第三章混凝土3.1-3.4

1、第第3 3章章 混凝土混凝土建筑材料建筑材料第第3 3章章 混凝土混凝土主要介绍了普通混凝土的组成材料，混凝土主要介绍了普通混凝土的组成材料，混凝土拌合物的和易性，硬化混凝土的强度、变形、耐拌合物的和易性，硬化混凝土的强度、变形、耐久性，混凝土外加剂的作用原理和应用，普通混久性，混凝土外加剂的作用原理和应用，普通混凝土配合比设计方法等，简要介绍了轻混凝土及凝土配合比设计方法等，简要介绍了轻混凝土及其他品种混凝土，如体现混凝土发展动态的高强其他品种混凝土，如体现混凝土发展动态的高强混凝土、高性能混凝土等。混凝土、高性能混凝土等。 第一节第一节 概述概述二、混凝土的分类按体积密度分重混凝土 028

2、00kg/m3。 普通混凝土 0 20002800kg/m3。 轻混凝土 02000kg/m3。 混凝土筑的桥梁 按胶凝材料分水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土、水玻璃混凝土等。 按用途分结构混凝土、防水混凝土、装饰混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土等。二、混凝土的分类按生产和施工工艺分按生产方式分为：预拌混凝土（商品混凝土）和现场拌制混凝土。按照施工方法可分为：泵送混凝土、喷射混凝土、压力灌浆混凝土、离心混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土等。泵送混凝土可用混凝土泵通过管道输送拌和物的混凝土。 离心混凝土通过离心机的高速转动，使得混凝土成型密实的方法，通常用于混凝土管道构件

3、、空心混凝土管桩构件、混凝土电杆的制作。压力灌浆混凝土通过灌浆泵的压力，经钻孔把浆液压送到岩石、砂砾石层、混凝土或土体的裂隙、接缝或空洞内的混凝土。三、混凝土的特点（1）性能多样、用途广泛，通过调整组成材料的品种及配比，可以制成具有不同物理、力学性能的混凝土以满足不同工程的要求。（2）在凝结前有良好的塑性，可以浇成任意形状、规格的整体结构或构件。（3）其组成材料中约80%以上的砂、石骨料，来源丰富，符合就地取材和经济性的原则。（4）混凝土和钢筋良好有粘结性，且二者的线性膨胀系数基本相同，复合成钢筋混凝土，能互补优劣，大大拓宽了混凝土的应用范围。（5）按合理的方法配制的混凝土，具有良好的耐久性，

4、同钢材、木材相比维修费用低。（6）可充分利用工业废料作骨料或掺合料，如粉煤灰、矿渣等，有利于环境保护。第二节 普通混凝土组成材料砂(细骨料)，也称集料石子(粗骨料)普通混凝土(以下简称为“混凝土”)。 由水泥、砂、石、水等几种基本材料(有时为了改善混凝土的某些性能加入适量外加剂的外掺料)，按适当比例拌合，经硬化而成的一种人造石材。混凝土的结构 水泥+水水泥浆+砂水泥砂浆+石子混凝土拌合物硬化混凝土组成材料的作用粗集料细集料水泥浆孔 隙泌水形成的孔隙 混凝土体积构成水泥石25左右；砂和石子70以上；孔隙和自由水15%。 组成材料硬化前硬化后水泥+水润滑作用胶结作用砂+石子填充作用骨架作用原材料的

5、技术性质在很大程序上会影响混凝土的技术性质，因此我们必须了解原材料性质及其质量要求，合理选择材料，这样才能保证混凝土的质量。一、水泥配制混凝土所用的水泥应符合国家现行标准有关规定。除此之外，在配制时应合理地选择水泥品种和强度等级。（一）水泥品种 应根据工程特点、所处环境条件及设计、施工的要求进行选择。（二）水泥强度等级 应与混凝土设计强度等级相一致，原则上是高强度等级的水泥配制高强度等级的混凝土。二、细骨料（砂） 混凝土用砂分为人工砂和天然砂。砂是指粒径在4.75mm以下的岩石颗粒。 分类按产源分按技术要求分 类 宜用于强度等级大于C60的混凝土； 类 用于强度等级为C30C60及抗冻、抗渗或

