建筑材料与检测 （第二版）单元6 混凝土

建筑材料与检测北京出版社目录CONTENTS水泥单元五建筑材料的基本性质单元二建筑石材单元三气硬性凝胶材料单元四建筑材料与检测概述单元一混凝土单元六目录CONTENTS建筑木材单元十一墙体材料单元八建筑钢材单元九防水材料单元十建筑砂浆单元七建筑功能材料单元十二单元六混凝土混凝土是指由胶结料（有机的、无机的或有机无机复合的）、颗粒状骨料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料，或经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料（普通是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料，需要时掺入外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合。混凝土的技术性质在很大程度上是由原材料的性质及其相对含量决定的，因此，了解并各原材料的性质、作用及其质量要求，并能够做到严格检测，对施工质量至关重要。混凝土是当代主要的建筑工程材料之一。它原料丰富，价格低廉，生产工艺简单，因而用量较大。同时混凝土还具有抗压强度高、耐久性好、强度等级范围宽等特点。单元描述

混凝土概述学习任务1任务目标11.了解混凝土的分类。22.熟悉混凝土的特点。33.善于总结、不断革新：混凝土材料自问世以来，经过多次更新换代，适应市场需求，不断出现新品种、新功能，今后还有极大的革新空间。建筑人正需要这种善于总结、不断革新的创新精神。一、混凝土的分类混凝土种类繁多，其划分方式也有多种，下面介绍几种主要的划分方式。1.按胶凝材料的种类划分混凝土按照胶凝材料的种类可分为无机胶凝材料混凝土和有机胶凝材料混凝土两种。2.按表观密度的大小划分混凝土按照表观密度的大小可分为重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。这三种混凝土的不同之处在于骨料。3.按使用功能划分混凝土按照使用功能可分为结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。二、混凝土的特点12345混凝土有着十分显著的优点，包括以下几个方面：（1）良好的可浇筑性。混凝土可浇筑成各种形状和尺寸的制品及结构物。（2）性能的多样性。可通过改变混凝土组成成分及其数量比例，获得具有不同物理力学性能的产品。（3）良好的耐久性和经济性。混凝土经久耐用，原材料来源广泛，成本低廉。（4）水泥混凝土与钢筋可牢固黏结，制得力学性能、耐久性能俱佳的钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土。（5）具有一定的美学特性。经过表面处理，可获得不同的质感与装饰效果。混凝土同样也存在一些缺点，包括以下几个方面：1.按胶凝材料的种类划分（1）脆性大、延性低、易开裂、抗拉强度小。混凝土一般不单独使用，通常与钢筋共同工作形成钢筋混凝土。2.按表观密度的大小划分（2）自重大、比强度（强度与表观密度之比）低。施工时要求支撑牢固，必要时必须经过验算。3.按使用功能划分（3）对环境因素敏感。需在较长时间内保证养护条件，需保持混凝土表面湿润，并且在天气寒冷时，保证混凝土的入模温度不低于5℃。

混凝土的组成学习任务2任务目标11.掌握混凝土的组成成分。22.掌握细骨料和粗骨料的性质特点。33.了解混凝土用水和外加剂的特点。44.刻苦好学，追求进步：所谓干一行爱一行，行行出状元。在平日的工作中，一定不能当机器人，要在工作中学习、在学习中进步。不想当将军的士兵不是好士兵，要有股积极进取的拼搏劲，努力实现人生价值。一、水泥水泥品种的选择主要根据工程结构特点、工程所处环境及施工条件确定。例如，高温车间结构混凝土有耐热要求，一般宜选用耐热性好的矿渣水泥等。1.水泥品种的选择水泥强度等级的选择原则：混凝土设计强度等级越高，则水泥强度等级也宜越高；混凝土设计强度等级越低，则水泥强度等级也相应越低。例如，C40以下混凝土，一般选用32.5级的水泥；C45～C60混凝土一般选用42.5级的水泥，在采用高效减水剂等的条件下也可选用32.5级的水泥；大于C60的高强混凝土，一般宜选用42.5级或更高强度等级的水泥；C15以下混凝土，宜选用32.5级的水泥，并外掺粉煤灰等混合材料，目的是保证混凝土中有足够的水泥，既不过多，也不过少。因为水泥用量过多（低强水泥配制高强度混凝土），一方面成本增加；另一方面，混凝土收缩增大，对耐久性不利。水泥用量过少（高强水泥配制低强度混凝土），混凝土的黏聚性变差，不易获得均匀密实的混凝土，会严重影响混凝土的耐久性。2.水泥强度等级的选择二、细骨料（砂）砂、石在混凝土中起骨架作用，故称为骨料（集料）。