土木工程材料笔记

按化学组成分类：无机材料有机材料复合材料第二章建筑材料的基本性质第一节材料的物理性质与质量有关的性质：（一）、1、密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。ρ=m/V近似没有孔隙、空隙材料：玻璃、钢材密度的不变性2、表观密度：材料在自然状态下单位体积的质量。ρ0=m/V0一般为干燥状态3、堆积密度：材料在堆积状态下单位体积的质量。适用材料：粉末状、散粒状、纤维状材料。ρ0‘=m/V0’（二）、1、密实度：材料体积内被固体物质所充实的程度。D=V/V0X100%2、孔隙率：材料体积内孔隙体积所占的比例。P=（V0—V）/V0X100%P+D=1影响材料的各种性能，孔隙有多种结构二、与水有关的性质（一）、亲水性与憎水性用润湿角表示：θ大于等于90度——憎水性亲憎水性与材料本身成分、结构有关，不同亲和力有不同用途。（二）吸水性与吸湿性：二者区别：置于水中，吸水性置于空气中，吸附水，吸湿1、吸水性：浸水后在规定时间内吸入水的质量占材料干燥质量或材料体积的百分数。质量吸水率：Wm=（m1—m2）/mX100%体积吸水率：Wv=（m1—m）/V0X100%Wv/Wm=ρ/ρH2OWv=WmXρ0Wm〈100%用Wm表示Wm〉100%用Wv表示跟孔隙有关：微细而连通的孔隙，吸水率较大封闭的孔隙，吸水率较小较粗大孔隙，水分易渗入，但不易保留，仅起湿润孔壁作用，吸水率较小跟润湿角有关，即亲、憎水性跟P有关，即孔隙的多少2、吸湿性：吸收空气中水份的能力。含水率：W含=（mh—md）/mdX100%解释气干状态及平衡含水率与润湿角有关与总表面积有关与温、湿度有关对材料性能影响：如木材吸湿，膨胀变形，强度降低3、耐水性：长期在饱和水作用下，不产生破坏，强度也不显著降低。K软=f饱/f干K=0~1K〉0．80耐水材料举例4、抗冻性：吸水饱和状态下，材料能经受多次冻结、融化作用而不破坏，强度无显著降低的性质。（—15度~20度循环）对于冬季室外设计温度低于—15度的重要工程，对抗冻性有要求。冻融破坏原因：孔隙水结冰膨胀；材料内外温差，应力差用Fn表示与孔隙率有关；孔隙大小有关；孔隙特征有关5．抗渗性：定义，K表示第二节材料的力学性质一、材料的强度：材料抵抗外力作用下而引起破坏的能力。（图示）结构材料，抗压强度可表示强度。（钢材根据抗拉强度）建筑材料标号表示极限强度不同材料比较可用比强度表示f/ρ0比强度是衡量材料轻质高强的指标影响因素：材质；孔隙大小、多少；试验条件；二、弹性和塑性弹性：外力作用下变形，卸去外力恢复原状。塑性：外力作用下变形，卸去外力不能恢复原状。三、脆性和韧性脆性：材料在外力作用下直至破坏前并无明显的塑性变形，而发生突然破坏的性质。如：砖、石、陶瓷、玻璃力学表征：抗压强度远远大于抗拉强度，主要作为承压件韧性：材料在冲击、震动荷载作用下，吸收较大的能量，同时也能产生较大的变形而不致破坏的性质。如：钢、木力学表征：抗压强度约等于抗拉强度，可独立使用。四、硬度和耐磨性硬度：材料抵抗其他较硬物体压入或刻划的能力。矿物分十级，用刻划法建筑材料一般用压入法有时可用硬度间接推算材料强度耐磨性：材料抵抗磨损的能力。与硬度、强度及内部结构有关。第四节材料的耐久性材料在长期使用过程中能保持原有性能而不变质、破坏的性质。