土木工程材料 课件 项目四 混凝土

泰州职业技术学院建筑工程学院项目四

混凝土任务一

认识混凝土正在施工的秦山核电站普通混凝土由水泥、砂、石子、水以及必要时掺入的化学外加剂组成，经过水泥凝结硬化后形成的、干体积密度为2000～2800kg/m3，具有一定强度和耐久性的人造石材。又称为水泥混凝土，简称为“混凝土”。

胶凝材料混凝土水泥混凝土石膏混凝土沥青混凝土一、混凝土的定义普通混凝土的组成水泥水水泥浆石子砂子骨料新拌混凝土100%体积60~75%7~15%25~40%14~21%21~28%39~42%凝结硬化硬化混凝土混凝土外加剂二、混凝土的分类按体积密度分重混凝土ρ0＞2800kg/m3。普通混凝土ρ0＝2000～2800kg/m3。轻混凝土ρ0＜2000kg/m3。按胶凝材料分水泥混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍混凝土等。按用途分结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土、防辐射混凝土等。二、混凝土的分类按生产和施工工艺分预拌混凝土（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配筋情况分素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土钢纤维混凝土喷射混凝土施工按强度分普通混凝土≤C80。高强混凝土＞C80。预拌混凝土泵送混凝土喷射混凝土碾压混凝土离心混凝土三、混凝土的特点优点抗压强度高、耐久、耐火、维修费用低；原材料丰富、成本低；混凝土拌合物具有良好的可塑性；混凝土与钢筋粘结良好，一般不会锈蚀钢筋。缺点抗拉强度低（约为抗压强度的1/10～1/20）、变形性能差；导热系数大〔约为1.8W/（m·K）〕；体积密度大（约为2400kg/m3左右）；硬化较缓慢。

四、普通混凝土组成材料混凝土的结构混凝土的结构水泥+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——1％～5%。

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1、水泥的选择品种的选择根据工程环境的要求选择合适的水泥品种。工程中最常用的是六大水泥。强度等级的选择根据混凝土的强度等级，选择合适的水泥等级。对普通混凝土,水泥等级＝1.5-2倍的混凝土强度等级。对高强混凝土,水泥等级＝0.9-1.5倍的混凝土强度等级。1、水泥的选择常用水泥的选用参考表环境条件混凝土工程特点或所处条件优先选用可以使用不得使用在普通气候环境中的砼PⅠ、PⅡ、POPS、PF、PP、PC在干燥气候环境中的砼PⅠ、PⅡ、POPSPF、PP在高湿度环境中或水下的砼PSPO、PF、PP、PC严寒地区或寒冷地区处于水位升降范围内的砼POPSPF、PP受侵蚀性环境作用下的砼按侵蚀介质的种类及浓度等具体条件，按专门规定或设计选用1、水泥的选择常用水泥的选用参考表(接上表)工程特点混凝土工程特点或所处条件优先选用可以使用不得使用厚大体积的砼PS、PFPO、PPPⅠ、PⅡ、快硬硅酸盐水泥要求快硬的砼PⅠ、PⅡ、快硬硅酸盐水泥POPS、PF、PP高强度的砼PⅠ、PⅡPOPS、PF、PP有抗渗要求的砼PO、PPPS、PF有耐磨性要求的砼PⅠ、PⅡ、PO2、骨料的选用骨料（也称集料）总体积占混凝土体积的60％～80％，按粒径大小分为粗骨料和细骨料。普通骨料轻骨料重骨料3、拌合用水的技术质量要求混凝土用水的基本质量要求是：不影响混凝土的和易性和凝结硬化；无损于混凝土强度发展及耐久性；不加快钢筋锈蚀；不引起预应力钢筋脆断；不污染混凝土表面。混凝土用水按水源可以分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经过适当处理或处置后的工业废水。根据标准《混凝土拌合用水标准》（JGJ63）的规定，凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土。海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有饰面要求的素混凝土，更不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。在野外或山区施工采用天然水拌制混凝土时，均应对水的有机质、Cl－和含量等进行检测，合格后方能使用。特别是某些污染严重的河道或池塘水，一般不得用于拌制混凝土。任务二

了解混凝土用砂、石的基本性质与质量标准定义砂是指粒径在4.75mm以下的颗粒。分类按产源分按技术要求分Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ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、和淡化海砂等一、混凝土用砂1.颗粒级配、粗细程度颗粒级配（1）颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况（2）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，可以节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性。粗细程度---针对细集料---指的是不同粒径细骨料混合在一起的总体粗细程度——平均粒径大小。细度模数Mx细度模数表征砂的粗细程度，由筛分法测定。细度模数越大，骨料越粗，根据细度模数将砂分为：细砂（2.2~1.6）；中砂（3.0~2.3）；粗砂（3.7~3.1）。

2.含泥量、泥块含量及石粉含量含泥量是指粒径小于0.075mm的颗粒含量；泥块含量是指粒径大于1.18mm，经水洗、手捏后小于600μm的颗粒含量；石粉含量是指人工砂中粒径小于0.075mm的颗粒含量。含泥量很大的骨料泥粘附在骨料的表面，防碍水泥石与骨料的粘结，降低混凝土强度，还会增加拌和水量，加大混凝土的干缩，降低抗渗性和抗冻性。泥块对混凝土性质的影响更为严重，因为它在搅拌时不易散开。