6、其他要求的混凝土； 类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。 砂天然砂人工砂机制砂混合砂河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等建筑用砂(GB/T 14684-2001)对砂的技术要求如下：（一）颗粒级配及粗细程度（一）颗粒级配及粗细程度1.颗粒级配颗粒级配是指不同粒径的砂粒互相搭配的情况。级配良好的砂，不同粒径颗粒搭配比例适当，其空隙率小，且总表面积小，不仅可以节约水泥，而且混凝土结构密实度。2.粗细程度粗细程度是指不同粒径砂粒混合在一起的总体粗细程度。在相同质量的条件下，粗砂的总表面积小，包裹砂表面所需的水泥浆就少；反之细砂总表面积大，包裹的水泥浆量就多。骨料颗粒级配示意图砂子的空隙充取决于

7、砂子各级粒径的搭配程序。级配良好的砂，不仅可以节省水泥，而且混凝土结构密实，强度、耐久性得到提高。3.砂的粗细程度与颗粒级配的评定采用一套标准方孔筛，孔径依次为0.15、0.3、0.6、1.18、2.36、4.75mm。称取试样500g，将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛（附后筛底）上，然后进行筛分，称取留在各筛上的筛余量，计算各筛上分计筛余百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6及累计筛余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6，累计筛余百分率与分计筛余百分率关系见下表：累计筛余与分计筛余计算关系筛底尺寸(mm)筛余量（g） 分计筛余百分率(%)累计筛余百分率(%)4.75m1a1=(m

8、1/500) 100%A1=a12.36m2a2=(m2/500) 100%A2=A1+a21.18m3a3=(m3/500) 100%A3=A2+a30.6m4a4=(m4/500) 100%A4=A3+a40.3m5a5=(m5/500) 100%A5=A4+a50.15m6a6=(m6/500) 100%A6=A5+a6标准筛用标准筛筛进行砂分细度模数按下式计算:1165432x1005)AAAAAAAM（式中：Mx细度模数； A1、A2、A3、A4、A5、A6分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600m、300m、150m筛的累计筛余百分率，。细度模数越大砂越粗，砂按细度模

9、数大小分为粗砂、中砂、细砂：粗砂Mx为3.73.1；中砂Mx为3.02.3；细砂Mx为2.21.6。根据0.6mm筛的累计筛余百分率分成三个级配区，混凝土用砂级配应处于三个级配区中的任一级配区。三个级配区见下表：方筛孔累计筛余率，1区2区3区9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m010035565358571958010090010025050107041927010090010015025040168555100901）砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4.75mm和600m筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5。2）1区人工砂中150m筛孔的累计筛余

10、可以放宽到10085，2区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到10080，3区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到10075。砂的颗粒级配（GB/T 1468-2001）为了直观地反映砂的颗粒级配，可制绘成级配曲线，一般处于区的砂较粗，属于粗砂；区砂细粒多，区砂粗细适中。（二）含泥量、石粉含量及泥块含量含泥量为天然砂粒径小于0.075mm的颗粒含量；泥块含量是指砂中原粒径大于1.18mm，经水洗、手捏后小于600m的颗粒含量；泥通常包裹在砂颗粒表面，妨碍了水泥浆与砂的粘结，使混凝土的强度、耐久性降低。项目指标类类类含泥量（按质量计）,% 1.0 3.0 5.0泥块含量（按质量计）,%0

11、 1.02.0天然砂的含泥量和泥块含量天然砂的含泥量和泥块含量石粉含量是指人工砂中粒径小于0.075mm的颗粒含量。过多石粉含量会妨碍水泥与骨料的粘结，对混凝土无益，但适量的石粉含量不仅可以弥补人工砂颗粒多棱角对混凝土带来的不利，还可以完善砂子的级配，提高混凝土的密实性，进而提高混凝土的综合性能，反而对混凝土有益，因此人工砂其含量分别定为3%,5%,7%。项 目指 标类类类亚甲蓝试验MB值1.40或合格石粉含量（%） 3.05.07.0泥块含量（%）01.02.0MB值1.40或不合格石粉含量（%） 1.03.05.0泥块含量（%）01.02.0人工砂石粉含量和泥块含量人工砂石粉含量和泥块含量

12、（三）有害物质含量（三）有害物质含量 配制混凝土的细骨料要求清洁不含杂质以保证混凝土的质量。砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料等杂物，有害物质主要是云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物等。见下表。项 目指 标类类类云母（%)（质量计）1.02.02.0轻物质（%)（质量计）1.01.01.0有机物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐（SO3质量计）0.50.50.5氯化物（氯离子质量计）0.010.020.06有害物质含量有害物质含量（四）坚固性砂的坚固性是指砂在自然风化和其他外界物理、化学因素作用下，抵抗破坏的能力。天然砂采用硫酸钠溶液法进行试验，砂样经5次循环后其质量损失应符合下表

