查模板支设是否牢固、尺寸是否准确。楼梯梯步高

度要均匀一致，特别要注意最上一步及最下一步的高度，必须考虑到楼地面层的粉

刷厚度，防止做成后楼步高度不协调。楼梯段混凝土应自下而上浇筑，先振实底板

混凝土，达到踏步位置时再与踏步混凝土一起浇捣，连续向上推进，并随时用木抹

子将踏步上表面抹平。楼梯混凝土宜连续浇筑完毕，多层楼梯的施工缝留设在楼梯

段的三分之一位置。

阳台混凝土浇筑方法与梁板混凝土相同，容易产生的问题是住宅现浇阳台的室

内配重板与空心楼板相交部位会产生贯穿裂缝。裂缝产生的原因与温度影响、混凝

土水灰比、振捣养护、施工荷载等诸因素有关。在浇筑阳台内侧配重板混凝土时，

先将一块上宽下窄（窄处240mm）的楔形断面长木楞贴在空心楼板侧面，隔成一条

板缝，再浇筑配重混凝土。当混凝土强度达到5MPa以上时方可拆除木楞。此预留

板缝要待砌筑其上隔一层的主体时方可浇筑，以避免在本层堆砖、运料及其他流动

集中荷载压在空心楼板上挠曲变形，造成接缝部位开裂。板缝浇筑混凝土前先洒水

湿润缝两侧混凝土，再刷一层素水泥浆，然后再浇筑C25干硬性细石混凝土，并

用细振捣棒认真振捣，最后用木抹子仔细搓平，使其表面凹人板面5mm,终凝

后洒水养护7d。当同期制作的试块强度达80%时，配重板上方可堆置允许的荷载。

火设备地坑及池槽混凝土浇筑如何保证施工质量?