影响因素：1、物理作用：干湿交替、温度变化、冻融循环2、化学作用：酸、碱、盐及有害气体的侵蚀作用3、生物作用：菌类及虫蛀4、大气作用：老化5、机械作用：耐磨、疲劳等第三章气硬性胶凝材料概述：胶凝材料：在一定条件下，通过一系列变化而能把其他材料胶结成具有强度的整体材料。特点：具有粘结力，能将散粒材料粘结成整体，并具有强度分为：有机：如沥青、树脂、橡胶无机：气硬性，只能在空气中硬化，如石灰、石膏水硬性，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，如水泥第一节石灰一、原料、制取原料：石灰岩、白垩、大理石、白云石（原料来源广，生产工艺简单，成本低廉）均含CaCo3，还含有少量MgCo3，SiO2，Al2O32、CaCo3==CaO+CO2—178Kg/mol伴生：MgCo3==MgO+Co2也可在制乙炔中得到消石灰CaC2+H2O==C2H2+Ca（OH）2二、石灰的分类：1、按MgO含量分1）钙质石灰MgO小于等于5%2）镁质石灰MgO大于5%2、按成品的加工方法分：1）块灰生石灰2）消石灰粉3）石灰膏三、石灰的熟化与硬化：1、石灰的水化反应：CaO+H2O==Ca（OH）2+64。9KJ/mol特点：水化反应快，放热量大，体积膨胀1~2。5倍2、石灰的硬化：1）干燥硬化、结晶硬化石灰浆在干燥过程中，失去水产生毛细管压力，使Ca（OH）2颗粒间紧密接触，产生一定的搭接；水份蒸发使原先溶解于水的Ca（OH）2析出胶体，并逐步变为晶体。特点：易溶解，再遇水时会使强度降低，因此不是水硬性2）碳化硬化Ca（OH）2+CO2+nH2O==CaCO3+（n+1）H2O生成CaCO3晶体互相共生，或在石灰砂浆中与砂粒共生，形成紧密交织的结晶网，强度提高。但由于CO2浓度低，碳化不彻底。特点：硬化慢，强度低，不耐水。四、欠、过火石灰的危害性。1、正常石灰：多孔，孔隙率大，晶粒细小，体积密度小，与水作用速度快。2、欠火石灰：成因：煅烧时间不足；煅烧温度过低；料块尺寸过大现象：CaCO3未完全分解，有内核，色偏暗、重、不均匀。危害：仅降低石灰利用率，产浆量，产品等级降低。解决方法：筛除3、过火石灰：成因：煅烧时间太长；煅烧温度过高；原料中粘土量较多，煅烧后形成铝硅酸盐（釉质）表面包覆。现象：结构致密，孔隙率较小，体积密度大，且晶粒粗大，甚至烧结，表面光泽。危害：与水反应极慢，有10天~数年，易在已熟化的石灰内开始熟化，膨胀，引起开裂、隆起、起泡解决方法：陈伏、筛除、磨细五、石灰的性质：可塑性好生石灰吸湿性好、保水性好凝结硬化慢、强度低体积收缩大——应加砂、麻刀、纸筋等，不宜单独使用耐水性差——不宜用于潮湿环境六、石灰的储运：防潮防水（CaO），防碳化（Ca（OH））严禁与易燃易爆品混装混运存放期小于等于一个月，随用随化第二节石膏一、原材料：天然二水石膏CaSO4。2H2O，天然无水石膏CaSO4二、生产：破碎——加热——磨细CaSO4。2H2O————CaSO4。1/2H2O+3/2H2O107~170度为建筑石膏、模型石膏125度，0。13Mpa为高强石膏三、半水石膏的凝结与硬化：凝结：失去可塑性的过程，自由水份减少硬化：产生强度的过程，浆体变硬，强度逐渐增长2CaSO4。1/2H2O+3H2O————2CaSO4。2H2O+J溶解——水化——沉淀——析晶特点：多孔，凝结快凝结、硬化是一个连续交错不断进行的四、性质表观密度小、强度低凝结硬化快孔隙率大、导热率小凝固时体积微膨胀吸湿性强、耐水性差防火性好五、应用：抹灰、粉刷制作石膏板第四章水泥本章目的：掌握水泥的技术性质、质量要求及如何选用水泥，了解专用水泥及特性水泥的组成和性质特点及应用范围。