4项目四 混凝土10课时

1、 项目四 混凝土提纲混凝土的应用混凝土的应用 2混凝土的认识混凝土的认识 1混凝土的检测混凝土的检测4混凝土的取样与验收混凝土的取样与验收 3教学目标本项目介绍了混凝土的组成材料、混凝土的配合比要求等。本项目要求：掌握混凝土的主要技术性能，混凝的配合比设计。了解混凝土材料的检测要求。2021-6-144教学要求能力要求知识要点权重自测分数（1）了解混凝土的组成材料（2）了解混凝土的力学性能以及强度等级（3）了解混凝土的变形性能以及耐久性（4）理解混凝土配合比设计（5）了解混凝土的取样以及试验方法混凝土组成材料15%混凝土力学性能15%混凝土的主要技术性能指标20%普通混凝土的变形性能以及耐久性

2、10%混凝土配合比15%混凝土的取样方法15%混凝土的检测方法10%2021-6-145任务描述某工程桩基水下砼C30采用自拌，请你运用相关知识进行混凝土配合比设计。2021-6-146学习参考标准 混凝土质量控制标准 GB 501642011 普通混凝土配合比设计规程 JGJ552011 混凝土用水标准 JGJ63-2006 混凝土外加剂应用技术规范 GB 50119-2003 混凝土外加剂定义、分类、命名与术语 GB8075-2005 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55-2011 混凝土强度检验评定标准 GB/T 50107-2010 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T 5008

3、020022021-6-147 普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T 500812002 混凝土结结工程施工及验收规程 GB 502042002 混凝土泵送施工技术规程 JGJ/T10-95 普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 JGJ 52-2006 混凝土质量控制标准 GB 501642011 混凝土耐久性检验评定标准 JGJ/T 193-20092021-6-1484.1 混凝土的认识 4.1.1混凝土建筑材料混凝土（concrete），又称为“砼”，它是由胶结材料，骨料和水按一定比例配制，拌制成拌和物，经浇筑、成型、在一定条件下养护而硬化后得到的人造石材。也称普通混凝土，它广泛应用

4、于土木工程。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大；同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽，使其使用范围出十分广泛，不仅在各种土木工程中使用，就是造船业，机械工业，海洋的开发，地热工程等，混凝土也是重要的材料。2021-6-1494.1.2混凝土的分类混凝土的分类有多种分类方法。 1. 按照施工工艺离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有：素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。按混凝土拌合物的和易性分有：干硬性混凝土、 半干硬性混凝土、 塑性混凝土、流动性

5、混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等2021-6-1410 2. 按容重重混凝土,容重26005500kg/m3甚至更大；普通混凝土,容重2400 kg/m3左右；轻混凝土，容重为5001900 kg/m3的轻集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。 3. 按照胶凝材料1）无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等；2）有机胶结料混凝土，如沥青混凝土、聚合物混凝土等。 4.特殊混凝土1）防水混凝土又称高抗渗混凝土或刚性防水材料；即通过各种方法提高混凝土抗渗性，当其抗渗等级不小于P6时又称抗渗混凝土。2021-6-14112）耐热混凝土 长期能在高热高温状态下使用，

6、且能保持所需的物理力学性能的特种混凝土材料，目前成功的应用图于化工、冶、建材等领域，例如工业烟囱、高温锅炉的基础及外壳等。3）纤维增强混凝土 纤维混凝土是以水泥净浆、砂浆或混凝土做基材，以非连续的短纤维或连续的长纤维做增强材所组成的水泥基复合材料的总称。 大量实验表明，在混凝土中加入少量的合成纤维对混凝土的抗压强度变化不大，而对混凝土的抗弯强度、塑性收缩、抗渗性、抗冻性、抗冲击性、抗腐蚀性有明显提高。 采用的纤维材料有钢纤维、玻璃纤维、石棉纤维、合成纤维、尼龙纤维、高密度聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、维尼龙纤维、丙纶纤维、碳纤维等。主要应用在强度要求较高及要求韧性较好的大体积混凝土柱、梁等机构混凝土

7、工程及桩用混凝土，重要的设备底座，飞机场跑道等。2021-6-1412 4）喷射混凝土 喷射混凝土（图4-1）是用于加固和保护结构或岩石表面的一种有速凝性质的混凝土，其初凝时间一般在25min，终凝时间不大于10min。由于其速凝的性质，必须采用特制的混凝土喷射机进行喷射施工，因此称之为喷射混凝土。 2021-6-1413 5） 大体积混凝土 所谓大体积混凝土（图4-2），是指其结构尺寸已经大到必须采用相应技术措施、妥善处理内外温度差值、合理解决温度应力、并按裂缝开展控制的混凝土。大体积混凝土的最主要特点是以大区段为单位进行浇筑施工，每个施工区段的体积比较厚大，由此而带来的问题是，水泥水化热引

