建筑材料与检测6.

1、 5.1混凝土的概述混凝土的概述 5.2普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 5.3普通混凝土的技术性质普通混凝土的技术性质 5.4普通混凝土的配合比设计普通混凝土的配合比设计 5.5混凝土外加剂混凝土外加剂 5.6其他品种混凝土其他品种混凝土 5.7混凝土性能检测混凝土性能检测 学习目标学习目标 1熟练掌握混凝土各种组成材料的各项性质的要求、测定方法 及对混凝土性能的影响。 2掌握混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法。 3. 掌握硬化混凝土的力学性质、变形性质和耐久性质及其影响 因素。 4. 掌握普通混凝土的配合比设计方法。 混凝土是由胶凝材料、粗骨料、细骨混凝土是由胶凝材料、粗骨料、细

2、骨 料和水料和水(或不加水）按适当的比例配合、或不加水）按适当的比例配合、 拌和制成混合物，经一定时间后硬化而成的人拌和制成混合物，经一定时间后硬化而成的人 造石材。目前，混凝土技术正朝着超高强、轻造石材。目前，混凝土技术正朝着超高强、轻 质、高耐久性、多功能和智能化方向发展质、高耐久性、多功能和智能化方向发展。 5 5. .1.11.1 混混 凝凝 土土 的的 分分 类类 1.1.按表观密度分类按表观密度分类 5 5. .1.11.1 混混 凝凝 土土 的的 分分 类类 2.2.按胶凝材料的品种分类按胶凝材料的品种分类 通常根据主要胶凝材料的品种，并以其通常根据主要胶凝材料的品种，并以其 名

3、称命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水名称命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水 玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、 聚合物混凝土等。有时也以加入的特种改性聚合物混凝土等。有时也以加入的特种改性 材料命名。例如，水泥混凝土中掺入钢纤维材料命名。例如，水泥混凝土中掺入钢纤维 时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大 量粉煤灰时，则称为粉煤灰混凝土等。量粉煤灰时，则称为粉煤灰混凝土等。 5 5. .1.11.1 混混 凝凝 土土 的的 分分 类类 3.3.按使用功能和特性分类按使用功能和特性分类 按使用部位、功能和特性通常可分

4、为结按使用部位、功能和特性通常可分为结 构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热 混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿 收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自 密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、 高强混凝土、高性能混凝土等。高强混凝土、高性能混凝土等。 5 5. .1.21.2 普普 通通 混混 凝凝 土土 的的 特特 点点 1.1.普通混凝土的主要优点普通混凝土的主要优点 原材料来源丰原材料来源丰 富富 耐久性好耐久性好 施工方便施工方便

5、抗压强度高抗压强度高 性能可根据需要设计调性能可根据需要设计调 整整 5 5. .1.21.2 普普 通通 混混 凝凝 土土 的的 特特 点点 2.2.普通混凝土的主要缺点普通混凝土的主要缺点 （2） 抗拉强度低，抗 裂性差。 （3） 收缩变形大。 （1） 自重大。 5 5. .1.31.3 混混 凝凝 土土 的的 发发 展展 方方 向向 混凝土虽然拥有众多优势，混凝土虽然拥有众多优势， 但其对环境的影响却不能但其对环境的影响却不能 忽视忽视 智能化智能化 以工业废料代以工业废料代 替水泥以实现替水泥以实现 节能减排节能减排 循环利用工业和建筑垃圾循环利用工业和建筑垃圾 来提高混凝土的绿色度来

6、提高混凝土的绿色度 高性能化高性能化（1 1） （2 2） （3 3） （4 4） 5 5 5 5. .2.12.1 细细 骨骨 料料 1.1.细骨料的种类及其特性细骨料的种类及其特性 碎石经机械轧碎筛选而成， 富棱角， 杂质少，但细粉多。 同时加工成本较高。 海砂 含贝壳碎片、可溶性盐 类等； 按产源分 按细度模数分 粗砂、中砂、细砂 天然砂 河砂 圆滑、坚固，杂质少， 属上等砂； 山砂 多棱角，粘聚性比河砂 好， 含泥土和有机杂 质 较多。 人工砂 5 5. .2.12.1 细细 骨骨 料料 2.2.细骨料的技术要求细骨料的技术要求 有害杂质含量有害杂质含量 3) 1)5) 4)2) 颗粒