3、沙的坚固性定义：沙在自然风化和其他外界无力化学作用下抵抗破坏的能力。检测方法：天然砂：硫酸钠溶液法，砂样经5次循环后的质量损失率。人工砂(石子）：压碎指标法。4.有害物质含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Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类云母（%)（质量计）＜1.0＜2.0＜2.0轻物质（%)（质量计）＜1.0＜1.0＜1.0有机物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐（SO3质量计）＜0.5＜0.5＜0.5氯化物（氯离子质量计）＜0.01＜0.02＜0.06二、混凝土用石定义粒径大于4.75mm的骨料称为粗骨料。分类按产源分：卵石和碎石按技术要求分：Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土；Ⅱ类用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。1.颗粒级配粗骨料的颗粒级配有连续级配与间断级配两种。连续级配是石子由小到大连续分级；间断级配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；单粒级一般不宜单独用来配制混凝土，如必须单独使用，则应作技术经济分析，并通过试验证明不发生离析或影响混凝土的质量。最大粒径粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。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，高层建筑宜在1：3～1：4，超高层建筑宜在1：4～1：5。从经济上考虑当最大粒径小于80mm时，水泥用量随最大粒径减小而增加，当大于150mm后，节约水泥的效果却不明显。2.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。见表。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类针、片状颗粒（%）（质量计）＜5＜15＜25碎石、卵石针片状颗粒含量针片状球状3.含泥量、泥块含量及石粉含量含泥量是指粒径小于0.075mm的颗粒含量；泥块含量是指卵石、碎石中粒径大于4.75mm经水洗手捏后小于2.36mm的颗粒含量。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类含泥量（质量计，%）＜0.5＜1.0＜1.5泥块含量（质量计，%）0＜0.5＜0.7碎石、卵石含泥量和泥块含量4.强度采用岩石抗压强度和压碎值两种检验：岩石抗压强度是将母岩制成50mm×50mm×50mm立方体试件，在水饱和状态下测定其极限抗压强度值。压碎值。按下式计算：式中：Qc——压碎值；

G1——试样的质量，g；

G2——压碎后的筛余量，g。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＜165.坚固性是指骨料在自然风化和其它外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。测试方法：用硫酸钠溶液浸泡检验，试样经5次循环后其质量损失率作为其评价指标。测试原理：硫酸钠(NaSO4

10H2O)在砂的孔隙中结晶时将产生体积膨胀，使砂内部产生作用于孔壁的应力，如坚固性不好将会使砂碎裂。6.有害物质含量卵石、碎石中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块和炉渣等杂物。见下表。项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类有机物合格合格合格硫化物及硫酸盐（%）（SO3质量计）＜0.5＜1.0＜1.0碎石、卵石有害物质含量三、骨料状态1.碱－骨料反应定义：

骨料中的活性SiO2与水泥中的Na＋、K＋等碱金属离子间的形成碱－硅酸盐凝胶的化学反应；危害：

在骨料与水泥石的界面产生的碱－硅酸盐凝胶吸水后体积膨胀，导致水泥石开裂；原因：水泥中的含碱(Na2O、K2O)量＞0.6%骨料中含有活性SiO2

；检验方法：

砂浆棒法，膨胀率＜0.10%。2.砂的含水状态含水状态：完全干燥气干饱和面干含水湿润含水量：不含水＜有效含水量＝有效含水量＞有效含水量

完全干燥气干饱和面干含水湿润骨料含水量的影响骨料的含水率以骨料的干质量为基数计算。计算混凝土配合比时，应扣除骨料所含的水。骨料在饱和面干状态时，既不会从混凝土中吸水，也不会给出水。所含的水对混凝土无有害作用。湿润状态下的自由水将成为混凝土拌和水的一部分，影响混凝土的和易性、强度和耐磨性。细骨料被水润湿时，堆积体积增加。所以材料验收和按体积配制混凝土时要注意。

一、砂的筛分试验筛析法步骤：１.称取500克干砂，倒入一套标准筛，并进行手筛．２.分别称取各号筛的筛余量记mi３.计算分号筛余百分率ai４.计算累计筛余百分率Ai任务三

熟悉砂、石的检测项目材料的规格与用量砂d＜5mm烘干砂500g试验设备与注意事项1、标准筛2、天平3、摇筛机4、烘箱5、浅盘、铲子、毛刷称取试样500g实验摇筛称量各筛筛余试样的质量，精确至1克记录分计筛余量的总量，并与筛分前的试样总量进行对比，误差不得超过1%，（495g）粗细程度粗砂Mx=3.7～3.1；中砂Mx=3.0～2.3；细砂

Mx=2.2～1.6。细度模数按下式计算：式中：Mx——细度模数；

A1、A2、A3、A4、A5、A6——分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600μm、300μm、150μm筛的累计筛余百分率，％。根据细度模数，该砂属粗砂。在级配区内画出该砂的筛分曲线。该曲线落在１区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂。方筛孔累计筛余率，％1区2区3区9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600μm300μm150μm010～035～565～3585～7195～80100～90010～025～050～1070～4192～70100～90010～015～025～040～1685～55100～90除4.75mm和600μm筛孔外，可以略有超出，超出总量应小于5%砂的颗粒级配区颗粒级配（1）颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况。（2）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，可以节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性。（3）颗粒级配的指标级配区按600μm筛的累计筛余率的大小，可分为1区、2区、3区共三个级配区。详见下页表。级配合格判定砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内——良好；