砂子填充石子的空隙，砂、石构成的坚硬骨架可抑制由于水泥浆硬化和水泥石干燥而产生的收缩。混凝土中砂的作用是调节比例，使配合比最优，从而在少用水泥的情况下更好地发挥各种材料的作用。粒径小于4.75mm的骨料为细骨料（砂）。砂按产源分为天然砂和机制砂。1.基本类型及其性质细度模数是表征砂粗细程度及类别的指标。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。2.细度模数和颗粒级配含泥量是指天然砂中粒径小于75μm的颗粒含量。3.含泥量、泥块含量和石粉含量砂中如含有云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物、贝壳。4.有害物质砂的坚固性是指砂在气候、环境变化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。5.坚固性砂应满足表观密度不小于2500kg/m3，松散堆积密度不小于1400kg/m3，空隙率不大于44%。6.物理性质三、粗骨料（石）颗粒粒径大于4.75mm的骨料为粗骨料。混凝土工程中常用的有卵石和碎石2大类。卵石多为自然形成的河卵石经筛分而得；碎石为岩石（有时采用大块卵石，称为碎卵石）经破碎、筛分而得。卵石和碎石通常按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。粗骨料的主要技术指标有下面几个。1.颗粒形状和表面特征粗骨料的颗粒形状以近立方体或近球状体为最佳，但在岩石破碎生产碎石的过程中往往产生一定量的针、片状颗粒，使骨料的空隙率增大，降低混凝土的强度，特别是抗折强度。针状颗粒是指卵石、碎石颗粒的长度大于该颗粒所属粒级平均粒径2.4倍的颗粒；片状颗粒是指厚度小于平均粒径的0.4的颗粒。各类别粗骨料针、片状颗粒含量要符合表6-5的要求。2.最大粒径混凝土所用粗骨料的公称粒级上限称为最大粒径。骨料粒径越大，其表面积越小，通常空隙率也相应减小，因此所需的水泥浆或砂浆数量也可相应减少，有利于节约水泥、降低成本，并改善混凝土性能。故在条件许可的情况下，应尽量选用粒径较大的骨料。但在实际工程上，骨料最大粒径受到以下条件的限制：（1）最大粒径不得大于构件最小截面尺寸的1/4，同时不得大于钢筋净距的3/4。（2）对于混凝土实心板，最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得大于40mm。（3）对于泵送混凝土，当泵送高度在50m以下时，最大粒径与输送管内径之比，卵石不宜大于1：2.5，碎石不宜大于1：3。（4）大体积混凝土（如混凝土坝或围堤）或疏筋混凝土，往往受搅拌设备或运输、成型设备条件的限制。有时为了节省水泥、降低收缩，可向大体积混凝土中抛入大块石（或称毛石），将这种混凝土称作抛石混凝土。

有害物质主要有硫化物及硫酸盐、有机物等。根据《建设用卵石、碎石》（GB/T14685—2011），其含量应符合表6-5中的要求。《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52—2012）也做了相应规定。4.有害物质根据《建设用卵石、碎石》（GB/T14685—2011）的规定，卵石和碎石的强度可用岩石的抗压强度和压碎指标两种方法表示。岩石的抗压强度采用φ50mm×50mm的圆柱体或棱长为50mm的立方体试件测定。一般要求其抗压强度大于所配制混凝土强度的1.5倍，且在饱水状态下，其抗压强度，火成岩应不小于80MPa，变质岩应不小于60MPa，水成岩应不小于30MPa。压碎值越小，表示石子强度越高，反之亦然。5.强度四、混凝土用水混凝土用水包括混凝土拌制用水和养护用水。按水源不同分为饮用水、地表水、地下水、海水及经适当处理过的工业废水。地表水和地下水常溶有较多的有机质和矿物盐类；海水中含有较多硫酸盐，会对混凝土后期强度有降低作用，且影响抗冻性，同时，海水中含有大量氯盐，对混凝土中钢筋有加速镑蚀作用。拌和用水所含物质对混凝土、钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土不应产生以下有害作用：（1）影响混凝土的和易性及凝结。（2）损害混凝土强度的发展。（3）降低混凝土的耐久性，加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断。（4）污染混凝土表面。五、混凝土外加剂混凝土外加剂是指在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的，用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。混凝土外加剂按照其主要使用功能分为四类。（1）改善混凝土拌和物流变性能的外加剂，包括各种减水剂和泵送剂等。