混凝土组成材料质量控制与配合比设计、施工.doc

混凝土组成材料质量控制与配合比设计、施工一：混凝土材料质量控制：（一）水泥：水泥是一种良好的矿物胶凝材料，就硬化条件而言，水泥浆体不但能在空气中凝结硬化，而且还能在水中硬化，并保持和继续增长强度，因此我们称水泥为水硬性胶凝材料。 水泥是由石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料、破碎后按比例配合，磨细并调配成为合适的生料、高温煅烧（1450)至部份熔融制成熟料，在加入适量调凝剂，混合材料共同磨细而成。（1）水泥按用途和性能分类： 通用水泥：硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰质水泥、粉煤灰水泥、复合水泥 专用水泥：油井水泥、砌筑水泥、耐酸水泥、耐碱水泥、道路水泥。 特性水泥：白色水泥、抗硫酸盐水泥、膨胀水泥、快硬硅酸盐水泥等。（2） 水泥按强度等级分： 硅酸盐水泥： 42.5、 42.5R、 52.5 、52.5R 、62.5、 62.5R 6级 普通硅酸盐水泥： 42.5、 42.5R、 52.5 、52.5R 4级矿渣 火山灰 32.5 、32.5R 、42.5 、42.5R 、52.5 、52.5R 6级粉煤灰 水泥 复合 3)水泥的检测要求：进厂检查、复检、日常检验。 进场检查：质量证明文件检查、每厂家、每品种、每批号检查、供应商提供的质量证明文件、水泥化学、物理指标及助磨剂、石膏、混合材料掺量、熟料C3A含量。 复检：任何新选货源使用同厂家、同批号、同品种的水泥达三个月、必须对水泥比表面积、烧失量、游离CaO含量、MgO含量、SO3含量、CL含量、细度、凝结时间、安定性、强度、碱含量、几个指标测定一次（全指标）。 日常检测：抽样检测（取样12kg、20包中缩分）、细度（或水泥比表面积）、凝结时间、安定性、强度。 对于耐久性砼：水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、混合材料为矿渣、或粉煤灰。有耐硫酸盐侵蚀要求的砼也可选用中抗硫酸盐硅酸盐水泥、或高抗硫酸盐硅酸盐水泥。不宜使用早强水泥。 水泥的技术要求除满足国家标准外、另行规定：比表面积300 m2/kg（硅酸盐、抗硫酸盐硅酸盐水泥350m2/kg）、游离氧化钙含量1%、碱含量0.80%、当骨料具有碱硅酸反应活性时、水泥的碱含量0.60%、C40及以上砼碱含量不宜0.60%熟料中的C3A含量8%、氯盐环境下10%、氯离子含量不宜大于0.10%、（钢筋砼）、预应力砼0.60%.(4 )造成水泥体积安定性不良的原因： 体积安定性是指水泥浆体硬化及体积变化的稳定性。如水泥硬化后产生不均匀的体积变化、即为体积安定性不良。能使构件产生膨胀性裂缝、降低构筑物的质量、葚质引起建筑物破坏。安定性不良的原因是因为水泥熟料中含有较多的游离氧化钙、而游离氧化钙熟化很慢，在水泥已经凝凝结硬化后，才进行熟化反应，产生体积膨胀、破坏已硬化的水泥石结构，出现龟裂、弯曲、松脆、崩溃等现象。此外熟料中MgO、SO3含量过多也是导至安定性不良的因素。MgO产生危害的原因与游离氧化钙相似，但MgO的水化作用比游离氧化钙更为缓慢。三氧化硫来自石膏，水泥中如掺入过量的石膏，其剩余的SO3离子在水泥硬化及继续形成水化 硫铝酸钙结晶，体积膨胀破坏水泥石的结构、所以国家标准MgO SO3含量有规定，游离氧化钙的含量检测试合格，才能使用。5)不同品种的水泥为什么不能混合使用： 不同品种水泥所含矿物成份不同，各矿物成份在水泥中所咱占比例也不相同，因而不同品种的水泥，具有不同的化学物理特性，所以在施工过程中、不应将不同品种的水泥随意换用或混合使用。如普通水泥的主要性能是：早期强度高、凝结硬化快，抗冻性好，但水化热较高，其抗酸碱及硫酸盐类侵蚀能力差。而矿渣水泥、火山灰水泥由于水水泥熟料中加入一定量的活性混合材料，其特点是水化热底、 有较好的抗腐蚀性和抗水性，后期强度增长快，但早期强度较底，抗冻性差，干缩大，如将它们混合使用，则可能造成砼内部的各种不均匀的收缩变形，导至砼产生裂纹，所以不能将不同品种水泥任意混合使用，以免影响工程质量。(6）水泥保管使用应主意事项：运到工地的水泥、应有供应单位提供的出厂试验检验报告单，并按水泥品种、等级和出厂编号分批进行检查验收。