混凝土及各组成材料性能

1、工程材料(混凝土)1、混凝土的定义：混凝土是由胶凝材料(水泥)、粗骨料、细骨料、水、掺合料经搅拌、运输、浇筑成型、养护形成，干体积密度20002800Kg/m32、混凝土分类按体积密度分为：重混凝土、普通混凝土、轻混凝土重混凝土：又称防辐射混凝土，体积密度2800Kg/m3,是采用密度很大的重晶石、铁矿石、钢屑等重骨料 和坝泥、锶水泥等重水泥配制而成，常用作原子能反应堆的防护材料轻混凝土：采用陶粒等轻质多孔骨料配置的混凝土及无砂的大孔混凝土，或不参骨料而掺入引气剂形成的多孔混凝土，体积密度V1950Kg/m 3,可用作轻质结构和隔热保温材料按胶凝材料分类：水泥混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、

2、聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍混凝土按用途分类：结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土、防辐射混凝土按生产和施工工艺分类：预拌混凝土(商品混凝土)、泵送混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、离心混 凝土按强度分类：普通混凝土、高强度混凝土、超高强度混凝土普通混凝土：强度等级一般VC60,强度等级VC30的为低强度混凝土，介于两者之间的为中强度混凝土高强度混凝土：强度等级NC60 （一般应用于大跨度房屋或桥梁）超高强度混凝土：强度等级NC100 （国内尚无应用）高强混凝土的抗震性能、抗渗性能、耐腐蚀性能强，可以减轻结构自重3、水泥：（1）水泥按用途及性能分类：通用水泥、特种水泥，我

3、国常用的是通用硅酸盐水泥（2）通用硅酸盐水泥分为：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰 硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥（3）凝结时间：水泥的凝结时间分为初凝和终凝。六大常用水泥的初凝时间均不得少于45分钟，除硅酸盐 水泥终凝时间不得大于6.5小时外，其余五类水泥水泥的终凝时间不得长于10小时。（4）硅酸盐水泥：硅酸盐水泥是以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣，适量石 膏磨细制成的水硬性胶凝材料，代号P.I/P.II。硅酸盐水泥分为一型、二型。不掺加混合材料的为一型，掺 加不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称为二型。凝结硬化快

4、、早期强度高、水化热大、 抗冻性好、耐热性耐腐蚀性差、干缩性较小，适用于快硬、早强、高强（C50以上）、有耐磨性要求的混凝土， 硅酸盐水泥分为42.5/52.5/62.5及相应等级的早强型（R）（5）普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、5%-20%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为 普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，代号P.0o凝结硬化较快、早期强度较高、水化热较大、抗冻性较好、耐热 性耐腐蚀性较差、干缩性较小，适用于普通环境、干燥环境、严寒地区露天要求的混凝土，普通硅酸盐水泥 分为42.5/52.5及相应等级的早强型（R）（6）矿渣硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石

5、膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅 酸盐水泥，水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量百分比计为20%-70%，代号P.S.A/P.S.B。允许用石灰石、窑灰、 粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种材料代替矿渣，代替数量不得超过水泥重量的8%，替代后水泥中粒化高 炉矿渣不得少于20%。矿渣硅酸盐水泥的凝结硬化慢、早期强度低、后期强度增长较快，水化热较小、抗冻 性差、耐热性好、耐腐蚀性较好，干缩性较大、沁水性大、抗渗性差。适用于高湿性环境中、厚大体积混凝 土、受侵蚀介质作用的混凝土。强度等级为32.5/42.5/52.5及相应等级的早强型（R）（7）火山灰质硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适

6、量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称 为火山灰质硅酸盐水泥（简称火山灰水泥）。水泥中火山灰质混合材料掺加量按重量百分比计为20%-50%， 代号？审。火山灰质硅酸盐水泥的凝结硬化慢、早期强度低、后期强度增长较快，水化热较小、抗冻性差、耐 热性较差、耐腐蚀性较好，干缩性较大、抗渗性较好。适用于高湿性环境中、厚大体积混凝土、有抗渗要求 及受侵蚀介质作用的混凝土。强度等级为32.5/42.5/52.5及相应等级的早强型（R）（8）粉煤灰硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅 酸盐水泥（简称粉煤灰水泥）。水泥中粉煤灰掺加量按重量百分比计为20%-40%，代号P.

7、F。粉煤灰硅酸盐水 泥凝结硬化慢、早期强度低、后期强度增长较快，水化热较小、抗冻性差、耐热性较差、耐腐蚀性较好，干 缩性较小、抗裂性较高。适用于高湿性环境中、厚大体积混凝土、受侵蚀介质作用的混凝土。强度等级为 32.5/42.5/52.5及相应等级的早强型（R）（9）复合硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶 凝材料，称为复合硅酸盐水泥（简称复合水泥），代号P.Co水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于20%， 不超过50%。水泥中混合掺料有活性与非活性之分。活性的有：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰; 它们与水调和后，本身不会硬化或硬化

