建筑材料第四章混凝土課件

土木工程材料

緒論材料的基本性質(zhì)氣硬性膠凝材料混凝土建筑砂漿燒結(jié)磚建筑鋼材建筑塑料瀝青材料混凝土concrete4.1混凝土概述概述80年代，我國甘肅省秦安縣大地灣新時(shí)期時(shí)期遺址出土了5000年前的混凝土100m3，其抗壓強(qiáng)度為10MPa，這一發(fā)現(xiàn)堪稱世界建筑史的一大奇跡。

DadiwanofQinWidelyUsagesofConcrete目前混凝土的用量約為120億噸，是世界上用量最大的人工建筑材料，隨著混凝土性能的不斷提高，其用量及應(yīng)用范圍還會增加?；炷翉V泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、公路、鐵路、橋梁、給水排水工程、水利與水電工程、地下工程、國防工程。水泥混凝土（最常用）瀝青混凝土聚合物混凝土石膏混凝土水玻璃混凝土等概述按膠結(jié)材料二、混凝土的分類預(yù)拌混凝土（商品混凝土）泵送混凝土噴射混凝土壓力灌漿混凝土（預(yù)填骨料混凝土）擠壓混凝土離心混凝土真空吸水混凝土碾壓混凝土熱拌混凝土等概述按施工工藝二、混凝土的分類結(jié)構(gòu)混凝土（即普通混凝土）防水混凝土耐熱混凝土耐酸混凝土裝飾混凝土大體積混凝土膨脹混凝土防輻射混凝土道路混凝土概述按用途分為二、混凝土的分類粉煤灰混凝土硅灰混凝土磨細(xì)高爐礦渣混凝土纖維混凝土概述按摻合材料二、混凝土的分類貧混凝土<170kg富混凝土>230kg概述按每m3水泥用量二、混凝土的分類概述三、組成材料及作用水水泥砂子石子外加劑摻合料水泥漿骨料（集料）混凝土作用：潤滑膠結(jié)作用：骨架（抑制水泥石收縮）組合一作用：顯著改善混凝土性能作用：利用工業(yè)廢料，調(diào)節(jié)強(qiáng)度等級，改善性能概述三、組成材料及作用水水泥砂子石子外加劑摻合料水泥漿混凝土組合二水泥砂漿包裹與填充DisadvantageofConcrete

LargedeadweightBrittlePlasticityAdvantageofConcrete

AdjustabletechnicalpropertiesPreferableDurabilityLowCostCapableofbeingreinforcedbysteelbar四、混凝土特點(diǎn)概述五、生產(chǎn)工藝計(jì)量measure攪拌mix運(yùn)輸transport澆灌place振搗vibrate抹面finish養(yǎng)護(hù)cure運(yùn)輸快速、不離析，防止水分蒸發(fā)和溫度升高搗實(shí)

充分，不過分抹面掌握時(shí)機(jī)(找平、鏝平、鏝光)概述六、組織結(jié)構(gòu)不均質(zhì)的結(jié)構(gòu)體概述七、工程對混凝土的基本要求和易性：混凝土拌合物應(yīng)具有與施工條件相適應(yīng)的和易性，便于施工時(shí)澆筑振搗密實(shí)，并能保證混凝土的均勻性。強(qiáng)度：澆筑后的混凝土經(jīng)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期，應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度。耐久性：硬化后的混凝土應(yīng)具有與工程環(huán)境條件相適應(yīng)的耐久性，如抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性等。

經(jīng)濟(jì)性：在滿足上述三方面要求的前提下，混凝土各組成材料的配合比應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，盡量降低成本。QualityStrengthDurabilityWorkabilityEconomy組成材料——水泥1、作用水泥是混凝土中最重要的組分──膠結(jié)、潤滑2、選用——品種、強(qiáng)度等級

根據(jù)混凝土工程性質(zhì)與特點(diǎn)，工程的環(huán)境條件及施工條件，結(jié)合各種水泥特性進(jìn)行合理的選擇。水泥強(qiáng)度等級的選擇應(yīng)當(dāng)與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級相適應(yīng)。水泥強(qiáng)度等級為混凝土強(qiáng)度等級的1.5～2.0倍3、注意不同品種水泥不能混用混凝土強(qiáng)度等級C15~C25C30~C50水泥強(qiáng)度等級的推薦范圍32.5~42.542.5~62.5水泥強(qiáng)度等級/混凝土強(qiáng)度等級2.0~1.61.5~1.0fce過高fc過低（強(qiáng)度）大（耐久）小W不變C增加摻加混合材措施fce過低fc過高（強(qiáng)度）小（耐久）小W增加C增加摻加外加劑和易性差組成材料——骨料分類——細(xì)骨料0.16～5mm天然砂：河砂、湖砂、海砂、山砂人工砂——粗骨料＞5mm碎石卵石按技術(shù)要求分為3類:Ⅰ:用于＞C60的混凝土Ⅱ:用于C30－C60的混凝土Ⅲ:用于＜C30的混凝土及建筑砂漿《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ52－2006《水工混凝土施工規(guī)范》DL/T5144-2001（一）泥和泥塊、石粉的含量含泥量：骨料中粒徑小于0.08mm顆粒的含量泥塊含量：在細(xì)骨料中粒徑大于1.25mm，經(jīng)水洗，手捏后變成小于0.63mm的顆粒含量；在粗骨料中粒徑大于5mm，經(jīng)水洗、手捏后變成小于2.50mm的顆粒含量。石粉含量：JGJ52-2006規(guī)定人工砂中公稱粒徑小于0.08mm，且其礦物成分和化學(xué)成分與被加工母巖相同的顆粒含量；DL/T5144-2001規(guī)定為人工砂中粒徑小于0.16mm的顆粒的含量。由于泥和石粉顆粒極細(xì)，會粘附在骨料表面，影響水泥石與骨料之間的膠凝能力;泥塊會在混凝土中形成薄弱部分，影響混凝土質(zhì)量。具體規(guī)定見書上表4-1、4-2。組成材料——骨料（二）有害雜質(zhì)①有機(jī)雜質(zhì)②泥③泥塊④硫化物、硫酸鹽⑤云母(砂中)⑥輕物質(zhì)(砂中)⑦氯鹽(砂中)

──妨礙水泥水化；──降低界面粘結(jié)，增加用水量；──形成薄弱區(qū)；──體積膨脹反應(yīng)；──與水泥粘結(jié)差；——形成薄弱區(qū)；──促進(jìn)鋼筋銹蝕。組成材料——骨料具體含量要求見書上表4-3。（三）砂顆粒級配、粗細(xì)程度（1）級配：骨料中各粒徑顆粒的分布情況