7、形状及表面特征颗粒形状及表面特征 坚固性坚固性 粗细程度与颗粒级配粗细程度与颗粒级配 砂的含水状态砂的含水状态 5 5. .2.12.1 细细 骨骨 料料 骨料含水状态示意图骨料含水状态示意图 5 5. .2.22.2 粗粗 骨骨 料料 颗粒粒径大于4.75 mm的骨 料为粗骨料。混凝土工程中常用 的有碎石和卵石两大类。碎石为 岩石（有时采用大块卵石，称 为碎卵石）经破碎、筛分而得； 卵石多为自然形成的河卵石经筛 分而得。 5 5. .2.22.2 粗粗 骨骨 料料 卵石与碎石示意图卵石与碎石示意图 5 5. .2.32.3 拌拌 和和 用用 水水 根据混凝土用水标准（根据混凝土用水标准（JG

8、J 632006JGJ 632006）的规定，）的规定， 凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土。海凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土。海 水可拌制素混凝土，但不宜拌制有饰面要求的素混凝土，水可拌制素混凝土，但不宜拌制有饰面要求的素混凝土， 更不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。值得注意的是，更不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。值得注意的是， 在野外或山区施工采用天然水拌制混凝土时，均应对水的在野外或山区施工采用天然水拌制混凝土时，均应对水的 有机质、有机质、Cl 和和SO2- 含量等进行检测，检测合格后方含量等进行检测，检测合格后方 能使用。特别是某些污染严重的河道或池塘水

9、，一般不得能使用。特别是某些污染严重的河道或池塘水，一般不得 用于拌制混凝土用于拌制混凝土。 4 5 5. .2.42.4 外外 加加 剂剂 1.1.外加剂的分类外加剂的分类 （2 2） 改善混凝土拌和物流变性能的外加 剂，如减水剂、引气剂和泵送剂等。 调节混凝土凝结时间和硬化性能 的外加剂，如缓凝剂、早强剂和速凝剂 等。 改善混凝土耐久性的外加剂，如引 气剂、防水剂、防冻剂和阻锈剂等。 改善混凝土其他性能的外加剂，如加气剂、膨胀剂、 防冻剂、着色剂、泵送剂、碱骨料反应抑制剂和道路抗折 剂等。 （1 1） （3 3） （4 4） 5 5. .2.42.4 外外 加加 剂剂 2.2.几种常用的混

10、凝土外加剂几种常用的混凝土外加剂 1 1）减水剂）减水剂 2 2）早强剂）早强剂 3 3）引气剂）引气剂 4 4）缓凝剂）缓凝剂 6 6）防冻剂）防冻剂 7 7）膨胀剂）膨胀剂 8 8）防水剂）防水剂 5 5）速凝剂）速凝剂 5 5. .3.13.1 和和 易易 性性 1.1.和易性的含义和易性的含义 和易性是指混凝土拌和易性是指混凝土拌 和物在施工中能保持其成和物在施工中能保持其成 分均匀，不分层离析，无分均匀，不分层离析，无 泌水现象的性能，是一项泌水现象的性能，是一项 综合技术性能综合技术性能。 5 5. .3.13.1 和和 易易 性性 （1 1） 流动性流动性 （2 2） 黏聚性黏聚

11、性 （3 3） 保水性保水性 5 5. .3.13.1 和和 易易 性性 2.2.和易性的测定和易性的测定 评定混凝土拌和物和易性的方法是测定其流 动性，根据直观经验观察其黏聚性和保水性。混 凝土拌和物根据其坍落度和维勃稠度分级。坍落 度适用于流动性较大的混凝土拌和物，维勃稠 度适用于干硬的混凝土拌和物。 5 5. .3.13.1 和和 易易 性性 3.3.影响和易性的主要因素影响和易性的主要因素 水泥浆的数量 和水胶比的影响 4 4） 3 3） 2 2） 1 1） 组成材料性质的影响 砂率的影响 温度和时 间的影响 5 5. .3.13.1 和和 易易 性性 4.4.坍落度的选择坍落度的选择

12、 选择混凝土拌和物的坍落度，应选择混凝土拌和物的坍落度，应 根据结构构件截面尺寸的大小、配筋根据结构构件截面尺寸的大小、配筋 的疏密、施工捣实方法和环境温度来的疏密、施工捣实方法和环境温度来 确定。当构件截面尺寸较小或钢筋较确定。当构件截面尺寸较小或钢筋较 密，或采用人工插捣时，坍落度可选密，或采用人工插捣时，坍落度可选 择大些。择大些。 反之，如构件截反之，如构件截 面尺寸较大或钢筋面尺寸较大或钢筋 较较 疏，或者采用振动器振捣时，疏，或者采用振动器振捣时， 坍落度可选择小些坍落度可选择小些。 5 5. .3.23.2 力力 学学 性性 能能 1.1.混凝土强度混凝土强度 2.2.混凝土的变

