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黑龙江建筑职业技术学院毕业论文第一章 绪 论1.1什么是混凝土的和易性 和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能。也称混凝土的工作性。和易性是一项综合的技术性质，它与施工工艺密切相关。通常包括有流动性、保水性和粘聚性等三个方面的含义。1.2关于混凝土的和易性随着时代发展，社会的进步，大量的建筑物不知不觉出现在我们身边，对于现代建筑的主体结构必不可少的就是混凝土，可以说混凝土的好与坏直接关乎这个建筑未来的前途，随着混凝土的大量使用，在这之中就产生了一些问题，在实习的这一年中，在学习了解实验员和质检员的过程中我就发现了一个让工地与混凝土供应商都很头疼的问题，那就是混凝土的和易性。关于混凝土的和易性，用一句非常不专业的话就是：料干了或者料稀了，在一个就是石子的多与少。对于这个问题还真是不太好解决，因为影响混凝土和易性的因素有很多，包括：水泥数量与稠度、砂率、水泥的品种、骨料的性质、还有最不可少的外加剂。第二章 混凝土的和易性水泥混凝土是目前建筑工程中用途最为广泛、用量最大的建筑材料之一,了解新拌水泥混凝土的和易性对控制施工质量具有重要意义。2.1和易性的概念和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能。也称混凝土的工作性。和易性是一项综合的技术性质，它与施工工艺密切相关。通常包括有流动性、保水性和粘聚性等三个方面的含义。2.2混凝土的流动性1）流动性是指：新拌混凝土在自重或机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。流动性反映出拌合物的稀稠程度。若混凝土拌合物太干稠，则流动性差，难以振捣密实；若拌合物过稀，则流动性好，但容易出现分层离析现象。主要影响因素是混凝土用水量。在混凝土中掺加引气剂、减水剂和粉煤灰,设计不同的混凝土配合比方案进行试验,分析新拌混凝土的流动性。结果表明:掺加胶凝材料质量的1%的高效减水剂后,混凝土拌合物的流动性较不掺加减水剂的情况提高100%左右;掺加胶凝材料质量的20%的优质粉煤灰后,混凝土拌合物的流动性增强,但短龄期(90 d)内,混凝土的抗压强度降低10%左右;高流动性新拌混凝土的最佳配合比为水泥水砂石粉煤灰减水剂引气剂=3601646941 18202.880.036。（摘录） 关于流动性，是我们平时做试配时主要观察的对象，以我理解：混凝土流动性变相反应出了混凝土减水剂的减水性能，在掺减水剂的量相同、其他材料和条件不变的情况下，混凝土流动性大的那个外加剂应该比另外的更适应这种水泥，所以在实验设备不充足的情况下检验外加剂的优良可以观察一下流动性，不过这种方法不能全面定位外加剂的优劣，其他强度方面的检验还是要做的。 2）流动性的检验方法：3）影响新拌混凝土流动性的主要因素1.用水量对流动性的影响在采用一定集料的情况下，流动性混合料的塌落度，如果用水量一定，在实际应用范围内，水泥用量即使变化，塌落度大体上保持不变，这一规定称为固定加水量规定2.混合料水灰比和集料比对流动性的影响A如果水灰比保持不变，减少集灰比，用水量增加，因此流动性提高。如果保持集灰比不变，减小水灰比，用水量减少，因此流动性降低B集料极限值：当集料体积率变大时，需要的水灰比镯趋近于无穷大，水泥浆要充分稀释到像纯水一样。（集料极限值实质是指能保证水泥浆填满空隙且具有最低浆层厚度的集料最大体积率）C流动性越大，集料需要越自由，因而最低浆层厚度也越小。3.含砂率对新拌混凝土流动性的影响A随着砂率的增加，水泥浆膜层增厚，新拌混凝土的流动性提高。砂率超过一定值后，砂的填充作用丧失，集料的表面积增加，水泥浆膜变薄，流动性降低。B砂的增加使得液体数量增加，固体粒子数量减少，屈服应力值减小；砂的增加将引起液体黏度增加，当砂的含量较小时，液体黏度较小。当砂的增加液体黏度增加。C粗集料的空隙率越大，砂量需要的就越多，最佳砂率也越大。在级配较好的粗集料，空隙率越低，最佳砂率将越小。.D.较粗的砂表面积较小，对液体黏度影响较小，因此最佳砂率较大些；反之较细的砂表面积较大对液体黏度影响较大，因此最佳砂率较小些。E在相同水灰比时，水泥用量越少，水泥浆体的数量就越少，增大砂率对流动性影响更显著。在低强度等级混凝土中，由于胶凝材料用量较少，因此，应才用较大的砂率。在高强度等级混凝土中，由于胶凝材料用量较多，应采用较小的砂率。4.组成材料特性对新拌混凝土流动性的影响A在用水量一定时，水泥的需水量越大，混凝土的流动度越小。反之，水泥的需水量越小，混凝土流动度越大。B在相同用水量条件下，针状，片状集料含量越多，内摩擦力越大，流动性就越小，反之针状，片状集料含量越少，内摩擦力越小，流动性就越大。C粉煤灰的需水量比越小，混凝土的用水量也越少。保持混凝土的流动性不变而较大幅度的减少混凝土的用水量。