水硬性材料已有一百多年历史，波特兰水泥（世界上通称）硅酸盐水泥（我国）第一节硅酸盐水泥一、生产简述：（两磨一烧）1、石灰石（CaO）按比例煅烧存放20天混合磨细粘土（Al、Si）}———生料———熟料———加石膏——水泥成品铁矿粉（Fe）混合磨细1450度冷却到室温关键是配料、煅烧加石膏是为了调节凝结时间，应适量如在加石膏的同时加混合材料，则为其它品种水泥2、生成物：C3S37~60%C2S15~37%C3A7~15%C4AF10~18%所以称之为硅酸盐水泥其中可能存在的有害成分：少量游离CaO游离MgO过量石膏粘土中原有K、Na，燃烧后仍有R2O碱份二、矿物成份及特征看书中表格，比较出其特点三、凝结与硬化1、水化作用C3S+H2O——CSH+Ca（OH）2C2S+H2O——CSH+Ca（OH）2C3A+H2O——CAHC4AF+H2O——CFH+CAHCAH+CaSO4+H2O——CASH（1。5~2。0）膨胀，石膏过多有害总结产物：CSH、CFH凝胶CASH、CAH、Ca（OH）2是晶体强度主要来源于凝胶2、凝结硬化的过程：目前尚无定论3、影响凝结硬化的主要因素：1）石膏对水泥凝结硬化有缓凝作用2）环境温、湿度的影响。四、水泥的主要技术性质：1、细度：水泥颗粒的粗细程度。愈细水化愈快，早强较高，硬化收缩较大，成本较高，易受潮硅酸盐水泥：透气式比表面积仪测定：比表面积应大于300m2/Kg其它水泥：筛析法：0。080mm方孔筛筛余量应小于等于10%否则为不合格品2、标准稠度用水量为测定其它性质提供一个统一标准用标准稠度仪测定，500g水泥、142。5ml水，在搅拌后测定稠度，S=28=—2mm否则要调整3、凝结时间：初凝：从加水开始到失去流动性所用时间应不早于45分钟，否则为废品终凝：从加水到完全失去可塑性并产生强度所用时间。硅酸盐水泥：应迟于390分钟其它水泥：应不迟于10小时，否则为不合格品影响因素：1）熟料中铝酸三钙含量高，石膏掺量不足，则快硬2）水泥细度愈细，水化愈快，凝结愈快3）水灰比愈小，凝结时温度愈高，凝结愈快4）混合材料掺量大，凝结慢4、体积安定性：硬化后体积变化的稳定性。不良原因：含过量CaO、MgO遇水反应膨胀过量石膏遇铝酸三钙反应膨胀测定方法：沸煮饼法或雷氏法只测CaO；MgO——用压蒸法——不得超过5。0%石膏——水中长期观察——不得超过3。5%5、强度：水泥力学性能的一种量度，是评定水泥标号的依据。测定方法：C（450+—2g）S（1350+—5g）W（225+—1ml）准备——加水、加水泥——开动、低速30S——再低速30S加砂——停90S——刮干净叶片——再拌快60S——制成试块——20+—2度水中养护——28天测其抗压、抗折强度影响因素：熟料的矿物组成，细度评定方法6、水化热：水泥与水之间化学反应放出热量。效果：水化热大，对冬季施工有利对大体积工程有害影响因素：矿物组成、细度、掺加料、外加剂五、水泥石的腐蚀与防护：1、腐蚀的三大类型：1）溶出性腐蚀：水泥中Ca（OH）2溶于水，一般为流动水或压力水2）溶解性腐蚀：水泥中的物质于酸、碱、盐等物质反应生成易溶于水的物质并被水带走3）膨胀性腐蚀：硫酸盐与Ca（OH）2反应生成硫酸钙，硫酸钙又于水化铝酸钙反应生成膨胀性的高硫型水化硫铝酸钙4）双重腐蚀：镁盐腐蚀，既是溶解性腐蚀又是膨胀性腐蚀2、腐蚀的内因：水泥石本身不密实，有很多通道；水泥石中存在易被腐蚀成分；腐蚀与通道相互作用加剧腐蚀进行。