第4章水泥混凝土

1、第4章 水泥混凝土学习重点：1.掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用；2.熟练掌握混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法；3.熟练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.熟练掌握普通混凝土的配合比设计方法；5.了解混凝土技术的新进展及发展趋势。学习难点：水泥混凝土配合比设计方法 第4章 水泥混凝土 混凝土的概念1.定义：混凝土是由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。2.分类：按表观密度可分为重混凝土、普通混凝土和轻混凝土；按胶凝材料种类可分为水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等；按性质和用途可分为普通混凝土与各种特种混凝土（如高强混凝土、防水混凝土、耐热

2、混凝土、耐酸混凝土等）。3.优点：可塑性好，抗压强度高，耐久性好，与钢筋有良好的粘结性能，耐火性好，可就地取材。4.缺点：自重大，抗拉强度低，易开裂。5.基本要求：强度、和易性和耐久性24.1.1 普通混凝土中各组成材料的作用普通混凝土由水泥、砂、石和水所组成。适量的外加剂和掺合料。各组成材料的作用：骨料（砂+石 ）：骨架作用水泥浆（水泥+水 ）：润滑作用（硬化前）、 胶结作用（硬化后）外加剂和掺合料：改善混凝土的强度、和易性和耐久性。3水泥品种的选择 根据混凝土工程特点和所处的环境条件进行选择水泥强度等级的选择 应与混凝土设计强度等级相适应 ，根据经验一般以选择的水泥强度等级标准值为混凝土强

3、度等级标准值的1.52.0倍为宜。4.1.2 混凝土组成材料的技术要求 1.水泥4（1）有害杂质粘土、淤泥、泥块、粉砂、云母等：妨碍水泥与砂的粘结，降低砼强度；增加砼用水量，加大砼收缩，降低抗冻性和抗渗性有机杂质、硫化物、硫酸盐等：对水泥有腐蚀作用活性SiO2：水泥中的碱性氧化物与起碱骨料反应，生成膨胀性的碱-硅酸凝胶，使水泥石胀裂。氯盐：对钢筋有锈蚀作用（2）颗粒形态和表面特征细骨料的颗粒形态和表面特征会影响其与水泥的粘结及砼拌合物的流动性山砂：棱角多，表面粗糙，比表面积大，与水泥粘结较好，用它拌制的砼强度较高，但拌合物的流动性较差。河砂、海砂：颗粒多呈圆形，表面光滑，与水泥粘结较差，用它拌

4、制的砼强度较低，但拌合物的流动性较好。4.1.2 混凝土组成材料的技术要求 2.细骨料（砂）5（3）砂的颗粒级配及粗细程度颗粒级配：粒径大小不同的砂相互搭配的情况4.1.2 混凝土组成材料的技术要求 2.细骨料（砂）6（3）砂的颗粒级配及粗细程度颗粒级配：粒径大小不同的砂相互搭配的情况粗细程度：不同粒径的砂粒混合在一起后的总体粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。颗粒级配与粗细程度两个因素：同时考虑砂的颗粒级配及粗细程度，常用筛分析的方法（筛析法）进行测定。分计筛余，累计筛余：表4-1砂的粗细程度用细度模数f表示。f越大，表示砂越粗。混凝土拌制宜优先采用中砂和粗砂。4.1.2 混凝土组成材料的

5、技术要求 2.细骨料（砂）7（3）砂的颗粒级配及粗细程度砂的颗粒级配用级配区表示。根据0.63mm筛孔的累计筛余量分成三个级配区，混凝土用砂的颗粒级配，应处于其中任意一个级配区以内，否则应采用人工级配。配制混凝土时宜优先选用2区砂。4.1.2 混凝土组成材料的技术要求 2.细骨料（砂）8（3）砂的颗粒级配及粗细程度4.1.2 混凝土组成材料的技术要求 2.细骨料（砂）9对某100g砂进行标准筛的筛分试验，得到各级筛上的质量如下表所示，试进行如下计算和绘图：1.计算各级筛孔对应的分计筛余、累积筛余；2.将级配曲线绘制在图4-3中，判断属于哪个级配区；3.计算细度模数，判断该砂是粗砂、中砂还是细砂