8、起结构物内部温度升高，冷却时如果不采取一定技术措施控制，则容易出现裂缝。 水利工程的混凝土大坝、高层建筑的深基础底板、反应堆体、其他重力底座结构物等，这些都是大体积混凝土。2021-6-1414大体积混凝土2021-6-1415 6）泵送混凝土 泵送混凝土，是指混凝土拌合物的坍落度不低于100 mm并用泵送施工的混凝土。泵送混凝土必须有相应的流动性和稳定性。2021-6-1416普通混凝土，是指干表观密度为20002800kg/m3的水泥混凝土。干硬性混凝土，是指拌合物坍落度小于10mm且须用维勃时间（s） 表示其稠度的混凝土。塑性混凝土，是指拌合物坍落度为10mm90mm的混凝土。流动性混凝

9、土，是指拌合物坍落度为100mm150mm的混凝土。大流动性混凝土，是指拌合物坍落度不小于160mm的混凝土。抗渗混凝土，是指抗渗等级不低于P6的混凝土。抗冻混凝土，是指抗冻等级不低于F50的混凝土。高强混凝土，是指强度等级不小于C60的混凝土。知识链接2021-6-1417泵送混凝土，是指可在施工现场通过压力泵及输送管道进行浇筑的混凝 土。大体积混凝土，是指体积较大的、可能由胶凝材料水化热引起的温度应 力导致有害裂缝的结构混凝土。胶凝材料，是指混凝土中水泥和矿物掺合料的总称。胶凝材料用量，是指混凝土中水泥用量和矿物掺合料用量之和。水胶比，是指混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。矿物掺合料掺

10、量，是指矿物掺合料用量占胶凝材料用量的质量百分比。外加剂掺量，是指外加剂用量相对于胶凝材料用量的质量百分比。 2021-6-1418 4.1.3混凝土的技术性质 混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌合物。它必须具有良好的和易性，便于施工，以保证能获得良好的浇灌质量。新拌混凝土和易性是指混凝土拌合物易于各工序施工操作(搅拌、运输、浇注、捣实)并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。和易性是一项综合性的技术指标，包括流动性、粘聚性和保水性。 1.流动性 是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。流动性的大小取决于混凝土拌合物中用水量或水泥浆含量的多

11、少。 2.粘聚性 混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定粘聚力，不致产生分层和离析的现象。 2021-6-1419 3.保水性 混凝土拌和物在施工过程中具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。 混凝土和易性应按下列步骤进行： ）湿润坍落度筒及底板，在坍落度筒内壁和底板上应无明水。底板应放置在坚实水平面上，并把筒放在底板中心，然后用脚踩住二边的脚踏板，坍落度筒在装料时应保持固定的位置。 ）把按要求取得的混凝土试样用小铲分三层均匀地装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的三分之一左右。每层用捣棒插捣次。插捣应沿螺旋方向由外向中心进行，各次插捣应在截面上均匀分布。顶层插捣完后，刮去多余的混凝土，

12、并用抹刀抹平。 ）清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在内完成；从开始装料到提坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并应在内完成。 ）提起坍落度筒后，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌合物的坍落度值；坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样另行测定；如第二次试验仍出现上述现象，则表示该混凝土和易性不好，应予记录备查 。2021-6-1420 ）观察坍落后的混凝土试体的黏聚性及保水性。黏聚性的检查方法是用捣捧在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，此时如果锥体逐渐下沉，则表示黏聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则

13、表示黏聚性不好。保水性以混凝土拌合物稀浆析出的程度来评定，坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌合物的保水性能不好；如坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌合物保水性良好。 2021-6-1421 4.1.4混凝土的力学性能 混凝土拌合物凝结硬化以后，应具有足够的强度，以保证建筑物能安全地承受设计荷载。混凝土力学性能包括抗混凝土抗压强度、抗拉拉度、抗弯强度、以及与钢筋的粘结强度等。其中，混凝土的抗压强度最大，抗拉强度最小，因此在结构工程中混凝土主要用于承受压力作用。混凝土的抗压强度与各种强度及其它性能之间有一定的相关

14、性，因此混凝土的抗压强度是结构设计的主要参数，也是评定和控制混凝土质量的重要指标。 1.混凝土的抗压强度 混凝土的抗压强度包括立方体抗压强度与混凝土轴心抗压强度。 2021-6-1422 1）混凝土立方体抗压强度（fcu，k） 混凝土立方体抗压强度（常简称为混凝土抗压强度）是指按标准方法制作的边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（温度203，相对湿度90%以上或置于水中），养护至28天龄期，以标准方法测试、计算得到的抗压强度值称为混凝土立方体的抗压强度。 混凝土的强度等级按混凝土立方体抗压强度标准值来确定，强度等级由符号C和混凝土强度标准值组成。混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方

15、法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度。我国把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、C50、C50、C55、C60、C65、C70、C75、和C80共14个等级。混凝土垫层可用C10级混凝土。2021-6-1423 2）混凝土轴心抗压强度（fc） 混凝土轴心抗压强度采用150mm 150mm300mm的棱柱体进行抗压强度试验，若采用非标准尺寸的棱柱体试件，其高（h）与宽（a）之比应在23范围内。 2021-6-1424 2.与钢筋的粘结强度 混凝土与变形钢