13、形性混凝土的变形性 5 5. .3.33.3 耐耐 久久 性性 1.1.耐久性的概念耐久性的概念 耐久性是指材料耐久性是指材料 在各种自然因素及有在各种自然因素及有 害介质的作用下，能害介质的作用下，能 长久保持其使用性长久保持其使用性 能的性质。能的性质。 5 5. .3.33.3 耐耐 久久 性性 破坏作用破坏作用包括：包括： 环境温度、湿度交替变化，或者说冷热 、干湿、冻融等循环作用。 （1 1）物理作用）物理作用 酸、碱、盐等物质的水溶液和气体对材 料产生的侵蚀作用（如：钢筋的锈蚀）。 （2 2）化学作用）化学作用 有些昆虫、菌类对材料产生的蛀蚀、腐 蚀等作用（如：木材的腐烂）。 （3

14、 3）生物作用）生物作用 5 5. .3.33.3 耐耐 久久 性性 荷载的连续作用，包括冲击、震动、磨 损及交变荷载引起的材料疲劳。 （4 4）机械作用）机械作用 5 5. .3.33.3 耐耐 久久 性性 2.2.提高耐久性的措施提高耐久性的措施 （4 4）保证混凝土的）保证混凝土的 强度。强度。 （3 3）消除混凝土自身）消除混凝土自身 的结构破坏因素。的结构破坏因素。 （2 2）掺入高效活性矿物掺料。）掺入高效活性矿物掺料。 （1 1）掺入高效减水剂）掺入高效减水剂。 5 5. .4.14.1 混混 凝凝 土土 配配 合合 比比 设设 计计 的的 基基 本本 要要 求求 （1 1）（2

15、 2）（3 3）（4 4） 满足混凝满足混凝 土结构设计土结构设计 要求的强度要求的强度 等级。等级。 满足混凝满足混凝 土施工所要土施工所要 求的和易性。求的和易性。 满足工程满足工程 所处环境对所处环境对 混凝土的耐混凝土的耐 久性要求。久性要求。 在满足上在满足上 述要求的前述要求的前 提下，考虑提下，考虑 经济原则，经济原则， 节约水泥，节约水泥， 降低成本。降低成本。 5 5. .4.24.2 混混 凝凝 土土 配配 合合 比比 设设 计计 的的 资资 料料 准准 备备 （1） （3） （2）. 了解工程所处环境对混凝土耐久性的要了解工程所处环境对混凝土耐久性的要 求，以便确定所配制

16、混凝土的最大水胶比和求，以便确定所配制混凝土的最大水胶比和 最小水泥用量。最小水泥用量。 了解工程设计要求的混凝土强度了解工程设计要求的混凝土强度 等级，以便确定混凝土配制强度。等级，以便确定混凝土配制强度。 掌握原材料的性能指标，包括水泥的品种、强度等级、密度；砂、掌握原材料的性能指标，包括水泥的品种、强度等级、密度；砂、 石骨料的种类、表观密度、级配、最大粒径；拌和用水的水质情况；石骨料的种类、表观密度、级配、最大粒径；拌和用水的水质情况； 外加剂的品种、性能、适宜掺量。外加剂的品种、性能、适宜掺量。 5 5. .4.34.3 混混 凝凝 土土 配配 合合 比比 设设 计计 的的 基基 本

17、本 参参 数数 5 5. .4.44.4 混混 凝凝 土土 配配 合合 比比 设设 计计 的的 步步 骤骤 1.1. 初步计算配初步计算配 合比的确定合比的确定 2.2. 进行试配，提进行试配，提 出基准配合比出基准配合比 4.4. 施工配合比施工配合比 3.3. 检验强度，确检验强度，确 定试验室配合定试验室配合 比比 5 5. .5.15.1 混混 凝凝 土土 外外 加加 剂剂 的的 分分 类类 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 改善新拌混凝土流动性的外加剂，包括普通减水剂、高效减水改善新拌混凝土流动性的外加剂，包括普通减水剂、高效减水 剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂或泵送减

