建设工程监理员培训讲义混凝土工程

工程建设监理员培训讲义混凝土工程混凝土工程第一章概论混凝土的概念混凝土是由胶凝材料、骨料及其他外加材料按适当比例配制，在经硬化而成的人工石材。简写成“砼”。其中应用最广的是以水泥为胶凝材料，以砂石骨料，加水拌合而成的拌合物，经一定时间硬化而成的水泥混凝土——普通混凝土。二、混凝土分类混凝土按胶凝材料分为水泥混凝土、石膏混凝土和沥青混凝土等。水泥混凝土主要用于建筑结构工程，沥青混凝土主要用作路面材料。（一）按表观密度ρ。分为：1、轻混凝土（ρ。<1900）广泛用于高层建筑，大跨度桥梁及高强预制构件等。包括：1）轻骨料混凝土2）多孔混凝土3）大孔混凝土2、普通混凝土（ρ=2000~2500）：各种承重结构3、重混凝土（ρ。>2600）：用于原子能工程的屏蔽材料（二）按强度分为：1、普通混凝土（抗压强度<60MPa）2、高强混凝土（抗压强度>60MPa）3、超高强混凝土（抗压强度>80MPa）（三）按成型或施工工艺分为：1、现浇混凝土2、预拌混凝土3、灌浆混凝土4、喷射混凝土（凝结硬化之前叫什么？新拌混凝土或混凝土拌合物）三、硬化原理：水泥加水，生产水化反应。一种化学变化。生成硅酸盐的化合物和凝胶，同时放出热量。形成晶体结构，具有很高的强度。最终结果是将散状的砂石颗粒紧紧粘在一起，形成共同承受外力的整体。第二章组成材料第一节通用硅酸盐水泥按主要水硬性物质名称又可分为硅酸盐水泥、铝酸盐类水泥、硫铝酸盐类水泥等。建筑工程中应用最广的是通用硅酸盐水泥。通用硅酸盐水泥组成成分（表一）品种代号组分熟料+石膏粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰石灰石硅酸盐水泥P.I100————P.II≥95≤5———≥95———≤5普通硅酸盐水泥P.O≥80且<95>5且≤20a矿渣硅酸盐水泥P.S.A≥50且<80>20且≤50bb———P.S.B≥30且<50>50且≤70bb火山灰质硅酸盐水水泥P.P≥60且<80—>20且≤40c——粉煤灰硅酸盐水泥泥P.F≥60且<80——>20且≤40d—复合硅酸盐水泥P.C≥50且<80>20且≤50ea本组分材料为符合合本标准的活活性混合材料料，其中允许许用不超过水水泥质量8%且符合本标标准5.2.4的非活性混混合材料或不不超过水泥质质量5%且复合本标标准5.2.5的窑灰代替替。b本组分材材料为符合GB/T2203或GB/T118046的活性混合合材料，其中中允许用不超超过水泥质量量8%且符合本标标准第条的活活性混合材料料或符合本标标准第5.22.4条的非活性性混合材料或或符合本标准准第5.2.5条的窑灰中中的任一中材材料代替。c本组分材料为符合合GB/T22847的活性混合合材料。d本组分材料为符合合GB/T11596的活性混合合材料。e本组分材料为由两两种（含）以以上符合本标标准第条的活活性混合材料料或/和符合本标标准第5.2.4条的非活性性混合材料组组成，其中允允许用不超过过水泥质量8%且符合标准准第5.2.5条的窑灰代代替。掺矿渣渣时混合材料料掺量不得与与矿渣硅酸盐盐水泥重复。一、硅酸盐水泥生产工艺流程硅酸盐水泥：用适当成分的生料，烧至部分熔融，以所得硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的水硬性胶结材料，称为硅酸盐水泥。二、水泥的化学成分水泥熟料四种主要化学成分控制如下范围：CaO——64~67%SiO——21~24%Al2O3——4~7%Fe2O3——2~5%硅酸盐水泥主要成分：硅酸盐三钙3CaO.SiO2C3S硅酸盐二钙2CaO.SiO2C2S铝酸盐三钙3CaO.Al2O3C3A铁铝酸四钙4CaO.Al2O3.Fe2O3C4AF硅酸三钙约占1/2，硅酸二钙占1/4，另外两种占1/4。由于硅酸盐约占75%以上，所以称之为硅酸盐水泥。三、几种成分化学特性上述几种熟料矿物在单独与水作用是所表现的特性如下：硅酸三钙C3S硅酸三钙时硅酸盐水泥熟料中的主要矿物成分，遇水时水化反应速度快，水化热大。凝结硬化快，其水化产物表现为早期强度高。硅酸三钙时主要赋予硅酸盐水泥早期强度的产物。硅酸二钙C2S硅酸二钙时硅酸盐水泥中的饿主要矿物。遇水时水化反应速度慢，水化热很低，其水化产物表现为早期强度底二后期强度增进较高。硅酸二钙时决定硅酸盐水泥后期强度的矿物。铝酸三钙C3A铝酸三钙在硅酸盐水泥中的含量一般为7~15%，遇水时水化反应极快，水化热很大，水化产物的强度很低。铝酸三钙主要影响硅酸盐水泥的凝结时间，同时也是水化热的主要来源。由于在煅烧过程中，铝酸三钙的熔融物是生成硅酸三钙的基因，故被列为“熔煤矿物”。4、铁铝酸四钙C4AF铁铝酸四钙在硅酸盐水泥中的含量为10~18%，遇水时水化反应速度快，水化热底。水化产物的轻度也很低。由于在煅烧熔融阶段有助于硅酸三钙的生成。同样属于“熔煤矿物”。由此可知，这几种熟料矿物在与水单独作用时，所表现出的性能是不同的。硅酸盐水泥能具有的许多技术性能，主要是水泥熟料中几种矿物进行水化作用的结果。改变熟料矿物成分间的比例。水泥的技术性能会随之而变化。例如提高硅酸三钙、硅酸二钙的含量，可以制得具有快硬性的水泥；降低铝酸三钙的含量，提高硅酸二钙的含量，可制得水化热第的大坝水泥。四．硅酸盐水泥的凝结和硬化水泥加水拌合后，最初形成具有可塑性的浆体，而后逐渐变失去塑性，这一过程称为初凝，开始具有强度时称为终凝，由初凝到终凝的过程为凝结。终凝后强度逐渐提高并变成坚固的石状物体——水泥石，这一过程为硬化。水泥的凝结硬化过程大致可分为如下三个阶段：溶解期水泥与水调和后，其几种主要矿物即发生化学反应，生产水化物。某些水化物之间还会再一次发生反应，形成新的水化物。四种矿物的水化反应及主要水化物如下：硅酸三钙水化反应较快，生产水化硅酸钙及氢氧化钙：2（3CaO.SiO2）+6H2O=3CaO.2SiO2.3H2O+3Ca(OH)2由于氢氧化钙的生产，使溶液迅速饱和，此后各矿物的水化都是在这种石灰饱和溶液中进行的。硅酸二钙水化反应较慢。生产水化硅酸钙和氢氧化钙：2（2CaO.SiO2）+4H2O=3CaO.SiO2.3H2O+Ca(OH)2；铝酸三钙水化反应最快，生成水化铝酸钙：3CaO.Al2O3+6H2O=3CaO.Al2O3.6H2O；铁铝酸四钙加水后，较快地生成水化铝酸钙及水化铁酸钙。4CaO.Al2O3.Fe2O3+7H2O=3CaO.Al2O3.6H2O=CaO.Fe2O3.H2O；另外：掺入的石膏与部分水化铝酸钙反应，生产难容的水化硫铝酸钙，以针状结晶析出，这些水化硫铝酸钙的存在，延缓了水泥的凝结时间，其化学反应式如下：3CaO+Al2O3.6H2O+3(CaSO4.2H2O)+19H2O=3CaO.Al2O3.3CaSO4.31H2O)综上所述，硅酸盐水泥在溶解期内，经水化反应后生产了以下五种主要的水化物：水化硅酸钙，水化铝酸钙、氢氧化钙、水化铁酸钙和水化硫铝酸钙。这些水化物的综合效果，决定了水泥石的凝结硬化过程所具有的性能。2.凝结期经过溶解期后，溶液已达到饱和，水继续与水泥颗粒，作用而形成的水化物已不能再溶解，他们根据各自的溶解度和结构形式的不同，先后以胶体状态析出，最后发展称为网状凝结构的凝胶体，随着凝胶体的逐渐变调，水泥浆慢慢失去塑性，从而表现为水泥的凝结。3.硬化期由于凝胶体的形成以及发展，使水泥的水化工作越来越困难，因此在凝结后，水泥中还存在有大量未完成水化的颗粒，他们吸收凝胶体内的水分继续进行水化作用，使凝胶体由于谁饭渐渐干固、脱水，而趋于紧密。同时氢氧化钙及水化铝酸钙也由胶质状态转化为稳定的结晶状态。随着结晶体的增生和凝胶体的紧密，两者相互结合，使水泥硬化并不断增长强度。总之，水泥的凝结，硬化过程，是一个长期而复杂的，交错进行的，物理化学变化过程。五、影响凝结硬化的因素。主要有以下几个方面：矿物组成：矿物成分影响水泥的凝结硬化，组成的矿物不同，使水泥具有不同的水化特性，其强度的发展规律也必然不同。水泥细度：水泥颗粒的粗细影响着水化的快慢。同样质量的水泥，其颗粒越细。总表面积越大，越容易水化，凝结硬化越快；其颗粒越粗时，表现则相反。用水量：拌合水的用量，影响着水泥的凝结硬化。加水太多，水化固然进行得充分，但水化物间加大了距离，减弱了彼此间的作用力，延缓了凝结硬化；再者，硬化后多余的水蒸发，会留下较多的孔隙而降低水泥石的轻度。