8、极为缓慢，强度很低。但在氢氧化钙溶液中，就会发生显著的水化， 而且在饱和氢氧化钙溶液中水化更快。非活性混合材料有：磨细的古英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣及各处 废渣等。它们与水泥成分不起化学作用或化学作用很小，非活性混合材料掺入硅酸盐水泥中仅起提高水泥产 量和降低水泥强度、减少水化热等作用。当采用高强度等级水泥拌制强度较低的砂浆或混凝土时，可掺入非 活性混合材料以代替部分水泥，起到降低成本及改善砂浆或混凝土和易性的作用。粉煤灰硅酸盐水泥凝结硬 化慢、早期强度低、后期强度增长较快，水化热较小、抗冻性差、耐腐蚀性较好，其他性能与掺入的混合料 有关。适用于高湿性环境中、厚大体积混凝土、受侵蚀介质作用的

9、混凝土。强度等级为32.5/42.5/52.5及相应等级的早强型（R）（10）其他技术要求:a、为防止水泥在凝结硬化过程中产生不均匀的体积变化，避免混凝土构件出现膨胀性裂缝，甚至引起安全事 故，要对水泥进行安定性检测；引起水泥安定性不良的原因是水泥熟料矿物组成中游离氧化钙或氧化镁过多, 或者是水泥粉磨石膏掺量过大造成的。游离氧化钙实测检验，其余两种物质掺量国家有强制规定。水泥的强度是评价和选用水泥的重要指标，水泥的强度等级，指在标准条件下养护28天所达到的抗压强度。 等级确定需要对水泥进行3d与28d的抗压强度与抗折强度测试，对水泥进行3天强度检测是因为可以很直观 的知道水泥的熟料用量有没有足

10、够，如果单纯以28天强度来评定水泥是否合格，水泥生产可以大大的节约成 本，因为可以多加至少10%以上的矿物掺合料进去，这样的话混凝土的早期强度很低，严重影响混凝土构件 安全。C.通用硅酸盐的化学指标有不溶物、烧失量、三氧化硫、氧化镁、氯离子和碱含量。碱含量属于选择性指标， 水泥中碱含量过高会产生碱骨料反应，碱骨料反应会导致混凝土体积不均匀膨胀破坏，水泥中碱含量不应大 于水泥重量的0.6%。氯离子在钢筋混凝土中的有害作用在于它能够破坏钢筋钝化膜,加速锈蚀反应。水泥中的 氯离子含量必须0.06%水泥分袋装和散装，袋装每袋净含量50Kg，且不应少于标志质量的99%；随机抽取20袋，总质量（含包装 袋

11、）不应少于1000Kg。水泥包装上应标明执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证 编号及标志、出厂编号、包装日期、净含量。包装袋两侧应根据水泥品种采用不同颜色印刷水泥名称和强度 等级，硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥采用红色，矿渣硅酸盐水泥采用绿色，其余三类水泥采用蓝色或者黑色。袋装水泥同一厂家、同一标号、同一品种、同一生产时间、同一进场日期、每200T为一验收批，不足200T 时，也按一验收批计算。散装水泥每500T为一验收批，不足500T时，也按一验收批计算。水泥有限期不得 超过3个月，超过3个月需进行复试，合格后使用。4、粗骨料粗骨料是混凝土中的骨架，是指粒径大于4.75mm

12、的岩石颗粒，常用的粗骨料有卵石和碎石；碎石：人工破碎而成的石子，碎石是山上的岩石经放炮炸开再经破碎机破碎而成，或者卵石经破碎也成为碎 石；卵石：天然形成的石子，卵石表面光滑，混凝土拌合物比碎石流动性好，但与水泥砂浆粘结力差，固不 适用与高强度混凝土；卵石与碎石按技术要求可以分为3类，一类适用于大于C60的混凝土，二类适用于 C30C60及抗冻、抗渗要求的混凝土，三类适用于小于C30等级的混凝土；（1）含泥量及泥块含量卵石、碎石的含泥量是指粒径小于75 Mm的颗粒含量（1毫米等于1000微米）；泥块含量粒径大于4.75mm的经水洗，手捏后小于2.36mm的颗粒含量。含泥量级泥块含量类别一类类别一

13、类含泥量（按质量计）%0.5泥块含量（按质量计）%0二类三类11.50.20.5砂石含泥量过大会降低水泥浆对粗骨料的握裹力，从而降低混凝土强度；降低混凝土骨料界面的粘结强 度，降低混凝土的抗拉强度，对控制混凝土的裂缝不利，同时还可能对钢筋产生腐蚀作用，降低钢筋强度。 所以粗骨料的含泥量及泥块含量需要通过原料、破碎、堆放等几方面进行控制。（2）坚固性坚固性是指卵石、碎石在自然风化和其他外界物理、化学因素下，抵抗破裂的能力。骨料越密实、强度 越高、吸水率越小，坚固性越好；而结构疏松、构造不均匀，坚固性越差；骨料的坚固性可采用硫酸溶液浸 泡进行检验；碎石和卵石的坚固性指标类别一类二类三类质量损失（）

14、W5W812（3）颗粒级配粗骨料公称粒径的上限称为该粒级的最大粒径。（如520mm的石子最大粒径为20mm），最大粒径反应 了粗骨料的平均粗细程度。拌合混凝土中骨料的最大粒径增大其总表面积减小，单位用水量减少。在用水量 和水胶比不变的情况下，最大粒径增大，骨料表面包裹的水泥浆加厚，可以提高混凝土拌合物的流动性。若 工作性能不变的情况下可以减小水胶比，从而提高混凝土拌合物的强度和耐久性能，较少水泥用量。根据混凝土工程质量验收规范GB50204-2015规定，混凝土用粗骨料其最大粒径不得超过构件截面最小 尺寸的1/4,且不得超过钢筋最小净间距的3/4，混凝土实心板可允许最大粒径达到1/2板厚，但不