六、水泥的储存：防潮防水；存放方式：不同厂、品种、标号、批号分别存运，堆高不超过10袋，每立方米堆放一吨；存放期限不超过三个月第二节掺混合材料的硅酸盐水泥优点：改善原水泥性能，增加性能，提高产量，节约熟料，降低成本，扩大水泥使用范围。一、混合材料：1、非活性混合材料：是指在水泥中主要起填充作用而不损害水泥性能的矿物质材料。（不起化学反应或反应很小。常见品种：磨细石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣掺入目的：调整水泥标号，增加水泥掺量，降低水化热。（填充性混合材料）2、活性混合材料是指具有火山灰性、潜在水硬性的矿物质材料。（掺入起化学反映）粒化高炉矿渣是炼钢高炉的熔融矿渣经水淬冷形成的疏松颗粒含活性SiO2、Al2O3、CaO火山灰质混合材料是含活性SiO2、Al2O3的矿物质材料，在常温下与石灰、水作用，能生成水硬性的化合物质称火山灰性，具有火山灰性的矿物质材料成分不一定，所以不一定都耐腐蚀。粉煤灰是燃煤发电厂电收尘器收集的细灰含活性SiO2、Al2O3二、常见几种掺混合材料的硅酸盐水泥1、普通硅酸盐水泥P。O熟料+6%~15%混合材料+适量石膏2、矿渣硅酸盐水泥P。S熟料+20%~70%粒化高炉矿渣+适量石膏3、火山灰硅酸盐水泥P。P熟料+20%~50%火山灰质混合材料+适量石膏4、粉煤灰硅酸盐水泥P。F熟料+20%~40%粉煤灰+适量石膏5、复合水泥熟料加上两中或两种以上规定的混合材料、适量石膏三、比较六大水泥的异同点组成性能使用范围四、水泥等级的划分按水泥强度或标号；以及凝结时间来划分第五章混凝土及砂浆6.1概述：定义：指由胶凝材料、骨料、水及其它材料，按适当比例配制并硬化而成的具有所需的形体、强度和耐久性的人造石材。分类1、按胶结材料不同分：无机{水泥类石膏类镁质水泥类硫磺类有机{聚合物聚合物浸渍沥青2、按表观密度分类：1）重混凝土：密度大于2500重骨料或钡水泥、锶水泥，防辐射2）普通混凝土：密度在1950~2500之间，承重结构3）轻混凝土：密度小于1950，绝热、隔热材料或轻质结构材料3、按用途分4、按强度等级分：5、按生产和施工方法分三、特点原材料丰富，成本低具有石材一般的强度和耐久性，但又优于石材性能可调较好的可塑性整体性强，抗震性高维修费用低自重大抗拉强度低，脆性材料传热快需养护时间，生产周期长强度波动因素多四、对砼的基本要求：工作性强度耐久性经济性6.2砼的组成材料基本组成材料:水泥,水,砂,石其中砂石起骨架作用,称之为骨料,占大多数水泥起胶凝,填充,润滑,包裹作用一,细骨料:砂指粒径在150um~4.75mm之间的岩石颗粒1,粗细.颗粒级配粗细:不同粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度.颗粒级配:粒级大小不同砂粒相互组配的情况.要求:表面积较小;空隙小/省水泥用筛分析法测定:称500克干砂,筛分后,测筛余量,计算分计筛余,累计筛余由累计筛余计算细度模数MxMx=(A2+A3+A4+A5+A6-5A1)/(100-A1)例:筛孔尺寸4.75（mm）2.36（mm）18（mm）600(um)300(um)150(um)＜150(um)筛余量（kg）52513024060400分计筛余:1%5%26%48%12%8%累计筛余:1%6%32%80%92%100%A1A2