（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。（3）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂等。（4）改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。1.减水剂减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水量的外加剂。2.早强剂早强剂可加速混凝土硬化过程，明显提高混凝土的早期强度（3d强度可提高40%～100%），并对混凝土最终强度无显著影响，多用于冬季施工混凝土和抢修工程，或用于加快模板的周转率。3.防冻剂在规定温度下，能显著降低混凝土的冰点，使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的水化作用，并在一定时间内获得预期强度的外加剂，称防冻剂。4.引气剂 引气剂是指在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡，且能保留在硬化混凝土中的外加剂。其质量应符合《混凝土外加剂》（GB8076—2008）的规定。5.缓凝剂

缓凝剂是指能延长混凝土的凝结时间，并对后期强度无明显影响的外加剂。其质量应符合《混凝土外加剂》（GB8076—2008）的规定。缓凝剂能使混凝土拌和物在较长时间内保持塑性状态，以利于浇灌成型，提高施工质量，而且还可延缓水化放热时间，降低水化热。6.膨胀剂膨胀剂是能使混凝土在硬化过程中产生微量体积膨胀以补偿收缩，或少量膨胀使体积更为密实的外加剂。常用的膨胀剂有硫铝酸钙类（如明巩石膨胀剂、UEA膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂）、氧化钙类、氧化镁类和氧化钙一硫铝酸钙类复合膨胀剂等。7.外加剂的选择与使用

工程中选用外加剂时，除应满足前面所述有关国家标准或行业标准外，还应符合《混凝土外加剂中释放氨的限量》（GB18588-2001）的规定，混凝土外加剂中释放的氨量必须小于或等于0.10%（质量分数）。该标准适用于各类具有室内使用功能的混凝土外加剂，而不适用于桥梁、公路及其他室外工程用混凝土外加剂。应注意以下几点：（1）外加剂品种的选择。（2）外加剂掺量的确定。（3）外加剂的掺加方法。

混凝土的性能学习任务3任务目标11.熟悉混凝土的各项性能22.能够根据工程特点正确选用混凝土。33.勤于思考，勇于创新：即使是最简单的工作，也要不断思考，是否有更高效的方法？是否有更好的技术？只有勤于思考、善于思考的人，才能不断创新工作方法、不断提高技术技艺水平。一、混凝土拌和物的和易性1.流动性流动性是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。它决定了施工时浇注振捣的难易和成型的质量。2.黏聚性黏聚性是指混凝土拌和物各组成材料之间具有一定的黏聚力，在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象。它反映了混凝土拌和物保持整体均匀性的能力。3.保水性保水性是指混凝土拌和物在施工过程中，保持水分不易析出，不致产生严重泌水现象的能力。有泌水现象的混凝土拌和物，易形成开口连通孔隙，影响混凝土的密实性而降低混凝土的质量。二、影响和易性的主要因素1.水泥浆数量在混凝土骨料用量、水胶比一定的条件下，填充在骨料之间的水泥浆数量越多，水泥浆对骨料的润滑作用越充分，混凝土拌和物的流动性越大。2.砂率砂率是指混凝土拌和物中砂的质量占砂、石子总质量的百分数。3.原材料品种及其性质水泥的品种、颗粒细度，骨料的颗粒形状、表面特征、级配，外加剂等对混凝土拌和物的和易性都有影响。4.施工时的不确定因素混凝土拌制后，随时间的延长和水分的减少而逐渐变得干稠，流动性减小。三、混凝土的强度2.混凝土立方体强度等级混凝土的抗压强度与其他强度有良好的相关性，这是确定混凝土强度等级的依据。根据混凝土立方体抗压强度标准值（以fcu，k表示），可将混凝土划分成若干不同的强度等级。3.混凝土轴心抗压强度确定混凝土强度等级采用的是立方体试件，但实际工程中钢筋混凝土构件形式极少是立方体的，大部分是棱柱体形或圆柱体形。为了使测得的混凝土强度接近于混凝土构件的实际情况，在钢筋混凝土结构计算中，轴心受压构件（如柱子、桁架的腹杆等）的计算都采用混凝土的轴心抗压强度fcp作为设计依据。4.混凝土抗拉强度