15、得超过 50mm。对泵送混凝土，碎石最大粒径与输送管内径之比宜小于等于1:3,卵石宜小于等于1:2.5；粗骨料要有 良好的级配，以减小孔隙率，增强密实性，从而节约水泥，保证混凝土的和易性及强度。粗骨料的选用要考 虑强度等级、施工工艺、结构特点等。（4）强度粗骨料在混凝土中要形成紧实的骨架，其强度要满足一定要求。粗骨料的强度有立方体强度和压碎指标值两种。岩石立方体强度是浸水饱和状态下的骨料母体岩石制成的50*50*50mm的立方体在标准试验条件下测得的挤压强度值。一般要求岩石抗压强度与混凝土强度之比N 1.5 ；对高强混凝土应至少比混凝土强度高30%。压碎指标是将气干状态下9.519.5mm的石

16、子按规定方法填充于压碎指标测定仪测得。（5）体积密度、堆积密度、孔隙率（粗骨料的表观密度应不小于2600Kg/m3）类别一类二类三类空隙率（%）4345475、细骨料粒径在150m4.75mm之间的岩石颗粒称为细骨料。细骨料的总体积占混凝土体积的70%80%,因此， 骨料的性能对混凝土的性能有很大的影响。骨料的性能要求是骨料杂质含量少，具有良好的颗粒形状，适宜 的颗粒级配和细度，表面粗糙与水泥黏结牢固且性能稳定、坚固耐久。混凝土的细骨料主要采用天然砂或者人工砂天然砂是由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的颗粒小于4.75mm的岩石颗粒，但不包含软质岩、 风化岩石颗粒。按产源不同，天然砂分为山砂

17、、河砂、海砂。山砂含有黏土及有机杂质，坚固性能差；海砂 质地坚硬但夹有可溶性盐类，对混凝土会产生腐蚀，影响混凝土的耐久性能；河砂表面洁净、光滑、拌制的 混凝土和易性好，耗用的水泥浆少，比较经济，但混凝土强度略低，建筑过程中常用河砂做细骨料。人工砂是经除土处理的机制砂、混合砂的统称。机制砂是由矿石、卵石经机械破碎、筛分制成的岩石颗 粒，比较洁净，但细粉、片状颗粒较多，成本高。砂按细度模数大小分为粗中细3种规格，按技术要求分为一二三类；一类适用于大于C60的混凝土，二 类适用于C30C60及抗冻、抗渗要求的混凝土，三类适用于小于C30等级的混凝土和建筑砂浆；（1）含泥量、泥块含量含泥量是指天然砂中

18、粒径小于75p m的颗粒含量；石粉含量是人工砂中粒径小于75p m的颗粒含量；泥 块含量是指砂中粒径大于1.18mm，经水浸泡、手捏后小于600p m的颗粒含量。天然砂中的泥附在砂粒表面， 会影响水泥与砂的黏结，增大混凝土用水量，降低其强度和耐久性，增大干缩，所以需要严格进行控制。天然砂含泥量和泥块含量类别一类二类三类含泥量（按质量计）%1.03.05.0泥块含量（按质量计）%01.02.0石粉含量和泥块含量类别一类二类三类含泥量（按质量计）%10.0泥块含量（按质量计）%01.02.0机制砂中的含泥量0.51.01.4（2）有害杂质含量砂在生产过程中，由于环境影响和作用，常混有对混凝土相纸有

19、害的物质（黏土、淤泥、轻物质、硫化物、 硫酸盐、氯盐），各有害物质会对水泥产生腐蚀、影响水泥硬化，会影响混凝土的强度、耐久性，氯化物对 钢筋还会产生锈蚀。砂中有害物质含量类别一类二类三类云母（按质量计）1.02.02.0轻物质（按质量计）1.0有机物（比色法）合格硫化物及硫酸盐（按质量计）0.5氯化物（以氯离子质量计%）0.010.020.06贝壳（按质量计）3.05.08.0注：轻物质指体积密度小于2000Kg/m3的物质小固坚固性是指砂在自然风化和其他外界物理、化学因素因素下，抵抗破裂的能力。天然砂的坚固性采用硫酸钠溶液法进行试 验检测；人工砂采用压碎指标法进行检测试验。砂的坚固性指标类别

20、一类二类三类质量损失（）W8W810砂的压碎指标类别一类二类三类单级最大压碎指标（%）202530（4）砂的粗细程度及颗粒级配砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体砂的粗细程度。通长分为粗砂、中砂、细砂等几 种。在混凝土各种材料用量相同的情况下，若砂过粗，砂颗粒的表面积较小，混凝土的黏聚性、保水性较差; 若砂过细，砂子颗粒表面积过大，随黏聚性、保水性好，但因砂的表面积大，需要较多水泥浆包裹砂粒表面， 当水泥浆用量一定时，用于润滑的水泥浆较少，混凝土流动性变差。一般粗砂配置的混凝土水泥用量要比细 砂少。砂的颗粒级配是指不同粒径砂颗粒的分部情况。在混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆来填充

