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1、四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院材料教研室第四章 普通混凝土及砂漿41 概 述一、混凝土的定義混凝土 由膠凝材料、細骨料、粗骨料、水以及必要時摻入的化學(xué)外加劑組成，經(jīng)過膠凝材料凝結(jié)硬化后，形成具有一定強度和耐久性的人造石材。普通混凝土 由水泥、砂、石子、水以及必要時摻入的化學(xué)外加劑組成，經(jīng)過水泥凝結(jié)硬化后形成的、干體積密度為20002800kg/m3，具有一定強度和耐久性的人造石材。又稱為水泥混凝土，簡稱為“混凝土”。二、混凝土的分類按體積密度分重混凝土 02800kg/m3。普通混凝土 0 20002800kg/m3。輕混凝土 02000kg/m3。按膠凝材料分水泥混凝土、硅酸鹽混凝土、瀝青混凝土、聚合

2、物水泥混凝土、聚合物浸漬混凝土等。按用途分結(jié)構(gòu)混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大體積混凝土、防輻射混凝土等。二、混凝土的分類按生產(chǎn)和施工工藝分預(yù)拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、離心混凝土、等。按強度分普通混凝土 C60。高強混凝土 C60。超高強混凝土 100MPa。按配筋情況分素混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼纖維混凝土等。三、混凝土的特點優(yōu)點抗壓強度高、耐久、耐火、維修費用低；原材料豐富、成本低；混凝土拌合物具有良好的可塑性；混凝土與鋼筋粘結(jié)良好，一般不會銹蝕鋼筋。缺點抗拉強度低（約為抗壓強度的1/101/20）、變形性能差；導(dǎo)熱系數(shù)大約為1.8

3、W/（mK）；體積密度大（約為2400kg/m3左右）；硬化較緩慢。42 普通混凝土組成材料混凝土的結(jié)構(gòu)混凝土的結(jié)構(gòu) 水泥+水水泥漿+砂水泥砂漿+石子混凝土拌合物硬化混凝土組成材料的作用粗集料細集料水泥漿孔 隙泌水形成的孔隙混凝土體積構(gòu)成水泥石25左右；砂和石子70以上；孔隙和自由水15%。組成材料硬化前硬化后水泥+水潤滑作用膠結(jié)作用砂+石子填充作用骨架作用一、水泥的選擇品種的選擇 配制普通混凝土的水泥品種，應(yīng)根據(jù)混凝土的工程特點或所處的環(huán)境條件，結(jié)合水泥性能，且考慮當?shù)厣a(chǎn)的水泥品種情況等，進行合理地選擇。強度等級的選擇原則上，配制高強度等級的混凝土，選擇高強度等級的水泥；一般情況下，水泥強

4、度等級為混凝土強度等級的1.52.0倍；配制高強混凝土?xí)r，可選擇水泥強度等級為混凝土強度等級的1倍左右。二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求 定義 砂是指粒徑在4.75mm以下的顆粒。分類按產(chǎn)源分按技術(shù)要求分 類 宜用于強度等級大于C60的混凝土；類 用于強度等級為C30C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；類 宜用于強度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。砂天然砂人工砂機制砂混合砂河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求1.表觀密度、堆積密度及空隙率表觀密度s2500kg/m3；松散堆積密度so1350kg/m3；空隙率P47%。2.含泥量、泥塊含量及石粉含量含泥量是指粒徑小于0.075mm的顆粒含

5、量；泥塊含量是指粒徑大于1.18mm，經(jīng)水洗、手捏后小于600m的顆粒含量；石粉含量是指人工砂中粒徑小于0.075mm的顆粒含量。具體指標見表。二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求項 目指 標類類類含泥量（質(zhì)量計，%）1.03.05.0泥塊含量（質(zhì)量計，%）01.02.0天然砂含泥量和泥塊含量項 目指 標類類類亞甲藍試驗MB值1.40或合格石粉含量（%）3.05.07.0泥塊含量（%）01.02.0MB值1.40或不合格石粉含量（%）1.03.05.0泥塊含量（%）01.02.0人工砂石粉含量和泥塊含量二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求3.有害物質(zhì)含量 砂中不應(yīng)混有草根、樹葉、樹枝、塑料等雜物，有害物質(zhì)主要是云母、輕物質(zhì)、

6、有機物、硫化物及硫酸鹽、氯化物等。見下表。項 目指 標類類類云母（%)（質(zhì)量計）1.02.02.0輕物質(zhì)（%)（質(zhì)量計）1.01.01.0有機物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸鹽（SO3質(zhì)量計）0.50.50.5氯化物（氯離子質(zhì)量計）0.010.020.06二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求4.顆粒級配（1）顆粒級配是指不同粒徑顆粒搭配的比例情況。（2）級配良好的砂，不同粒徑顆粒搭配比例適當，其空隙率小，且總表面積小，可以節(jié)約水泥或改善混凝土拌合物的和易性。（3）顆粒級配采用篩分法確定，詳見實驗部分。（4）顆粒級配的指標 級配區(qū) 按600m篩的累計篩余率的大小，可分為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)共三個級配區(qū)。詳見下頁

7、表。級配合格判定 砂的實際級配全部在任一級配區(qū)規(guī)定范圍內(nèi)；除4.75mm和600m篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于5。二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求方篩孔累計篩余率，1區(qū)2區(qū)3區(qū)9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m010035565358571958010090010025050107041927010090010015025040168555100901）砂的實際顆粒級配與表中所列數(shù)字相比，除4.75mm和600m篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于5。2）1區(qū)人工砂中150m篩孔的累計篩余可以放寬到10085，2區(qū)人工砂中150m篩孔的累計篩余可以放寬到1

