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1、第一节:关于混凝土的基本知识,1.1混凝土主要构成 1.1.1水泥 1.1.1.1通用水泥品种主要有以下几类: 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥 1.1.1.2各类型通用水泥的特性： 1.1.1.2.1硅酸盐水泥 硅酸盐水泥分为两种类型，不掺加混合材料的称为类硅酸盐水泥，代号P 。在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称型硅酸盐水泥，代号P 。 硅酸盐水泥的特性：早期及后期强度都较高，在低温下强度增长比其他水泥低，抗冻、耐磨性都好，但水化热较高，抗腐蚀性较差。,1.1.1.2.2普通硅酸盐水泥 凡是由硅酸盐水泥熟料

2、、6%15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P O。 特性：早期强度比硅酸盐水泥稍低外，其他性质接近硅酸盐水泥。 1.1.1.2.3矿渣硅酸盐水泥 凡是由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，成为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P S。 特性：早期强度较低，在低温环境中强度增长较慢，早高温潮湿环境中增长较快，水化热低，抗硫酸盐侵蚀性好，但抗冻、耐磨性差，搅拌混凝土所需水量比普通水泥大，干缩变形也大。,1.1.1.3水泥的凝结时间,初凝时间不得早于45min，终凝时间不得迟于10h。 硅酸盐水泥终凝时间不得迟于6.

3、5h。,1.1.1.4水泥的品质指标表1 硅酸盐水泥强度指标（MPa),1.1.1.4水泥的品质指标表2 普通硅酸盐水泥强度指标（MPa),1.1.1.4水泥的品质指标表3 矿渣水泥强度指标（MPa),1.1.1.5水泥的选用根据水泥的特性，要求早强的混凝土工程，应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，对大体机的混凝土工程，应选用矿渣水泥。 1.1.1.6使用水泥的注意事项 1）水泥进场必须检查验收才能使用，必须有出厂合格证或进场试验报告。 2）存放时间过长或受潮的水泥要经过试验才能使用。水泥按出厂日期起算，超过三个月时，应视为过期水泥。 3）不同品种的水泥不能混合使用。对同一品种的水泥，强度等级不

4、同或出厂日期差距过久的水泥也不能混合使用。,1.1.2 砂,1.砂的分类及特性 由自然条件作用而形成的，粒经在5mm以下的岩石颗粒，称为天然砂。 按其产源不同，可分为河砂、海砂和山砂。 按细度模数或平均粒径划分，可分为粗砂、中砂、细砂、特细砂。 一般多选用河砂作为混凝土的细骨料。 2.砂的质量要求 砂子的粗细程度及颗粒级配的好坏，对混凝土的技术性能有很大影响。当砂的用量相同时，如果过粗，则搅拌的混凝土粘聚性较差，容易产生离析现象，如果过细，包围在砂子表面的水泥浆较多，搅拌的混凝土粘度较大，水泥的耗用量增大。因此，在混凝土搅拌中多用的是中砂。,1.1.3 碎石,1. 碎石的特性 由天然岩石或卵石

5、经破碎、筛分而得，粒径大于5mm的岩石颗粒，称为碎石，这也是我们搅拌混凝土中所用的石子。 碎石由于在破碎加工中经筛分，杂质较少；其表面粗糙、富有棱角，表面积较大，与水泥的粘结比卵石好；碎石的的空隙比卵石大，但卵石的空隙率小，在同样配制的混凝土，水泥用量教多，混凝土强度较高。 2. 碎石的质量要求 2.1颗粒级配 石子的颗粒级配就是石子颗粒的分级和有良好的搭配。良好的骨料级配可用较小的加水量搅拌出流动性好、离析泌水少的混合料，并能在相应的成型条件下，得到均匀密实的混凝土，并同时达到节约水泥的效果。,2.2针、片状颗粒含量 碎石的颗粒长度大于该颗粒所属粒径的平均粒径2.4倍者称为针状颗粒；厚度小于