21、。拌制混凝 土时，常采用级配良好的砂，其大小颗粒含量适当，一般有较多的粗颗粒，并含适当数量的中等颗粒及少量 的细颗粒填充空隙，砂的总表面积及孔隙率较小，填充用的水泥浆相应较少，在节约水泥的基础上可以提高 混凝土的和易性和强度、耐久性。砂的粗细程度及颗粒级配常用筛分析方法进行测定。砂的粗细程度用细度模数表示，颗粒级配用级配区表 示。砂的细度模数越大，表示砂越粗。普通混凝土用砂的细度模数在3.71.6之间，粗砂的细度模数为3.73.1， 中砂为3.02.3，细砂为2.21.6，特细砂为1.50.7。普通混凝土应尽可能选用粗砂或中砂，以节约水泥。有 特细砂资源的地区，应与机制砂混凝使用。砂的细度模数

22、只能用来划分砂的粗细程度，并不能反映砂的级配 情况。砂级配不合适可以人工进行参配改善，将粗细砂按适当的比例掺和使用，也可以将砂过筛，筛除过粗 或过细的颗粒。6、拌合水混凝土拌合用水按水源分为饮用水、地表水、地下水、再生水、海水。混凝土用水优先选用国家生活饮 用水，地表水、地下水经检验合格后使用。钢筋混凝土及预应力混凝土结构不得采用海水。对混凝拌合水的 质量要求是：1、不得影响混凝的工作性能及凝结；2、不影响混凝土的强度发展；3、不得降低混凝土的耐久性;符合国家标准的生活用水可拌制各种混凝土，对水质有怀疑时，需对待检验水进行检测。水中物质有氢离子、不溶物、可溶物、氯化物、硫化物、碱、硫化物，不同

23、的结构各物质含量限制均不同。7、外加剂混凝土外加剂是在混凝土拌合过程中掺入用以改善混凝土性能的物质，外加剂掺量一般不超过水泥用量 的5%。随着科学技术的不断发展，对混凝土各方面的性能提出了更高的新要求。如泵送混凝土的高流动性、 冬季施工要求的早期强度、高层、海洋结构的高强、高耐久性，使用混凝土外加剂是一种效果显著、使用方 便、经济合理的手段。目前，混凝土外加剂已成为混凝土中除砂、石、水泥和水之外的第五组成材料。（1）外加剂的分类：改善混凝土拌合物的流变性能（包括减水剂、引气剂、泵送剂）调节混凝土凝结时间、硬化性能（包括缓凝剂、早强剂、速凝剂）改善混凝土耐久性能（包括引气剂、防水剂、阻锈剂、减缩

24、剂）改善混凝土其他性能（包括加气剂、膨胀剂、防冻剂）目前我们常用的外加剂主要有：减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂、防冻剂、泵送剂（2）减水剂减水剂是指在混凝土塌落度基本相同的情况下，加入能显著减少拌合水用量。减水剂可以增加混凝土的 流动性、起润滑作用改善工作性，还可以使水化更充分，提高混凝土强度。减水剂根据作用效果又分为普通 减水剂、高效减水剂、早强减水剂、缓凝减水剂、缓凝高效减水剂及引气减水剂。在混凝土塌落度一定的情况下，减水剂可以减少混凝土的单位用水量，普通型减少5%15%，高效性能减 少10%30% ；在用水量和强度一定的条件下，塌落度可提高100200mm ；在混凝土拌合物塌落度、强度一

25、定 的情况下，可节约水泥5%20%；掺入减水剂可减少混凝土拌合物的沁水、离析现象，延缓拌合物的凝结时间， 减缓水泥水化热放热速度，显著提高混凝土硬化后的抗渗性和抗冻性。使用减水剂应根据工程特点、选择适宜的品种。减水剂的掺量应根据使用要求、施工条件、混凝土原材 料在最佳掺量范围内进行调整。重大工程需试验确定。减水剂的过量掺入会提高减水效果，但会产生沁水等 不良现象，也会增加造价。减水剂的掺用有三种方法，将减水剂溶解于拌合水，并与拌合水一起加入拌合物中的方法叫同掺法；拌 制混凝土运输至施工现象再掺入或补充掺入进行现场搅拌的为后掺法；拌合物加水搅拌13分钟后再加入减 水剂进行搅拌的方法叫滞水掺入法；

26、一般减水剂的掺入采用后掺法和滞水掺入法，采用这两种方法可以减少 塌落度损失，也可以减少外加剂用量，提高经济效益。（3）引气剂引气剂是指在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土拌合物的沁水、离析， 改善和易性，并能显著提高硬化混凝土的抗冻性、耐久性，但会降低混凝土强度。引气剂主要用于抗冻性要 求高的结构，如混凝土大坝、路面、桥面、飞机场道面等大面积易受冻的部位。由于引入大量的气泡，减少了混凝土受压有效面积，使混凝土强度和耐磨性有所降低，当保持水灰比不变 时，含气量增加1%,混凝土强度约下降3%5%,故应用引气剂改善混凝土抗冻性时，应注意控制混凝土的含 气量，避免大量引起导致