AMx=(6+32+80+92+100-5x1)/(100-1)=3.1按规范Mx=3.1~3.7粗砂2.3~3.0中砂6~2.2细砂7~1.5特细砂所以判定为粗砂再根据书中图表判定颗粒级配为1区2,砂的主要物理性质;1)有关密度:近似密度:2.60~2.70g/cm3松堆积密度:1.35~1.65g/cm32)砂的含水状态a,完全干燥b,气干状态c,饱和面干,工程中常用状态d,含水湿润3)有害物质:a,含泥量及泥块含量降低强度,耐久性b,云母降低强度耐久性c,轻物质强度下降d,硫化物和硫酸盐钢筋锈蚀,强度耐久性降低e,有机质腐蚀水泥f,氯盐腐蚀钢筋二,粗骨料,石子指粒径在4.75mm以上的岩石颗粒1,颗粒级配及最大粒径:1)原理与砂大致相同,筛分法2.65~90mm2)分为连续粒级和单粒级 其中连续粒级配制砼一般工作`性良好,不易发生离析,是常用骨料单粒级可以避免连续粒级中的较大粒级在堆放及装卸过程中的离析现象,可通过不同组合,配制不同级配石子,间断粒级砼易于离析,工作性差可对照表格得出级配情况.3)应在条件允许下,选用较大的最大粒径参照施工条件:粗骨料最大粒径不得超过结构截面最小尺寸得当1/4,不得大于钢筋间最小净距的3/4,不超过板厚的1/22,有害物质:a,含泥量及泥块含量降低强度,耐久性b,云母降低强度耐久性c,轻物质强度下降d,硫化物和硫酸盐钢筋锈蚀,强度耐久性降低e,有机质腐蚀水泥f,氯盐腐蚀钢筋g,针片状颗粒含量3,强度与坚固性1)强度a,立方体抗压强度b,压碎指标值2)坚固性,即抗风化能力三,水泥最重要的材料1)作用:胶结,润滑,填充,包裹2)量多,则流浆,且成本提高;量少,则无法成型3)水泥品种:根据环境,工程不同水泥标号:为砼强度的1.5~2倍;高强砼可取0.9~1.5倍四,水一般用可饮用水6.3混凝土混合料的和易性一,概念:指砼在搅拌.运输.浇灌等过程中易于操作,能保持均匀而不发生离析的性能.包括:1)流动性:指混合料在本身自重或施工机械振捣作用下克服内摩阻力而产生流动,从而能均匀地填满模壳内各部位的一种性能.(反映稠度,常用坍落度评定)2)粘聚性:指砼拌合物在施工过程中具有一定粘聚力,使骨料在水泥浆中均匀分布,而不致产生分层和离析现象的性能.(反映拌合物的均匀性)3)保水性:指砼拌合物在施工过程中具有一定保持水分的能力.(反映拌合物的稳定性)二,和易性的测定:1,流动性的测定:(坍落度法)(简述试验过程及注意事项)结果分为:塑性砼:大于10cm低塑性砼:2~8cm干硬性砼:约等于0流态砼:大于20cm坍落度法适用于坍落度大于1cm的砼,小于该值时可用比如维勃稠度法.2,保水性.粘聚性(根据经验来判断)三,影响和易性的因素:1,水泥浆的用量:浆多,流动性大,但易于流浆,粘聚性差,且对强度.耐久性产生一定影响;浆少,干涩,易崩塌,粘聚性差2,用水量:量多,水泥浆稀而少量少,水泥浆稠而多3,水灰比:W/C较小,水泥浆较稠,砼拌合物流动性也较小,当W/C小至\值以下,会造成混凝土施工困难.W/C过大,水泥浆变稀,产生严重离析及泌水现象.常用W/C=0.40~0.754,砂率:指砼内砂的质量占砂.石总质量的百分数.砂率过大,骨料的空隙率和总表面积增加,在一定数量水泥浆条件下,砼拌合物会显得干稠,流动性减小.砂率过小,砂浆数量不足,不能保证骨料周围形成足够的砂层也会降低砼拌合物的流动性,同时还严重影响粘聚性和保水性.故应选择最佳砂率5,其它因素1)水泥品种2)骨料物理性质外加剂时间.