13、。项目指标质量损失,%, 类类类8810天然砂坚固性指标天然砂坚固性指标人工砂采用压碎指标法进行试验，压碎指标应符合下表：项目指标单级最大压碎指标,%, 类类类202530人工砂压碎指标人工砂压碎指标卵石三、粗骨料粒径大于4.75mm的骨料称为粗骨料，常用碎石和卵石两种。碎石与卵石相比，表面粗糙、多棱角、表面积大、空隙率大，与水泥粘结强度高。在水灰比相同条件下，用碎石拌制的混凝土，流动性小，但强度较高；而卵石则正好相反，即流动性大，强度较低。碎石、卵石按技术要求分为、类。 类宜用于大于C60的混凝土；类用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土、类宜用于强度等级小于C30的混凝土。

14、碎石建筑用卵石、碎石(GB/T 14685-2001)对粗骨料技术要求如下： （一）颗粒级配和最大粒径 粗骨料颗粒级配的好坏判定也是通过筛分法。孔径分别为2.36、4.75、9.50、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0mm及90mm的标准方孔筛。粗骨料的颗粒级配按供应情况分连续粒级(连续级配)与单粒级(间断级配)两种。 连续粒级是石子由小到大连续分级； 单粒级是指用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒级相配，中间为不连续的级配，由于易产生离析，应用较少。最大粒径是用来表示粗骨料粗细程度的。公称粒径的上限称为该粒级的最大粒径。粗骨粒的最大粒径增大则该粒级的粗骨

15、料总表面积减小，包裹粗骨料所需的水泥浆量就少。在一定和易性和水泥用量条件下，则能减少用水量而提高混凝土强度。对中低强度混凝土，尽量选择最大粒径较大的粗骨料，但一般不宜超过40mm。从结构上考虑 根据规定，混凝土用粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净间距的3/4；对混凝土实心板，不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm。从施工上考虑 对泵送混凝土，粗骨料最大粒径与输送管内径之比碎石不宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5。（二）泥、泥块及有害物质的含量项 目指 标类类类含泥量（质量计，%）0.51.01.5泥块含量（质量计，%）00.50.7碎石、卵石含泥量和泥块

16、含量表碎石、卵石含泥量和泥块含量表粗骨料中含泥量是指粒径小于m的颗粒含量；泥块含量是指原粒径大于4.75mm，经水浸洗、手捏后小于2.36mm的颗粒含量。粗骨料中泥、泥块含量应符合下表：粗骨料有害物质含量应符合下表：项 目指 标类类类有机物合格合格合格硫化物及硫酸盐（%） （SO3质量计）0.51.01.0石子有害物质含量表石子有害物质含量表( (三三) )针、片状颗粒含量针、片状颗粒含量针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者；片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径0.4倍者。针片状颗粒不仅本身容易折断，而且会增加骨料的空隙率，使拌合物和易性变差，强度降低。其含量规定见下表。项

17、目指 标类类类针、片状颗粒（%）（质量计）51525碎石、卵石针片状颗粒含量碎石、卵石针片状颗粒含量( (四四).).强度强度为保证混凝土的强度必须保证粗骨料具有足够的强度。粗骨料的强度指标有两个：岩石抗压强度和压碎指标。1.岩石抗压强度岩石抗压强度是将母岩制成50mm50mm50mm立方体试件，或50mm50mm50mm的圆柱体试件，在水中浸泡48h后，取出擦干水分，测得其在饱和水状态下的抗压强度值。建筑用卵石、碎石(GB/T 14685-2001)中规定火成岩应不小于80Mpa，变质岩应不小于60Mpa，水成岩应不小于30Mpa。 2.2.压碎指标压碎指标 压碎指标是测定碎石或卵石抵抗压碎

18、的能力，可间接地推测其强度的高低，压碎指标应符合下表。项 目指 标类类类碎石压碎指标（%）102030卵石压碎指标（%）121616压碎指标值压碎指标值( (五五) )坚固性坚固性 坚固性是指卵石、碎石在自然风化和其他外界物理、化学因素作用下抵抗破裂的能力。采用硫酸钠溶液法进行试验，碎石和卵石经5次循环后，其质量损失应符合下表的规定。项目指标类类类质量损失，%5812坚固性指标坚固性指标四、混凝土用水混凝土用水所含物质对混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土不应产生以下有害作用：（1）影响混凝土和易性；（2）损害混凝土强度的发展；（3）降低混凝土的耐久性，加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋断裂；（4）污染