除4.75mm和600μm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5％——合格。不合格（4）级配的选择宜优先选择级配在2区的砂；当采用1区砂时，应适当提高砂率；当采用3区砂时，应适当减小砂率。二、石子的压碎值检测采用岩石抗压强度和压碎值两种检验：岩石抗压强度是将母岩制成50mm×50mm×50mm立方体试件，在水饱和状态下测定其极限抗压强度值。压碎值。按下式计算：式中：Qc——压碎值；

G1——试样的质量，g；

G2——压碎后的筛余量，g。任务四

掌握普通混凝土拌合物的基本性能混凝土拌合物的性能硬化混凝土的性能混凝土拌和物的和易性：流动性粘聚性保水性塑性收缩等混凝土微结构：密实性均匀性运输、浇灌和振捣硬化混凝土性能：强度f‘c

弹性模量Ec

徐变耐久性一、和易性（工作性）的概念

混凝土拌合物便于施工操作，能够达到结构均匀、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二、和易性的评定1、坍落度实验定量测定拌合物的流动性、辅以直观观察和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。粘聚性的测试：用捣棒在已坍落的拌和物锥体侧面轻轻击打，如果锥体逐渐下沉，表示粘聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析，即为粘聚性不好。保水性的测试：提起坍落度后如果有较多的稀浆从底部析出，锥体的拌和物也因失浆而集料外露，则表明保水性不好。如锥体底部没有或仅有少量的水泥浆析出，则表明保水性良好。裂缝扩展的路径和方向骨料水泥石骨料周围的界面区普通混凝土的微结构裂缝沿界面区扩展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5s～30s之间的干硬性混凝土透明圆盘

从开启振动台至透明圆盘底面与混凝土完全接触所需的时间为维勃稠度值VB。本方法适用于骨料最大粒径不大于40mm，维勃稠度值在5～30s之间的拌和物稠度测定。混凝土拌合物按流动性的分类

按《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）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S≥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S1S2S3S410mm～40mm50mm～90mm100mm～150mm≥160mm干硬性混凝土（坍落度S＜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V0V1V2V3＞31s30s～21s20s～11s10s～5s混凝土施工时坍落度的选择

混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工条件、构件截面尺寸、配筋情况、施工方法等来确定。见下表。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10～30板、梁和大型及中型截面的柱子等30～50配筋密列的结构（如薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）50～70配筋特密的结构70～90注：①本表系采用机械振捣混凝土时的坍落度，采用人工捣实其值可适当增大；②需配制泵送混凝土时，应掺外加剂，坍落度宜为120～180㎜。三、影响和易性的因素1.组成材料及其用量之间的关系①水泥浆数量、单位用水量和水灰比；②砂率；③组成材料性质的影响（水泥品种、骨料的品种、级配和粗细程度）；④外加剂。见下图。2.施工环境的气候条件、时间等。

水泥水①砂石子外加剂④水泥浆①骨料②混凝土拌合物组成材料硬化前水泥+水润滑作用①水泥浆数量、水灰比、单位用水量：水泥浆数量：水泥浆数量越大，混凝土拌合物流动性越大，水泥浆数量太大，会产生流浆现象，粘聚性降低；水泥浆数量越小，混凝土拌合物流动性越小，水泥浆数量太小，水泥浆体不足以包裹骨料表面，硬化后骨料缺少粘结体，混凝土强度、耐久性下降。水灰比：W/c增加，拌合物流动性增大，W/c太大，会降低混凝土拌合物的保水性，增大泌水，同时使粘聚性也下降。W/c降低，拌合物流动性降低，W/c太小，会因流动性过低影响混凝土拌合物振捣密实，易产生麻面和空洞。单位用水量：每m³砼拌合物的拌和用水量。水灰比在一定范围内（0.4—0.8）,其他条件不变时，混凝土拌合物的流动性只与单位用水量有关，这一现象称为“恒定用水量法则”。单位用水量可根据施工要求的坍落度和粗骨料的种类和规格进行选择（见JGJ55—2000）.

塑性混凝土用水量可根据骨料的品种与规格及要求的流动性，参考表4－6(p104表4－21)选取（水灰比：0.40～0.80）。注：①本表用水量系采用中砂时的平均取值，采用细砂时，每立方米混凝土用水量可增加5～10㎏，采用粗砂则可减少5～10㎏。②掺用各种外加剂或掺合料时，用水量应相应调整。②砂率：砂率是指砂子占砂石总重量的百分率.

对流动性的影响。对粘聚性和保水性的影响。合理砂率的确定。合理砂率的确定合理砂率是指在水泥浆数量一定的条件下，能使拌合物的流动性（坍落度T）达到最大，且粘聚性和保水性良好时的砂率；或者是在流动性（坍落度T）、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率。

注：①本表数值是中砂的选用砂率，对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；②只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率应适当增大；③对薄壁构件，砂率取偏大值。③组成材料性质的影响：水泥品种；骨料的品种；骨料级配和粗细程度；④外加剂。2.施工环境的气候条件、时间等。三、改善和易性的措施1.水灰比不变，适当增加水泥浆数量2.采用合理砂率3.采用合理的骨料4.掺外加剂5.改善外界条件六、改善和易性的措施根据环境条件，注意坍落度的现场控制；掺外加剂的混凝土任务五

了解硬化混凝土的性能硬度时间流体强度开始增长操作限度初凝终凝过度态硬性固体一、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抗压强度钢筋与混凝土的粘结强度一、混凝土的强度1.立方体抗压强度

