第4章混凝土與砂漿

第4章混凝土與砂漿第一頁(yè)，共167頁(yè)。第4章混凝土與砂漿本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)

歷史回顧4.1普通混凝土的組成材料

4.2混凝土拌合物的性能4.3硬化后混凝土的性能4.4混凝土的質(zhì)量控制與強(qiáng)度評(píng)定4.6有特殊要求混凝土及混凝土新進(jìn)展4.7砂漿

創(chuàng)新能力培養(yǎng)

常見(jiàn)問(wèn)題及解答練習(xí)題4.5普通混凝土的配比設(shè)計(jì)第二頁(yè)，共167頁(yè)。本章學(xué)習(xí)指導(dǎo)

本章是本課程的重點(diǎn)，共7個(gè)知識(shí)點(diǎn)。本章的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：

⑴掌握普通混凝土組成材料的品種、技術(shù)要求及選用。熟練掌握各種組成材料各項(xiàng)性質(zhì)的要求，測(cè)定方法及對(duì)混凝土性能的影響。⑵熟練掌握混凝土拌和物的性質(zhì)及其測(cè)定和調(diào)整方法。⑶熟練掌握硬化混凝土的力學(xué)性質(zhì)，變形性質(zhì)和耐久性及其影響因素。⑷熟練掌握普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法。⑸了解混凝土技術(shù)的新進(jìn)展及其發(fā)展趨勢(shì)。⑹掌握砌筑砂漿的性質(zhì)、組成、檢測(cè)方法及其配比設(shè)計(jì)方法。⑺熟悉抹面砂漿的主要品種性能要求及其配制方法。本章的難點(diǎn)是混凝土的耐久性和普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)。建議本章學(xué)習(xí)緊密結(jié)合工程實(shí)際，通過(guò)工程實(shí)例的分析學(xué)習(xí)，進(jìn)一步理解相關(guān)知識(shí)，并提高自己分析解決問(wèn)題的能力。建議課內(nèi)10學(xué)時(shí),課外6學(xué)時(shí)。第三頁(yè)，共167頁(yè)。歷史回顧普通水泥的抗拉強(qiáng)度較低，只有抗壓強(qiáng)度的十分之一。1867年法國(guó)園藝師蒙尼亞突發(fā)奇想，在花盆外箍上幾道鐵絲作保護(hù)，然后在鐵絲外抹上一層水泥砂漿，其花盆結(jié)實(shí)耐用。19世紀(jì)末，俄國(guó)建筑師別列柳布斯基對(duì)蒙尼亞的發(fā)明作了研究并作出改進(jìn)，一是在水泥漿料中加入相當(dāng)數(shù)量石塊；二是用鋼筋代替鐵絲。這樣，鋼筋混凝土正式誕生了。鋼筋混凝土誕生漫談第四頁(yè)，共167頁(yè)。4.1普通混凝土的組成材料

普通混凝土一般是由水泥、砂、石和水所組成。為改善混凝土的某些性能，經(jīng)常還加入適量的外加劑和摻合料。砂子水泥漿石子第五頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.1.1水泥1.

水泥的品種選擇

配制混凝土?xí)r，應(yīng)根據(jù)混凝土工程的性質(zhì)、部位、施工條件、環(huán)境狀況等，按各品種水泥的特性作出合理的選擇。如大壩工程,宜用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥。2.

水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇第六頁(yè)，共167頁(yè)。2.

水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇

水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇，應(yīng)與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)。若用低強(qiáng)度等級(jí)的水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土，不僅會(huì)使水泥用量過(guò)多，還會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生不利影響。反之，用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土，若只考慮強(qiáng)度要求，會(huì)使水泥用量偏少，從而影響耐久性；若水泥用量兼顧了耐久性等要求，又會(huì)導(dǎo)致超強(qiáng)而不經(jīng)濟(jì)。因此，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般選擇以水泥強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值為混凝土強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的1.5～2.0倍為宜。第七頁(yè)，共167頁(yè)。4.1.1水泥觀察與討論道路水泥混凝土質(zhì)量與水泥選用

請(qǐng)觀察此使用一年多的水泥混凝土道路表面(如下圖)，該水泥混凝土選用普通硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成分別為C3S53％，C2S25％，C3A15％，C4AF7％。請(qǐng)從水泥的角度分析其選用有否不當(dāng)之處。水泥混凝土道路表面