设备地坑及池槽对混凝土既有强度要求，又有防水抗渗要求，浇筑混凝土时应

采取以下措施保证施工质量。

①面积较大且深的地坑或水池，应将底板和坑壁分开浇筑，施工缝留设于底板

上面300〜500ram处。施工缝要做成凹凸缝，或采用2mm厚镀锌钢板（或塑料

片）做止水带。坑壁模板先支设到施工缝处待混凝土浇筑完毕，并清理好施工缝后,

再支上部模板。高度超过3m的坑壁，要在内模适当高度处留设混凝土浇筑口或浇

筑带，每段浇筑高度不超过2m。面积较小且浅的地坑或水池，可以一次浇筑完成。

②坑底（池底）的浇筑可按两种顺序：一是沿长度方向从一头向另一头推进浇筑,

二是从两端向中间浇筑，视人力、机械设备、工期等综合因素而定。坑壁（池壁）应

成环形回路分层浇筑，分层厚度要符合第16题的有关要求。

③水池浇筑混凝土时应特别重视对预留孔洞周围混凝土的振捣密实，同时要保

证预留孔洞位置的准确性。

*后浇带混凝土浇筑如何保证施工质量？

混凝土后浇带分为沉降后浇带与伸缩后浇带两种，前者是为防止基础沉降对结

构产生不良影响而设置（如后浇带两侧层数不同、结构形式不同、基础承载力差异

过大等），后者是为防止混凝土后期各类收缩及温度变化而设置。

沉降后浇带应保留至主体结构完成一个月后再浇筑混凝土。这时基础部分已完

成大部分沉降，后浇带两侧结构的沉降差已基本趋于稳定，再浇筑混凝土可以保证

质量。伸缩后浇带可每隔30〜40m留设一道，为避免结构受混凝土收缩及温度应

力影响，收缩后浇带应保留至两侧混凝土浇筑40d以后再浇混凝土，这时混凝土

的早期收缩约可完成一半。

后浇带混凝土浇筑前，应先将两侧混凝土表面的浮浆、松动的石子及松散混凝

土剔除，表面凿毛，用棉纱等浸水，湿润24h以上。仔细检查模板，防止漏浆。

为保证后浇带的质量，浇筑的混凝土最好选用具有补偿收缩作用的微膨胀混凝土，

浇筑后可获得0.5~1.2N/mm2的自应力，以补偿混凝土的收缩，避免后浇

带裂缝产生。浇筑混凝土前先将两侧老混凝土表面用水泥浆涂刷一遍。混凝土要用

强制式搅拌机搅拌，时间不小于2min。搅拌后应尽快浇筑，以减少坍落度损失，

严禁在现场随意加水。混凝土浇筑温度不宜超过35'U,浇筑间歇不得超过2h。浇

筑时应认真振捣密实，待1〜2h混凝土沉实后再抹压收光。终凝后覆盖洒水养护

7d以上。若后浇带处设计

有卷材防水层，应先做好防水层，并在浇筑过程中细心保护，避免破坏。

*砖混结构钢筋混凝土构造柱、圈梁的施工要点是什么？

设置构造柱与圈梁是提高砖混结构房屋抗震性能的重要措施，施工中应注意保

证构造柱与圈梁自身的质量以及与墙体的有效连结。

构造柱的施工顺序为：绑扎构造柱钢筋、砌砖墙、支模板、浇筑构造柱混凝土。

不应先浇柱、后砌墙。

砌砖墙时，构造柱旁应留马牙槎。底部应先退后进，以保证构造柱脚为大断面。

砌墙时还应保证构造柱的截面尺寸与轴线垂直度。

构造柱与圈梁的模板，都必须与破墙面严密贴紧、支撑牢固、堵塞缝隙，防止

胀模与漏浆。

浇筑混凝土前，必须将砖砌体与木模板浇水湿润，并将模板内的砖渣、落地灰

及杂物清理干净。为了便于清理，可在各层构造柱底部(圈梁面上)留出两皮砖的洞

口作清扫口，清除完毕立即封闭。

浇筑构造柱混凝土时，应先在柱底部位浇筑50mm厚与混凝土配合比相同的

水泥砂浆或减石子混凝土。构造柱混凝土集料的最大粒径不宜超过30mm。构造

柱混凝土浇筑可分段进行，每段高度不大于2m,或每层楼分二次浇筑。浇筑时应

将混凝土卸在铁盘上再用铁锹灌人模内，不允许用料斗直接对着构造柱下料，以防

胀模或将箍筋冲击成堆。振捣时先将振捣棒插人柱底根部空振，再灌人混凝土，以

使柱脚密实。然后分层边下料边振捣，每层厚度不超过600mm。振捣构造柱时，

振捣棒要尽量靠近内墙插人；振捣圈梁时，振捣棒与混凝土面应成斜角斜向振捣。

浇筑构造柱与圈梁时应注意保护钢筋位置与砖墙，不得用振捣棒触及，更不得通过

砖墙传振，以免砖墙鼓肚和灰缝开裂。浇筑时应随时检查模板是否变形、移位、漏

浆，并派专人修理。圈梁每振捣完一段，应随即用木抹子压实抹平，表面不得有松

散混凝土。