以边长为150mm的标准立方体试件，在温度为20±3℃，相对湿度为90％以上的潮湿条件下或者在Ca（OH）2饱和溶液中养护，经28d龄期，采用标准试验方法测得的抗压极限强度。用fcu表示。当采用非标准试件时，须乘以换算系数，见下表：标准试验方法是指《普通混凝土力学性能试验方法》（GB/T50081－2002），详见实验部分。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150×150×150401.00非标准试件100×100×100300.95200×200×200601.052.混凝土强度等级按混凝土立方体抗压强度标准值划分的级别。表示方法：以“C”和混凝土立方体抗压强度标准值（fcu,k）表示；主要有C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十四个强度等级。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：强度的范围：某混凝土，其fcu＝30.0～34.9MPa；某混凝土，其fcu≥30.0MPa的保证率为95%。“30”代表fcu,k＝30.0MPa；一、混凝土的强度C30“C”代表“混凝土”。一、混凝土的强度3.轴心抗压强度采用150mm×150mm×300mm的棱柱体试件。fcp=（0.7～0.8）fcu。在结构设计计算时，一般取

fcp＝0.67fcu。非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为100mm×100mm和200mm×200mm，测得的抗压强度值应分别乘以换算系数0.95和1.05。FF立方体抗压强度立方体强度标准值强度等级实际强度国家标准规定：制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件(20

2

C，相对湿度＞95%)下，养护到28天龄期，测得的抗压强度值称为混凝土立方体抗压强度，以“fcu”表示。

用标准试验方法测得的一组若干个立方体抗压强度值的总体分布中的某一个值，低于该值的百分率不超过5%,该抗压强度值称为立方体抗压强度标准值。以“fcu,k”表示

根据混凝土立方体强度标准值(MPa)划分的等级，以符号C+混凝土立方体强度标准值(fcu,k)表示。

将试件在实际工程的温湿度条件下养护28天，测得的立方体试件强度，作为混凝土施工质量控制和验收依据。一、混凝土的强度4.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；

αa、αb——回归系数。当混凝土水灰比值在0.40～0.80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。一、混凝土的强度（2）粗骨料的品种;

骨料级配;

砂率-混凝土中细骨料的质量占骨料总质量的百分率用砂率（βS）表示。;

骨料强度;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。

砂率基本概念：混凝土拌和物中所用砂的质量占骨料总量的质量百分数称为砂率。使拌合物的坍落度最大时的砂率称为合理砂率试验表明：水灰比与用水量一定时，拌和物坍落度先随砂率增加而增大，达到最大值后，又随砂率增加而减小，坍落度最大时的砂率为合理砂率(最优砂率)问题：为什么存在一个合理含砂率？

解答：砂率的大小影响了拌合物中骨料的总表面积和空隙率。当水泥浆用量一定时，砂率较小时，石子较多，砂与水泥浆组成的砂浆不足以填满石子颗粒的空隙，润滑作用较小，流动性、粘聚性、保水性均较差；随着砂率增加，砂浆逐渐增多，粗骨料间润滑层逐渐增厚，坍落度会越来越大；当砂率过大时，骨料总表面积和空隙率太大，水泥浆量变为不足，致使拌和物的坍落度变小，并随着砂率增大而减小。合理砂率的选用原则：

1）粗骨料的Dmax较大，级配较好时，可选用较小砂率；2)

砂的细度模数较小时，砂的总表面积较大，可选用较小砂率；3)

水灰比较小、水泥浆较稠时，可选用较小砂率；4)

流动性要求较大时，需采用较大砂率；5)

掺用引气剂或减水剂时，可适当减小砂率；

（3）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。拌合物加水拌和后，随时间的延长而逐渐变得干稠，流动性减少，这是因为水分损失。环境温度升高，水分蒸发及水泥水化反应加快，坍落度损失也加快。（4）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7～14d内强度发展较快，以后逐渐减慢，28d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。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比。

式中：fn、f28——分别为n、28天龄期的抗压强度，MPa。n≥3（5）外加剂在拌制混凝土时，加入适量的掺合料（粉煤灰、矿粉等）和少量的外加剂（如减水剂、引气剂）能使混凝土拌合物在不增加水泥用量（或减少水泥用量）的条件下，获得很好的和易性，增大流动性和改善粘聚性、降低泌水性。由于改变了混凝土的结构，还能提高混凝土的耐久性。一、混凝土的强度

例题：配制混凝土时，制作100㎜*100㎜*100㎜的立方体试件3块，在标准条件下养护7天，测得的破坏荷载分别为140kN、135kN、140kN，试估算28天标准立方体抗压强度。一、混凝土的强度5.提高混凝土抗压强度的措施（1）采用高强度等级水泥；（2）采用单位用水量较小、水灰较小的混凝土；（3）采用合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量良好的碎石；（4）改进施工工艺，采用机械搅拌和机械振动成型；（5）在混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂。掺入减水剂，可减少用水量，提高混凝土强度；掺入早强剂，可提高混凝土的早期强度。掺入矿物外加剂（如磨细矿渣、粉煤灰、硅灰、沸石粉等），可以节约水泥，降低成本；

一、混凝土的强度（6）采用加速硬化措施，提高混凝土的早期强度；可采用湿热处理

蒸汽养护就是将成型后的混凝土制品放在100℃以下的常压蒸汽中进行养护。以加快混凝土强度发展的速度。混凝土经16～20ｈ的蒸汽养护后，其强度即可达到标准养护条件下28ｄ强度的70％～80％。

