混凝土基本知识

第4章混凝土（Concrete）第一节概述一、混凝土的特点砼

优点：1、成型性好；2、协调性好；3、耐久性好；4、适用性好；5、经济性好。

缺点：抗拉强度低；自重大；受拉时变形能力小，易开裂等。二、混凝土的分类1、按表观密度大小分类：

重混凝土：ρ0＞2600kg/m3

普通混凝土:ρ0=1950～2600kg/m3

轻混凝土：ρ0＜1950kg/m3

2、按用途分类：结构混凝土、道路混凝土、大体积混凝土、耐热混凝土、耐水混凝土、喷射混凝土、聚合物混凝土等三、对混凝土的基本要求具有与施工条件相适应的和易性；具有符合设计要求的强度；具有与环境相适应的耐久性；在保证混凝土质量的前提下，具有

经济性第二节混凝土的组成材料一、各种组成材料的作用水泥+水→水泥浆：填充砂石空隙，起

润滑作用，使混凝土具有流动性→水泥凝结硬化，起胶凝作用砂、石（骨料）：节约水泥、承受荷载、抵抗收缩，起骨架作用混

凝

土

的

结

构

轻集料水泥混凝土二、组成材料的技术要求1、水泥：合理选择品种和强度等级。2、拌和与养护用水：优先选用符合国家标准规定的饮用水。3、细骨料—砂

⑴泥、泥块及有害杂质：⑵颗粒形状及表面特征：⑶粗细程度和颗粒级配：在配制混凝土的时候，为了获得高的强度，同时又节约水泥，希望骨料的总表面积和孔隙率都小。粗细程度：平均粗细程度；颗粒级配：颗粒大小的搭配情况。级配不良的砂级配良好的砂筛析法测定细骨料的粗细程度及颗粒级配筛孔尺寸分计筛余量分计筛余累计筛余/mmmi/gai/%Ai/%5m1a1A1=a12.5m2a2A2=A1+a21.25m3a3A3=A2+a30.63m4a4A4=A3+a4

0.315m5a5A5=A4+a5

0.16m6a6A6=A5+a6

判断砂的粗细程度——细度模数μf表示砂的颗粒级配——级配区

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ4、粗骨料—石⑴泥、泥块及有害杂质：⑵颗粒形状及表面特征：⑶最大粒径和颗粒级配：Dmax≤1/4最小截面尺寸；Dmax≤3/4钢筋净距。⑷强度和坚固性卵石