16、筋具有不同的粘结机理，其粘结作用主要由三部分组成： （1）钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力（胶结力）。一般很小，仅在受力阶段的局部无滑移区域起作用，当接触面发生相对滑移时，该力即消失。 （4-1）式中：N钢筋的拉力；钢筋的直径；粘结的长度。dlN2021-6-1425（）混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力。（）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力（咬合力）。对于光圆钢筋，这种咬合力来自于表面的粗糙不平。 3.混凝土强度的影响因素 混凝土强度试验已证实，正常配比的混凝土破坏主要是骨料与水泥石的粘结界面发生破坏。所以，混凝土的强度主要取决于水泥石强度及其与骨料的粘结强度，而粘结强度又

17、与水泥强度等级、水灰比及骨料的性质有密切关系，此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响 。 1）水泥强度等级和水灰比的影响 水泥强度等级和水灰比是决定混凝土抗压强度最主要的因素。水泥是混凝土中的活性组分，在水灰比不变时，水泥强度等级越高，配制成的混凝土强度也就越高。在水泥强度等级相同的条件下，混凝土的强度主要取决于水灰比。2021-6-1426 2）骨料的影响 骨料本身的强度一般都比水泥石的强度高（轻骨料除外），所以不会直接影响混凝土的强度，但若骨料经风化等作用而强度降低时，则用其配制的混凝土强度也较低。骨料表面粗糙，则与水泥石的机械啮力和粘结力较大，所以在水泥强度等级和水灰比相同的

18、条件下，用碎石拌制的混凝土强度比用卵石配制的混凝土强度要高，但达到同样流动性时，碎石拌制的混凝土需水量大，随着水灰比变大，强度降低。 3）龄期与强度的关系 龄期是指混凝土在正常养护条件下，所经历的时间。在正常养护的条件下，混凝土的强度将随龄期的增长而增长示。在标准养护条件下，最初714天内强度发展较快，以后逐渐缓慢，28天达到设计强度。28天后强度仍在发展，其增长过程可延续数十年之久。 2021-6-1427普通水泥制成的混凝土，在标准养护条件下，混凝土强度的发展，大致与其龄期的对数成正比关系（龄期不小于3天），不同龄期的混凝土强度可按公式4-2进行推算： （4-2）式中 f28-28天龄期的

19、混凝土抗压强度，MPa； fn -n天龄期时的混凝土抗压强度，MPa； n-养护龄期，天，n3。28lnln28nffn2021-6-1428 4.养护湿度及温度的影响 为了获得质量良好的混凝土，混凝土成型后必须进行适当的养护，以保证水泥水化过程的正常进行。养护过程中的湿度和温度是影响水泥水化程度和速度的重要因素。 水泥的水化必须在有水的条件下进行，干燥环境中，混凝土强度的发展会随水分蒸发而减慢或停止，因此养护期必须保湿。 若因湿度不够，造成水泥水化不充分，还会促使混凝土结构疏松，形成干缩裂缝，增大渗水性，从而影响混凝土的耐久性。 在混凝土浇筑完毕后，应浇水保湿。使用硅酸盐水泥、普通水泥和矿渣

20、水泥时，浇水养护时间应不少于7天，使用火山灰水泥和粉煤灰水泥或在施工中掺用缓凝型外加剂或混凝土有抗渗要求时，保湿养护应不少于14天。2021-6-1429 养护温度对混凝土强度发展也有很大影响。在保证足够湿度的条件下，温度高，水泥凝结硬化速度快，早期强度高，所以混凝土制品厂常采用蒸汽养护的方法，提高构件的早期强度，借以提高模板和场地周转率。低温时混凝土硬化缓慢，当温度低于0以下时，硬化不但停止且有被冰冻的危险，特别是早期混凝土强度低，更容易冻坏。养护温度高时，可以增快初期水化速度，使混凝土早期强度得以提高。4.1.5混凝土的变形性能 混凝土的变形包括物理化学变形和荷载作用下的变形。1.物理及化

21、学变形1）化学收缩 在混凝土硬化过程中，由于水泥水化生成物的体积比反应前物质的总体积小，从而引起混凝土的收缩，称为化学收缩。水泥水化的化学减缩量，随水化反应进程而增大，也与水泥的矿物组成有关，水泥的铝酸三钙和铁铝酸四钙含量越高，产生的化学减缩越大。2021-6-14302）干湿变形由于混凝土周围环境湿度的变化，会引起混凝土的干湿变形，表现为干缩湿胀。 混凝土的湿胀变形量很小，一般无破坏作用。但干燥收缩能使混凝土表面出现拉应力而导致开裂。3）温度变形混凝土随着温度的变化产生热胀冷缩的变形。混凝土的温度线膨胀系数为（11.5）10-5/，即温度升高1，每m膨胀0.01mm。温度变形对大体积混凝土及

22、大面积混凝土工程极为不利，易使这些混凝土造成温度裂缝。2021-6-1431 2. 荷载作用下的变形1）混凝土在短期作用下的变形 混凝土是一种由水泥石、砂、石、游离水、气泡等组成的不匀质的多组分三相复合材料，为弹塑性体。受力时既产生弹性变形，又产生塑性变形，其应力应变关系呈曲线，如图。卸荷后能恢复的应变弹是由混凝土的弹性应变引起的，称为弹性应变；剩余的不能恢复的应变塑，则是由混凝土的塑性应变引起的，称为塑性应变。 混凝土的弹性模量：在应力应变曲线上任一点的应力与其应变的比值，称为混凝土在该应力下的弹形模量。影响混凝土弹性模量的主要因素有混凝土的强度、骨料的含量及其弹性模量以及养护条件等。202