蒸压养护混凝土在175℃温度和８个大气压的蒸压釜中进行养护。

二、混凝土的变形性能非载荷变形徐变弹塑性变形载荷型变形温度变形干湿变形化学收缩2、混凝土在荷载作用下的变形

（1）混凝土的受压变形与破坏特征（2）弹性模量（3）徐变凝结硬化后有三个相组成水泥砂浆+石子+过渡区三、混凝土的耐久性1.耐久性的主要内容混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能的能力称为混凝土的耐久性。（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。混凝土渗水的原因：是由于内部孔隙形成连通的渗水孔道。

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。三、混凝土的耐久性（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，强度和质量也不显著降低的性质。混凝土受冻融作用破坏的原因混凝土的抗冻性用抗冻等级表示。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、F100、F200、F250和F300等九个等级。三、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。在混凝土表面做保护层（4）抗碳化性缺点：1、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；2、增加混凝土的收缩引起混凝土表面产生收缩而开裂。优点：CaCO3填充混凝土表面水泥石的孔隙，提高了混凝土表面的密实度和硬度影响因素（水泥品种，水灰比，环境及湿度）（5）碱骨料反应碱骨料反应是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与骨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骨料中碱活性物质的含量。降低碱骨料反应措施。条件：碱含量高活性二氧化硅水三、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。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。混凝土施工中，应当搅拌均匀、浇灌和振捣密实并加强养护，以保证混凝土的施工质量。（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。三、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0.650.602002603002.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（JGJ55－2000）任务六

熟悉混凝土检测项目1、坍落度和扩展度实验定量测定拌合物的流动性、辅以直观观察和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。二、混凝土稠度试验坍落度直尺坍落扩展度装第1层并插捣25次装第2层并插捣25次装第3层并插捣25次抹平表面提起圆锥筒测量坍落度、扩展度坍落度试验步骤粘聚性的测试：用捣棒在已坍落的拌和物锥体侧面轻轻击打，如果锥体逐渐下沉，表示粘聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析，即为粘聚性不好。保水性的测试：提起坍落度后如果有较多的稀浆从底部析出，锥体的拌和物也因失浆而集料外露，则表明保水性不好。如锥体底部没有或仅有少量的水泥浆析出，则表明保水性良好。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5s～30s之间的干硬性混凝土透明圆盘

从开启振动台至透明圆盘底面与混凝土完全接触所需的时间为维勃稠度值VB。本方法适用于骨料最大粒径不大于40mm，维勃稠度值在5～30s之间的拌和物稠度测定。劈裂抗拉强度（P112图）我国现行标准规定，采用标准试件１５０ｍｍ立方体，按规定的劈裂抗拉试验装置测得的强度为劈裂抗拉强度，简称劈拉强度fts

计算公式：三、抗压强度检测道路路面或机场跑道用混凝土，是以抗弯强度（或称抗折强度）为主要设计指标。水泥混凝土的抗弯强度试验是以标准方法制备成150mm×150mm×550mm的梁形试件，在标准条件下养护２８ｄ后，按三分点加荷，测定其抗弯强度（fcf）。计算公式：四、抗折强度检测任务七