1.混凝土立方体抗压强度根据《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081—2002）的规定，在混凝土浇筑前用规定方法制作标准尺寸的立方体试件，在标准条件［温度为（20±2）℃、相对湿度为95%以上］下，或在水中养护到28d龄期，所测得的抗压强度值即为混凝土立方体抗压强度，以fcu表示。工程中通过测定混凝土立方体抗压强度来实现对混凝土强度合格性的评定。四、影响混凝土强度的因素01020304050607掺外加剂和掺合料养护条件胶凝材料强度和水胶比施工条件骨料龄期试验条件五、混凝土的变形性能1.化学收缩化学收缩是指水泥水化物的固体体积小于水化前反应物（水和水泥）的总体积所造成的收缩。2.干湿变形处于空气中的混凝土当水分散失时会引起体积收缩，称为干燥收缩（简称干缩）；混凝土受潮后体积又会膨胀，称为湿胀。3.温度变形混凝土与通常的固体材料一样呈现热胀冷缩现象，其热膨胀系数约为（6～12）×10-6/℃，即温度每升降1℃，每1m混凝土收缩0.006～0.012mm。（一）非荷载型变形（二）荷载型变形1.短期荷载作用下的变形混凝土在短期荷载作用下的变形是一种弹塑性变形。2.长期荷载作用下的变形混凝土承受持续荷载时，随时间的延长而增加的变形，称为徐变。六、混凝土的耐久性混凝土的耐久性可以定义为混凝土在长期外界因素作用下，抵抗外部和内部不利影响的能力。它是决定混凝土结构是否经久耐用的一项重要性能。1.混凝土的抗渗性抗渗性是混凝土的一项重要性质，它还直接影响混凝土的抗冻性及抗侵蚀性等。2.混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性主要与水泥品种、骨料的坚固性和混凝土内部的孔隙率有关。3.混凝土的抗侵蚀性若混凝土所处的环境存在侵蚀介质，则对混凝土必须有抗侵蚀性要求。七、混凝土的碱—骨料反应水泥石中的碱和骨料中的活性成分发生化学反应，在骨料表面上生成一层凝胶，遇水时产生很大的体积膨胀，从而导致混凝土产生膨胀开裂而破坏，这种现象称为碱一骨料反应。其分为碱一硅酸反应、碱一碳酸盐反应与碱一硅酸盐反应。碱一骨料反应必须具备下面3个条件。①水泥中必须含有相当数量的碱，以等当量Na2O计，即（Na20+0.658K2O）＞0.6%；②混凝土骨料中必须有一定数量能与碱反应的活性岩石或矿物；③能供应水分的潮湿环境。混凝土配合比设计学习任务4任务目标11.掌握混凝土配合比的设计方法。22.能熟练完成混凝土配合比设计的准备工作和实施过程。33.严于律己、表里如一：严格要求自己，不管是公共场合还是独自一人，都应该恪守做人的基本准则，遵守职业道德，做表里如一的好人。混凝土配合比是指混凝土中各组成材料用量之间的比例关系。混凝土配合比通常用各种材料质量的比例关系表示。常用的表示方法有以下两种。（1）以每立方米混凝土中各种材料的质量来表示，如：胶凝材料300kg，水180kg，砂720kg，石子1200kg。（2）以每立方米混凝土各组成材料的质量之比表示，如上例还可表示为：胶凝材料:砂:石子=1:2.4:4，水胶比W/B=0.6。一、混凝土配合比设计的准备1.混凝土配合比设计的基本要求（1）达到混凝土结构设计强度等级的要求。（2）满足混凝土施工所要求的施工性能（和易性）。（3）具有良好的耐久性，满足抗冻、抗渗、抗侵蚀等方面的要求。（4）在满足上述要求的前提下，尽量节约胶凝材料，满足经济性要求。2.混凝土配合比设计的参数混凝土配合比设计，实质上就是确定胶凝材料、水、砂与石子这4项基本组成材料用量之间的3个比例关系，即水与胶凝材料之间的比例关系，常用水胶比表示；砂与石子之间的比例关系，常用砂率表示；胶浆与骨料之间的比例关系，常用单位用水量来表示。3.混凝土配合比设计的资料准备在设计混凝土配合比之前，应掌握以下基本资料：（1）了解工程设计所要求的混凝土强度等级和质量稳定性的强度标准差，以便确定混凝土配制强度。（2）了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求，以便确定所配制混凝土最大水胶比和最小水泥用量。（3）了解结构构件断面尺寸及钢筋配置情况，以便确定混凝土骨料的最大粒径。（4）了解混凝土施工方法及管理水平，以便选择混凝土拌和物的坍落度及骨料最大粒径。（5）掌握原材料的性能指标，包括水泥的品种、强度等级、密度；砂、石骨料的种类、表观密度、级配、最大粒径；拌和用水的水质情况；外加剂的品种、性能、掺量等。二、混凝土配合比设计的步骤（一）确定初步配合比1.确定配制强度（）2.确定水胶比（W/B）3.确定1m3混凝土的用水量（mw0）4.确定1m3混凝土的水泥用量（mc0）5.确定砂率（βs）6.计算粗、细骨料用量（mg0，ms0）（1）体积法。（2）质量法。（二）确定基准配合比（1）计算试配用量。根据粗骨料最大粒径确定试配混凝土用量。一般最大粒径31.5mm以下，试拌时取15L；最大粒径≥40mm，试拌时取25L。根据初步配合比，算出试配量中各组成材料的用量。（2）和易性检验与调整（确定基准配合比）。