如果砂的粒徑相同，則空隙率很大，在混凝土中填充砂子空隙的水泥漿用量就多；當(dāng)用兩種粒徑的砂空隙就減少了，而用三種粒徑的砂組配，空隙就更少。砂中含有較多的粗顆粒，并以適量的中粗顆粒及少量的細(xì)顆粒填充其空隙，即具有良好的顆粒級配，則可達(dá)到使砂的空隙率和總表面積均較小，這種砂是比較理想的。組成材料——骨料（2）砂的粗細(xì)程度---不同粒徑的砂混合在一起后的平均粗細(xì)程度。（3）砂級配、粗細(xì)程度技術(shù)性質(zhì)

①砂的級配、粗細(xì)程度——細(xì)度模數(shù)

常用篩分法測定用5.00、2.5、1.25、0.630、0.315、0.160的標(biāo)準(zhǔn)篩，將抽樣所得的500g干砂，又粗到細(xì)依次過篩，然后稱留在各篩上的砂質(zhì)量，并計(jì)算各篩于百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6，及累計(jì)篩余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6。組成材料——骨料分計(jì)篩余和累計(jì)篩余的關(guān)系篩孔尺寸mm分計(jì)篩余%累計(jì)篩余%5.002.501.250.6300.3150.160a1a2a3a4a5a6A1=a1A2=a1+a2A3=a1+a2+a3A4=a1+a2+a3+a4A5=a1+a2+a3+a4+a5A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6注：分計(jì)篩余百分率：各篩的篩余量/砂的總量（g）。累計(jì)篩余百分率：各篩的分計(jì)篩余率加上比該篩大的所有篩的分計(jì)篩余百分率之和。砂的級配曲線級配曲線分析

Ⅰ區(qū):粗砂為主,易泌水,不易密實(shí)成型，可配制富混凝土。Ⅱ區(qū):中砂為主,最適合配制普通混凝土。Ⅲ區(qū):細(xì)砂為主,配制的混凝土拌合物粘性大,保水性好,但易干縮。細(xì)度模數(shù)的計(jì)算公式為細(xì)度模數(shù)愈大，表示砂愈粗。其中:3.7～3.1為粗砂３.0～2.3為中砂2.2～1.6為細(xì)砂1.5～0.7為特細(xì)砂組成材料——骨料計(jì)算結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位有效數(shù)字若砂子用量很大，應(yīng)貫徹就地取材的原則。若有些地區(qū)砂子過粗、過細(xì)或級配不良時(shí)，在可能的情況下，應(yīng)將粗細(xì)砂摻配使用。在只有細(xì)砂或特細(xì)砂的地方，可以考慮采用人工砂，或采取一些措施以降低水泥用量，如摻入一些碎石屑或摻用減水劑、引氣劑等。思考：砂顆粒級配與細(xì)度模數(shù)的關(guān)系？細(xì)度模數(shù)相同，級配一定相同級配相同，細(xì)度模數(shù)一定相同×√ 例題：篩孔尺寸（mm）篩余量（g）分計(jì)篩余（%）累計(jì)篩余（%）5.002.501.250.6300.3150.160底0701201201006030014242420126A1=0A2=14A3=38A4=62A5=82A6=94100（四）石子的顆粒級配、最大粒徑ⅰ、分為連續(xù)級配和間斷級配連續(xù)級配是石子粒級呈連續(xù)性，即顆粒由小到大，每級石子占一定比例。用連續(xù)級配的骨料配制的混凝土混合料，和易性較好，不易發(fā)生離析現(xiàn)象。連續(xù)級配是工程上最常用的級配。間斷級配是人為地剔除骨料中某些粒級顆粒，從而使骨料級配不連續(xù)，大骨料空隙由小幾倍的小粒徑顆粒填充，以降低石子的空隙率。由間斷級配制成的混凝土，可以節(jié)約水泥。由于其顆粒粒徑相差較大，混凝土混合物容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，導(dǎo)致施工困難。組成材料——骨料通常根據(jù)最大粒徑的不同，將石子分為二級、三級或四級，分別堆放，拌制混凝土?xí)r按各級石子所占比例摻用，進(jìn)行堆積密度試驗(yàn)，從中選出幾組堆積密度較大的級配，再進(jìn)行混凝土和易性試驗(yàn)，選出既能滿足和易性要求且水泥用量又較小的搭配比例。ⅱ、最大粒徑(Dmax)──骨料中公稱粒級的上限

采用較大粒徑的粗骨料對混凝土強(qiáng)度有利。原因：粗骨料最大粒徑增大時(shí)，骨料總表面積減小，因此包裹其表面所需的水泥漿量減少，可節(jié)約水泥，并且在一定和易性及水泥用量條件下，能減少用水量而提高混凝土強(qiáng)度。當(dāng)最大粒徑超過40mm，并無多大好處。因?yàn)檫@時(shí)由于減少用水量獲得的強(qiáng)度提高，被大粒徑骨料造成的較少粘結(jié)面積和不均勻性的不利影響所抵消。Dmax的限制條件Ⅰ.經(jīng)濟(jì)性:Dmax增大,表面積減小,水泥用量減少Ⅱ.結(jié)構(gòu)限制:Dmax≯1/4結(jié)構(gòu)截面最小尺寸;Dmax≯3/4鋼筋最小凈距;Dmax=1/3實(shí)心板厚度，且Dmax≯40mm。Ⅲ.施工方面：Dmax過大，在攪拌、運(yùn)輸以及振搗時(shí)易產(chǎn)生離析或易損壞葉片、堵塞泵管或振搗不實(shí)。

Dmax≤結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4；Dmax≤鋼筋間最小凈距的3/4；對于混凝土實(shí)心板：Dmax≤板厚的1/3，且Dmax≤40mm；對于泵送混凝土：泵送高度在50m以下時(shí)，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；……當(dāng)混凝土攪拌機(jī)容量0.8~1m3，Dmax≤80mm；即便是大容量攪拌機(jī)也不宜超過150mm。（五）堅(jiān)固性指在環(huán)境因素作用下抵抗破壞的能力，用硫酸鈉溶液循環(huán)浸漬檢驗(yàn)。骨料堅(jiān)固性指標(biāo)組成材料——骨料規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)混凝土所處環(huán)境條件5次循環(huán)后的質(zhì)量損失（%）砂碎石或卵石JGJ52-2006在嚴(yán)寒及寒冷的地區(qū)室外使用并經(jīng)常處于潮濕或干濕交替狀態(tài)下≤8≤8其他條件下使用≤10≤12DL/T5144-2001有抗凍要求的混凝土≤8≤5無抗凍要求的混凝土≤10≤12（六）堿活性危害：集料中的活性SiO2與水泥中的堿發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生膨脹并導(dǎo)致混凝土開裂