27、混凝土强度大幅降低。（4）缓凝剂缓凝剂是一种降低水泥或石膏水化速度和水化热、延长凝结时间的添加剂。缓凝剂能延缓混凝土的凝结时 间且对后期强度不会产生影响。缓凝剂具有缓凝、碱水、降低水化热的作用，对钢筋无锈蚀。适用于大体积 混凝土和炎热气候下施工的混凝土，以及需要长距离运输、长时间停放的混凝土。缓凝剂不适用于日最低气 温低于5C以下环境施工的混凝土，也不宜单独用于有早强要求的混凝土。（5）早强剂具有工艺科学，原料理想，性能稳定，适应性强，成本低，早强效果高的特点。早强剂根据化学成分不 同又分为三种类型的早强剂，各类型早强剂的掺量也不同。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进 混凝土早期强度的

28、发展且对后期强度无显著影响。既具有早强功能，又具有一定减水增强功能。混凝土早强 剂是外加剂发展历史中最早使用的外加剂品种之一。早强剂不含氯离子，对钢筋无锈蚀作用，可以在常温、 低温条件下加速混凝土硬化，适用于一切民用、工业建筑及预应力钢筋砼构件，砂浆等，多用于冬季施工和 紧急抢修工程。（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与足够防冻强度的外加剂。它是一种能在 低温下防止物料中水分结冰的物质。防冻剂由减水、防冻、早强、引起等几部分复合组成，防冻组分可改变 混凝土液相浓度，降低冰点，保证混凝土在负温下有液相存在，使水泥仍能继续水化。减水组分可减少混凝 土拌合用水量，从而

29、减少了混凝土中的成冰量，并使冰品粒度细小且均匀分散，减小对混凝土的破坏应力。 引气组分是引入一定量的微小封闭气泡，减缓冻胀应力。早强组分是能提高混凝土早期强度，增强混凝土抵 抗冰冻的破坏能力。防冻剂类型较多，有的会对钢筋产生锈蚀，有的含有毒副作用，选用时应注意。防冻剂各组成成分的掺量 应符合混凝土外加剂应用技术规定并结构工程类型、施工特点、现场环境温度试验确定。（7）膨胀剂指的是一种化学外加剂，加在水泥中，当水泥凝结硬化时，随之体积膨胀，起补偿收缩和张拉钢筋产生预 应力以及充分填充水泥间隙的作用。主要用途是补偿混凝土收缩，填充用膨胀混凝土（后浇带），灌浆用膨 胀砂浆。膨胀剂的应用：a.实现结构

30、自防水：取消外防水措施，提高经济效益2/3； b.取消超长现浇结构后浇 带：地下工程60M长不设后浇带，超过60M，以膨胀加强带取代后浇带，降低成本、缩短工期；c.大体积混 凝土温差裂缝控制：采用产品，放宽温控指标，一般不必再采用冷却骨料、在混凝土中埋设冷却管等传统施工方法，节约施工费用;膨胀剂的品种及掺量应根据要求混凝土膨胀性能及混凝土所处的环境进行试验确定；（8）泵送剂泵送剂是一种改善混凝土泵送性能的外加剂，具有卓越的减水增强效果和缓凝保塑性能。泵送剂由缓凝（早 强）、减水、引气、坍落度损失抑制等组分复合而成，该外加剂无氯盐，对钢筋无腐蚀。在泵送砼中，能显 著提高砼的和易性及粘聚性，减少砼

31、与管道的摩擦阻力，而且坍落度损失小。泵送剂技术性能：a.掺入泵送剂，坍落度值大于200mm;b.用泵送剂配制的砼30-60分钟坍落度保留值大 于180mm;c.减水率达到15%以上，可配置普通和高强砼;d.掺本剂的砼抗渗等级可提高2-4级（抵抗相应等级 的静水压力而不渗水）；e.保持砼设计强度等级不变，可节约水泥用量。F.掺泵送水剂，具有良好的可泵效果， 凝结时间推迟2小时以上。泵送剂特别适用于大体积混凝土、高层、超高层建筑，也适用于水下灌注混凝土工程。泵送剂混凝土的粗骨料最大粒径不宜超过40mm，胶凝材料总量不宜小于300Kg/m，水胶比不宜大于0.6, 含气量不宜超过5%，塌落度不宜小于1

32、00mm，砂率宜为35%45%。水胶比是每立方混凝土用水量与所有胶凝材料的比值；砂率是是混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分 率。含气量是单位体积中空气的体积百分比（9）混凝土外加剂的选用在混凝土掺用外加剂若选择和使用不当，会造成质量事故，应从以下几方面控制：对于外加剂品种的选择应根据工程需要、现场条件参阅相关资料、通过试验确定；外加剂的掺量应适配确定最佳掺量。掺量过少往往达不到预期效果，掺量过大则会影响混凝土质量。外加剂的掺加方法分同掺法、后掺法、分掺法三种，对于可溶于水的应先配成溶液，随水一起加入；对于 不溶于水的应与适量水泥或砂混合均匀后加入；实践证明后掺法最好，能充分发挥功能。外加剂大