按计算量称取各材料进行试拌，搅拌均匀，测定其坍落度并观察黏聚性和保水性，如经试配坍落度不符合设计要求时，可做如下调整。①当坍落度比设计要求值大或小时，可以保持水胶比不变，相应地减少或增加胶浆用量。②当坍落度比设计要求值大时，除上述方法外，还可以在保持砂率不变的情况下，增加集料用量。③当坍落度值大且拌和物黏聚性、保水性差时，可减少胶浆，增大砂率（保持砂石总量不变，增加砂用量，相应减少粗骨料用量）。（三）确定试验室配合比1.强度复核复核检验混凝土强度时至少应采用3个不同水胶比的配合比，其中一个为基准配合比，另两个配合比的水胶比是以基准配合比的水胶比为准，在此基础上水胶比分别增加和减少0.05。其用水量不变，砂率值可分别增加和减少1%。试拌并调整，使和易性满足要求后，测出其实测试表观密度。每个配合比应至少制作一组（3块）试件，标准养护28d后测定抗压强度。2.配合比调整配合比调整应符合下列规定：（1）宜绘制强度与胶水比的线性关系图或插值法确定略大于配制强度对应的胶水比。（2）在试拌配合比的基础上，用水量（mw）和外加剂用量（ma）应根据确定的水胶比做调整。（3）胶凝材料用量（mb）应以用水量乘确定的胶水比计算得出。（4）粗骨料用量（mg）和细骨料用量（ms）应根据用水量和胶凝材料用量进行调整。3.配合比修正按混凝土实测表观密度修正配合比。式中，

——混凝土拌和物的表观密度计算值（kg/m3）；mf，mc，ms，mg，mw——按强度复核情况修正后的每立方米混凝土的矿物掺合料、水泥、细骨料、粗骨料、水的用量（kg/m3）；δ——混凝土配合比校正系数；

——混凝土拌和物的表观密度实测值（kg/m3）。（四）确定施工配合比混凝土的设计配合比是以干燥状态骨料为准，而工地上的砂、石材料都含有一定的水分，故现场材料的实际用量应按砂、石含水情况进行修正，修正后的配合比为施工配合比。假设工地砂、石含水率分别为a%和b%，则施工配合比按下式计算。其他品种的混凝土学习任务5任务目标11.了解各种专项混凝土的特点和应用22.了解混凝土的技术发展对适应各施工环境的意义。33.诚实守信,坚持原则：诚实守信是中华民族的传统美德,它早已融入我们民族的血液中，诚信是为人处事的基本原则，小到为人诚实不说谎，大到对事业、对祖国的忠诚。一、高强混凝土与高性能混凝土1.高强混凝土高强混凝土是指强度等级为C60及其以上的混凝土，C100以上的混凝土也称超高强混凝土。高强混凝土具有强度高、空隙率低、抗渗性好、耐久性好等优点，在建筑工程特别是高层建筑工程中被广泛采用。高强混凝土能适应现代工程的需要，可获得明显的工程效益和经济效益。采用高强混凝土，不仅可以减少结构断面尺寸、减轻结构自重、降低材料费用，还能满足特种工程的要求，在高层、超高层建筑结构，大型桥梁结构，道路，受侵蚀性介质作用的车库、贮灌及某些特种结构中得到广泛应用。但是，与普通混凝土相比，高强混凝土的耐火性能较差，特别是火灾中的抗爆裂性能较差。由于强度太高带来的脆性问题尚未从根本上解决，因此，目前使用高强混凝土仍有一定限制。2.高性能混凝土高性能混凝土是一种新型高技术混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。它以耐久性作为设计的主要指标。高性能混凝土的特点如下：（1）高施工性。（2）高强度。（3）高耐久性。（4）体积稳定性。二、轻骨料混凝土轻骨料混凝土是指用轻粗骨料、轻砂（或普通砂）、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的混凝土。粗、细骨料均为轻骨料者，称为全轻混凝土；细骨料全部或部分采用普通砂者，称为砂轻混凝土。轻骨料按其来源可分为：①工业废料轻骨料，如粉煤灰陶粒、自然煤矸石、膨胀矿渣珠、煤渣及轻砂。②天然轻骨料，如浮石、火山渣及其轻砂。③人造轻骨料，如页岩陶粒、黏土陶粒、膨胀珍珠岩轻砂。三、防水混凝土防水混凝土又称抗渗性混凝土，是指具有较高抗渗性的混凝土，其抗渗标号不小于S6。防水混凝土的配制原则为减少混凝土的孔隙率，特别是开口孔隙率；堵塞连通的毛细孔隙或切断连通的毛细孔，并减少混凝土的开裂；使毛细孔隙表面具有憎水性。配制防水混凝土的常用方法有以下3种：1.普通防水混凝土。2.外加剂防水混凝土:（1）防水剂防水混凝土;（2）引气剂防水混凝土;（3）减水剂防水混凝土;（4）三乙醇胺防水混凝土3.膨胀水泥防水混凝土:用膨胀水泥配制的防水混凝土称为膨胀水泥防水混凝土四、粉煤灰混凝土粉煤灰混凝土是指掺入一定粉煤灰掺合料的混凝土。粉煤灰是从燃煤粉电厂的锅炉烟尘中收集到的细粉末，其颗粒呈球形，表面光滑，颜色为灰色或暗灰色。按氧化钙含量可分为高钙灰（CaO含量为15%～35%，活性相对较高）和低钙灰（CaO含量低于10%，活性较低），我国大多数电厂排放的粉煤灰为低钙灰。