23、1-6-1432图 4-3 混凝土单项轴压应力应变曲线2021-6-1433 2）混凝土在短期作用下的变形徐变 混凝土徐变是指混凝土在长期应力作用下,其应变随时间而持续增长的特性（注意，弹性变形应变不会随时间而持续增长）。 在长期荷载作用下，结构或材料承受的应力不变，而应变随时间增长的现象称为徐变。 徐变，是物体在荷载作用下，随时间增长而增加的变形，与荷载的大小关系不大。一般提到的徐变都是指混凝土的徐变。 一般建筑物，徐变在一个月后完成左右，年左右基本完成徐变。 4.1.6混凝土的耐久性能 结构耐久性，是指在设计确定的环境作用和维修、使用条件下，结构构件在设计使用年限内保持其适用性和安全性的能

24、力。 混凝土材料应根据结构所处的环境类别、作用等级和结构设计使用年限，按同时满足混凝土最低强度等级、最大水胶比和混凝土原材料组成的要求确定。 混凝土的耐久性包括：抗渗性、抗冻性、抗腐蚀性、抗碳化性以及抗碱骨料反应。2021-6-1434 1.抗渗性 抗渗性是指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。它直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。 混凝土本质上是一种多孔性材料，混凝土的抗渗性主要与其密度及内部孔隙的大小和构造有关。混凝土内部的互相连通的孔隙和毛细管通路，以及由于在混凝土施工成型时，振捣不实产生的蜂窝、孔洞都会造成混凝土渗水。 混凝土的抗渗性我国一般采用抗渗等级表示，抗渗等级 是按标准

25、试验方法进行试验，用每组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压力来表示的。如分为P4、P6、P8、P10、P12以及大于P12六个等级，即相应表示能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa以及大于1.2MPa的水压力而不渗水。 影响混凝土抗渗性的主要因素是水灰比，水灰比越大，水分越多，蒸发后留下的孔隙越多，其抗渗性越差。2021-6-1435 2.抗冻性 指材料在吸水饱和的状态下经历多次冻融循环，保持其原有性质或不显著降低原有性质的能力。 混凝土的密实度、孔隙构造和数量、孔隙的充水程度是决定抗冻性的重要因素。因此，当混凝土采用的原材料质量好、水灰比小、具有封闭细小孔隙（如掺入引气剂的

26、混凝土）及掺入减水剂、防冻剂等其抗冻性都较高。 3.抗侵蚀性 混凝土的抗侵蚀性与所用水泥的品种、混凝土的密实程度和孔隙特征有关。密实和孔隙封闭的混凝土，环境水不易侵入，故其抗侵蚀性较强。所以，提高混凝土抗侵蚀性的措施，主要是合理选择水泥品种、降低水灰比、提高混凝土的密实度和改善孔结构。2021-6-1436 4.混凝土的碳化 混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中气渗透到混凝土内，与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水，使混凝土碱度降低的过程称为混凝土 碳化，又称作中性化，其化学反应为：（）2232。 水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙，使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液，其碱性介

27、质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的23和34，称为钝化膜。碳化后使混凝土的碱度降低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。可见，混凝土碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化，对于素混凝土， 碳化还有提高混凝土耐久性的效果，但对于钢筋混凝土来说，碳化会使混凝土的碱度降低，同时，增加混凝土孔溶液中氢离子数量，因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。 碳化对混凝土性能既有有利的影响，也有不利的影响。碳化使混凝土的抗压强度增大，其原因是碳化放出的水分有助于水泥的水化作用，而且碳酸钙减少了水泥石内部的孔隙。由于混凝土的碳化层产生碳化收缩

28、，对其核心形成压力，而表面碳化层产生拉应力，可能产生微细裂缝，而使混凝土抗拉、抗折强度降低。2021-6-14375.碱骨料反应 是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应,碱骨料反应给混凝土工程带来的危害是相当严重的.因碱骨料反应时间较为缓慢,短则几年,长则几十年才能被发现. 碱骨料反应是指硬化混凝土中所含的碱(Na2O和K2O)与骨料中的活性成分发生反应，生成具有吸水膨胀性的产物，在有水的条件下吸水膨胀，引起混凝土内部自膨胀应力而开裂的现象。 混凝土只有含活性二氧化硅的骨料、有较多的碱(Na2O和K2O)和有充分的水三个条件同时具备时才发生碱骨料反应。 4.1.7普通混凝土的组成

29、材料 普通混凝土的组成功材料主要有：胶结材料、骨料以及水，骨料分为粗骨料和细骨料。 1胶结材料普通混凝土的胶结材料为水泥以及混凝土掺合料。2021-6-1438 水泥品种与强度等级的选用应根据设计、施工要求以及工程所处环境确定。对于一般建筑结构及预制构件的普通混凝土，宜采用通用硅酸盐水泥；高强混凝土和有抗冻要求的混凝土宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；有预防混凝土碱-骨料反应要求的混凝土工程宜采用碱含量低于0.6%的水泥；大体积混凝土宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥。2.粗骨料 粗骨料是指公称粒径大于5mm的岩石颗粒，可以分为碎石和卵石两种。 碎石由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的