6、平均粒径0.4倍者称为片状颗粒。平均粒径指该粒级上下限粒径的平均值。 石子中的针、片状颗粒过多，会影响混凝土混合料的和易性，并倾向一个方向排列，对混凝土的耐久性不利。这些颗粒还易于折断，不易振捣密实，从而影响混凝土的质量。因此碎石或卵石中针、片状的颗粒含量，应符合下表的规定。,1.1.4水,搅拌混凝土用水的类型和说明 符合国家标准的生活用水，可用于搅拌各种混凝土。 海水可用于搅拌素混凝土，但不得用于搅拌钢筋混凝土。 处理后的工业废水检验合格后可用于搅拌混凝土。,1.1.5粉煤灰,1.简单介绍 粉煤灰在国内外公路工程的推广应用已经有多年的历史，而在经济效益和社会效益都十分重要的今天，粉煤灰也有了

7、其更加广泛和普遍的应用。在我们所搅拌的混凝土中，粉煤灰作为一种活性掺和料，并产生一系列的优点。如提高混凝土后期强度、改善混凝土和易性能等。 2.使用粉煤灰的优点： 2.1 在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料：在一般情况下，在混凝土中合理使用一吨粉煤灰可以取代0.60.9吨的水泥，并取代10%左右的细骨料2.2 减少了用水量：经试验，用30的粉煤灰代替20的水泥，搅拌混凝土中用水量可减少7左右，而且增强了混凝土地密实性。 2.3 改善了混凝土拌和物的和易性：粉煤灰改善混凝土拌和的和易性的效果比较显著，对于贫混凝土和细集料用量不足的混凝土特别有效。,2.4、增强混凝土的可泵性：对于掺加粉

8、煤灰的泵送混凝土来说，出了因改善和易性而提高了易泵性之外，同时由于泌水性和离析现象改善，以及粉煤灰本身的球形玻璃体效应，可以得到更好的减阻效果。 2.5、减少了混凝土的徐变：混泥土的徐变对工程施工是不利的，经实验研究粉煤灰混凝土和基准混凝土的对比，前期接近，而徐变值后期明显较小，经加荷确定约减少50。 2.6、减少水化热、热能膨胀性：混凝土中水泥水化反应要放出热量，在大体积混凝土构件中会出现中心与边缘温度差而产生应力，导致裂缝。由于粉煤灰的掺加有利于减少在混凝土内部由于水化热而产生的升温，减少了混凝土热膨胀出现裂缝的危险。 2.7、提高混凝土抗渗能力：由于混凝土能减少用水量和降低水灰比，并且在

9、和水泥水化过程中析出氢氧化钙生成水化硅酸钙和水化铝酸钙凝胶，使水泥石中毛细孔的数量减少，孔径变小，增加了对液体和气体的渗透和扩散作用的抵抗力，即抗渗力。 2.8、增加混凝土地修饰性：粉煤灰混凝土修饰性比基准混凝土要好，能使表面平整饱满，较容易摸面和修饰而且硬化后的混凝土色泽更为美观。,2.9使用粉煤灰存在的一些问题,2.9.1抗冻性降低:经研究发现，掺加了粉煤灰的混凝土较基准混泥土抗冻指标有所下降，如要提高抗冻性能，则要提高强度或延长养护龄期。 2.9.2抗剪强度、粘结强度有所降低、从上看粉煤灰在使用中利远大于弊，粉煤灰在混凝土中的贡献还主要取决于其品质及对他的效应发挥的程度。尽管现在对粉煤灰

10、效益的理解还是比较粗浅的，但认为粉煤灰效应是形态效应、活性效应和微集料效应等三种效应的综合，这一粉煤灰的颗粒形态特征直接影响新拌混凝土地需水量保水性以及流变性质，它决定混凝土初始结构，也奠定了硬化混凝土的基本结构。,外加剂,按（GB807587）分类，混凝土外加剂按其主要功能可分为四类： 1 改善混凝土拌合物流变性能的外加剂 ：包括各种减水刘、引气剂和泵送剂等。 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、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、和阻锈剂等。 4 改善混凝土其它性能外加剂：包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。 按（GB8

11、07587）外加剂的命名和定义，外加剂可分为16个名称，其各自定义如下：,1 普通减水剂：在混凝土塌落度基本相同条件下，能减少拌合用水量的外加剂； 2 早强剂：加速混凝土早期强度发展的外加剂； 3 缓凝剂：延长混凝土凝结时间的外加剂； 4 引气剂：在搅拌混凝土过程能引入大量均匀分布，稳定而封闭的的微小气泡的外加剂； 5 高效减水剂：在混凝土塌落基本相同条件下，能大幅度减少拌合物用水量的外加剂； 6 早强减水剂：兼有早强和减水功能的减水剂； 7 缓凝减水剂：兼有缓凝和减水功能的减水剂； 8 引气减水剂：兼有引气和减水功能的外加剂； 9 防水剂：能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂； 10.