18、水剂。剂、早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂或泵送减水剂。 调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂，如速凝调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂，如速凝 剂、缓凝剂和早强剂等。剂、缓凝剂和早强剂等。 改善混凝土耐久性的外加剂，如抗冻剂、防水剂等。改善混凝土耐久性的外加剂，如抗冻剂、防水剂等。 调节混凝土含气量的外加剂，有引气剂和消泡剂。调节混凝土含气量的外加剂，有引气剂和消泡剂。 提高混凝土特殊性能的外加剂，如膨胀剂、养护剂、防提高混凝土特殊性能的外加剂，如膨胀剂、养护剂、防 锈剂等。锈剂等。 5 5. .5.25.2 混混 凝凝 土土 外外 加加 剂剂 的的 应应 用用 （1 1） 改善混凝土或

19、砂浆拌和物的施工和易性，提高施工速度 和质量，减少噪声及劳动强度，满足泵送混凝土、水下混凝 土等特种施工要求。 （2 2） 提高混凝土或砂浆的强度及其他物理力学性能，提高混 凝土的强度等级或用较低强度等级水泥配制较高强度的混凝 土。 （3 3） 加速混凝土或砂浆早期强度的发展，缩短工期，加速模 板及场地周转，提高产量。 （4 4） 缩短热养护时间或降低热养护温度，节省能源。 5 5. .5.25.2 混混 凝凝 土土 外外 加加 剂剂 的的 应应 用用 （5 5） 节约水泥及代替特种水泥。 （6 6） 调节混凝土或砂浆的凝结硬化速度。 （7 7） 调节混凝土或砂浆的空气含量，改善混凝土的内部结

20、构， 提高混凝土的抗渗性和耐久性。 （8 8） 降低水泥初期水化热或延缓水化放热。 （9 9） 提高新拌混凝土的抗冻害能力，促使负温下混凝土强度 增长。 （1010） 提高混凝土耐侵蚀性盐类的腐蚀。 5 5. .5.25.2 混混 凝凝 土土 外外 加加 剂剂 的的 应应 用用 （1111） 减弱碱骨料反应。 （1212） 减少或补偿混凝土的收缩，提高混凝土的抗裂性。 （1313） 提高钢筋的抗锈蚀能力。 （1414） 提高骨料与砂浆界面的粘结力，提高钢筋与混凝土的握 裹力，提高新老混凝土界面的粘结力。 （1515） 改变砂浆及混凝土的颜色。 5 5. .5.35.3 外外 加加 剂剂 的的

21、选选 择择 与与 使使 用用 外加剂的主要功能及适用范围外加剂的主要功能及适用范围 5 5. .5.35.3 外外 加加 剂剂 的的 选选 择择 与与 使使 用用 5 5. .5.35.3 外外 加加 剂剂 的的 选选 择择 与与 使使 用用 自密实混凝土自密实混凝土 1 12 2 3 3 4 4 5 5 纤维混凝土纤维混凝土 耐热混凝土耐热混凝土 轻骨料混凝土轻骨料混凝土 水下不分散混凝土水下不分散混凝土 5 5. .7.17.1 取取 样、样、 试试 样样 制制 备备 1.1.取样取样 （1）同一组混凝土拌和物的取样应从同一盘混凝土或同一组混凝土拌和物的取样应从同一盘混凝土或 同一车混凝土

22、中取样。取样量应多于试验所需量的同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的1.5倍，倍， 且不小于且不小于20 L。 （2）取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。一取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。一 般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约般在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约14处、处、12处处 和和34处分别取样，从第一次取样到最后一次取样的时间处分别取样，从第一次取样到最后一次取样的时间 不宜超过不宜超过15 min，然后人工搅拌均匀。然后人工搅拌均匀。 5 5. .7.17.1 取取 样、样、 试试 样样 制制 备备 （3）从取样完毕到开始做各项性能试验的时间不宜超从取样完毕到开

23、始做各项性能试验的时间不宜超 过过5 min。 5 5. .7.17.1 取取 样、样、 试试 样样 制制 备备 2.2.试样制备试样制备 （1）试验用原材料和试验室温度应保持在（试验用原材料和试验室温度应保持在（205） ，或与施工现场保持一致。，或与施工现场保持一致。 （2）拌和混凝土时，材料用量以质量计，称量精度：拌和混凝土时，材料用量以质量计，称量精度： 骨料为骨料为1；水、水泥及掺和料、外加剂均为；水、水泥及掺和料、外加剂均为0.5。 5 5. .7.17.1 取取 样、样、 试试 样样 制制 备备 （3）从试样制备完毕到开始做各项性能试验的时间不从试样制备完毕到开始做各项性能试验的时间不 宜超过宜超过5 min。 （4）混凝土拌和物的制备应符合普通混凝土配合比混凝土拌和物的制备应符合普通混凝土配合比 设计规程（设计规程（JGJ 552011）中的有关规定）中的有关规定。