33、多为活性物质，具有较强的反应能力，敏感性很高，对混凝土性能影响大，所以在储运过程中应 加强管理。失效的、不合格的、长期存放、质量不明确的禁止使用；不同品种应分类储存运输；应注意防潮、 防水、避免影响功效，有毒的必须单独存放，专人管理。8、混凝土的和易性混凝土各组成材料按照一定的比例配合、搅拌形成的尚未凝固的材料，称为混凝土拌和物。混凝土拌和 物必须具备良好的和易性，才能便于施工并获得均匀而密实的混凝土保证混凝土的强度和耐久性。（1）混凝土和易性的概念混凝土和易性是指混凝土拌和物易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇筑、振捣、成型等），并能获得均 匀密实的混凝土的性能。和易性是一项综合性的技术指标，

34、包括流动性、粘聚性和保水性。流动性是指混凝土拌和物在自重或机械振捣的作用下，能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。流动性反应新拌混凝土的稀稠，影响浇筑振捣施工的难易和混凝土的质量。黏聚性是指混凝土拌和物内部组分间具有一定的黏聚力，在运输和浇筑过程中不致发生离析分层现象， 而使混凝土能保持整体均匀的性能。保水性是指混凝土拌和物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重的沁水现象的性 能，发生泌水现象的混凝土拌和物，由于水分分泌出来会形成容易透水的孔隙，而影响混疑士的密实性、强 度和耐久性。混凝土拌和物的流动性、黏聚性及保水性，三者是互相关联又互相矛盾的，当流动性很大时则往往黏聚 性和

35、保水性差。因此，所谓拌和物和易性良好，就是要使这三方面的性质在某种具体条件下，性能均为良好。（2）混凝土和易性的影响因素a水泥浆的用量在混凝土拌和物中水泥浆赋予拌和物以一定的流动性，是影响混凝土拌和物流动性的主要因素。当水胶 比不变时，水泥浆量多，流动性好，但不能单靠加水来增加流动性，过多时，会出现流浆，使拌和物的黏聚 性变差，降低混凝土的强度与耐久性，且水泥用量过多；当水泥用量过少时，拌和物会产生崩塌现象，黏聚 性变差。混凝土拌和物水泥浆的用量要求，以满足流动性和强度要求为度，不宜过量。b水泥浆的稠度水泥浆的稠度由水胶比决定。在水泥量不变的情况下，水胶比越小，混凝土拌和物的流动性就越小。水

36、胶比加大，流动性变好，但保水性和黏聚性变坏，如水胶比过大，会导致混凝土的强度下降；如水胶比过小， 不仅流动性下降，也会导致混凝土的强度下降。因此，水胶比不能过大或过小，工程中水胶比的大小是根据 混凝土强度和耐久性要求确定的。当骨料确定，单位体积用水量一定时，单位体积水泥用量增减不超过 50100kg,混凝土的塌落度不变。以上水泥浆量和稠度两个影响因素的变化，实质上是用水量的变化而引起流动性的变化，但却不能采用 单纯改变用水量来满足流动性的要求，因为单纯加大用水量会降低混凝土的强度和耐久性。故通常采用保持 水胶比不变，用调整水泥浆量的办法来调整混凝土拌和物的和易性。（3）.砂率砂率是指混凝土中砂

37、的质量占砂、石总质量的百分率。砂率的改变会使骨料的空隙率和总表面积有显著 变化，从而对拌和物的和易性产生显著影响。砂率过大，增加骨料的总表面积和空隙率，在水泥浆量不变的 条件下，混凝土拌和物流动性降低。砂率过小，不能保证骨料间的砂浆层厚度，降低流动性，影响其黏聚性 和保水性，易造成离析、流浆。因此，砂率应有一合理范围。当砂率适宜时，砂既能填满石子间空隙又可以 保证骨料间的砂浆层厚度，混凝土拌和物有较好的流动性，这一适宜砂率称为合理砂率。采用合理砂率时， 在用水量和水泥用量一定时，混凝土拌和物获得最大的流动性，保持良好的黏聚性和保水性，或者，采用合 理砂率时，混凝土拌和物获得所要求的流动性及良好

38、的黏聚性和保水性，水泥用量最小。（4）组成材料性质的影响水泥对和易性的影响主要表现在水泥的需水性上，水泥的品种、矿物组成以及混合材料的掺加量等因素 会影响到水的需用量，不同的水程品种达到标准稠度的需水量不同，所以不同品种水泥制成的拌合物的和易 性不同。普通水泥的混凝土拌合物比矿渣水泥和火山灰水泥拌合物的和易性要好。矿渣水泥拌合物的流动性 虽然大，但黏聚性差、容易沁水、离析。火山灰水泥流动性小，但黏聚性好。此外，水泥细度对水泥混凝土 拌和物的和易性也有影响，提高水泥的细度可以改善拌和物的黏聚性和保水性，减少泌水、离析现象。骨料性质指混凝土所用骨料的品种、级配、颗粒粗细及表面形状等。在混凝土骨料用

39、量一定的情况下， 采用卵石和河沙拌制的混凝土拌和物，其流动性比碎石和山砂拌制的好。用级配好的骨料拌制的混凝土拌和 物和水性好，用细砂拌制的混凝土拌和物的流动性较差，但贴聚性和保水性好。（5）外加剂在拌制混凝土时，加入少量的外加剂能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的条件下获得良好的和易性，会增大流动性，改善黏聚性和保水性。（6）时间和温度拌和物会随时间的延长逐渐变得干稠，流动性减小，原因是一部分水泥水化，一部分水被骨料吸收，一 部分水蒸发掉，以及凝聚结构的逐渐形成，导致拌和物流动性减小。混凝土拌和物的和易性也受温度的影响。环境温度升高、水分蒸发及水泥水化加快，拌和物的流动性变 小，因此，施工中为保