因此，适宜的加水量，可使水泥充分水化，加快凝结硬化，并能减少多余水分蒸发所留下的孔隙。同时，由于水化物结合水减少，结晶过程受到抑制二形成更紧密的结构。所以在工程中，减少水灰比时提高水泥制品强度的一项有利措施。温湿度：温度和湿度，时保障水泥水化和凝结硬化的重要外界条件。必须在高温环境下，才能维持水泥的水化用水，如果处于干燥环境下，强度会过早停滞，并不再增长。因此，水泥制品成型凝结后，要加强湿度养护，持别时早期的养护。一般地说，温度越高，水泥的水化反应越快。当处于0℃以下的环境，凝结硬化完全停止。因此在保障温度的同时，又要有适当的温度，水泥石的强度才能不断增长。因此，通常对水泥制品多采用，蒸汽养护的措施。石膏掺量：石膏掺入水泥中的目的主要是延缓水泥浆的凝结速度，若过量会引起水泥石的膨胀破坏，因此应严格控制。一般情况下，石膏的掺量应占水泥总量的3~5%。六、通用硅酸盐水泥的主要技术性质1、强度等级：硅酸盐水泥强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级。普通硅酸盐水泥强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级。矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥。复合硅酸盐水泥的强度等级分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。2、化学指标（表二）品种代号不溶物（质量分数）烧失量（质量分数）三氧化硫（质量分数）氧化镁（质量分数）氯离子（质量分数）硅酸盐水泥P·Ⅰ≤0.75≤3.0≤3.5≤5.0a≤0.06cP·Ⅱ≤1.50≤3.5普通硅酸盐水泥P·O—≤5.0矿渣硅酸盐水泥P·S·A——≤4.0≤6.0bP·S·B———火山灰质硅酸盐水水泥P·P——≤3.5≤6.0b粉煤灰硅酸盐水泥泥P·F——复合硅酸盐水泥P·C——a如果水泥压蒸试验验合格，则水水泥中氧化镁镁的含量（质质量分数）允允许放宽至6.0%。b如果水泥中氧化镁镁的含量（质质量分数）大大于6.0%时，需进行行水泥压蒸安安定性试验并并合格。c当有更低要求时，该该指标由买卖卖双方协商确确定。3、细度细度指水泥颗粒的粗细程度。细度对水泥的凝结硬化熟读，强度，需水性及硬化收缩等均有影响。成分相同的水泥，颗粒越细，与水起反应的表面积越大。则凝结硬化速度越快，早期强度越高。但细小颗粒粉磨时，能量消耗较大，故成本较高。而且拌合水用量增大，在空气中硬化后体积收缩率大。一般认为，水泥的水化速度及强度。主要取决于小于40微米的各种粒级的颗粒。国家规定：硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m³/kg;矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示80µm方孔筛筛余不大于10%或45mm方孔筛筛余不大于30%（1µm=1/1000mm）。4、标准稠度用水量。标准稠度用水量时指水泥净浆达到标准稠度时，所需要的拌合水量占水泥质量的百分率。硅酸盐水泥的标准稠度用水量一般在23~30%之间。5、凝结时间凝结时间是指水泥加水拌合开始到失去流动性，即从可塑状态发展到固体状态能需要的时间。水泥的凝结时间，通常分为初凝时间和终凝时间。初凝时间时从水泥加水拌合物，水泥浆开始失去可塑性所需要的时间；终凝时间则是从水泥加水拌合起，到水泥浆完全失去可塑性并开始产生强度能需的时间。水泥的凝结时间在施工中具有重要意义。根据工程施工的要求，水泥初凝不宜过早。以便施工时有足够的时间来完成混凝土的搅拌、运输、浇捣等操作；终凝不宜过迟以便混凝土尽快硬化。及时达到一定强度，以利于下到工序的正常进行。国家规定：硅酸盐水泥的初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于390min。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min。影响凝结时间的因素主要有，水泥熟料中的矿物成分，水泥细度。石膏掺量及混合材料掺量等。6、体积安定性体积安定性是指水泥浆体在硬化过程中体积是否均匀变化的性能。水泥中含有的游离氧化钙镁及氧化硫是导致体积不安定现象发生的重要原因。此为，当石膏掺量过多时，也会引起安定性不良。安定性：沸煮法合格。水泥安定性必须合格，不合格的为废品。工程上不得使用。对安定性发生怀疑或设有出厂证明的水泥，应进行安定性检验。7、水化热水泥的水化是放热反应，水泥在凝结硬化过程中放出的热量，称为水泥的水化热，以1g水泥发出的热量j（焦耳）来表示。水泥的水化热大部分在水化初凝（7天）内放出，以后逐渐减少。影响水化热的因素很多，如水泥熟料的矿物组成、水灰比、养护温度和水泥细度等。水泥熟料各矿物的水化热如表所示：矿物名称硅酸三钙硅酸二钙铝酸三钙铁铝酸四钙水化热（J/g）520260867419在冬季施工中，水化热能处进水凝的凝结硬化，但对厚大体积，的混凝土工程，水化热时有害的。过大的水化热会使混凝土发生裂缝，故对于大体积工程的施工，除要求采取降热措施外，还必须使所用水泥的水化热控制在一定范围之内。硅酸盐水泥的水化热很大，不宜在大体积工程中使用。对于大型水坝的专用水泥，应将水化热作为重要指标进行规定，如普通大坝水泥7天的水化热不得超过272J/g.k8、强度水泥的强度时水泥性能的重要指标。硅酸盐水泥的强度主要取决于塑料的矿物成分。细度和石膏掺量。由于水泥四种主要熟料矿物的强度各不相同，故改变他们的相对含量，水泥的强度及其增长熟读将随之改变，如硅酸三钙含量大。粉磨较细的水温其强度增长较快，最终强度也较高。（表3）单位兆帕Mpa品种强度等级抗压强度抗折强度3d28d3d28d硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.062.5≥28.0≥62.5≥5.0≥8.062.5R≥32.0≥5.5普通硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.0矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水水泥粉烧灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥32.5≥10.0≥32.5≥2.5≥5.532.5R≥15.0≥3.542.5≥15.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥19.0≥4.052.5≥21.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥23.0≥4.59、包装水泥可以散装成袋装，袋装水泥每袋净含量为50kg。且应不小于标志质量的99%；随机抽取20袋总质量（含包装袋）应不小于1000kg。10、标志水泥包装袋上应清楚表明：执行标准，水泥品种，代号、强度等级、生产者名称，生产许可让标志（QS）及编号，出厂编号，包装日期，净含量。包装袋两侧应根据水泥的品种采用不同的颜色印刷水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥采用红色，矿渣硅酸盐水泥采用绿色；火山灰质硅酸盐水泥，粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥采用黑色或蓝色。七、硅酸盐水泥的腐蚀及防止水泥硬化后所得到的水泥石，在通常的使用条件下是耐久的，能在潮湿环境或水中继续增长其硬度。但是在某些侵蚀性液体或气体的长期作用下，水泥石的结构会遭到损坏，强度会逐渐降低，甚至全部溃裂，这种现象称为水泥的腐蚀。（一）、引起水泥腐蚀的原因很多，现将几种常见的侵蚀类型简述如下：软水侵蚀蒸馏水、冷凝水、雨水、雪水以及含重碳酸盐甚少的河水及潮水均属软水。水泥石中的氢氧化钙溶于水，尤其易溶解于软水，水愈纯净（如蒸馏水），其溶解度越大。氢氧化钙的溶出，使水泥石中的石灰溶度降低，当低于其它水化物赖以稳定存在的极限浓度时，将促使这些水化物的分解和溶出，从而引起水泥石结构破坏，强度降低。