檢測：化學(xué)法、長度法等工程實(shí)例：國外某鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)住宅墻面開花竣工后第二年，混凝土外墻可見直徑30mm，深10mm左右的圓錐狀混凝土被擠出，形成孔穴。原因：骨料中含有白云石礦物CaMg（CO3）2，其分解物和水泥中的堿反應(yīng)，膨脹擠掉表面混凝土，引起圓錐形爆裂。查閱施工記錄后知，預(yù)拌工廠運(yùn)輸骨料的卡車在前些天曾運(yùn)過白云石礦物，粘附在卡車車廂板上的殘物混進(jìn)了骨料。組成材料——骨料（七）骨料的形狀和表面特征骨料的顆粒形狀近似立方形或球形，且表面光滑時(shí)，表面積較小，對混凝土流動性有利，然而表面光滑的骨料與水泥石粘結(jié)較差。骨料中的針狀（顆粒長軸長度大于平均粒徑的２～４倍）和片狀（厚度小于平均粒徑的0.4倍）顆粒，不僅影響混凝土的和易性，而且會使混凝土的強(qiáng)度降低。骨料中針狀顆粒含量，應(yīng)符合規(guī)范中的規(guī)定。NeedleandSliceShapeParticles組成材料——骨料碎石和卵石的比較

骨料品種

碎石

卵石性質(zhì)

取決于母巖

堅(jiān)固,密實(shí)形狀

棱角形

鵝卵形

表面特征粗糙

光滑

與水泥粘結(jié)好差

混凝土拌合物

流動性差難搗實(shí)

流動性好

易密實(shí)混凝土強(qiáng)度稍高

稍低

當(dāng)拌制混凝土的水灰比較小時(shí)，碎石混凝土較卵石混凝土在其他條件相同的情況下強(qiáng)度高；當(dāng)水灰比較大時(shí)，碎石混凝土的強(qiáng)度卻與卵石混凝土相當(dāng)，為什么？（八）強(qiáng)度——粗骨料的強(qiáng)度為了保證混凝土的強(qiáng)度，粗骨料必須致密并具有足夠的強(qiáng)度。碎石可用抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)表示。卵石只能用壓碎指標(biāo)表示。組成材料——骨料巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)用母巖制成50×50×50mm立方體，或直徑與高度均為50mm的圓柱體試樣，浸泡水中48ｈ，待吸水飽和后進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。其抗壓強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級之比≤1.5。巖漿巖強(qiáng)度不宜低于80MPa；變質(zhì)巖不宜低于60MPa；水成巖不宜低于45MPa。組成材料——骨料壓碎指標(biāo)是將一定重量氣干狀態(tài)下10～20ｍｍ的石子裝入一定規(guī)格的金屬圓桶內(nèi)，在試驗(yàn)機(jī)上施加荷載到200KＮ，卸荷后稱取試樣質(zhì)量（ｍ0），再用孔徑為2.36ｍｍ的篩子篩除被壓碎的細(xì)粒，稱取試樣的篩余量（m1），用下式計(jì)算壓碎指標(biāo)：式中 δa---------壓碎指標(biāo)值，%； ｍ0--------試樣質(zhì)量，g； m1--------壓碎試驗(yàn)后試樣的篩余量，g。壓碎指標(biāo)值越小，骨料的強(qiáng)度越高。壓碎指標(biāo)巖石的品種

混凝土強(qiáng)度等級

碎石壓碎指標(biāo)值(%)

水成巖

C55～C40≤C35≤10≤16變質(zhì)巖或深成的火成巖

C55～C40≤C35≤12≤20火成巖

C55～C40≤C35≤13≤30表

碎石的壓碎指標(biāo)值表卵石的壓碎指標(biāo)(GB/T14685-2001)混凝土強(qiáng)度等級C55-C40≤C35卵石壓碎指標(biāo)值(%)≤12≤16組成材料——水混凝土用水的質(zhì)量要求是：不影響混凝土的凝結(jié)和硬化；無損于混凝土強(qiáng)度發(fā)展及耐久性；不加快鋼筋銹蝕；不引起預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷；不污染混凝土。混凝土中用水中的物質(zhì)含量限值見表4.10。凡符合現(xiàn)行國家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)的飲用水可不經(jīng)檢驗(yàn)直接用于混凝土拌制和養(yǎng)護(hù)；海水不宜拌制鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土及有飾面要求的混凝土；工業(yè)廢水須經(jīng)處理后才能使用。水泥膠砂強(qiáng)度與混凝土骨料試驗(yàn)試驗(yàn)內(nèi)容水泥膠砂強(qiáng)度：28天齡期抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度；混凝土用砂石料：砂篩分試驗(yàn)、砂視密度及吸水率、砂堆積密度、粗骨料視密度及吸水率。試驗(yàn)地點(diǎn)取試件：水建樓東側(cè)實(shí)驗(yàn)室骨料試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)水建樓一樓組成材料——外加劑定義：摻量≤水泥質(zhì)量的5%，使砼顯著改性的物質(zhì)。分類：①改善混凝土拌合物流變性──減水劑、泵送劑②調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)硬化性能──緩凝劑、早強(qiáng)劑③改善混凝土的耐久性──引氣劑、阻銹劑④提供混凝土特殊性能──膨脹劑、防水劑1、減水劑

作用：在保持混凝土稠度不變的條件下，具有減水作用；在保持用水量不變的條件下，具有增塑作用。主要成份——表面活性劑CH2CH2…CH2CH2—COOH(—SO3Na)(—OH)親水基團(tuán)憎水基團(tuán)組成材料——外加劑減水劑作用機(jī)理水泥顆粒游離水電性斥力減水劑水泥顆粒游離水溶劑水膜摻用減水劑的目的：

①用水量、強(qiáng)度一定時(shí)，→流動性↑②流動性一定時(shí)，→用水量↓→水泥用量不變→強(qiáng)度↑③流動性、強(qiáng)度一定時(shí)，

→用水量↓→水泥用量↓→節(jié)約水泥經(jīng)濟(jì)常用減水劑木質(zhì)素磺酸鹽系、萘系減水劑、樹脂系減水劑木質(zhì)素系減水劑由木槳廢液，經(jīng)磺化、干燥制成。最常用木質(zhì)素磺酸鈣－木鈣用量：0.2~0.3%效果：減水率為10%，或使坍落度提高10cm左右；強(qiáng)度增加10~20%性能特點(diǎn)緩凝作用：摻0.25%的M劑，凝結(jié)時(shí)間延遲1-3h引氣作用：使混凝土的含氣量由2%增加為3.6%，故使強(qiáng)度下降，但耐久性提高。應(yīng)用：適用于大模板、滑模施工；大體積混凝土、泵送混凝土及夏季施工等。萘系減水劑由煤焦油中分餾出萘及其同系物，經(jīng)磺化縮合而成，主要成分為芳香屬磺酸鹽甲醛濃縮物。目前國產(chǎn)萘系減水劑常用的品種：NF、NNO、FDN、UNF、MF、AF和建1等。簡介性能摻量0.2~1.0%由于具有高分散性，屬于高效減水劑減水率>15%增強(qiáng)率>20%節(jié)省水泥10-20%有微緩凝作用大部分為非引氣型，不影響強(qiáng)度2、引氣劑作用：能在混凝土拌合物中產(chǎn)生一定量均勻分布、穩(wěn)定、微細(xì)、獨(dú)立氣泡。組成材料——外加劑引氣劑對混凝土的影響①提高流動性，減少泌水量②提高抗?jié)B性、抗凍性③降低強(qiáng)度常用引氣劑

松香樹脂（最常用）、烷基磺酸鹽、脂肪醇磺酸鹽、蛋白鹽及石油磺酸鹽等3、早強(qiáng)劑

作用：加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展分類：無機(jī)的（氯鹽類、硫酸鹽等）有機(jī)的（三乙醇胺、三異丙醇胺、乙酸鈉等）復(fù)合的（有機(jī)-無機(jī)）特征：促進(jìn)水泥早期水化和硬化，提高早期強(qiáng)度，縮短養(yǎng)護(hù)周期，從而加快施工進(jìn)度。尤其適用于冬季施工和緊急搶修。組成材料——外加劑4、緩凝劑

作用：延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，不顯著影響混凝土后期強(qiáng)度。分類：木質(zhì)素磺酸鹽類、糖類、無機(jī)鹽類和有機(jī)酸類等。特征：氣溫高，運(yùn)距長；

分層澆筑；

大體積混凝土等組成材料——外加劑五、摻合料定義：在配制混凝土是直接加入具有一定活性的礦物細(xì)粉材料（大多數(shù)來自工業(yè)固體殘?jiān)?/p>

摻合料用于混凝土中可以取代水泥，節(jié)約成本；改善混凝土拌合物和硬化混凝土的各項(xiàng)性能；改善環(huán)境，減少二次污染。常用：粉煤灰、硅灰、礦渣微粉組成材料——外加劑⑴粉煤灰（飛灰）

來源：火力發(fā)電廠的工業(yè)廢料粉煤灰可以改善混凝土拌合物的和易性、可泵性和抹面性；能降低混凝土凝結(jié)硬化過程的水化熱；能提高硬化混凝土的抗?jié)B性、抗化學(xué)腐蝕性；抑制堿骨料反應(yīng)等耐久性能。⑵硅灰

硅灰是電弧爐冶煉金屬或硅鐵合金時(shí)的副產(chǎn)品。硅灰可以取代水泥，節(jié)約成本；改善混凝土拌合物的粘聚性、和保水性；可降低水化熱，提高混凝土的抗凍、抗?jié)B和抗腐蝕能力。目前國內(nèi)外，常用硅灰配制100MPa以上的特高強(qiáng)混凝土。⑶礦渣微粉礦渣微粉是水淬?；郀t礦渣經(jīng)磨細(xì)加工后形成的細(xì)微材料。礦渣微粉可以取代水泥；顯著改善和提高混凝土的綜合性能（如和易性等）。礦渣微粉不僅用于配制高強(qiáng)、高性能混凝土，而且也十分適用于中強(qiáng)混凝土、大體積混凝土，以及各種地下、水下混凝土工程。4.3新拌混凝土的和易性新拌混凝土指將水泥、砂、石和水的尚未凝固時(shí)的拌和物(Freshconcrete)和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)）不易發(fā)生分層離析、泌水等現(xiàn)象，并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)混凝土的性能。和易性為一綜合技術(shù)性能，它包括流動性、粘聚性和保水性三方面的涵義。新拌混凝土的和易性一、和易性概念WORKABILITY流動性是指混凝土拌合物在自重或機(jī)械振搗力的作用下，能產(chǎn)生流動并均勻密實(shí)地充滿模型的性能。粘聚性是指混凝土拌合物內(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生離析分層現(xiàn)象，而使混凝土能保持整體均勻的性能。保水性是指混凝土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?；炷涟韬衔锏牧鲃有?、粘聚性及保水性，三者是互相關(guān)聯(lián)又互相矛盾的。粘聚性不良造成的離析分層粗骨料鋼筋泌出水泌水通道新拌混凝土的和易性二、和易性的測定方法混凝土拌合物和易性內(nèi)容比較復(fù)雜，通常是采用一定的實(shí)驗(yàn)方法測定混凝土拌合物的流動性，再輔以經(jīng)驗(yàn)直觀目測評定粘聚性和保水性?；炷涟韬衔锏牧鲃有砸蕴涠然蚓S勃稠度作為指標(biāo)。坍落度適用于流動性較大的混凝土拌合物，維勃稠度適用于干硬的混凝土拌合物。坍落度試驗(yàn)

將混凝土拌合物按規(guī)定方法裝入標(biāo)準(zhǔn)圓臺筒中，逐層插搗并裝滿刮平后，垂直提起圓臺筒，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(jì)），即為坍落度。坍落度越大，則混凝土拌合物的流動性越大。指標(biāo)定量測定坍落度值定性判斷粘聚性和保水性適用范圍Dmax≯40mm坍落度≮10mm請點(diǎn)擊右鍵選擇“播放”觀看Flash動畫坍落度試驗(yàn)——插搗坍落度試驗(yàn)——提桶坍落度試驗(yàn)坍落度試驗(yàn)——測量拌合物分類低塑性塑性流動性大流動性坍落度(mm)10～4050～90100～150≥160拌合物分類：按流動性坍落度法適用于骨料最大粒徑不大于40㎜，坍落度值不小于10㎜的混凝土拌合物。針對不同情況，可參照表4-13選用混凝土拌合物的坍落度值。坍落度的選定原則：在便于施工操作并能保證混凝土振搗密實(shí)的條件下，應(yīng)盡可能取用較小的坍落度，以便節(jié)約水泥并獲得質(zhì)量較好的混凝土。維勃稠度測定

在維勃稠度儀上的坍落度筒中按規(guī)定方法裝滿拌合物，垂直提起坍落度筒，在拌合物試體頂面放一透明圓盤，開啟振動臺，同時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，在透明圓盤的底面完全為水泥漿所布滿的瞬間，停止秒表，關(guān)閉振動臺。此時(shí)可認(rèn)為混凝土混合物已密實(shí)。讀出秒表的秒數(shù)，稱為維勃稠度。拌合物分類：按流動性拌合物分類半干硬性干硬性特干硬性超干硬性維勃稠度,s10～520～1130～21＞30該法適用于粗骨料最大粒徑不超過40ｍｍ，維勃稠度在５～30ｓ之間的混凝土拌合物的稠度測定。VebeConsistometerInstrument維勃稠度試驗(yàn)新拌混凝土的和易性三、影響和易性的主要因素1、水泥漿用量的影響在混凝土拌合物中，水泥漿包裹骨料表面，填充骨料空隙，使骨料潤滑，提高拌和物的流動性；在水灰比不變的情況下，單位體積混合物內(nèi)，隨水泥漿的增多，拌合物的流動性增大。若水泥漿過多，超過骨料表面的包裹限度，就會出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，這既浪費(fèi)水泥又降低混凝土的性能；如水泥漿過少，達(dá)不到包裹骨料表面和填充空隙的目的，使粘聚性變差，流動性低，不僅產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，還會使混凝土的強(qiáng)度和耐久性降低。拌合物中水泥漿的用量以滿足流動性要求為宜。在水灰比一定的前提下，用水量的變化就是水泥漿