40、证一定的和易性，必须注意环境温度的变化，采取相应的措施。（7）改善混凝土拌和物的和易性措施在实际施工中，可采用如下措施改善混凝土拌和物的和易性；a通过试验，找到合理砂率并尽可能采用较 低的砂率；b改善砂、石（特别是石子）的级配；c在可能的情况下，采用较祖的砂石：d在塌落度过小时， 可保持水胶比不变，增加水泥浆的用量；在塌落度过大时，可保持砂率不变，增加适量的骨料；e可掺入一定 量的外加剂（减水剂、引气剂等）。9、混凝土的强度混凝土硬化后混凝土质量的重要标准，包括强度和变形，强度是混凝土最重要的力学性质，混凝土的强 度包括：抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度及与钢筋的黏结强度等，其中，混凝土

41、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。混凝土强度与混凝土的其他性能关系密切，通常混凝土的强度越大，其刚度、不透水性、抗风化及耐蚀性也越高，通常用混凝土强度来评定和控制混凝土的质量。混凝土的抗压强度混凝土的抗压强度是指其标准试件在压力作用下直到破坏时单位面积所能承受的最大应力。混凝土结构 常以抗压强度为主要参数进行设计，而且抗压强度与其他强度间有一定的相关性，可以根据抗压强度的大小 来估计其强度。用150mm的标准立方体试件，在标准条件(温度20C2C，相对湿度95%以上)下，养护 到28d龄期，所测得的抗压强度值为混凝土立方体抗压强度。混凝土的轴心抗压强度由棱

42、柱体试件测得的抗压强度称为棱柱体抗压强度，又称轴心抗压强度混凝土的抗拉强度混凝土是一种脆性材料，在受拉时很小的变形就会开裂，它在断裂前没有残余变形，抗拉强度只有抗压 强度的1/101/20,且随着混凝土强度等级的提高，比值有所降低。混凝土在工作时一般不依靠其抗拉强度。 因此，在钢筋混凝土结构设计中，不考虑混凝土承受拉力，而是在混凝土中配以钢筋，由钢筋来承受结构中 的拉力。但抗拉强度对于抗开裂性有重要意义，它是结构设计中确定混凝土抗裂度的主要指标，有时也用它 间接衡量混凝土与钢筋间的黏结强度，并预测由于干湿变化和温度变化而产生裂缝的情况。混凝土与钢筋的黏结强度在钢筋混凝土结构中，为使钢筋和混凝土

43、能有效协同工作，混凝土与钢筋之间必须要有适当的黏结强度。这种黏结强度主要来源于混凝土与钢筋间的摩擦力、钢筋与水泥间的黏结力和变形钢筋的表面机械喘合力。 黏结强度与混凝土质量、混凝土的抗压强度、钢筋尺寸、钢筋变形种类、钢筋在混凝土中的位置、加载类型， 环境的温度、湿度变化等有关。（5）混凝土强度的影响因素胶凝材料强度与水胶比水泥强度等级和水胶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，在水胶比不 变时，水泥强度等级越高，则硬化水泥石的强度越大，对骨料的胶结力就越强，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胶比。由于拌制混凝土拌和物时，为

44、了获得 施工所要求的流动性，常需要加入较多的水，当混凝土硬化后，多余的水分就残留在混凝土中或蒸发后形成 气孔或通道，使混凝土密实度降低，强度下降。因此，在水泥强度等级相同的条件下，水胶比越小，水泥石 的强度越高，与骨料黏结力越大，从而使混凝土强度也越高。但是，如果水胶比过小，拌和物过于干稠，在 一定的振捣条件下，混凝土不能被振捣密实，出现较多的蜂窝、孔洞，反而会导致混凝土强度下降。骨料的影响骨料的影响主要指骨料的质量、级配、品种的影响。骨料级配良好、砂率适当时，利于提高混凝土强度; 当含较多有害物质时，品质低，级配不好时，会降低混凝土强度。骨料的表面状况影响水泥石与骨料的黏结， 从而影响混凝土

45、的强度。由于碎石表面粗糙，黏结力较大；卵石表面光滑，黏结力较小。因此，在配合比相 同的条件下，碎石混凝土的强度比卵石混凝土的强度高。骨料的强度影响混凝土的强度，一般骨料强度越高，配制的混凝土强度越高；骨料粒形以三维长度相等 或相近的球形或立方体形为好，若含有较多扁平或细长的颗粒，会增加混凝土的空隙率，扩大混凝土中骨料 的表面积，导致混凝土强度下降。骨料的最大粒径对混凝土的强度也有影响，骨料的最大粒径越大，混凝土 的强度越小，特别是对水胶比较低的中强和高强混凝土，骨料最大粒径的影响十分明显。C.养护条件混凝土强度是一个渐进发展的过程，其发展的程度和速度取决于水泥的水化状况，而温度和湿度是影响 水