碎石粘土陶粒集料的含水状态

a）完全干燥状态；

b）气干状态；

c）饱和面干状态

d）表面润湿状态

a）b）c）d）a）三完全三干燥三状态三；三b三）气三干状三态；三c）三饱和三面干三状态三d）三表面三润湿三状态5、外加三剂凡在三混凝三土拌三制过三程中三加入三的，三能显三著改三善混三凝土三性能三的物三质。三分三类：减水三剂引气三剂早强三剂缓凝三剂阻锈三剂养护三剂防冻三剂（1三）减水三剂减少三砼拌三和物三用水三量的三外加三剂。常用三的减三水剂三：木钙三类；萘系；水溶三性树三脂系；糖蜜三系减水三率WR＝(三W0-W1)/三W0·1三00三%三其三中：三W0–原混三凝土三用水三量；三W1–三坍落三度相三同时三掺减三水剂三混凝三土三的三用水三量减水三剂的作用三效果：三减水三率WR＝三10三%普通三型WR=三10三～3三0%高三效早强三作用→早强混凝三土；三增三强作三用→高强混凝三土(三HS三C)三；三增三流作三用→泵送混凝三土；三节三约水三泥→节约15三%的水泥。表面三活性三剂分三子水泥三浆的三絮凝三结构减水三剂的三作用减水三剂的三作用三机理：表面三活性三剂的作三用：①三降低三了水三泥颗三粒的三表面三能，三使之三易于分三散；②三破坏三絮凝三结构三，释三放自三由水三；③三润滑三作用三；④三降低三界面三张力三；⑤改三善孔三结构三，提三高密三实度三。（2三）引气三剂：在三混凝三土拌三和时三加入三的，三靠降三低表三面张三力而三使混三凝土三中混三入大三量微三小球三型气三泡的三化学三物质三。搅拌三时混三入气三泡三气泡三凝聚三逸出三有三引气三剂的三气泡常用三的引三气剂松香三热聚三物1～三20/00三0皂角三素0.三5～三2%烷基三系列2%引气三剂的三作用三：改善三混凝三土的三和易三性；降低三混凝三土的三强度；提高三抗冻三性、三抗渗三性。掺引三气剂三混凝三土的抗冻三作用三机理：三改善三混凝三土的三孔隙三结构三；三微三小球三型气三泡很三难吸三水饱三和。三缓解三毛细三孔水三结冰三的静三水压三力。（3三）防三冻剂三防冻三剂的三合理三组分三：三减水三组分三UN三F-三5,三FD三N,三SN三-Ⅱ三,M三,H三;三早强三组分三Na三Cl三,C三aC三l2,K2SO4,Na2SO4引气三组分三：松三香热三聚物三防三冻组三分N三aC三l,三Ca三Cl2,…,NH2(C三O)2阻锈三组分三Na三NO2。注意三：防三冻剂三的应三用问三题防冻三剂应三用时三应注三意的三问题三：三A.养护问题三：虽三然应三用了三防冻三剂，三但还三应三进行三一定三的保三温养三护。三B.腐蚀问题三：N三aC三l,三Ca三Cl2等具三有加三剧钢三筋三锈蚀三的可三能。三C三.氨气三污染问题三：防三冻剂三中的三尿素三，在三强三碱或三生物三碱的三作用三下，三会三生成三氨气三，污三染建三筑三物室三内环三境。外加三剂的三适应三性与三掺加三方法适应三性：指三在相三同的三条件三下，三因水三泥不同三而使三用效三果有三较大三的差异，三甚至三收到三完全三不同三的效果。掺加三方法：先掺三法、同掺三法、滞水三法、后掺三法第三三节三混凝三土的三技术三性质一、和易三性（W三or三ka三bi三li三ty三）（一三）定三义：三新拌三混凝三土适三合于三搅拌三、运三输、三浇筑三、振三捣及三密实三成型三的性三质。三混三凝土三和易三性=流动三性+粘聚三性+保水三性（二三）试三验评三价：三测定三新拌三混凝三土的三流动三性，三凭经三验目三测评三定粘三聚性三和保三水性三（是三否离析、分层、泌水）。测定三：混凝三土坍三落度(S三lu三mp三)、维勃三稠度自落三式搅三拌机强制三式搅三拌机混凝三土Sl三um三p三te三st坍落三度试三验免振三捣自三流平三混凝三土S三CCSe三lf三c三om三pa三ct三in三g三co三nc三re三teSe三lf三c三om三pa三ct三in三g三co三nc三re三te离析三：外分三层泌水泌水砂线泌水泌水接茬蜂窝砂线狗洞狗洞蜂窝砂线（三三）新三拌混三凝土三流动三性的三级别1、三坍落三度级三别级三别三名三称三坍三落度三（m三m）T1低塑三性混三凝土三1三0～三40T2塑性三混凝三土三5三0～三90T3流动三性混三凝土三1三00三～1三60T4大流三动性三混凝三土三≥1三602、三维勃三稠度三级别级三别三名三称三坍三落度三（s三）V0超干三硬混三凝土三≥三3三1V1特干三硬混三凝土三2三1～三30V2干硬三混凝三土三11三～2三0V3半干三硬混三凝土三5～三10（四三）混三凝土三流动三性的三选择原则：在满三足施三工条三件及三保证三密实三成型三的前三提下三，尽三可能三选择较小的流三动性三。根据：截面三最小三尺寸、配筋三的疏三密程三度及成型三振捣三方法（五三）影三响和三易性三的因三素影响三混凝三土流三动性三的因三素：1、水泥三浆的三流变三性能：与三水泥三浆的三稠度相关2、骨料三颗粒三之间三的内三摩擦三力：取三决于三骨料的三颗粒三形状三和表三面状三态，三及骨三料颗粒表三面的三水泥三浆层三厚度三。控制三措施三：请同三学自三己归三纳总三结（五三）影三响混三凝土三工作三性的三因素单位三用水三量：水灰三比：单三位混三凝土三用水三量与三水泥三用量三的质量三比，三以W三/C三表三示。“恒定三用水三量”法则：当三砂、三石的三品种三和用量三一定三时，三新拌三混凝三土的三流动三性主要三取决三于单三位用三水量三。砂率（含砂三率）：三单位三混凝三土用三砂的三质量占砂三石总三量的三百分三比（三%）三，以三SP表示三。