合格后，通知监理现场抽样进行复检，合格后报监理批复后方可使用。水泥自出厂日期起，有效存放期为三个月，超过过有效期的水泥，即视为过期水泥，施工单位应进行复查试验，分别情况进行处理。水泥在运输、储存过程中须妥善保管，不使受潮，因为水泥由生料高温煅烧至熟料磨细，已失去全部水份，处于极干燥状态，各矿物成份都具有有强烈与水作用的能力。我们将这种趋欲水解和水化水化能力称为水泥的活性。具有活性的水泥，在包包装、运输、存放过程中，能与空气中的水份、CO2等起作用，而产生结粒、结块、变硬现象，这是由于硅酸二钙、硅酸三钙等成份与空气中水分分作用后开始缓慢微弱的水化作用，以及水泥中处于游离状态的氧化钙与水、二氧化碳等作用，产生石产生石灰的熟化及生成碳酸钙的原因。受潮的水泥泥活性降低，造成凝结时间延长，强度降低。除妥善保管外，水泥应先进先用，存放期不宜过久，既使水泥不受潮，但长久处于大气环境中，其活性也会降低影响使用效果。水泥应按品种、等级、批号等合理堆放，并挂有明显标识，标明水泥品种、等级、进库日期、数量、检验状态等。水泥堆垛高度不宜超过1.52米，以10包一垛为宜，堆垛应架离地面20cm以上，距离墙壁应保持在2030cm。贮存水泥的仓库存应设在地面较高处，周围应设排水沟。水泥不得露天堆放。 水泥存放后强度损失 存放时间（月） 强度损失%1583142062330940（二）、细骨料- 砂由自然风化、水流搬运和分选堆积形成或经机械破碎、筛分制成粒经小于4.75mm的岩石颗粒。 1、砂的分类： 天然砂(山砂、河砂、海砂、湖砂) 按产源分 人工砂、机制砂 石英砂按矿物成份分 长石砂 石灰石 粗砂 3.7-3.1按细度模数分中砂 3.0-2.3 细砂 2.2-1.6 特细砂 1.5-0.7按类别分：类、类、类类宜用于强度等级大于C60的砼；类宜用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗或其它要求的砼；类宜用于强度等级小于C30的砼和建筑砂浆。2、 技术要求： 粒级配：砂子颗粒级配是表示砂子颗粒的搭配情况，在砼中砂之间的空隙是由水泥填充，为达到节约水泥和提高强度的目的，就应尽量减少砂子之间的空隙，如果同样粗细的砂子，空隙最大，两种粒径的砂子搭配起来，空隙就减少了，3种粒径的砂子搭配，空隙就更小，要想减小砂粒间的空隙，就必须有大小颗粒相互搭配，细度模数在3.71.6的砂分为三个级配区，在配制砼时宜优先选用中级骨料，当采用粗级细骨料时，应提高高砂率，并保持足够的水泥或胶凝材料，以满足砼和易性；当采用细级骨料时，宜适当降低砂率。 细骨料坚固性用硫酸钠循环浸泡法检验，试样经5次循环后其质量损失应不超过8%，吸水率应不大于2%。 采用天然河砂配制砼，砂的有害物质含量：含泥量：C30/3.0,C30C50/2.5,C50/2.0。泥块含量：0.5%；云母含量、轻物质含量、硫化物及硫酸盐含量均0.5%；氯离子含量0.02%；有机物含量（用比色法）其颜色不应深于标准色。细骨料的碱活性应采用砂浆棒法，其膨胀率应不大于0.10%，否则应采取抑制碱骨料反应的技术措施。 人工砂：其压碎指标值应小于25%，经亚甲兰试验判定。 砼强度等级C30C30C50C50 石粉含量MB1.4010.07.05.0MB1.405.03.02.0砂的表观密度2500Kg/cm3 ,堆积密度1350Kg/cm3，空隙率小于47%。3、 取样方法：见抽样表4、 常规检测项目：筛分、细度模数、含泥量、泥块含量、云母含量、轻物质含量、石粉含量、压碎指标、有机物含量。 每一年、同一料源、同品种、同规格应全部指标检测一次，包括吸水率、坚固性、硫化物及硫酸盐含量，CI-含量、碱活性。（3） 粗骨料卵石和碎石卵石 由自然风化、水流搬运和分选、堆集形成的，粒经大于4.75mm的颗粒。碎石 天然岩石或卵石机械破碎、筛分制成的，粒经大于4.75的岩石颗粒。 粗骨料应选用级配合理、粒行良好、质地均匀坚固、线膨长系数小的洁净碎石，也可采用碎卵石、不宜采用砂岩碎石。 卵石单粒粒级1、分类： 根据形状方法分 按规格分为 碎石连续粒级2、骨料的最大粒经： 不宜超过钢筋的砼保护层厚度的2/3(在严重腐蚀环境条件下不宜超过钢筋砼保护层厚度的1/2 )且不得超过钢筋最小间距的3/4，配制强度等级C50及以上砼时，粗骨料最大公称粒经不应大于25mm。