在混凝土中掺入一定量的粉煤灰后，一方面，粉煤灰本身具有良好的火山灰性和潜在水硬性，能同水泥一样，水化生成硅酸钙凝胶，起到增大混凝土强度的作用。另一方面，由于粉煤灰中含有大量微珠，具有较小的表面积，因此，若保持用水量不变，可以有效地改善拌和物的和易性；若保持拌和物流动性不变，可以减少用水量，从而提高混凝土的强度和耐久性。五、纤维混凝土纤维混凝土是指掺有纤维材料的混凝土，也称水泥基纤维复合材料。纤维均匀分布于混凝土中或按一定方式分布于混凝土中，起到提高混凝土的抗拉强度或冲击韧性的作用。高弹性模量纤维在混凝土中可起到提高混凝土抗拉强度、刚度及承担动荷载能力的作用，常用的有钢纤维、玻璃纤维、石棉等。低弹性模量纤维在混凝土中只起到提高混凝土韧性的作用，常用的有尼龙纤维、聚丙烯纤维以及其他合成纤维和植物纤维。纤维的弹性模量越高，其增强效果越好。纤维的直径越小，与水泥石的黏结力越强，增强效果越好，故玻璃纤维和石棉（直径小于10μm）的增强效果远远高于钢纤维（直径为0.35～0.75mm）。六、聚合物混凝土1.聚合物水泥混凝土（PCC）用部分或全部聚合物（树脂）作为胶凝材料配制而成的混凝土称为聚合物混凝土。聚合物混凝土与普通混凝土相比，具有强度高，耐化学腐蚀性、耐磨性、耐水性、耐冻性好，易于黏结，电绝缘性好等优点。2.聚合物胶结混凝土（REC）聚合物胶结混凝土又称树脂混凝土，是以合成树脂为胶凝材料，以砂石为骨料的一种聚合物混凝土。常用的合成树脂有环氧树脂、聚酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯等。3.聚合物浸渍混凝土（PIC）聚合物浸渍混凝土是将已硬化的普通水泥混凝土，经干燥和真空处理浸渍在以树脂为原料的液态单体中，然后再用加热或辐射的方法使单体产生聚合作用，进而使混凝土与聚合物形成一个整体。常用的单体是甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯氰等。此外，还可加入催化剂和交联剂等。砂、石材料检测学习任务6任务目标11.能够按要求制备试样。22.能够对建筑用砂、石的相关指标进行检测。33.能够从总体上判断所检测材料是否符合应用标准。44.培养良好的试验习惯。55.持之以恒，锲而不舍：在工作生活中，遇到困难和问题时，不能轻易退缩，要有一种螺丝刀的精神，不断钻研、锲而不舍，力求克服困难、解决问题。一、试样制备1.砂的试样制备（1）在料堆上取样时，取样部位应均匀分布。取样前先将取样部位表层铲除，然后从不同部位随机抽取大致等量的砂8份，组成一组样品。（2）从皮带运输机上取样时，应在皮带运输机机头出料处全断面定时随机抽取大致等量的砂4份，组成一组样品。（3）从火车、汽车、货船上取样时，从不同部位和深度随机抽取大致等量的砂4份，组成一组样品。2.石子的试样制备（1）在料堆上取样时，取样部位应均匀分布。取样前先将取样部位表层铲除，然后从不同部位随机抽取大致等量的石子15份，组成一组样品。（2）从皮带运输机上取样时，应在皮带运输机机头的出料处全断面定时随机抽取大致等量的石子8份，组成一组样品。（3）从火车、汽车、货船上取样时，从不同部位和深度抽取大致等量的石子16份，组成一组试样。二、检测步骤和结果（一）砂的颗粒级配的检测1.检测步骤（1）称取烘干试样500g（特细砂可称250g）。将试样倒入按孔径大小从上到下（大孔在上，小孔在下）组合的套筛（附筛底）上，然后进行筛分。（2）将套筛置于摇筛机上，摇10min后取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个用手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%为止。通过的试样并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，这样顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。（3）称出各号筛的筛余量，精确至1g。试样在各号筛上的筛余量不得超过按下式计算出的量。超过时应按下列方法之一处理：①将该粒级试样分成少于按上式计算出的量，分别筛分，并以筛余量之和作为该号筛的筛余量。②将该粒级及以下各粒级的筛余混合均匀，称出其质量，精确至1g。再用四分法缩分为大致相等的两份，取其中一份，称出其质量，精确至1g，继续筛分。计算该粒级及以下各粒级的分计筛余量时应根据缩分比例进行修正。