30、，公称粒径大于5mm的岩石颗粒。卵石由自然条件作用而形成的，公称粒径大于 5.00mm 的岩石颗粒。1）.颗粒级配 混凝土用石应采用连续粒级。碎石或卵石的颗粒级配,应符合表4-1的要求。2021-6-1439 表4-1 碎石或卵石的颗粒级配范围级配情况公称粒级（mm）累计筛余按重量计（%）方孔筛筛孔尺寸（mm）2.364.759.516.019.026.5.31.537.553.063.075.090连续粒级51095100 801000150- -51695100 85100 30600100- -52095100 90100 4080-0100 -52595100 90100-3070-0

31、50-531.5 95100 90100 7090-1545-050-540-95100 7090-3065-050- 单粒级1020-95100 85100-0150-1631.5-95100-85100-0100-2040-95100-80100-0100-31.563-95100-75100 4575-0100-4080-95100-70100-306001002021-6-1440石筛应采用方孔筛。石的公称粒径、石筛筛孔的公称直径与方孔筛筛孔边长应符合表4-2的规定。石的公称粒径石筛筛孔的公称直径方孔筛筛孔边长2.502.502.365.005.004.7510.010.09.516.

32、016.016.020.020.019.025.025.026.531.531.531.540.040.037.550.050.053.063.063.063.080.080.075.0100.0100.090.02021-6-1441 单粒级宜用于组合成满足要求级配的连续粒级,也可与连续粒级混合使用,以改善其级配或配成较大粒度的连续粒级2）针、片状颗粒含量 针、片状颗粒是指，凡岩石颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒。平均粒径指该粒级上、下限粒径的平均值。 碎石或卵石中针、片状颗粒含量应符合表4-3的规定。表4-3 针、片状颗粒含量

33、混凝土强度等级 C60C55C30小C25针、片状颗粒含量,按重量计(%)815252021-6-1442 3）.含泥量 含泥量是指，砂、石中公称粒径小于80m颗粒的含量。 碎石或卵石中的含泥量应符合表4-4的规定。 表4-4 碎石或卵石中的含泥量混凝土强度等级C60C55C30C25含泥量（按质量计，%)0.51.02.02021-6-1443 4）泥块含量 石的泥块含量石中公称粒径大于5.mm，经水洗、手捏后变成小于2.50mm 的颗粒的含量。碎石或卵石中的泥块含量应符合表4-5的规定。 表4-5 碎石或卵石中的泥块含量.混凝土强度等级C60C55C30C25泥块含量(按质量计，%)0.2

34、0.50.72021-6-1444 5）强度 碎石的强度可用岩石的抗压强度和压碎值指标表示。压碎值指标是指人工砂、碎石或卵石抵抗压碎的能力。 6）坚固性 骨料在气候、环境变化或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力。 碎石和卵石的坚固性应用硫酸钠溶液法检验，试样经5次循环后,其质量损失应符合表4-6的规定。 表4-6 碎石或卵石的竖固性指标混凝土所处的环境条件及其性能要求5次循环后的质量量损失(%) 在严寒及寒冷地区室外使用,并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土，有腐蚀性介质作用或经常处于水位变化区的地下结构或有抗疲劳、耐磨、抗冲击等要求的混凝土8 在其它条件下使用的混凝土l22021-6-144

35、5 7）有害物质含量 碎石或卵石中的硫化物和硫酸盐含量,以及卵石中有机物等有害物质含量应符合表4-7的规定。 表4-7 碎石或卵石中的有害物质含量项 目质量要求 硫化物及硫酸盐含量 (折算成 SO3,按质量计，%) 1.0卵石中有机物含量(用比色法试验)颜色应不深于标准色。当颜色深于标准色时,应配制成混凝土进行强度对比试验，抗压强度比应不低于 0.95。2021-6-1446 8）.碱活性检验 碱活性骨料，是指能在一定条件下与混凝土中的碱发生化学反应导致混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏的骨料。 对于长期处于潮湿环境的重要结构混凝土，其所使用的碎石或卵石应进行碱活性检验。 3.细骨料1）砂的粗细程度

36、按细度模数f 分为粗、中、细、特细四级,其范围应符合以下规定：粗砂：f=3.73.1中砂：f=3.02.3细砂：f=2.21.6特细砂：f=1.50.72）砂筛应采用方孔筛。砂的公称粒径、砂筛筛孔的公称直径和方孔筛筛孔边长应符合表4-8的规定。2021-6-1447表4-8 砂的公称粒径、砂筛筛孔的公称直径和方孔筛筛孔边长尺寸砂的公称粒径砂筛筛孔的公称直径方孔筛筛孔边长5.00m5.00mm4.75mm2.50mm2.50mm2.35mm1.25mm1.25mm1.18mm630m630m500m315m315m300m160m160m150m80m80m75m2021-6-1448 除特细砂

37、外，砂的颗粒级配可按公称直径630m 筛孔的累计筛余量(以质量百分率计,下同)，分成三个级配区(见表4-9)，且砂的颗粒级配应处于表4-10中的某一区内。 砂的实际颗粒级配与表4-9中的累计筛余相比,除公称粒径的 5.00mm和630m(表4-9斜体所标数值)的累计筛余外，其余公称粒径的累计筛余可稍有超出分界线,但总超出量不应大于5%。 当天然砂的实际颗粒级配不符合要求时，宜采取相应的技术措施，并经试验证明能确保混凝土质量后，方允许使用。 表4-9 砂颗粒级配区 累级计配筛区余(%) 公称粒径区区区5.00mm1001001002.50mm3552501501.25mm653550102506