8、0080，3區(qū)人工砂中150m篩孔的累計篩余可以放寬到10075。砂的顆粒級配區(qū)二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求（5）級配的選擇 宜優(yōu)先選擇級配在2區(qū)的砂；當采用1區(qū)砂時，應(yīng)適當提高砂率；當采用3區(qū)砂時，應(yīng)適當減小砂率。5.規(guī)格 砂按細度模數(shù)大小分為粗砂、中砂、細砂：粗砂 Mx=3.73.1；中砂 Mx=3.02.3；細砂 Mx=2.21.6。細度模數(shù)按下式計算：式中：Mx細度模數(shù)；A1、A2、A3、A4、A5、A6分別為4.75mm、2.36mm、1.18mm、600m、300m、150m篩的累計篩余百分率，。1165432x1005)AAAAAAAM（三、石子的技術(shù)質(zhì)量要求定義 粒徑大于4.75mm的

9、骨料稱為粗骨料。分類按產(chǎn)源分：卵石和碎石按技術(shù)要求分：類 宜用于強度等級大于C60的混凝土；類 用于強度等級為C30C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土；類 宜用于強度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。三、石子的技術(shù)質(zhì)量要求1.表觀密度、堆積密度及空隙率表觀密度g2500kg/m3；松散堆積密度go1350kg/m3；空隙率P47%。2.含泥量、泥塊含量及石粉含量含泥量是指粒徑小于0.075mm的顆粒含量；泥塊含量是指卵石、碎石中粒徑大于4.75mm經(jīng)水洗手捏后小于2.36mm的顆粒含量。具體指標見表。三、石子的技術(shù)質(zhì)量要求3.針片狀顆粒含量針狀顆粒是指顆粒長度大于該顆粒所屬粒級的平均粒徑2.

10、4倍者；片狀顆粒是指顆粒厚度小于平均粒徑0.4倍者。針片狀顆粒不僅本身容易折斷，而且會增加骨料的空隙率，使拌合物和易性變差，強度降低。見表。項 目指 標類類類含泥量（質(zhì)量計，%）0.51.01.5泥塊含量（質(zhì)量計，%）00.50.7碎石、卵石含泥量和泥塊含量三、石子的技術(shù)質(zhì)量要求項 目指 標類類類針、片狀顆粒（%）（質(zhì)量計）51525碎石、卵石針片狀顆粒含量4.有害物質(zhì)含量 卵石、碎石中不應(yīng)混有草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物。見下表。項 目指 標類類類有機物合格合格合格硫化物及硫酸鹽（%）（SO3質(zhì)量計）0.51.01.0三、石子的技術(shù)質(zhì)量要求5.強度采用巖石抗壓強度和壓碎指標兩種檢

11、驗：巖石抗壓強度是將母巖制成50mm50mm50mm立方體試件，在水飽和狀態(tài)下測定其極限抗壓強度值。壓碎指標是將一定質(zhì)量風(fēng)干狀態(tài)下9.5019.0mm的顆粒裝入標準圓模內(nèi)，在壓力機上按1kN/s速度均勻加荷至200kN并穩(wěn)定，卸荷后用2.36mm的篩篩除被壓碎的細粉，稱出篩余量。按下式計算：式中：Qc壓碎指標值；G1試樣的質(zhì)量，g；G2壓碎后的篩余量，g。%100121cGGGQ 6.顆粒級配為減少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的強度，粗骨料也要求有良好的顆粒級配。粗骨料的顆粒級配有連續(xù)級配與間斷級配兩種。連續(xù)級配是石子由小到大連續(xù)分級；間斷級配是指用小顆粒的粒級直接和大顆粒的粒級

12、相配，中間為不連續(xù)的級配，由于易產(chǎn)生離析，應(yīng)用較少。三、石子的技術(shù)質(zhì)量要求項 目指 標類類類碎石壓碎指標（%）102030卵石壓碎指標（%）121616碎石、卵石的壓碎指標三、石子的技術(shù)質(zhì)量要求7.最大粒徑粗骨料公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒級的最大粒徑。從結(jié)構(gòu)上考慮 根據(jù)規(guī)定，混凝土用粗骨料的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，且不得超過鋼筋最小凈間距的3/4；對混凝土實心板，不宜超過板厚的1/3，且不得超過40mm。從施工上考慮 對泵送混凝土，粗骨料最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比碎石不宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5，高層建筑宜在1：31：4，超高層建筑宜在1：41：5。從經(jīng)濟上考慮

13、 當最大粒徑小于80mm時，水泥用量隨最大粒徑減小而增加，當大于150mm后，節(jié)約水泥的效果卻不明顯。四、拌合用水的技術(shù)質(zhì)量要求混凝土拌合和養(yǎng)護用水按水源不同分為飲用水、地表水、地下水和經(jīng)適當處理的工業(yè)用水。拌制和養(yǎng)護混凝土宜采用飲用水，當采用其它來源水時，應(yīng)符合混凝土拌合用水標準（JGJ631989）的規(guī)定。43 混凝土拌合物的技術(shù)性質(zhì)一、和易性（工作性）的概念 混凝土拌合物便于施工操作，能夠達到結(jié)構(gòu)均勻、成型密實的性能。和易性主要包括流動性、粘聚性和保水性：和易性粘聚性保水性流動性易達結(jié)構(gòu)均勻易成型密實好好在本身自重或施工機械振搗作用下，能產(chǎn)生流動并且均勻密實地填滿模板的性能。各組成材料之