*混凝土工程施工通病的原因及防治措施有哪些？

现将混凝土工程施工通病的原因及防治措施简述如下。

(1)蜂窝

即混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙类似蜂窝状

的窟窿。

产生的原因有：

①混凝土配合比不当，或材料计量不准，造成砂浆少、石子多；

②搅拌时间不够，未拌匀，和易性差，振捣不密实；

③下料高度太高造成混凝土离析；

(D未分层下料，振捣不实、漏振或振捣时间不够；

⑤模板缝隙未堵严，水泥浆流失；

⑥钢筋较密，使用的石子粒径过大或坍落度过小等。

防治措施为：

①严格控制配合比，严格计量，经常检查；

②混凝土搅拌要充分、均匀；

③下料高度超过2m要用串筒或溜槽；

④分层下料、分层捣固、防止漏振；

⑤堵严模板缝隙，浇筑中随时检查纠正漏浆情况；

处理措施为：

①对小蜂窝，洗刷干净后用1：2水泥砂浆抹平压实；

②较大蜂窝，凿去薄弱松散颗粒，洗净后支模，用高一强度等级的细石混凝土仔细

填塞捣实；

③较深蜂窝可在其内部埋压浆管利排气管，表面抹砂浆或浇筑混凝土封闭后进行水

泥压浆处理。

(2)麻面

即混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点。

产生的原因为：

①模板表面粗糙或杂物未清理干净，钢模板隔离剂未刷或未刷均匀，拆

模时粘坏混凝土表面；

②木模板未充分湿润，使混凝土表面水分被模板吸收而失水出现麻面；

③模板拼缝不严、缝隙漏浆；

(D振捣不实等。

防治措施为：

①模板要清理干净，浇筑混凝土前木模板要充分湿润，钢模板要均匀涂刷隔离剂；

②堵严板缝，浇筑中随时处理好漏浆；

③振捣应充分密实；

④处理方法，表面做粉刷的可不处理，表面不做粉刷的，应在麻面部位充分湿润后

用水泥砂浆抹平压光。

(3)孔洞

即混凝土构件上有较大空隙、局部没有混凝土或蜂窝特别大。

产生原因为:

①在钢筋较密或预留孔洞处混凝土下料受阻，未振捣就继续向上浇筑；

②混凝土离析严重，石子成堆、严重跑浆且未认真振捣；

③一次下料过多过厚，振动器振不到，形成孔洞；

(D混凝土内掉人工具、木块等杂物，挡住混凝土等。

防治措施为：

①在钢筋密集处采用高一强度等级的细石混凝土，认真分层捣固或配以人工插捣；

②有预留孔洞处应从其两侧同时下料，认真振捣；

③及时清除落人混凝土中的杂物；

④处理方法，凿除孔洞周围松散混凝土，用高压水冲洗干净，立模后用高一强度等

级的细石混凝土仔细浇筑捣固。

(4)露筋

即混凝土内部主筋、副筋或箍筋局部裸露出来，未被混凝土包裹。

产生的原因为：

①浇筑混凝土时钢筋保护层垫块位移、太少或漏放，致使钢筋紧贴模板；

②构件截面小、钢筋密，石子卡在钢筋上阻止了砂浆充满模板；

③混凝土配合比不当、离析、露筋处缺浆漏浆；

(D浇筑前木模板未湿润，脱模时粘掉保护层混凝土等。

防治措施为：

①浇筑混凝土前应检查钢筋及保护层垫块位置正确，木模板应充分湿润;

②钢筋密集时粗集料应选用适当粒径的石子；

③保证混凝土配合比与和易性符合设计要求；

处理方法：

表面露筋可洗净后在表面抹1：2水泥砂浆，露筋较深应处理好界面后用高一级细

石混凝土填塞压实。

(5)缝隙、夹层

即混凝土内存在成层的松散混凝土。

产生原因为：

施工缝或后浇带未经处理就浇筑混凝土，或下料高度过高造成混凝土离析。

防治措施为：

认真按规定要求处理好施工缝和后浇带表面，浇筑混凝土高度超过2m时要用串筒

或溜槽；发生缝隙或夹层现象后要凿去松散混凝土，用水泥砂浆或细石混凝土强力

填塞或压浆。

(6)缺棱掉角

产生原因为：

①木模板未充分湿润，钢模板未涂隔离剂或刷不匀；

②浇筑后混凝土养护不好；

③拆模过早且拆模后构件受外力碰撞等。

防治措施为:

①浇筑混凝土前模板要充分湿润或涂刷隔离剂;

②按规定做好混凝土养护工作；

③按规定时间拆模并做好成品保护工作。

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混凝土学习园地基础知识的部分内容(二)