2.检测结果（1）计算分计筛余百分率：各号筛上的筛余量与试样总质量之比，计算精确至0.1%。（2）计算累计筛余百分率：该号筛及其以上各筛的分计筛余百分率之和，精确至0.1%。筛后，若各号筛的筛余量与筛底的量之和同原试样质量之差超过1%，应重做试验。（3）计算砂的细度模数，精确至0.01。（4）累计筛余百分率取两次试验结果的算术平均值，精确至1%。细度模数取两次试验结果的算术平均值，精确至0.1；如两次试验的细度模数之差大于0.20，应重新进行试验。（5）根据各号筛的累计筛余百分率，采用修约值比较法评定该试样的颗粒级配。（二）砂的表观密度的检测1.检测步骤（1）称取试样300g，精确至0.1g。将试样装入容量瓶，注入冷开水至接近500mL的刻度处，用手旋转摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排除气泡，塞紧瓶塞，静置24h。然后用滴管小心加水至容量瓶500mL刻度处，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至1g。（2）倒出瓶内水和试样，洗净容量瓶，再向容量瓶内注水至500mL刻度处，水温与上次水温相差不超过2℃，并在15～25℃范围内，塞紧瓶塞，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至1g。2.检测结果砂的表观密度按下式计算，精确至10kg/m3：表观密度取两次试验结果的算术平均值，精确至10kg/m3；如两次试验结果之差大于20kg/m3，应重新试验。（三）砂的含水率的检测1.检测步骤（1）将自然潮湿状态下的试样用四分法缩分至约1100g，拌匀后分为大致相等的两份备用。（2）称取一份试样的质量，精确至0.1g。将试样倒入已知质量的烧杯中，放在干燥箱中于（105±5）℃下烘干至恒质量。待冷却至室温后，再称出其质量，精确至0.1g。2.检测结果（1）砂的含水率按下式计算，精确至0.1%：（2）以两次测定结果的算术平均值作为试验结果，精确至0.1%。（四）石子的颗粒级配的检测1.检测步骤（1）将试样缩分至略大于表6-14规定的数量，烘干或风干后备用。（2）称取上表规定数量的试样一份，精确到1g。将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛（附筛底）上，然后进行筛分。（3）将套筛置于摇筛机上，摇10min，取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个用手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量的0.1%为止。通过的颗粒并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，这样顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。对于粒径大于19.0mm的筛余颗粒，筛分时允许用手指拨动。（4）称出各号筛的筛余量，精确至1g。2.检测结果（1）计算分计筛余百分率：各号筛的筛余量与试样总质量之比，精确至0.1%。（2）计算累计筛余百分率：该号筛的分计筛余百分率与该号筛以上各筛的分计筛余百分率之和，精确至1%。筛分后，如每号筛的筛余量与筛底的试样之和同原试样质量之差超过1%，应重做试验。（3）根据各号筛的累计筛余百分率，采用修约值比较法评定该试样的颗粒级配。（五）石子的针、片状颗粒含量的检测1.检测步骤（1）将试样缩分至略大于表6-15规定的数量，烘干或风干后备用。（2）根据试样的最大粒径，称取表6-15规定数量的试样1份，精确到1g。然后按表6-16规定的粒级及粗骨料颗粒级配筛分方法进行筛分。（3）按表6-16规定的粒级分别用规准仪逐粒检验，凡颗粒厚度小于片状规准仪上相应孔宽者，为片状颗粒；凡颗粒长度大于针状规准仪上相应间距者，为针状颗粒。称出其总质量，精确至1g。针状规准仪和片状规准仪分别如图6-5和图6-6所示。（4）石子粒径大于37.50mm的碎石或卵石，可用卡尺检验针、片状颗粒，卡尺卡口的设定宽度应符合表6-17的规定。2.检测结果针、片状颗粒含量按下式计算，精确到1%：式中，Wp——针、片状颗粒含量（%）；m0——试样的质量（g）；m1——试样中所含针、片状颗粒的总质量（g）。（六）石子的压碎指标的检测1.检测步骤（1）将试样风干后筛除粒径大于19.0mm及小于9.5mm的颗粒，并去除针、片状颗粒，分为大致相等的3份备用。（2）称取试样3000g，精确至1g。将试样分两层装入圆模（置于底盘上）内，每装完一层试样后，在底盘下面垫放一直径为10mm的圆钢，将筒按住，左右交替颠击地面各25下，两层颠实后，平整模内试样表面，盖上压头。当圆模装不下3000g试样时，以装至距圆模上口10mm为准。（3）把装有试样的圆模置于压力试验机上，开动压力试验机，按1kN/s速度均匀加荷至200kN并稳荷5s，然后卸荷。取下加压头，倒出试样，用孔径2.36mm的筛筛除被压碎的细粒，称出留在筛上的试样质量，精确至1g。2.