19、混凝土表面。混凝土用水标准(JGJ 63-2006)规定，符合国家标准的生活饮用水可用于混凝土；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 57449)的规定。水在第一次使用或水质不明时须进行检验，合格后方可使用。3.3 普通混凝土的主要技术性质混凝土是由各组成材料按一定比例拌合而成，尚未凝结硬化的材料称为混凝土拌合物，硬化后的人造石材称为硬化混凝土。混凝土拌合物的主要性质为和易性，硬化混凝土的主要性质为强度、耐久性。一、混凝土拌合物的性质一、混凝土拌合物的性质 混凝土拌合物便于施工操作，并能获得质量均匀、成型密实的性能。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性：和易

20、性粘聚性保水性流动性易达结构均匀易成型密实好好在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。各组成材料之间具有一定的内聚力，在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象的性质。具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致发生泌水现象的性质。保证混凝土硬化后的质量（一）和易性（工作性）的概念二、和易性的评定定量测定拌合物的流动性、辅以直观经验评定粘聚性和保水性。 1.坍落度法测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值坍落度（单位mm）。适用范围： 集料最大粒径不大于40mm； 坍落度值不小于10mm的低塑性混凝土、塑性混凝土。 普通混凝土拌合物性能试验方法标准(GB/T 5

21、0080-2002)规定，拌合物的和易性用坍落度与坍落度扩展度法和维勃稠度法测定。二、和易性的评定2.维勃稠度法 测定使拌合物密实所需要的时间，s。适用范围 粗骨料最大粒径不大于40mm； 坍落度小于10mm，维勃稠度在5s30s之间的干硬性混凝土。 维勃稠度法测定示意图维勃稠度法测定示意图（三）混凝土拌合物流动性的级别 按混凝土质量控制标准（GB50164）的规定，塑性混凝土、干硬性混凝土分别按坍落度 、维勃稠度分为四级。见下表。名 称代号指标混凝土拌合物塑性混凝土（坍落度10mm）低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土大流动性混凝土T1T2T3T410mm40mm50mm90mm100mm15

22、0mm160mm干硬性混凝土（坍落度10mm）超干硬性混凝土特干硬性混凝土干硬性混凝土半干硬性混凝土 V0V1V2V331s30s21s20s11s10s5s四、混凝土拌合物流动性的选择 原则：在满足施工条件及混凝土成型密实的条件下，应尽可能选用较小的流动性，以获得质量较高的混凝土。混凝土浇筑时坍落度选择如下表：结 构 种 类坍落度，mm基础或地面等的垫层，无配筋的大体积结构（挡土墙、基础等）或配筋稀疏的结构1030板、梁和大型及中型截面的柱子等3050配筋密列的结构（如薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）5070配筋特密的结构7090（五）影响和易性的因素1.组成材料及其用量之间的关系水泥浆数量和单位

23、用水量；骨料的品种、级配和粗细程度；砂率 ；外加剂 。 见下图。水泥水砂石子外加剂水泥浆骨料混凝土拌合物cwmm 水灰比100%gsssmmm 砂率影响混凝土和易性的因素很多，主要有原材料的性质、原材料之间的相对含量、环境因素及施工条件等。（1 1）水泥浆的数量）水泥浆的数量在混凝土拌合物中，水泥浆包裹骨料表面，填在混凝土拌合物中，水泥浆包裹骨料表面，填充骨料空隙，使骨料润滑，提高混合料的流动充骨料空隙，使骨料润滑，提高混合料的流动性；性；在水灰比不变的情况下，单位体积混合物在水灰比不变的情况下，单位体积混合物内，随水泥浆的增多，混合物的流动性增大。内，随水泥浆的增多，混合物的流动性增大。思考