力分享

*什么是火山灰反应？

在一些火山灰质的混合料中，存在着一定数量的活性二氧化硅、活性氧化铝等

活性组分。所谓火山灰反应就是指这些活性组分与氢氧化钙反应，生成水化硅酸钙、

水化铝酸钙或水化硫铝酸钙等反应产物，其中，氢氧化钙可以来源于外掺的石灰，

也可以来源于水泥水化时所放出的氢氧化钙。

在火山灰水泥的水化过程中，火山灰反应是火山灰混合材中的活性组分与水泥

熟料水化时放出的氢氧化钙的反应。因此，火山灰水泥的水化过程是一个二次反应

过程。首先是水泥熟料的水化，放出氢氧化钙，然后再是火山灰反应。这两个反应

是交替进行的，并且彼此互为条件，互相制约，而不是简单孤立的。

*什么叫做混凝土的孔结构？它在硬化混凝土中起什么作用？

所谓混凝土的孔结构，它包括三个方面。

(1)孔隙率

孔隙率是指在整个水泥石结构中孔隙所占的百分数，它是孔隙数量的表征。

(2)孔分布

孔分布是指不同孔径孔的分布状况，水泥石中孔径分布的差异也会显著地影响

水泥石的性能。

(3)孔形貌

孔形貌是指水泥石中孔的形态，如：水泥石中的孔是圆孔还是细长孔?是连通孔

还是单个的封闭孔?等等。对于孔的这一方面性质，目前还没有好的描述方法。尽

管如此，人们已经认识到，孔的形貌对水泥石的性能有不可忽视的影响。

孔在硬化混凝土中的作用，研究者们较多地注意它的反面作用，常常忽略它的

正面作用，归纳一下，孔在硬化混凝土中主要有以下几个方面的作用。

(1)孔是水分出入的通道

从正面作用来看，水的自由出入可以为一些未水化矿物的水化提供充足的水源，也

为一些膨胀组分的膨胀提供了水源。但从反面作用来看，较多的水分出入常常导致

体积的不稳定性。

(2)孔是各种物质扩散的通道

由于有孔的存在，水泥石中的一些组分可以溶出并向外扩散，产生溶蚀。同时,

环境中的一些有害组分也可以进人水泥石，使水泥石受到腐蚀。

(3)孔是一些反应产物存在的空间

由于孔是一个自由空间，一些反应产物易在孔中形成，或者向孔中扩散。在这

一空间形成的反应产物，仅仅使得水泥石结构的致密，不会导致宏观的体积变化。

对于一些有害的反应来说，例如碱.集料反应，如果大量的反应产物都存在于水泥

石的孔中，它将不会导致混凝土的开裂。

(4)孔的存在将导致混凝土中的应力不均匀分布

如果混凝土是一个匀质材料的话，当它受到一个均匀荷载时，在混凝土中各处

的应力应该是均匀分布的。但由于孔不能承受荷载，这些荷载将由固相承担。同时,

由于孔的存在，使得在孔的附近产生应力集中，导致混凝土中各处的应力状态是不

均匀的。特别是当混凝土中存在着较大的孔时，在孔的附近将会存在着相当大的应

力，使得混凝土过早的破坏。

应该注意到，孔的这些作用不仅与孔的数量有关，也与孔的分布、孔的形貌有

着密切的关系。只有正确地认识孔的这些作用，全面地认识孔的结构，才能搞清楚

它对混凝土性能的影响。

*混凝土中的孔是怎样形成的？

在混凝土中存在着两种形式的孔，一种是连通孔；一种是封闭孔。连通孔是拌

合水留下的空间。在混凝土拌合时，为了保证混凝土具有一定的工作性，需要加入

一定数量的水，混凝土凝结而形成初始结构时，这些水仍留在混凝土中，并占据一

定的空间。随着水化的进行及以后的干燥过程，这些水分失去，原来被水占据的空

间则成为孔隙0封闭孔通常是气泡占据的空间。这些气泡或者是由于在搅抨过程中

混入空气而形成，或者是由一些外加剂产生。这些在搅拌、成型过程中没有排出的

气泡，当混凝土硬化后便形成了封闭孔。

*哪些因素影响水泥石的孔结构？

影响水泥石孔结构的因素很多，归纳一下主要有以下几个方面。

(1)水灰比

前面已经提到，连通孔主要是由拌合水的消耗而留下的空间，水灰比高表明拌

合水的相对数量较多，这些水移去后也将留下较多的孔隙。因此，水灰比越高，水

泥石孔隙率也越高。

(2)水化程度

在水泥的水化过程中，固相体积将增加L13倍，当水泥初始结构形成后，这

些增加的反应产物将填充在孔隙中，使得水泥的孔隙减少。水化程度越高，水泥石

的孔隙率越低。

(3)水泥的保水性能

在搅拌过程中，拌合水均匀地分布在浆体中，如果水泥有较好的保水性能，不

使这些水聚集的话，将在水泥石中留下较均匀分布的孔隙。但若水泥的保水性能较

差的话，这些水可能聚集成较大的水滴，在水泥石中形成较多的大孔。

(4)成型条件

在混凝土搅拌过程中，不可避免地将混进一些空气，形成空气泡，成型时如不

能将这些气泡赶出，将在水泥石中形成孔隙，这种孔一般较大，对混凝土的性能有

较大的影响。

(5)养护制度

在不同的养护制度下，所形成的水化产物的形态是不一样的。采用高温养护,

所形成的水化产物一般结晶良好，颗粒粗大。在相同水化程度下，尽管孔隙率没有

明显变化，但大孔相对增多。这一作用主要影响凝胶粒子间孔即3.2~200nm范

围内的孔。

(6)掺人减水剂

混凝土中掺人减水剂可以减少混凝土用水量，降低水灰比，不仅可以降低水泥

石的孔隙率，也可以使水泥石的孔分布得到改善。

(7)掺人混合材

在混凝土中掺人混合材对水泥石的孔结构有相当大的影响，这种影响取决于混

合材的品质、掺量、掺人方式、养护制度等多种因素，是一个比较复杂的问题

ao硅灰对水泥石孔结构的影响

硅灰是一种极细的火山灰质混合材，它的平均粒径仅为O.l~0.2pm,它的

活性也比较高。在等水胶比条件下掺人硅灰，由于硅灰的活性不及水泥熟料，因此

水泥石的孔隙率将有所提高。这种影响在早龄期较为显著，但在晚龄期则较小。另

一方面，由于硅灰颗粒极小，这对拌合水有较好的分散作用，也可以防止水的聚集,

同时，由于硅灰与水泥熟料水化时放出的氢氧化钙作用，使较粗大的氢氧化钙六方

板状晶体减少或消失，生成细小的C—S—H凝胶颗粒，使得孔细化，小孔数量增

多，而大孔数量减少。

bo粉煤灰对水泥石孔结构的影响

粉煤灰品质差异较大，因而它对水泥石孔结构影响的差异也较大。从对孔隙率的影

响来分析，由于粉煤灰的活性比水泥熟料要差得多，因此，在相同水胶比下掺入粉

煤灰，水泥石孔隙率必然提高。这种趋势在早龄期尤为明显，随着龄期的推移，粉

煤灰的火山灰反应使这一趋势有所减弱。在固定胶材用量条件下掺用粉煤灰，如若

采用I级粉煤灰，由于粉煤灰的减水作用使得水胶比降低，这可以补偿粉煤灰活性

较低的弱点，使孔隙率不提高，甚至在晚龄期时还可以使孔隙率降低；若采用n级

粉煤灰则没有这种作用；若采用品质更差的粉煤灰，由于它的增水作用导致水胶比

提高，这将使得水泥石的孔隙率更

大幅度的提高。从孔分布分析，采用较细的粉煤灰可以使水泥石孔隙''细化〃。但是,