討論第八頁(yè)，共167頁(yè)。討論道路水泥混凝土質(zhì)量與水泥選用

該路面磨損較嚴(yán)重，已出現(xiàn)較多裂紋?？梢?jiàn)表面水泥砂漿層干縮較大、耐磨性較差。從資料可見(jiàn)，所選用的水泥熟料礦物組成中C3A含量較高，當(dāng)水泥中C3A含量較高，其耐磨性較差、干縮較大，可見(jiàn)選用水泥不當(dāng)。

第九頁(yè)，共167頁(yè)。4.1.1水泥工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析使用受潮水泥

廣西百色某車(chē)間單層磚房屋蓋采用預(yù)制空心板12m跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土大梁，1983年10月開(kāi)工，使用進(jìn)場(chǎng)已3個(gè)多月并存放在潮濕地方的水泥。拆完大梁底模板和支撐后，1984年1月4日下午房屋全部倒塌。第十頁(yè)，共167頁(yè)。原因分析使用受潮水泥

事故的主因是使用受潮水泥，且采用人工攪拌，無(wú)嚴(yán)格配合比。致使大梁混凝土在倒塌后，用回彈儀測(cè)量，其平均抗壓強(qiáng)度僅5MPa左右，有些地方竟測(cè)不出回彈值。此外還存在著振搗不實(shí)，配筋不足等問(wèn)題。第十一頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.1.2骨料骨料（也稱集料）總體積占混凝土體積的65％～80％，按粒徑大小分為粗骨料和細(xì)骨料。（4.75mm）1.骨料的技術(shù)性質(zhì)2.

細(xì)骨料

3.

粗骨料第十二頁(yè)，共167頁(yè)。1.骨料的技術(shù)性質(zhì)

骨料的各項(xiàng)性能指標(biāo)將直接影響混凝土的施工性能和使用性能。骨料的主要技術(shù)性質(zhì)包括：顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度、顆粒形態(tài)和表面特征、強(qiáng)度、堅(jiān)固性、含泥量、有害物質(zhì)及堿集料反應(yīng)等。第十三頁(yè)，共167頁(yè)。2.

細(xì)骨料（建設(shè)用砂）

粒徑4.75mm以下的骨料稱為細(xì)骨料，俗稱砂。砂按產(chǎn)源分為天然砂、機(jī)制砂兩類。天然砂是由于自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)和分選、堆積形成的粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。機(jī)制砂是經(jīng)除土處理，由機(jī)械破碎、篩分制成。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14684-2011《建設(shè)用砂》規(guī)定了建設(shè)用砂的技術(shù)要求。JGJ206-2010《海砂混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》對(duì)海砂的相關(guān)技術(shù)要求作出了規(guī)定。第十四頁(yè)，共167頁(yè)。3.

粗骨料

粒徑大于4.75mm的骨料稱為粗骨料，俗稱石。常用的有碎石及卵石兩種。碎石是天然巖石或巖石經(jīng)機(jī)械破碎、篩分制成的粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。卵石是由于自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)和分選、堆積而成的粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。卵石和碎石顆粒的長(zhǎng)度大于該顆粒所屬相應(yīng)粒級(jí)的平均粒徑2.4倍者為針狀顆粒；厚度小于平均粒徑0.4倍者為片狀顆粒（平均粒徑指該粒級(jí)上、下限粒徑的平均值）。建筑用卵石、碎石應(yīng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14685-2001《建筑用卵石、碎石》的技術(shù)要求。卵石

碎石第十五頁(yè)，共167頁(yè)。4.

骨料技術(shù)性質(zhì)對(duì)混凝土性能的影響（1）顆粒級(jí)和配粗細(xì)程度砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮目傮w粗細(xì)程度。砂的顆粒級(jí)配是指不同粒徑的砂粒之間相互搭配情況。采用砂的篩分試驗(yàn)法分析顆粒級(jí)配。

4.75mm、2.36mm、1.18mm、600um、300um、150um。細(xì)度模數(shù)衡量砂子粗細(xì)程度的指標(biāo)第十六頁(yè)，共167頁(yè)。4.

骨料技術(shù)性質(zhì)對(duì)混凝土性能的影響0.15mm0.30mm0.60mm1.18mm2.36mm4.75mm由粗到細(xì)，依次過(guò)篩分計(jì)篩余百分率

a1a2a3a4a5a6累計(jì)篩余百分率

A1A2A3A4A5A6各篩的篩余量砂的總量500g干砂各篩的分計(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。第十七頁(yè)，共167頁(yè)。4.