流动的或有压力的软水，对水泥石所产生的破坏更为严重。一般酸性腐蚀水中含有的酸性物质，都能与水泥石中氢氧化钙起反应，生成的钙盐或易溶于水，或在水泥石的空隙内形成结晶或体积膨胀，由此而产生的破坏作用，为一般酸性腐蚀。例如：盐酸与水泥石中的氢氧化钙反应：Ca（OH）2+2HCl=CaCl2+2H2O生成的氯化钙极易溶于水，从而破坏了水泥石结构。又如：硫酸与水泥石中的氢氧化钙作用：Ca（OH）2+2H2SO4=Ca2SO4·2H2O，生成的石膏在水泥石空隙内形成结晶，体积膨胀使水泥石破坏。碳酸性腐蚀工业污水及地下水中，常溶解较多的二氧化碳，这样的水会对水泥形成侵蚀作用。因为二氧化碳与氢氧化钙反应后生成碳酸钙，而碳酸钙又与二氧化碳反应生成易溶于水的碳酸氢钙：Ca（OH）2+CO2+H2O=CaCO3+2H2OCaCO3+CO2+H2O≒Ca（HCO3）2后者为可逆反应，由于生成的碳酸钙易溶于水，在流动的水中被水冲走后，上述化学平衡遭到破坏，反应便向右继续进行。如此氢氧化钙将连续的与二氧化碳反应，不断流失，水泥石中的石灰浓度进一步降低，从而发生破坏。硫酸盐腐蚀水中含有的硫酸盐类，对水泥能形成膨胀性腐蚀。海水中含硫酸盐最多，如硫酸钙、硫酸镁、硫酸钠等，它们都易于水泥石中的氢氧化钙起置换反应，生成二水石膏。二水石膏在水泥石空隙中的水化硫铝酸钙反应，生成体积膨胀的硫铝酸钙针状结晶，水泥石结构也因此而破坏。除上述四种主要的腐蚀类型外，还有不少物质如糖类、脂肪、强碱等对水泥石均有腐蚀作用。通常，碱溶液对水泥是无害的，因为水泥水化物中的氢氧化钙本身就是碱性化合物，但是当碱溶液浓度太高时，也会对水泥产生腐蚀作用。综上述分析可得知，碱酸盐水泥腐蚀破坏的基本原因在于水泥石本身成分中存在着易引起腐蚀的氢氧化钙核水化铝酸钙。此外，水泥制品的密实程度、渗透性及侵蚀介质的浓度，水的压力及流速、水温变化等，对水泥的腐蚀也都有较大影响。因此应对侵蚀性介质的种类、浓度及周围环境条件等进行周密分析，以便采取不同的防腐措施。（二）、为减轻或防止腐蚀，工程上常采用以下措施：1、针对工程所处的环境特点，选用适当品种的水泥。2、尽量提高水泥制品品本身的密实实度，减少侵侵蚀性介质的的渗透作用。3、将水泥制品在空气气中放置2～3个月，使其其表层的氢氧氧化钙形成碳碳酸钙硬壳，以以增加抗水性性。4、当环境的腐蚀作用用较强时，可可在水泥制品品表面设置耐耐腐蚀性强且且不透水的沥沥青、合成树树脂、玻璃等等材料，以隔隔离侵蚀介质质与水泥制品品的接触。八、硅酸盐水泥的的应用硅酸盐水泥标号高高，常用于重重要结构的高高强度混凝土土和预应力混混凝土工程。硅酸盐水泥凝结硬硬化快，早期期强度高，适适用于对早期期强度有较高高要求的工程程。硅酸盐水泥的水化化热较高，故故不宜用于大大体积的混凝凝土工程。硅酸盐水泥的抗冻冻性较好，在在低温环境中中凝结于硬化化较快，适用用冬季施工及及严寒地区遭遭受反复冰冻冻的工程。硅酸盐水泥的水化化产物中氢氧氧化钙含量高高，耐软水侵侵蚀及化学腐腐蚀性能均较较差，故不宜宜用于经常与与水流动的淡淡水接触的工工程以及有水水压力作用的的工程，也不不适用于受海海水和矿物质质水作用的工工程。另外，硅酸盐水泥泥耐热性能较较差，所以也也不适用于有有耐热要求的的工程。第二节混凝凝土用砂细骨料的定义：粒径小于5㎜的岩岩石颗粒称为为砂。配制混混凝土一般都都用天然砂。天天然砂是岩石石风化后形成成的大小不等等的矿物散粒粒组成的混合合物。天然砂砂指的是河砂砂、海砂和山山砂。由于河河砂比较洁净净，所以，配配制混凝土常常用它。按技术要求分为33类：I、用于＞C60的混混凝土II、用于C300--C600的混凝土III、用于＜CC30的混凝土及及建筑砂浆有害杂物：1、定义：骨料中妨碍碍水泥水化或或引起水泥石石腐蚀降低水水泥石与骨料料粘附性的各各种物质。2、种类：云母、粘土土、淤泥和有有机物等。3、危害性：妨碍水泥泥与骨料的粘粘结，影响混混凝土强度，增增大用水量，收收缩增大，引引起水泥石腐腐蚀。4、处理方法：当砂中中有害物质含含量多，但必必须使用时，可可用清水加以以冲洗，如冲冲洗后符合要要求则可使用用。有害杂质含量应符符合GB/T114684----20001的要求。项目指标ⅠⅡⅢ含泥量%＜＜1.02.05.0泥块含量%＜1.01.22.0云母%%＜1.02.02.0轻物质%＜＜1.01.01.0有机物合格合格合格硫化物及硫酸盐%%＜0.50.50.5氧化物%＜0.010.020.06砂的颗粒级配：砂的颗粒级配常用用筛分析的方方法给予测定定，用级配表表示砂的颗粒粒级配。筛分分析的方法是是用一套孔径径为9.5、4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15㎜的标准筛筛，试样总量量MG是用经过烘烘干的500ɡ干砂，置于于这套标准筛筛中，由粗到到细依次过筛筛，然后称出出各筛号上的的筛余量M1、M2、M3、M4、M5、M6、，并计算算出各筛号上上的分计筛余余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6及累计筛余余百分率B1、B2、B3、B4、B5、B6.累计筛余率率与分计筛余余率的关系，见见表：表1累计筛余百百分率和分计计筛余百分率率的关系筛孔尺寸（Ф）分计筛余率（%）累计筛余率（%）4.75A1=（m1/mmG）×100%%B1=A12.36A2=（m2/mmG）×100%%B2=A1＋A221.18A3（m3/mG）×1100%B3=A1＋A22＋A30.60A4=（m4/mmG）×100%%B4=A1＋A22＋A3＋A40.30A5=（m5/mmG）×100%%B5=A1＋A22+A3＋A4＋A50.15A6=（m6/mmG）×100%%B6=A1＋A22+A3＋A4＋A5＋A6表2天然砂颗粒粒级配区的规规定筛孔尺寸Ф1区（细砂区）2区（中砂区）3区（粗砂区）累计筛余率（%）4.75㎜10～010～010～02.36㎜35～525～015～01.18㎜65～3550～1025～00.60㎜85～7170～4140～160.30㎜95～8092～7085～550.15㎜100～90100～90100～90级配好的砂，即搭搭配适度，可可以形成密实实的骨架，可可以节省水泥泥浆，同时又有助于混凝凝土强度和耐耐久性的提高高。凡被检验验的砂，其累累计筛余值，落在表2的的任一个级配配区内，其级级配都属于合合格。砂的级配示意图C为理想的级级配五、砂的粗细程度和细细度模数砂的粗细程度，是是指不同粒径径的砂粒，混混合在一起后后的总体的粗粗细程度，用用细度模数表表示粗细程度度，通常有粗粗砂，中砂和和细砂之分。砂子的粗细，也关关系到混凝土土的性能。相相同用量的砂砂，细砂的总总表面积大，拌拌制混凝土时时，需要较多多的水泥浆去去包裹，而粗粗砂则可以少少用水泥。过过细的砂，不不仅加多水泥泥用量，混凝凝土的强度还还要降低，过过粗的砂，会会使拌合物的的和易性变差差。砂子是粗粗细，用细度度模数MX的大小来表表示。在已知知各筛上的累累计筛余﹪之后，按下下式计算细度度模数MX=[(A0..15+A00.3+AOO.6+A11.18+AA2.36))-5A4.775]/(1100-A44.75)或或MX=(AA0.15++A0.3++AO.6++A1.188+A2.336+A4..75)/1100细度模数（MX）越越大，表示砂砂越粗。普通通混凝土用砂砂的细度模数数范围一般为为3.7—0.7，天然砂又分分河砂、海砂砂和山砂。砂砂子的粗细按按细度模数分分为4级。粗砂：细度模数为为3．7—3．1，平均粒径径为o．5mm以上。中砂：细度模数为为3．0—2．3，平均粒径径为o．5—0．35mm。细砂：细度模板为为2．2—1．6，平均粒径径为0．35—0．25mm。特细砂：细度模数数为1．5一o．7，平均粒径径为o．25mm以下。细度模数越大，表表示砂越粗。普通混凝土用砂的细度模数范围在3.7-1.6，以中砂为宜，或者用粗砂加少量的细砂，其比例为4：1。混凝土用石粗骨料的定义颗粒粒径大于5㎜㎜的骨料称为为石子或粗骨骨料。常用的的粒径5㎜—80㎜的卵石和和碎石两种。碎石是由天然岩石石经过破碎而而得，杂质少少，较干净，表表面粗糙，颗颗粒富有棱角角，与水泥粘粘结牢固。卵石颗粒圆滑，在在达到拌合物物流动性要求求时，比碎石石要节省水泥泥浆。