二、强度混凝三土的三强度主要三取决三于：1、三水泥三石的三强度三；2、界面三粘结三强度；3、三骨料三的性三质。（一三）混三凝土三受力三破坏三特点混凝三土受三力破三坏过三程—三—量变三到质三变Ⅰ比三例极三限前：三初始三裂纹三引发三阶段Ⅱ临三界荷三载前：三稳定三裂纹三引发三阶段Ⅲ极三限荷三载前：三非稳三定裂三纹扩三展阶三段Ⅳ极限三荷载三后：三连续三裂纹三迅速三发展三→破坏（二三）混三凝土三强度三等级1、三立方三体抗三压强三度GB三规定三试件三尺寸三：15三0×三15三0×三15三0m三m;标准三养护三：20三±1三℃,三RH三＞三90三%,三28三d;2、尺寸三效应规律：尺三寸大三，强三度低三；尺三寸小三，强度三高机理：a三.环箍三效应b.缺陷三效应a.环箍三效应受压三力时三，试三件与三压力三机上三下压三板间有三磨擦三力作三用。三使得三试件三环箍三作用三而产生三局部三三向三受压三。当三试件三尺寸三减小三时，环箍三作用三增大三，故三大尺三寸试三件强三度降三低。反之三亦然三。环三箍三效三应三示三意三图b.缺陷三效应材料三内部三有存三在缺三陷的三可能三。裂纹三尺寸三由大三到小三依次三为a1、a2、a3、a4…当三应力三升至f1时，三尺寸三为a1的裂三纹失稳三扩展三。断三裂模三式可三依此三类推三。若试三件尺三寸减三小，三缺陷三出现三的几三率减三小,三大裂三纹出三现可三能性三减小三，高三强度三的统三计平三均值三增加三。缺陷三几率三示意三图实际三上立三方体三试件三尺寸三的确三定，三与骨料的三最大三粒径三有关三。粗三骨料三最大三粒径三越大，三立方三体尺三寸越三大。粗骨三料最三大粒三径三试件三边长三强三度换三算系三数≤3三0m三m三1三00三mm0.三95≤4三0m三m三1三50三mm1≤6三0m三m三2三00三mm1.三05不同三尺寸三的试三件的三抗压三强度3、三强度三等级抗压三强度三标准三值＝抗三压强三度＋三95三%强三度保三证率三。混凝三土强三度等三级C1三5，三C2三0，三C2三5，三C3三0,C3三5，三C4三0，C4三5，三C5三0，三C5三5，三C6三0,三C6三5,三C三70三,C7三5,三C三80（三三）影三响混三凝土三强度三的因三素混凝三土受三力破三坏形三式：1、三硬化三水泥三浆与三骨料三的粘三结破三坏；2、三硬化三水泥三浆体三发生三拉伸三或剪三切破三坏；3、三骨料三发生三劈裂三破坏三。1、水泥三标号和水灰三比及骨三料fcu三.2三8=三A三fce(C三/W三-三B)碎石A=三0.三46三,B=三0.三07卵石A=三0.三48三,B=三0.三332、三养护三的温度和湿度→水三化3、龄期fcu三.n=fcu三.28·lg三n／lg三284、试件三尺寸、形状及加荷三速度4、施工三因素：空三洞、三孔隙三；（四三）改三善、三提高三混凝三土强三度的三措施三a三.用三高强三度等三级的三水泥三，三b.三采用三相对三较低三的水三灰比三，三c.三采用三高效三减水三剂，三d三.掺三加优三质掺三和料三，三e.三选择三优质三的骨三料，三f三.加三强养三护，三g三.加三强施三工质三量管三理。（五三）工三程中注意的问三题三注三意早三期和三后期三强度三应用三的问三题三注三意引三气降三低强三度问三题三注三意低三温强三度增三长缓三慢问三题三注三意强三度试三验的三误差三问题三注意三施工三管理三问题三注意三强度三和耐三久性三问题混三凝三土三劈三裂三抗三拉三强三度三、混凝三土耐三久性三（D三ur三ab三il三it三y）1、三混凝三土耐久三性定义三：混凝三土材三料抵三抗其三自身三和环三境因三素长期破三坏作三用的三能力三。2、三耐久三性与三使用三寿命三使用三寿命三：房三屋建三筑工三程7三0年三市政三道桥三工程三80三年三纪三念性三建筑三10三0年三～1三50三年三世三纪性三建筑三50三0年三-三日本明石三大桥，中国三三峡三大坝3、耐久三性破三坏形三式混凝三土的化学三腐蚀混凝三土抗渗三性混凝三土抗冻三性（冻三融循三环）碳化碱骨三料反三应干燥三收缩冲磨三气蚀Fr三ee三zi三ng三-t三ha三wi三ng三c三ir三cl三es海港三码头三混凝三土的冻融三破坏原天三津市三中环三线东三风立三交桥冻融三循环破坏某水三利工三程冻三融破三坏照三片冻融三循环三试验三机某桥三墩冻三融破三坏照三片混凝三土大三坝的三渗漏碳化：碳化三即为三空气三中的三CO2与水三泥石三中三Ca三(O三H)2作用三，生三成碳三酸钙三和水三的反三应。强碱三环境三→在三钢筋三表面三形成钝化三膜→碳三化→三①碱三度下三降→三钝化三膜破三坏→钢筋三锈蚀→②三使混三凝土三的抗三压强三度稍三有提三高、三抗拉强三度降三低、三抗折三强度三降低三。影响三因素：CO2浓度三、湿三度、三水泥三品种三、水三灰比三、骨三料的三质量三、养三护、三外加三剂等三。碱—三骨料三反应三（三）碱骨三料反三应是三指混三凝土三内水泥三中的三碱（N三a2O、三K2O）三与骨三料中三的活性三氧化三硅（活性碳三酸盐）反三应，三其产三物生三成碱三—硅三酸凝胶，三吸水三后会三产生三巨大三的膨三胀而三使混三凝土开裂三。亦称三：混凝三土骨三癌。现象：三混三凝土三表面三龟裂三；无三色液三体泌三出；裂纹三白色三印迹发生三条件：①三活性三骨料（活三性硅三质集三料、三白云三石）②一三定的三含碱三量；③4三0℃三，有三水控制三方法：三低碱三水泥三；非活三性集三料；30三％-三40三％粉三煤灰A.三A.三R.碱集三料反三应干燥三收缩作用三机理：三a.毛细三管压三力P=三2σ三/r三毛细