6、。4.1.2 混凝土组成材料的技术要求 筛析例题筛孔尺寸筛孔尺寸（mmmm）剩余质剩余质量（量（g g）10100 05 55 52.52.513131.251.2520200.630.6322220.3150.31520200.160.16151510某砂作筛分试验，分别称取各筛两次筛余量的平均值如下表所示：案例分析案例分析5 . 61005005 .3210050011ma4.75mm：2.36mm：1.18mm：7 . 91005005 .4810050022ma0 . 81005000 .4010050033ma600m5 .371005005 a解：（解：（

7、1）各号筛的分计筛余率：）各号筛的分计筛余率：300m：6 .231005000 .11810050055ma150m：0 .131005000 .6510050066ma（2）各号筛的累计筛余率为：）各号筛的累计筛余率为：4.75mm%5 . 611 aA2.36mm：%2 .16%7 . 9%5 . 6212aaA1.18mm：%3 .248.0%7 . 9%5 . 63213aaaA600m%8 .6137.58.0%7 . 9%5 . 643214aaaaA300m：%4 .856 .2337.58.0%7 . 9%5 . 6543215aaaaaA150m6543216aaaaaaA

8、4 .980 .136 .235 .370 . 87 . 95 . 6 （3）该砂的级配 根据A461.8可知，该砂的级配为2区。A1A5全部在2区规定的范围内，因此级配合格。该砂的细度模数为： 因此该砂属于中砂。AAAAAAAM1005)(165432x7 . 25 . 61005 . 65)4 .984 .858 .613 .242 .16(x在在3.7 3.为粗砂，为粗砂，x在在.02.3为中砂，为中砂，x在在2.21.6为细砂，为细砂，x在在1.50.7为特细砂。普通混凝土用砂的细度模数一般为特细砂。普通混凝土用砂的细度模数一般.在在2.2 3.2之之间较为适宜。间较为适宜。4.1.2

9、 混凝土组成材料的技术要求 泵送混凝土对砂的要求15砂浆包裹粗骨料，砂浆与管壁接触起到润滑作用。细骨料采用中砂，细度模数2.5-3.0、通过0.315mm筛孔的砂应不少于15，通过0.16mm筛孔的含量应不少于5。细砂过多以及粘土、粉尘含量太大：也是有害的。4.1.2 混凝土组成材料的技术要求 泵送混凝土对砂的要求16（1）有害杂质（2）颗粒形状和表面特征 粗骨料的颗粒形态和表面特征会影响其与水泥的粘结及砼拌合物的流动性。碎石：有棱角，表面粗糙，与水泥粘结较好，用它拌制的砼强度较高，但拌合物的流动性较差； 卵石（砾石）：多为圆形，表面光滑，与水泥粘结较差，用它拌制的砼强度较低，但拌合物的流动性

10、较好；如要求流动性相同，用水量可少些，结果强度不一定低。 针状、片状粗骨料：使混凝土强度降低。4.1.2 混凝土组成材料的技术要求 3.粗骨料（石）17（3）最大粒径及颗粒级配最大粒径：公称粒级的最大值（表4-6）。在条件许可下，粗骨料最大粒径应尽量选用得大些。最佳的最大粒径取决于混凝土的水泥用量。最大粒径还受结构型式和配筋疏密限制：最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。对于混凝土实心板，可允许采用最大粒径达1/3板厚的骨料，但最大粒径不得超过40mm。泵送混凝土：最大粒径与输送管的管径之比。石子级配好坏对节约水泥和保证混凝土具有良好的和易性有很大关系。

11、石子级配分连续粒级和单粒级。采用连续粒级时，混凝土和易性较好，不易产生离析，较常用；采用单粒级时，石子组合密实，可节约水泥，但混凝土拌合物易产生离析现象，泵送混凝土不宜采用。4.1.2 混凝土组成材料的技术要求 3.粗骨料（石）18（4）强度粗骨料：骨架作用 ，必须具有足够的强度。粗骨料的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。 当混凝土强度等级为C60以上时，应进行岩石立方体抗压强度检验。（5）坚固性有抗冻要求的砼所用粗骨料，要求测定其坚固性。用硫酸钠溶液检验质量损失率。（6）碱活性活性氧化硅与碱反应，引起混凝土开裂破坏。煅烧过的白云石或石灰石将引起混凝土开裂破坏：严禁混入。4.1.2