3、技术要求： 粗骨料级配，应采用连续级配，其松散堆积密度应1500kg/m3,紧密空隙率宜小于40%，吸水率应小于2%。 粗骨料强度：岩石抗压强度与砼强度等级之比不应小于1.5。施工过程中碎石的强度用压碎指标值控制，并符合下表规定：砼强度级 C30 C30岩石种类水成岩变质岩或深成的火成岩火成岩水成岩变质岩或深成的火成岩火成岩碎石162030101213卵石 1612火成岩包括：石灰岩、砂岩等变。变质岩包括：片麻岩、石英岩等。深成的火成岩包括：花岗岩、正长岩、闪长岩和橄榄岩等；喷出的火成岩包括：玄武岩和辉绿岩等。粗骨料坚固性：用硫酸钠循环浸泡法检验，试样经5次循环后其质量损失砼结构应不超过8%，预应力砼结构不超过5%。粗骨料中有害物质含量项目 强度等级 C30C30C50C50含泥量%1.01.00.5泥块含量%0.25针片状颗粒含量%10108硫化物硫酸盐含量%0.5氯离子含量%0.02有机质含量（比色法）颜色应不深于标准色粗骨料的碱活性：应首先采用岩相法检验。若粗骨料含有碱硅酸反应活性矿物，其砂浆棒膨胀率应小于0.10%，否则应采取抑制碱骨料反应的技术措施，不得使用具有碱碳酸盐反应活性的骨料。4、 取样方法：见抽样表5、 检测项目：常规检测项目：颗粒分析、压碎指标、针片状颗粒含量、含泥量、泥块含量。每一年或新选料源，所有指标全项检测 1次，包括：抗压强度、吸水率、紧密孔隙率、坚固性、硫化物硫酸盐含量、氯离子含量、有机质含量、碱活性。（4） 拌合用水：可采用饮用水，当采用其它来源水时应符合下表规定（按新标准）：项目预应力砼钢筋砼素砼PH值4.54.54.5不溶物 mg/l200020005000可溶物 mg/l2000500010000氯化物Cl- mg/l50010003500硫酸盐（以SO42-计）mg/l60020002700碱含量（以当量Na2Oyf )mg/l150015001500当拌合用水和蒸馏水进行水泥净浆试验所得的水泥初凝时间差及终凝时间差均不得大于30min,且符合水泥国家标准规定。用拌合用水配制的水泥砂浆或砼的28d强度不得低于蒸馏水拌制的砂浆或砼抗强度的90%。拌合用水不得采用海水，当砼处于氯盐环境时，拌合水氯离子含量应不小于200mg/l。（五）外加剂： 应采用减水率高、坍落度损失小、适量引气、能明显提高砼耐久性且质量稳定的产品。外加剂与水泥之间应有良好的相溶性，并有铁道部产品质量监督检验中心检验合格 定义：砼外加剂是在拌制砼过程中掺入，用以改善砼性能的物质，掺量不大于水泥质量的5%（特殊情况除外）分类：按外加剂主要功能分类： （1）改善砼拌合物流动性能的外加剂。减水剂、引气剂、和泵送剂等。 （2）调节砼凝结时间、硬化性能的外加剂。缓凝剂、早强剂、速凝剂等。 （3）改善砼耐久性的外加剂。包括引起剂、防水剂、和阻锈剂等。 （4）改善砼其它性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、防动剂、防水剂等。砼减水剂的作用能够机理： 减水剂掺入砼拌合物中后，能使水泥颗粒充分分散，使水泥浆的絮凝状凝聚结构、变成分散性结构，将絮凝状凝聚结构中所包含的水份释放出来，从而增加了新拌砼的流动性，若保持砼拌合物流动性不变，则可大大减少拌合物用水量，从而提高砼强度及改善砼的抗冻抗渗性能。外加剂在砼中能起的作用：各类外加剂有它们自己特殊的功能，综合起来有以下： (1)能改善施工条件，减轻体力劳动，并有利于机械施工，对保正及提高工程质量有积极作用，能使在从前难以完成的要求高质量的工程在现场条件下完成。如掺高效能减水剂在工地条件下配制C80 C100超高强砼。掺减水剂可配制泵送砼等。能减少养护时间，可以提高拆模加速模板周转，还可以提早对予应力砼张拉、总之可以加快施工速度。能提高或改善砼质量，许多外加剂可以提高砼的强度，增加耐久性、密实性、增强抗冻性、抗渗性，改善其干燥收缩及徐变性能。有些外加剂能提高钢筋的耐腐蚀性能等。只要掺用得当是不会降低砼的性能的。在采取一定的措施下，能适量的节约水泥但不影响砼的质量。可以节省能源，节约水泥的本身就是节约能源，同时改善砼的和易性、能捣固、抹平工序易于进行，自然就使能耗降低，减少养护时间，就节省了能源，因此、外加剂对能源的节约能起相当大的作用。