了解混凝土外加剂及外掺料一、外加剂及其分类定义混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般情况掺量不超过水泥质量的5%。按主要功能的分类（1）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂（3）改善混凝土耐久性的外加剂（4）改善混凝土其它性能的外加剂减水剂定义混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易性一定的条件下，具有减水和增强作用的外加剂，又称为“塑化剂”，高效减水剂又称为“超塑化剂”。1.减水剂的作用机理掺入减水剂前：当水泥加水拌合形成水泥浆的过程中，水泥颗粒把一部分水包裹在颗粒之间而形成絮凝状结构，水的作用不能充分发挥；掺入减水剂后：表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥颗粒之间的分子引力，使水泥颗粒分散，絮凝状结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合物的流动性。絮凝状结构2.减水剂的作用效果（1）减少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的强度。在混凝土拌合物坍落度基本一定的情况下，减少混凝土的单位用水量5％～25％（普通型5％～15％，高效型15％～30％）。（2）提高混凝土拌合物的流动性。在用水量和强度一定的条件下，坍落度可提高100～200mm。（3）节约水泥。在混凝土拌合物坍落度、强度一定的情况下，可节约水泥5％～25％。（4）改善混凝土拌合物的性能。掺入减水剂可以减少混凝土拌合物的泌水、离析现象；延缓拌合物的凝结时间；减缓水泥水化放热速度；显著提高混凝土硬化后的抗渗性和抗冻性。3.常用的减水剂（1）木质素系减水剂（M型减水剂）木质素系减水剂主要使用木质素磺酸钙（木钙），属于阴离子表面活性剂，为普通减水剂，其适宜掺量为0.2～0.3％，减水率10％左右。对混凝土有缓凝作用，0.25%的掺量下可缓凝１～３ｈ。（2）萘系减水剂高效减水剂，其主要成分为β一萘磺酸盐甲醛缩合物，属阴离子表面活性剂。这类减水剂品种很多，目前我国生产的主要有NNO、NF、FDN、UNF、MF、建Ⅰ型等。萘系减水剂适宜掺量为0.2％～1.0％，其减水率较大，为15％～20%，减水效果显著，缓凝性很小，大多为非引气型。适用于日最低气温０℃以上的所有混凝土工程，尤其适用于配制高强、早强、流态等混凝土。（3）树脂类减水剂为水溶性树脂，主要为磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂，简称密胺树脂减水剂，为阴离子表面活性剂。我国产品有SM树脂减水剂，为非引气型早强高效减水剂，其各项功能与效果均比萘系减水剂还好。SM适宜掺量为0.5％～2.0％，减水率达20％～27％。（4）糖蜜类减水剂普通减水剂。它是以制糖工业的糖渣、废蜜为原料，采用石灰中和而成，为棕色粉状物或糊状物，其中含糖较多，属非离子表面活性剂。国内产品粉状有TF、ST、3FG等。适宜掺量0.2％～0.3％，减水率10％左右，属缓凝减水剂。4、减水剂对工程质量的影响：减水剂掺量不够，砼发粘，坍落度低；减水剂掺量过多，长时间不凝结，需加强养护。强度不够；水泥与减水剂相容性差，出现假凝或者是急凝现象。引气剂定义：在砼搅拌过程中，能引入大量发布均匀的微小气泡，减少砼拌合物泌水离析，改善其工作性，且能提高砼的抗冻耐久性的外加剂；掺量极微，为0.005%~0.015%。引气机理引气剂对工程质量的影响普通砼中的含气量的限制按下表控制：粗骨料最大粒径1015202540含气量（%）≤7.06.05.55.04.5指在混凝土拌和物中引入小气泡的物质。大量分散独立微小均匀引气剂对新拌混凝土及硬化混凝土性能的影响如下：①改善和易性引气剂使新拌混凝土中引入大量微小气泡，在水泥颗粒之间起着润滑作用，从而减少混凝土拌合物流动时的滑移阻力，增大流动性。含气量每增加1%，混凝土拌合物的坍落度可增加10毫米左右。在配制引气剂混凝土时，可适当减少拌和用水量。②抗渗性、抗冻性掺入引气剂后，混凝土抗渗性能可提高50%以上。这是因为引气产生的大量均匀分布的微小气泡促使混凝土中多余的水分散在气泡壁周围，这些水分不能再集中和连通起来形成毛细管通道，这就相当于把开放的毛细管变成封闭的气孔，只有在更大的静水压力下才会产生渗透。由于抗渗性提高、抗冻性提高，因而混凝土耐久性大大提高。引气剂引入大量微小的气泡均匀地分布在混凝土内部，可以容纳及缓和受冻融破坏时混凝土内部自由水分迁移造成的静水压力，显著提高混凝土的抗冻融性能。通常掺引气剂后混凝土的抗冻性可提高1～6倍，在一定含气量范围内，抗冻性随含气量的增加而提高，当含气量超过6%时抗冻融性能反而有所下降。③强度引气剂增加了混凝土中的气泡，减小了浆体的有效面积，造成混凝土抗压强度降低。混凝土含气量每增加1%，混凝土抗压强度约降低4%-6%，抗折强度降低2%-3%。引气剂对强度的不利影响可通过引气减水以降低水灰比来部分补偿。泌水性引气剂引入的微小气泡有阻止集料下沉和水分上浮的作用，并且气泡的膜壁消耗部分水分，减少了能够自由移动的水分。它使混凝土拌合物更好地处于匀质状态，使拌合物的水分能更长时间地停留在水泥浆中而减少泌水量。由于气泡的作用，泌水量一般可减少30%-40%。④混凝土弹性模量下降，对提高混凝土的抗裂性有利。由于大量气泡的存在。引气剂可用于抗冻混凝土、防渗混凝土、抗硫酸盐混凝土、贫混凝土、轻集料混凝土以及有饰面要求的混凝土等；但不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土。抗冻要求高的混凝土，必须掺入引气剂或引气减水剂，其掺量应根据混凝土含气量的要求，通过试验确定。为提高混凝土的耐久性，我们国家今后应大力推广引气剂在混凝土中的应用。早强剂定义：早强剂是指掺入混凝土中能够提高混凝土早期强度，对后期强度无明显影响的外加剂。种类无机盐类早强剂有机物类早强剂复合早强剂主要品种氯化钙、硫酸钠三乙醇胺、三异丙醇胺、尿素等二水石膏+亚硝酸钠+三乙醇胺适宜掺量氯化钙1％～2％；硫酸钠0.5％～2％0.02％～0.05％2％二水石膏+1％亚硝酸钠+0.05％三乙醇胺作用效果氯化钙：可使1d～3d强度提高40％～100％，7d强度提高25％能使3d强度提高50％注意事项氯盐会锈蚀钢筋，掺量必须符合有关规定对钢筋无锈蚀作用早强效果显著，适用于严格禁止使用氯盐的钢筋混凝土常用早强剂的品种、掺量及作用效果多用于冬季施工混凝土、抢修工程，或用于加快模板的周转率。举例早强剂可以使C20混凝土在16小时内达到拆模强度（1.5MPa）36小时达到在上面安装楼板的强度（3.0MPa）从而加快施工进度掺量过多时，会导致混凝土后期强度变差，且混凝土表面易析出“白霜”，影响外观与表面装饰。早强剂单掺效果不如复合掺和。缓凝剂延缓混凝土凝结时间和水泥水化热释放速度，且对混凝土后期强度发展无不利影响。举例大体积混凝土泵送混凝土滑模混凝土温炎热气候下远距离运输的商用混凝土防冻剂、膨胀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的外加剂。能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂。微膨胀，增大混凝土的密实度，提高混凝土的抗裂性和抗渗性。三、外加剂掺量和掺入方法外加剂说明说都列出推荐掺量范围一般情况掺量不超过水泥质量的5%一般不直接加入混凝土搅拌机内水溶——配成一定浓度的溶液随水加入搅拌机不溶——与适量水泥或砂混合均匀加入搅拌机掺入时间——同掺、后掺、分掺四、混凝土掺合料为了节约水泥、改善混凝土性能、调节混凝土强度等级二加入的天然或者人造矿物材料，统称为混凝土掺和料。多为活性矿物掺合料本身不硬化或者硬化速度很慢与Ca（OH）2反应生成具有水硬性的胶凝材料如粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣、沸石