骨料技術(shù)性質(zhì)對(duì)混凝土性能的影響（1）顆粒級(jí)和配粗細(xì)程度

粗骨料的顆粒級(jí)配分連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配（又稱單粒級(jí)）兩種。

90mm、75.0mm、63.0mm、53.0mm、37.5mm、26.5mm、19.0mm、16.0mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm。粗細(xì)程度Mx特粗砂Mx

＞3.7粗砂Mx=3.1~3.7中砂Mx=2.3~3.0細(xì)砂Mx=1.6~2.2特細(xì)砂Mx=0.7~1.5粉砂Mx

＜0.7第十八頁(yè)，共167頁(yè)。4.

骨料技術(shù)性質(zhì)對(duì)混凝土性能的影響（2）顆粒形態(tài)和表面特征

骨料特別是粗骨料的顆粒形狀和表明特征對(duì)水泥混凝土和瀝青混合料的性能有顯著的影響。粗骨料顆粒外形有方形、圓形、針狀、片狀等。碎石、卵石顆粒的長(zhǎng)度大于該顆粒所屬相應(yīng)粒級(jí)的平均粒徑2.4倍者為針狀顆粒，顆粒厚度小于該顆粒所屬相應(yīng)粒級(jí)的平均粒徑0.4倍者為片狀顆粒。

影響粘結(jié)力。

（3）強(qiáng)度

粗骨料：抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)。（4）堅(jiān)固性骨料在自然風(fēng)化和其他外界物理化學(xué)因素作用下抵抗破裂的能力。硫酸鈉溶液，機(jī)制砂還要用壓碎指標(biāo)試驗(yàn)。第十九頁(yè)，共167頁(yè)。4.

骨料技術(shù)性質(zhì)對(duì)混凝土性能的影響（5）含泥量和泥塊含量天然砂或卵石、碎石中粒徑小于75μm的顆粒含量稱為含泥量；原粒徑大于4.75mm，經(jīng)水浸洗、手捏后小于2.36mm的顆粒含量稱為泥塊含量。（6）有害物質(zhì)骨料中不應(yīng)混有草根、樹(shù)葉、樹(shù)枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物，細(xì)骨料中有害物質(zhì)包括云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯化物和貝殼等。粗骨料中的有害物質(zhì)主要有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽，有時(shí)也有氯化物，它們對(duì)混凝土的危害與細(xì)骨料相同。

（7）堿-骨料反應(yīng)水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與骨料中堿活性礦物在潮濕環(huán)境下緩慢發(fā)生并導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂破壞的膨脹反應(yīng)。包括堿硅酸鹽反應(yīng)和堿碳酸鹽反應(yīng)。

（8）骨料的含水狀態(tài)：干燥狀態(tài)、氣干狀態(tài)、飽和面干狀態(tài)和濕潤(rùn)狀態(tài)。第二十頁(yè)，共167頁(yè)。5.

建設(shè)用砂技術(shù)要求（1)顆粒級(jí)配（2）含泥量、石粉含量和泥塊含量（3）有害物質(zhì)（4）堅(jiān)固性（5）表觀密度、松散堆積密度和空隙率（6）堿-骨料反應(yīng)（7）含水率和飽和面干吸水率6.建筑用卵石、碎石的技術(shù)要求（1）最大粒徑及顆粒級(jí)配（2）含泥量和泥塊含量（3）針片狀顆粒含量（4）有害物質(zhì)（5）堅(jiān)固性（6）強(qiáng)度（7）表觀密度、連續(xù)級(jí)配松散堆積空隙率（8）吸水率（9）堿-骨料反應(yīng)（10）含水率和堆積密度第二十一頁(yè)，共167頁(yè)。7.