(4) 速凝剂对砼质量的影响：由于水泥石结构不同，速凝剂对C3S(硅酸3钙)的水化有影响等原因，使掺有速凝剂的水泥石强度，在7d比不掺的要低、故可以降低30%左右。对砼干缩的影响，一般来说掺速凝剂的砼，在一年以后其干缩率有增加的趋势，在潮湿状况下养护时间愈长，干缩率愈小，因而对喷砼加强各种养护措施极为重要。对抗渗性的影响，掺速凝剂的砼，在14天后的抗渗性较低。喷射砼的抗渗性随速凝剂掺量的增大而降低。速凝剂对砼质量好坏有直接关系，而如何控制好又主要与掺量多少有关。掺过量的速凝剂将会导至凝结时间的延缓，和使喷射砼后强度大幅度降低，因而不能随变增加速凝剂的掺量。(5) 耐久性砼外加剂性能：项 目指 标备 注项 目指 标备 注水泥净浆流动度mm240抗压强度比%： 3d130硫酸钠含量 %10.07d125CL-含量 %0.228d120碱含量 %10.0对于钢筋锈蚀作用无锈蚀减水率 %20收缩率比%135含气量 %3.0用于配制非抗冻砼相对耐久性指标%200次804.5用于配制抗冻砼坍落度保留值30min180用于泵送砼注：外加剂均质性满足国家标准60min150用于泵送砼压力泌水率90常压力泌水率20用于泵送砼抽样检验：见抽样表常规项目检验：减水率、常压泌水率、含气量、抗压强度比、(日常抽检)每六个月全部指标检测一次。（六）砼外掺料： 1、定义：砼生产中为改善其某些性能，调节砼强度等级，节约水泥材料，而加入的人造或工业废料以及天然的矿物材料、称为砼外掺料 。 2、分类：砼用掺合料可分为活性掺合料 ，和非活掺合料。 活性掺合料：是指某些自身具有水硬性的材料。如碱性粒化高炉矿渣，浇页岩灰等。或某些自身不具有水硬性但磨细与石灰或与石灰和石膏拌合一起，加水后能在常温下具有胶凝性的水化产物，如酸性粒化高炉矿渣、硅粉、粉煤灰、佛石粉等。非活掺合料：某些自身不具有水硬性或活性甚低的人造或天然的矿物材料，一般与水泥一起化学反应或反应很小，掺如砼中主要起填充作用和改善砼的和易性，如磨细的石英砂，石灰岩、粘土等。3、技术指标： 粉煤灰：是电厂煤炉排出的烟气中收集到的灰白色的颗粒粉末，因为电厂除尘方式不同，分湿排灰和干排灰两种。湿法除尘的粉煤灰常与炉渣混合排出，颗粒较粗、烧失量较大、质量差。静电除尘收集的干粉煤灰其细度较细、烧失量小质量较好。粉煤灰是一种火山灰质混合料，它表面光滑呈球形，密度1.952.40g/cm3，干灰堆积密度550800kg/m3。粉煤灰的形成与高铝黏土相接近，主要以玻璃体状态存在，另有一部分为莫来石、石英、方解石及硅酸二钙等少量晶体矿物。粉煤灰的活性，主要取决于玻璃体的含量，以及无定形的氧化铝和氧化硅的含量，而粉煤灰的细度、须水量比、也是影响活性的两个因素。因此粉煤灰应有严格的质量控制。粉煤灰的技术要求：序号项 目技 术 要 求C50 以下砼C50 以上砼级级级1 细度 %20121220452 CL- % 不宜大于 0.023 需水量 %105100951051154 烧矢量 %5.03.058155 含水量 %1.0（对干排灰）116 SO3 %33337 CaO含量 %10（对于硫酸盐侵蚀环境）注：因条件所限当烧矢量指标达不到表中规定，在其它指标符合表中规定要求情况下经试验证明，能满足砼耐久性要求时烧矢量指标可适当放宽，但用于C50 以下砼8% C50 以上砼 5%。粒化高炉矿渣：是铁矿石在冶炼过程中与石灰等溶剂化合所得以硅酸钙与铝硅酸钙为主要成分的熔融物，经急速与水淬冷后形成的玻璃状颗粒物质。其主要化学成份是CaO、 SiO2、 AI2O3，三者的总量一般占90%以上，另外还有Fe2O3和MgO 等，氧化物及少量的SO3。此种矿渣活性较高，经经磨细后是在水泥生产和砼生产中常用的掺合料。技术要求序号项目技术要求序号项目技术要求1MgO含量%145比表面积m2/Kg3505002SO3含量%46需水量比%1003烧失量%37含水率%1.04CI-含量%0.028活性指数（%）28d95硅粉：硅粉是在生产硅铁、硅钢或其他硅金属时，高纯度石英和煤在电弧炉中还原所得到的无定形SiO2为主要组分的球形玻璃体颗粒粉尘，其大部分颗粒小于1m ，平均粒径0.1m，比表面积20000 m2/Kg，密度2.2g/Cm3,堆积密度250300 Kg/m3。