用量的變化。

實(shí)際上用水量是影響混凝土流動性最大的因素。

當(dāng)用水量一定時(shí)，水泥用量適當(dāng)變化（增減50～100㎏／ｍ3）時(shí)，基本上不影響混凝土拌合物的流動性，即流動性基本上保持不變。由此可知，在用水量相同的情況下，采用不同的水灰比可配制出流動性相同而強(qiáng)度不同的混凝土?；炷恋暮悖ü蹋┒ㄓ盟糠▌t為什么？新拌混凝土的和易性三、影響和易性的主要因素2、水泥漿稀稠的影響水泥漿的稀稠，在水泥品種一定的前提下，取決于水灰比的大小。水灰比小，水泥漿稠，拌合物流動性就小，混凝土拌合物難以保證密實(shí)成型；若水灰比過大，又會造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象。水灰比雖然直接也影響到混凝土拌合物的和易性，但并不可以通過調(diào)整水灰比來改善和易性，因?yàn)樗冶纫彩菦Q定混凝土強(qiáng)度與耐久性的主要因素，一經(jīng)確定不可隨意變動。新拌混凝土的和易性三、影響和易性的主要因素3、砂率的影響砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石總用量的百分率。

最佳砂率砂率與坍落度的關(guān)系坍落度砂率水和水泥用量一定合理砂率(最優(yōu)砂率)在W和C一定時(shí),使混凝土拌合物獲得最大的流動性，且保持良好的粘聚性和保水性的砂率。保持混凝土拌合物的坍落度一定的條件下，使水泥用量最低的砂率。注意

在水泥漿一定的條件下，若砂率過大，則骨料的總表面積及空隙率增大，混凝土拌合物就顯得干稠，流動性小。如要保持一定的流動性，則要多加水泥漿，耗費(fèi)水泥。若砂率過小，砂漿量不足，不能在粗骨料的周圍形成足夠的砂漿層起潤滑和填充作用，也會降低混合物的流動性，同時(shí)會使粘聚性、保水性變差，使混凝土混合物顯得粗澀，粗骨料離析，水泥漿流失，甚至出現(xiàn)潰散現(xiàn)象。因此，砂率既不能過大，也不能過小，應(yīng)通過試驗(yàn)找出最佳（合理）砂率。新拌混凝土的和易性三、影響和易性的主要因素4、組成材料性質(zhì)的影響水泥：主要是品種和細(xì)度。骨料：主要包括級配、顆粒形狀、表面特征及粒徑。外加劑：加入減水劑或引氣劑可明顯提高流動性，引氣劑可明顯改善拌合物的粘聚性和保水性。新拌混凝土的和易性三、影響和易性的主要因素5、溫度和時(shí)間的影響拌合物的流動性隨溫度升高而降低。這是因?yàn)闇囟壬呒铀偎嗨黾铀值恼舭l(fā)。拌合物隨時(shí)間延長而變干稠，流動性降低。這是因?yàn)橐徊糠炙荼还橇衔?，一部分水份蒸發(fā)，一部分水份與水泥水化。影響和易性的主要因素水泥漿用量——單位用水量，決定混凝土拌合物的流動性砂率，決定混凝土拌合物的粘聚性和保水性水泥漿稀稠——水灰比，雖然也影響著混凝土拌合物的和易性，但并不可通過改變水灰比的大小來調(diào)整和易性，即拌制混凝土?xí)r不可隨意加水。水灰比一經(jīng)確定不可隨意變動。提高和易性的措施當(dāng)坍落度偏小時(shí)，保持W/C

不變，增加水泥漿的數(shù)量當(dāng)坍落度偏大時(shí)，保持Sp

不變，增加砂石的數(shù)量選擇合理Sp改善骨料級配選擇較大粒徑的骨料采用外加劑Back4.4硬化混凝土的強(qiáng)度混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)錄像一、抗壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級硬化混凝土的強(qiáng)度混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度：以邊長為150mm的立方體試件為標(biāo)準(zhǔn)試件，按標(biāo)準(zhǔn)方法成型，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度20士3‘C，相對濕度90％以上）下，養(yǎng)護(hù)到28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測得的極限抗壓強(qiáng)度?；炷练菢?biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度：邊長為100或200mm的立方體試件，可采用折算系數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)件的強(qiáng)度值。（100mm的折算系數(shù)0.95,200mm的折算系數(shù)1.05）強(qiáng)度等級：在混凝土立方體抗壓強(qiáng)度總體分布中，具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度，稱為立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。（我國把混凝土劃分為C15、C20……C80等等級）混凝土強(qiáng)度保證率P%是指混凝土強(qiáng)度總體中大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的概率。

圖4.4.5混凝土強(qiáng)度保證率P%示意圖普通混凝土強(qiáng)度等級根據(jù)fcu,k.劃分普通混凝土強(qiáng)度等級的普通混凝土的十四個(gè)等級如下圖所示：GradesC60C65C70C55C50C35C15C20C25C30C45C40C25concretefcu,kC75C80混凝土軸心抗壓強(qiáng)度

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常采用棱柱體而不是立方體，棱柱體能更好的反映混凝土實(shí)際受壓情況。棱柱體試件測得的抗壓強(qiáng)度稱軸心抗壓強(qiáng)度。

我國目前采用150×150×300mm的棱柱體進(jìn)行抗壓實(shí)驗(yàn)。若采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的棱柱體試件，其高與寬之比應(yīng)在2～3之間。軸心抗壓強(qiáng)度(fc)比同截面面積的立方體抗壓強(qiáng)度(fcu)要小，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度在10-50MPa范圍內(nèi)，兩者的換算關(guān)系近似為受力作用破壞類型Back普通混凝土受壓破壞形式破壞形式原因可能性水泥石破壞水泥等級低造成經(jīng)常出現(xiàn)粘結(jié)面(界面)破壞由于表面裂縫經(jīng)常出現(xiàn)粗骨料破壞正常情況下，f巖石>fcu,k很少出現(xiàn)二、影響混凝土抗壓強(qiáng)度的因素1、水泥強(qiáng)度等級與水灰比的影響