38、30m857170414016315m958092708555160m1009010090100902021-6-1449 配制混凝土时宜优先选用区砂。当采用 I 区砂时,应提高砂率,并保持足够的水泥用量,满足混凝土的和易性；当采用区砂时,宜适当降低砂率,当采用特细砂时，应符合相应的规定。配制泵送混凝土,宜选用中砂。 砂的细度模数计算公式为：11654321005AAAAAAAMx2021-6-1450筛孔尺寸/mm 分 计 筛 余累计筛余百分率（%）分计筛余量/g分计筛余百分率 （%）4.75 153.03.02.36 6513.016.01.18 10521.037.00.60 12024

39、.061.00.30 9519.080.00.15 8517.097.0分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.600um、0.300、0.150mm 各筛上的累计筛余百分率，计算精确值0.1%。【例4-1】. 取样500g砂，其含量见例表5-1，评定该砂细度模数。2021-6-1451 该砂细度模数：85. 210035) 0 .970 .800 .610 .370 .16(1005)(11165432AAAAAAAAMx2021-6-1452 3）天然砂中含泥量应符合表4-10的规定。 表4-10 天然砂中含泥量混凝土强度等级C60C55C30C25含泥量(按重量计%)2.03

40、.05.02021-6-14534）砂中的泥块含量应符合表4-11的规定。 表4-11 砂中的泥块含量混凝土强度等级C60C55C30C25含泥块量(按重量计%)0.51.02.02021-6-14545）人工砂或混合砂中石粉含量应符合表4-12的规定。表4-12 人工砂或混合砂中石粉含量混凝土强度等级C60C55C30C25石粉含量%MB1.4(合格)5.07.010.0MB1.4（不合格）2.03.05.02021-6-14556） 砂的坚固性应采用硫酸钠溶液检验,试样经 5 次循环后，其质量损失应符合表4-13的规定。表4-13 砂的坚固性指标混凝土所处的环境条件及其性能要求5次循环后的

41、重量损失(%) 在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土 对于有抗疲劳、耐磨、抗冲击要职的混凝土 有腐蚀介质作用或经常处于水位变化区的地下结构混凝土8 其它条件下使用的混凝土102021-6-14567）人工砂的总压碎值指标应小于30% 。8）当砂中如含有云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐等有害物质时,其含量应符合表4-14的规定。表4-14 砂中的有害物质限值 项 目 质量指标云母含量(按重量计,%)2.0轻物质含量(按重量计,%)l.0硫化物及硫酸盐含量(折算成 SO3 按重量计,%)1.0有机物含量(用比色法试验)颜色不应深于标准色,当颜色深于标准色时,应按水泥胶

42、砂强度试验方法进行强度对比试验,抗压强度比不应低于0.95。2021-6-1457 对于有抗冻、抗渗要求的混凝土,砂中云母含量不应大于 1.0%。 当砂中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时,应进行专门检验,确认能满足混凝土耐久性要求后,方能采用。 9） 对于长期处于潮湿环境的重要混凝土结构用砂，应采用砂浆棒（快速法）或砂浆长度法进行骨料的碱活性检验。经上述检验判断为有潜在危害时，应控制混凝土中的碱活性检验。 10） 砂中氯离子含量应符合下列规定： （1） 对于钢筋混凝土用砂，其氯离子含量不得大于0.06%（以干砂的质量百分率计）； （2） 对于预应力混凝土用砂，其氯离子含量不得大于0.02%（以

43、干砂的质量率计）。 11） 海砂中贝壳含量应符合表4-15的规定。 2021-6-1458混凝土强度等级C40C35C30 C25C15贝壳含量（按质量计，%） C358表4-15 砂中的贝壳限值2021-6-1459对于有抗冻、抗渗或其他特殊要求的小于或等于C25混凝土用砂，其贝壳含量不应大于5%。4.水混凝土用水是混凝土拌合用水和混凝土养护用水的总称，包括：饮用水、地表水、地下水、再生水、混凝土企业设备洗刷水和海水等。1）混凝土拌合用水（1）混凝土拌合用水水质要求应符合表4-16的规定。对于设计使用年限为100年的结构混凝土，氯离子含量不得超过500mgL；对使用钢丝或经热处理钢筋的预应力

44、混凝土，氯离子含量不得超过350mgL。 2021-6-1460表4-16 混凝土拌合用水水质要求项 目预应力混凝土钢筋混凝土索混凝土pH值5.04.54.5不溶物(gL)200020005000可溶物(gL)2000500010000CI一(gL)50010003500S042一(mgL)60020002700碱含量(ragL)150015001500注：碱含量按Na20+0658K20计算值来表示。采用非碱活性骨料时，可不检验碱含量。2021-6-1461（2）地表水、地下水、再生水的放射性应符合现行国家标准生活饮用水卫生标准GB 5749的规定。（3）被检验水样应与饮用水样进行水泥凝结时