24、：水泥浆过多会怎样？水泥浆过少又会怎思考：水泥浆过多会怎样？水泥浆过少又会怎样？样？（）水灰比（）水灰比水泥浆的稀稠，取决于水灰比的大小。水灰比小，水水泥浆的稀稠，取决于水灰比的大小。水灰比小，水泥浆稠，拌合物流动性就小，混凝土拌合物难以保证泥浆稠，拌合物流动性就小，混凝土拌合物难以保证密实成型。若水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的密实成型。若水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象。粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象。水泥浆的数量和稠度取决于水泥浆的数量和稠度取决于用水量用水量和和水灰比水灰比。实际上。实际上用水量是影响混凝土流动性最大的因素用水量是影

25、响混凝土流动性最大的因素。当用水量一。当用水量一定时，水泥用量适当变化（增减定时，水泥用量适当变化（增减50501001003 3 ）时，）时，基本上不影响混凝土拌合物的流动性，即流动性基本基本上不影响混凝土拌合物的流动性，即流动性基本上保持不变。由此可知，上保持不变。由此可知，在用水量相同的情况下，采在用水量相同的情况下，采用不同的水灰比可配制出流动性相同而强度不同的混用不同的水灰比可配制出流动性相同而强度不同的混凝土凝土。(3) (3) 砂率砂率砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总用量的百分率。砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总用量的百分率。在混合料中，砂是用来填充石子的空隙。在水泥浆一定的

26、在混合料中，砂是用来填充石子的空隙。在水泥浆一定的条件下，条件下，若砂率过大若砂率过大，则骨料的总表面积及空隙率增大，则骨料的总表面积及空隙率增大，混凝土混合物就显得干稠，流动性小。如要保持一定的流混凝土混合物就显得干稠，流动性小。如要保持一定的流动性，则要多加水泥浆，耗费水泥。动性，则要多加水泥浆，耗费水泥。若砂率过小若砂率过小，砂浆量，砂浆量不足，不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填不足，不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用，也会降低混合物的流动性，同时会使粘聚性、保充作用，也会降低混合物的流动性，同时会使粘聚性、保水性变差，使混凝土混合物显得粗涩，粗骨料离析，水泥水

27、性变差，使混凝土混合物显得粗涩，粗骨料离析，水泥浆流失，甚至出现溃散现象。浆流失，甚至出现溃散现象。因此，砂率既不能过大，也不能过小，应通过试验因此，砂率既不能过大，也不能过小，应通过试验找出最佳（合理）砂率。找出最佳（合理）砂率。4.水泥品种及细度水泥的品种，其特性上的差异导致混凝土拌合水泥的品种，其特性上的差异导致混凝土拌合物和易性的差异。物和易性的差异。水泥颗粒越细，在相同条件下，所拌混凝土拌水泥颗粒越细，在相同条件下，所拌混凝土拌合物流动性越小，但黏聚性和保水性好。合物流动性越小，但黏聚性和保水性好。5.骨料的性质级配良好的骨料，其拌合物流动性较大，黏聚性和保水性较好；表面光滑的骨料，

28、其拌合物流动性较大。若杂质含量多，针片状颗粒含量多，则流动性变差。6.6.环境因素、施工条件、时间环境因素、施工条件、时间 环境温度的变化会影响到混凝土的和易性。因为环境温度的升高，水分蒸发及水化反应加快，坍落度损失也加快。拌合物拌制后，随时间的延长而逐渐干稠，流动性减小。机械搅拌的混凝土拌合物和易性好于人工拌合的。7.外加剂在拌制混凝土时，加入很少量的外加剂，如引气剂、减水剂等，能使混凝土拌合物在不增加水量的条件下，获得良好的和易性。掺入粉煤灰、硅灰、磨细沸石粉等掺合料，也可以改善拌合物的和易性。一、硬化混凝土的强度混凝土强度的种类混凝土强度抗拉强度抗剪强度抗压强度握裹强度轴心抗压强度立方体

29、抗压强度钢筋与混凝土的粘结强度1.抗压强度与强度等级 以边长为150mm的标准立方体试件，成型后立即用不透水的薄膜覆盖表面，在温度为205的环境中静置12昼夜，然后再在标准养护条件下（温度为202，相对湿度为95以上或在温度为202 的不流动Ca（OH）2饱和溶液中养护，经28d龄期，经标准试验方法得到抗压强度值。用fcu表示。试件种类试件尺寸，mm粗骨料最大粒径，mm换算系数标准试件150150150401.00非标准试件100100100300.95200200200601.05标准试验方法是指普通混凝土力学性能试验方法（GB/T500812002 ），详见实验部分。当采用非标准试件时，须