14、間具有一定的內(nèi)聚力，在運輸和澆注過程中不致產(chǎn)生離析和分層現(xiàn)象的性質(zhì)。具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致發(fā)生泌水現(xiàn)象的性質(zhì)。保證混凝土硬化后的質(zhì)量二、和易性的評定定量測定拌合物的流動性、輔以直觀經(jīng)驗評定粘聚性和保水性。1.坍落度法 測定混凝土拌合物在自重作用下產(chǎn)生的變形值坍落度（單位mm）。適用范圍：集料最大粒徑不大于40mm；坍落度值不小于10mm的低塑性混凝土、塑性混凝土。二、和易性的評定2.維勃稠度法 測定使拌合物密實所需要的時間，s。適用范圍 粗骨料最大粒徑不大于40mm；坍落度小于10mm，維勃稠度在5s30s之間的干硬性混凝土。三、混凝土拌合物按流動性的分類 按混凝土質(zhì)量

15、控制標準（GB50164）的規(guī)定，塑性混凝土、干硬性混凝土分別按坍落度、維勃稠度分為四級。見下表。名 稱代號指標混凝土拌合物塑性混凝土（坍落度10mm）低塑性混凝土塑性混凝土流動性混凝土大流動性混凝土T1T2T3T410mm40mm50mm90mm100mm150mm160mm干硬性混凝土（坍落度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 V0V1V2V331s30s21s20s11s10s5s四、混凝土施工時坍落度的選擇 混凝土拌合物坍落度的選擇，應(yīng)根據(jù)施工條件、構(gòu)件截面尺寸、配筋情況、施工方法等來確定。見下表。結(jié) 構(gòu) 種 類坍落度，mm基礎(chǔ)或地面等的墊層，無配筋的大體

16、積結(jié)構(gòu)（擋土墻、基礎(chǔ)等）或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)1030板、梁和大型及中型截面的柱子等3050配筋密列的結(jié)構(gòu)（如薄壁、斗倉、筒倉、細柱等）5070配筋特密的結(jié)構(gòu)7090五、影響和易性的因素1.組成材料及其用量之間的關(guān)系水泥漿數(shù)量和單位用水量；骨料的品種、級配和粗細程度；砂率；外加劑。見下圖。2.施工環(huán)境的溫度、攪拌制度等。水泥水砂石子外加劑水泥漿骨料混凝土拌合物cwmm 水灰比100%gsssmmm 砂率五、影響和易性的因素合理砂率的確定 合理砂率是指在水泥漿數(shù)量一定的條件下，能使拌合物的流動性（坍落度T）達到最大，且粘聚性和保水性良好時的砂率；或者是在流動性（坍落度T）、強度一定，粘聚性良好時，水泥

17、用量最小的砂率。T，mms合理砂率水泥漿數(shù)量一定坍落度、強度一定合理砂率mc，kgs六、改善和易性的措施 采用合理砂率；改善砂石的級配；摻外加劑或摻合料；根據(jù)環(huán)境條件，注意坍落度的現(xiàn)場控制；在水灰比不變的條件下，適當增加水泥漿的用量，可增大拌合物的流動性；在砂率不變的條件下，適當增加砂石的用量，可減小拌合物的流動性。摻外加劑的混凝土44 硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)一、混凝土的強度混凝土強度的種類混凝土強度抗拉強度抗剪強度抗壓強度握裹強度軸心抗壓強度立方體抗壓強度鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度一、混凝土的強度1.立方體抗壓強度 以邊長為150mm的標準立方體試件，在溫度為202，相對濕度為95以上的潮濕條件下

18、或者在Ca（OH）2飽和溶液中養(yǎng)護，經(jīng)28d齡期，采用標準試驗方法測得的抗壓極限強度。用fcu表示。當采用非標準試件時，須乘以換算系數(shù)，見下表：標準試驗方法是指普通混凝土力學(xué)性能試驗方法（GB/T500812002），詳見實驗部分。試件種類試件尺寸，mm粗骨料最大粒徑，mm換算系數(shù)標準試件150150150401.00非標準試件100100100300.95200200200601.05一、混凝土的強度2.混凝土強度等級 按混凝土立方體抗壓強度標準值劃分的級別。以“C”和混凝土立方體抗壓強度標準值（fcu,k）表示，主要有C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，

19、C55，C60，C65，C70，C75，C80等十五個強度等級。立方體抗壓強度標準值（fcu,k），是立方體抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的百分率不超過5%。強度等級表示的含義：強度的范圍：某混凝土，其fcu30.034.9MPa；某混凝土，其fcu30.0MPa的保證率為95%。C30“C”代表“混凝土”?！?0”代表fcu,k30.0MPa；一、混凝土的強度3.軸心抗壓強度采用150mm150mm300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強度為055MPa范圍內(nèi)fcp=（0.70.8）fcu。在結(jié)構(gòu)設(shè)計計算時，一般取fcp0.67fcu。非標準尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為100mm10

20、0mm和200mm200mm，測得的抗壓強度值應(yīng)分別乘以換算系數(shù)0.95和1.05。FF一、混凝土的強度4.劈裂抗拉強度式中：fts劈裂抗拉強度，MPa；P破壞荷載，N；A試件劈裂面積，mm2。劈裂抗拉強度較低，一般為抗壓強度的1/101/20。APAPf637.02ts拉應(yīng)力壓應(yīng)力PP一、混凝土的強度5.影響抗壓強度的因素（1）水泥的強度和水灰比 式中：fcu混凝土28d齡期的抗壓強度值，MPa；fce水泥28d抗壓強度的實測值，MPa；混凝土灰水比，即水灰比的倒數(shù)；a、b回歸系數(shù)。振動手工搗實充分密實的混凝土不完全密實的混凝土fcumw/mcfcumc/mw）（bwcceacummffwc