12、阻锈剂：能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀的外加剂； 11 加气剂：混凝土制备过程中因发生化学反应放出气体，能使混凝土形成大量气孔的外加剂； 12 膨胀剂：能使混凝土体积产生一定膨胀的外加剂； 13 防冻剂：能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂 14 着色剂：能制备具有稳定色彩混凝土的外加剂； 15 速凝剂：能使混凝土迅速硬化的外加剂； 16 泵送剂：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。,外加剂试验项目：,减水率：适用于除早强剂、缓凝剂外的各种外加剂； 泌水率比、含气量、凝结时间差：适用于各种外加剂 1h经时变化量、坍落度、含气量：适用于高效能减水剂、泵送剂、

13、引气减水剂、引气剂； 抗压强度比、收缩率比：适用于各种外加剂； 相对耐久性：适用于引气剂、引气减水剂。 说明： 由于外加剂种类繁多，工程技术要求不相同，要正确合理的使用好外加剂；一是要熟悉国家现行各种外加剂标准；二是要熟悉国家现行工程标准。前者是了解商品性能，后者是自己的需要必知，二者缺一不可。应用外加剂的总体原则，一是要满足技术需要，二是要有所经济效益，最好是两者兼得。,商品混凝土原材料及混凝土试验,一试验用标准 GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T50082-2009 普通混凝土长期性能和耐久性能

14、试验方法标准 GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50119-2003混凝土外加剂应用技术规范 JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程 JGJ63-2006混凝土用水标准 GB/T50107-2010混凝土强度检验评定标准,二普通混凝土拌合物性能试验方法,取样及试样的制备 1 同一组混凝土拌合物的取样应从同一盘混凝土或同一车混凝土中取样。取样量应多于试验所需量的1.5倍，且宜不小于20L 。 2 混凝土拌合物的取样应具有代表性，宜采用多次采样的方法。 3 从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min,试样的制备 1 在实验室制备混凝土拌合物时，拌合时实验室的温度

15、应保持在205，所用材料的温度应与实验室温度保持一致。 2 实验室拌合混凝土时，材料用量应以质量计。称量精度：骨料为1% ；水、水泥、掺合料均为0.5% 。 3 混凝土拌合物的制备应符合JGJ55普通混凝土配合比设计规程中的有关规定。 4 从试样制备完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min 。 5 试验记录 5.1 记录内容：取样日期和时间、工程名称和结构部位、砼强度等级、取样方法、试样编号、试样数量、环境温度计取样的混凝土温度； 拌合物取样记录的表格应反映以上所有信息。 5.2 在试验室制备混凝土时，还需记录试验室温度、各种原材料品种、规格、产地及性能指标、砼配合比和每盘混凝土材料用量。,三

16、、混凝土的必试项目,稠度试验 1 坍落度、坍落扩展度法、坍落度1h经时变化量测量 1.1本方法适用于骨料最大粒径不大于40mm、坍落度不小于10mm的混凝土拌合物稠度测定。 1.2 试验所用的混凝土坍落度仪应符合混凝土坍落度仪JG3021中有关技术要求的规定。 坍落度仪尺寸为：顶部内径：1001mm ； 底部内径：2001mm ；高度：3001mm ；筒壁厚度不应小于3mm 。高度三分之二处设两个把手，下端有脚踏板。 （需建立自检记录，根据使用情况一个月自检一次。）,1.3 试验过程及注意事项: 润湿坍落度筒及底板； 混凝土分三层均匀装入筒内； 每层用捣棒插捣25次； 垂直平稳地（5-10s）

17、提起坍落度筒，在150s内完成； 测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差。 观察坍落后混凝土试体的黏聚性及保水性。 当混凝土拌合物的坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后的最大直径和最小直径，在这两个直径之差小于50mm的条件下，用其算术平均值作为坍落扩展度值。 以mm为单位，测量精确至1mm，结果表达修约至5mm 。,2 需制定坍落度抽查检测记录，其中包括取样日期和时间、工作台班、砼强度等级、坍落度设计值、坍落度实测值、试样数量、测试人员等。 3坍落度1h经时变化量测定 当要求测定此项时，应将拌制好的混凝土预留足够做一次混凝土坍落度的试验数量，并装入用湿布擦过的试样筒内，容器加