30、乘以换算系数，见下表：混凝土强度等级混凝土强度等级C30“C”代表“混凝土”。“30”代表fcu,k30.0MPa；按混凝土立方体抗压强度标准值划分的级别。以“C”和混凝土立方体抗压强度标准值（fcu,k）表示，主要有C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十五个强度等级。（C60以上称为高强混凝土） 立方体抗压强度标准值（fcu,k ） ，是立方体抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%。强度等级表示的含义：强度等级表示的含义：边长为边长为150mm的标准立方体试件，用于测抗压强度的标准立方体试

31、件，用于测抗压强度2.混凝土的轴心抗压强度采用150mm150mm300mm的棱柱体试件。在立方体抗压强度为055MPa范围内fcp=（0.70.8）fcu 。在结构设计计算时，一般取fcp0.67fcu。 非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为100mm100mm和200mm200mm，测得的抗压强度值应分别乘以换算系数0.95和1.05。FF三、影响混凝土的强度的因素5.影响抗压强度的因素（1）水泥的强度和水灰比 式中：fcu混凝土28d龄期的抗压强度值，MPa； fce水泥28d抗压强度的实测值，MPa； 混凝土灰水比，即水灰比的倒数； a、b回归系数。振 动手 工 捣 实充 分 密 实 的

32、 混 凝 土不 完 全 密 实 的 混 凝 土fcumw/mcfcumc/mw）（bwcceacummffwc/ mm 当混凝土水灰比值在0.400.80之间时越大，则混凝土的强度越低； 水泥强度越高，则混凝土强度越高。（2 2）粗集料的品种及质量）粗集料的品种及质量碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强度较高；卵石呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较低。在水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度。 （3 3）养护条件）养护条件 在保证足够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，早期强度越高；低温时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至0以下时，硬

33、化不但停止，且具有冰冻破坏的危险。混凝土浇筑完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿度，以保证混凝土不断地凝结硬化。（4 4）龄期）龄期龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展，在而不断发展，在7 714d14d内强度发展较快，以后逐渐减慢，内强度发展较快，以后逐渐减慢，28d28d后强度发展更慢。后强度发展更慢。由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。当采用普通水泥拌制的、中等强度

34、等级的混凝土，在标当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准养护条件下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正准养护条件下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比。比。28lglg28nfnfn3式中： fn、f28分别为n、28天龄期的抗压强度，MPa。（5）外加剂和掺合料掺减水剂，特别是高效减水剂，可大幅度降低用水量和水灰比，使混凝土强度显著提高，掺高效减水剂是配制高强度混凝土的主要措施。在混凝土中掺入高活性掺合料（如优质粉煤灰、硅灰、磨细矿渣粉等），可以与水泥的水化产物进一步发生反应，产生大量的凝胶物质，使混凝土更趋于密实，强度也进一步得到提高。二、混凝土的耐久性1.耐久性的主要内容（

35、1）抗渗性 混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。 混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。是以28d龄期的标准试件，按规定方法进行试验时所能承受的最大静水压力来确定。可分为P4、P6、P8、P10和P12等五个等级，分别表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的静水压力而不发生渗透。（2）抗冻性 混凝土的抗冻性是指混凝土在饱和水状态下，能抵抗冻融循环作用而不发生破坏，强度也不显著降低的性质。 用抗冻等级表示。抗冻等级是以28d龄期的混凝土标准试件，在饱和水状态下，强度损失不超过25，且质量损失不超过5时，所能承受的最大冻融循环次数来表示，有F10、F15、F25、F50、F

36、100、F200、F250和F300等九个等级。 二、混凝土的耐久性（3）抗侵蚀性混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥石的抗侵蚀性。合理选择水泥品种、提高混凝土制品的密实度均可以提高抗侵蚀性。 （4）抗碳化性混凝土的碳化主要指水泥石的碳化。混凝土碳化，使其碱度降低，从而使混凝土对钢筋的保护作用降低，钢筋易锈蚀；引起混凝土表面产生收缩而开裂。（5）碱集料反应碱集料反应是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与集料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。 应严格控制水泥中碱的含量和集料中碱活性物质的含量。 二、混凝土的耐久性2.提高混凝土耐久性的措施 （1）合理选择混凝土的组成