D硅粉对混凝土塌落度的主要影响是混凝土黏度增大，黏度增大将会增大混凝土的泵送阻力。通过增大减水剂的掺量来解决。E磨细矿粉对混凝土的塌落度影响不大，沸石粉掺量较大时，混凝土的塌落度明显减小。F掺用减水剂可以显著提高新拌混凝土的流动性，或在保持相同流动性时较大幅度的减少混凝土用水量。注意影响混凝土的流动性跟减水剂的品种、掺量以及跟胶凝材料相互适应性有关。2.3混凝土的粘聚性粘聚性是指混凝土拌合物的各种组成材料在施工过程中具有一定的粘聚力，能保持成分的均匀性，在运输、浇筑、振捣、养护过程中不发生离析、分层现象。它反映了混凝土拌合物的均匀性。若混凝土拌合物粘聚性不好，则混凝土中集料与水泥浆容易分离，造成混凝土不均匀，振捣后会出现蜂窝和空洞等现象。主要影响因素是胶砂比。对于粘聚性在我当之间的时候感触比较深，因为工地总有剩料的时候，返回到站里的时候可能会有距离生产已经十多个小时的混凝土，公司为了保障利益得到最大化，往往会把这些剩料调配出去，我也经历过，对于这些混凝土，通过观察就可以发现他不断的再往外冒热气，这个时候的混凝土中水泥的水化过程已经开始了，在正常情况下这时混凝土正在增长强度，可是他现在正处于搅拌状态，无法完成结构硬化过程，可水泥已经开始失去活性，导致混凝土粘聚性不好，这种原因造成的粘聚性偏差基本上无法改善，如何改善混混凝土的粘聚性2.4混凝土的保水性保水性是指混凝土拌合物在施工过程中具有一定的保持水分的能力，不产生严重泌水的性能。保水性也可理解为水泥、砂、石子与水之间的粘聚性。保水性差的混凝土，会造成水的泌出，影响水泥的水化；会使混凝土表层疏松，同时泌水通道会形成混凝土的连通孔隙而降低其耐久性。它反映了混凝土拌合物的稳定性。2.5和易性测定及评定指标1）坍落度法该法用规定的坍落度筒测定坍落度不小于10 mm，粗骨料最大粒径不大于40 mm的混凝土拌合物。测得的坍落度以mm为单位表示，坍落度愈大则拌合物流动性愈大。根据坍落度的不同，将拌合物分为4级：级别名称坍落度（mm）t1低塑性混凝土1040t2塑性混凝土5090T3流动性混凝土100150T大流动性混凝土160粘聚性和保水性用观察评定。2）维勃稠度法此法是用维勃稠度仪，测定维勃稠度在530 S之间（坍落度小于10 mm），粗骨料最大粒径不大于40 mm的混凝土拌合物。测得的稠度以S表示。3）坍落度的选择根据构件截面大小、钢筋疏密和捣实方法来确定坍落度。般当构件截面尺寸较小或钢筋较密，或采用人工插捣，坍落度可选择大些，反之则选较小值。对泵送混凝土，要求高流动性、坍落度值应较大（约80180 mm）。2.6影响新拌混凝土的和易性的因素一、水泥数量与稠度的影响 混凝土拌合物在自重或外界振动动力的作用下要产生流动，必须克服其内在的阻力，拌合物内在阻力主要来自两个方面，一为骨料间的摩擦力，一为水泥浆的粘聚力，骨料间摩擦力的大小主要取决于骨料颗粒表面水泥浆层的厚度，亦水泥浆的数量。水泥浆的粘聚力大小主要取决于浆的干稀程度，亦即水泥浆的稠度。混凝土拌合物在保持水灰比不变的情况下，水泥浆用量越多，包裹在骨料颗粒表面的浆层就越厚，润滑作用越好，使骨料间摩擦力减小，混凝土拌合物易于流动，于是流动性就大。反之则小。但若水泥浆量过多，这时骨料用量必然减少，就会出现流浆及泌水现象，而且好多消耗水泥。若水泥浆量过少，致使不能填满骨料间的空隙或不够包裹所有骨料表面时，则拌合物会产生崩塌现象，粘聚性变差，由此可知，混凝土拌合物水泥浆用量不能太少，但也不能过多，应以满足拌合物流动性要求为度。在保持混凝土水泥用量不变得情况下，减少拌合用水量，水泥浆变稠，水泥浆的粘聚力增大，使粘聚性和保水性良好，而流动性变小。增加用水量则情况相反。当混凝土加水过少时，即水灰比过低，不仅流动性太小，粘聚性也因混凝土发涩而变差，在一定施工条件下难以成型密实。但若加水过多，水灰比过大，水泥浆过稀，这时拌合物虽流动性大，但将产生严重的分层离析和泌水现象，并且严重影响混凝土的强度和耐久性。因此，绝不可以单纯以加水的方法来增加流动性。而应采取在保持水灰比不变的条件下，以增加水泥浆量的办法来调整拌合物的流动性。以上讨论可以明确，无论是水泥数量的影响，还是水泥稠度的影响，实际都是水的影响。因此，影响混凝土拌合物和易性的决定性因素是其拌合用水量的多少。二、砂率的影响 砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分比。砂率是表示混凝土中砂子与石子二者的组合关系，砂率的变动，会使骨料的总表面积空隙率发生很大的变化，因此对混凝土拌合物的和易性有显著的影响。当砂率过大时，骨料的总表面积和空隙率均增大，当混凝土中水泥浆量一定的情况下，骨料颗粒表面积将相对减薄，拌合物就显得干稠，流动性就变小，如果保持流动性不变，则需增加水泥浆，就要多耗水泥，反之，若砂率过小，拌合物中显得石子多而砂子过少，形成的砂浆量不足以包裹石子表面，并不能填满石子间空隙，在石子间没有足够砂浆润滑层时，不但会降低混凝土拌合物的流动性，而且会严重影响其粘聚性和保水性，使混凝土产生骨料离析、水泥浆流失，甚至出现崩散现象。由上可知，在配置混凝土时，砂率不能过大，也不能太小，因该选用合理的砂率值。合理砂率：是指在用水量及水泥用量一定的情况下，能使砼拌合物获得最大的流动性，且能保持粘聚性及保水性良好时的砂率值。或指混凝土拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性及保水性，而水泥用量为最少时的砂率值。 砂率与塌落度的关系 砂率与水泥用量的关系 （水与水泥用量一定） （达到相同的坍落度）三、组成材料性质的影响 （1）水泥品种的影响在水泥用量和用水量一定的情况下，采用矿渣水泥或火山灰水泥拌制的混凝土拌合物，其流动性比用普通水泥时小，这是因为前者水泥的密度较小，所以在相同水泥用量时，它们的绝对体积较大，因此在相同用水量情况下，混凝土就显得较稠，若要二者达到相同的塌落度，前者每立方米混凝土的用水量必须增加一些，另外，矿渣水泥拌制的混凝土拌合物泌水性较大。（2）骨料性质的影响骨料性质指混凝土所用骨料的品种、级配、颗粒粗细及表面形状等。在混凝土骨料用量一定的情况下，采用卵石和河沙拌制的混凝土拌合物，其流动性比碎石和山砂拌制的好：用级配好的骨料拌制的混凝土拌合物和水性好，用细砂拌制的混凝土拌合物的流动性较差，但粘聚性和保水性好。（3）外加剂的影响混凝土拌合物掺入减水剂或引气剂，流动性明显提高，引气剂还可以有效的改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性，二者还分别对硬化混凝土的强度与耐久性起着十分有利的作用。四、拌合物存放时间及环境温度的影响 搅拌拌制的混凝土拌合物，随着时间的延长会变得越来越干稠，塌落度将逐渐减小，这是由于拌合物中的一些水分逐渐被骨料吸收，一部分被蒸发，以及水泥的水化与凝聚结构的逐渐形成等作用所致。混凝土拌合物的和易性还受温度的影响，随着环境温度的升高，混凝土的塌落度损失的更快，因为这时的水分蒸发及水泥的化学反应将进行的更快。 四、拌和物存放时间及环境的影响存放时间延长，会使水分蒸发，坍落度下降；环境温度升高，水分蒸发及水化反应加快，相应坍落度下降；同样，风速和湿度因素也会影响拌和物水分的蒸发，因而影响坍落度。 五、施工工艺的影响同样的配合比设计，机械拌和的坍落度大于人工拌和的坍落度，且搅拌时间相对越长，则坍落度越大。 2.7改善新拌水泥混凝土和易性的措施 1、采用合理砂率合理砂率是指在用水量及水泥用量一定的情况下，能使水泥混凝土拌合物获得最大的流动性，且能保持粘聚性及保水性良好时的砂率值。或指混凝土拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性及保水性，而水泥用量为最少时的砂率值。2、改善砂、石的级配具有优良级配的水泥混凝土拌和物具有较好的和易性。集料的最大粒径相对增大，可使集料的总表面积小，拌和物的和易性也随之改善。3、调整水泥浆用量当拌和物坍落度太小时，保持水灰比不变，增加适量的水泥浆；当拌和物坍落度太大时，保持砂率不变，增加适量的砂石4、掺加各种外加剂 外加剂(如减水剂、流化剂等)对混凝土的和易性有很大的影响。少量的外加剂能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的条件下，获得良好的和易性。不仅流动性显著增加，而且还有效地改善拌合物的粘聚性和保水性，同时能提高混凝土的强度和耐久性。5、提高振捣机械的效能由于振捣效能提高，可降低施工条件对混凝土拌和物和易性的要求，因而保持原有和易性能达到捣实的效果。第三章 混凝土和易性对工程的影响3.1新拌混凝土的和易性与硬化后混凝土强度及耐久性的关系已略过网页前文。 回第1页 缩小首页 小学教育 中学教育 高等教育 外语学习 资格考试 专业文献 应用文书 设为首页 收藏本站你现在所在位置：文档资源库 教育专区土木工程材料4-2 混凝土 和易性 强度搜索更多“土木工程材料4-2 混凝土 和易性 强度” 下载土木工程材料4-2 混凝土 和易性 强度 4.2 混凝土拌和物的性能 混凝土拌合物混凝土在未凝结硬化以前， 称作新拌混凝土，或混凝土拌合物。 混凝土拌合物必须具有良好的和易性，以便于 施工，保证能获得良好的浇灌质量。 混凝土的技术性质要求混凝土主要包括：和 易性、强度、耐久性、经济性和体积稳定性等。 5.2.1 混凝土拌合物的和易性 1.和易性的概念 和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、 运输、浇灌、捣实）并能获致质量均匀、成型密实的 性能。 和易性是一项综合的技术性质，包括三方面的含 义。 流动性 粘聚性 保水性 和易性的三个方面 和易性的综合含义 流动性+粘聚性+保水性=和易性 （1）流动性 拌合物在自重或外力作用下产生流动,均匀、 密实地填充模板的性能 （2）粘聚性 施工过程中各种组成材料之间有一定的粘聚力,不致产 生离析或分层现象. 离析:由于密度和粒径不同,在外力作用下组成材料的 分离析出的现象 分层:层状离析 离析和分层使混凝土不均匀，影响硬化后的性能 （3）保水性 混凝土在施工过程中有一定的保持水分的能力, 不致产生严重的泌水现象 泌水 水分从浆中分离出来,上浮至表面的现象。 危害 泌水通道或水囊影响耐久性 沉降(由于泌水使表面下降的现象)沉降龟 裂 浮浆妨碍与继续浇注的混凝土的粘结, 必须 去除浮浆 2.和易性测定方法与评定 目前，尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测 定方法。在工地和试验室，通常采用测定拌合物的流动性， 并辅以直观经验评定粘聚性和保水性三方面结合的方法。 主要的试验方法有： （）坍落度与坍落扩展度法 （）维勃稠度法 （1）坍落度 如图，混凝土拌和物分三层装 入坍落度筒； 坍落度：筒高与坍落后试体 最高点之间的高差。 单位：mm(精确至5mm)。 观察：粘聚性、保水性。 全面地评价混凝土拌和物的工 作性。 坍落度试验 Slump Cone 注意： 1.当混凝土拌和物的坍落度大于220mm时 用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小 直径，在二者之差小于50mm的条件下，用其算术平均 值作为坍落扩展度值；否则，此次试验无效。 2.适用于骨料最大粒径不大于40mm、坍落度不小于 10mm的混凝土。 和易性分析和判断 流动性 坍落度大 流动性大 粘聚性用捣棒在的拌合物的侧面轻轻 敲打，可能出现三种情况 真实坍落 粘聚性好 沿斜面下滑或骨料外露 粘聚性差 崩裂 保水性观察稀浆析出 较多的稀浆析出保水性差 无稀浆析出保水性好 混凝土按坍落度的分类 根据坍落度不同，可将混凝土分为： 1.大流动性混凝土： 2.流动性混凝土： 3.塑性混凝土： 4.干硬性混凝土： 坍落度大于160mm； 坍落度为100150mm； 坍落度为1090mm； 坍落度小于10mm。 （2）维勃稠度试验 如图，将新拌混凝土装入坍落度 筒内后再拔去坍落度筒，并在新 拌混凝土顶上置一透明圆盘。开 动振动台并记录时间。 维勃稠度值：从开始振动至透明 圆盘底面被水泥浆布满瞬间止， 所经历的时间。 单位：以s计，( 精确至1s ) 注意：适用于骨料D不大于40mm， 维勃稠度在530s之间。 3.影响和易性的因素 （1）水泥品种 水泥品种不同，水泥颗粒的密度不同，当水泥 用量相同时，密度较大的水泥，其同样质量的 水泥颗粒的数量较小，水泥颗粒的总表面积就 小，反之亦然。 水泥中混合材粉末颗粒表面特征与水泥颗粒不 同，影响颗粒表面吸附特性，即影响水泥浆粘 度。 水泥颗粒的细度越大，则同样质量的水泥的总 表面积越大。 当水灰比相同时，水泥颗粒的总表面积越大， 则水泥浆的稠度越大，塑性越差。从而影响混 凝土拌和物的和易性。 水泥品种与细度的影响 在水灰比相同时 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 火山灰水泥 矿渣水泥 粉煤灰水泥 流动性好，密度较大； 流动性好，密度较大； 流动性较差，保水性较好； 流动性较差，保水性较差； 和易性最好，坍落度较大，保 水性和粘聚性均较好。 水泥颗粒愈细，拌和物的粘聚性和保水性愈好； 当水泥的比表面积小于280m2/kg时，混凝土拌和 物的泌水性增大。 （2）骨料级配、砂率与最大粒径的影响 混凝土中的粗细骨料的表面都将吸附一层水膜，因此，骨 料的总表面积越大，水泥浆中的自由水越少，从而导致水 泥浆稠度增加，坍落度降低； 骨料的总表面积与粗骨料的最大粒径Dmax与级配、细骨料 占骨料总量的百分比砂率有关， Dmax越小，粗骨料的 表面积越大；砂率越大，总表面越大。 细骨料填充在粗骨料的间隙中，有效地减轻了粗骨料颗粒 间的连锁，起到拨开作用，有利于骨料的滑动或流动。 正是由于这些原因，骨料的最大粒径、级配和砂率对拌和物 的和易性所需的用水量有很大的影响 骨料颗粒级配的影响 级配良好的骨料，较大粒径的颗粒堆 积的空隙被较小颗粒填充，较小颗粒 堆积的空隙被更小颗粒填充，不但使 得骨料颗粒堆积的空隙率较小，填充 在空隙中的水泥浆减少，水泥浆主要 包裹在骨料的表面，而且可以避免骨 料颗粒间的连锁，利于骨料的滑动， 拌和物流动性较好。 当用水量相同时，级配良好的骨料可以增大拌和物 的流动性。 当流动性相同时，级配良好的骨料可以减小水灰比 或减少用水量 （3）水泥浆的数量-浆骨比 水泥浆数量 (用水量或浆/集比)W/C一定 水泥浆多流动性大;过多流浆粘聚性差 影响硬化后的性质 水泥浆数量少流动性小不密实；过少崩溃 粘聚性差影响硬化后的性质 水泥浆数量适量满足流动性的要求且有较好 的粘聚性和保水性根据施工要求的坍落度选 择。 （4）水泥浆的稠度-水灰比 水灰比是混凝土拌和物中用水量与水泥用量的比 值： W/C = 用水量(W)/水泥用量(C) 水灰比的大小反映水泥浆的稀稠程度(稠度)。 在水泥浆用量一定时，增大水灰比，水泥浆变稀， 粘聚性降低，颗粒间内摩阻力减小，流动性会有 所增大； 但水灰比过大，水泥浆太稀，保水性变差，会导 致混凝土拌和物出现泌水现象。 （5）砂率 基本概念： 试验表明：水灰比与用水量一定时，拌和物坍落度 混凝土拌和物中所用砂的质量占骨料总量的质量百分 先随砂率增加而增大，达到最大值后，又随砂率增加 数称为砂率。 而减小，坍落度最大时的砂率为合理砂率(最优砂率) 使拌合物的坍落度最大时的砂率称为合理砂率 坍 落 度 (cm) 合理砂率 砂率() 合理砂率(最优砂率) 坍落 度 在W和C一定时,使混 凝土拌合物获得最大 的流动性，且保持良 好的粘聚性和保水性 的砂率 Sp优 Sp 水泥用量 Sp优 合理砂率(最优砂率) 保持混凝土拌合物的坍落度一定的条 件下，使水泥用量最低的砂率。 Sp 问题：为什么存在一个合理含砂率？ 解答： 砂率的大小影响了拌合物中骨料的总表面积和空隙率。 当水泥浆用量一定时，砂率较小时，石子较多，砂与水泥 浆组成的砂浆不足以填满石子颗粒的空隙，润滑作用较小， 流动性、粘聚性、保水性均较差； 随着砂率增加，砂浆逐渐增多，粗骨料间润滑层逐渐增厚， 坍落度会越来越大； 当砂率过大时，骨料总表面积和空隙率太大，水泥浆量变 为不足，致使拌和物的坍落度变小，并随着砂率增大而减 小。 合理砂率的选用原则： 1) 粗骨料的Dmax较大，级配较好时，可选用较 小砂率； 2) 砂的细度模数较小时，砂的总表面积较大， 可选用较小砂率； 3) 水灰比较小、水泥浆较稠时，可选用较小砂 率； 4) 流动性要求较大时，需采用较大砂率； 5) 掺用引气剂或减水剂时，可适当减小砂率； （6）外加剂 少量外加剂（减水剂、引气剂等）可以在 不增加用水量的情况下，提高混凝土拌合 物的和易性，增大流动性、改善粘聚性、 降低泌水性。 还有，改善混凝土微观结构，提高混凝土 的耐久性。 其原理在前面已讲过。 （7）时间和温度（外因） 时间的影响 时间延长水化作用+水分 蒸发+骨料吸水流动性 时间与坍落度的关系如图 所示 施工中,测坍落度在混凝土 拌合物拌好15分钟内进行 温度的影响 温度升高流动性 温度与坍落度的关系 如图的所示. 施工中为了保证一定 的工作性,必须注意环 境温度的影响,夏季混 凝土拌合物用水量冬 季用水量. 4. 和易性的调整与改善 当坍落度偏小时，保持W/C 不变，增加水 泥浆的数量 当坍落度偏大时，保持Sp 不变，增加砂石 的数量 选择合理 Sp 改善骨料级配 选择较大粒径的骨料 采用添加剂 4.2.2 浇注后的混凝土行为 1. 离析分层与泌水 新拌混凝土在运输、振捣过程中和浇灌以后静置，大颗粒骨料 分层，水向表面迁移泌水； 泌水将导致混凝土中骨料和钢筋的下部形成水囊和表面酥松，产 生沉降裂缝； 2. 塑性收缩 由于环境温湿度影响，表面泌出的水将向空气中蒸发，导致浇灌 后的混凝土表面收缩，约束下收缩将导致表面开裂。 养护 混凝土浇灌后，必须保护表面以防湿度损失，以减少塑性收缩， 利于水泥水化，这种保护成为养护。 养护措施有：喷洒水、覆盖表面膜等。 3. 凝结时间 4. 温升 1、分层与泌水现象 泌出的自由水 水泥浆 泌出水的蒸发 骨 料 水泥浆 新拌混凝土 可 见 表 面 泌 水 内 泌 水 骨 料 水 沉降裂缝 混凝土表面 钢筋 水囊 分层与泌水的控制 泌水的危害: 可泵性差 表面锈蚀延后 顶部水灰比大 层间粘结力差 原因： 缺少细颗粒组分 用水量太大 防治措施 加大细颗粒组分 调节骨料级配 引气剂 减少用水量 2、塑性收缩 泌出水的蒸发，将导致浇注后的混凝土产生塑性收缩 泌出水的蒸发 表面收缩 骨 料 水泥浆 底面不收缩 新拌混凝土 自由收缩 导致体积变化，但不产生应力 收缩前 收缩后 约束下收缩产生应力将导致开裂 平行裂缝垂直与收缩方向 塑性收缩的原因与防治措施 塑性收缩的原因 表面水的蒸发速度大于水达到表面的速度 混凝土处于塑性状态时，因温湿度变化、风等作用而干燥 防治塑性裂缝的措施 控制风速 降低混凝土的温度 增加混凝土表面湿度湿养护 喷水雾或撒水 覆盖养护膜 养护剂 用冰水拌和混凝土 降低水泥水化热 纤维增强 3、新拌混凝土的凝结时间 混凝土拌和后应在足够长的时间内保持塑性，以便 运输、浇灌、振动成型、修饰等。 混凝土的凝结时间不同于所用水泥的凝结时间。 初凝：拌和物失去可塑性，不能再搅拌、浇灌、捣实。 规定初凝时间不能小于45mins； 终凝：混凝土固化，强度以一定速度增长。 规定终凝时间不大于375mins； 测量方法：贯入阻力法 测量Kelly球惯入混凝土拌和物中的深度确定凝结时间 流体 强度开始增长 硬 度 操作限度 过度态 终 凝 初 凝 硬 性 固 体 时 间 新拌混凝土凝结时间的影响因素 水泥品种及用量 水灰比 外加剂种类及掺量 环境温湿度 4. 温升-温度收缩 4.3 硬化后混凝土的性能 4.3.1 混凝土的强度 1.混凝土立方体抗压强度和强度等级 （1）立方体抗压强度（fcu） 按照标准的制作方法制成边长为150的 正立方体试件，在标准养护条件（温度士2 ，相对湿度95以上）下，养护至28龄期， 按照标准的测定方法测定其抗压强度值，称为混 凝土立方体抗压强度。 （2）立方体试件抗压强度标准值（fcu,k） 立方体抗压强度只是一组混凝土试件抗压强度的算 术平均值，并未涉及数理统计和保证率的概念。 而立方体抗压强度标准值是按数理统计方法确定， 具有不低于保证率的立方体抗压强度。 （3）强度等级 混凝土的“强度等级”是根据“立方体抗压强度 标准值”来确定的。 如：C30，表示混凝土立方体抗压强度标准 值,fcu,k=30MPa。 我国现行GB50010-2002混凝土结构设计规范 规定, 普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为：C15、 C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、 C65、C70、C75、C80等14个强度等级。 2.轴心抗压强度与轴心抗拉强度 （1）轴心抗压强度 为了使测得的混凝土强度接近于混凝土结构的实际情况，在钢筋混 凝土结构计算中，计算轴心受压构件（例如柱子、衍架的腹杆等）时， 都是采用混凝土的轴心抗压强度作为依据。 测定其轴心抗压强度，采用150mm150m300mm棱柱体作为标准 试件，轴心抗压强度以fcp表示，以MPa计。棱柱体试件高宽比越大， 轴心抗压强度越小。 在立方抗压强度cu=10Mpa55MPa的范围内，轴心抗压强 度cp与同截面的立方体抗压强度cu之比约为0.70.8。 （2）轴心抗拉强度 混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/101/20，且 随着混凝土强度等级的提高，比值降低。抗拉强 度对于抗开裂性有重要意义，在结构设计中抗拉 强度是确定混凝土抗裂能力的重要指标。有时也 用它来间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度等。 混凝土抗拉强度通常采用立方体劈裂抗拉试验来 测定，该方法的原理是在试件的两个相对表面的 中线上，作用着均匀分布的压力，这样就能够在 外力作用的竖向平面内产生均布拉伸应力。 劈裂抗拉强度 我 国 现 行 标 准 规定 ， 采用标准试件 立方体，按规定的劈 裂抗拉试验装置测得的 强度为劈裂抗拉强度， 简称劈拉强度fts 计算公式： 2F F f ts 0.637 A A 4.混凝土抗折强度( fcf ) 道路路面或机场跑道用混凝土，是以抗弯强度 （或称抗折强度）为主要设计指标。 水泥混凝土的抗弯强度试验是以标准方法制备 成 150mm150mm550mm的梁形试件，在标准条件 下养护 后，按三分点加荷，测定其抗弯强度（fcf ）。 计算公式： FL f cf 2 bh 4.3.2 影响混凝土强度的因素 1.原材料的因素 （1）水泥强度 水泥强度 在配合比相同的条件下，所用的水泥强度等级越 高，制成的混凝土强度也越高。 （2）水灰比 水灰比 水泥品种及强度相同时，混凝土的强度主要决定 于水灰比。 满足和易性要求的混凝土，在水泥强度相同的情况下，水 灰比越小，水泥石的强度越高，与骨料粘结力也越大，混 凝土的强度就越高 C f cu,28 a f ce b W 碎石： a=0.46， b=0.07 卵石： a=0.48， b=0.33 （3）集料的种类、质量和数量 骨料的种类、质量和数量 水泥石与骨料的粘结力除了受 水泥石强度的影响外，还与骨料（尤其是粗骨料）的表面 状况有关。 碎石表面粗糙，粘结力比较大，卵石表面光滑，粘结力比 较小。因而在水泥强度等级和水灰比相同的条件下，碎石 混凝土的强度往往高于卵石混凝土。 当粗骨料级配良好，用量及砂率适当，骨料的骨架作用充 分，也会使混凝土强度有所提高。 骨料最大粒径对混凝土强度的影响与水灰比有关，在配制 较高强度（即低水灰比）混凝土时，混凝土抗压强度随粗 骨料最大粒径的增大而降低，此现象反映在水灰比越低时 更为明显。 当水灰比提高到一定值（低强度混凝土）时，则 粗骨料的最大粒径对混凝土强度没有很大的影响。 因此在配制高强混凝土时，不应采用较大粒径的 粗骨料。 （4）外加剂和掺合料 混凝土中加入外加剂可按要求改变混凝土的强 度及强度发展规律，如掺入减水剂可减少拌合用 水量，提高混凝土强度；掺入早强剂可提高混凝 土早期强度，但对其后期强度发展无明显影响。 超细的掺合料可配制高性能、超高强度混凝土. 2.生产工艺因素 （1）施工条件 搅拌与振捣 （2）养护条件 （3）龄期 （2）生产工艺因素 生产工艺因素包括混凝土生产过程中涉及到的施 工（搅拌、捣实）、养护条件、养护时间等因素。 如果这些因素控制不当，会对混凝土强度产生严重 影响。 1）施工条件搅拌与振捣 机械搅拌比人工搅拌的拌合物更均匀，采用机械捣实 比人工捣实的混凝土更密实。 改进施工工艺可提高混凝土强度，如采用分次投料搅 拌工艺；采用高速搅拌工艺；采用高频或多频振捣 器；采用二次振捣工艺等都会有效地提高混凝土强 度。 2）养护(curing)条件温度和湿度 为提高混凝土强度，可采 用湿热养护的方法，分蒸 气养护和蒸压养护两种： 蒸汽养护将混凝土放 在温度不高于100的常 压蒸汽中进行养护。一般 混凝土经过16个小时左右 蒸汽养护后，其强度可达 到正常条件下养护28d强 度的70%80。 蒸压养护 将混凝土放 在高温饱和水蒸汽 （175、8个大气压）的 蒸压釜内进行养护。 3）养护时间 也称为龄期，是指混凝土在正常养护条件下所经历的时 间。在正常养护条件下，混凝土强度随着龄期的增长 而增长。最初7d14d内，强度增长较快，以后逐渐 缓慢。在有水的情况下，龄期延续很久，其强度仍有 所增长。 普通水泥混凝土，在标准条件养护下，龄期不小于3d的 混凝土强度发展大致与其龄期的对数成正比关系。可 按下式根据某一龄期的强度推算另一龄期的强度。 （3）实验因素 1）试件尺寸和形状 在进行强度试验时，立方体试件 尺寸越小，测得的强度值越高；棱柱体（或圆柱体）试件 强度低于同截面的立方体试件强度。 “环箍效应”使混凝土抗压强度的测试结果偏大。离压 板越远，“环箍效应越”小。棱柱体（或圆柱体）试件由 于高宽比（或长径比）大，中间区段已无环箍效应，形成 了纯压状态，因而其强度低于同截面的立方体试件强度。 立方体试件尺寸较大时，环箍效应的相对作用较小，测得 的强度因而偏低。 另一方面大试件内存在的孔隙、裂缝等缺陷的机率大，从 而降低了材料的强度。 2）表面状态 当混凝土受压面非常光滑时（如涂有油脂）， 由于压板与试件表面的摩擦力减小，使环箍效应减小，且测得 的混凝土强度值较低。另外，试件表面高低不平时，将会降低 其强度值。 3）含水程度 混凝土试件含水率越高，其强度越低。 4）加荷速度 加荷速度越快，材料变形落后于荷载的增加， 故测得的强度值较高。 5）试验温度 试件的温度 对混凝土强度也有影响。 即使在标准条件下养护的 混凝土，较高的试验温度 所获得的强度值较低。 实际工程中，保证工程质 量起见，需要对混凝土结 构实体进行强度检验，方 法有钻芯法、回弹法、超 声回弹综合法、后装拔出 法等。但由于试验各方面 因素的巨大差异，这些方 法的测试结果与标准条件 下的试验结果有较大出入， 工程中应结合实际情况， 参照相关标准执行。 提高混凝土强度的措施 采用强度等级高的水泥； 采用低水灰比的混凝土； 采用有害杂质少、级配良好、最大粒径较小 的骨料和合理的砂率； 采用合理的机械搅拌、振捣工艺； 保持合理的养护温度和湿度，可能的情况下 采用湿热养护； 掺入合适的外加剂和掺合料。 试验因素 （1）试件形状尺寸 （2）表面状态 （4）加荷速度 （5）支承条件 （3）试件湿度 坍落度反映的是混凝土拌合物流动性的好坏。粘聚性和保水性的观察： 混凝土拌和物的流动性通过坍落度法测定以后，再观察混凝土拌和物的粘聚性和保水性，以判断其和易性。 粘聚性的观察方法：将捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，如果混凝土锥体逐渐下降，表示粘聚性良好，如果锥体倒塌或崩裂，说明粘聚性不好； 保水性观察办法：若提起坍落筒后发现较多浆体从筒底流出，说明保水性不好. 方法二：维勃稠度测定法： 仅适用于骨料最大粒径不超过40mm，且坍落度小于10mm的混凝土拌合物流动性的测定。 坍落度法的优点和缺陷及适用范围； 1)坍落度法简单易行，且指标明确，故至今仍为世界各国广泛采用 2)测定结果受操作技术的影响较大； 3)观察粘聚性与保水性时有主观因素的影响； 4)该方法仅适用于骨料粒径小于40mm，且坍落度大于10mm的混凝土拌合物流动性的测定。 影响混凝土和易性的主要因素： (1)组成材料：包括水泥特性，用水量，水灰比，骨料的性质等； (2)环境条件：包括温度，湿度，风速等； (3)时间：随着时间的推移，部分水分蒸发或被骨料吸收，拌合物变得干稠，流动性减小一.新拌混凝土工作性的涵义新拌混凝土的质量取决于和易性和匀质性, 它应满足混合,输送,浇筑的要求。工作性能定义为得到完全密实产物所需的功。混凝土的流变学行为可以用流变学术语:水泥浆的塑性和粘-弹性描述。工作性的情况决定混凝土能否使用。混凝土必需满足所需的工作性要求, 好的工作性混凝土不应该产生过度的泌水或析离。工作性应包括, 流动性，填充性，粘聚性和振实性。影响工作性的因素包括：用水量、浆体和集料用量,水泥浆的塑性，集料的最大尺寸和他们的形状和表面特性。掺外加剂,如塑化剂和引气剂可以改善工作性。1. 工作性的测量方法(1) 稠度(2) 坍落度和坍落扩散度(3)密实因数试验(4)球体贯入试验(5) Vebe 试验(6)流动度测定仪(7)漏斗试验 所有这些工作性试验, 他们之间没有可比性。到目前为止没有理想的试验工作性的方法。2.新拌混凝土工作性要素的分析FLC和HPC的工作性应满足现代混凝土施工工艺的要求，即：(1)大坍落度及坍落度损失小；(2)泌水小，抗离析，均匀性好；(3)可泵性好；(4)填充性好。 