由于粉煤灰颗粒远比硅灰大的多，比水泥颗粒略小一些，因此，粉煤灰对孔的''细

化〃作用是有限的，而且这种''细化〃作用仅仅是一种相对''细化"作用，即大孔的相

对数量减少。若总孔隙率明显增加的活，大孔的绝对数量不一定减少，甚至可能增

加。

C0矿渣对水泥石孔结构的影响

与硅灰利粉煤灰相比，矿渣的活性高些，但矿渣的颗粒要粗些。在相同水胶比

下掺入矿渣，虽然它也将使水泥石空隙率提高，但要比硅灰和粉煤灰好些。由于矿

渣颗粒大小与水泥熟料相当，甚至略粗一些，因此，矿渣对水泥石的孔一般没有''细

化”作用。掺入超细磨矿渣略表现出一些''细化"，但不明显，值得注意的是由于矿

渣的保水性能较差，因此，较易形成毛细管通路和粗大的孔隙。

*怎样改善混凝土的孔结构？

改善混凝土的孔结构常采用如下一些方法。

(1)降低水灰比

水灰比对水泥石的孔结构有相当大的影响，降低水灰比不仅可以减少总孔隙率,

而且可以使凝胶孔相对含量增多，毛细孔相对含量减少。降低水灰比可采取两个途

径：一是增大水泥用量，用这一方法降低水灰比常常是不经济的。不仅如此，过分

大的水泥用量还将影响混凝土的体积稳定性以及其他一些性能，因此，用这一方法

降低在通常的情况下不是一个好的选择；另一是减少混凝土的用水量。在通常的情

况下，在混凝土中加入水是为了保证新拌混凝土具有一定的工作性。在不采取任何

措施的情况下减少混凝土的用水量将会影响混凝土的工作性，这是不可取的。但可

以通过掺人高效减水剂或者调整混凝土的配合比，使各种固体颗粒之间具有较好的

级配等方法来减少混凝土的用水量，以实现降低水灰比。

(2)加强养护，提高水泥的水化程度

水胶比的大小决定了水泥石的初始孔隙率，而水泥水化形成的水化产物可以填

充这些孔隙。显然，水泥的水化程度越高，所形成的水化产物越多，它的填充作用

也就越强。因此，从改善水泥石的孔结构角度来说，加强混凝土的养护使水泥有较

好的水化条件是十分重要的。

(3)掺人适量的细矿粉

掺入细矿粉有利于使初始孔隙''细化〃，有些细矿粉(如：

I级粉煤灰)还具有减水作用，这些作用都有利于改善水泥石的孔结构。但掺人细矿

粉时应注意适量，掺入太多的矿粉将导致胶凝材料的水化速度减慢，反而会导致孔

结构的恶化。

(4)采用聚合物浸渍混凝土

聚合物进入混凝土中，可以填充混凝土的孔隙，这不仅可以使水泥石的孔隙率

降低，水泥石的孔分布也将得到显著改善。

大界面过渡区

所谓界面过渡区是指在集料界面一定范围内的区域，这一区域的结构与性能不

同于硬化水泥石本体。在集料界面处有一层l~3pm的接触层，在接触层外有一层

大约5〜10pm早期高孔隙层，从高孔隙层向水泥石逐渐过渡，孔隙率不断降低，

这些部分一起构成了界面过渡区。

界面过渡区的结构不同于水泥石本体，主要表现在两个方面：在界面过渡区具

有较高的孔隙率；在界面存在着较多的Ca(OH)2,而且这些Ca(OH)2在界面区

具有一定的取向性。

火界面过渡区是怎样形成的？

水泥一集料界面过渡区是由颗粒不均匀沉降引起的。当混凝土搅拌均匀成型后,

由于重力作用，水泥颗粒向下运动，水向上运动。当水遇到集料时，它的运动将受

到阻碍，并在集料下面富集下来，形成水囊。同时，水泥熟料水化时放出的cM+

等一些离子，它们也将随着水的运动而带到集料下面，由于较多的水在集料下富集

并形成水囊，导致水泥浆与集料的粘结较弱；由于水向这一区域富集，使得这一区

域水泥浆的实际水灰比大于本体中的水灰比，导致这一区域水泥石的结构比较疏

松；随着水化的不断进行以及干燥作用，大量的

Ca(OH)2晶体在这一区域结晶出来，由于Ca(OH)2晶体与硅质集料表面的亲合

性，这些晶体z轴垂直集料的表面而取向外生。经过这些过程，在水泥石与集料之

间形成了一个Ca(OH)2晶体定向排列的结构疏松的界面过渡区。

*为什么说水泥石.集料的界面过渡区是混凝土中最薄弱环节？

之所以说水泥石一集料的界面过渡区是混凝土中最薄弱的环节，是因为：

①界面过渡区结构疏松，在混凝土受力过程中，破坏常常首先发生在界面过渡

区；

②由于界面过渡区不同于普通水泥石，它的性质也不同于普通水泥石，不论什

么原因引起变形，裂缝常常首先从界面过渡区开始，延伸贯通直到破坏；

③界面及其附近常常成为渗透路径，以致降低混凝土材料的抗渗性；

④界面孔缝常常首先引进侵蚀因素而降低混凝土的耐久性；

⑤抗冻耐蚀等试验，常常在界面处首先破坏，造成集料脱落现象；

⑥在界面处，有效断裂能特别低。

混凝土材料的性能常常受最薄弱环节控制，水泥一一集料界面过渡区的性能常

常决定了混凝土材料的性能，因此，对于界面过渡区的性能应该引起足够的重视。

*如何改善水泥石.集料的界面过渡区？

改善水泥石一集料界面过渡区的性能可从减少泌水，减少

Ca(0H)2在界面区的富集，打乱Ca(0H)2晶体在界面区域的取向性，增强集料

与水泥石的粘结等方面人手。具体来说，可以采取如下措施。

(1)调整配合比

可以从两个方面进行混凝土配合比的调整：一是调整混凝土的用水量，在保证

施工的前提下，尽可能减少混凝土用水量。这不仅可以提高水泥石的本体性能，而

且可以减少泌水，从而达到改善界面的目的；二是调整水泥用量。当集料颗粒彼此

靠近时，界面效应的效应圈可以互相叠加，使界面性能够得到改善。由于受到工作

性的限制，配合仅仅可以在较小范围内调整。

(2)选择合适的集料

选择集料应考虑下面三个方面的因素。

①集料与水泥的相容性。要想获得较好的界面粘结，集料与水泥浆应在化学性

质上、结构上是相容的。只有这样，当水泥水化时一，所形成的水化产物才容易与集

料表面物质互相接触连生，形成一个整体。Conjeand曾用铝酸盐水泥和不同集料

进行试验，其结果是铝质集料最好，硅质集料最差。也就是说铝质集料与铝质水泥

相容性好，过渡区均匀，而硅质集料与铝质水泥浆之间过渡区结构疏松多孔、有裂

纹。

②集料的物理力学性质应尽可能地与水泥石性能相近。这包括强度、弹性模量、

热膨胀系数、收缩等等。这才有利于集料与水泥石在各种条件下共同作用，减少由

不一致性而引起的内应力以及由此而产生的界面缺陷。

③注意集料几何性质对界面性质的影响。集料的几何性质包括两个方面：一是集

料粒径；一般来说，集料越大，界面过渡区也将越大；二是集料的表面形状。集料

表面越光滑致密，在其下方形成的水囊越小，但Ca(0H)2晶体在其界面的取向性

越强。

(3)采用二次搅拌工艺

这种工艺是先在砂、石集料表面包上一薄层水泥浆，这层水泥浆具有两个特点:

其一是由于这一层水泥浆特别薄，不可能在集料的下面形成水囊，也不可能有许多

的Ca(OH)2在集料界面富集和择优取向，因此，它与集料能够较好地结合，形成

较致密的界面结构层；其二是由于这层水泥浆与以后拌人的水泥浆在性质上的一致

性，使得它们能较好的结合。

(4)采用压蒸工艺

对于一些惰性的硅质集料，在通常的情况下，它不与水泥水化时放出的Ca(H)2

反应，致使水泥石与集料的界面结合力较低。但若采取压蒸工艺，在高温高压下，

这种惰性的Si02变成活性Si02,它将能与Ca(OH)2反应，形成水化产物，提高

了集料与水泥石的界面粘结力。

(5)掺加聚合物

在混凝土中掺人聚合物，它可以填充界面空隙，使界面过渡区密实，它还可增强

水泥石与集料之间的粘结，使界面过渡区强化。

(6)掺人混合材

掺人混合材，特别是掺人较细的混合材，它有两个作用：一是可以吸收

Ca(OH)2减少Ca(OH)2在界面区的富集；二是可以减少泌水，避免水囊的形成。

(7)掺入超塑化剂

关于超塑化剂对界面过渡区的影响，还有一些分歧。一些研究者认为，加入超

塑化剂后水膜层厚度减小，结构致密，Ca(0H)2取向性减弱。但也有人认为，掺

超塑化剂不可能改善界面结构，其理由是超塑化剂一般不与Ca(0H)2反应，因此,

混凝土中Ca(0H)2不会减少；同时:超塑化剂在水泥颗粒表面吸附，使水泥颗粒

性质由亲水性变成憎水性，表面吸附水减少，因此，仍有大量水泌出。

(8)加入晶种

在混凝土中掺人一些Ca(0H)2,这些Ca(0H)2无论是在界面还是在水泥浆体

中，排列往往是无规则的，水泥矿物水化时放出的Ca(0H)2在这些晶种上长大，

使得界面区Ca(0H)2的取向度显著下降。

*影响硅酸盐水泥凝结硬化的主要因素有哪些？

(1)熟料矿物组成的影响

硅酸盐水泥熟料的矿物组成，是影响水泥凝结硬化的主要因素，四种熟料矿

物的水化、凝结硬化特性见表2—1所示。

表2.1硅酸盐水泥熟料矿物水化、凝结硬化特性

熟料矿物

性能指标

C3SC2SC3AC4AF

水化速率快慢最快快，仅次于C3A

凝结硬化速率快慢最快快

28d水化热多少最多中

强早期高低低低

度后期高高低低

(2)水泥细度的影响

水泥颗粒的粗细直接影响水泥的水化、凝结硬化、干缩及水化热等，一般而言,

水泥颗粒越细，水化作用的发展就越迅速、越充分，凝结硬化的速度越快，早期强

度也就越高。但是水泥颗粒过细，标准稠度需水量增大，活性易降低，硬化后收缩

亦较大，且粉磨能耗大、成本高。

(3)拌合加水量的影响

水灰比愈大，凝结愈慢。其原因在于水灰比越大，水泥浆体系结构越不致密，

凝胶不易聚集。

(4)养护湿度和温度的影响

水是参与水泥水化的物质，是水泥水化、硬化的必要条件，因此浇筑后的混凝

土(砂浆)应保持潮湿状态，以利强度的获得和发展。提高温度可使早期强度发展较

快，降低温度可获得较高的最终强度。但在0℃以下，水结成冰后，水泥的水化、

凝结硬化作用将停止。

(5)养护龄期的影响

一般而言，水泥石强度随养护龄期的增长而不断提高。

(6)调凝外加剂的影响

掺用促凝剂能促进水泥的凝结硬化，提高早期强度。相反，掺用缓凝剂会延缓

水泥的凝结硬化，影响早期强度的发展。

(7)储存日期的影响

水泥受潮后，强度将降低，一般储存三个月强度约降低10%〜20%,六个月

降低15%〜30%,一年约降低25%〜40%。

*什么是水泥的安定性?什么原因引起水泥安定性不合格？安定性不合格的水

泥能否使用？混凝土工程中使用安定性不合格的水泥会有什么危害？

水泥的安定性是指水泥浆体在硬化后体积变化的稳定性。

水泥安定性不合格的原因是由于其熟料矿物组成中含有过多的游离氧化钙或游

离氧化镁，以及水泥粉磨时所掺石膏超量而导致的。熟料中所含的游离氧化钙或游

离氧化镁都是在高温下生成的，属于过烧石灰，它们的水化速度很慢，往往在水泥

凝结硬化后才慢慢开始水化，水化时产生体积膨胀，从而引起不均匀的体积变化而

使硬化水泥石开裂。

国家标准规定，由游离氧化钙引起的安定性不合格可采用试饼法或雷氏法检验,

在有争议时以雷氏法为准，由游离氧化镁引起的安定性不合格必须用压蒸法才能检

验出来。

安定性不合格的水泥，不能用于工程中，只能当作废品处理。因为使用了安定

性不合格的水泥，当水泥硬化后，游离氧化钙和氧化镁等才开始慢慢水化，这样就

会使水泥制品、混凝土构件、建筑物的梁、板、柱等混凝土部分由于后期不均匀膨

胀而产生裂缝，严重时引起结构失效而导致严重的工程事故。

*建筑混凝土用砂分为哪儿种？都有什么特点？

建筑混凝土用砂分为天然石和人工砂两种。天然砂是由天然岩石经长期风化等

自然条件作用而形成的大小不等、由不同矿物颗粒组成的混合物，按其产源不同可

分为河砂、湖砂、海砂及山砂等几种。河砂、湖砂、海砂是在河流、湖泊及大海等

天然水域中形成和堆积的岩石碎屑，它们由于长期受水流的冲刷作用，因而具有颗

粒表面比较圆滑而清洁的特点，且这些砂资源丰富，价格较低。但海砂中常含有贝

壳碎片及盐类等有害杂质，使用时应冲洗，氯盐和有机不纯物含量不得超过国家标

准的规定，在钢筋混凝土特别是预应力混凝土中应慎用。山砂是岩体风化后在山谷

或旧河床等适当地形中堆积下来的岩石碎屑，它具有颗粒多棱角、表面粗糙、含泥

量及有机杂质较多的特点，一般情况下，山砂的需水量比河砂、湖砂和海砂的高。

相对比较河砂较为适用，故建筑工程中一般都采用河砂作为细骨料。我国标准规定,

天然砂按其技术要求不同分为优等品、一等品及合格品三个等级。

人工砂是采用机械的方法将天然岩石破碎、磨制而成，其具有颗粒表面棱角多、

比较清洁、砂中片状颗粒及细粉含量较多的特点，由于采用机械的方法进行加工，

因此人工砂的强度较高，一般只有在当地缺天然砂时，才采用它作为混凝土的细骨

料。

*建筑混凝土用粗集料有哪几种？都有什么特点？

普通混凝土的粗集料有碎石和卵石两种。按岩石地质成因不同可分为火成岩、

沉积岩和变质岩。由地球内部的岩浆上升到地表附近或喷出地表，冷凝而成的岩石