温度6.4砼的强度一,砼强度的来源:1.水泥石强度2.水泥与骨料之间的粘结力3.骨料本身强度二,砼破坏的形式1.水泥石破坏2.界面破坏3.骨料破坏.三.砼的抗压强度与强度等级:1.150cmX150cmX150cm标准立方体试件:标准条件:温度20+-3C,相对湿度90%以上28天后测得砼立方体抗压强度fcu2.求砼立方体抗压强度标准值fcu,k强度保证率为95%3.划分为C7.5~C80共16个等级四.砼的轴心抗压强度:fcp约等于(0.70~0.80)fcu五.抗拉强度:只有抗压强度的1/10~1/20六.砼与钢筋的粘结强度:强度来源:砼与钢筋之间的磨擦力;钢筋与水泥石之间的粘结力;变形钢筋的表面机械啮合力七.影响砼强度的主要因素:1.水灰比与水泥标号:(决定性因素)1)标号越高,强度越大2)标号一定时,砼强度主要取决于水灰比大小fcu=αa.fce(C/W-αb)fce----水泥的实际强度富余系数为1.13碎石αa=0.46αb=0.07卵石αa=0.48αb=0.332.骨料的影响:1)杂质过多,品质低劣会降低砼强度2)碎石与卵石的不同;碎石更宜配制高强砼3.养护条件:温度.湿度影响1)温度上升,强度发展加快反之温度在4C以下砼强度增长率急剧下降2)湿度大,强度发展快湿度小,干燥,强度停止发展4.龄期:与水泥相似fn/f28=lgn/lg285.试验条件;尺寸越大,测定值越小原因:环箍效应尺寸大,出现缺陷几率大大试件难以充分养护大试件骨料集中在中央,砂浆相对难以到达外侧.换算八.提高强度因素采用高标号水泥;采用W/C小,用水量少的干硬性水泥采用湿热处理,蒸气养护或蒸压养护采用机械搅拌.振捣摻入早强剂或减水剂可复合使用6.5混凝土的变形性能一,非荷载作用下的变形:1.化学收缩:不可恢复收缩,无破坏,但可能有小裂缝.2.干湿变形:1)湿胀小,无害;2)干缩危害较大,耐久性破坏.3.温度变形:1)对大体积工程有害2)原因:内外温差,内外拉应力3)解决方法:设伸缩缝,设温度钢筋二,荷载作用下的变形:徐变:1)有利:消除钢筋混凝土内应力集中,是应力重新分布,是应力集中缓解;消除大体积工程中温度变形产生应力;2)不利:使钢筋预加应力受损.6.6混凝土耐久性耐久性与强度同等重要一,抗渗性:1.指砼抵抗压力水渗透作用的能力.(关系到砼的阻水能力,直接影响抗冻性和抗腐蚀性的强弱.)2.原因:1)水泥浆体内部的毛细孔孔隙形成的连通的渗水通道;2)是水泥浆中多余水分蒸发而留下的孔,泌水作用伴生的毛细孔道;3)骨料与水泥浆体界面处存在的裂缝以及骨料下部聚积的水膜形成孔穴;4)施工不良,振捣不密及裂缝3.与水灰比有关水灰比:0.50~0.550.55~0.600.60~0.650.65~0.75抗渗标号P8P6P4P24.用抗渗标号表示:28d抗渗试件,测得抗渗等级用Pn表示,解释二,抗冻性:指砼在水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性能.影响因素:砼中孔隙大小,构造,数量以及充水程度环境的温湿度经历冻融次数3.抗冻等级表示:28d试件,吸水饱和后测能承受的冻融次数用Fn表示解释4.提高措施:1)使用引气剂或塑化剂2)适量减水剂三,抗腐蚀性:与水泥一致四,抗碳化:指空气中CO2及水与水泥石中Ca(OH)2作用生成碳酸钙和水,并由表及里向水泥浆体内部逐渐扩散的过程.