但因组组成卵石的母母岩石品质不不均，与水泥泥浆的粘结力力又比较差，因因此混凝土强强度相对较低低。二、颗粒级配一套标准筛孔的直直径是：2.364.7559.5516..0199.0226.531.5377.5553.063.075.0090..0㎜。石子的颗粒级配有有连续级配和和单粒级配。连续级配是指颗粒粒的大小尺寸寸由大到小连连续分级，其其中每一级粒粒径的石子都占适当比比例，当粒径径分布在一个个合理范围内内且大小颗粒粒比例适当时，大颗粒之间间的空隙由小小颗粒填充，因因而减少空隙隙，形成较密密实的骨架。单粒级石子是采用用省去一级或或几级中间粒粒径的石子，组组成具有所要要求级配的不连续粒级。骨料级配对于混凝凝土的和易性性，经济性都都有显著的影影响，对于混混凝土的强度、抗渗性、耐耐久性等也有有一定影响。使使用级配良好好的骨料可以以节约水泥用量，并有利于于配制出质量量较高的混凝凝土。一般来说，较好的的骨料级配应应当是：空隙隙率小，总表表面积小，可可以减少润湿湿骨料表面的的需水量及包包裹在骨料表表面的水泥浆浆量，并有合合适量的细颗颗粒以满足混混凝土的和易易性要求。三、最大粒径公称粒级的上限为为该粒级的最最大粒径，骨骨料的最大粒粒径对混凝土土强度的影响响还与混凝土土中的水泥用用量等因素有有关，一般在在水泥用量少少的混凝土中中，采用大粒径骨料比比较有利，因因骨料的粒径径越大，需要要润湿的比表表面积越小，可可以降低用水水量和水泥用用量。在大体体积混凝土中中，采用大粒粒径骨料对于于减少水泥用量，降降低水泥水化化热也有明显显的作用。对于一般配比的结结构混凝土，尤尤其是高强度度混凝土，当当粗骨料最大大粒径超过40㎜后，因因用水量减少少而获得的强强度提高被骨骨料粘结面积积减少及大骨料造成的不连续续性、不均匀匀性的不利影影响所抵消，因因而并没有什什么好处。当水泥用量为4446㎏/㎡时，粗骨骨料最大粒径径超过20㎜，混凝土土抗弯强度有降低趋势。对对于防水混凝凝土来说，粗粗骨料最大粒粒径增加时，对对于混凝土的抗渗性有明显显的不利影响响，因此，最最大粒径不宜宜过大。粗骨料最大粒径的的选用除了对对混凝土的主主要技术性能能和水泥用量量等产生影响响外，还受到到结构截面的的尺寸、配筋筋构造及施工工方法等条件件的限制。为为了保证混凝凝土建筑物的的质量，《混混凝土结构工工程施工质量量验收规范》（GB50204-2002）中规定：混凝土的粗骨料其最大粒径不得大于结构物最小截面的最小边长的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。对混凝土实心板，粗骨料最大粒径不宜超过1/3板厚，且不得大于40㎜。（92年规范；骨料最大大粒径不宜超超过板厚的1/2且不超过50㎜）四、石子的强度立方体抗压强度立方体抗压强度的的从开凿出的的母石中制取取50×500×50㎜3的立方体试件或直径与高高度均为50mm的圆柱体试试件，在水中中浸泡48h,达到吸水饱饱和状态时，测测得的极限抗抗压强度值。当混凝土的强度等等级为C60及以上时，应应进行岩石的的立方体抗压压强度检验。岩岩石的抗压强强度应大于或或等于混凝土土等级的1.5倍，且火成岩不宜宜低于80MMPa，变质岩不不宜低于600MPa，水成岩不宜宜低于30MPa。压碎指标压碎指标是测定碎碎石或卵石抵抵抗压碎的能能力，间接地地推测其相应应的强度。碎石、卵石的压碎碎指标值应符符合下表：项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类碎石压碎指标（%%）＜10＜20＜30卵石压碎指标（%%）＜12＜16＜163、石子中针片状颗粒粒含量规定：：凡石子颗粒的长度度大于该颗粒粒所属粒级平平均粒径的2.4倍者为针状状颗粒，厚度度小于平均粒粒径0.4倍者为片状状颗粒。平均均粒径的指该该粒级上、下下限粒径的平平均值。石子针片状颗粒在在外力作用下下极易破坏，这这将影响混凝凝土的强度。石子中针片状颗粒粒应符合：卵石、碎石项目Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类针片状颗粒含量（%）＜10＜15＜24混凝土拌合用水在拌合混凝土的用用水中，不得得含有影响水水泥正常凝结结与硬化的有有害杂质，如油脂、糖糖类等。对于于受工业废水水或生活污水水所污染的河河水或含有矿矿物质较多的的泉水，应事事先进行化验验。凡PH值＜4的酸性水，硫硫酸盐含量＞＞1﹪的工业废水水不能使用。拌制钢筋混凝土及及预应力混凝凝土不应使用用硫酸盐、氯氯盐和氧化物物的水。混凝土外加剂定义：外加剂指在混凝土土、砂浆拌合合物中掺入的的不超过水泥泥用量5﹪，且能使混凝土、砂砂浆按要求改改变性能的化化学物质。二、分类：改善流变性能----减水剂、引引气剂和泵送送剂等。调节凝结时间、硬硬化性能---缓凝剂、早早强剂和速凝凝剂等。改造耐久性----引气剂、防防水剂和阻锈锈剂等。改善其它性能----加气剂、膨膨胀剂、防冻冻剂和着色剂剂等。三、应用：采用外加剂是提高高混凝土强度度，改善性能能，节约水泥泥和能源的最最有效的方法之一。近几十年来混凝土土外加剂的发发展很快，国国外许多国家家外加剂的使使用率达到60--880﹪，有的甚至至高达100﹪。外加剂是混凝土的的第五大组份份。四、减水剂1、定义：在保持混凝土和易易性不变的情情况下，可显显著减少拌合合用水量的外外加剂。或：在用水量不变变的情况下，可可显著增加拌拌合物流动性性的外加剂。2、分类：按效能：普通减水水剂（减水率率为＜10﹪）和高效减减水剂（＞10﹪），又称为超塑化剂或硫化化剂。按对凝结时间的影影响：标准型型、缓凝型和和促凝型。按对含气量的影响响：引气型和和非引气型。3、减水剂的作用机理理：表面活性剂：可溶溶于水，定向向排列于界面面上，显著降降低表面张力力的物质。分子结构特点：双双亲基团：亲水基团（极性，如如：--OH、--COOOH、CO等）憎水基团（非极性性，如长链烷烷基）减水剂由亲水基团团和憎水基团团组成。在混凝土拌合物表表面定向吸附附，其憎水基基团指向水泥泥颗粒的内部部，而亲水基基团指向水中中。通过以下下三方面的作作用，使絮凝凝结构解体：：∆水泥质点表面电性性相斥；∆溶剂化膜使滑动能能力增加；∆分散度提高，流动动性和强度增增加。4、技术经济效果：组别水泥用量（㎏//m3）W/C坍落度（㎜）fca,k(MPPa)标准混凝土（不掺减水剂）3000.625037提高流动性3000.6210038提高强度3000.565046节约水泥2700.625037.55、常用减水剂：木质素系--普通通减水剂；萘系；树脂系--高效减水水剂。萘系减水剂适宜配配制：1、高强混凝土土2、高性能混凝土3、流态混凝土4、泵送剂5、冬季施工混凝土等等树脂系减水剂：主主要是密胺树树脂（SM），减水效效果最佳。优点：1、掺量00.5﹪--2﹪，减水率为20﹪--30﹪；2、分散，减水和增增强的效果比比萘系好；3、早强型7天强度度可达到28天的强度；4、28天强度增加30﹪﹪--60﹪。缺点：价格贵。五、早强剂1、定义：能显著提高高混凝土早期期强度，而不不明显影响后后期强度的外外加剂。2、应用：可广泛应用于：∆∆冬季施工∆紧急抢修∆工期要求紧的工程程举例：∆早强剂可可以使C20混凝土在16小时内达到到拆模强度（1.5MPPa）∆36小时时达到在上面面安装楼板的的强度（300MPa）∆从而加快施工速度度。3.常用早强剂氯盐类：CaCl2是应用用最广的品种种：效果好、价格低、使用方便；性能--提高早强：掺加00.5—1﹪氯盐类早强强剂2—3d强度能提高50--1100﹪，7d强度提高20--440﹪。早强机理：CaCl2与C33A和CH反应，生产产新的水化合合产物---水化氯铝酸酸钙，在早期析出形成骨骨架，促进了了水泥石结构构的形成。CH浓度降低。这两种因素加速了了C3S的水化因而而早期强度得得到了提高。还有硫酸盐类、有机机胺类、Na2SO4.六、防冻剂使混凝土在负温下下正常硬化的的外加剂。起起降低冰点防防冻，增进早早强的作用NaNO22和Ca（NO2）2；CaCl2和NaCl。第六节混凝土掺合合料一、混凝土掺合料料定义在混凝土拌和物制制备时，为了了节约水泥、改改善混凝土性性能、调节混混凝土强度等等级，而加人人的天然的或或者人造的矿矿物材料，统统称为混凝土土掺合料。

