任務(wù)2--3、4、6.混凝土

1、1普通混凝土2第四章 混凝土砼的定義：由膠凝材料將骨料（又稱集料）膠結(jié)而成的固體復合材料。 按膠凝材料 水泥砼 石膏砼 水玻璃砼 瀝青砼 樹脂砼 按體積密度 輕砼 體積密度2600kg/m3 按功能 防水砼 耐熱砼 高強砼 泵送砼 噴射砼 纖維砼3按生產(chǎn)和施工方法：商品混凝土，泵送混凝土 噴射混凝土 擠壓混凝土 離心混凝土 碾壓混凝土按水泥用量： 貧混凝土C170kg/m3按抗壓強度：低強混泥土，100MPa4優(yōu)點1.原材料來源豐富，造價低廉?；炷林猩?、石骨料約占80%，而砂、石為地方材料，到處可得，因此可就地取材，價格便宜。2.混凝土拌合物具有良好的可塑性?？砂垂こ探Y(jié)構(gòu)要求澆筑成各種形狀和

2、任意尺寸的整體結(jié)構(gòu)或預制構(gòu)件。3.配制靈活，適應(yīng)性好，改變混凝土組成材料的品種及比例，可配制不同物理力學性能的混凝土，以滿足各種工程的不同需求。4.抗壓強度高，適于做建筑結(jié)構(gòu)材料。5.與鋼筋有牢固的粘結(jié)力。6.生產(chǎn)能耗低。5缺點1.自重大，比強度小，每m3普通混凝土重達2400kg左右，致使在建筑工程中形成胖柱、厚基礎(chǔ)，對高層、大跨度建筑不利。2.抗拉強度低。一般其抗拉強度為抗壓強度的1/10-1/20,因此受拉時易產(chǎn)生脆裂。3.導熱系數(shù)大，普通混凝土導熱系數(shù)為磚的兩倍，故保溫隔熱性能較差。4.硬化較慢，生產(chǎn)周期長。6趨勢 為了適應(yīng)將來的建筑向高層、超高層、大跨度，以及向地下和海洋發(fā)展，混凝土

3、的發(fā)展方向是：輕質(zhì)高強、高耐久、快硬、多功能、節(jié)能。7混凝土的結(jié)構(gòu)混凝土的構(gòu)成 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5%。 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8水泥品種的選擇混凝土的性質(zhì)主要取決于混凝土中骨料和水泥石的性質(zhì)，它們的相對含量以及骨料與水泥石間的界面粘結(jié)強度。而水泥是混凝土最為重要的原材料，直接影響混凝土的強度、耐久性和經(jīng)濟性，所以要合理的選擇水泥的品種和強度等級。 水泥的選擇要根據(jù)混凝土工程的特點和所處環(huán)境，結(jié)合各種水

4、泥的不同特點進行選用，另外混凝土所用水泥的強度等級應(yīng)與混凝土的設(shè)計強度等級相適應(yīng)。9普通混凝土用骨料10一、細骨料砂的技術(shù)質(zhì)量要求 定義 砂是指粒徑在0.15-4.75mm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11一、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 2500kg/m3；松散堆積密度01350kg/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

5、小于0.075mm的顆粒含量；泥塊含量是指粒徑大于1.18mm，經(jīng)水洗、手捏后小于0.6mm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。12一、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（%）5.07.010.0泥塊含量（%）0.51.02.0MB值1.40或不合格石粉含量（%）2.03.05.0泥塊含量（%）0.51.02.0人工砂石粉含量和泥塊含量13一、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、

6、樹枝、塑料等雜物，有害物質(zhì)主要是云母、輕物質(zhì)、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）0.51.01.0氯化物（氯離子質(zhì)量計）0.010.020.0614一、砂的技術(shù)質(zhì)量要求（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，且總表面積也小，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0.6mm篩的累計篩余率的大小，可

7、分為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)共三個級配區(qū)。詳見下頁表。 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0.6mm篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于5。 151617一、砂的技術(shù)質(zhì)量要求篩孔尺寸累計篩余率，1區(qū)2區(qū)3區(qū)4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m100355653585719580100901002505010704192701009010015025040168555100901）砂的實際顆粒級配與表中所列數(shù)字相比，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10080，3區(qū)人工砂中

8、150m篩孔的累計篩余可以放寬到10075。砂的顆粒級配區(qū)18一、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。 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（19例例:某干砂某干砂500g的篩分結(jié)果如下表所列。試的篩分結(jié)果如

9、下表所列。試計算該砂的細度模數(shù)并評定其級配。計算該砂的細度模數(shù)并評定其級配。篩孔尺寸篩孔尺寸 (mm)4.752.361.180.600.300.15篩余量篩余量(g)5100150145802020計算各篩的分計篩余百分數(shù)和累計篩余百分數(shù)如下表：計算各篩的分計篩余百分數(shù)和累計篩余百分數(shù)如下表：篩孔篩孔尺寸尺寸(mm)分計篩分計篩余量（余量（g）分計篩余（）分計篩余（）累計篩余（）累計篩余（）4.755a1=5/500=1A1=a1=12.36100a2=100/500=20A2=A1+ a2=211.18150a3=150/500=30A3=A2+ a3=510.60145a4=145/50

10、0=29A4=A3+ a4=800.3080a5=80/500=16A5=A4+ a5=960.1520a6=20/500=4A6=A5+ a6=1002111654321005AAAAAAAMx）（計算細度模數(shù)：根據(jù)細度模數(shù)，該砂屬粗砂。在級配區(qū)內(nèi)畫出該砂的篩分曲線。該曲線落在區(qū)（粗砂區(qū)）內(nèi)，說明該砂為粗砂，級配合格。46. 311005)10096805121(22圖 砂的級配曲線23練習：練習： 稱取砂樣稱取砂樣500g，經(jīng)篩分試驗稱得各號砂的篩余，經(jīng)篩分試驗稱得各號砂的篩余量于下：量于下：（1）此砂是粗砂嗎？為什么？）此砂是粗砂嗎？為什么？（2）此砂的顆粒級配是否合格？為什么？）此砂的

11、顆粒級配是否合格？為什么？24二、石子的技術(shù)質(zhì)量要求定義 粒徑大于4.75mm的骨料稱為粗骨料。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。25二、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 2500kg/m3；松散堆積密度01350kg/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。26

12、二、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2.4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。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碎石、卵石含泥量和泥塊含量27二、石子的技術(shù)質(zhì)量要求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）0.51.01.028二、石子的技術(shù)質(zhì)量要求5.強度采用巖石抗壓強度

13、和壓碎指標兩種檢驗： 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)量氣干狀態(tài)下9. 09.5mm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 296.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

14、是指用小顆粒的粒級直接和大顆粒的粒級相配，中間為不連續(xù)的級配，由于易產(chǎn)生離析，應(yīng)用較少。二、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30二、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(國標2002)。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

15、在1：31：4，超高層建筑宜在1：41：5。從經(jīng)濟上考慮 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80mm后，節(jié)約水泥的效果卻不明顯。31三、拌和及養(yǎng)護用水對拌和及養(yǎng)護用水的質(zhì)量要求：不影響混凝土的凝結(jié)和硬化，無損于混凝土的強度發(fā)展和耐久性，不加快鋼筋的銹蝕，不引起應(yīng)力鋼筋脆斷，不污染混凝土表面等，優(yōu)先選用符合國家標準的飲用水。項 目預應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土素混凝土pH值，5.04.54.5不容物/(mg/L), 200020005000可容物/(mg/L), 2000500010000氯化物(按Cl-計)/(mg/L), 50010003500硫酸鹽(按SO42-計)/

16、(mg/L), 60020002700堿含量(rag/L), 150015001500324.4 普通混凝土性能與檢測-混凝土拌合物的技術(shù)性質(zhì)33一、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34目前，尚沒有能夠全面反映混凝土拌合

17、物和易目前，尚沒有能夠全面反映混凝土拌合物和易性的測定方法。在工地和試驗室，通常是測定性的測定方法。在工地和試驗室，通常是測定拌合物的流動性，并輔以直觀經(jīng)驗評定粘聚性拌合物的流動性，并輔以直觀經(jīng)驗評定粘聚性和保水性。和保水性。1.1.坍落筒法坍落筒法（坍落度）（坍落度） 將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝入標準圓錐將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝入標準圓錐筒中，逐層插搗并裝滿刮平后，垂直提起圓錐筒中，逐層插搗并裝滿刮平后，垂直提起圓錐筒，混凝土拌合物由于自重將會向下坍落。量筒，混凝土拌合物由于自重將會向下坍落。量測坍落的高度（以毫米計），即為坍落度。坍測坍落的高度（以毫米計），即為坍落度。坍落度越大，則混凝

18、土拌合物的流動性越大。落度越大，則混凝土拌合物的流動性越大。二、和易性的評定35坍落筒法坍落筒法（坍落度）（坍落度）36 在做坍落度試驗的同時，應(yīng)在做坍落度試驗的同時，應(yīng)觀察混凝觀察混凝土拌合物的粘聚性、保水性土拌合物的粘聚性、保水性及含砂等情況，及含砂等情況，以更全面地評定混凝土拌合物的和易性。以更全面地評定混凝土拌合物的和易性。坍落度法適用于骨料最大粒徑不大于坍落度法適用于骨料最大粒徑不大于4040，坍落度值不小于坍落度值不小于1010的混凝土拌合物的混凝土拌合物。37382.維勃稠度法維勃稠度法 測定干硬性混凝土的測定干硬性混凝土的流動性，流動性，s。適用范圍適用范圍 粗骨料最大粒徑不大

19、于粗骨料最大粒徑不大于40mm； 坍落度小于坍落度小于10mm，維，維勃稠度在勃稠度在5s30s之間之間的干硬性混凝土。的干硬性混凝土。 39三、混凝土拌合物按流動性的分類 按混凝土質(zhì)量控制標準（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 V0V1V2V331s30s21s20s11s1

20、0s5s40四、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)709041五、影響和易性的因素1.組成材料及其相對含量水泥漿量，在水灰比一定的情況下，水泥漿量過多或過少的影響水灰比W/C （固定用水量定則）;水泥漿量一定。砂率；水泥（品種、細度）骨料（品種、級配和粗細程度）；外加劑和摻和料 。 見下圖水泥水砂石子外

21、加劑水泥漿骨料混凝土拌合物cwmm 水灰比100%gsssmmm 砂率42五、影響和易性的因素 1）水泥漿量 在水灰比一定的情況下，水泥漿量過多或過少的影響。水泥漿數(shù)量愈多，拌合物的流動性越大，但是水泥漿量過多，不僅水泥用量大，而且會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使拌合物的粘聚性變差。同時會降低混凝土的強度和耐久性。若過少，則水泥漿不能填滿骨料空隙或不能包裹好骨料表面，會出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象，使粘聚性變差。 43五、影響和易性的因素）水泥漿的稠度（水灰比） 水泥的稀稠是由水灰比決定的。水灰比是指混凝土拌和物中用水量與水泥用量的比值。當水泥用量一定時，水灰比越小，水泥漿越稠，拌和物的流動性就越小。當水灰比過小時，水泥漿

22、過于干稠，拌和物的流動性過低，影響施工，且不能保證混凝土的密實性。水灰比增大會使流動性加大，但水灰比過大，又會造成混凝土拌和物的黏聚性和保水性較差，產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象，并嚴重影響混凝土的強度和耐久性?；炷脸Ｓ盟冶仍?.400.75之間。44五、影響和易性的因素無論是水泥漿數(shù)量的多少，還是水泥漿的稀稠，實際上對混凝土拌和物流動性起決定作用的是用水量的多少。當使用確定的材料拌制混凝土時，為使混凝土拌和物達到一定的流動性，所需的單位用水量是一個定值。當使用確定的骨料，如果單位體積用水量一定，單位體積水泥用量增減不超過50100Kg，混凝土拌合物的坍落度大體可保持不變。應(yīng)當指出的是，不能單獨采取增