1.粉煤灰粉煤灰从燃烧煤粉的电厂锅炉烟气中收集的微细粉末，其颗粒呈灰色球形，表面光滑。密度为1．8～2．4g／cm3，松散密度为520～880kg／m3。化学成分中SiO占35％～60％，Al2O3占13％～40％。其玻璃体含量为50％～70％，因此粉煤灰有较好的活性。按照煤种分为F类和C类，F类为无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰，颜色为灰色或深灰色；C类为褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰，其氧化钙含量一般大于10%，为高钙粉煤灰，颜色为褐黄色。粉煤灰主要是由不同大小颗粒的玻璃微珠所组成。掺加粉煤灰配制的混凝土可降低水泥的水化热，改善和易性和节约水泥，尤其适宜在大体积混凝土中应用。1940年美国首先在水坝等水工构筑物中使用掺粉煤灰的混凝土，因效果显著而得到推广。粉煤灰掺合料应用广泛，尤宜配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐和抗软化水浸蚀混凝土、水下混凝土等。中国标准中按粉煤灰的细度、烧失量、需水量及三氧化硫等含量，把粉煤灰分为三个等级(见表)，可分别使用于下列混凝土：

I级粉煤灰适用于预应力混凝土和钢筋混凝土；Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土；Ⅲ级粉煤灰主要用于无筋混凝土。仅为改善混凝土和易性所掺加的粉煤灰，不受上述规定的限制。2.硅灰

硅粉铁合金厂冶炼工业硅或硅铁合金时从烟气中收集的烟尘，也称硅灰或冷凝硅烟尘。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。硅灰（Silicafume）CaO：0.5～1SiO2：90～92Al2O3：0.4～1Fe2O3：0.3～2

细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。

3.沸石粉由天然沸石岩磨细而成。沸石岩是一种经天然煅烧后的火山灰质铝硅酸盐矿物。含有一定量的活性二氧化硅和活性三氧化铝，能与水泥水化析出的氢氧化钙作用，生成胶凝物质。用沸石粉配制混凝土，可取代10％～20％的水泥，沸石粉具有很大的内表面，掺入混凝土中可明显改善混凝土拌合物的粘聚性，减少泌水。用于配制泵送混凝土，可避免混凝土离析及堵泵等现象发生。配制轻骨料混凝土可减少轻骨料的上浮。用沸石粉与减水剂等外加剂复合使用，可制备各种不同性能要求的混凝土。4.粒状高炉矿渣及矿粉粒状高炉矿渣由高炉炼铁时排出的熔融渣经水或空气急冷而成。其活性优于粉煤灰，是一种性能较好的混凝土掺合料。粒化高炉矿渣传统的用法是作为生产矿渣水泥的主要原料，与水泥一起粉磨，难以磨细，颗粒形状不及粉煤灰光滑、匀整，故不能改善混凝土的和易性。容易泌水。目前已经单独磨细，用作混凝土掺合料。粒化高炉矿渣粉可以等量取代水泥，并降低水化热、提高抗渗性和耐蚀性、抑制碱骨料反应和提高长期强度等，可用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土工程。大掺量粒化高炉矿渣粉混凝土特别适用于大体积混凝土、地下和水下混凝土、耐硫酸混凝土等。还可用于高强混凝土、高性能混凝土和预拌混凝土等。

矿渣（Groundgranulatedblast-furnaceslag）CaO：38～46SiO2：26～42Al2O3：7～20Fe2O3：0.2～1MgO：4～13

粒化高炉矿渣粉（简称矿渣粉）是指符合GB/T203标准规定的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨（或添加少量石膏一起粉磨）达到相当细度且符合相应活性指数的粉体。矿渣粉磨时允许加入助磨剂，加入量不得大于矿渣粉质量的1％。按28d活性指数分为三个级别。项目级别S105S95S75

密度，g/cm3

不小于2.8

比表面积，m2/kg不小于350

活性指数，％不小于7d9575551)28d1059575

流动度比，％不小于859095

含水量，％不大于1.0

三氧化硫，％不大于4.0

氯离子2)，％不大于0.02

烧失量2)，％不大于3.01）可根据用户要求协商提高。

2）选择性指标。当用户有要求时，供货方应提供矿渣粉的氯离子和烧失量数据。任务九

设计普通混凝土配合比湖南凤凰桥倒塌现场一、配合比及其表示方法混凝土的配合比是指混凝土各组成材料用量之比。主要有“质量比”和“体积比”两种表示方法。工程中常用“质量比”表示。质量配合比的表示方法（1）以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示。例如水泥mc＝295kg，砂ms＝648kg，石子mg＝1330kg，水mw＝165kg。（2）以各组成材料用量之比表示。例如上例也可表示为：mc：ms：mg＝1：2.20：4.51，mw/mc＝0.56。二、配合比设计的要求满足结构设计的强度等级要求；满足混凝土施工所要求的和易性；满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求；符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。三、配合比设计基本参数