21、/mm當混凝土水灰比值在0.400.80之間時越大，則混凝土的強度越低；水泥強度越高，則混凝土強度越高。一、混凝土的強度（2）粗集料的品種 碎石形狀不規(guī)則，表面粗糙、多棱角，與水泥石的粘結(jié)強度較高；卵石呈圓形或卵圓形，表面光滑，與水泥石的粘結(jié)強度較低。在水泥石強度及其它條件相同時，碎石混凝土的強度高于卵石混凝土的強度。（3）養(yǎng)護條件 在保證足夠濕度情況下，溫度越高，水泥凝結(jié)硬化速度越快，早期強度越高；低溫時水泥混凝土硬化比較緩慢，當溫度低至0以下時，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險?；炷翝仓戤吅?，必須加強養(yǎng)護，保持適當?shù)臏囟群蜐穸?，以保證混凝土不斷地凝結(jié)硬化。一、混凝土的強度（4）齡期

22、齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護條件下所經(jīng)歷的時間。在正常的養(yǎng)護條件下，混凝土的抗壓強度隨齡期的增加而不斷發(fā)展，在714d內(nèi)強度發(fā)展較快，以后逐漸減慢，28d后強度發(fā)展更慢。由于水泥水化的原因，混凝土的強度發(fā)展可持續(xù)數(shù)十年。當采用普通水泥拌制的、中等強度等級的混凝土，在標準養(yǎng)護條件下，混凝土的抗壓強度與其齡期的對數(shù)成正比。式中：fn、f28分別為n、28天齡期的抗壓強度，MPa。（5）外加劑28lglg28nfnfn3一、混凝土的強度6.提高混凝土抗壓強度的措施（1）采用高強度等級水泥；（2）采用單位用水量較小、水灰比較小的干硬性混凝土；（3）采用合理砂率，以及級配合格、強度較高、質(zhì)量良好的碎石；（4

23、）改進施工工藝，加強攪拌和振搗；（5）采用加速硬化措施，提高混凝土的早期強度；（6）在混凝土拌合時摻入減水劑或早強劑。二、混凝土的耐久性1.耐久性的主要內(nèi)容（1）抗?jié)B性 混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水滲透的能力?；炷恋目?jié)B性用抗?jié)B等級表示。是以28d齡期的標準試件，按規(guī)定方法進行試驗時所能承受的最大靜水壓力來確定?？煞譃镻4、P6、P8、P10和P12等五個等級，分別表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的靜水壓力而不發(fā)生滲透。（2）抗凍性 混凝土的抗凍性是指混凝土在飽和水狀態(tài)下，能抵抗凍融循環(huán)作用而不發(fā)生破壞，強度也不顯著降低的性質(zhì)。用抗凍等級表示?？箖龅燃壥且?

24、8d齡期的混凝土標準試件，在飽和水狀態(tài)下，強度損失不超過25，且質(zhì)量損失不超過5時，所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來表示，有F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300等九個等級。二、混凝土的耐久性（3）抗侵蝕性 混凝土的抗侵蝕性主要取決于水泥石的抗侵蝕性。合理選擇水泥品種、提高混凝土制品的密實度均可以提高抗侵蝕性。（4）抗碳化性 混凝土的碳化主要指水泥石的碳化?；炷撂蓟?，使其堿度降低，從而使混凝土對鋼筋的保護作用降低，鋼筋易銹蝕；引起混凝土表面產(chǎn)生收縮而開裂。（5）堿集料反應(yīng) 堿集料反應(yīng)是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并

25、導(dǎo)致混凝土開裂破壞的膨脹反應(yīng)。應(yīng)嚴格控制水泥中堿的含量和集料中堿活性物質(zhì)的含量。二、混凝土的耐久性2.提高混凝土耐久性的措施（1）合理選擇混凝土的組成材料 根據(jù)混凝土工程特點或所處環(huán)境條件，選擇水泥品種；選擇質(zhì)量良好、技術(shù)要求合格的骨料。（2）提高混凝土制品的密實度 嚴格控制混凝土的水灰比和水泥用量。見下頁表。選擇級配良好的骨料及合理砂率，保證混凝土的密實度。摻入適量減水劑，提高混凝土的密實度。嚴格按操作規(guī)程進行施工操作。（3）改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu) 在混凝土中摻入適量引氣劑，可改善混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)，封閉孔隙的存在，可以提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及抗侵蝕性。二、混凝土的耐久性環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別

26、最大水灰比最小水泥用量素混凝土鋼筋混凝土 預(yù)應(yīng)力混凝土素混凝土鋼筋混凝土 預(yù)應(yīng)力混凝土1.干燥環(huán)境 正常的居住或辦公用房屋內(nèi)不作規(guī)定0.650.602002603002.潮濕環(huán)境無凍害 高濕度的室內(nèi)部件 室外部件 在非侵蝕性土和（或）水中的部件0.700.600.60225280300有凍害 經(jīng)受凍害的室外部件 在非侵蝕性土和（或）水中且經(jīng)受凍害的部件 高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部件0.550.550.552502803003.有凍害和除冰劑的潮濕環(huán)境 經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內(nèi)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規(guī)定（JGJ552000）45 混凝

27、土外加劑外加劑及其分類定義 混凝土外加劑是指在拌制混凝土過程中摻入的，用以改善混凝土性能的物質(zhì)。一般情況摻量不超過水泥質(zhì)量的5%。按主要功能的分類（1）改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。（2）調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。（3）改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。（4）改善混凝土其它性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。一、減水劑 混凝土減水劑是指在保持混凝土拌合物和易性一定的條件下，具有減水和增強作用的外加劑，又稱為“塑化劑”，高效減水劑又稱為“超塑化劑”。1.減水劑的作