其其掺量一般大大于水泥重量量的5％。二、混凝土掺合料料分类混凝土掺合料分活活性掺合料和和非活性掺合合料两类：(1)活性掺合料料：含有一定数数量的氧化钙钙、氧化铝和和氧化硅等的的玻璃态矿物物。如粉煤灰灰、粒化高炉炉矿渣、火山山灰质材料(包括火山灰灰、沸石岩、凝凝灰岩、硅藻藻土、煅烧页页岩、煅烧粘粘土和硅粉等等)。这些矿物物在常温含水水的条件下能能与消石灰或或水泥水化时时析出的Ca(OHH)2或CaSO4作用，生成成具有胶凝性性质的稳定化化合物。(2)非活性掺合合料：不含或含极极少的玻璃态态矿物，如磨磨细石灰石粉粉和砂岩粉。在在混凝土(砂浆)中起填充作作用，以改善善混凝土(砂浆)的和易性。在在工程中应用用最多的混凝凝土掺合料是是粉煤灰。粒粒化高炉矿渣渣、硅粉和沸沸石粉以其不不同特性也得得到有效的使使用。1、粉煤灰：从燃烧烧煤粉的电厂厂锅炉烟气中中收集的微细细粉末，其颗颗粒呈灰色球球形，表面光光滑。密度为为1．8～2．4g／cm3，松散密度度为520～880kgg／m3。化学成分分中SiO占35％～60％，Al2O3占13％～40％。其玻璃璃体含量为50％～70％，因此粉粉煤灰有较好好的活性。掺掺加粉煤灰配配制的混凝土土可降低水泥泥的水化热，改改善和易性和和节约水泥，尤尤其适宜在大大体积混凝土土中应用。1940年美国首先在在水坝等水工工构筑物中使使用掺粉煤灰灰的混凝土，因因效果显著而而得到推广。随随着火力发电电业的发展，粉粉煤灰的排放放量日益增多多，采用粉煤煤灰作为混凝凝土掺合料是是保护环境和和综合利用资资源的重要措措施之一。中国标准中按粉煤煤灰的细度、烧烧失量、需水水量及三氧化化硫等含量，把把粉煤灰分为为三个等级，可可分别使用于于下列混凝土土：1)I级粉煤灰适适用于预应力力混凝土和钢钢筋混凝土；；2)Ⅱ级粉煤灰适用于钢钢筋混凝土和和无筋混凝土土；3)Ⅲ级粉煤灰主要用于于无筋混凝土土。仅为改善善混凝土和易易性所掺加的的粉煤灰，不不受上述规定定的限制。粉煤灰掺合料应用用广泛，尤宜宜配制泵送混混凝土、大体体积混凝土、抗抗渗结构混凝凝土、抗硫酸酸盐和抗软化化水浸蚀混凝凝土、水下混混凝土等。硅粉铁合金厂冶炼炼工业硅或硅硅铁合金时从从烟气中收集集的烟尘，也也称硅灰或冷冷凝硅烟尘。其SiO2含量占85％～98％，颗粒呈极细的玻璃质球状，颗粒粒径为水泥的1／50～1／100，比表面为20000cm2／g，松散密度为250～300kg／m3。掺入混凝土后能大幅度提高混凝土的强度和节约水泥。与高效减水剂配合使用，可配制早强混凝土、高强混凝土、高抗渗混凝土及高流动性混凝土。在20世纪70年代美国、加拿大、丹麦、挪威等国已有使用，中国于80年代在上海黄浦江隧道等工程中开始应用。由于硅粉产量较少，价格较贵，目前仅适用于有高强度、高抗渗等特殊要求的混凝土工程中。2、粒状高炉矿渣：：由高炉炼铁铁时排出的熔熔融渣经水或或空气急冷而而成。其活性性优于粉煤灰灰，是一种性性能较好的混混凝土掺合料料。磨细后的的颗粒形状不不及粉煤灰光光滑、匀整，故故不能改善混混凝土的和易易性。粒化高高炉矿渣是生生产矿渣水泥泥的主要原料料，一般用作作混凝土掺合合料的数量}目对较少。3、沸石粉：由天然然沸石岩磨细细而成。沸石石岩是一种经经天然煅烧后后的火山灰质质铝硅酸盐矿矿物。含有一一定量的活性性二氧化硅和和活性三氧化化铝，能与水水泥水化析出出的氢氧化钙钙作用，生成成胶凝物质。用用沸石粉配制制混凝土，可可取代10％-20％的水泥，沸沸石粉具有很很大的内表面面，掺入混凝凝土中可明显显改善混凝土土拌合物的粘粘聚性，减少少泌水。用于于配制泵送混混凝土，可避避免混凝土离离析及堵泵等等现象发生。配配制轻骨料混混凝土可减少少轻骨料的上上浮。用沸石石粉与减水剂剂等外加剂复复合使用，可可制备各种不不同性能要求求的混凝土。三、掺合料应用的意意义掺合料应用的首要要意义是质量量型意义，能能提高混凝土土的耐久性。其其廉价而低能能耗，经济意意义同样积极极可行。整体体意义近乎通通用水泥的价价值，特种水水泥的性能，外外加剂的功效效。能满足混混凝土质量持持续稳定发展展的要求，应应用掺合料是是必须的选择择，是构成混混凝土必然的的第六组份。同同时优化了水水泥行业产品品和产业结构构，变害为利利产生着良好好的社会环保保效益。总之之，掺合料的的生产和应用用，符合混凝凝土和国家可可持续发展的的要求。四、掺合料应用的的注事项掺合料好，使用也也必须得当。生生产、使用前前必须考查其其原料及成品品的烧失量。这这个技术要求求对混凝土强强度等性能影影响甚大。一一般工程烧失失量不大于15%，预应力混混凝土、高强强混凝土不大大于5%；细度按表表面积计大于于350cmm2/g，按0.0445mm筛余余量计不大于于45%；施工振捣捣要适度，不不得过振，以以视出浆为适适度，谨防因因过振造成混混凝土分层不不均现象的出出现，从而使使其可施工的的优越性变成成混凝土质量量事故；掺合合料混凝土保保湿保温养护护要及时，养养护时间活性性指数不小于于100%，不小于7d，活性指数数小于100%，不上于14d。严格上述述四点，就可可以得到质量量满意的混凝凝土。第三章新拌拌混凝土的性性能第一节混凝土的技技术性质混凝土的技术性质质主要包括：：和易性、强强度、耐久性性、经济性和和体积稳定性性等。概念新拌混凝土：硬化化前的混凝土土，又称混凝凝土拌合物。和易性：混凝土拌合合物易于施工工操作，并且且获得均匀密密实的混凝土的性质。重要性1、新拌混凝土的和和易性决定了了混凝土是否否能正常施工工，以满足硬硬化后的性能要求。2、不同的混凝土工工程对和易性性不同的要求求。三、和易性的综合合含义流动性+粘聚性++保水性=和易性流动性：拌合物在自重或外外力作用下产产生流动，均均匀，密实地地填充模板的的性能。粘聚性施工过程中各种组组成材料之间间有一定的粘粘聚力，不致致产生离析或或分层现象。离析：由于密实和和粒径不同，在在外力作用下下组成材料的的分离析出现现象。分层：层状离析离析和分层使混凝凝土不均匀，影影响硬化后的的性能。保水性混凝土在施工过程程中有一定的的保持水分的的能力，不致致产生严重的的泌水现象。①泌水水分从浆中中分离出来，上上浮至表面的的现象。②危害泌水通道或或水囊--—影响耐久性性。沉降（由于泌水使使表面下降的的现象）---沉降龟裂浮浮浆妨碍与继继续浇注的混混凝土的粘结结，必须除浮浮浆。泌水通道-----→耐久性降低低沉降---→混凝土裂裂纹净浆---→降低粘性性和易性可采用坍落落度试验和维维勃稠度试验验二种方法进进行测试。试验方法；将拌合合物按规定方方法装入坍落落度筒内，刮刮平，垂直提提起坍落度筒，测量拌合物下下落的距离。坍落度=筒高-坍坍落后拌合物物的最高点㎜㎜或㎝。四、和易性的影响响因素1、组成材料的影响：：水灰比、水水泥浆数量、Sp、骨料2、环境因素的影响：：时间、温度度3、W/C的影响：水水灰比（水泥泥浆稠度），当当水泥用量一一定时1）水灰比小→混凝土土干→坍落度小→不易密实成成型；2)水灰比过小小→崩溃→粘聚性差→硬化后混凝凝土的强度及及耐久性降低；3)水灰比大→→混凝土稀→坍落度大→易离析、分分层、泌水→硬化后强度度及耐久性降降低。4)水灰比合适适--→拌合物能均均匀且密实成成型。因此必必须根据混凝凝土的强度和耐久性的要求来来选择W/C。4、水泥浆数量的影响响水泥浆数量量：（W/C一定）1)水泥浆多→→流动性大；；过多→流浆→粘聚性差→影响硬化后后的性质2)水泥浆数量量少→流动性小→不密实；过过少崩溃→粘结性差→影响硬化后后的性质3)水泥浆数量量适量：满足足流动性的要要求且较好的的粘聚性和保保水性，要根根据施工要求求的坍落度选选择。5、砂率Sp的影响1）砂率Sp指混凝土的质量占占砂石总量是比例Sp=SS/（S+G）2）当W和C一定时，Sp决定定了骨料的空空隙率和总表表面积。3）砂率过小→砂浆数数量不足→对骨料的润润滑作用差→流动性差且且易离析4）砂率过大→总表面面积大→水泥浆多用用于包裹砂子子及填充→润滑作用小→流动性小5）合理砂率（最优砂砂率）在W和C一定时，使混凝土土拌合物获得得最大的流动动性，且保持持良好的粘聚性和保水性的的砂率。保持混凝土拌合物物的坍落度一一定的条件下下，使水泥用用量最低的砂砂率。根据试验和经验选选择，选择原原则：1）在保证拌合物不离离析，又能捣捣实的条件下下，Sp应尽可能小小些。2）石子较大，且级配配好，表面光光滑，则Sp可小些，3）砂较细，Sp小小些4）W/C小，水泥浆浆稠，Sp小些5）大流动性，Sp应应大些6）掺外加剂时，Spp可小些7）有抗渗要求时，SSp应大些。6、骨料的影响碎石或山砂的表面面积粗糙，多多棱角--→流动性差；；卵石或河砂的表面面积光滑，圆圆润--→流动性好。级配好--→W一一定时，空隙隙小--→流动性好级配差--→W一一定时，空隙隙大--→流动性差最大粒径Dmaxx大--→水泥浆一定定时，表面积积小--→流动性好五、提高易和性的的措施当坍落度偏小时，保保持w/c不变，增加加水泥浆的数数量。当坍落度偏大时，保保持Sp不变，增加加砂石的数量量选择合理Sp改善骨料级配选择较大粒径的骨骨料采用外加剂第二节、混凝土强强度一、概念:混凝土立方体抗压压强度--fcu：边长为150㎜的立方体体试块，标准准方法成型，标标准条件养护护，28天龄期的抗压强度。二、标准条件温度=20℃±3℃，温温度＞90﹪标准条件养养护。三、混凝土立方体体抗压强度标标准值→fcu,kk非统计法验收混凝凝土：平均值≥1.155fcu,kk最小值fcu,mmin≥0.95fcu,kk四、普通混凝土强强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60混凝土的强度等级级采用符号C与立方体抗抗压强度的标标准值（MPa）表示。例如：C20表示示混凝土立方方体抗压强度度标准值fccu=20MMPaMMPa→N/㎜2非标准试块块抗压强度计计算：100*100**100试块0.95200*200**200试块1.05此条只有当混凝土土强度等级＜＜C60时。强度影响因素水泥强度等级水灰比1）正常水泥水化仅需需水泥用量23﹪的水量（W/C=00.23）。2）为了使混凝土拌合合物有较好的的流动性，加加入的拌合水水量一般为水水泥量的40--770﹪（W/C=00.4—0.7）。3）多余的水分在混凝凝土中留下了了许多孔隙，使使混凝土的实实际受力面积积下降。4）形成应力集中。5）混凝土强度降低。骨料养护条件：自然条条件下养护7d。第三节、混凝土的的耐久性一、混凝土抗渗性性混凝土的抗渗性是是指混凝土抵抵抗压力水（或或油等液体）渗渗透的性能。抗渗性时混凝土的的一个重要性性质，直接影影响混凝土的的抗冻性与抗抗侵蚀性。抗抗渗性主要取取决与混凝土土的密度度及及内部孔隙的的特征（大小小、构造）混混凝土的抗渗渗性用抗渗等等级来表示。如S4、S6、S8、S10、S12分别表示能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0、1.2Mpa的水压力而不渗透。通常以提高混凝土密实度的方法提高混凝土的抗渗性。1.2Mpa的水水压力而不渗渗水。砼抗冻性混凝土的抗冻性是是指混凝土在在水饱和状态态下，能经受受多次冻融循循环作用二不不破坏，同时时也不严重降降低强度的性性能。混凝土的抗冻性一一般以抗冻等等级表示。混混凝土抗冻等等级有D25、D50、D100、D150、D200、D250、D300共一个等级级，分别表示示混凝土能承承受反复冻融融循环次数为为25、50、100、150、200、250和300.第四节砼配合比设设计一、什么是配合比比?配合比表示砼中各各种组成材料料用量之间的的比例关系。表示方法：用1mm3混凝土中各种种材料的重量量表示CSGGW((kg/m33)：30072012001800用各种材料的重量量比例表示（水水泥用量为1）：C:S:GG=1:2..4:4.00W/C=00.6如果掺外加剂，其其用量以水泥泥重量的百分分数表示。二、配合比设计基基本要求：强度：符合结构设设计的要求。和易性：符合施工工条件要求。耐久性：符合工程程环境的要求求。经济合理。三、砼试配强度：：fcu.o≥fccu.k+11.645σfcu.o----砼的试配强强度，Mpa;fcu.k----设计要求的的砼立方体抗抗压强度标准准值。σ---混凝土强度度离散程度。有有统计资料时时，可参考下下式计算无统计资料时，可可参考下表选选择。混凝土等级低于C20C20～C35高于C35σ4.05.06.0第四章、特殊混凝凝土第一节高强混混凝土（HSC）一、国际高强混凝凝土的研究和和应用在国际上，高高强混凝土的的研究和应用用得到了各国国政府的高度度重视。1978年6月，在挪威威召开了“第一次高强强混凝土应用用国际学术讨讨论会”；同年12月，在美国国芝加哥伊利利诺斯大学，第第一次召开了了国际“高强混凝土土专题讨论会会”；1990年5月，在美国Berkeeley加州大学，召召开了“第二次高强强混凝土应用用国际学术讨讨沦会"；1993年6月，在挪威威召开了“第三次高强强混凝土应用用国际学术讨讨论会”；1996年5月，在法国国巴黎召开了了“第四次高强强混凝土应用用国际学术讨讨论会”；以后将每每三年举行一一次国际学术术讨论会。