检测结果压碎指标按下式计算，精确至0.1%：式中，Qe——压碎指标（%）；m1——试样的质量（g）；m2——压碎试验后筛余的试样质量（g）。压碎指标取3次试验结果的算术平均值，精确至1%。混凝土性能检测学习任务7任务目标11.能够按要求制备试样。22.能够对混凝土的性能进行检测。33.能够从总体上判断所检测材料是否符合应用标准。44.培养良好的试验习惯。55.宽厚待人，学会包容：人生在世，要应对错综复杂的人际关系，处理得当与否，直接关系到工作的顺畅和谐、家庭的幸福安宁。做个多包容的人，宽厚待人，不记仇恨，让自己的内心更加安宁幸福。一、混凝土拌和物和易性检测（一）试样制备（1）同一组混凝土拌和物的取样，应从同一盘混凝土或者同一车混凝土中取出。取样量应多于试验所需量的1.5倍，且不宜小于20L。（2）混凝土拌和物的取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。宜在同一盘混凝土或同一车混凝土中的约1/4处、1/2处和3/4处分别取样，从第一次取样至最后一次取样的时间间隔不宜超过15min，然后搅拌均匀。（3）从取样完毕至开始做各项性能试验的时间间隔不宜超过5min。混凝土合易性实验（二）检测步骤和结果1.检测步骤（1）把坍落度筒（图6-7）放在拌和用平板上。（2）按要求取得试样后，分3层均匀装入坍落度筒内，每层用捣棒在整个截面上由边缘到中心均匀插捣25次，捣棒应插透本层，并与下层接触，捣实后每层高约为筒高的1/3。（3）顶层插捣完毕，刮去多余混凝土后抹平。图6-7坍落度筒（4）清除筒周边的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒，提离过程宜在3～7s内完成。从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应不间断进行，并应在150s内完成。（5）提出坍落度筒后，立即量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即该混凝土拌和物的坍落度。（6）当坍落度筒提离后，如果混凝土出现一边崩坍或剪坏现象，则应重新取样另行测定。如果第2次试验仍出现上述现象，则表示该混凝土拌和物和易性不好，应记录备查。（7）当混凝土拌和物的坍落度不小于160mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径以及与最大直径呈垂直方向的直径，在两个直径差小于50mm的条件下，以其算术平均值作为扩展度值。否则，试验无效。2.检测结果（1）坍落度小于160mm时，混凝土拌和物和易性的评定：①稠度。以坍落度值表示，测量精确至1mm，结果表达修约至5mm。②黏聚性。测定坍落度值后，用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，如锥体逐渐下沉，表示黏聚性良好；如锥体倒坍、部分崩裂或出现离析现象，则表示黏聚性不好。③保水性。提起坍落度筒后如底部有较多稀浆析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，表明保水性不好；如无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表明保水性良好。（2）坍落度不小于160mm时，混凝土拌和物和易性的评定：①稠度。以扩展度值表示，测量精确至1mm，结果表达修约至5mm。②抗离析性。提起坍落度筒后，如果混凝土拌和物在扩展的过程中，始终保持其匀质性，不论是扩展的中心还是边缘，粗骨料的分布都是均匀的，也无浆体从边缘析出，表明混凝土拌和物的抗离析性良好；如果发现粗骨料在中央集堆或边缘有水泥浆析出，则表明混凝土拌和物的抗离析性不好。二、混凝土立方体抗压强度检测（一）试样制备混凝土立方体抗压强度试验以3个试件为一组，每一组试件所用的混凝土拌和物应从同一盘或同一车运输的混凝土中取出，或在试验室拌制。（二）试样养护试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面。（三）检测步骤和结果

1.检测步骤（1）试件从养护地点取出后应及时进行试验，将试件表面与上下承压板面擦干净。（2）将试件安放在试验机的下压板或垫块上，试件的承压面应与成型时的顶面垂直，试件的中心应与试验机下压板中心对准。（3）在试验过程中应连续均匀地加荷。（4）当试件接近破坏开始急剧变形时，应停止调整试验机油门，直至试件破坏。然后记录破坏荷载。2.检测结果（1）混凝土立方体抗压强度应按下式计算，精确至0.1MPa：式中，

——混凝土立方体试件抗压强度（MPa）；P——试件破坏荷载（N）；A——试件承压面积（mm2）。（2）以3个试件测值的算术平均值作为该组试件的抗压强度值。（3）混凝土抗压强度以150mm×1