称为火成岩，它包招花岗岩和安山岩；由岩石风化后再沉积，胶结而成的岩石称为

沉积岩，它包括了石灰岩、砂岩、粘板岩、大青石岩；岩石在高热、高压作用或化

学作用下变质而成的新岩石称为变质岩，如大理石。大部分的火成岩都是优良的集

料原料，沉积岩变化范围较大，变质岩介于火成岩和沉积岩之间。

碎石大多由天然岩石经破碎、筛分而成，也可将大卵石轧碎、筛分而得。因而

碎石具有表面粗糙、多棱角、较洁净、与水泥浆粘结比较牢固的特点，是建筑工程

中用量最大的粗骨料。

卵石又称砾石，这是由天然岩石经自然条件长期作用而形成的粒径大于5mm

的颗粒。按其产源不同可分为河卵石、海卵石及山卵石等几种，其中以河卵石应用

较多。卵石中有机杂质含量较多，与碎石相比，卵石具有表面光滑、拌制混凝土时

需水量小，拌合物的和易性较好特点，但卵石与水泥石的胶结力较差，在相同条件

下，卵石混凝土的强度较碎石混凝土的低。

*什么叫特细砂?使用中应注意什么？

细度模数小于1.5或平均粒径小于0.25mm的砂子称为特细砂。用特细砂

配制混凝土时，砂的细度模数不得小于0.7且通过0.15mm筛的量不得大于

30%,或者平均粒径不得小于0.15mm。配制C25或C30混凝土时，宜采用

细度模数不小于0.9且通过0.15ram筛的量不大于15%,或平均粒径大于

0.18mm的砂。特细砂混凝土宜配制低流动性混凝土，其坍落度不大于3cm,

干硬度不大于30s。用特细砂配制混凝土时，用砂量应低于砂混凝土，砂子愈细，

用砂量应愈少。

特细砂混凝土拌合物的粘度较大，拌合时间应比粗、中砂配制的混凝土延长

l-2min,如果发现出料不均匀，砂浆与石子有分离现象时，应翻拌均匀后才能入

模。构件成型后应进行二次抹面，提高表面密实度。

为了促进特细砂混凝土强度的正常发展和减少收缩起见，必须加强养护工作。

在混凝土浇灌后，应特别注意早期养护，养护期内应保证表面经常润湿，养护时间

应比粗、中砂混凝土适当延长。

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混凝土学习园地基础知识的部分内容（三）

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*什么是粉煤灰的形态效应、活性效应和微集料效应？

粉煤灰的形态效应是指粉煤灰粉料由其颗粒的外观形貌、内部结构、表面性质、

颗粒级配等物理性状所产生的效应。在高温燃烧过程中形成的粉煤灰颗粒，绝大多

数为玻璃微珠，这部分外表比较光滑的类球形颗粒，由硅铝玻璃体组成，尺寸多在

几微米到几十微米。由于球形颗粒表面光滑，故掺入混凝土之后能起滚球润滑作用，

并能不增加甚至减少混凝土拌合物的用水量，起到减水作用。粉煤灰在形貌学上的

另一特点是它的不均匀性，如内含较粗的、多孔的、疏松的、形状不规则的颗粒占

优势，则不但丧失了所有物理效应的优越性，而且会损害混凝土原来的结构和性能,

所得到的是负效应。粉煤灰的这种不寻常的形态效应常常会影响其他效应的发挥，

因此，应看作粉煤灰在混凝土中的第一个基本效应。

粉煤灰的活性是指混凝土中粉煤灰的活性成分所产生的化学效应。粉煤灰的活

性取决于粉煤灰的火山灰反应能力，即粉煤灰中具有化学活性Si02和A1203

与Ca(OH)2反应，生成类似于水泥水化所产生的水化硅酸钙和水化铝酸钙等反应

产物。这些水化产物可作为胶凝材料的一部分起到增强作用。火山灰反应在水泥水

化析出的氢氧化钙［Ca(OH)2］吸附到粉煤灰颗粒表面的时候开始，一直可延续到

28d以后的相当长时间内。

粉煤灰的微集料效应是指粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥浆内，填充孔隙

和毛细孔，改善混凝土孔结构和增大密实度的特性。粉煤灰微集料效应之所以优越,

主要因为粉煤灰具有不少微集料的优越性能。

①玻璃微珠本身强度很高，厚壁空心微珠的压缩强度在700MPa以上。

②微集料效应明显地增强了硬化浆体的结构强度。对粉煤灰颗粒利水泥净浆间

的显微研究证明，随着水化反应的进展，粉煤灰和水泥浆体的界面接触越趋紧密。

对粉煤灰和水泥浆体界面处显微硬度研究表明，在界面上形成的粉煤灰水化凝胶的

显微硬度大于水泥凝胶的显微硬度。按照一般的微混凝土的性质，硬化水泥浆体结

构中最薄弱的联结部分应当是微集料颗粒与浆体之间的界面。但大量的试验表明，

破坏往往不在粉煤灰颗粒界面发生，而是在水泥凝胶部分发生。

③粉煤灰微粒在水泥浆体中分散状态良好，它有助于新拌混凝土和硬化混凝土

均匀性的改善，也有助于混凝土中孔隙和毛细孔的充填和''细化"。

粉煤灰的这三个效应是共存于一体且相互影响的，不应该强调某一效应而忽视

其他效应。但对于混凝土的某一性能，在某种特定的条件下，可能是某一效应起主

导作用，而对于混凝土的另外性能，在另外的条件下，则可能是另一效应起主导作

用，应根据具体情况作具体分析。

*混凝土中掺用粉煤灰的方法有哪几种7

混凝土中掺用粉煤灰的方法有等量取法代、超量取代法、外掺法三种。

等量取代法是指以等质量的粉煤灰取代混凝土中的水泥，这种方法主要适用于

掺加工级粉煤灰、混凝土超强以及大体积混凝土工程。

超量取代法是掺人混凝土中的粉煤灰数量大于所取代水泥的数量，一部分粉煤灰

代替水泥，另一部分粉煤灰代替砂子。其目的是增加混凝土中胶凝材料用量，减少

水与胶凝材料之比，以补偿由于粉煤灰取代水泥而造成的强度降低。超量取代法可

以使掺粉煤灰的混凝土达到与不掺时相同的强度，并可节约细集料用量，改善砂子

级配,增加混凝土密实性，改善混凝土性能。粉煤灰的超量取代系数（粉煤灰掺入

质量与取代水泥质量之比）应根据粉煤灰的等级而定，通常可按表2-20的规定选

用。

表2-20粉煤灰的超量取代系数

粉煤灰等级IIIIII

超量取代系数1.1〜1.41.3〜1.71.5-2.0

外掺法是指在保持｝昆凝土水泥用量不变的情况下，外掺一定数量的粉煤灰，其