45、间对比试验。对比试验的水泥初凝时间差及终凝时间差均不应大于30min；同时，初凝和终凝时间应符合现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB 175的规定。（4）被检验水样应与饮用水样进行水泥胶砂强度对比试验，被检验水样配制的水泥胶砂3d和28d强度不应低于饮用水配制的水泥胶砂3d和28d强度的90。（5）混凝土拌合用水不应有漂浮明显的油脂和泡沫，不应有明显的颜色和异味。（6）混凝土企业设备洗刷水不宜用于预应力混凝土、装饰混凝土、加气混凝土和暴露于腐蚀环境的混凝土；不得用于使用碱活性或潜在碱活性骨料的混凝土。（7）未经处理的海水严禁用于钢筋混凝土和预应力混凝土。（8）在无法获得水源的情况下，海水

46、可用于素混凝土，但不宜用于装饰混凝土。2021-6-14622)混凝土养护用水（1）混凝土养护用水可不检验不溶物和可溶物，其他检验项目应符合混凝土拌合用水的规定。（2）混凝土养护用水可不检验水泥凝结时间和水泥胶砂强度。 4.1.8混凝土添加剂混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料，简称外加剂。外加剂掺量以外加剂占水泥(或总胶凝材料)质量的百分数表示混凝土外加剂按其主要使用功能分为四类：1. 改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂和泵送剂等；2. 调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、促凝剂和速凝剂等；3. 改善

47、混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂等；2021-6-14634. 改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。 4.1.9混凝土的配合比设计1.混凝土配制强度的确定1）混凝土配制强度应按下列规定确定（1）当混凝土的设计强度等级小于C60时，配制强度应按公式4-4计算： （4-4）645.1,0,kcucuff2021-6-1464式中：混凝土配制强度（MPa） ;混凝土立方体抗压强度标准值，这里取设计混凝土强度等级值（MPa）；混凝土强度标准差（MPa）。（2）当设计强度等级大于或等于C60时，配制强度应按下式计算：2）混凝土强度标准差应按照下列规定确定

48、：（1）当具有近1个月3个月的同一品种、同一强度等级混凝土的强度资料时，其混凝土强度标准差应按公式4-5计算： （4-5）1122,nmfnifcuicu2021-6-1465式中：混凝土强度标准差；fcu,i第i组的试件强度（MPa）；mfcun组试件的强度平均值（MPa）；n试件组数，n值应大于或者等于30。对于强度等级不大于C30的混凝土：当计算值大于等于3.0MPa时，应按式(4-5)计算结果取值；当计算值小于3.0MPa时，应取3.0MPa。对于强度等级大于C30且小于C60的混凝土：当计算值大于等于4.0MPa时，应按式(4-5)计算结果取值；当计算值小于4.0MPa时，应取4.0

49、MPa。（2）当没有近期的同一品种、同一强度等级混凝土强度资料时，其强度标准差可按表4-17取值。表4-17 标准差值（MPa）混凝土强度标准值C20C25C45C50 C554.05.06.02021-6-14662.确定水胶比1）水胶比水胶比，是指混凝土中用水量与胶凝材料用量的质量比。混凝土强度等级不大于C60时，混凝土水胶比宜按公式4-6计算： （4-6）式中： 混凝土水胶比回归系数胶凝材料（水泥与矿物掺合料按使用比例混合）28d胶砂强度（MPa），当无实测值时，可按本规定3）确定。2）回归系数的确定（1）根据工程所使用的原材料，通过试验建立的水胶比与混凝土强度关系式来确定；（2）当不具

50、备上述试验统计资料时，可按表4-18采用。bbacubsfffBW0,/2021-6-1467表4-18 回归系数a、b选用表3)胶凝材料28d胶砂抗压强度当胶凝材料28d胶砂抗压强度值(fb)无实测值时，可按公式4-7计算： （4-7）式中:粉煤灰影响系数和粒化高炉矿渣粉影响系数，水泥28d胶砂抗压强度（MPa），可实测，也可按本规程第4-19条选用。 粗骨料品种系数碎石卵石a0.53 0.49b0.200.13cesfbff2021-6-1468表4-19 粉煤灰影响系数（f）和粒化高炉矿渣粉影响系数（s） 种类掺量（%） 粉煤灰影响系数f粒化高炉矿渣粉影响系数s01.001.00100.

51、900.951.00200.800.850.951.00300.700.750.901.00400.600.650.800.9050-0.700.852021-6-14694）水泥28d胶砂抗压强度水泥胶砂28d抗压强度。无实测值时，可以按公式4-8计算。（4-8)式中：水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，也可按表4-20选用;水泥强度等级（MPa）。gcecceff,2021-6-1470 表4-20 水泥强度等级值的富余系数(c ) 3.确定用水量和外加剂用量1）每立方米干硬性或塑性混凝土的用水量（ mw0）应符合下列规定（1）混凝土水胶比在0.400.8