28、用機理減水劑多屬于表面活性劑，它的分子結(jié)構(gòu)是由親水基團和憎水基團組成；摻入減水劑前：當水泥加水拌合形成水泥漿的過程中，水泥顆粒把一部分水包裹在顆粒之間而形成絮凝狀結(jié)構(gòu)，水的作用不能充分發(fā)揮；一、減水劑摻入減水劑后：表面活性劑在水泥顆粒表面作定向排列使水泥顆粒表面帶有同種電荷，這種排斥力遠遠大于水泥顆粒之間的分子引力，使水泥顆粒分散，絮凝狀結(jié)構(gòu)中的水分釋放出來，混凝土拌合用水的作用得到充分的發(fā)揮，拌合物的流動性明顯提高；表面活性劑的極性基與水分子產(chǎn)生締合作用，使水泥顆粒表面形成一層溶劑化水膜，阻止了水泥顆粒之間直接接觸，起到潤滑作用，改善了拌合物的流動性。游離水水泥顆粒電性斥力減水劑水泥顆粒游離

29、水溶劑化水膜水泥顆粒絮凝狀結(jié)構(gòu)一、減水劑2.減水劑的作用效果（1）減少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的強度。在混凝土拌合物坍落度基本一定的情況下，減少混凝土的單位用水量525（普通型515，高效型1030）。（2）提高混凝土拌合物的流動性。在用水量和強度一定的條件下，坍落度可提高100200mm。（3）節(jié)約水泥。在混凝土拌合物坍落度、強度一定的情況下，可節(jié)約水泥520。（4）改善混凝土拌合物的性能。摻入減水劑可以減少混凝土拌合物的泌水、離析現(xiàn)象；延緩拌合物的凝結(jié)時間；減緩水泥水化放熱速度；顯著提高混凝土硬化后的抗?jié)B性和抗凍性。一、減水劑3.常用的減水劑（1）木質(zhì)素系減水劑（M型）木質(zhì)素系減水

30、劑主要使用木質(zhì)素磺酸鈣（木鈣），屬于陰離子表面活性劑，為普通減水劑，其適宜摻量為0.20.3，減水率10左右。對混凝土有緩凝作用，一般緩凝。（2）萘系減水劑 高效減水劑，其主要成分為一萘磺酸鹽甲醛縮合物，屬陰離子表面活性劑。這類減水劑品種很多，目前我國生產(chǎn)的主要有NNO、NF、FDN、UNF、MF、建型等。萘系減水劑適宜摻量為0.51.0，其減水率較大，為1025%增強效果顯著，緩凝性很小，大多為非引氣型。適用于日最低氣溫以上的所有混凝土工程，尤其適用于配制高強、早強、流態(tài)等混凝土。一、減水劑（3）樹脂類減水劑 為水溶性樹脂，主要為磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑，簡稱密胺樹脂減水劑，為陰離子表面活

31、性劑。我國產(chǎn)品有SM樹脂減水劑，為非引氣型早強高效減水劑，其各項功能與效果均比萘系減水劑還好。SM適宜摻量為0.52.0，減水率達2027。（4）糖蜜類減水劑 普通減水劑。它是以制糖工業(yè)的糖渣、廢蜜為原料，采用石灰中和而成，為棕色粉狀物或糊狀物，其中含糖較多，屬非離子表面活性劑。國內(nèi)產(chǎn)品粉狀有TF、ST、3FG等。適宜摻量0.20.3，減水率10左右，屬緩凝減水劑。二、早強劑 早強劑是指摻入混凝土中能夠提高混凝土早期強度，對后期強度無明顯影響的外加劑。種 類無機鹽類早強劑有機物類早強劑復(fù)合早強劑主要品種氯化鈣、硫酸鈉三乙醇胺、三異丙醇胺、尿素等二水石膏+亞硝酸鈉+三乙醇胺適宜摻量氯化鈣12；硫

32、酸鈉0.520.020.052二水石膏+1亞硝酸鈉+0.05三乙醇胺作用效果氯化鈣：可使2d3d強度提高40100，7d強度提高25能使3d強度提高50注意事項氯鹽會銹蝕鋼筋，摻量必須符合有關(guān)規(guī)定對鋼筋無銹蝕作用早強效果顯著，適用于嚴格禁止使用氯鹽的鋼筋混凝土常用早強劑的品種、摻量及作用效果 46 普通混凝土配合比設(shè)計一、配合比及其表示方法混凝土的配合比是指混凝土各組成材料用量之比。主要有“質(zhì)量比”和“體積比”兩種表示方法。工程中常用“質(zhì)量比”表示。質(zhì)量配合比的表示方法（1）以1m3混凝土中各組成材料的實際用量表示。例如水泥mc295kg，砂ms648kg，石子mg1330kg，水mw165k

33、g。（2）以各組成材料用量之比表示。例如上例也可表示為：mc：ms：mg1：2.20：4.51，mw/mc0.56。二、配合比設(shè)計的要求滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度等級要求；滿足混凝土施工所要求的和易性；滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求；符合經(jīng)濟原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。三、配合比設(shè)計基本參數(shù) 水灰比（mw/mc）、單位用水量（mw）和砂率（s）是混凝土配合比設(shè)計的三個基本參數(shù)。水泥水砂石子水泥漿骨料混凝土單位用水量mw砂率w水灰比 mw/mc與強度、耐久性有關(guān)與流動性有關(guān)與粘聚性、保水性有關(guān)四、配合比設(shè)計的步驟與方法（一）確定混凝土基準配合比（二）試配、調(diào)整，確定設(shè)計配合比（三）計算施工配