12、 混凝土组成材料的技术要求 3.粗骨料（石）19骨料含水状态：干燥、气干、饱和面干、湿润计算混凝土中各项材料的配合比时，若以饱和面干状态为基准，则不会影响混凝土的用水量和骨料用量。因此，一些大型水利工程、道路工程常以此为基准。但一般工民建工程中混凝土配合比设计，常以干燥状态为基准。当砂被水湿润有表面水膜时，常会出现砂的堆积体积增大的现象，称为砂的湿胀。砂的湿胀在验收材料和配制混凝土按体积定量配料时具有重要意义。4.骨料的含水状态及饱和面干吸水率4.1.2 混凝土组成材料的技术要求205.水的质量要求：试验判断（凝结时间、强度）6.混凝土外加剂：指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质

13、，其掺量一般不大于水泥质量的5%。在混凝土中应用外加剂，具有投资少、见效快，技术经济效果显著的特点。为适应混凝土工程的现代化施工工艺要求，混凝土外加剂已成为混凝土必不可少的“第五组分”。（1）混凝土外加剂的分类：改善混凝土拌合物流变性能的外加剂：减水剂、引气剂、泵送剂等； 调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂：早强剂、缓凝剂、速凝剂等； 改善混凝土耐久性的外加剂：引气剂、防冻剂、阻锈剂、防水剂等； 改善混凝土其他性能的外加剂。5.混凝土拌合及养护用水6. 混凝土外加剂4.1.2 混凝土组成材料的技术要求21（1）减水剂减水剂：在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。减水剂按功

14、能可分为：普通减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂和引气减水剂。减水剂作用机理：分散作用、润湿作用、润滑作用。减水剂使用效果：改善和易性、减水增强、提高耐久性，节约水泥。掺入方法常用混凝土外加剂4.1.2 混凝土组成材料的技术要求22（2）早强剂常用早强剂：氯盐类(CaCl2)、硫酸盐类(Na2SO4)、有机胺类(三乙醇胺)及复合类。早强剂作用机理：加快水泥水化及硬化( CaCl2 、 Na2SO4 )或有利于早期骨架的形成(三乙醇胺)。早强剂使用要点：含有Na2SO4的粉状早强剂应加入水泥中，不能先与潮湿的砂石混合；氯盐类早强剂一般应与阻锈剂复合使用，以防止对钢筋的锈蚀。（3）引气剂引

15、气剂：在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。常用引气剂：松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等对混凝土性能的影响：改善混凝土拌合物的和易性、提高混凝土的抗渗性和抗冻性、降低混凝土的强度、弹性模量和耐磨性。常用混凝土外加剂4.1.2 混凝土组成材料的技术要求234）缓凝剂能延长混凝土凝结时间，而不显著降低混凝土后期强度的外加剂5）速凝剂能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。6）防冻剂能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂7）膨胀剂使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂8）泵送剂能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂其他外加剂4.1.2 混凝土组成材料的技术要求

16、24混凝土掺合料：以硅、铝、钙等的一种或多种氧化物为主要成分，具有规定细度，掺入混凝土中能改善混凝土性能的粉体材料。常用的混凝土掺合料：粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉、天然火山灰质材料、磨细自然煤矸石等。其中以粉煤灰的应用最为普遍。合理使用掺合料不仅可以利用工业废弃物、节省水泥，还可以改善混凝土的性能。掺合料已成为有发展前途的混凝土的“第六组分”。掺粉煤灰：粉煤灰 ：从煤粉炉排出的烟气中收集到的细粉末，其颗粒多呈球形，表面光滑。作用与效果：改善混凝土和易性；减水；提高混凝土密实度和抗渗性；降低水化热；抑制碱-骨料反应等。掺入方法：等量取代法、超量取代法、外加法、双掺技术。7.矿物掺合料4.1.2 混