影响:使碱度降低,减弱对钢筋的保护作用,钢筋锈蚀,体积膨胀,砼断裂;碳化使砼显著收缩,由于砼碳化层产生收缩,对其核心形成压力而在表面层产生拉应力,形成微细裂缝,使砼的抗拉.抗折强度降低碳化作用产生CaCO3,填充水泥石孔隙,碳化放出水分有助于水泥水化作用,因而提高碳化层的密实度及抗压强度.总之害多利少3.提高措施:选用普通水泥或硅酸盐水泥;采用较小水灰比;环境温度:<25%水分少碳化停止达100%无CO2碳化停止4)硬化条件:潮湿环境或水中养护,水化程度高,砼较密实,不易碳化五,混凝土的碱—骨料破坏:碱与骨料中活性SiO2反应,生成碱—硅酸凝胶,吸水膨胀3倍以上反应条件:碱;活性SiO2;水解决方法:控制各条件六,提高耐久性措施:合理选择水泥品种;选用质量良好.技术条件合格砂.石;水灰比.水泥用量的控制;外加剂的选用;施工;6.7混凝土的外加剂一,分类:改善砼拌合物流变性能调节砼凝结时间,硬化性能改善砼耐久性改善砼其它性能二,减水剂:阴离子型表面活性剂经济效果:增大流动性(W/C不变,W不变,流动性增大)提高强度(C不变,W/C减小,W减小,强度增大)节约水泥(W/C不变,W减小,C减小)常用品种:木质素系减水剂:木钙.木钠副作用:缓凝1~3h;引气,降强度萘系减水剂树脂系减水剂(效果最好,但最贵)三,早强剂:1.氯盐:CaCl2最早使用,最普遍使用,价低1)机理:易溶于水,与C3A反应生成不溶性复盐水化氯铝酸钙;与Ca(OH)2反应生成氧氯化钙析晶,降低碱度,使C3S水化反应易于进行2)副作用:氯盐锈蚀钢筋,应加阻锈剂后强降低,干缩.徐变增大,抗硫酸盐性变差3)注意事项:在钢筋混凝土中,掺量不得超过水泥重量的1%,必须振捣密实,不宜蒸养.2.硫酸盐Na2SO41)机理:Na2SO4+Ca(OH)2--------CaSO4/NaOH+CAH/H2O-----CASH增加了固相,并促进C3S.C2S的反应2)副作用:增加了NaOH,若骨料中有活性骨料,出现碱骨料破坏3)注意事项:严禁使用于含活性骨料得当砼使用于不允许掺用氯盐的砼3.三乙醇胺N(CH2CH2OH)3非离子型表面活性剂,呈碱性,对钢筋生锈有一定抑制作用三乙醇胺+NaCl素砼或普通砼三乙醇胺+NaCl+NaNO2三乙醇胺+石膏+NaNO2大跨度结构.高强砼.预应力钢筋混凝土四.引气剂松香热聚物,松香皂效果:W减少,增加粘性,减小泌水性,提高砼抗渗性变形能力增大,使弹性模量降低,砼具有较高的抗裂性和抗冲击性不易因温湿度剧烈变化而产生裂缝空气含量每增加1%,砼的抗压强度下降约5%~6%注意:严格掌握掺用量Dmax=10mm,掺量不超过7%;Dmax=40mm时,不宜超过4.5%五.外加剂选择和使用:根据工程需要来选择掺量的确定掺加方法:不溶于水的:先干拌,再湿拌溶于水的:先配成水溶液,再加入砼中搅拌.6.8砼配合比设计一.配合比设计要求:工作性.强度.耐久性.经济性二.配合比设计中表示方式:1m3砼中各材料的用量如:Kg/m3C:S:G:W=400:600:1200:200水泥质量为1时,各材料间质量比如:C:S:G:W=1:1.50:3.00:0.50三.重要的配量参数:W/CC(W)βs四.设计步骤:1.确定砼配制强度:fcu,I=fcu,k+1.645σσ------强度标准差可以计算,也可查表:fcu,k<C20C20~C35>=C35σ4.05.06.02.初步确定水灰比:fcu,i=A.fce(C/W-B)W/C=A.fce/(fcu,i+A.B.fce)确定用水量:mw0(查表)计算mc0=C/W.mw0确定砂率:βS可用计算法,也可用查表法举例计算砂.