37、材料 根据混凝土工程特点或所处环境条件，选择水泥品种； 选择质量良好、技术要求合格的骨料。（2）提高混凝土制品的密实度 严格控制混凝土的水灰比和水泥用量。见下页表。 选择级配良好的骨料及合理砂率，保证混凝土的密实度。 掺入适量减水剂，提高混凝土的密实度。 严格按操作规程进行施工操作。（3）改善混凝土的孔隙结构 在混凝土中掺入适量引气剂，可改善混凝土内部的孔结构，封闭孔隙的存在，可以提高混凝土的抗渗性、抗冻性及抗侵蚀性。 二、混凝土的耐久性环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量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1.干燥环境正常的居住或办公用房屋内不作规定0.650

38、.602002603002.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和（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和（或）水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.552502803003.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0.500.500.50300300300混凝土最大水灰比和最小水泥用量的规定（JGJ552000） 3.4混凝土的外加剂混凝土的外加剂一、外加剂的分类根据混凝土外加剂的分类、命名与定义根据混凝土外加剂的分类、命名与定义(GB807587)的规定，混凝土外加剂按其主

39、要功能的规定，混凝土外加剂按其主要功能分为四类：分为四类： (1)改善混凝土拌合物改善混凝土拌合物流变性能流变性能的外加剂。包括各的外加剂。包括各种种减水剂、引气剂和泵送剂减水剂、引气剂和泵送剂等。等。 (2)调节混凝土调节混凝土凝结时间、硬化性能凝结时间、硬化性能的外加剂。包的外加剂。包括括缓凝剂、早强剂和速凝剂缓凝剂、早强剂和速凝剂等。等。 (3)改善混凝土改善混凝土耐久性耐久性的外加剂。包括的外加剂。包括引气剂、防引气剂、防水剂和阻锈剂水剂和阻锈剂等。等。 (4)改善混凝土改善混凝土其他性能其他性能的外加剂。包括的外加剂。包括加气剂、加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂膨胀剂、防冻剂、

40、着色剂、防水剂等等二、常用的外加剂(1)减水剂减水剂减水剂减水剂也称塑化剂，是指能保持混凝土的和易性不变，而显著减少其拌合用水量的外加剂。减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种。减水剂是当前外加剂中品种最多、应用最广的一种。根据其功能分为：根据其功能分为：1、普通减水剂普通减水剂(在混凝土坍落度基本相同的条件下，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能减少拌合用水量的外加剂)；2、高效减水剂高效减水剂(在保持混凝土坍落度基本相同的条件在保持混凝土坍落度基本相同的条件下，能大幅度减少用水量的外加剂下，能大幅度减少用水量的外加剂)；3、引气减水剂引气减水剂(兼有引气和减水功

41、能的外加剂兼有引气和减水功能的外加剂)；4、缓凝减水剂缓凝减水剂(兼有缓凝和减水功能的外加剂兼有缓凝和减水功能的外加剂)；5、早强减水剂早强减水剂(兼有早强和减水功能的外加剂兼有早强和减水功能的外加剂)。按其化学成分分为：按其化学成分分为：木质素系、萘系、水溶树脂系、木质素系、萘系、水溶树脂系、糖蜜系、腐植酸系糖蜜系、腐植酸系等。等。（2）早强剂）早强剂早强剂是指加速混凝土早期强度的发展，并早强剂是指加速混凝土早期强度的发展，并对后期强度无显著影响的外加剂。对后期强度无显著影响的外加剂。从混凝土开始拌合到凝结硬化形成一定的强从混凝土开始拌合到凝结硬化形成一定的强度都需要一段较长的时间，为了缩短

42、施工周度都需要一段较长的时间，为了缩短施工周期可使用早强剂。期可使用早强剂。目前常见的有目前常见的有氯盐氯盐、硫酸盐硫酸盐、三乙醇胺三乙醇胺及以及以它们为基础的它们为基础的复合早强剂复合早强剂。（3）引气剂）引气剂引气剂是指在混凝土搅拌过程中能引入大量引气剂是指在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，以减少均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，以减少混凝土拌合物泌水、离析。改善和易性并能混凝土拌合物泌水、离析。改善和易性并能显著提高硬化混凝土抗冻性、耐久性的外加显著提高硬化混凝土抗冻性、耐久性的外加剂。剂。如如松香树脂类、烷基苯磺酸盐类和脂肪醇磺松香树脂类、烷基苯磺酸盐类和脂肪醇磺酸盐类等酸盐类等。引气剂的作用1、由于水分子均匀分布气泡表面，、由于水分子均匀分布气泡表面，改善了混凝土改善了混凝土的粘聚性，保