美国在高强强混凝土研究究和应用方面面领先于其他他工业发达国国家。其使用用的混凝土平平均强度已超超过40MPa，其中预应应力混凝土强强度已超过70MPa。芝加哥市20世纪?0年代就将高高强混凝土用用于工程结构构，其中1975年建造的79层超高层建建筑——高水塔广场场大厦，高达达262m，从地下室室至第50层，混凝土土的平均强度度超过了C70，至今仍然然是世界第一一。1989年，在西雅雅图建成的PacifficFirrstCennter大厦，采用用的钢管混凝凝土柱，平均均强度达到140MPPa。据有关资资料报道：到到本世纪末，美美国将生产出出强度为200MPPa的商品混凝凝土。

日本是极其其重视高强混混凝土研究与与应用的国家家。日本从60年代就开始始应用80MPa的高强混凝凝土，其建设设厅于1988年设立了一一项简称“新RC"的研究计划划，以巨大的的投资专门研研究高强混凝凝土和高强钢钢筋在建筑工工程中的应用用，取得了许许多突破性的的进展，成为为世界上高强强混凝土研究究与应用的先先进国家。1965年，日本已已能生产80MPa的混凝土桩桩，并在预应应力桥上采用用了C60-CC80的高强混凝凝土；1992年，日本集集中精力研究究60-70层房屋的试试设计和抗震震分析，认为为Cll0级混凝土建建造这类高层层建筑是可行行的，柱子断断面可以控制制在lm~lm之内；最近近几年，日本本一家公司用用120—150MPPa高强混凝土土创造了足尺尺的梁柱试件件，对混凝土土的配制方法法及施32_32艺作了模拟拟，准备用于于高层建筑上上；日本现在在正在努力研研究高强塑性性混凝土，预预计强度可达达243MPPa。

加拿大是美美国的邻邦，高高强混凝土技技术很快传人人，得到高度度重视和迅速速发展。1989年，加拿大大政府提出了了一个协作网网研究计划，从158项提议中评选出15项，高强高性能混凝土研究就是其中的一项，1990年资助经费500万美元，有七个大学进行了四年的研究。1994年，原来的15个项目有10个项目继续得到支持，其中还有高强高性能混凝土研究，又资助经费550万美元。1975年，在多伦多市建造的75层商业银行、1978年建造的33层大楼、90年代建造的56层大楼等都采用了高强混凝土，取得了良好的社会效益和经济效益。