石用量:1)体积法:假设砼一立方米绝对体积等于各组成材料绝对体积加空气含量体积之和C/ρc+S/ρs+G/ρg+W/ρw+10α=1000{βs=S/(S+G)a------空气含量,不使用引气剂时取1ρc-------取3.1g/cm3ρw=1.0g/cm32)质量法:假设1m3砼质量=各材料质量数之和C+S+G+W=ρ0h{βs=S/(S+G)mcp=ρ0hx1建议ρ0h取值为<C202360;C20~C402400;>C4024507.调整配合比:用15升分别做3组试验W/C+0.05W/CW/C-0.05W0.S0.G0不变调整C0,分别测和易性,28天抗压强度,得出最适合的实验室配合比.8.修正配合比:δ=mcp/(co+so+go+wo)c=δXco;s=δXso;g=δXgo;w=δXwo9.施工配合比调整:砂含水a%;石含水b%c’=cs’=s+sXa%G’=G+GXb%W’=W-SXa%-GXb%4．4．2掺减水剂混凝土配合比设计1）当掺减水剂的目的为改善和易性时，其它不变，增大砂率，重新计算砂石量，再试配调整。2）当掺入减水剂的目的是为了提高混凝土强度基准配合比为C0；W0；S0；G0；βs减水剂的减水率a%，掺量b%则水泥用量：C＝C0用水量：W＝W0X（1－a%)减水剂用量：CXb%砂率适当减小，定为βs’砂用量为S＝（ρ0h计－C－W）Xβs’石用量为G＝（ρ0h计－C－W）X（1－βs’）再试配调整。3）当掺入减水剂的目的是为了节约水泥：基准配合比为C0；W0；S0；G0；βs减水剂的减水率a%，掺量b%W＝W0X（1－a%）C＝W/(w/c)砂用量:S＝（ρ0h计－C－W）Xβs’石用量:G＝（ρ0h计－C－W）X（1－βs’）再试配调整4．4．3掺粉煤灰混凝土配合比设计一般用超量取代法混凝土超强较大或配制大体积混凝土，用等量取代法为改善混凝土和易性，外加法按体积法计算1）等量取代法基准配合比为C0；W0；S0；G0；选一个与基准配合比相等或较小的水灰比粉煤灰等量取代水泥量（f%）则F＝C0Xf%C＝C0－FW＝W0/C0X(C+F)水泥与粉煤灰的浆体体积VpVp＝C/ρc+F/ρf+W砂石总体积VA＝1000（1－a）－Vp砂用量:S＝VAXβsXρs石用量G＝VAX（1－βs）Xρg2）基准配合比为C0；W0；ms0；mg0；粉煤灰等量取代水泥量（f%）则总掺量Ft，取代水泥量为F，超量部分为FeF＝C0Xf%Ft＝KXFFe＝（K－1）XF水泥量为：C＝C0－F砂用量为S＝S0－(Fe/ρf)Xρs3)外加法基准配合比为C0；W0；S0；G0；粉煤灰等量取代水泥量（fm%）Fm＝C0Xfm%Sm＝S0X(Fm/ρf)Xρs6.9其他混凝土一.轻混凝土:1.轻骨料混凝土:1)轻骨料:天然:浮石.火山渣等人造:陶粒.膨胀珍珠岩等;2)特性:和易性:流动性差,应多加水表观密度小抗压强度:强度等级:CL5.0~CL503)应用:隔热.结构尺寸小.降低工程费用.节能.加层结构2.大孔混凝土.也叫无砂混凝土3.多孔混凝土:不用骨料,加外加剂分为加气混凝土和泡沫混凝土二.抗渗混凝土:>=P61)普通抗渗砼通过调整配合比方式2)外加剂抗渗砼3)膨胀水泥抗渗砼三.高强砼>=C60调整配合比及加外加剂6.10建筑砂浆1.也称细骨料砼2.分类:1)根据用途分:砌筑砂浆抹面砂浆特种砂浆2)按胶凝材料分: