混凝土知識培訓(xùn)課件.doc

第1章 混凝土概述 王紅霞編寫，注意保存1.1、 混凝土的定義人們通常所稱的混凝土，系指水泥混凝土?；炷潦且环N優(yōu)質(zhì)建筑材料，因其質(zhì)堅、耐久、易成型而被廣泛用作建筑材料。廣義的混凝土是指由無機(jī)膠凝材料或有機(jī)膠凝材料、水、骨料和外加劑、摻和料按照一定比例拌和并在一定的條件下凝結(jié)硬化而成的復(fù)合固體材料。普通混凝土是指水泥、砂、石和水配制成的混凝土。為了改善混凝土的某些性質(zhì)，加入適量的外加劑、摻和料配制成具有各種特性的混凝土屬于特種混凝土或新型混凝土。混凝土的組成材料中，所占比例最大的是粗、細(xì)骨料，約占混凝土體積的70%左右，是混凝土的主料；其膠結(jié)材料是形成整體強(qiáng)度的硬化水泥漿（或稱水泥石），它同砂和石子膠結(jié)形成巖石狀塊體，即混凝土，所以，混凝土是用膠凝材料將其骨料膠結(jié)成整體的復(fù)合固體材料的總稱。1.2、 混凝土的發(fā)展歷史我國最早的混凝土，目前已發(fā)現(xiàn)的是5000年以前新石器時代的白灰夯土地基（甘肅秦安大地灣遺址）。在國外，兩千年前的古羅馬已用石灰、火山灰作混凝土，建造了跨度為43.43米的著名的萬神殿圓屋頂?，F(xiàn)代的水泥混凝土，是由英國一位瓦匠約瑟夫阿斯普丁于1842年發(fā)表的改進(jìn)人造石塊的生產(chǎn)方法論文，取得了發(fā)明水泥專利而開始的。此后，1847年法國人蘭波特用鋼絲作骨架制成的混凝土小船及花盆，這是最原始的鋼筋混凝土。1928年艾布拉姆斯發(fā)表了計算混凝土本身強(qiáng)度的水灰比理論。經(jīng)過多年的實踐，特別近幾十年的研究，混凝土在科學(xué)技術(shù)理論上已成為一個獨立的體系，工藝也不斷出現(xiàn)許多創(chuàng)新和變革，在土木工程中的地位也越來越重要。其使用范圍已從陸上建筑進(jìn)入到地下建筑，從海港碼頭擴(kuò)展到海上飄浮工程，從盛水的槽池發(fā)展到各種物體的貯罐，并且成為核電站防輻射的安全罩和各種高聳建筑的主要材料。成為人類創(chuàng)造新時代的一種不可缺少的建筑材料。1.3、混凝土的發(fā)展方向1.3.1、流態(tài)化從混凝土的工作性來看，100 多年來的歷史，經(jīng)歷了：可鑄性塑性干硬性流動性。這是由于外加劑的發(fā)現(xiàn)和泵送設(shè)備的發(fā)展而走向流動性的。將來可能走向自密實成型。1.3.2、高強(qiáng)化混凝土發(fā)展史的一個主要方面是強(qiáng)度的發(fā)展。世界各國混凝土的平均強(qiáng)度，按目前的強(qiáng)度等級表示，20世紀(jì)30年代約為C10級，50年代為C20級，60年代上升至C30級，70年代至80年代已提高到C40級。目前，國外高層建筑的受壓結(jié)構(gòu)已應(yīng)用C60C70級。我國汕頭海灣大橋的加勁梁已使用C60級。我國用離心法生產(chǎn)的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁也達(dá)到C80級。我國土木工程師學(xué)會已制訂了高強(qiáng)混凝土的設(shè)計與施工的指南?；炷料蚋邚?qiáng)化發(fā)展已成為事實。1.3.3、新技術(shù)材料結(jié)構(gòu)的復(fù)合化。如外加劑、摻和料、聚合物、纖維材料在混凝土中的應(yīng)用，并在我國已得到推廣。傳統(tǒng)工藝已逐漸為新工藝所代替。如預(yù)拌、泵送混凝土，如真空吸水工藝，如高頻振動和離心成型已得到廣泛應(yīng)用，壓軋成型、填石壓力灌漿成型也將逐步得到推廣。高層建筑外墻飾面已興起了清水混凝土、彩色混凝土或模型組合圖案飾面等新工藝。給混凝土澆筑工藝提出更嚴(yán)格的要求。1.3.4、高性能和減少污染高性能混凝土是近年提出的新技術(shù)。是采用高效外加劑和摻用活性摻和料，使新拌混凝土易于泵送和易于成型；凝結(jié)過程能保持體積的穩(wěn)定性，不出現(xiàn)干縮微裂縫，硬化后達(dá)到設(shè)計要求的力學(xué)性能和各種耐久性指標(biāo)。同時，摻和料在一定條件下可替代水泥，從而減少水泥生產(chǎn)的污染和提高工業(yè)廢料的利用，向綠色混凝土（少污染混凝土）發(fā)展。1.4、混凝土的分類1.4.1、按性能和用途分為水工混凝土、海工混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐熱混凝土、防輻射混凝土等；1.4.2、按施工工藝分為普通現(xiàn)澆混凝土、噴射混凝土、泵送混凝土、水下混凝土、真空吸水混凝土、碾壓混凝土、旋噴混凝土等；1.4.3、按膠凝材料種類分為水泥混凝土、石灰混凝土、瀝青混凝土等；1.4.4、按骨料種類分為重混凝土、輕骨料混凝土、大孔混凝土、細(xì)顆?；炷恋?；1.4.5、按配筋方式分為素混凝土、鋼筋混凝土、纖維混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土等；1.4.6、按流動性（稠度）分為干硬性混凝土、低塑性混凝土、塑性混凝土、流動性混凝土及流態(tài)混凝土等。1.5、混凝土的主要性能混凝土的主要性能一般包括新拌混凝土性能以及硬化混凝土性能。新拌混凝土的性能包括密度、和易性（流動性、黏聚性、棍度、擴(kuò)散度、維勃稠度等）、均勻性、含氣量、凝結(jié)時間、泌水及壓力泌水、拌和物密度等硬化混凝土性能包括熱學(xué)性能（比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)等）、力學(xué)性能（抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等）、耐久性能（抗?jié)B、抗凍、碳化、堿骨料反應(yīng)等）、變形性能（彈性模量、干縮、徐變、極限拉伸、自身體積變形等）。1.6、水工混凝土水工混凝土有其自身的特點，在許多方面不同于普通混凝土。人們對于水工混凝土的認(rèn)識，始于20世紀(jì)初，隨著越來越多的混凝土大壩的施工興建，對水工混凝土的了解越來越深刻。水工混凝土具有以下特點：1.6.1、骨料粒徑較大。水工混凝土最大骨料粒徑達(dá)到150mm，而且骨料所占的比例較高。而普通混凝土最大骨料粒徑一般不超過40mm，一些水泥制品的骨料粒徑甚至不超過20mm。1.6.2、混凝土強(qiáng)度等級較低。除了一些特殊部位外，水工混凝土的強(qiáng)度等級一般較低。特別是重力壩，混凝土強(qiáng)度等級更低。以三峽主體工程為例，大壩內(nèi)部混凝土90d齡期的設(shè)計強(qiáng)度僅為15MPa，大壩外部混凝土90d齡期的設(shè)計強(qiáng)度僅為20MPa，水位變化區(qū)外部混凝土90d齡期的設(shè)計強(qiáng)度僅為25MPa。而普通混凝土28d齡期的設(shè)計強(qiáng)度一般為3040MPa。60MPa以上的高強(qiáng)混凝土也已經(jīng)較普遍地被采用。道路混凝土28d齡期的設(shè)計強(qiáng)度一般也在30MPa以上。1.6.3、膠凝材料用量較少。由于考慮到水化熱，除了特殊部位外，水工混凝土的膠凝材料用量通常較低。為調(diào)節(jié)和降低混凝土絕熱溫升，推行利用中、低熱品種水泥，摻加摻和料和外加劑等。1.6.4、長期處于潮濕環(huán)境中。由于水工建筑物的特殊性，水工混凝土一般長期處于飽水狀態(tài)。即便是在水上部份，由于水工建筑物體積特別大，內(nèi)部的水份難以擴(kuò)散蒸發(fā)，僅僅由于膠凝材料的水化而消耗掉一部分拌合水，這是非常有限的。而且由于毛細(xì)管作用，下部的水也會擴(kuò)散上來。而對于普通混凝土，由于大部分建筑物都處于地面以上，它們的干濕狀態(tài)受環(huán)境控制。在一些干燥地區(qū)，混凝土可能較長時間地處于干燥狀態(tài)。即便在一些多雨潮濕地區(qū)，混凝土也很難保持在飽水狀態(tài)下。1.6.5、壽命要求較長。水工建筑物一般投資較大，建設(shè)期較長，因此，一般要求有較長的使用壽命。1.6.6、對耐久性和安全性要求高。水利水電工程是我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，從上個世紀(jì)50 年代開始，我國水利水電工程的發(fā)展相當(dāng)迅猛，從102m 的浙江新安江水電站，240m高 的二灘水電站雙曲拱壩，185m 高的三峽大壩，以及正在建設(shè)中的298m 高小灣水電站大壩、283m 高的溪落渡水電站大壩和305m 高的錦屏一級水電站大壩等等，這些大型水利水電工程除了混凝土工程量大、強(qiáng)度等級多、溫控要求嚴(yán)外，更重要的是對混凝土的耐久性和安全性要求非常高。第2章 混凝土原材料及其質(zhì)量控制2.1、概述 混凝土的原材料主要有水泥、砂、石、外加劑、水和摻和料等,原材料的質(zhì)量直接影響混凝土的性能,原材料的管理直接影響混凝土的生產(chǎn)和質(zhì)量。大量研究表明,影響混凝土性能(尤其是強(qiáng)度和耐久性)的最主要原因有兩個方面:一是混凝土中硬化水泥漿體的孔隙率、孔分布和孔特征；二是混凝土硬化水泥漿體與骨料的界面。目前從現(xiàn)場混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制情況來看,引起混凝土質(zhì)量差的原因經(jīng)常是:(1) 水泥過期、受潮、結(jié)塊；(2) 粗、細(xì)骨料中的有害物質(zhì)及含泥量超標(biāo)；(3) 配合比不準(zhǔn)確,沒有進(jìn)行配合比設(shè)計或者不按照配合比生產(chǎn),計量不準(zhǔn)確,衡量誤差過大,現(xiàn)場隨意加水 ,導(dǎo)致混凝土質(zhì)量降低；(4) 粗、細(xì)骨料顆粒級配不良,水泥用量較高,導(dǎo)致混凝土收縮量加大,產(chǎn)生收縮裂縫；(5) 水泥初凝時間長,或者水泥與外加劑適應(yīng)性不好,導(dǎo)致混凝土凝結(jié)時間延長,降低混凝土早期強(qiáng)度；(6) 混凝土拌和時間不夠,導(dǎo)致混凝土拌和物不均勻,存在“生料”現(xiàn)象；(7) 原材料與配合比設(shè)計時不一致等。所以,配制混凝土的原材料必須符合國家現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和設(shè)計要求,是保證混凝土質(zhì)量的基本條件。2.2、水泥2.2.1、選用水泥品種的原則主要是根據(jù)工程部位、技術(shù)要求和環(huán)境條件。根據(jù)水工混凝土的重要性和混凝土耐久性的要求,選用水泥強(qiáng)度等級應(yīng)與混凝土設(shè)計的強(qiáng)度等級相適應(yīng)。對于特殊部位和抗凍要求較高的混凝土,應(yīng)優(yōu)先選用較高的水泥強(qiáng)度等級。2.2.2、水工混凝土常用的水泥水工混凝土常用的水泥有:硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、低熱微膨脹水泥。水工混凝土所使用的水泥必須符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)分別為:GB1751999硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、GB13441999礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥、GB7482005抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、GB2002003中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、GB29381997低熱微膨脹水泥。2.2.3、水泥的驗收運(yùn)至工地的每一批水泥，應(yīng)有生產(chǎn)廠的出廠合格證和品質(zhì)試驗報告，使用單位應(yīng)進(jìn)行驗收檢驗，（按每200t400t同廠家、同品種、同強(qiáng)度等級的水泥為一取樣單位，如不足200t也作為一取樣單位），必要時應(yīng)進(jìn)行復(fù)檢。水泥的取樣方法按GB125731990水泥的取樣方法進(jìn)行。袋裝水泥可從20個以上不同部位取樣，等量取樣混和總量至少12kg；散裝水泥取樣應(yīng)不少于三個箱（罐），每個箱（罐）抽取67點的等量試樣，取樣總量至少12kg。每一編號試樣充分混勻后分為二等份，一份用于檢驗，一份密封保存3個月，以備復(fù)檢或者仲裁。2.2.4、水泥的檢驗水泥細(xì)度的測定按GB13452005水泥細(xì)度檢驗方法（80m篩篩析法）進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、安定性和凝結(jié)時間的測定按GB/T13462001水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時間、安定性檢驗方法進(jìn)行。強(qiáng)度的測定按GB/T176711999水泥膠砂強(qiáng)度檢驗方法（ISO法）進(jìn)行。氧化鎂、堿、三氧化硫含量的測定按GB/T1761996水泥化學(xué)分析方法進(jìn)行。2.2.5、水泥的儲存袋裝水泥儲運(yùn)時間超過3個月，散裝水泥超過6個月，使用前應(yīng)重新檢驗。對已經(jīng)受潮結(jié)塊的水泥，必須經(jīng)加工處理、并檢驗合格方可使用。袋裝水泥存放期間，堆放高度不得超過15袋，且應(yīng)避免受潮。2.3、摻和料水工混凝土中摻入適量的摻和料，具有改善混凝土的性能，提高混凝土質(zhì)量，減少混凝土水化熱，抑制堿骨料反應(yīng)，節(jié)約水泥，降低成本等作用。因而，大中型水利水電工程已普遍摻用摻和料。摻和料分為活性摻和料和非活性摻和料。常用的活性摻和料有超細(xì)粉煤灰、硅粉、稻殼灰、超細(xì)沸石粉、超細(xì)礦渣粉、超細(xì)石灰石粉等。這些活性摻和料在混凝土中所起的作用可歸納為以下幾種“粉體效應(yīng)”。從而起到提高混凝土力學(xué)性能及耐久性能；改善混凝土工作性，并能替代部分水泥的作用。（1）活性效應(yīng) 活性效應(yīng)表現(xiàn)在兩個方面。一是活性超細(xì)粉本身都含有大量活性二氧化硅。這些活性物質(zhì)與水泥水化時產(chǎn)生的Ca(OH)2反應(yīng)形成低堿水化硅酸鈣。即所謂的二次水化反應(yīng)。這與礦渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥中的礦渣、粉煤灰、火山灰等“混合材”起的作用完全一樣。二是活性超細(xì)粉的最大特點是“超細(xì)”，其表面積遠(yuǎn)大于摻混合材水泥中的混合材，一般是600m2/kg以上。而硅灰則可達(dá)12000 m2/kg以上，具有如此大比表面積的活性超細(xì)粉使水化反應(yīng)速度大大加快，反應(yīng)程度也大大增加。而二次水化速度的加快和反應(yīng)程度的增加，使水泥石中對強(qiáng)度和穩(wěn)定性有不良影響的Ca(OH)2晶體大大減少，對水泥石性能有利的低堿水化硅酸鈣凝膠卻大大增加。同時還減少了水泥石與骨料界面過渡區(qū)的厚度及過渡區(qū)Ca(OH)2富集和排列的程度。研究表明，摻加微硅粉的高性能混凝土水泥石中的Ca(OH)2量很少，與不摻硅粉的相比，Ca(OH)2量大約降低了2倍。（2）微集料效應(yīng) 超細(xì)粉的顆粒直徑大多在5m以下。這種粉粒能夠填充到一般細(xì)骨料和水泥中混合材顆粒所不能填充的孔隙中，因而使水泥石中的孔隙率進(jìn)一步降低。（3）復(fù)合膠凝效應(yīng) 在超細(xì)粉中如果摻入一些對超細(xì)粉有激活作用的物質(zhì)，可以使超細(xì)粉的活性進(jìn)一步加強(qiáng)，二次水化速度更快，這種作用稱之為“復(fù)合膠凝效應(yīng)”。例如HF粉作為激活粉煤灰活性的物質(zhì)被廣泛使用在抗沖耐磨混凝土中。（4）“固體減水劑”效應(yīng) 由于超細(xì)摻和料中存在大量的玻璃態(tài)物質(zhì)，其粒體本身不吸水，又可以填充在水泥粒子間隙和絮凝狀結(jié)構(gòu)中，占據(jù)充水空間，把絮凝狀結(jié)構(gòu)中的水分釋放出來，從而使水泥漿體流動性得以增加，起到“固體減水劑”的作用。 因為超細(xì)摻和料的以上“粉體效應(yīng)”，所以摻入混凝土中可以起到提高混凝土力學(xué)性能及耐久性能，改善混凝土工作性，并能替代部分水泥的作用。2.3.1、粉煤灰 （1）粉煤灰的礦物組成粉煤灰是從電廠煤粉爐煙道氣體中收集的粉末，因電廠收塵方式不同，分濕排灰（含水量小于15%）和干排灰（含水量小于1%）兩種。按煤種分為由無煙煤或煙煤燃燒收集的F類粉煤灰；由褐煤或次煙煤煅燒收集的C類粉煤灰。粉煤灰是一種火山灰質(zhì)混合材料，粉粒表面光滑，呈球形，主要化學(xué)成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3等。其中，決定粉煤灰活性的主要成分為SiO2及Al2O3，共占粉煤灰成分的60%以上，此外，還有無定型的SiO2及Al2O3。粉煤灰的礦物質(zhì)成分主要為硅鋁玻璃體，呈實心微珠或空心微珠（簡稱漂珠）。其中實心微珠顆粒最細(xì)，表面光滑，是粉煤灰中需水量最小、活性最高的有效成分。粉煤灰中還含有多孔玻璃體、玻璃體碎塊、結(jié)晶體及未燃盡的碳粒等。未燃盡的碳粒顆粒較粗，會降低粉煤灰的活性，增加需水量，是有害成分。粉煤灰中含碳量可用燒失量檢測。多孔玻璃體等非球形顆粒，表面粗糙，粒徑較大，會增大用水量，當(dāng)其含量較多時，使粉煤灰品質(zhì)降低。（2）粉煤灰的基本性能指標(biāo)細(xì)度：細(xì)度是評定粉煤灰品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。粉煤灰的細(xì)度對活性影響很大，在很大程度上決定有粉煤灰的質(zhì)量。粉煤灰的細(xì)度還影響到混凝土拌和物的和易性，粉煤灰越細(xì)，混凝土的和易性越好，保水性越好，不容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象。SO3：在堿性環(huán)境下，能與水泥中的鋁酸鈣發(fā)生反應(yīng)生成硫鋁酸鈣，體積增加2.5倍，使混凝土發(fā)生膨脹，產(chǎn)生破壞。燒失量：燒失量主要反映粉煤灰中位燃盡的碳的含量。燒失量越大，粉煤灰的需水量比越高，由于吸附作用會造成混凝土引氣劑摻量提高，燒失量大還會影響混凝土的耐久性。 需水量比：需水量比在一定程度上反映粉煤灰物理性能的優(yōu)劣，是影響粉煤灰活性的主要物理因素之一。細(xì)度越小、玻璃微珠越多的粉煤灰需水量比越小，需水量比小的粉煤灰可以減少混凝土的單位用水量，起到“固體減水劑”的作用。能夠起到增加混凝土強(qiáng)度、提高混凝土耐久性能。并且混凝土的施工和易性明顯優(yōu)于不摻粉煤灰的混凝土。含水量：粉煤灰含水率影響卸料、儲藏。對高鈣灰來說，含水影響粉煤灰活性，并造成結(jié)塊。我國絕大多數(shù)的電廠的粉煤灰都是低鈣灰。粉煤灰的國家標(biāo)準(zhǔn)是GB1596-2005用于水泥和混凝土中的粉煤灰，將粉煤灰分為三個等級。2.3.2、?；郀t礦渣?；郀t礦渣是鐵礦石在冶煉過程中與石灰石等熔劑化合的以硅酸鈣、硅鋁酸鈣為主要成分的熔融物經(jīng)淬冷后形成的玻璃體物質(zhì)。其90%以上成分是CaO、SiO2和Al2O3，另外還有Fe2O3、MgO及SO3。?；郀t礦渣有很高的活性，是混凝土常用的摻和料。其技術(shù)指標(biāo)見GB/T203-94用于水泥中的粒化高爐礦渣。2.3.3、硅粉硅粉是生產(chǎn)硅鐵、硅鋼或其它硅金屬時，高純度石英和煤在電弧爐中還原所得到的以無定型SiO2為主要成分的球形玻璃狀顆粒粉塵，其中大部分顆粒粒徑小于1m。硅粉具有極高的火山灰活性，在混凝土中摻加硅粉可顯著改善混凝土和易性、提高混凝土粘聚性、減少混凝土離析和泌水?？商岣呋炷恋膹?qiáng)度，抗凍、抗?jié)B性能，抗碳化、抗硫酸鹽、抗氯鹽侵蝕及抑制堿骨料反應(yīng)，對提高混凝土抗沖耐磨性能均有顯著效果。被廣泛用于水利水電工程抗水流沖刷部位混凝土中。硅粉需水量較高，當(dāng)硅粉摻入量較大時，導(dǎo)致混凝土粘稠影響流動性，并且混凝土易產(chǎn)生收縮，混凝土成本也較高。故加硅粉時應(yīng)采用高效減水劑，摻量以膠凝材料總量的5%10%為宜。并且硅粉混凝土容易產(chǎn)生收縮裂縫，需加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)。硅粉技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足水工混凝土硅粉品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)暫行規(guī)定。2.3.4、氧化鎂（MgO） 氧化鎂與水發(fā)生反應(yīng)后生成Mg(OH)2晶體會引起體積膨脹，因此在混凝土拌和物中摻入一定數(shù)量的氧化鎂或使用氧化鎂含量較高的水泥，混凝土在硬化過程中會產(chǎn)生膨脹力，對混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力；混凝土澆筑后的降溫過程中由于水分蒸發(fā)及水化反應(yīng)的進(jìn)行，體積將產(chǎn)生收縮，在混凝土內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，摻氧化鎂后產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力正好可以抵消混凝土在降溫過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力，有效地防止大體積混凝土施工過程中產(chǎn)生的裂縫。但由于氧化鎂本身膨脹的長期影響，人們對它的推廣應(yīng)用，特別是大型工程中摻用氧化鎂仍持不同的看法，例如：對氧化鎂的安定性及均勻性持懷疑態(tài)度，擔(dān)心混凝土?xí)o限膨脹，影響基礎(chǔ)混凝土的受力狀態(tài)。從氧化鎂本身的性質(zhì)來看，這些擔(dān)擾是可以理解的。根據(jù)國內(nèi)已建的白山電站、水口電站及李家峽電站摻用氧化鎂的資料分析，氧化鎂的膨脹大部分發(fā)生在30d到半年左右，以后基本趨于穩(wěn)定，雖然以后體積變形仍有極緩慢的增長，大約每年有(15)10-6，這種微小變形對混凝土的體積安定性沒有影響。同時工程觀測資料表明，氧化鎂本身水化后的體積變形，雖然最初沒有被人們有意識地加以利用，作為防止大體積混凝土裂縫的手段，但是這種現(xiàn)象在眾多工程中已經(jīng)存在。有些工程已運(yùn)行了幾十年，但很少有因摻用MgO或水泥中MgO含量較高引起工程結(jié)構(gòu)應(yīng)力惡化的現(xiàn)象。 對摻氧化鎂混凝土物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)研究始自20世紀(jì)70年代初，摻適量氧化鎂可以改善混凝土的極限拉伸、干縮、強(qiáng)度、耐久性等，但摻量不勻或過量等則會對混凝土帶來不利影響；膨脹速率、膨脹過程與養(yǎng)護(hù)溫度密切相關(guān)。氧化鎂混凝土的膨脹對收縮應(yīng)力的補(bǔ)償效果，主要取決于如下幾個因素：(1)約束條件。只有存在約束時混凝土的膨脹才會產(chǎn)生壓應(yīng)力，因此氧化鎂膨脹劑用于填塘、混凝土建筑物的基礎(chǔ)部位、拱壩等強(qiáng)約束結(jié)構(gòu)和部位較有效。(2)膨脹量。在溫降收縮時，氧化鎂混凝土有足夠的膨脹量以抵消收縮，才能體現(xiàn)氧化鎂的作用，達(dá)到防裂的目的。國內(nèi)幾座拱壩的開裂的原因之一就是膨脹量不足所致。 (3)膨脹時間。早齡期的膨脹效果不佳，溫降之后的膨脹也不能補(bǔ)償溫降收縮。氧化鎂混凝土的膨脹速率取決于養(yǎng)護(hù)溫度，養(yǎng)護(hù)溫度高時膨脹快，反之慢，高溫養(yǎng)護(hù)時在較短時間內(nèi)即完成膨脹，而低溫養(yǎng)護(hù)時膨脹過程往往拉得很長。混凝土澆筑后受水化熱影響，早期溫升，后期溫降，拉應(yīng)力主要出現(xiàn)在溫降時。如果氧化鎂混凝土的膨脹過程與降溫收縮過程一致，則可以很好地補(bǔ)償溫降收縮，因此理想的膨脹曲線應(yīng)與溫降過程一致。但實際上氧化鎂混凝土在早期溫度較高時，膨脹速率快，后期降溫時膨脹速率變慢，即膨脹過程與降溫過程不一致，從而影響了補(bǔ)償效果，這就是時間差概念。升溫時氧化鎂的膨脹能產(chǎn)生部分壓應(yīng)力，給后期的溫降帶來補(bǔ)償作用，但是由于混凝土澆筑后有一個由軟到硬的過程，并且其徐變度與齡期密切相關(guān)。早齡期混凝土的彈模低、徐變度大，膨脹所產(chǎn)生的應(yīng)力增量要遠(yuǎn)小于后期膨脹。雖然高溫養(yǎng)護(hù)時膨脹量大，但由于大部分膨脹產(chǎn)生于早齡期，對后期溫降的補(bǔ)償效果不見得好。所謂有效膨脹量是指能產(chǎn)生壓應(yīng)力增量、從而可以補(bǔ)償溫降收縮的膨脹量。氧化鎂混凝土早齡期的膨脹對產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力或補(bǔ)償收縮作用不明顯，因此延遲氧化鎂混凝土的膨脹，盡量使膨脹發(fā)生在一定齡期之后，有利于補(bǔ)償溫度降低引起的混凝土收縮。高溫時前期膨脹較大，但因此時混凝土的彈性模量低、徐變度大，產(chǎn)生的補(bǔ)償效果??；低溫時早期膨脹小，后期膨脹大，有利于補(bǔ)償后溫降收縮。在實際的混凝土壩體中，由于體型、壩高、壩厚、氣溫、水溫及日照等因素的影響，使得壩體混凝土澆筑后最高溫度出現(xiàn)的時間及其大小各不相同，溫度變化規(guī)律也各不相同，因而氧化鎂膨脹的補(bǔ)償效果，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行仿真分析。(4)氧化鎂膨脹在不同部位效果不同。在基礎(chǔ)約束區(qū)，將減小溫降時的拉應(yīng)力，使應(yīng)力狀態(tài)改善；但在遠(yuǎn)離約束區(qū)的部位，氧化鎂膨脹會增大內(nèi)外變形差，從而可能增大該區(qū)表面的拉應(yīng)力。為了防止這種不利的情況，需要精心設(shè)計不同部位氧化鎂的摻量。2.3.5、摻和料的驗收檢驗摻和料每批產(chǎn)品出廠時應(yīng)有產(chǎn)品合格證，主要內(nèi)容包括：廠名、等級、出廠日期、批號、數(shù)量及品質(zhì)檢驗結(jié)果等。使用單位對進(jìn)場使用的摻和料應(yīng)進(jìn)行驗收檢驗。粉煤灰等摻和料以連續(xù)供應(yīng)200t為一批（不足200t按一批計），硅粉以連續(xù)供應(yīng)20t為一批（不足20t按一批計），氧化鎂以60t為一批（不足60t按一批計）。罐車取樣應(yīng)不少于三個罐（箱），每個罐（箱）抽取5個點，每點抽取0.51kg，袋裝灰可從每批中任抽10袋，試樣不少于1kg，充分混勻后，分為二等份，一份用于檢驗，一份密封保存三個月，以備復(fù)檢或仲裁。品質(zhì)檢驗結(jié)果凡低于技術(shù)要求中最低級別技術(shù)要求的粉煤灰為不合格品。若其中任一項不符合要求的應(yīng)重新加倍取樣，進(jìn)行復(fù)檢，仍達(dá)不到要求的，作為不合格品。粉煤灰可以降級使用。2.4、外加劑混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入、摻量不大于膠凝材料總質(zhì)量的5%（特殊情況除外），用以改善混凝土性能的物質(zhì)?；炷镣饧觿┦浅唷胶土?、骨料和水之外的混凝土的第五組分，外加劑已發(fā)展成為拌制混凝土不可缺少的組分。2.4.1、外加劑的分類混凝土外加劑按其主要功能分為四類：（1） 改善混凝土拌和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(qiáng)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。2.4.2、外加劑的定義（1）普通減水劑-在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑。（2）早強(qiáng)劑-加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。（3）緩凝劑-延長混凝土凝結(jié)時間的外加劑。（4）引氣劑-在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布，穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。（5）高效減水劑-在混凝土坍落度基本相同的條件下，能大幅度減少拌和用水量的外加劑。（6）緩凝減水劑-兼有緩凝和減水功能的外加劑。（7）引氣減水劑-兼有引氣和減水功能的外加劑。（8）防水劑-能降低混凝土在靜水壓力下的透水性的外加劑。（9）阻銹劑-能抑制或減輕混凝土中鋼筋或其它預(yù)埋金屬銹蝕的外加劑。（10）加氣劑-混凝土制備過程中因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出氣體，而使混凝土中形成大量氣孔的外加劑。（11）膨脹劑-能使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑。（12）防凍劑-能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定時間內(nèi)達(dá)到足夠防凍、強(qiáng)度的外加劑。（13）著色劑-能制備具有穩(wěn)定色彩混凝土的外加劑。（14）速凝劑-能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。（15）泵送劑-能改善混凝土拌和物泵送性能的外加劑。（16）緩凝高效減水劑-兼有緩凝和大幅度減少拌合用水量的外加劑。常用的外加劑：木質(zhì)素系 主要有木質(zhì)素磺酸鹽、堿木素、硫酸鹽木素 磺化煤焦油系 主要有萘系、蒽系、煤焦油系 樹脂系 主要有三聚氫胺磺酸鹽甲醛縮合物 糖蜜系 主要有糖鈣 腐植酸系 主要有腐植酸鈉 栲膠及廢渣系 聚羧酸系2.4.3、外加劑在混凝土中的作用 （1）改善新拌混凝土的工作性能可提高混凝土拌和物的流動性，改善和易性，減小混凝土拌和物內(nèi)摩擦力，使混凝土拌和物易于澆筑、便于振搗，提高混凝土拌和物可泵性。減少混凝土拌和物泌水、離析、分層等現(xiàn)象，提高混凝土拌和物均勻性。調(diào)節(jié)混凝土拌和物的初、終凝時間，減少或延緩水化熱散熱，降低混凝土絕熱溫升。微膨脹補(bǔ)償收縮等。（2）提高硬化混凝土的物理力學(xué)性能及耐久性能混凝土中摻入適當(dāng)?shù)耐饧觿?，可提高混凝土的?qiáng)度，包括早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度，增加混凝土的密實性，減少收縮、徐變、提高混凝土的體積穩(wěn)定性。提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍融性，提高混凝土的耐久性。抑制堿骨料反應(yīng)。（3）應(yīng)用混凝土外加劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益節(jié)約水泥，在保持相同強(qiáng)度時，可減少10%20%的水泥用量；提高強(qiáng)度，可以縮小構(gòu)筑物尺寸，減小構(gòu)件自重，降低建筑成本；改善混凝土的抗?jié)B性和密實性，提高混凝土的耐久性； 提高混凝土的早期強(qiáng)度，可提前拆模，加快施工進(jìn)度；拓寬了混凝土的使用范圍，混凝土被廣泛用于大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁、高層建筑以及水下混凝土、海洋石油平臺用混凝土；加速了混凝土施工新工藝的實現(xiàn)，如噴射混凝土、擠壓混凝土、泵送混凝土、滑模施工及冬季施工均不能離開外加劑。把混凝土技術(shù)推向了高科技領(lǐng)域，使用外加劑技術(shù)是生產(chǎn)高性能混凝土的必要手段，因此，混凝土外加劑技術(shù)的發(fā)展成就了混凝土技術(shù)的發(fā)展。2.4.4、減水劑減水劑按照減水能力及兼有的功能，分類為：普通減水劑、高效減水劑、緩凝高效減水劑、早強(qiáng)減水劑及引氣減水劑等。減水劑多為親水性表面活性劑，對水泥有分散作用。根據(jù)使用條件的不同，混凝土摻用減水劑后可以產(chǎn)生以下三方面的效果：（1） 在配合比不變的條件下，可增大混凝土拌和物的流動性，且不致降低混凝土的力學(xué)及耐久性能。（2） 保持流動性及水灰比不變的條件下，可以減少混凝土用水量，從而節(jié)約水泥，降低成本。（3） 在保持流動性及水泥用量不變的條件下，可以減少用水量，從而降低水灰比，使混凝土的強(qiáng)度與耐久性得到提高。 GB8076-1997混凝土外加劑以及DL/T5100-1999水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程對減水劑的技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)定。2.4.5、引氣劑引氣劑具有引氣作用的原理是：引氣劑吸附在水和空氣的界面上，顯著降低表面張力，在攪拌作用下產(chǎn)生大量氣泡；引氣劑分子定向排列在泡沫界面上，阻礙泡沫內(nèi)水分子的移動，增加了泡沫的厚度及強(qiáng)度，使氣泡不易破滅；泡沫吸附在水泥等微細(xì)顆粒上，水泥漿中的CaOH2與引氣劑作用生成的鈣皂沉積在泡沫壁上，也提高了泡沫穩(wěn)定性。引氣劑能改善混凝土拌和物的和易性。混凝土拌和物中引入適量氣泡，相當(dāng)于增加了水泥漿體積，微小氣泡起到滾珠的作用，可提高混凝土流動性；大量微細(xì)氣泡存在，還可顯著地改善混凝土的黏聚性和保水性。引氣劑能顯著提高混凝土耐久性。由于氣泡能隔斷混凝土中毛細(xì)管通道，以及氣泡對水泥石內(nèi)水分結(jié)冰時所產(chǎn)生的水壓力的緩沖作用，能顯著提高混凝土抗?jié)B性及抗凍性。此外，氣泡還可降低混凝土彈性模量，這對提高混凝土抗裂性也是有利的?；炷林袚饺肓艘龤鈩┑闹饕秉c是使混凝土強(qiáng)度及耐磨性有所降低。當(dāng)保持水灰比不變，摻入引氣劑，當(dāng)含氣量每增加1%，混凝土抗壓強(qiáng)度降低3%5%。混凝土中含氣量的多少，對混凝土的和易性、強(qiáng)度及耐久性有很大影響。若含氣量太少，不能獲得引氣劑的積極效果；若含氣量過大，又會過多地降低混凝土的強(qiáng)度，所以應(yīng)保證適宜的混凝土含氣量。對抗凍性要求較高的混凝土，常采用引氣劑與減水劑雙摻的方式，可以獲得增加強(qiáng)度和提高耐久性的雙重效果。 GB8076-1997混凝土外加劑以及DL/T5100-1999水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程對引氣劑的技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)定。2.4.6、速凝劑噴混凝土要求水泥在很短的時間內(nèi)凝結(jié)，達(dá)到一定的粘結(jié)強(qiáng)度和承受自身重力作用的強(qiáng)度，所以噴混凝土中摻入的外加劑主要是速凝劑。速凝劑的成分主要是石灰、Na2CO3、鋁氧熟料等，這些成分與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的NaOH迅速與水泥中的石膏反應(yīng)生成Na2SO4，使水泥漿中的Ca SO4顯著減少，C3A、C4AF迅速水化生成水化鋁酸鈣，使水泥迅速凝結(jié)。水泥中摻速凝劑的主要目的是改變調(diào)凝劑在水泥中的作用方式，使水泥在很短的時間內(nèi)凝結(jié)硬化。但是水泥速凝的后果是水化過程不完善，對后期強(qiáng)度影響較大。中華人民共和國建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)噴射混凝土用速凝劑（JC477-2005）對速凝劑的技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)定。外加劑每批產(chǎn)品應(yīng)有出廠檢驗報告和合格證。使用單位應(yīng)進(jìn)行驗收檢驗。外加劑的分批以摻量劃分。摻量大于或等于1%的外加劑以100t為一批，摻量小于1%的外加劑以50t為一批，摻量小于0.01%的外加劑以1t2t為一批，一批進(jìn)場的外加劑不足一個批號的，應(yīng)視為一批檢驗。每一批取樣不得少于0.2t水泥所需要的外加劑量。試樣充分混勻后分為二等份，一份用于檢驗，一份密封保存6個月，以備復(fù)檢或仲裁。外加劑的檢驗按GB80761997混凝土外加劑、DL/T51001999水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程和DL/T5150-2001水工混凝土試驗規(guī)程執(zhí)行。外加劑的品質(zhì)檢測結(jié)果都符合某一等級規(guī)定時，則判為相應(yīng)等級產(chǎn)品。若有性能試驗結(jié)果不符合要求，則加倍重新檢驗，如仍不符合要求，該批外加劑降級使用或定為不合格品。水工混凝土外加劑必須滿足DL/T51001999水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程的要求。2.5、骨料骨料分類：按照料源分為天然骨料和人工骨料。砂規(guī)格：按照細(xì)度模數(shù)分為粗、中、細(xì)三種規(guī)格，粗砂細(xì)度模數(shù)：3.73.1、中砂細(xì)度模數(shù)：3.02.3、細(xì)砂細(xì)度模數(shù)：2.21.6、特細(xì)砂細(xì)度模數(shù)：1.6。碎石和卵石按5mm20mm、20mm40mm、40mm80mm、80mm120（150）mm方孔篩分級，代號分別為D20、D40、D80、D120（D150）。