23、減用水量（即改變水灰比）的辦法來改善混凝土拌和物的流動性，而應(yīng)該在保持水灰比不變的條件下用增減水泥漿數(shù)量的辦法來改善拌和物的流動性。453）合理砂率的確定 砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。砂率過大時，骨料的總表面積將增大，則水泥漿數(shù)量相對不足，拌和物的流動性就降低。若砂率過小，又不能保證粗骨料之間有足夠的砂漿層，也會降低拌和物的流動性，且黏聚性和保水性也差。 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，水泥用量最小的砂率。 T，mms合理砂率水泥漿數(shù)量一定坍落度、

24、強度一定合理砂率mc，kgs462.環(huán)境因素、施工條件和時間等。3）施工工藝 人工還是機械的。47調(diào)整混凝土和易性的措施綜上所述，在實際工程中，可采用如下措施調(diào)整混凝土拌合物的和易性： （1）通過試驗，采用合理砂率，并盡可能采用較低的砂率； （2）改善砂、石的級配； （3）在可能條件下，盡可能采用較粗的砂、石； （4）當混凝土拌合物坍落度太小時，保持水灰比不變，適量增加水泥漿數(shù)量；當坍落度太大時，保持砂率不變，適量增加砂、石。 （5）摻加外加劑，如減水劑、引氣劑等。48普通混凝土性能與檢測-硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)49一、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

25、壓強度立方體抗壓強度鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度50一、混凝土的強度混凝土強度等級 按混凝土立方體抗壓強度標準值劃分的級別。以“C(concrete)”和混凝土立方體抗壓強度標準值（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%。 如強度等級為C25，則表示混凝

26、土立方體的抗壓強度值：25MPa fcu,k 30MPaC30“C”代表“混凝土”?！?0”代表fcu,k30.0MPa；51一、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以上的潮濕條件下或者在Ca（OH）2飽和溶液中養(yǎng)護到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10010010031

27、.50.95200200200631.0552一、混凝土的強度2.軸心抗壓強度采用150mm150mm300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強度為1055MPa范圍內(nèi)fcp=（0.70.8）fcu 。非標準尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為100mm100mm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。FF53二、影響混凝土的強度因素1 1、原材料因素、原材料因素（1）水泥的強度等級和水灰比 式中：fcu,0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； C/W 混凝土灰水比，即水灰比的倒數(shù)； a、b回歸系數(shù)。）（bcea28,WC

28、ffcu 水泥強度越高，則混凝土強度越高。 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；54二、影響混凝土的強度因素（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）外加劑和摻和料 2 2、生產(chǎn)工藝因素、生產(chǎn)工藝因素 （1）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。 混凝土澆筑完畢后，必須加

29、強養(yǎng)護，保持適當?shù)臏囟群蜐穸龋员ＷC混凝土不斷地凝結(jié)硬化。55二、影響混凝土的強度因素（2）施工條件 攪拌均勻、振搗密實、養(yǎng)護良好（3）齡期 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。28lglg28nfnfn356二、影響混凝土的強度因素3 3、試驗條件、

30、試驗條件（1）試件的尺寸（2）試件的形狀（3）表面狀態(tài)（4）加荷速度試件種類試件尺寸，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10010010031.50.95200200200631.0557三、提高混凝土強度的措施（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）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。 58四、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

31、抵抗壓力水滲透的能力。 混凝土的抗?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。抗凍等級是以28d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

32、等九個等級。 59四、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。 混凝土碳化，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）堿骨料反應(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)生并導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。 60五、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

33、，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。 614.7 普通混凝土配合比設(shè)計62一、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