18、盖，静置至1h（从加水搅拌时开始计算），然后倒出，在铁板上用铁锹翻拌至均匀后，再按照坍落度测定方法测定坍落度。计算出料时和1h之后的坍落度之差值，既得到坍落度经时变化量。 坍落度1h经时变化量计算方法： 坍落度经时变化量=出料时测得的坍落度-1h后测得的坍落度,四、减水率测定,减水率为坍落度基本相同时，基准混凝土和受检混凝土单位用水量之差与基准混凝土单位用水量之比。减水率计算时应精确至0.1%。 减水率=基准混凝土单位用水量-受检混凝土单位用水量之差/基准混凝土单位用水量 减水率以三批试验的算术平均值计，精确到1%。若三批试验的最大值或最小值中有一个与中间值之差超过中间值的15%时，则把最大值

19、与最小值一并舍去，取中间值作为该组试验的减水率。若有两个测值与中间值之差均超过15%时，则该批试验结果无效，应该重做。,五、泌水率测定,泌水率比计算方法： 泌水率比=受检混凝土泌水率比/基准混凝土泌水率比*100 泌水率的测定和计算方法如下： 先用湿布湿润容器为5L的带盖桶（内径为185mm，高200mm），将混凝土拌合物一次装入，在振动台上振动20s，然后用抹刀轻轻抹平加盖以防止水分蒸发。试样表面应比筒口边低约20mm。自抹面开始计算时间，在前60min，每隔10min用吸液管吸出泌水一次，以后每隔20min吸水一次，直至连续三次无泌水为止。每次吸水前5min，应将筒低一侧垫高约20mm，使

20、筒倾斜，以便于吸水。吸水后将筒轻轻放平盖好。将每次吸出的水都注入带塞量筒，最后计算出总的泌水量，精确至1g。,泌水率计算公式 泌水率=泌水总质量/（混凝土拌合物的用水量与混凝土拌合物的总质量之比）*试样质量*100 试样质量=筒及试样质量-筒质量 试验时，从每批砼拌合物中取一个试样，泌水率取三个试样的算术平均值，精确到0.1%。,六、 凝结时间测定,采用贯入阻力仪测定，配套有测针、砂浆试样筒、标准筛（5mm）； 将混凝土拌合物用5mm圆孔筛，振动筛筛出砂浆，拌匀后分别装入三个试样筒中。用振动台振实（坍落度70mm）或用捣棒人工捣实（坍落度70mm），加盖； 置与202的环境中； 凝结时间的测定

21、从水泥与水接触瞬间开始计时； 根据混凝土拌合物的性能，确定测针试验时间，以后每隔0.5h测试一次，在临近初、终凝时，可增加测定次数。,测试时，测针端部与混凝土浆表面接触，然后在102s内均匀地使测针贯入混凝土浆252mm深度，记录贯入压力，精确至10N；记录测试时间，精确至1min ； 各测点的间距应大于测针直径的两倍且不小于15mm，测针与容器边缘的距离不小于25mm。 测试过程中应根据砂浆凝结状况，适时更换测针；见下表： 贯入阻力（MPa）0.23.5 3.520 2028 测针面积（mm2） 100 50 20,贯入阻力按下式计算： fPR=P/A fPR -贯入阻力值，MPa； P-贯

22、入压力，N； A-贯入试针的截面积，mm2 。 根据计算结果，以贯入阻力值为纵坐标，测试时间为横坐标，绘制贯入阻力值与时间关系曲线，求出贯入阻力值达3.5MPa时对应的时间作为初凝时间及贯入阻力值达28MPa时对应的时间作为终凝时间。 试验时，每批混凝土拌合物取一个试样，凝结时间取三个试样的平均值。 凝结时间用h:min表示，并修约至5min 。 记录中应反映工程名称和结构部位、砼强度等级、试样编号、试样数量、做试验时所对应的环境温度、时间、贯入压力、测针面积、关系曲线及计算结果；,七、抗压强度试验 ：,1 混凝土抗压强度以3个试件为一组。标准试件尺寸为150150150mm 立方体试件。 2