普通混凝土受力破壞一般首先出現(xiàn)粘結(jié)面破壞形式，當(dāng)水泥石強(qiáng)度較低時(shí)，水泥石本身首先破壞也是常見的破壞型式。所以混凝土的強(qiáng)度，主要決定于水泥石的強(qiáng)度及其與骨料間的粘結(jié)力。而它們又取決于水泥強(qiáng)度及水灰比的大小，即水泥強(qiáng)度與水灰比是影響混凝土強(qiáng)度的主要因素，也是決定因素。由于拌制混凝土拌合物時(shí)為了獲得必要的流動性，常需要加入較多的水，多余的水所占空間在混凝土硬化后成為毛細(xì)孔，使混凝土密實(shí)度下降。試驗(yàn)證明：在水泥強(qiáng)度不變的情況下，水灰比越小，水泥石強(qiáng)度越高，膠結(jié)力越強(qiáng)，從而使混凝土強(qiáng)度也越高。硬化混凝土的強(qiáng)度保羅米公式：

在原材料一定的條件下，混凝土28天齡期抗壓強(qiáng)度（fcu,0）與水泥實(shí)際強(qiáng)度（fce）及水灰比（W/C）之間的關(guān)系（試驗(yàn)得）：A、B—回歸系數(shù)用途：①已知fce、W/C，求fcu②已知fcu,0、fce，求W/C③已知fcu,0、W/C，求fce二、影響混凝土抗壓強(qiáng)度的因素2、骨料的影響骨料本身的強(qiáng)度一般都比水泥石強(qiáng)度高，所以一般不會直接影響混凝土的強(qiáng)度。若骨料經(jīng)風(fēng)化作用而強(qiáng)度降低時(shí)，則其配制混凝土強(qiáng)度也降低。表面粗糙的碎石比表面光滑的卵石（礫石）的粘結(jié)力大。在其他條件相同的情況下但多用水泥，碎石混凝土的強(qiáng)度比卵石混凝土的強(qiáng)度高（水灰比較小）。

硬化混凝土的強(qiáng)度二、影響混凝土抗壓強(qiáng)度的因素3、齡期

混凝土強(qiáng)度隨著混凝土齡期的增加而不斷增大。最初7天內(nèi)強(qiáng)度增長較快;28天以后強(qiáng)度增長較慢。普通水泥制成的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，其強(qiáng)度的發(fā)展，大致與其齡期的對數(shù)成正比（齡期不小于3天）。硬化混凝土的強(qiáng)度式中:fn——nd齡期混凝土的抗壓程度,MPa；

ｆ28——28ｄ齡期混凝土的抗壓強(qiáng)度,MPa；

lgｎ、lg28——ｎ（ｎ不小于3）和28的常用對數(shù)。二、影響混凝土抗壓強(qiáng)度的因素4、養(yǎng)護(hù)溫度及濕度的影響

為了獲得良好的混凝土，混凝土成型后必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)。（1）溫度混凝土養(yǎng)護(hù)溫度高，混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展快，反之，低溫下混凝土強(qiáng)度發(fā)展遲緩。（2）濕度較高的濕度有利于混凝土早期的強(qiáng)度。硬化混凝土的強(qiáng)度三、抗拉強(qiáng)度硬化混凝土的強(qiáng)度混凝土抗拉強(qiáng)度很低，只有抗壓強(qiáng)度的1/10~1/20，故在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不考慮混凝土承受拉力?；炷恋目估瓘?qiáng)度是確定抗裂度的重要指標(biāo)。用軸心抗拉法或劈裂法試驗(yàn)測試。四、提高混凝土強(qiáng)度的措施硬化混凝土的強(qiáng)度采用高強(qiáng)度水泥和低水灰比摻加混凝土外加劑和摻合料采用濕熱養(yǎng)護(hù)采用機(jī)械攪拌和振搗4.5硬化混凝土的變形性引起混凝土變形的因素很多，歸納起來有兩類：非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形。非荷載變形包括化學(xué)減縮、溫度變形（熱脹冷縮）、濕度變形（濕脹干縮）等。荷載變形根據(jù)施加荷載的方式不同包括短期一次加載下的變形、固定荷載長期作用的變形（徐變）、重復(fù)荷載作用等。硬化混凝土的變形性一、化學(xué)減縮

混凝土在硬化過程中，由于水泥水化產(chǎn)物的體積小于反應(yīng)物（水和水泥）的體積，引起混凝土產(chǎn)生收縮，稱為化學(xué)收縮。其收縮量是隨著混凝土齡期的延長而增加，大致與時(shí)間的對數(shù)成正比一般在混凝土成型后40ｄ內(nèi)收縮量增加較快，以后逐漸趨向穩(wěn)定?；瘜W(xué)收縮是不可恢復(fù)的，可使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微細(xì)裂縫，這些裂縫可能會影響到混凝土的受載性能和耐久性能。硬化混凝土的變形性二、溫度變形混凝土與其他材料一樣，也具有熱脹冷縮的性質(zhì)，混凝土的熱脹冷縮的變形，稱為溫度變形?；炷翜囟扰蛎浵禂?shù)約為

1×10-5m/m·℃，即溫度升高1℃，每m膨脹0.01ｍｍ。溫度變形對大體積混凝土極為不利?；炷猎谟不跗?，水泥水化放出較多的熱量，而混凝土是熱的不良導(dǎo)體，散熱很慢，使混凝土內(nèi)部溫度升高，但外部混凝土溫度則隨氣溫下降，致使內(nèi)外溫差達(dá)50～70℃，造成內(nèi)部膨脹及外部收縮，使外部混凝土產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)使混凝土產(chǎn)生裂縫。硬化混凝土的變形性防裂措施：①低熱中熱硅酸鹽水泥、摻混合材的水泥。②減少水泥用量、提高混凝土強(qiáng)度。③外加劑——緩凝劑、減水劑。④選用膨脹系數(shù)低的骨料，減小熱變形。⑤混凝土表面保溫。⑥在混凝土中埋冷卻管。⑦合理分縫、分塊、減輕約束。三、混凝土的干縮濕脹混凝土在干燥空氣中存放時(shí)，混凝土內(nèi)部吸附水分蒸發(fā)而引起凝膠體失水產(chǎn)生緊縮，以及毛細(xì)管內(nèi)游離水分蒸發(fā)，毛細(xì)管內(nèi)負(fù)壓增大，也使混凝土產(chǎn)生收縮。如干縮后的混凝土再次吸水變濕后，一部分干縮變形是可以恢復(fù)的?；炷猎谒杏不瘯r(shí)，體積不變，甚至有輕微膨脹。這是由于凝膠體中膠體粒子的吸附水膜增厚，膠體粒子間距離增大所致。硬化混凝土的變形性混凝土的濕脹變形量很小，一般無破壞作用。但干縮變形對混凝土危害較大，干縮可能使混凝土表面出現(xiàn)拉應(yīng)力而導(dǎo)致開裂，嚴(yán)重影響混凝土的耐久性。干縮主要是水泥石產(chǎn)生的，因此降低水泥用量，減少水灰比是減少干縮的關(guān)鍵。四、荷載作用下的變形1、短期荷載作用下的變形混凝土在短期荷載作用下的變形可分為四個(gè)階段硬化混凝土的變形性不同應(yīng)力階段混凝土內(nèi)部裂縫示意圖混凝土破壞過程與內(nèi)部裂紋變化關(guān)系階段荷載σ～ε內(nèi)部裂縫Ⅰ-OA比例極限(30%極限荷載)σ=ε無明顯變化Ⅱ-AB臨界荷載(70%-90%的極限荷載)σ<ε產(chǎn)生裂紋,限于界面(尺寸,數(shù)量增加)Ⅲ-BC極限荷載σ<<ε裂紋擴(kuò)至砂漿內(nèi)部,形成連續(xù)裂紋Ⅳ-CD達(dá)到極限荷載后ε增大連續(xù)裂紋發(fā)展,混凝土破壞2、長期荷載作用下的變形—徐變混凝土在恒定荷載長期作用下，隨時(shí)間增長而沿受力方向增加的非彈性變形，稱為混凝土的徐變。