目前，俄罗斯所采用的混凝土的平均强度已超过30MPa，并开始大量采用C40-C50的混凝土，C60-C80的混凝土用量也逐渐增加，有的已达到iOOMPa；俄罗斯科学家预言，21世纪混凝土的强度将达到150～200MPa。美国混凝土学会预言，21世纪初可望建造600-900m高度的钢筋混凝土建筑、跨度为500-600m的混凝土桥梁、海上浮动城市及地下城等，届时将使用抗压强度为140MPa以上的混凝土。德国使用的混凝土的平均强度为C30和C50，其用量各占一半左右。另外，挪威、法国、澳大利亚等国家，在高强混凝土研究和应用方面电做出了不懈努力，取得了很大进展，为高强混凝土的发展贡献了力量。二、国内高强混凝凝土的研究和和应用我国政政府对高强混混凝土的研究究和应用也非非常重视。1986--1990年，国家自自然科学基金金委员会和建建设部，将“高强混凝土土的配制、结结构设计和施施工方法”课题列为重重点科研项目目；1987--1991年，全国钢钢筋混凝土标标准技术委员员会组织了《混混凝土结构设设计规范》第第四批课题“高强混凝土土结构性能及及设计方法”的研究；1992～1996年，全国钢钢筋混凝土标标准技术委员员会，又组织织了(混凝土结构构设计规范》第第五批课题“高强混凝土土结构基本性性能”的研究，并并列入了工程程建设国家标标准重点科研研计划；1994--1997年，国家自自然科学基金金重点资助了了“高强与高性性能材料的结结构与力学性性能研究”项目；1996年，国家计计委资助800万元，重点点扶持“重大工程中中混凝土安全全性”研究课题，其其中也包括高高强高性能混混凝土的内容容。由此可见见，高强混凝凝土在我国的的研究开展虽虽然较晚，党党和政府却给给以高度重视视，使该项工工作取得较大大进展。

早在1959年，由北京京市建工局第第二建筑公司司、建工研究究所、北京工工业设计院、建建研院、建材材院、冶建院院等单位合作作，对唐山市市1Sm高强预应力力混凝土屋架架进行了1000号高强混凝凝土的试验研研究。采用比比表面积达到到5000ccm2／s的硅酸盐水水泥，水灰比比控制在0。22--0．25范围内，选选择的砂率为为24％一26％，加入水水泥质量1．5％的CaCl2和0．3％塑化剂，混混凝土的配合合比(C：S：G)为1：0．53：1．50，混凝土的的强度达到1028kkg／cm2。经过1976年的唐山大大地震，这个个高强预应力力混凝土屋架架完好如初，为为高强混凝土土的发展树立立了信心。

20世纪70年代以来，由由于高效减水水剂和高标号号水泥的生产产，为在普通通工艺条件下下制备高强混混凝土提供了了技术条件，促促进了我国对对高强混凝土土的应用。1976年，海军工工程设计院和和清华大学合合作，在连云云港海军基地地成功地施工工了C60级混凝土防防护门；1986年，衡广复复线花县的江江村南桥，用用C80级混凝土浇浇筑了跨度40m的T型简支梁，28d的强度实际际达到92．8MPa；1992年以来，我我国应用高强强混凝土建造造的高层(大于lOOm)建筑近40座，普及全全国各大城市市；目前世界界第三、亚洲洲第一高层建建筑——上海金茂大大厦，88层、420．5m，其钢柱加加混凝土，就就是采用的C60高强混凝土土；1995年11月，北京财财税大楼首层层四根柱子施施工中，采用用C110级商品预拌拌混凝土，实实际施工混凝凝土强度为124～131MPPa，平均达到127．5MPa；1990～1996年，北京城城建集团总公公司在供应的的150万m3的商品混凝凝土中，C50-CC60高强混凝土土占2096，达30万m3三、高强混凝土制制取方法优质骨料；等级不不低于42.5级的水泥；较低的水灰灰比；在强烈振动动密实作用下下。高效减水剂的使用用，为配制高高强度大流动动性混凝土创创造了条件。水泥用量一般在5500—700kgg/m3细骨料：宜用细度度模数约为3.0的砂。、泵送混凝土在混凝土工程施工工过程中，由由于混凝土有有时间的严格格限制，所以以其运输和浇浇筑是一项繁繁重的、关键键性的工作。它它要求迅速、及及时、保证质质量和降低劳劳动消耗。尤尤其是对大型型钢筋混凝土土构筑物和高高层建筑，如如何正确选择择混凝土的运运输工具和浇浇筑方法尤为为重要，它往往往能定施~2212期的长短和和劳动量消耗耗的大小。最最近几年，在在建筑工程推推广应用的泵泵送混凝土技技术，以其效效率高、费用用低、节省劳劳力、水平和和垂直运输可可一次连续完完成、适用狭狭窄施工现场场等优点，愈愈宋愈受到人人们的重视。

混凝土泵是一种用于输送和浇筑混凝土的施工设备，它能一次连续地完成水平和垂直运输，尤其对于一些工地狭窄和有障碍物的施工现场，用其他运输工具难以直接靠近施工工程，混凝土泵更能有效地发挥作用。工业发达国家早就推广应用，尤其是预拌混凝土生产与泵送施工相结合，彻底改变了施工现场混凝土工程的面貌。这些年来，我国掀起大规模基本建设，泵送混凝土在我国亦得到很大发展，上海等发展泵送混凝土较早的城市，泵送混凝土技术已接近世界先进水平。一、定义：将搅拌好的的混凝土，采采用混凝土输输送泵沿管道道输送和浇筑筑，称泵送混凝土。二、最小水泥用量：水水泥和矿物质质掺合料的总总量不宜小于于300kgg/m3。三、粗骨料最大粒径：：粗骨料的最大粒径径与输水管径径之比石子品种泵送高度（m）粗骨料最大粒径与与输水管之比比碎石﹤50≤1:350～100≤1:4﹥100≤1:5卵石﹤501:2.550～1001:3﹥1001:4四、细骨料：细度模数数为2.3～3.2，粒径在0.315㎜以下的细细骨料所占的的比例不应小于155﹪，最好能达达到20﹪五、砂率：Sp225㎜41～45﹪；40㎜39～43﹪六、坍落度：宜为80～180mm泵送混凝土应掺用用泵送剂或减减水剂，并宜宜掺用粉煤灰灰或其他活性性矿物掺合料。商品混凝土商品混凝土按使用用要求分为通通用品级和特特制品级两类类。通用品级通用品级是指混凝凝土强度等级级不超过C40、坍落度不不大于150mm、粗骨料最最大粒径不大大于40mm，并无特殊殊要求的预拌拌混凝土。通用品级混凝土的的强度等级、坍坍落度及粗骨骨料的最大粒粒径，其值可可以在以下范范围选取：混凝土的强度等级级：C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40。坍落度（mm）225，50，80，100，150。粗骨料的最大粒径径（mm）不大于40mm的连续粒级级或单粒级。通用品根据需要应应明确水泥品品种和强度等等级、外加剂剂品种、混凝凝土拌合物的的密度以及到到货时的最高高或最低温度度。特制品级特制品级是指超出出通用品级规规定范围或有有特殊要求的的预拌混凝土土。特制品级混凝土的的强度等级、坍坍落度除按通通用品规定的的范围外，还还可以按以下下范围选取：：混凝土的强度等级级：C45、C50、C55、C60。坍落度（mm）：：180，200特制品根据需要应应明确水泥的的品种和强度度等级、外加加剂品种、掺掺合料品种和和规格、混凝凝土拌合物的的密度、到货货时的最高或或最低温度、氯氯化物总含量量限值、含气气量及混凝土土的耐久性和和长期性或其其他物理力学学性能等的特特殊要求。标记商品混凝土根据分分类及材料不不同其标记符符号如下：通用品用A表表示特制品用B表表示粗骨料的最大粒径径，在所选定定的粗骨料的的最大粒径前前加大写字母母GD。具体标记用其他类类别、强度等等级、坍落度度、粗骨料的的最大粒径及及水泥品种等等符号的组合合表示，如BC30--180-GGD10-PP.I.第四节喷射混凝凝土喷射混凝土土是借助喷射射机械，将速速凝混凝土喷喷向岩石或结结构物表面，使使岩石或结构构物得到加强强和保护。喷喷射混凝土是是由喷射水泥泥砂浆发展起起来的，它主主要用于矿山山、竖井平巷巷、交通隧道道、水工涵洞洞等地下建筑筑物和混凝土土支护或喷锚锚支护；地下下水池、油罐罐、大型管道道的抗渗混凝凝土施32；各种工业业炉衬的快速速修补；混凝凝土构筑物的的浇筑与修补补等。

喷射混凝土土一般不用模模板，有加快快施工进度、强强度增长快、密密实性良好、施施工准备简单单、适应性较较强等特点，但但也有施工厚厚度不易掌握握、回弹量较较大、表面不不平整、劳动动条件较差等等缺点。