34、合比（一）確定混凝土基準配合比1.計算施工配制強度 fcu,0式中:fcu,0混凝土配制強度，MPa；fcu,k混凝土立方體抗壓強度標準值，即混凝土強度等級值，MPa；混凝土強度標準差，MPa?；炷翉姸葮藴什钜烁鶕?jù)同類混凝土統(tǒng)計資料確定，并應(yīng)符合以下規(guī)定：計算時，強度試件組數(shù)不應(yīng)少于25組；當混凝土強度等級為C20和C25級，其強度標準差計算值2.5MPa時，取2.5MPa；當混凝土強度等級等于或大于C30級，其強度標準差計算值3.0MPa時，取3.0MPa；當無統(tǒng)計資料計算混凝土強度標準差時，其值按現(xiàn)行國家標準混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范（GB50204）的規(guī)定取用。645.10kcucu

35、ff，（一）確定混凝土基準配合比2.確定水灰比mw/mc（1）按混凝土強度要求計算水灰比式中：a、b回歸系數(shù)；應(yīng)根據(jù)工程所用的水泥、集料，通過試驗由建立的水灰比與混凝土強度關(guān)系式確定；當不具備上述試驗統(tǒng)計資料時，可取碎石混凝土 a0.46，b0.07；卵石混凝土a0.48，b0.33。fce水泥28d抗壓強度實測值，MPa。強度等級C20C20C35C35標準差，MPa4.05.06.0混凝土強度標準差 ceba0cuceacwfffmm，（一）確定混凝土基準配合比（2）復(fù)核耐久性 為了使混凝土耐久性符合要求，按強度要求計算的水灰比值不得超過規(guī)定的最大水灰比值，否則混凝土耐久性不合格，此時取規(guī)

36、定的最大水灰比值作為混凝土的水灰比值。3.確定單位用水量mw（1）水灰比在0.400.80范圍內(nèi)時，根據(jù)粗集料的品種、粒徑及施工要求的坍落度，按下表選取。拌合物稠度卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm項目指標102031.540162031.540坍落度，mm1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195塑性混凝土的單位用水量，kg（一）確定混凝土基準配合比（2）水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土單

37、位用水量應(yīng)通過試驗確定。（3）摻外加劑時混凝土的單位用水量可按下式計算：mwamw0（1）式中：mwa摻外加劑時混凝土的單位用水量，kg；mw0未摻外加劑時混凝土的單位用水量，kg；外加劑的減水率，應(yīng)經(jīng)試驗確定。拌合物稠度卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm項目指標102040162040維勃稠度，s16201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165干硬性混凝土的單位用水量，kg（一）確定混凝土基準配合比4.計算水泥用量mc（1）計算（2）復(fù)核耐久性 將計算出的水泥用量與規(guī)定的最小水泥用量比較：如計算水泥用量不低于

38、規(guī)定的最小水泥用量，則耐久性合格；否則耐久性不合格，此時應(yīng)取規(guī)定的最小水泥用量。5.確定砂率s（1）坍落度為1060mm的混凝土砂率，可根據(jù)粗骨料品種、粒徑及水灰比按下表選取。（2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可經(jīng)試驗確定；也可在下表基礎(chǔ)上，坍落度每增大20mm，砂率增大1確定。（3）坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗確定。cww0c0/mmmm（一）確定混凝土基準配合比6.計算砂、石子用量ms0、mg0（1）體積法 又稱絕對體積法。1m3混凝土中的組成材料水泥、砂、石子、水經(jīng)過拌合均勻、成型密實后，混凝土的體積為1m3，即：Vc+Vs+Vg+Vw+Va 1混凝土砂率，水灰比mw/

39、mc卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641（一）確定混凝土基準配合比 解方程組，可得ms0、mg0。式中：c、s、g、w分別為水泥的密度、砂的表觀密度、石子的表觀密度、水的密度，kg/m3。水泥的密度可取29003100kg/m3；混凝土的含氣量百分數(shù)，在不使用引氣型外加劑時，可取1。（2）質(zhì)量法 質(zhì)量法又稱為假定體積密度法。假定混凝土拌合物的質(zhì)量為m

40、cp，kg。101.0ww0gg0ss0cc0mmmm100g0s0s0s mmm（一）確定混凝土基準配合比 解方程組可得ms0、mg0。式中：mc0、ms0、mg0、mw0分別為1m3混凝土中水泥、砂、石子、水的用量，kg；mcp1m3混凝土拌合物的假定質(zhì)量，kg?？扇?3502450kg/m3。s混凝土砂率。7.計算基準配合比（1）以1m3混凝土中各組成材料的實際用量表示。（2）以組成材料用量之比表示：mc0：ms0：mg01：x：y，mw/mc？。cpw0g0s0c0mmmmm100g0s0s0s mmm（二）試配調(diào)整，確定設(shè)計配合比1.試配 按基準配合比稱取一定質(zhì)量的組成材料，拌制15

41、L或25L混凝土，分別測定其和易性、強度。2.調(diào)整（）調(diào)整和易性，確定基準配合比 測拌合物坍落度，并檢查其粘聚性和保水性能：如實測坍落度小于或大于設(shè)計要求，可保持水灰比不變，增加或減少適量水泥漿；如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良，可適當提高砂率；每次調(diào)整后再試拌，直到符合要求為止。記錄好各種材料調(diào)整后用量，并測定混凝土拌合物的實際體積密度（c,t）。（二）試配調(diào)整，確定設(shè)計配合比（2）強度調(diào)整 一般采用三個不同的配合比，其中一個為基準配合比，另外兩個配合比的水灰比值，應(yīng)較基準配合比分別增加及減少0.05，其用水量應(yīng)該與基準配合比相同，但砂率值可做適當調(diào)整并測定體積密度。各種配比制作兩組強度試塊，標準養(yǎng)