骨料生產(chǎn)單位應(yīng)符合合同要求，并且按照招標(biāo)文件的規(guī)定對所生產(chǎn)的砂按批進(jìn)行檢驗，滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范及合同文件要求后方可用于施工，必要時還要經(jīng)業(yè)主或監(jiān)理試驗室復(fù)檢合格。DL/T 5144-2001水工混凝土施工規(guī)范對骨料品質(zhì)檢驗規(guī)定：（1）骨料生產(chǎn)成品的品質(zhì)檢驗：骨料生產(chǎn)成品的品質(zhì)，每8小時應(yīng)檢測一次。檢測項目：細(xì)骨料的細(xì)度模數(shù)、石粉含量（人工砂）、含泥量和泥塊含量；粗骨料的超徑、遜徑、含泥量和泥塊含量。成品骨料出廠品質(zhì)檢測：細(xì)骨料應(yīng)按同料源每600t1200t為一批，檢測細(xì)度模數(shù)、石粉含量（人工砂）、含泥量、泥塊含量和含水率；粗骨料應(yīng)按同料源、同規(guī)格碎石每2000t為一批。卵石每1000t為一批，檢測超徑、遜徑、針片狀、含泥量、泥塊含量和D20粒徑骨料的中徑篩篩余量。使用單位每月進(jìn)行12次抽檢。必要時應(yīng)定期進(jìn)行堿活性檢驗。（2）在拌和樓抽樣檢測： 砂子、小石的含水量每4h檢測一次，雨雪后等特殊情況應(yīng)加密檢測；砂子的細(xì)度模數(shù)和人工砂的石粉含量、天然砂的含泥量每天檢查一次。 當(dāng)砂子細(xì)度模數(shù)超出控制值的0.2時，應(yīng)調(diào)整配料單的砂率。粗骨料的超遜徑、含泥量每8h應(yīng)檢測一次。每月對砂石骨料品質(zhì)進(jìn)行一次全分析檢驗。取樣與縮分：應(yīng)均勻在料堆頂部、中部和底部的五個部位，鏟去表面，然后由各部位抽取大致相等的石子15份，組成一組樣品，在皮帶運(yùn)輸機(jī)上取樣時，應(yīng)從出料處用接料器定時抽取8份，組成一組樣品。將樣品拌和均勻用四分法縮分至量略多于試驗所需為止。2.6、鋼筋質(zhì)量檢驗使用單位按同廠家、同規(guī)格、同爐號，每60t為一取樣單位，不足60t以60t計，進(jìn)行取樣檢驗。力學(xué)性能試驗取樣位置及試樣制備依據(jù)GB/T29751998鋼及鋼產(chǎn)品 力學(xué)性能試驗取樣位置和試樣制備（eqv ISO 377:1997），鋼筋經(jīng)外觀檢查合格后在本批鋼筋中隨機(jī)取樣進(jìn)行力學(xué)性能和工藝性能試驗，拉伸和彎曲試件應(yīng)從不同兩根上各取1根做拉伸試驗和彎曲試驗試件。鋼筋拉伸試樣長度不少于200+8d，彎曲試件最小長度不少于150+6d（直徑28mm40mm），120+5d(直徑12mm25mm）。鋼筋應(yīng)按批進(jìn)行檢驗和驗收，每批重量不大于60t。公稱容量不大于30t的冶煉爐冶煉的鋼和連鑄坯軋制成的鋼筋，允許由同一牌號、同一冶煉方法、同一澆鑄方法的不同爐罐號組成混合批，但每批不應(yīng)多于6個爐罐號。各爐罐號含碳量之差不大于0.02%，含錳量不大于0.15%。同時要求，對用于工程的鋼筋，使用前必須有生產(chǎn)廠家、合格證、材質(zhì)檢驗（含批號、爐號）單。鋼筋的外形尺寸、外觀檢查應(yīng)合格，鋼筋的品質(zhì)檢測結(jié)果應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)要求。鋼筋彎曲180o后受彎曲部位表面不得產(chǎn)生裂紋。若檢驗結(jié)果不滿足要求，應(yīng)重新取樣，對不合格項加倍復(fù)檢，若仍有一個試樣不滿足要求，該批鋼筋按不合格品處理。2.7、鋼筋接頭質(zhì)量檢測 鋼筋焊接接頭或焊接制品應(yīng)分批進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗收，主要有外觀檢查和機(jī)械性能檢測。2.7.1、外觀檢查及評定。每一檢驗批中應(yīng)隨機(jī)抽取10%的焊接接頭進(jìn)行檢查。依據(jù)JGJ182003鋼筋焊接及驗收規(guī)程進(jìn)行評定。當(dāng)外觀質(zhì)量各小項不合格數(shù)超過抽檢數(shù)的10%時，應(yīng)對該批焊接接頭該小項逐個進(jìn)行復(fù)檢，并剔出不合格接頭；對外觀檢查不合格接頭采取修整或補(bǔ)焊措施后，可提交二次驗收。當(dāng)外觀質(zhì)量各小項不合格數(shù)小于或等于抽檢數(shù)的10%時，則該批焊接接頭外觀質(zhì)量評定為合格。2.7.2、力學(xué)性能檢驗及評定1）力學(xué)機(jī)械性能檢驗時，應(yīng)從外觀檢查合格的接頭或成品中分批抽取一定數(shù)量的試件，按照J(rèn)GJ/T272001鋼筋焊接接頭試驗方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗。每組取6個試件，三個進(jìn)行拉伸試驗、三個進(jìn)行彎曲試驗。2）力學(xué)性能檢驗結(jié)果評定依據(jù)JGJ18-2003鋼筋焊接及驗收規(guī)程進(jìn)行。3個熱軋鋼筋焊接接頭試件的抗拉強(qiáng)度均不得小于該牌號鋼筋規(guī)定的抗拉強(qiáng)度；HRB400鋼筋焊接接頭試件的抗拉強(qiáng)度均不得小于570N/mm2。 第3章 混凝土拌和物性能3.1、混凝土拌和物性能的基本知識 混凝土的各種組成材料按一定比例配料、經(jīng)攪拌均勻后的混合物，在其未凝固前稱為混凝土拌合物，也有稱之為新拌混凝土，以區(qū)別于硬化后的混凝土。如圖3.1-1。 圖3.1-1 混凝土拌合物 和易性：是指砼拌合物能保持其組成成分均勻，不發(fā)生分層離析、泌水等現(xiàn)象，適于運(yùn)輸、澆筑、搗實成型等施工作業(yè)，并能獲得質(zhì)量均勻、密實的砼的性能。 和易性是一項綜合技術(shù)性能，包括流動性、粘聚性和保水性三個方面。 （1）流動性：指砼拌合物在自重或機(jī)械振搗力的作用下，能產(chǎn)生流動并均勻密實地充滿模型的性能。反應(yīng)拌合物的稀稠程度。 拌合物太稠，砼難以振搗，易造成內(nèi)部孔隙； 拌合物過稀，會分層離析，影響砼的均勻性。 （2）粘聚性：指砼拌合物內(nèi)部組分間具有一定的粘聚力，在運(yùn)輸和澆筑過程中不致發(fā)生離析分層現(xiàn)象，而使砼能保持整體均勻的性能。 （3）保水性：指砼拌合物具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。 三者關(guān)系：互相關(guān)聯(lián)，又互相矛盾。 如：流動性很大時，往往粘聚性和保水性差。反之亦然。粘聚性好，一般保水性較好。 因此，所謂的拌合物和易性良好，就是使這三方面的性能，在某種具體條件下得到統(tǒng)一，達(dá)到相對均衡良好的狀況。 3.2、和易性的測定方法 混凝土拌合物的和易性內(nèi)涵比較復(fù)雜，難以用一種簡單的測定方法和指標(biāo)來全面恰當(dāng)?shù)乇磉_(dá)。根據(jù)我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土拌合物性能試驗方法、DL/T 5150-2001水工混凝土試驗規(guī)程、碾壓混凝土試驗規(guī)程規(guī)定，用坍落度和維勃稠度來測定混凝土拌合物的流動性，并輔以直觀經(jīng)驗來評定粘聚性和保水性。3.2.1、坍落度試驗 坍落度試驗是用標(biāo)準(zhǔn)坍落圓錐筒測定，該筒為鋼皮制成，高度H=300mm，上口直徑d=100mm，下底直徑D=200mm，試驗時，將圓錐置于平臺上，然后將混凝土拌合物分三層裝入標(biāo)準(zhǔn)圓錐筒內(nèi)，每層用彈頭棒均勻地?fù)v插25次。多余試樣用鏝刀刮平，然后垂直提取圓錐筒，將圓錐筒與混合料排放于平板上，測量筒高與坍落后混凝土試體最高點之間的高差，即為新拌混凝土的坍落度，以mm為單位（精確至5mm）。如圖3.2.1-1。圖3.2.1-1 混凝土拌合物的坍落度 坍落度越大，流動性越好。根據(jù)混凝土拌合物坍落度S大小，可將混凝土進(jìn)行如下分級： T1低塑性砼 S=1040mm T2塑性砼 S5090mm T3流動性砼 S100150mm T4大流動性砼 S160mm 若S 10mm則為干硬性砼。 測定坍落度后，觀察拌合物的下述性質(zhì)： 粘聚性 ：用搗棒在已坍落的拌合物錐體側(cè)面輕輕敲打，如果錐體逐步下沉，表示粘聚性良好；如果突然倒塌，部分崩裂或石子離析，則為粘聚性不好的表現(xiàn)。 保水性：當(dāng)提起坍落度筒后如有較多的稀漿從底部析出，錐體部分的拌合物也因失漿而骨料外露，則表明保水性不好。如無這種現(xiàn)象，則表明保水性良好。 3.2.2、維勃稠度試驗 維勃稠度試驗方法是將坍落度筒放在直徑為40mm、高度為200mm圓筒中，圓筒安裝在專用的振動臺上 ，如圖3.2.2-1。按坍落度試驗的方法將新拌砼裝入坍落度筒內(nèi)后再拔去坍落筒，并在新拌砼頂上置一透明圓盤。開動振動臺并記錄時間，從開始振動至透明圓盤底面被水泥漿布滿瞬間止，所經(jīng)歷的實踐，以s計（精確至1s），即為新拌砼的維勃稠度值。 、 圖3.2.2-1 維勃稠度儀 根據(jù)混凝土拌合物維勃稠度t值大小，可將混凝土進(jìn)行如下分級： V0超干硬性砼 t31s V1特干硬性砼 t3021s V2干硬性砼 t2011s V3半干硬性砼 t105s 3.3、影響新拌混凝土和易性的因素 3.3.1、水泥漿數(shù)量的影響 水泥漿作用為填充骨料空隙，包裹骨料形成潤滑層，增加流動性。 砼拌合物保持水灰比不變的情況下，水泥漿用量越多，流動性越大，反之越小。但水泥漿用量過多，粘聚性及保水性變差，對強(qiáng)度及耐久性產(chǎn)生不利影響。水泥漿用量過小，粘聚性差。 因此，水泥漿不能用量太少，但也不能太多，應(yīng) 以滿足拌合物流動性、粘聚性、保水性要求為宜。 3.3.2、水泥漿的稠度 當(dāng)水泥漿用量一定時 ，水泥漿的稠度決定于水膠比大小，水膠比為用水量與膠凝材料質(zhì)量之比。 但水膠比過小時，水泥漿干稠，拌合物流動性過低，給施工造成困難。水膠比過大，水泥漿稀，使拌合物的粘聚性和保水性變差，產(chǎn)生流漿及離析現(xiàn)象，并嚴(yán)重影響混凝土的強(qiáng)度。 故水膠比大小應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐久性的要求合理選用。 同時還要滿足施工規(guī)范的最大允許值要求。3.3.3、砂率的影響 砂率：是指混凝土中砂的質(zhì)量或體積占砂、石總質(zhì)量或總體積的百分率。 砂率對和易性的影響 : 砂率過大 ，孔隙率及總表面積大，拌合物干稠,流動性?。?砂率過小，砂漿數(shù)量不足，流動性降低，且影響粘聚性和保水性 。 故砂率大小影響拌合物的工作性及水泥用量。 合理砂率：是指在用水量及水泥用量一定的情況下，能使砼拌合物獲得最大的流動性，且能保持粘聚性及保水性良好時的砂率值?；蛑富炷涟韬衔铽@得所要求的流動性及良好的粘聚性及保水性，而水泥用量為最少時的砂率值。如圖3.3-1和圖3.3-2。 圖3.3-1 砂率與坍落度的關(guān)系 圖3.3-2 砂率與水泥用量的關(guān)系 （水與水泥用量一定）（達(dá)到相同的坍落度）3.3.4、組成材料性質(zhì)的影響 水泥品種的影響: 水泥對和易性的影響主要表現(xiàn)在水泥的需水性上。使用不同水泥拌制的混凝土其和易性由好至壞：粉煤灰水泥普通水泥、硅酸鹽水泥礦渣水泥（流動性大，但粘聚性差） 火山灰水泥（流動性差，但粘聚性和保水性好） 骨料性質(zhì)的影響: 最大粒徑：粒徑越大，總比表面積越小，拌合物流動性大； 品種：卵石拌制的砼拌合物優(yōu)于碎石； 級配：具有優(yōu)良級配的砼拌合物具有較好的和易性和保水性。 3.3.5、外加劑的影響 外加劑（如減水劑、引氣劑等）對混凝土的和易性有很大的影響。適量的外加劑能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的條件下，獲得良好的和易性。 不僅流動性顯著增加，而且還有效地改善拌合物 的粘聚性和保水性。外加劑摻量按膠凝材料質(zhì)量的百分比計，應(yīng)通過試驗確定，并應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 3.3.6、 拌合物存放時間及環(huán)境溫度的影響 溫度：環(huán)境溫度升高，水分蒸發(fā)及水化反應(yīng)加快，相應(yīng)坍落度下降。 時間：時間延長，水分蒸發(fā)，坍落度下降。 3.3.7、施工工藝： 同樣的配合比設(shè)計：機(jī)械拌和時S人工拌和時S，且攪拌時間長，則S大。 3.4 、改善新拌混凝土和易性的措施 3.4.1、調(diào)節(jié)混凝土的材料組成:采用合理砂率,并盡可能使用較低的砂率；改