34、組成材料的實際用量表示。例如水泥mc310kg，砂ms750kg，石子mg1116kg，水mw155kg。（2）以各組成材料用量之比表示。例如上例也可表示為：mc：mw：ms：mg1:0.5：2.4：3.6，W/C0.5。63二、配合比設(shè)計的4個基本要求滿足混凝土施工所要求的和易性；滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計的強度等級要求； 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。64三、配合比設(shè)計的3個基本參數(shù) 、和是混凝土配合比設(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s水灰比 W/C與強度、耐久性有關(guān),在滿足要求的前提下盡量大，以節(jié)約水泥與流動性有關(guān)，滿

35、足要求下，盡量取較小值與粘聚性、保水性有關(guān)，保證性能下盡量取小值65四、配合比設(shè)計的方法和步驟1、確定基本滿足強度和耐久性要求的2、在實驗室實配、檢測、進行和易性調(diào)整確定混凝土3、在實驗室進行混凝土強度檢驗、復核，得出4、考慮砂石的含水率計算66（一）計算初步配合比1.計算混凝土配制強度 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。 混凝土強度標準差宜根據(jù)同類混凝土統(tǒng)計資料確定，并應(yīng)符合以下規(guī)定：645. 10kcucuff，67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

36、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?；炷翉姸葮藴什罨炷翉姸葮藴什?強度等級C20C20C35C35標準差，MPa4.05.06.0（一）計算初步配合比68（一）計算初步配合比2.確定水灰比W/C（1）按混凝土強度要求計算水灰比式中： a、b回歸系數(shù)； 碎石混凝土a 0.46，b0.07； 卵石混凝土a0.48，b=0.33。 fce水泥28d抗壓強度實測值(Mpa)ce

37、ba0cuceafffCW，,cecce gff69（2）復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)定的最大水灰比值作為混凝土的水灰比值。表4-12（一）計算初步配合比70表4-12 混凝土最大水灰比和最小水泥用量的規(guī)定（JGJ552000）環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比最小水泥用量素混凝土鋼筋混凝土預應(yīng)力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預應(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.

38、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0.500.500.5030030030071（一）計算初步配合比3.確定單位用水量（1m3混凝土的用水量）mw0（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。大流動性混凝土，以90mm的用水量為基礎(chǔ)，坍落度每增加20mm,用水量增加5kg。拌合物稠度卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm項目指標102031.54016203

39、1.540坍落度，mm1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195塑性混凝土的單位用水量，kg 72（一）計算初步配合比（2）水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土單位用水量應(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

40、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 73（一）計算初步配合比4.計算水泥用量mc0（1）計算（2）復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。表4-12CWmm/w0c0745.確定合理砂率s :主要從滿足和易性和節(jié)約水泥考慮。（1）坍落度為1060mm的混凝土砂率，可根據(jù)粗骨料品種、粒徑及

41、水灰比按下表選取。（一）計算初步配合比水灰比mw/mc卵石最大粒徑，mm碎石最大粒徑，mm1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641混凝土的合理砂率， 75（一）計算初步配合比（2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可經(jīng)試驗確定；也可在上表基礎(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。6.計算砂、石子用量ms0、mg0 （體積法、質(zhì)量法）（

42、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 176（一）計算初步配合比 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。101. 0ww0gg0ss0cc0mmmm100g0s0s0s mmm77（2）質(zhì)量法質(zhì)量法又稱為假定表觀密度法。假定混凝土拌合物的質(zhì)量為mc kg。cw0g0s0c0mmmmm

43、100g0s0s0s mmm（一）計算初步配合比解方程組可得解方程組可得m ms0s0、m mg0g0。式中：式中： m mc0c0、m ms0s0、m mg0g0、m mw0w0分別為分別為1m1m3 3混凝中水泥、砂、石子、水混凝中水泥、砂、石子、水的用量，的用量，kgkg； m mcpcp1m1m3 3混凝土拌合物的假定質(zhì)量，混凝土拌合物的假定質(zhì)量，kgkg?？扇?。可取235023502450kg/m32450kg/m3。s s混凝土砂率。混凝土砂率。787.計算初步配合比（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， m

44、w/mc ？。 （一）計算初步配合比79配合比計算例題例題 某工程現(xiàn)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3550mm。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初步配合比。80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