硅粉有极高的火山灰活性，在混凝土中应用1Kg硅粉可代替34Kg水泥，节约水泥率为030%，使用硅粉和超塑化剂可生产高达100Mpa以上的砼，在砼中掺用硅粉可改善砼拌合物和易性，提高其粘聚性、减水离析和泌水。在硬化砼中可使水泥厂浆体毛细孔隙减少，提高密实度，改善抗渗性能，提高强度，同时对抗冻、抗碳化、抗硫酸盐、抗氯盐侵蚀及抑制碱骨料反应有显著效果。 硅粉的技术要求序号项目技术要求序号项目技术要求1烧失量%65需水量比%1252CI-含量%0.026含水率%3.03SiO2含量%857活性指数（%）28d854比表面积m2/Kg1800084、检测抽样规定进场检查：更换料源或每批进货时检查供应商提供的质量检验报告。复验：下列任一情况第批检验一次，1、任何新选货源；2、使用同一厂家、同编号。同品种、同出厂日期的产品达3个月者；均全项检验。日常检验：见抽样表常规检验项目：粉煤灰细度、烧失量、需水量比。 磨细矿渣粉烧失量、需水量比、比表面积。 硅粉烧失量、需水量比、比表面积、活性指数。2、 混凝土配合比设计与运用：（1） 定义、分类： 普通砼用水泥、水、砂、石子以及外加剂按设计比列配制，经搅拌成型，养护而的水泥石，称为普通砼。 按容重分类：(1)特重砼：容重大于2500kg/m3，主要用于原自能工程的屏避材料。 (2)重砼:容重在19002500kg/m3，主要用于各种承重结构。 (3)轻砼：容重在500 1900kg/m3，主要用于承重结构和承重隔热 制品。 (4)特轻砼：容重在500 1900kg/m3以下，主要作保温隔热材料 。 按工艺分：喷射砼、泵送砼、水下砼。 按性能分：耐久性砼、抗渗砼、耐碱砼、耐酸砼、补偿收缩砼等。（二）砼的和易性包括哪些、影响和易性的主要因素： 砼的和易性又称工作性、是砼的重要工艺性能，主要指砼在施工中，即在搅拌运输、浇筑等过程中能保持均匀、密实而不发生分层离析现象的性能。 （1）和易性通常包括：流动性、粘聚性、保水性三方面。 流动性：是指新拌砼，在其本身的自重或稍加外力作用下，产生流动、较均匀密实的填满模型内各处的一种性能。流动性的大小决定砼中用水量或水泥浆量的相对含量。 粘聚性 ：是指新拌砼抗离析的性能 ，它是砼均质性指标之一。粘聚性好的砼在运输和施工中不易产生分层和离析现象，保证砼的整体均匀。砼是由比重和颗粒大小不同的各种材料组成，在外力作用下（如运输、成型和振捣）各组成材料的移动方向不同。如各种材料的配比不当，粗骨料可能从砂浆中分离出。砼粘聚力越小，分离倾向越大，砼不能保证整体性，导致硬化后的砼产生缺陷。粘聚性的大小主要取决于正确选用用于填满粗骨料 大孔隙的细骨料的含量，其次是提高水泥浆的稠度。 保水性：是指砼在施工过程中具有一定的保水能力，即施工中不易产生严重泌水现象。砼的保水性差，其泌水倾向就大，砼硬化后容易形成透水通路，既毛细管。因此降低了砼的抗渗性和抗冻性。保水性差的砼，其表面形成疏松层，如在上面联续浇筑砼时，影响新老砼的粘结，形成薄弱的夹层。另外因保水性差，砼中水分上翻，容易在粗骨料及钢筋下部形成水囊或水膜，影响粗骨料及钢筋与砂浆的粘结。 （2）影响砼和易性的主要因素： 水泥浆与骨料的相对含量：在砼拌合物中，骨料本身是无流动性的，拌合物的流动性或可塑性是由水泥浆的存在引起的。水泥浆填充骨料颗粒之间的空隙，并包裹骨料，在骨料颗粒表面形成浆层，这种浆层的厚度加大，骨料颗粒产生相对移动的阻力就会减少，所以砼中水泥浆的含量增多，拌合物的流动性就增大。水泥浆的稠度一定（既水灰比一定）时砼的用水量同流动性之间成一连续变化的曲线关系。拌合物的流动性由于水泥浆、水灰比、的改变也会受到影响，因为骨料产生相对位移的阻力不仅和浆层厚度有关，而且和水泥浆本身稠度有关，稠度过大阻力也大，拌合物的流动性就会减小，水灰比对粘聚性和析水性的影响是很大的，水灰比较小的砼拌合物一般粘聚性好、析水少、容易保正施工质量，但是水灰过小、反而不利。 随着用水量的增多，砼拌合物的流动性是加大了。但是拌合物的析水和粘聚性往随之恶化，同时、在水灰比不变的条件下，水泥用量也随之增多。因此不可盲目增加用水量。水泥：水泥是对砼工作性的影响反映在水泥的需水性上。不同品种的水泥、不同的细度、不同的水泥矿物组成及混合料掺料，其需水性不同。需水性大的水泥比需水性小的水泥配制的砼在相同的流动性条件下，需要较多的加水量。 