17、凝土组成材料的技术要求251.和易性的概念和易性是指混凝土拌合物易于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义，这三方面之间互相联系，但常存在矛盾。流动性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。粘聚性混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层和离析的现象。保水性混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保持水分的能力，不致产生严重的泌水现象。发生泌水现象的混凝土拌合物，由于水分分泌出来会形成容易透水的孔隙，而影响混凝土的密实性，降低质量。4.2 普通混凝土

18、的主要技术性质4.2.1 混凝土拌合物的和易性4.2.1 混凝土拌合物的和易性26（1）坍落度测定做坍落度试验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。坍落度试验只适用骨料最大粒径不大于40mm，坍落度值不小于10mm的混凝土拌合物。 根据坍落度的不同，可将混凝土拌合物分为4级（低塑性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、大流动性混凝土）。2.和易性的测定方法及指标4.2.1 混凝土拌合物的和易性27（2）维勃稠度测定 对于干硬性混凝土拌合物（坍落度值小于10mm ），通常用维勃稠度仪测定其维勃稠度（s） 。（3）泵送混凝土的稳定性测定 用相对压力泌水率S10=V10/V140(%)

19、表示。4.2.1 混凝土拌合物的和易性2.和易性的测定方法及指标28 根据构件截面大小、钢筋疏密和捣实方法来确定，泵送混凝土还需考虑其可泵性。4.2.1 混凝土拌合物的和易性3.流动性（坍落度）的选择29（1）水泥浆数量：以满足流动性为度，不宜过量。在水灰比不变的情况下，如果水泥浆越多，则拌合物的流动性越大。但若水泥浆过多，使拌合物的粘聚性变差。对于泵送混凝土，水泥浆体既是其获得强度的来源，又是混凝土具有可泵性的必要条件。（2）水泥浆稠度（水灰比）：水与水泥的质量比称为水灰比。水灰比不宜过大或过小。水灰比过小时，混凝土拌合物流动性过小，会使施工困难，不能保证混凝土的密实性；水灰比过大时，又会造

20、成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良。泵送混凝土：具有一定的水灰比，在输送管内壁形成水膜，起到润滑作用，但水灰比不能过大，否则泌水率大，离析分层，堵塞管道。 无论是水泥浆的多少，还是水泥浆的稠度，实际上对混凝土拌合物流动性起决定作用的是用水量的多少。 4.影响和易性的主要因素4.2.1 混凝土拌合物的和易性30混凝土用水量选用表 4.影响和易性的主要因素4.2.1 混凝土拌合物的和易性31（3）砂率：砂率是指砂用量与砂、石总用量的质量百分比。砂率不宜过大或过小，存在一合理砂率。砂率过大时，骨料的总表面积增大，包裹集料的水泥浆层变薄，拌合物流动性降低；砂率过小，则会使拌合物粘聚性和保水性变差，产生

21、离析、流浆等现象。 影响合理砂率的因素：石子最大粒径与级配、砂的细度模数、水灰比、流动性要求、外加剂等。 尽量选用较小的砂率，以节约水泥。常用砂率见表4-21。（4）水泥品种和骨料的性质（5）外加剂和矿物掺合料（6）时间和温度 4.影响和易性的主要因素4.2.1 混凝土拌合物的和易性325.改善和易性的措施尽可能降低砂率（采用合理砂率）； 改善砂、石（特别是石子）的级配； 尽量采用较粗的砂、石； 当混凝土拌合物坍落度太小时，维持水灰比不变，适当增加水泥和水的用量：当拌合物坍落度太大，但粘聚性良好时，可保持砂率不变，适当增加砂、石。6.新拌混凝土的凝结时间混凝土的凝结时间与配制该混凝土所用水泥的