水灰比（mw/mc

）、单位用水量（mw）和砂率（βs）是混凝土配合比设计的三个基本参数。水泥水砂石子水泥浆骨料混凝土单位用水量mw砂率βw水灰比mw/mc与强度、耐久性有关与流动性有关与粘聚性、保水性有关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四、配合比设计的步骤与方法（一）确定混凝土初步配合比（二）试配、调整，确定基准配合比（三）确定设计配合比（四）计算施工配合比（一）确定混凝土初步配合比1.计算施工配制强度fcu,0式中:fcu,0——混凝土配制强度，MPa；

fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值，即混凝土强度等级值，MPa；

σ——混凝土强度标准差（又称均方差），MPa。混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定，并应符合以下规定：计算时，强度试件组数不应少于25组；当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）的规定取用。（一）确定混凝土初步配合比混凝土强度平均值可按下式计算：混凝土强度标准差（σ）的计算：标准差σ是正态分布曲线上拐点至对称轴的垂直距离，可用以作为评定混凝土质量均匀性的一种指标。

施工配制强度fcu,0的计算：（一）确定混凝土初步配合比2.确定水灰比mw/mc（1）按混凝土强度要求计算水灰比式中：αa、αb——回归系数；应根据工程所用的水泥、集料，通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定；当不具备上述试验统计资料时，可取碎石混凝土αa＝0.46，αb＝0.07；卵石混凝土αa＝0.48，αb＝0.33。

fce——水泥28d抗压强度实测值，MPa。强度等级＜C20C20～C35≥C35标准差σ，MPa4.05.06.0混凝土强度标准差（一）确定混凝土初步配合比（2）复核耐久性为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计算的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。3.确定单位用水量mw（1）水灰比在0.40～0.80范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的坍落度，按下表选取。拌合物稠度卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm项目指标102031.540162031.540坍落度，mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195塑性混凝土的单位用水量，kg（一）确定混凝土初步配合比（2）水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土单位用水量应通过试验确定。（3）掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式计算：

mwa＝mw0（1－β）式中：mwa——掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；

mw0——未掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；

β——外加剂的减水率，应经试验确定。拌合物稠度卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm项目指标102040162040维勃稠度，s16～2017516014518017015511～151801651501851751605～10185170155190180165干硬性混凝土的单位用水量，kg（一）确定混凝土初步配合比4.计算水泥用量mc（1）计算（2）复核耐久性将计算出的水泥用量与规定的最小水泥用量比较：如计算水泥用量不低于规定的最小水泥用量，则耐久性合格；否则耐久性不合格，此时应取规定的最小水泥用量。5.确定砂率βs

（1）坍落度为10～60mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按下表选取。（2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定；也可在下表基础上，坍落度每增大20mm，砂率增大1％确定。（3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率应经试验确定。（一）确定混凝土初步配合比6.计算砂、石子用量ms0、mg0

（1）体积法又称绝对体积法。1m3混凝土中的组成材料——水泥、砂、石子、水经过拌合均匀、成型密实后，混凝土的体积为1m3，即：

Vc+Vs+Vg+Vw+Va

＝1混凝土砂率，％水灰比mw/mc卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm1020401620400.4026～3225～3124～3030～3529～3427～320.5030～3529～3428～3333～3832～3730～350.6033～3832～3731～3636～4135～4033～380.7036～4135～4034～3939～4438～4336～41（一）确定混凝土初步配合比

解方程组，可得ms0、mg0

。式中：ρc、ρs、ρg、ρw——分别为水泥的密度、砂的表观密度、石子的表观密度、水的密度，kg/m3。水泥的密度可取2900～3100kg/m3；

α——混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取α＝1。（2）质量法质量法又称为假定体积密度法。假定混凝土拌合物的质量为mcp，kg。（一）确定混凝土初步配合比

解方程组可得ms0、mg0。式中：mc0、ms0、mg0、mw0——分别为1m3混凝土中水泥、砂、石子、水的用量，kg；

mcp——1m3混凝土拌合物的假定质量，kg。可取2350～2450kg/m3。

βs——混凝土砂率。7.计算初步配合比（1）以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示。（2）以组成材料用量之比表示：mc0：ms0：mg0＝1：x：y，mw/mc

＝？。配合比设计要求混凝土标号C25坍落度（mm）30水泥品种P•І石子最大粒径（mm）40标号32.5级配情况良好砂细度模数

水自来水级配情况良好外加剂无实验中的配合比数据计算设计配合比：水泥：砂：石=

，水灰比=

。拌合试样用量15升（二）试配调整，确定基准配合比1.试配按基准配合比称取一定质量的组成材料，拌制15L或25L混凝土，分别测定其和易性、强度。2.调整（１）调整和易性，确定基准配合比

测拌合物坍落度，并检查其粘聚性和保水性能：如实测坍落度小于或大于设计要求，可保持水灰比不变，增加或减少适量水泥浆；如出现粘聚性和保水性不良，可适当提高砂率；每次调整后再试拌，直到符合要求为止。记录好各种材料调整后用量，并测定混凝土拌合物的实际体积密度（ρc,t）。（2）强度调整一般采用三个不同的配合比，其中一个为基准配合比，另外两个配合比的水灰比值，应较基准配合比分别增加及减少0.05，其用水量应该与基准配合比相同，但砂率值可做适当调整并测定体积密度。各种配比制作两组强度试块，标准养护28d进行强度测定。（三）确定设计配合比

设计配合比的