在普通水泥中掺入矿渣，火山灰等掺料都对水泥的需水性有影响，其中火山灰的影响为显著，这是因为它具有吸附及湿胀性能的缘故，采用火山灰水泥配制的砼，加水量比普通水泥配制的砼增加1015Kg/m3。 水泥细度愈细，则比表面积增加，为了获得一定稠度的净浆，起需水量也增加。砂率：是指细骨料含量占骨料总量的百分数。 砂率对砼工作性有很大的影响。砂率的变动会使骨料的空隙、骨料的总表面积有显著改变。含砂率过大时骨料总表面积及空隙率都会增大，在水泥浆含量不变的情况下，使砼拌合物的流动性减少，但过小又不能保证粗骨料之间有足够的砂浆层，也会降低砼拌合物的流动性，而且会严重影响其粘聚性和保水性，容不得易造成离析、流浆。骨料：骨料在砼中占体积最大，因此它的特性对拌合物和易性的影响也较大，这些特性包括级配、颗粒形状、表面状态及最大粒径等。 级配好的骨料含孔隙少，在相同水泥浆量的情况下，可获得比级配差的骨料更好的和易性，但在多水泥厂的拌合物中，级配的影响不很明显。 骨料级配中小于9.5mm，大于0.3mm之间的所渭中等颗粒的含量对拌合物的和易性影响更为明显，如果中等颗粒含量过多，将导致拌合物松散，和易性差。反之，会使拌合物粘聚性差并发生离析。 骨料的最大粒径较大，可减少表面积和孔隙率，获得相同坍落度的拌合物所需的用水量亦降低。针片状骨料比表面积大，对拌合物流动性不利。卵石拌制的砼流动度比碎石拌制的好，但表面平滑的卵石和水泥之间的粘结比表面粗糙的碎石差，水灰比相同时，卵石砼强度较低。外加剂、外掺料：外加剂能有效地改善砼拌合物的流动性。粉煤灰等混合材也能改善砼拌合物的和易性，以引气剂改善和易性特别有效，当混凝土的坍落度大致相同时，引气砼的和易性比普通砼好，容不得易振动捣固，同时密度因素较高，析水较小，均匀系数较大，和易性大大改善。温度：砼拌合物流动性随着温度的增高而降低，温度每增高度10坍落度大约减少2040mm，夏季施工时必须注意变一点。搅拌时间：拌合时间不足时，拌合物和易性差，质量很不均匀，搅拌时间与拌合机的种类效率以及拌合容量等因素有关。一般规定90150min.(3) 混凝土强度的影响因素： 水泥等级和水灰比： 水泥强度等级和水灰比是影响强度等级的最主要因素。因为砼的强度主要取决于水泥及骨料间的确粘结力。，又而水泥石的强度及其与骨料间的粘结力取决于水泥的强度等级及水灰比的大小。因此、在其它条件相同时，砼的强度主要取决于水泥的强度等级及水灰比。在水泥的强度等级相同的情况下，强度随水灰比的增大而降低，这是因为水泥水化所需的化学结合水，一般占水泥重量的2025%,其余的水只是为了满足砼流动性的需要，使之便于施工。如水灰比增大，使水泥浆变稀，胶结力减弱，而且当砼硬化后，多余的水分就残留在砼中，经蒸发后就形成孔隙，强度将随之降低。骨料的品质： 骨料影响强度的因素有材质、粒形、表面形状、粒经等。 如粗骨骨料的强度直接关系到砼的强度大小，料含有大量软弱颗粒、针片状颗粒及风化的岩石则会降低强度，而且骨料的级配 、颗粒形状、粒经大小、表面特征、有害物质含量等因素，都对强度有影响。如在水泥用量相同情况下，碎石砼的抗压强度就高于卵石的抗压强度。 龄期：砼的强度随龄期的延长而增长，通常初期强度增长较快，后期增长缓慢，可延续十年。 养护条件：砼的强度随养护条件不同。湿润养护后在空气中干燥强度增加2040%，这种强度增加是暂时的，如继续保持干燥状态，强度不再增加，已处于干燥状态的试件不能，如再保持潮湿状态强度仍可增加。 湿度：养护的目的是为了保水泥水化所必须的水分。因为水泥的水化反应进行时间极长，如在早期强度终止养护，砼在水化反应结束前暴露于空气中，则强度增长慢。 温度：水泥的水化反应也显著受温度的影响，养护温度对强度的影响，水水泥的品种、配合比等条件而异。通常养护温度愈高，早期强度增长愈快，早期养护温度低，则常期强度增高。（5） 施工条件： 搅拌：一般情况下搅拌时间越长，水泥与水越容易接触，强度增长大。对于贫砼或干硬性砼，搅拌时间应适当延长，使水泥与水充分接触。 运输：再运输过程中应保持砼拌合物的均匀性，避免分层离析。应在砼拌合物的初凝以前运输浇筑地点，在天气不好时，应采取措施。采用泵送工艺时，应考虑适当的 运送距离和管径。 捣固：砼拌合物必须充分捣实才能获得密实的砼。采用机械振捣时由于砼中气泡的消除使强度增大。通常振捣时间长，砼愈密实，但对流动度较大的塑性砼过分振捣会产生泌水、离析现象，从而降低强度。 （四）砼配合比设计： （1）砼配合比设计的基本原则：就是按所采用的材料定出既能满足工作性、强度及耐久性和其它要求又经济合理的砼各组成部分的用量比例。 工作性：一个设计适当的砼配合比必须易于浇筑并用现有设备能完全捣实。易修饰性必须得到满足，离析和泌水应降至最小。有关工作性的需水量，主要取决于集料的特性。如果工程需要，应当以增加砂浆用量，从新设计砼配合比来改善工作性，而不是单纯的和更多的水或更多的细集料来改善工作性。因此为了获得良好的砼拌合料，在配合比设计者与工程承包者之间的合作是必不可少的。 强度及耐久性：一般来说、各种砼规范要求一个最小抗压强度。也规定了允许水灰比和最小水泥用量的限制，保证这些要求相互不矛盾是很重要的。 对于耐久性砼也要求有耐久性指标、抗冻性、抗渗性、抗裂性等，所以、砼配合比设计的步骤应包括令人满意地解决所有要求，但这些要求不能同时使之最佳，又必须采用某些折衷办法（如在强度与工作性之间），必须记住、除非采用正确的浇注、抹面和养护，否则即使是一个“完善的”砼配合比也不能正确的实现。经济性：砼的成本是由材料、人工和设备费用所构成。但是除某些特种砼外，人工及设备费大部分与所生产砼的种类和性质无关。因此在确定不同砼配合比设计的相对费用中，材料费是非常重要的。因为水泥比集料昂贵很多，将水泥用量降至最低是降低砼造价唯一的最砼配合比设计因素。采用切实可行的集料最大粒径，采用最佳含砂率，并且当工程需要时，可以使用适当的外加剂、外掺料 。应主意到除成本外，使用低水泥用量还有其他如处：收缩率一般降低，并且水化热较小。但是、水泥用量过低，则将减弱砼的早期强度，并使砼的均匀性处于更不利的条件。（2） 砼配合比设计前的准备工作： 要求的砼强度等级。 要求的砼坍落度。 使用的水泥品种和强度、安定性等技术资料。 使用骨料的情况，如粗骨料的种类、最大粒径、强度、密度、颗粒级配、含泥量、泥块含量、硫化物含量、针片含量等。细骨料的颗粒级配、细度模数、含泥量、泥块含量、密度。 使用的外加剂与外掺料的要求及技术资料。 施工条件：如搅拌方式、运输距离、浇注高度、振捣方法及结构物的钢筋放置等。 施工和使用的环镜条件：如春、夏、秋、冬及风、雨、霜、雪、温湿度和使用环镜 是否有侵蚀介质等。 养护方法：如自然养护、蒸气养护、洒水养护。 （3）砼配合比设计的设计方法： 确定砼配制强度：fcuo fcuofcuk+ 1.645 Fcuk立方体抗压强度标准值 1.645保证率系数 砼强度标准差 确定水灰比： aa .fce W/C = Fcuo+da .dafce Fce水泥28天实测强度 Fcuo配制强度 aa 、da回归系数石子品种系数碎石卵石aa 0.460.48da0.070.33确定用水量： 10 W = ( 0.1T+k) 3 K常数 T 坍落度 石子最大粒径10mm20mm40mm80mmK值碎石57.553.048.544.0卵石54.550.045.541.0计算每M3砼水泥用量：W/C W C = W/C按耐久性要求复核水灰比和水泥用量，查规范确定最大水灰比和最小水泥用量。确定砂率：砂率是细骨料在集料总量中所占的比例。砂率对砼拌合物的流动性及粘聚性有较大的影响，配合比设计时应确定合理的砂率，合理的砂率就是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能良好的砂率值。影响砂率的因素：（1）粗集料粒径大砂率小，粗集料粒径小砂率大。 （2）细砂砂率小，粗砂的砂率大。 （3）水灰比大则砂率大、水灰比小砂率小。 （4）水泥用量大则砂率小、水泥用量小则砂率大。确定方法： s Pg（1）计算法： = d s Pg +Pg d 拔开系数、采用机械捣固为1.11.2,人工捣固为1.21.4 s砂的表观密度kg/m3 Pg石子空隙率 Pg石子表观密度kg/m3 （2）查表法：设计规范中有根椐石子的品种、最大粒径、水灰比对应查表 （3）试验法：（计算法、查表法都要通过试验来确定砂率是否最佳） 其步骤如下：（1）至少拌制五组不同砂率的砼拌合物，它们的用水量和水泥用量均不同，唯砂率值以每组相差2%间隙变动。 （2）测定每组拌合物的坍落度，并同时检验其粘聚性和保水性。 （3）用坐标纸作坍落度砂率关系图，如图上具有极大值、则极大值所对应的砂率即为该拌合物的合理砂率值。如果因粘聚性不好而得不出极大值，则合理砂率应为粘聚性及保水性能保持良好而砼坍落度最大的砂率值。 计算粗细骨料用量： （1） 假定质量法：Mco+Mgo+Mso+Mwo =Mcp Mso =( Mcp-Mgo-Mwo)s Mgo =Mcp-Mco-Mwo-Mso Mso s = 100% s 砂率 Mso +Mgo Mco每立方砼的水泥用量(kg)Mgo每立方砼的粗骨料用量(kg)Mso每立方砼的细骨料用量(kg)Mwo每立方砼的用水量(kg)Mcp每立方砼拌合物的假定质量(kg) 取23502450范围 （2）用绝对体积法： Mco Mgo Mso Mwo + + + +0.01a =1 Pc Pg s PWa砼含气量百分数 计算初步配合比： 配合比有两种表达方式： （1） 以1m3砼各材料的用量(kg)表示 （2） 以1m3砼中水泥重量为1的重量表示 Mgo Mso Mwo Mco ：Mso：Mgo ： Mwo =1： + + Mco Mco Mco 砼配合比的试配与调整： （1）试配：其目的是检验计算的配合比是否达到强度等级和施工条件要求，如不符合，应进行调整。试配时应做到： a ：试配使用的原材料应与工程中实际的材料相同，其搅拌方法宜与生产时使用的方法相同。 b ：试配的数量、应根据粗骨料最大粒径选定，粗骨料最大粒31.5mm，拌合物数量不小于15L,粗骨料最大粒40mm时，拌合物数量不小于25L，采用机械搅拌时，不能小于搅拌机容量的1/4。 C ：所使用的粗细骨料应以干燥状态为最佳。当以饱和面干骨料为基准进行计算，则应做相应的修正。调整： 1）：和易性和坍落度调整：拌合均匀后立即测定坍落度并关察粘聚性和保水性，如坍落度不符合设计要求时，可根据情况作如下调整： a ：当坍落度值比设计要求值小或大时，可在保持水灰比不变的情况下增加水泥浆或减少水泥浆量（即同时增加水和水泥用量或同时减少水和水泥用量），普通砼每增、减10mm坍落度，约需增、减3%5%水泥浆量（即同时增、减水和水泥用量各3%5%） b ：当坍落度值比设计要求值小或大时，易可在保持砂率不变的情况下，同时按比例减少或增加粗细骨料的用量。 C ：当坍落度值比设计要求值大、且拌合物粘聚性性差时，可减少水泥浆量增加砂率（保持砂石总量不变，增加砂子用量，相应减少石子用量）。强度测试与调整： 强度复核测定时，按以上方法调整得出的基准配合比，另外两个配合比按0.05水灰比增、减幅度、用水量与基准配合比相同，砂率可分别增减1%，当不同水灰比的砼拌合物坍落度与要求值相差超过允许偏差时，可以增减用水量进行调整。将此三个配合比分别按试配用量拌制成型，每种配合比至少制作1组并标准养护，测定出其28d标养强度。然后按各自的测定28d强度与水灰比的关系，用作图法或计算法求出与砼配制强度相对应的灰水比（其倒数为水灰比），由此再计算出每立方米砼中各种材料的用量。砼设计配合比的确定：（1） ：按上述试配调整时三个不同水灰比的配合比绘制强度与水灰比的关系曲线图，查找出相应于试配强度的灰水比，依此计算出每方米砼中各种材料用量之和，（既每m3砼的计算表观密度），再按实测砼拌合物的表观密度进行校正，测定砼配合比校正细数。 Pct Pct 砼实测表观密度kg/m3 = Pcc Pcc 砼表观密度计算值 kg/m3（2） 当砼表观密度实测值与计算之差的绝对值不超过计算值的2%时，按本方法确定的配合比应为确定的配合比，当二者之差超过2%时，应将配合比中每项材料用量均乘以校正细数值，既为确定的设计配合比。 Mwo =Mw Mco =Mc Mso =Ms Mgo =Mg（5） 混凝土配合比运用（理论配合比与施工配合比换算） 砼施工前工地试验人员应负责测定砂、石含水量，根据砼“理论配合比”（理论配合比是以面干饱和料计算）换算成实际施工拌合的材料用量（按实测湿料计算），发放施工配料通知单通知工地执行。 随着气候的变化，砂石含水量常有变化，为保证砼质量，在施工过程中应定时测定砂石含水量。规范规定每日开盘前测定一次，以后每隔4小时测定一次；如因下雨或其它原因致含水量发生变化，也应立即测定。每次测定含水量后，都应由试验人员填写配料通知单通知工地执行。1、 换算施工配合比 设施工现场测得的砂含水量为a%，石子含水量为b%，换算成施工配合比为： 水泥mco=m