只有将混凝土配合比设计与CPS配方设计结合才能取得最佳技术效果。HPC和FLC新拌混凝土工作性要素的分析可以认为复合超塑化剂CSP)的配方设计时应解决三个主要矛盾：(1)大坍落度与坍落度损失的矛盾；(2)变形能力与抗离析性的矛盾；(3)流动性与粘聚性的矛盾。3.新拌混凝土工作性分析及对策二.新拌混凝土坍落度损失制流态混凝土、商品混凝土、泵送混凝土和高性能混凝土时，为了满足施工工艺要求必须控制新拌混凝土的坍落度损失。主要控制初始坍落度和入泵前的坍落度，这二者之间是运输时间或工艺过程的要求。坍落度损失快时不能满足施工工艺的要求。如果初始坍落度较大(.20cm)，同时要求坍落度不损失，这样会使混凝土凝结较慢、拌合物长时间保持大流动状态容易造成泌水和离析或使表面产生干缩裂缝。因此、对于流态混凝土是根据施工工艺的要求控制坍落度损失，而不是坍落度不损失或损失越慢越好。因为对于泵送和浇筑工艺以坍落度为15cm18cm更有利。现将不同类型的混凝土所要求的初始坍落度列入表1。表1 各种混凝土所要的坍落度 影响流态混凝土坍落度损失的因素包括：(1) 水泥的矿物组成;(2) 游离水分的含量;(3) 混合材和矿物细掺料的品种和掺量;(4)混凝土的配合比和强度等级;(5)环境因素的影响。1.水泥的成分对坍落度损失的影响水水泥矿物组成、特别是C3A和C3S的含量，含碱量，混合材品种和掺量，石膏的形式和掺量，以及水泥粒子的形貌、颗粒分布和比表面积等都会影响坍落度损失的速度。其基本规律是：(1)含C3A高( 8%)、碱含量高( 1%)、比表面高的水泥使坍落度损失速度加快。(2)掺硬石膏作调凝剂的水泥、或在水泥粉磨过程中使部分二水石膏转变成半水石膏或无水石膏以及三氧化硫含量不足时，使坍落度损失难以控制或损失较快。(3)水泥中含活性大或需水量比大的混合材使坍落度损失较快，反之则损失较小(如石灰石粉、矿渣及粉煤灰等)。(4)水泥的形貌、颗粒组成及分布不合理(指磨机类型和粉磨工艺)使坍落度损失较快。(5)出厂温度较高的水泥(指散装水泥)使坍落度损失较快。2.游离水分的含量水 水泥浆体中存在结合水、吸附水和游离水，游离水的存在使浆体具有一定的流动性。这三种水分的比例在水泥水化过程中是变化的。水泥加水后、C3A开始水化、消耗大量水分产生化学结合水。随着初期水化进行产生大量凝胶，使分散体的比表面积大大增加，由于表面吸附作用产生大量吸附水(凝胶水)。结合水和吸附水的产生使游离水减少、浆体的流动性逐渐降低产生流动性经时损失。通过掺复合超塑化剂产生分散作用和控制水化过程可以使结合水和吸附水量减少、而游离水相应增多，因此能减小流动度损失。3. 矿物细掺料的影响矿物细掺料对流态混凝土坍落度损失的影响主要在三个方面：(1)矿物细掺料的需水量比应小于100%，否则坍落度损失较快;(2)矿物细掺料的活性适中，活性大时使坍落度损失较快;(3)矿物细掺料的细度应适中，比表面太大使混凝土用水量增大、坍落度损失加快4.混凝土配合比及砂率的影响在配制流态混凝土时合适的砂率能保证好的工作性和强度，必须按公式计算得到最佳砂率。而传统配合比设计方法认为砂率越低强度越高，显然不能满足流态混凝土对工作性的要求。另外、实验证明砂率低时流态混凝土保水性差，容易产生泌水、离析和板结。砂率高时坍落度损失较快，不能满足工作性要求。砂率公式为： 式中：Ves干砂浆体积(l/ m3)Ves=Vc +Vf +Va + Vs Vc. Vf. Va .Vs 分别表示水泥、细掺料、空气、砂子的体积(l/m ) Ve 浆体体积(l/m3);Ve=W+Vc+Vf+Va; W 用水量(l/m3)由此式可以看到各种因素对砂率的影响：(1)砂率随着用水量增加而增大;(2)砂率随着浆体体积增加而减小;(3)砂率随着石子最大粒径的增大而减小。5. 环境温度的影响温度影响水泥水化和硬化速度，随着温度增高水泥水化和硬化速度加快。因此环境影响流态混凝土的坍落度损失速度。其表现为：(1)气温低于10时流态混凝土坍落度损失较慢或几乎不损失;(2).气温在1525时，由于气温变化大使坍落度损失难以控制;(3)气温在30以上时，水泥的凝结时间并不进一步加快，同时气温变化范围小，因此坍落度损失反而容易控制。6. 复合超塑化剂的作用上 上述各种因素都会影响流态混凝土的坍落度损失速度，但是最终通过掺复合超塑化剂使坍落度损失得到控制。为了满足这一要求必须针对影响坍落度损失的因素，根据混凝土的组成和配比，以及施工工艺要求实现复合超塑化剂的配方设计。其基本原则是：(1)CSP的相对减水系数(Mt)应满足流态混凝土的初始坍落度要求;(2)CSP的掺量决定流态混凝土初始坍落度的大小;(3)CSP等效缓凝系数(Nt)决定坍落度损失控制程度;(4)凝结时间差(t=t 2- t1 )决定流态混凝土的硬化速度。7.延缓坍落度损失的方法(1)增加超塑化剂掺量、提高初始坍落度;(2)调整CSP中缓凝组分的组成和剂量;(3)采用木钙配制泵送剂时其掺量不得超过0.15%，并且同时掺稳泡剂;(4)采用高