22、凝结时间并不一致。这是因为两者的水灰比不同，而且混凝土的凝结还受环境温度和外加剂的影响。混凝土的凝结时间通常用贯入阻力法测定。 4.2.1 混凝土拌合物的和易性4.2.1 混凝土拌合物的和易性331.混凝土的脆性断裂 界面裂缝无明显变化 界面裂缝增长 出现砂浆裂缝和连续裂缝 连续裂缝迅速发展 裂缝缓慢增长 裂缝迅速增长4.2.2 混凝土的强度4.2.2 混凝土的强度34由上可见，荷载与变形的关系，是内部微裂缝扩展规律的体现。混凝土在外力作用下的变形和破坏过程，也就是内部微裂缝的发生和扩展过程，是一个从量变到质变的过程。一般混凝土的破坏，主要发生在水泥石与骨料的界面上，以及水泥石中；混凝土强度主

23、要取决于水泥石强度及其与骨料的粘结力。4.2.2 混凝土的强度4.2.2 混凝土的强度352.混凝土立方体抗压强度按照国家标准普通混凝土力学性能试验方法（GBJ8185），制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件下，养护28天龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体抗压强度。立方体抗压强度试验与回弹法测定混凝土强度混凝土立方体抗压强度试验值与试件尺寸及表面特征情况有关。4.2.2 混凝土的强度4.2.2 混凝土的强度36混凝土环箍效应4.2.2 混凝土的强度37混凝土试件尺寸换算系数4.2.2 混凝土的强度38混凝土强度等级按混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k划分。3.混凝土立方体抗压标准强

24、度与强度等级4.2.2 混凝土的强度39混凝土设计规范中，普通混凝土分为C15C80共14个强度等级。混凝土强度等级的选用（混凝土结构设计规范GB500102002）4.2.2 混凝土的强度3.混凝土立方体抗压标准强度与强度等级40混凝土轴心抗压强度fc混凝土的立方体抗压强度只是评定强度等级的一个标志，它不能直接用来作为结构设计的依据。为了符合工程实际，在结构设计中混凝土受压构件的计算采用混凝土的轴心抗压强度。 轴心抗压强度的测定采用棱柱体作为标准试件（150mm150mm300mm）。4 混凝土的轴心抗压强度4.2.2 混凝土的强度41混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/101/20，且随着混

25、凝土强度等级的提高，比值降低。混凝土在工作时一般不依靠其抗拉强度。但抗拉强度对于开裂现象有重要意义，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。混凝土抗拉强度采用立方体劈裂抗拉试验来测定，称为劈裂抗拉强度fts ，混凝土轴心抗拉强度ft可按劈裂抗拉强度fts换算得到。5 混凝土的抗拉强度4.2.2 混凝土的强度426 混凝土的抗折（弯曲抗拉）强度4.2.2 混凝土的强度试件尺寸150mm150mm550mm表示方法以fcf表示混凝土抗折强度强度比较受力情况PP436 混凝土的抗折（弯曲抗拉）强度4.2.2 混凝土的强度44抗折强度立方体抗压强度轴心抗压强度抗拉强度温度相同湿度相同龄期相

26、同成型相同试件不同方法不同结果不同用途不同表示不同混凝土的强度小结457 影响混凝土强度的因素4.2.2 混凝土的强度（1）水灰比和水泥强度等级)(BWCAffcecukcecceff,46例 题4.2.2 混凝土的强度已知某砼所用水泥为32.5MPa P.O，实测强度36.4MPa，水灰比为0.45，碎石。估算该混凝土28d的抗压强度值。解题回归系数碎石卵石A0.460.48B0.070.33MPa0.36)07.045.0/1(4.3646.0)(BWCAffcecu477 影响混凝土强度的因素4.2.2 混凝土的强度（2）养护的温度与湿度哪种温度条件下最好？41、24、4？（3）龄期28

27、lglg28nffn混凝土“成熟度”484.2.3 混凝土的变形性能4.2.3 混凝土的变形性能1.化学收缩水泥水化生成物的体积 ，比反应前物质的总体积小，而使砼收缩，称为化学收缩。化学收缩不可恢复。2.干湿变形水泥石内毛细孔水和吸附水蒸发时，会引起凝胶体紧缩和毛细孔负压，从而使混凝土产生收缩，称为干缩。影响混凝土干缩量大小的因素：水泥品种、水泥细度、水灰比、骨料质量、养护条件。混凝土在水中硬化时，体积不变，甚至轻微膨胀（膨胀值远比收缩值小，一般无破坏作用）。3.温度变形494.荷载作用下的变形4.2.3 混凝土的变形性能（1）短期荷载作用下的变形混凝土的弹塑性变形504.荷载作用下的变形4.