一、喷喷射混凝土技技术的发展概概况喷射混握土土技术，自二二十世纪初开开始，至今已已有80多年的历史史。1914年美国在矿矿山和土木建建筑工程中，首首先使用了喷喷射水泥砂浆浆；1942年瑞士阿利利瓦(Alivva)公司研制成成功转子式混混凝土喷射机机，并能喷射射最大粒径25rmn骨料的混凝凝土；1947年，联邦德德国BSM公司研制出出双罐式混凝凝土喷射机，使使喷射混凝土土技术迈进了了一大步。1948年至1953年间奥地利利在兴建卡普普隆水力发电电站时，首次次在隧洞中使使用了喷射混混凝土支护。以以后，瑞士、德德国、法国、瑞瑞典、美国、英英国、加拿大大、日本等国国家，相继在在土木建筑工工程中采用和和发展了喷射射混凝土技术术。

20世纪60年代初期，我我国冶金、水水电部门引进进喷射混凝土土技术，并着着手研究混凝凝土喷射机械械及推广应用用喷射混凝土土技术。1965年11月，冶金部部建筑研究院院与第三冶金金建筑公司合合作，成功地地在鞍钢弓长长岭铁矿建成成了一条用喷喷射混凝土支支护的矿山运运输巷道；1966年初，北京京地下铁道古古城段，用喷喷射混凝土修修补丁因火灾灾烧伤的钢筋筋混凝土衬砌砌，获得了良良好的效果；；同年，我国国的成昆铁路路的部分隧道道、攀钢大断断面运输隧洞洞、本钢南芬芬泄洪洞等工工程，相继成成功地采用了了喷射混凝土土支护；1968年，回龙山山水电站厂房房、梅山铁矿矿竖井等工程程．采用了喷喷射混凝土与与锚杆相结合合的支护。以以上各项工程程，为我国早早期喷射混凝凝土技术的开开发奠定了基基础。

20世纪70年代以来，国国内外十分重重视对喷射混混凝土技术的的研究开发工工作，在技术术方面取得了了许多突破。从1973年起，由美国工程基金会组织的“地下喷射混凝土支护技术”国际学术讨论会，已先后在美国、奥地利和哥伦比亚等国召开了四次，对于推动国际间喷射混凝土的发展起着良好的作用。美国混凝土学会于1960年成立了喷射混凝土专业委员会(简称506委员会)，1977年制定了《喷射混凝土的材料、配比与施工规定》(ACl506-77)。联邦德国钢筋混凝土学会，于1974年制定了《喷射混凝土施工规范》(DINi8551)，于1976年制定了(喷射混凝土维修和加固混凝土结构的规程》，于1983年对喷射混凝土维修规程作丁较大全面修改，颁发了喷射混凝土维修建筑结构的新规程。我国冶金、水电、军工、铁道、煤炭等部门，相继制定了有关喷射混凝土锚杆支护的标准，于1979年国家建委批准颁发了《锚杆喷射混凝土支护设计施工规定》，于1986年国家计委正式颁发了《锚杆喷射混凝土支护技术规范》。通过以上国家对喷射混凝土标准化建设的重视程度，反映了喷射混凝土在土木建筑工程中的重要地位，也标志着喷射混凝土技术的开发和应用已进入一个新的阶段。

二、喷射混凝土技术的发展趋势自八十年代以来，喷射混凝土技术引起各国的高度重视，无论在施工机械、施工工艺、新材料开发方面，还是在结构设计、革新模板体系等方面，均取得了较大的突破，使喷射混凝土技术健康迅速发展。归纳起来，喷射混凝土技术的最新发展趋势，主要表现在以下几个方面：

1．施工机械向系列化、配套化、自动化方向发展在瑞士成功研制转子式混凝土喷射机的基础上，美国、日本、中国等国家进行多方面改进，现已研制出结构紧凑、体积小、重量轻、综合性能好的新型转子式混凝土喷射机，为喷射混凝土的推广应用做出了很大贡献。

美国巧仑奇公司研制成功的挤压泵送型湿喷机，不仅生产能力高达18m3八1，而且还附有能精确控制速凝剂添加的装置，其回弹率仅5％--8％，混凝土抗压强度达2．8MPa。瑞典研制成用于单独喂送钢纤维的专门设备，为喷射钢纤维混凝土施工攻克厂难关。

遥控喷射机械手的问世，为加快施工进度、减少作业坍塌、降低劳动强度创造了有利条件。在地下工程中，采用喷射机械手同配料、运输、搅拌联合作业的三联机组相结合的施工方式，不仅能大大提高工效，而且有利于稳定岩层、安全施工和减轻粉尘。

2．新型外加剂与喷射水泥的开发促进了喷射混凝土的发展喷射混凝土是一种速凝混凝土，外加剂和水泥的特性对混凝土的凝结速度有着重要的影响。

近些年来，各国为推广喷射混凝土技术，在外加剂研制方面都花费了很大精力，并获得巨大成功。如我国研制的"782”型速凝剂，其含碱量较低，当掺量为水泥重量的6％一8％时，混凝土后期强度的损失仅为其它速凝剂的50％；美国研制的新型非碱性速凝剂，pH、值仅为7．5，当掺量为水泥重量的2％时，初凝时间仅为38s，后期强度损失和混凝土回弹也较小；瑞士阿利瓦公司生产的非碱性速凝剂，掺入喷射混凝土后，其28d龄期的抗压强度比掺人碱性速凝剂高55％；联邦德国研制成功的SiliponSPR6型增粘剂，能显著地减少喷射混凝土的施工粉尘，掺入水泥重量的3%凹的增粘剂，可减少粉尘浓度80％--95％。

20世纪70年代初期，美国、日本等国研制成的喷射水泥(Jetcement)，对改善喷射混凝土的性能和扩大喷射混凝土的应用范围，起到巨大的推动作用。喷射水泥与硅酸盐水泥相比，具有良好的快硬性能、凝结时间能任意调节、低温下强度发展良好、干缩性较小、抗渗性好等特性，是喷射混凝土的优良胶凝材料。第五章混凝土施工工第一节混凝土结构构介绍以混凝凝土为主制作作的结构。包包括素混凝结结构、钢筋混混凝土结构和和预应力混凝凝土结构等。“砼”（音tóng），与“混凝土”同义，可并并用，但在同同一技术文件件、图纸、书书刊中，两者者不宜混用。1．混凝土是是由胶凝材料料（水泥）、水水和粗、细骨骨料按适当比比例配合，拌拌制成拌合物物，经一定时时间硬化而成成的人造石材材。普通混凝凝土干表观密密度为1900～2500kkg／m↑3，是由天然然砂、石作骨骨料制成的。当当构件的配筋筋率小于钢筋筋混凝土中纵纵向受力钢筋筋最小配筋百百分率时，应应视为素混凝凝土结构。这这种材料具有有较高的抗压压强度，而抗抗拉强度却很很低，故一般般在以受压为为主的结构构构件中采用，如如柱墩、基础础墙等。2．当在混凝凝土中配以适适量的钢筋，则则为钢筋混凝凝土。钢筋和和混凝土这种种物理、力学学性能很不相相同的材料之之所以能有效效地结合在一一起共同工作作，主要靠两两者之间存在在粘结力，受受荷后协调变变形。再者这这两种材料温温度线膨胀系系数接近，此此外钢筋至混混凝土边缘之之间的混凝土土，作为钢筋筋的保护层，使使钢筋不受锈锈蚀并提高构构件的防火性性能。由于钢钢筋混凝土结结构合理地利利用了钢筋和和混凝土两者者性能特点，可可形成强度较较高，刚度较较大的结构，其其耐久性和防防火性能好，可可模性好，结结构造型灵活活，以及整体体性、延性好好，适用于抗抗震结构等特特点，因而在在建筑结构及及其他土木工工程中得到广广泛应用。3．预应力混混凝土是在混混凝土结构构构件承受荷载载之前，利用用张拉配在混混凝土中的高高强度预应力力钢筋而使混混凝土受到挤挤压，所产生生的预压应力力可以抵销外外荷载所引起起的大部分或或全部拉应力力，也就提高高了结构构件件的抗裂度。这这样的预应力力混凝土一方方面由于不出出现裂缝或裂裂缝宽度较小小，所以它比比相应的普通通钢筋混凝土土的截面刚度度要大，变形形要小；另一一方面预应力力使构件或结结构产生的变变形与外荷载载产生的变形形方向相反（习习惯称为“反拱”），因而可可抵销后者一一部分变形，使使之容易满足足结构对变形形的要求，故故预应力混凝凝土适宜于建建造大跨度结结构。混凝土土和预应力钢钢筋强度越高高，可建立的的预应力值越越大，则构件件的抗裂性越越好。同时，由由于合理有效效地利用高强强度钢材，从从而节约钢材材，减轻结构构自重。由于于抗裂性高，可可建造水工、储储水和其它不不渗漏结构。优缺点：和其他材材料的结构相相比，混凝土土结构的主要要优点是：整整体性好，可可灌筑成为一一个整