46、泥水化速度和程度的重要因素。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。养护温度对水泥的水化速度有着显著的影响，养护温度高水泥的初期水化速度快，混凝土的早期强度高。 但是，早期的快速水化会导致水化分布不均匀，在水泥石中形成密度低的薄弱区，影响混凝土的后期强度。 养护温度降低时，水泥的水化速度减慢，水化物有充分的时间扩散，从而在水泥石中分布均匀，有利于后期强度的提高。湿度对水泥的水化能否正常进行有显著影响，湿度适当时，水泥水化进行顺利，混凝土的强度能够充分 发展。如果湿度不够，混凝土会失水平衡，影响水泥水化正常进行，甚至使水化停止，严重降低混凝土的强 度。

47、而且，因水化未完成，混凝土结构疏松，抗渗性较差，严重时还会形成干缩裂缝，影响混凝的耐久性。 为此，在混凝土浇筑完毕后，应在12h内进行覆盖，以防止水分蒸发。在夏季施工的温凝土，使用硅酸盐水 泥、普通硅酸盐水泥和矿渣水泥时，浇水保湿应不少7d:使用火山灰水泥和粉煤灰水泥或在施工中渗用缓凝型 外加剂或混凝土有抗渗要求时，保湿养护应不少于14d。d.龄期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，混凝土的强度将龄期的增长 而增长，在标准养护条件下，最初714d内强度发展较快，以后逐渐缓慢，28d达到设计强度。28d后强度仍 在发展。（6）提高混凝土强度的措施a采用高强度等级水泥

48、或早强型水泥在混凝土配合比相同的情况下，采用高强度等级水泥，混凝土强度越高。采用早强型水泥可提高混凝土的早期强度，有利于加快施工进度b采用低水胶比的干硬性混凝土降低水胶比是提高混凝土强度的最有效途径，这是因为降低混凝土拌和物的水胶比，可降低硬化混凝土 的孔隙率，明显增加水泥与骨料间的黏结力，使强度提高。但降低水胶比，会使混凝土拌和物的工作性能下 降。c掺加混凝土外加剂和掺合料掺加外加剂是提高混凝土强度的有效方法之一。在混凝土中掺入早强剂可提高混凝土早期强度；掺入减 水剂可减少用水量，降低水胶比，提高混凝土强度。d采用机械搅拌和振捣机械搅拌比人工拌和能使混凝土拌和物更均匀，采用机械振捣，可使混凝

49、土拌和物的颗粒产生振动，暂 时破坏水泥浆体的凝聚结构，从而降低水泥浆的黏度和骨料间的摩擦阻力，提高混凝土拌和物的流动性，使 混凝土拌和物能很好地充满模型，混凝土内部孔隙大大减少，从而使密实度和强度大大提高。e采用湿热处理养护混凝土湿热处理，可分为蒸汽、蒸压养护两类，水泥混凝土一般不必采用蒸压养护。10、混凝土的耐久性混度土除应具有设计要求的强度，以保证其能安全地承受设计荷载外，还应具有抗渗性、抗冻性、抗侵 蚀性等各种特殊性能，混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝 土结构的安全、正常使用的能力称为耐久性，耐久性差的混凝土结构在设计使用期限之前，会出现钢筋锈蚀

50、、 混凝土劣化剥落等破坏，需要投资修复乃至拆除重建。因此，提高混凝土的耐久性，对于延长结构寿命、减 少修复工作量、提高经济效益具有重要意义。混凝土的耐久性是一个综合性的指标，包括抗渗性、抗冻性、抗腐蚀、抗碳化、抗碱骨料反应及混凝土 中的钢筋耐锈蚀等性能。（1）混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土含水状态下，经受多次冻融话环作用，能保持强度和外观完整性的能力，特 别是在寒冷地区，要求具有较高的抗冻性能。混凝土受冻融破坏，是由于混凝土内部空隙中的水在负温环境下结冰后体积膨胀造成的静水压力，当其 产生的内应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，多次冻融就会使裂缝不断扩大发展直至破坏。 混凝

51、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，当混土采用的原材料 质量好、水胶比小、具有封闭细小孔隙（如掺入引气剂的混凝土）及入减水剂、防冻剂时其抗冻性都较高。随着混凝土龄期增加，混凝土抗冻性能逐步得到提高。延长冻结前的养护时间可以提高混凝土的抗冻性， 一般在混凝土抗压强度尚未达到5.0MPa或抗折强度尚未达到1.0MPa时，不得遭受冰冻。混凝土的抗冻性一般以抗冻等级表示。抗冻等级是采用慢冻法以龄期28d的试块在吸水饱和后，于负 1820C承受反复冻融循环，以抗压强度下降不超过25%,且质量损失不超过5%时能承受的最大冻融循环次数 来确定，混凝土分以下9个抗冻等级：F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300,分别表示混凝土能够 承受反复冻融次数不小于10、15、25、50、100、150、200、250和300次。抗冻等级F50的混凝土为抗冻 混凝土。提高混凝土抗冻性的关键也是提高密实度。最有效的方法是加入引气剂、减水剂和防冻剂，提高混凝土 的密实度。混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性，是指混凝土抵抗水、油、溶液等压力液体渗透作用的能力。它是决定混耐久性最基本 的因素，若混凝土的抗渗性差，不仅周围水等液体物质易渗入内部，而且当遇有负温或环境水中含有侵蚀性 介质时，混凝土就易遭受冰冻或侵蚀作用而破坏，对钢筋混凝土