42、護28d進行強度測定。3.設(shè)計配合比的確定（1）根據(jù)試驗得出的混凝土強度與其相應(yīng)的灰水比（mc/mw）關(guān)系，用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度（fcu,0）相對應(yīng)的灰水比，確定1m3混凝土中的組成材料用量：單位用水量（mw）應(yīng)在基準配合比用水量的基礎(chǔ)上，根據(jù)制作強度試件時測得的坍落度或維勃稠度進行調(diào)整確定；水泥用量（mc）應(yīng)以用水量乘以選定出來的灰水比計算確定；粗集料和細集料用量（ms、mg）應(yīng)在基準配合比的用量基礎(chǔ)上，按選定的灰水比進行調(diào)整后確定。（二）試配調(diào)整，確定設(shè)計配合比（2）經(jīng)試配確定配合比后，按下列步驟進行校正：按上述方法確定的各組成材料用量按下式計算混凝土的體積密度計算值c,c

43、：c,cmc+ms+mg+mw應(yīng)按下式計算混凝土配合比校正系數(shù)：式中：c,t混凝土體積密度實測值，kg/m3；c,c混凝土體積密度計算值，kg/m3。當體積密度實測值與計算值之差的絕對值不超過計算值的2時，按（1）條確定的配合比即為設(shè)計配合比；當二者之差超過2時，應(yīng)將配合比中各組成材料用量均乘以校正系數(shù)，得到設(shè)計配合比。cctc，（三）計算施工配合比 假定現(xiàn)場砂、石子的含水率分別為a和b%，則施工配合比中1m3混凝土的各組成材料用量分別為：mc ms（1+a）mg（1+b）mwmsamgb 施工配合比可表示為：?/1 wgsccmmyxmmm，：cmsmgmwm五、配合比計算例題例題 某工程現(xiàn)

44、澆室內(nèi)鋼筋混凝土梁，混凝土設(shè)計強度等級為C30。施工采用機械拌合和振搗，選擇的混凝土拌合物坍落度為3050mm。施工單位無混凝土強度統(tǒng)計資料。所用原材料如下：水泥：普通水泥，強度等級42.5MPa，實測28d抗壓強度48.0MPa，密度c3.1g/cm3;砂：中砂，級配2區(qū)合格。表觀密度s2.65g/cm3;石子：卵石，540mm。表觀密度g2.60g/cm3;水：自來水，密度w1.00g/cm3。試用體積法和質(zhì)量法計算該混凝土的基準配合比。五、配合比計算例題解:1.計算混凝土的施工配制強度fcu,0：根據(jù)題意可得：fcu,k30.0MPa，查表3.24取5.0MPa，則 fcu,0 fcu,

45、k+1.645 30.0+1.6455.038.2MPa2.確定混凝土水灰比mw/mc（1）按強度要求計算根據(jù)題意可得：fce48.0MPa，a0.48，b0.33，則：（2）復(fù)核耐久性：經(jīng)復(fù)核，耐久性合格。ceba0cuceacwfffmm，50.00.4833.048.02.380.4848.0五、配合比計算例題3.確定用水量mw0 根據(jù)題意，骨料為中砂，卵石，最大粒徑為40mm，查表取mw0160kg。4.計算水泥用量mc0（1）計算：（2）復(fù)核耐久性 經(jīng)復(fù)核，耐久性合格。5.確定砂率s 根據(jù)題意，采用中砂、卵石（最大粒徑40mm）、水灰比0.50，查表s2833，取s30。6.計算砂、

46、石子用量ms0、mg0kg32050.0160/cww0c0mmmm五、配合比計算例題（1）體積法將數(shù)據(jù)代入體積法的計算公式，取1，可得：解方程組，可得ms0570kg、mg01330kg。（2）質(zhì)量法 假定混凝土拌合物的質(zhì)量為mcp2400kg，將數(shù)據(jù)代入質(zhì)量法計算公式，得：ms0+mg02400320160 解方程組，可得ms0576kg、mg01344kg。01.010001603100320126002650g0s0mm30100g0s0s0mmm30100g0s0s0mmm6.計算基準配合比（1）體積法 mc0:ms0:mg0320:570:13301:1.78:4.16，mw/mc

47、 0.50；（2）質(zhì)量法 mc0:ms0:mg0320:576:13441:1.80:4.20，mw/mc 0.50。47 建筑砂漿定義和分類定義 砂漿是由膠凝材料、細骨料、摻加料和水按一定比例配制而成的建筑工程材料。分類按用途不同分 砌筑砂漿、抹面砂漿和特種砂漿。按膠凝材料分 水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿一、砌筑砂漿（一）砌筑砂漿的組成材料1.膠凝材料及摻加料 砌筑砂漿常用的膠凝材料是水泥，其品種應(yīng)根據(jù)砂漿的用途和使用環(huán)境來選擇；其強度等級宜為砂漿強度等級的45倍，用于配制水泥砂漿的水泥強度等級不宜大于32.5級；用于配制混合砂漿的水泥強度等級不宜大于42.5級。摻加料的選用及質(zhì)量要求見下表

48、。常用種類質(zhì) 量 要 求塊狀生石灰經(jīng)熟化成石灰膏后使用消化時應(yīng)用孔徑不超過3mm3mm的網(wǎng)過濾，消化時間不得少于7d 石灰膏應(yīng)潔白細膩，不得含未消化顆粒，脫水硬化的石灰膏不得使用；消石灰粉不得直接用于砌筑砂漿中。建筑石膏凝結(jié)時間應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，電石渣應(yīng)經(jīng)20 min加熱至沒乙炔味方可使用。砂質(zhì)粘土干法時，應(yīng)將其烘干磨細再使用濕法時，應(yīng)將其淋漿過篩沉淀再使用。（一）砌筑砂漿的組成材料2.砂砌筑砂漿用細骨料主要為天然砂，宜用中砂，其中毛石砌體宜選用粗砂。砂的含泥量要求：水泥砂漿、強度等級M5的混合砂漿不應(yīng)超過5%；強度等級 M5的水泥混合砂漿，不應(yīng)超過10%。3.水和外加劑拌制砂漿應(yīng)采用不含有害雜