混凝土的徐變有利于混凝土內(nèi)應(yīng)力集中的釋放，但會使預(yù)應(yīng)力混凝土產(chǎn)生應(yīng)力松弛。影響混凝土徐變因素很多，混凝土所受初應(yīng)力越大，在混凝土制成后齡期較短時(shí)加荷，水灰比越大，水泥用量越多，都會使混凝土的徐變增大；另外混凝土彈性模量大，會減小徐變，混凝土養(yǎng)護(hù)條件越好，水泥水化越充分，徐變也越小。4.6硬化混凝土的耐久性混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能的能力稱為混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性，對于延長結(jié)構(gòu)壽命，減少修復(fù)工作量，提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。硬化混凝土的耐久性1、混凝土的抗?jié)B性

★混凝土的抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水、油等滲透的能力。

★混凝土的抗?jié)B性以抗?jié)B等級來表示。抗?jié)B等級是以28ｄ齡期的標(biāo)準(zhǔn)抗?jié)B試件，按規(guī)定方法試驗(yàn)，以不滲水時(shí)所能承受的最大水壓力來表示，劃分為P2、P4、P6、P8、P12等等級，它們分別表示能抵抗0.2、0.4、0.6、0.8、1.2MPa的水壓力而不滲透。

★提高混凝土抗?jié)B性的措施：嚴(yán)格控制水灰比并保證足夠的水泥用量；摻用減水劑、引氣劑等外加劑；選用品質(zhì)良好、級配合格的骨料；加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等。硬化混凝土的耐久性2、混凝土的抗凍性

混凝土的抗凍性是指混凝土在水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，同時(shí)也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能。混凝土抗凍性一般以抗凍等級表示?？箖龅燃壥遣捎谬g期28ｄ的試塊在吸水飽和后，承受反復(fù)凍融循環(huán)，以抗壓強(qiáng)度下降不超過25％，而且質(zhì)量損失不超過５％時(shí)所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)來確定的。ＧＢＪ50164—92將混凝土劃分為以下抗凍等級：Ｆ10、F15、F25、F50、F150、F200、F250、F300等九個(gè)等級，分別表示在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下混凝土能夠承受反復(fù)凍融循環(huán)次數(shù)為10、25、25、50、100、150、200、250和300次。硬化混凝土的耐久性混凝土受凍融作用破壞的原因，是混凝土內(nèi)部的孔隙水在負(fù)溫下結(jié)冰后體積膨脹造成的靜水壓力，因冷凍水蒸汽壓的差別推動未凍水向凍結(jié)區(qū)的遷移造成的滲透壓力，當(dāng)這兩種壓力所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就會產(chǎn)生裂縫，多次凍融使裂縫不斷擴(kuò)展直至破壞。提高抗凍性方法：減小水灰比，摻加引氣劑或減水性引氣劑。試驗(yàn)前試驗(yàn)后3、混凝土的抗侵蝕性抗侵蝕性是指混凝土在含有侵蝕性介質(zhì)環(huán)境中遭受到化學(xué)侵蝕、物理作用不破壞的能力?；炷恋目骨治g性主要取決于水泥的品種、混凝土密實(shí)度與孔隙特征等。

硬化混凝土的耐久性4、混凝土的碳化混凝土的碳化作用是指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水，碳化又叫中性化。碳化對混凝土的影響：減弱對鋼筋的保護(hù)作用。引起混凝土的收縮，使混

硬化混凝土的耐久性凝土表面碳化層產(chǎn)生拉應(yīng)力，可能產(chǎn)生微細(xì)裂縫，從而降低了混凝土的強(qiáng)度。表面生成的碳酸鈣填充水泥石的孔隙，增大密實(shí)度。弊大于利措施：降低水灰比，提高密實(shí)度影響混凝土碳化速度的主要因素有：

（1）水泥品種。摻混合材的水泥，因其氫氧化鈣含量較少，碳化比普通水泥快。

（2）水灰比。水灰比大的混凝土，因孔隙較多，二氧化碳易于進(jìn)入，碳化也快。

（3）環(huán)境濕度。在相對濕度為50～75％的環(huán)境時(shí)，碳化最快。相對濕度小于25％或達(dá)到100％時(shí)，碳化停止。5、混凝土的堿-骨料反應(yīng)

反應(yīng)機(jī)理：a-SiO2＋2mNaOH→mNaO·SiO2·nH2O(吸水膨脹)

必要條件：①水泥含堿過量②集料含一定數(shù)量含活性SiO2③水分存在

抑制措施：①使用非活性集料②低堿水泥(Na2O當(dāng)量含量小于0.6%)③不摻含活性SiO2的細(xì)粉。硬化混凝土的耐久性4.7混凝土質(zhì)量控制與強(qiáng)度評定一、混凝土的質(zhì)量控制

混凝土質(zhì)量控制包括以下三個(gè)過程”1、混凝土生產(chǎn)前的初步控制-人員配備、設(shè)備調(diào)試、材料檢驗(yàn)、配合比的確定和調(diào)整等2、混凝土生產(chǎn)過程的控制-3、混凝土生產(chǎn)后合格性控制-混凝土強(qiáng)度的驗(yàn)收評定

以上過程的任一步驟中都存在質(zhì)量波動，所以進(jìn)行混凝土質(zhì)量控制時(shí)如要做出質(zhì)量評定必須用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法?；炷临|(zhì)量控制和強(qiáng)度評定

二、混凝土的強(qiáng)度質(zhì)量評定

1、混凝土強(qiáng)度的波動規(guī)律可用兩個(gè)統(tǒng)計(jì)量對此圖作出描述---強(qiáng)度平均值---σ強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差混凝土質(zhì)量控制和強(qiáng)度評定σσ強(qiáng)度平均值式中ｎ——混凝土強(qiáng)度試件組數(shù)

fcu，i—混凝土第ｉ組的抗壓強(qiáng)度值

強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（均方差）標(biāo)準(zhǔn)差σ是正態(tài)分布曲線上拐點(diǎn)至對稱軸的垂直距離，可用以作為評定混凝土質(zhì)量均勻性的一種指標(biāo)。σ越大強(qiáng)度分布曲線越矮而寬，說明強(qiáng)度的離散度較大，反映了管理水平低下，強(qiáng)度質(zhì)量不穩(wěn)定。變異系數(shù)