52、0范围时，可按表4-21和表4-22选取；（2）混凝土水胶比小于0.40时，可通过试验确定。水泥强度等级值32.542.552.5富余系数1.121.161.102021-6-1471 表4-21 干硬性混凝土的用水量（kg/m3）拌合物稠度卵石最大公称粒径（mm）碎石最大粒径（mm）项目指标10.020.040.016.020.040.0维勃稠度（s）162017516014518017015511151801651501851751605101851701551901801652021-6-1472 表4-22 塑性混凝土的用水量（kg/m3）注： 本表用水量系采用中砂时的取值。采用细砂时

53、，每立方米混凝土用水量可增加510kg；采用粗砂时，可减少510kg。 掺用矿物掺合料和外加剂时，用水量应相应调整。拌合物稠度卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）项目指标10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度（mm）10301901701601502001851751653550200180170160210195185175557021019018017022010519518575902151951851752302152051952021-6-14732）掺外加剂时，每立方米流动性或大流动性混凝土的用水量（mwo）可按公式4-9计算： （4-9）式中：

54、 mwo满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3）mwo未掺外加剂时推定的满足实际塌落度要求的每立方米混凝土用水量（kg/m3），以表4-22中90mm坍落度的用水量为基础，按每增大20mm坍落度相应增加5kg/m3用水量来计算，当坍落度增大到180mm以上时，随坍落度相应增加的用水量可减少；外加剂的减水率（），应经混凝土试验确定。3）每立方米混凝土中外加剂用量（mao）应按公式4-10计算： （4-10）式中： mao 每立方米混凝土中外加剂用量（kg/m3）；10wowmmabamm002021-6-1474mbo 计算配合比每立方米混凝土中胶凝凝材料用量（kg/m3）；a外加

55、剂掺量（%）,应经混凝土试验确定。4.确定胶凝材料、矿物掺合料用量1） 每立方米混凝土的胶凝材料用量（mbo）应按公式4-11计算：（4-11）式中：计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量（kg/m3）；计算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3） ;混凝土水胶比。2） 每立方米混凝土的矿物掺合料用量（mfo）应按公式4-12计算：BWmmwb00fbfmm002021-6-1475（4-12）式中：mfo 计算配合比每立方米混凝土中矿物掺合料用量（kg/m3）；f矿物掺合料掺量（%）。 3） 每立方米混凝土的水泥用量（mco）应按公式4-13计算（4-13）式中mco :计算配合比每立方米

56、混凝土中水泥用量:kg/m35.砂率1）砂率（s）应根据骨料的技术指指标、混凝土拌合物性能和施工要求，参考既有历史资料确定。2）当缺乏砂率的历史资料时，混凝土砂率的确定应符合下列规定：（1）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。（2）坍落度为1060mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、最大公称粒径及水灰比按表4-23选取。（3）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定，也可在表4-23的基础上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1的幅度予以调整。000fbcmmm2021-6-1476 表4-23 混凝土的砂率（）注： 1 本表数值系中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大

57、砂率；2 采用人工砂配制混凝土时，砂率可适当增大；3. 只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大。水胶比（W/B）卵石最大公称粒径（mm）碎石最大粒径（mm）10.020.040.016.020.040.00.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.703641354034393944384336412021-6-14776.粗、细骨料用量1） 采用质量法计算粗、细骨料用量时，应按下列公式4-14计算： （4-14） 式中: 每立方米混凝土的粗骨料用量（kg/

58、m3） ; 每立方米混凝土的细骨料用量（kg/m3） 每立方米混凝土的用水量（kg/m3） ; 砂率（）； 每立方米混凝土拌合物的假定质量（kg/m3）可取23502450kg/m3。2） 当采用体积法计算提凝土配合比时，应按以下公式计算，粗、细骨料用量按公式4-15计算。cpwsgcfmmmmmm00000%100000sgssmmm0gm0sm0wmscpm2021-6-1478一一水泥密度（kg/m3），应按水泥密度测定方法GB/T 208测定，也可取2900 kg/m33100kg/m3； 矿物掺合料密度（kg/m3），可按水泥密度测定方法GB/T 208测定粗骨料的表观密度（kg/m

59、3），应按现行行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52测定细骨料的表观密度（kg/m3），应按现行行业标准普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ52测定；水的密度（kg/m3），可取1000 kg/m3；混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取为1101. 000000wwssggffccmmmmm0gmcf2021-6-1479 7.混凝土配合比的试配、调整与确定 1）试配 （1）混凝土试配应采用强制式搅拌机，搅拌机应符合现行行业标准混凝土试验用搅拌机JG 244的规定，搅拌方法宜与施工采用的方法相同。（2）每盘混凝土试配的最小搅拌量应符合表4-24的规定，并不应

60、小于搅拌机公称容量的1/4且不应大于搅拌机公称容量。表4-24 混凝土试配的最小搅拌量粗骨料最大公称直径（mm）拌合物数量（L）31.51540252021-6-1480（3）在计算配合比的基础上进行试拌。计算水胶比宜保持不变，并应通过调整配合其他参数使混凝土拌合辑佳能符合设计和施工要求，然后修正计算配合比，提出试持配合比。（4）应在试拌配合比的基础上，进行混凝土强度试验，并应符合下列规定：应至少采用三个不同的配合比。当采用三个不同的配合比时，其中一个应为本规程第6.1.4条确定的试拌配合比，另外两个配合比的水胶比宜较试拌配合比分别增加和减少0.05，用水量应与试拌配合比相同，砂率可分别增加和