28、2.3 混凝土的变形性能弹性模量Ec混凝土强度越高，弹性模量越大；混凝土的弹性模量随其骨料和水泥石的弹性模量而异。514.荷载作用下的变形4.2.3 混凝土的变形性能（2）徐变混凝土在长期不变荷载作用下，沿作用力方向的变形随时间不断增长，称为砼的徐变。 混凝土生产徐变的原因，一般认为是由于在长期荷载作用下，水泥石中的凝胶体产生粘性流动，向毛细孔中移动，同时凝胶体中的吸附水因荷载应力而向毛细孔迁移渗透所致。徐变速度先快后慢，一般要延续23年。影响混凝土徐变的因素：水灰比、养护条件、水泥用量、骨料弹性模量等。徐变的有利影响：消除钢筋混凝土中应力集中； 徐变的不利影响：造成预应力损失、特殊情况下使构

29、件开裂。524.荷载作用下的变形4.2.3 混凝土的变形性能长期荷载作用下的变形53工程实例4.2.3 混凝土的变形性能事件：某车间完工后发现顶层每个框架横梁上都出现不同程度的裂缝。裂缝特征：裂缝均于梁的上部，长约为梁高一半，裂缝上宽下窄，最大宽为0.5 mm。资料查询：经设计复查，设计计算无误；整个车间坐落于完整的砂岩地基上，没有不均匀沉降，材料全部合格，混凝土强度满足要求。现场调查结果：在顶层施工中为赶进度，把混凝土的强度等级从C20提高至C30，单位水泥用量增加了90 kg，且当时使用的砂较细。544.2.4 混凝土的耐久性4.2.4 混凝土的耐久性1.耐久性的概念混凝土的耐久性是混凝土

30、在使用环境下抵抗各种物理和化学作用破坏的能力。耐久性包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性能和碱骨料反应等。混凝土的耐久性直接影响结构物的安全性和使用性能。（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。抗渗性对混凝土的耐久性起重要作用，直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性，因为抗渗性控制着水分渗入的速率。混凝土的抗渗性用抗渗等级（P）或渗透系数来表示。抗渗等级根据混凝土试件未出现渗水时能承受的最大水压力而定， P6 级以上的为抗渗混凝土。影响混凝土抗渗性的因素：水灰比、骨料最大粒径、养护方法、水泥品种、外加剂、掺合料、龄期等。554.2.4 混凝土的耐久性4.2.4 混凝土的

31、耐久性（2）抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下，经受多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力。寒冷地区，尤其是在接触水又受冻的环境下的混凝土，要求具有较高的抗冻性能。抗冻性用抗冻等级（F）表示。抗冻等级根据混凝土所能承受的最大冻融循环次数确定。 F50以上的混凝土称为抗冻混凝土。影响混凝土抗冻性能的因素 ：混凝土的密实度、孔隙构造、数量及充水程度。564.2.4 混凝土的耐久性4.2.4 混凝土的耐久性（3）抗侵蚀性 混凝土的侵蚀机理基本同水泥石的腐蚀。混凝土的抗侵蚀性与所用水泥品种、砼的密实程度和孔隙特征有关（4）混凝土的碳化碳化是碳酸盐化的简称，即CO2与水泥石中的Ca(O

32、H)2作用，生成CaCO3和H2O。碳化对混凝土性能的影响：导致钢筋锈蚀、增加砼收缩、提高砼抗压强度（高铝水泥碳化后强度明显降低）。影响碳化速度的因素：水灰比、水泥用量、环境条件（ CO2浓度、空气相对湿度等）。（5）碱骨料反应碱骨料反应发生的必要条件如下：A. 水泥中碱含量高；B. 骨料中存在活性二氧化硅；C. 潮湿、水分存在。从工程应用的角度看，避其必要条件之一，即可避免碱骨料反应。572 提高混凝土耐久性的措施4.2.4 混凝土的耐久性提高混凝土耐久性的措施，主要是合理选择原材料和提高混凝土密实度，具体有：合理选择水泥品种及掺合料； 适当控制混凝土的水灰比及水泥用量；选用较好的砂、石骨料