在相同生產(chǎn)管理水平下,混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差會隨平均強(qiáng)度水平而增加,所以平均強(qiáng)度水平不同的混凝土之間質(zhì)量穩(wěn)定性比較,可用變異系數(shù)Cv表征Ｃv值愈小，表示混凝土質(zhì)量愈穩(wěn)定。強(qiáng)度平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)①平均值②標(biāo)準(zhǔn)差③變異系數(shù)──強(qiáng)度的總體大小──強(qiáng)度的波動情況↑→強(qiáng)度離散↑

相對標(biāo)準(zhǔn)差↓→砼質(zhì)量穩(wěn)定2、混凝土強(qiáng)度保證率混凝土的強(qiáng)度保證率P（％）是指混凝土強(qiáng)度總體中，大于等于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的概率，在混凝土強(qiáng)度正態(tài)分布曲線圖中以陰影面積表示，見圖所示。低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級（fcu，ｋ）的強(qiáng)度所出現(xiàn)的概率為不合格率?；炷翉?qiáng)度保證率Ｐ（％）的計(jì)算方法為：首先根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)等級（fcu,ｋ）、混凝土強(qiáng)度平均值（）、標(biāo)準(zhǔn)差（σ）或變異系數(shù)（Ｃv），計(jì)算出概率度（ｔ），即

則強(qiáng)度保證率Ｐ（％）就可由正態(tài)分布曲線方程積分求得，即概率度定義：①t＝0，f>ft的保證率P(t)＝50%②t>0，f>ft的保證率0%<P(t)<50%③t<0，f>ft的保證率50%<P(t)<100%但實(shí)際上當(dāng)已知ｔ值時(shí)，可從數(shù)理統(tǒng)計(jì)書中的表內(nèi)查到Ｐ值。工程中Ｐ（％）值可根據(jù)統(tǒng)計(jì)周期內(nèi)混凝土試件強(qiáng)度不低于要求強(qiáng)度等級的組數(shù)N0與試件總組數(shù)Ｎ（Ｎ≥２５）之比求得，即

3、混凝土配制強(qiáng)度在施工中配制混凝土?xí)r，如果所配制混凝土的強(qiáng)度平均值（）等于設(shè)計(jì)強(qiáng)度（fcu,ｋ），這時(shí)混凝土強(qiáng)度保證率只有50％。因此為了保證工程混凝土具有設(shè)計(jì)所要求的95％強(qiáng)度保證率，在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，必須使混凝土的配制強(qiáng)度大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度（fcu，ｋ）目前我國混凝土配制強(qiáng)度可按下式計(jì)算：當(dāng)施工單位不具有近期的同一品種混凝土的強(qiáng)度資料時(shí)，σ值可按下表取值。4、強(qiáng)度評定穩(wěn)定生產(chǎn)—按統(tǒng)計(jì)方法評定不穩(wěn)定生產(chǎn)—按非統(tǒng)計(jì)方法評定①平均值≥標(biāo)準(zhǔn)值＋0.7②最小值≥標(biāo)準(zhǔn)值－0.7混凝土強(qiáng)度等級不高于C20時(shí)，最小值≥0.85標(biāo)準(zhǔn)值混凝土強(qiáng)度等級高于C20時(shí)，最小值≥0.90標(biāo)準(zhǔn)值①平均值≥1.15標(biāo)準(zhǔn)值②最小值≥0.95標(biāo)準(zhǔn)值4.8普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)一、混凝土配合比設(shè)計(jì)基本要點(diǎn)（一、二、三、四）普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)一個(gè)目的兩個(gè)基準(zhǔn)混凝土配合比，是指單位體積的混凝土中各組成材料的質(zhì)量比例，確定這種數(shù)量比例關(guān)系的工作，稱為混凝土配合比設(shè)計(jì)（既要使混凝土各項(xiàng)技術(shù)性質(zhì)滿足要求，又經(jīng)濟(jì)）混凝土配合比設(shè)計(jì)以計(jì)算1m3混凝土中各材料用量為基準(zhǔn)（也可以各材料質(zhì)量比表示：C:W:S:G:外加劑等）計(jì)算時(shí)骨料以干燥狀態(tài)為準(zhǔn)（水工混凝土配合比設(shè)計(jì)以飽和面干狀態(tài)為基準(zhǔn)）。水灰比、單位用水量、和砂率三個(gè)參數(shù)水水泥砂子石子外加劑摻合料水泥漿骨料（集料）混凝土在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的前提下，取較值，以節(jié)約水泥（漿骨比）確定原則在滿足混凝土拌合物粘聚性、保水性的前提下，取較值，以節(jié)約水泥在滿足混凝土拌合物流動性的前提下，取較值，以節(jié)約水泥大小小表4.16或假定混凝土中用砂填充石子空隙并略有富余，以撥開石子，在石子周圍形成足夠的砂漿層。三個(gè)參數(shù)水灰比、單位用水量、和砂率初步確定方法由強(qiáng)度強(qiáng)由耐久性耐表4.34表4.14推導(dǎo)該公式

（１）滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級要求；

（２）滿足混凝土施工所要求的和易性；

（３）滿足工程所處環(huán)境對混凝土耐久性的要求；

（４）符合經(jīng)濟(jì)原則，即節(jié)約水泥以降低混凝土成本。四項(xiàng)基本要求

二、配合比設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

①工程要求與施工水平方面設(shè)計(jì)要求的混凝土強(qiáng)度等級

使用條件及對混凝土耐久性要求

和易性要求混凝土的部位、構(gòu)件斷面尺寸及配筋情況施工條件、施工管理水平等

②原材料水泥品種與強(qiáng)度等級、視密度砂粗細(xì)程度、石Dm、級配、品種、視密度、含水率等是否摻外加劑、摻料、品種性能水質(zhì)等普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)（1）初步確定水灰比（W/C）第一步：初步配合比的確定三、實(shí)驗(yàn)室配合比的設(shè)計(jì)過程普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)（2）選定單位用水量（W0）（3）計(jì)算水泥用量（C0）為保證混凝土的耐久性，由上式得出的水泥用量還應(yīng)大于下表(表4.34)規(guī)定的最小水泥量。如算得的水泥用量小于下表規(guī)定值，應(yīng)取規(guī)定的最小水泥用量值。（4）確定砂率值（SP）（5）、確定1m3混凝土砂石用量（S0，G0）①質(zhì)量法其中是新拌混凝土表觀密度：2350～2450kg/m3通過以上計(jì)算，得出每立方米混凝土各種材料用量，即初步配合比計(jì)算完成。