49、質(zhì)的潔凈水。為改善或提高砂漿的性能，可摻入一定的外加劑，但對外加劑的品種和摻量必須通過試驗確定。（二）主要技術(shù)性質(zhì)1.和易性 砂漿和易性包括流動性和保水性兩個方面。（1）流動性 指砂漿在自重或外力作用下能產(chǎn)生流動的性能。流動性采用砂漿稠度測定儀測定，以沉入度（mm）表示。見實驗部分。（二）主要技術(shù)性質(zhì)（2）保水性新拌砂漿能夠保持水分的能力稱為保水性。砂漿的保水性用分層度表示。用分層度測定儀測定。詳見實驗部分。分層度值越小，則保水性越好。砌筑砂漿的分層度以在30mm以內(nèi)為宜。（二）主要技術(shù)性質(zhì)2.強度 砂漿強度是以邊長為70.7mm70.7mm70.7mm的立方體試塊，在溫度為203，一定濕度下

50、養(yǎng)護28d，測得的極限抗壓強度。詳見實驗部分。砂漿按其抗壓強度平均值分為M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15、M20等六個強度等級。在一般工程中，辦公樓、教學(xué)樓以及多層建筑物宜選用M5.0M10的砂漿，平房商店等多選用M2.5M5.0的砂漿，倉庫、食堂、地下室以及工業(yè)廠房等多選用M2.5M10的砂漿，而特別重要的砌體宜選用M10以上的砂漿。（二）主要技術(shù)性質(zhì)3.粘結(jié)力 磚石砌體是靠砂漿把塊狀材料粘結(jié)成堅固整體的，因此要求砂漿具有一定的粘結(jié)力。砂漿粘結(jié)力的影響因素：1.粘結(jié)力隨抗壓強度增加而增強；2.粘結(jié)力與磚石表面狀態(tài)有關(guān)；3.磚石表面清潔程度、濕潤情況有關(guān)；4.與施工養(yǎng)護條件有關(guān)。（

51、三）砌筑砂漿的配合比設(shè)計1.計算砂漿配制強度m,o m,o=2+0.6452.計算每立方米砂漿中的水泥用量 QC 3.計算摻加料用量QD QD=QAQC4.確定每立方米砂漿中砂的用量QS 1m3干燥狀態(tài)砂的堆積密度，即1m3砂漿所用的干砂用量。ceom,c1000ffQ）（三）砌筑砂漿的配合比設(shè)計5.確定每立方米砂漿的用水量QW 根據(jù)砂漿稠度要求可選用240310kg6.配合比的試配、調(diào)整與確定 首先按計算所得配合比進行試拌，測定其分層度和沉入度，根據(jù)要求調(diào)整材料用量，得到基準配合比。二、普通抹面砂漿（一）定義、作用、種類1.定義及作用 普通抹面砂漿是以薄層抹在建筑物內(nèi)外表面，保持建筑物不受風(fēng)

52、、雨、雪、大氣等有害介質(zhì)侵蝕，提高建筑物的耐久性，并使其表面平整美觀。2.普通抹面砂漿的種類按所用材料不同可分為石灰砂漿、水泥混合砂漿、水泥砂漿、麻刀石灰砂漿和紙筋石灰砂漿。按功能不同可分為底層抹面砂漿、中層抹面砂漿和面層抹面砂漿。（二）配合比及選用1.普通抹面砂漿的配合比 確定抹面砂漿的組成材料及其配合比，主要是依據(jù)工程使用部位及基層材料。常用抹面砂漿的參考配合比及應(yīng)用范圍見下頁表。2.抹面砂漿的選用 用于磚墻的底層抹灰，多選石灰砂漿；有防水、防潮要求時選水泥砂漿；混凝土基層的底層抹灰，多選水泥混合砂漿；中層抹灰多選石灰砂漿或水泥混合砂漿；面層抹灰多用水泥混合砂漿、麻刀灰和紙筋灰。水泥砂漿不

53、得涂在石灰砂漿層上。在易碰撞或潮濕部位應(yīng)采用水泥砂漿。（二）配合比及選用組成材料配合比（體積比）應(yīng)用范圍石灰:砂1:3干燥磚石墻面打底找平1:1墻面石灰面層水泥:石灰:砂1:1:6內(nèi)外墻面混合砂漿找平1:0.3:3墻面混合砂漿面層水泥:石膏:砂:鋸末1:1:3:5吸聲粉刷水泥:砂1:2地面頂棚墻面水泥砂漿面石灰膏:磨刀100:2.5（質(zhì)量比）木板條頂棚底層100:1.3（質(zhì)量比）木板條頂棚面層石灰膏:紙筋100:3.8（質(zhì)量比）木板條頂棚面層1m3石灰膏3.6kg紙筋墻面及頂棚常用抹面砂漿參考配合比本章小結(jié)必須選擇合適的組成材料拌制混凝土；混凝土和易性、強度、耐久性為重點內(nèi)容；要求熟練掌握普通混凝土配合比設(shè)計的內(nèi)容。砂漿按用途分為砌筑砂漿、抹面砂漿和特種砂漿。以砌筑砂漿為學(xué)習(xí)重點。砌筑砂漿主要技術(shù)性質(zhì)包括和易性、強度和粘結(jié)力；熟練掌握砌筑砂漿的配合比設(shè)計；了解抹面砂漿的品種及應(yīng)用。