33、； 掺用引气剂或减水剂； 改善混凝土的施工操作方法。582 提高混凝土耐久性的措施适当控制混凝土的水灰比及水泥用量；594.3普通混凝土的质量控制混凝土质量控制的目标是使所生产的混凝土能按规定的保证率满足设计要求。质量控制过程包括以下三个过程：初步控制。主要包括组成材料的质量检验及配合比的合理确定。 生产控制。包括混凝土组成材料的计量、混凝土拌合物的搅拌、运输、浇筑、振捣及养护等工序的控制。 合格控制。即混凝土质量的验收。在正常连续生产的情况下，可用数理统计方法来检验砼强度或其他技术指标是否达到质量要求。604.3.1 混凝土强度概率分布正态分布混凝土强度有一定的离散性，大致服从正态分布。61

34、4.3.2 强度平均值、标准差、变异系数4.3.3 强度保证率指标的计算：平均值标准差变异系数保证率系数（概率度）保证率624.3.4 混凝土强度的检验评定个组批生产条件一致，强度稳定 已有稳定的标准差0，只检验3组试件无足够数据，不稳定 无稳定的标准差0，检验不少于10组试件不按统计方法计算评定634.3.4 混凝土强度的检验评定（例题）某商品混凝土厂生产C30混凝土：（1）对第一批混凝土进行强度检验，共抽查16组混凝土，其立方体抗压强度数据如右表所示，试计算该批混凝土的强度保证率，并判定该厂的生产管理水平。（2）根据右表数据判断该厂生产的混凝土强度是否合格（按统计方法）。（3）根据右表数据

35、判断该厂生产的混凝土强度是否合格（不按统计方法）。（4）第二批抽查了3组试件，其立方体抗压强度数据如下表所示，试按统计方法判断其强度是否合格。组编号第1个第2个第3个135343722525313333433组编号第1个第2个第3个13534372253231333343343536375373636640433874338388424142932333310343332113836371235363513313233143032321537383916363736644.4 普通混凝土的配合比设计配合比以每m3各种材料的质量表示以质量比例来表示和 易 性强度耐 久 性经 济 性4.4.1 混

36、凝土配合比设计的基本要求满足施工性能满足使用寿命满足强度等级满足经济成本654.4.2 配合比设计的三个参数用 水 量水 灰 比砂率水泥浆与骨料间比例关系水泥与水之间的比例关系砂与骨料之间的比例关系664.4.3 混凝土配合比设计的基本资料原材料的技术性能：水泥、砂、石、水、外加剂混凝土的技术要求：和易性、强度等级、耐久性施工条件和管理水平674.4.4混凝土配合比设计的步骤配合比设计包括初步配合比的计算、试配和调整等步骤。1.初步配合比的计算(1)计算配制强度（fcu,o） tffkcuocu,684.4.3混凝土配合比设计的步骤（1）计算配制强度（fcu,o） tffkcucu,0,645

37、. 1,0,kcucuff1122,nfnfnicuicu没有历史资料，新公司怎么办？强度保证率为95时概率度混凝土强度等级低于C20 C20- -C35 高于C35（MPa）4.05.06.0P115694.4.3混凝土配合比设计的步骤（2）初步确定水灰比（W/C） 为富余系数回归系数碎石卵石A0.460.48B0.070.33查表得最大水灰比（W/C）max两数取小值)(BWCAffcecukcecceff,cceocuceABffAfCW,704.4.3混凝土配合比设计的步骤环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量（kg）素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土干燥环

38、境正常的居住或办公用房屋内部件无规定0.650.60200260300潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土或水中的部件0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土或水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.55250280300有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300714.4.3混凝土配合比设计的步骤（3）选取每m3混凝土的用水量（W0）根据混凝土坍落度及粗骨料查表得用水量。拌合物稠度卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）102031.5 40162031.