23、 试件的制作： 2.1 采用振动台振实制作时，混凝土拌合物一次装入试模。试模应附着或固定在符合混凝土试验用振动台（JG/T3020）要求的振动台上，振动试模时不得有跳动，振动应持续到混凝土表面出浆为止。 2.2 用人工插捣制作试件时，混凝土拌合物应分两层装入试模内，捣棒为直径16mm，长度为600mm的圆钢棒。 2.3 用插入式振捣棒振实制作试件。,3.试件的养护 3.1成型后预养应用薄膜覆盖表面； 3.2 标准养护的试件在温度为205的环境中静置一昼夜，编号、拆模，放入温度为202、湿度为95%以上的标准养护室中养护；或在温度为202的不流动的Ca（OH）2饱和溶液中养护。试件不得被水直接冲

24、淋。 3.4 标准养护龄期为28d ； 4. 试验记录 :信息量包括试件编号、制作日期、混凝土强度等级、试件尺寸及形状、原材料的品种、产地、规格及混凝土配合比、养护条件、试验龄期、抗压荷载、抗压强度等。,5. 立方体抗压强度试验： 压力试验机的测量精度为1%； 试件从养护地点取出后应及时进行试验； 试件安放在试验机上下压板的中心； 在试验过程中应连续均匀地加荷。 6. 立方体抗压强度的计算和评定： 6.1 计算公式：f = F/A F- 试件破坏荷载（kN）； A-试件承压面积（mm2）。 6.2 强度值的确定 。 6.3对于强度等级C60时，宜采用标准试件。,八、矿物掺合料（粉煤灰）,1.

25、抗渗混凝土、泵送混凝土、高强混凝土、大体积混凝土中都宜掺用矿物掺合料；（能改善混凝土的孔结构，提高混凝土耐久性能；至少为级、级粉煤灰。） 1.1 粉煤灰是由煤粉炉排出的烟气中收集到的细颗粒灰白色粉末。粉煤灰越细，粉煤灰的活性也越高。 1.2 作为水泥和混凝土掺合料的粉煤灰，必须对烧失量、细度、SO3含量、含水量等指标予以控制。 1.3 粉煤灰中未燃尽的碳质轻孔多，吸水量大，其对混凝土强度影响不大，主要是影响混凝土的抗冻性、耐久性和建筑物的整体性。,1.4 粉煤灰的水化速度很慢，其活性要到三个月后才能较快的发挥出来，掺粉煤灰的混凝土抗压强度有采用三个月的龄期。 1.5 抗渗混凝土中水泥和矿物掺合

26、料总量不宜小于320kg / m3 。砂率控制在35% 45% ，最大水灰比要符合规程要求；（水泥用量和砂率过小会缺浆而影响混凝土的密实性。） 2.粉煤灰的必检项目：烧失量、细度、SO3含量、含水量、需水量比。,九、混凝土外加剂试验,水泥净浆流动度试验方法 本方法适用于测定外加剂对水泥净浆的分散效果，用水泥净浆在玻璃平面上自由流淌的最大直径表示。 1 仪器a. 水泥净浆搅拌机； b. 截锥圆模：上口直径36mm，下口直径60mm，高度为60mm，内壁光滑无接缝的金属制品； c. 玻璃板(400400mm，厚5mm)； d. 秒表； e. 钢直尺，(300mm)； f. 刮刀； g. 药物天平，

27、(称量100g，分度值01g)； h. 药物天平(称量1000g，分度值1g)。,2 试验步骤 2.1 将玻璃板放置在水平位置，用湿布将玻璃板，截锥圆模，搅拌器及搅拌锅均匀擦过，使其表面湿而不带水渍。 2.2 将截锥圆模放在玻璃板的中央，并用湿布覆盖待用。 2.3 称取水泥300g，倒入搅拌锅内。 2.4 加入推荐掺量的外加剂及87g或105g水，搅拌3min。 2.5 将拌好的净浆迅速注入截锥圆模内，用刮刀刮平，将截锥圆模按垂直方面提起 ，同时开启秒表计时，任水泥净浆在玻璃板上流动，至30s，用直尺量取流淌部分互相垂直的两个方向的最大直径，取平均值作为水泥净浆流动度。,3 结果表达 3.1 表达净浆流动度时，需注明用水量，所用水泥的标号、名称、型号及生产厂和外加剂掺量。 3.2 试样数量不应少于三个，结果取平均值，误差为5mm。,十、水泥砂浆工作性试验方法,本方法适用于测定外加剂对水泥的分散效果，当水泥净浆流动度试验不明显时可用此法。 1 仪器 a