目的只是为了改善混凝土拌合物的和易性。

*磨细粉煤灰与原状粉煤灰在性能上有何不同？

原状灰是指直接从电厂收尘器中收集下来未经任何加工处理的粉煤灰。磨细灰

是指采用球磨的方法将原状灰进一步磨细而得到的粉煤灰。

电厂收集到的原状粉，如能达到I、II级灰的标准，一般不需经过粉磨就直接

用于混凝土工程中，能直接收集到I、II级灰的多数是有静电除尘设备的电厂，而

对于采用机械收尘的电厂，它们的粉煤灰一般细度都较粗、含碳量都较高，这样的

粉煤灰一般都要经过脱碳、磨细后才使用。在粉煤灰磨细过程中，粉煤灰中的实心

或厚壁玻璃微珠是很难磨碎的，仅是把表面擦破；多孔玻璃体结构松脆，以及一些

粘连体，薄壁空

珠、碳粒容易磨碎和分散成为细屑和个体微珠；粉磨过程也是一种均匀混合过程，

使粉煤灰的质量得到了提高。

经过粉磨后的磨细灰与原状灰相比80Hm的筛余量减少，相对密度增加、比表

面积加大、标准稠度需水量减小，需水量比也减少，更主要的一点是磨细灰的活性

比原状灰有显著提高，从而提高了磨细粉煤灰混凝土的强度。

*混凝土中掺用粉煤灰时应注意些什么？

(1)选择适合的使用部位和掺量

粉煤灰最适宜在大体积混凝土中，对钢筋混凝土、寒冷地区有抗冻融要求的混凝

土应采取相应的技术措施后才可使用。粉煤灰掺量主要决定于原材料质量、使用部

位、环境条件等因素，具体掺量要根据设计要求，通过试验后确定。

(2)避免过振

对粉煤灰混凝土应注意掌握振捣时间，这是因为一方面粉煤灰混凝土易于振捣，

另一方面粉煤灰相对密度轻，特别是粉煤灰中的碳粒更轻，在振捣过程中很容易上

浮到浇筑层表面，如粉煤灰、碳粒和水过于集中在浇筑层表面，混凝土层面之间就

会形成薄弱环节，影响浇筑层面之间混凝土的强度。所以一般粉煤灰混凝土坍落度

应设计小些，并应避免过振，掌握振捣时间以浇筑层表面开始翻浆为止。

(3)加强养护

粉煤灰在混凝土中发挥作用是在二次水化反应之后，经二次水化后粉煤灰中的

活性成分才生成具有一定强度的、稳定的水化产物。二次水化反应的充分条件是要

保证一定的温度、湿度，只有在这种条件下，粉煤灰的二次水化反应才能进行并反

应完全。因此，应加强粉煤灰混凝土的养护。

*混凝土配合比设计时应遵循哪些原则？

混凝土配合比设计要在满足设计与施工要求的强度、容重、耐久性及和易性的

条件下，尽量使水泥用量少。具体设计混凝土配合比时，应遵循以下原则。

①根据建筑物所处环境不同合理选用水泥品种及标号。

②为降低水泥用量及改善和易性，应考虑掺用优质混合材(粉煤灰等)和外加I

剂。

③选用可能的最大集料粒径利粗集料用量。根据建筑物结构的断面和钢筋布置

的稠密程度以及施工设备等情况，应该尽可能选用较大的集料最大粒径和较大的集

料用量。

④选择较好集料级配。集料级配（包括粗细集料各自的级配和砂率）对混凝土的

密实性及和易性有较大的影响。根据就地取材的原则，在选择集料级配时应考虑料

场的实际级配，尽量减少弃料，降低集料生产费用。同时，在满足粘聚性要求的条

件下，砂率应取最小值。

⑤选择合理的水灰比。在原材料确定后，水灰比是决定混凝土强度和耐久性的

主要因素，在满足施工和易性的条件下，力求单位用水量最少。

*增加混凝土的用水量一定能改善混凝土的和易性吗？

增加混凝土的用水量有两种方法。

一种是保持混凝土拌合物的水灰比不变增加用水量，这种情况下拌合物中的水

泥浆增多，当水泥浆增加量在一定范围内时，集料周围水泥浆的润滑作用增强，减

小了集料间的摩擦力，使拌合物流动性增大，可以改善混凝土的和易性。但是，当

水泥浆增加量过多时，集料用量必然相对减少，这时混凝土拌合物就会出现流浆及

泌水现象，致使粘聚性和保水性变差，反而使混凝土的和易性变坏。

另一种是保持混凝土的水泥用量不变增加用水量，当用水量增加不太多时，混

凝土拌合物的粘聚性和保水性不受影响，流动性增大，这时混凝土的和易性得到改

善。但当加水量过多时，拌合物的水灰比过大，水泥浆过稀，这时混凝土的流动性

虽然增大，但将会产生严重的分层离析和泌水现象，致使混凝土的和易性变差，并

严重影响混凝土的强度和耐久性。

因此，增加混凝土的用水量不一定能改善混凝土的和易性。特别不能用单纯加水

的办法来增大流动性，改善和易性，而应采用在保持水灰比不变的条件下，适当增

加水泥浆用量的方法来改善混凝土的和易性。

*何为坍落度损失？怎样减少坍落度损失？

坍落度损失是指新拌混凝土的稠度会随时间的增长而逐渐减小。坍落度损失是

所有新拌混凝土具有的一种正常现象，是波特兰水泥水化浆体在形成钙矶石和水化

硅酸钙等水化产物的同时一，逐渐变稠、凝结的结果。

一般情况下，新拌混凝土在最初半小时内，水泥水化产物的体积很小，坍落度

损失不是很大，但在此后，混凝土的坍落度即开始以一定的速率减小，其快慢决定

于水泥种类、水化时间、环境温度、初始坍落度的大小及所掺的外加剂和掺合料。

对混凝土的坍落度损失，可以通过以下几种途径来减少：

①选用C3A和碱含量都较低的水泥。由于水泥中C3A含量较低，水泥水化反

应相对减慢，初期水化产物减少，因而可以使坍落度损失减小。

②在混凝土中掺用缓凝型外加剂。这类外加剂可使水泥水化反应速度降低、水

化热峰值后延，从而减小坍落度损失。

③在混凝土中掺用优质粉煤灰。由于优质粉煤灰中球形颗粒的滚珠润滑作用在

新拌混凝土中能保持较长时间，因此可以减少坍落度损失。

④在满足施工要求的情况下，尽可能选用坍落度低的配合比，因为坍落度损失

的大小一般与初始坍落度成正比，初始坍落度越大，坍落度损失也越大。

⑤尽可能降低新拌混凝土的温度，因为温度过高也会加快坍落度损失。通过使

用水化热低的水泥，降低集料的温度以及在混凝土中加冰等手段可降低新拌混凝土

的温度，从而减少坍落度损失。

⑥尽可能缩短混凝土搅拌、输送、浇灌、捣实等工序所需要的时间。

*新拌混凝土的离析和泌水对混凝土的性能有何影响？

新拌混凝土在浇筑过程中产生离析和泌水将带来混凝土宏观上的不均匀性和

较大的缺陷，由此产生混凝土性能的不一致性，导致性能的