39、540坍落度（mm）1030355055707590190200210215170180190195160170180185150160170175200210220230185195205215175185195205165175185195P117724.4.3混凝土配合比设计的步骤（4)计算单位水泥用量（C0） CWWC/00为保证混凝土的耐久性，由上式计算得出的水泥用量还要满足规定的最小水泥用量的要求00CWCW734.4.3混凝土配合比设计的步骤环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用（kg）素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土干燥环境正常的居住或办公用房屋内部

40、件无规定0.650.60200260300潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土或水中的部件0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土或水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.55250280300有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300P111744.4.3混凝土配合比设计的步骤（4)计算单位水泥用量（C0） CWWC/00为保证混凝土的耐久性，由上式计算得出的水泥用量还要满足规定的最小水泥用量的要求00CWCW如计算出水泥用量小于规定的最小水泥用量，则取规

41、定的最小水泥用量。 754.4.3混凝土配合比设计的步骤(5)选取砂率（Sp）合理砂率值应根据混凝土拌合物的坍落度、粘聚性及保水性等特征来确定 。查表获得P119水灰比（W/C）碎石最大粒径（mm）卵石最大粒径（mm）1620401020400.400.500.600.7030-3533-3836-4139-4429-3432-3735-4038-4327-3230-3533-3836-4126-3230-3533-3836-4125-3129-3432-3735-4024-3028-3331-3634-39764.4.3混凝土配合比设计的步骤(6)计算粗、细骨料的用量（G0和S0） A，假定

42、表观密度法（质量法） B，体积法该公式是质量法还是体积法？%10000000000phSGSSWSGC774.4.3混凝土配合比设计的步骤%100100010000000000pwsgcSGSSWSGC体积法计算为混凝土含气量，在不使用引气剂的情况下，取1。取1时混凝土的孔隙率为？782.配合比的试配、调整、确定试配调整确定用初步配合比进行试拌，以检查拌合物的和易性是否符合要求。若和易性不好，应调整用水量或砂率，得到基准配合比。检验混凝土的强度。采用三个不同的配合比：基准、水灰比增减0.05（砂率分别增减1）。用水量与基准配合比要相同。最后获得调整后的基准配合比。792.配合比的试配、调整、确

43、定试配流动性粘聚性保水性用初步配合比进行试拌，以检查拌合物的和易性是否符合要求。802.配合比的试配、调整、确定试配调整用初步配合比进行试拌，以检查拌合物的和易性是否符合要求。若和易性不好，应调整用水量或砂率，得到基准配合比。812.配合比的试配、调整、确定和易性不满足要求坍落度太小坍落度太大保持水灰比不变，适当增加水泥浆的量(C+W)保持砂率不变，适量增加砂石的用量(S+G)822.配合比的试配、调整、确定试配调整确定用初步配合比进行试拌，以检查拌合物的和易性是否符合要求。若和易性不好，应调整用水量或砂率，得到基准配合比。检验混凝土的强度。采用三个不同的配合比：基准、水灰比增减0.05（或砂

44、率增减1）。用水量与基准配合比要相同。最后获得调整后的基准配合比。832.配合比的试配、调整、确定用作图法求出与混凝土配制强度对应的灰水比，并确定每立方米混凝土的材料用量。用水量一定，重新计算水泥用量。(C/W)00)(WCWC0)(WCWC得到一个新的配合比：该配合比为调整后的基准配合比。fcu,0842.配合比的试配、调整、确定校正系数应该了解：前面表观密度计算值0h计 为经验假设。根据调整后的基准配合比实测oh实按下式计算混凝土配合比校正系数：若1绝对值不超过2，配合比不变；超过2，每项材料用量分别乘以校正系数。由此确定设计配合比（实验室配合比）。计实ohohWHY？HOW？853. 施工配合比问题：在实际施工工程中，砂石不可能象实验室一样预先干燥，含水怎么办？施工配合比)(kgCC )(1 (kgWSSs)(1 (kgWGGg)(kgWGWSWWgs863. 施工配合比初步配合比基准配合比施工配合比根据四个基本要求进行计算根据和易性进行试验调整根据含水率进行换算根据强度进行试验调整设计配合