45、，查表3.24取5.0MPa，則 fcu,0 fcu,k + 1.645 30.0+1.6455.038.2MPa2.確定混凝土水灰比W/C（1）按強度要求計算根據(jù)題意可得：fce48.0MPa，a0.48，b0.33，則：（2）復核耐久性：經(jīng)復核，耐久性合格。ceba0cuceafffCW，50. 00 .4833. 048. 02 .380 .4848. 0配合比計算例題813.確定用水量mw0 根據(jù)題意，骨料為中砂，卵石，最大粒徑為40mm，坍落度為3550mm，查表取mw0160kg。4.計算水泥用量mc0（1）計算： （2）復核耐久性 經(jīng)復核，耐久性合格。 kg32050. 0160

46、/w0c0CWmm配合比計算例題825.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、石子用量ms0、mg0（1）體積法將數(shù)據(jù)代入體積法的計算公式，取1，可得：01.010001603100320126002650g0s0mm 30100g0s0s0 mmm配合比計算例題83 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mc2400kg，將數(shù)據(jù)代入質(zhì)量法計算公式ms0 + mg02400320160 解方程組，可得ms0576kg、mg01344kg。 30100g0s0s0 mmm

47、配合比計算例題846.計算初步配合比（1）體積法 mc0:ms0:mg0320:570:13301:1.78:4.16， mw/mc 0.50；（2）質(zhì)量法 mc0:ms0:mg0320:576:13441:1.80:4.20， mw/mc 0.50。配合比計算例題85（二）確定混凝土基準配合比 按初步配合比稱取一定質(zhì)量的組成材料，拌制按初步配合比稱取一定質(zhì)量的組成材料，拌制15L15L或或25L25L混凝土，測定其和易性?；炷粒瑴y定其和易性。86調(diào)整和易性：調(diào)整和易性：如實測坍落度如實測坍落度小于小于設(shè)計要求，可保持水灰比不變，適設(shè)計要求，可保持水灰比不變，適量量增加水泥漿增加水泥漿；如實

48、測坍落度；如實測坍落度大于大于設(shè)計要求，可保持砂設(shè)計要求，可保持砂率不變，適量率不變，適量增加增加粗骨料粗骨料.如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良，可適當如出現(xiàn)粘聚性和保水性不良，可適當提高砂率（砂、提高砂率（砂、石總質(zhì)量不變，提高砂的用量）石總質(zhì)量不變，提高砂的用量）。每次調(diào)整后再試拌，直到符合要求為止。記錄好各種材每次調(diào)整后再試拌，直到符合要求為止。記錄好各種材料（水泥、水、砂子、石子）調(diào)整后用量。料（水泥、水、砂子、石子）調(diào)整后用量。（二）確定混凝土基準配合比87（三）確定設(shè)計配合比強度檢驗試驗：強度檢驗試驗：u 一般采用三個不同的配合比，其中一個為基準配合比，一般采用三個不同的配合比，其中一個為

49、基準配合比，另外兩個配合比的另外兩個配合比的值，較基準配合比分別增加和減值，較基準配合比分別增加和減少少0.05。u其其與基準配合比相同。與基準配合比相同。分別增加和減少分別增加和減少1%。u各種配比制作成強度試塊，標準養(yǎng)護各種配比制作成強度試塊，標準養(yǎng)護28d進行強度測定。進行強度測定。88（三）確定設(shè)計配合比 根據(jù)試驗得出的混凝土強度與其相應(yīng)的水灰比根據(jù)試驗得出的混凝土強度與其相應(yīng)的水灰比（W/C）關(guān)系，用作圖法求出與混凝土配制強度（）關(guān)系，用作圖法求出與混凝土配制強度（fcu,0）相對應(yīng)的水灰比。相對應(yīng)的水灰比。 89（三）確定設(shè)計配合比 確定確定1m3混凝土中的各組成材料用量：混凝土中的各組成材料用量： 應(yīng)在基準配合比用水應(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量的基礎(chǔ)上，根據(jù)制作強度試件