再生骨料混凝土用再生骨料指由建筑垃圾中混凝土、砂漿、石或磚瓦等加工而成的骨料。JGJ/T240-2011《再生骨料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：

Ⅰ類再生粗骨料可以用于配制各種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土；Ⅱ類再生粗骨料宜用于配制C40及以下強(qiáng)度的混凝土；Ⅲ類再生粗骨料可用于配制C25及以下強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，不宜用于配制有抗凍要求的混凝土。

Ⅰ類再生細(xì)骨料可以用于配制C40及以下強(qiáng)度的混凝土；Ⅱ類再生細(xì)骨料宜用于配制C25及以下強(qiáng)度等級(jí)的混凝土；Ⅲ類再生細(xì)骨料不宜用于配制結(jié)構(gòu)混凝土。

再生骨料不得用于配制預(yù)應(yīng)力混凝土。第二十二頁(yè)，共167頁(yè)。觀察與討論討論4.1.2骨料石子形狀對(duì)混凝土性能的影響

請(qǐng)觀察下圖中A、B、C三種石子的形狀有何差別，分析其對(duì)拌制混凝土性能會(huì)有哪些影響。

A、碎石1

B、碎石2C、卵石第二十三頁(yè)，共167頁(yè)。討論石子形狀對(duì)混凝土性能的影響

A為碎石1，針片狀顆粒含量較多。此針片狀的碎石過(guò)多，比表面積大，不僅會(huì)影響混凝土和易性，還會(huì)影響強(qiáng)度。

B為碎石2，表面較粗糙，多棱角，比表面積較碎石1小，拌制混凝土?xí)r的性能優(yōu)于碎石1。

C為卵石，表面光滑、少棱角，比表面積較小。故拌制混凝土?xí)r所需水泥量較小?；炷涟韬衔锏暮鸵仔暂^好。但卵石與水泥石粘結(jié)力會(huì)較差。在相同條件下，混凝土強(qiáng)度較低。第二十四頁(yè)，共167頁(yè)。工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析4.1.2骨料

某中學(xué)一棟磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓，在結(jié)構(gòu)完工后進(jìn)行屋面施工時(shí)，屋面局部倒塌。經(jīng)審查設(shè)計(jì)方面，未發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題。對(duì)施工方面審查發(fā)現(xiàn)：

所設(shè)計(jì)為C20的混凝土，施工時(shí)未留試塊，事后鑒定其強(qiáng)度僅C7.5左右，在斷口處可清楚看出砂石未洗凈，骨料中混有鴿蛋大小的粘土塊粒和樹(shù)葉等雜質(zhì)。此外，梁主筋偏于一側(cè)，梁的受拉區(qū)1/3寬度內(nèi)幾乎無(wú)鋼筋。骨料雜質(zhì)多危害混凝土強(qiáng)度第二十五頁(yè)，共167頁(yè)。原因分析

骨料的雜質(zhì)對(duì)混凝土強(qiáng)度有重大的影響，必須嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量。樹(shù)葉等雜質(zhì)固然會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度，而泥粘附在骨料的表面，防礙水泥石與骨料的粘結(jié)，不僅會(huì)降低混凝土強(qiáng)度，還會(huì)增加拌和用水量，加大混凝土的干縮，降低抗?jié)B性和抗凍性。泥塊對(duì)混凝土性質(zhì)的影響嚴(yán)重。骨料雜質(zhì)多危害混凝土強(qiáng)度

第二十六頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.1.3混凝土拌和及養(yǎng)護(hù)用水

混凝土拌和用水及養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)符合JGJ63－2006《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定?；炷劣盟嬘盟⒌乇硭?、地下水、再生水、混凝土企業(yè)設(shè)備洗刷水和海水等。其中，再生水是指污水經(jīng)適當(dāng)再生工藝處理后具有使用功能的水。1.混凝土拌和用水2.混凝土養(yǎng)護(hù)用水第二十七頁(yè)，共167頁(yè)。1.混凝土拌合用水（1）混凝土拌合用水水質(zhì)應(yīng)符合下表的規(guī)定。對(duì)于設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土，氯離子含量不得超過(guò)500mg/L；對(duì)使用鋼絲或經(jīng)熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土，氯離子含量不得超過(guò)350mg/L。項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土素混凝土

pH值≥5.0≥4.5≥4.5不溶物（mg/L）≤2000≤2000≤5000可溶物（mg/L）≤2000≤5000≤10000氯離子（mg/L）≤500≤1000≤3500硫酸根離子（mg/L）≤600≤2000≤2700堿含量（mg/L）≤1500≤1500≤1500注：堿含量按Na2O+0.658K2O計(jì)算值來(lái)表示。采用非堿活性骨料時(shí)，可不檢驗(yàn)堿含量?；炷涟韬嫌盟|(zhì)要求第二十八頁(yè)，共167頁(yè)。1.混凝土拌合用水（2）地表水、地下水、再生水的放射性應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。（3）被檢驗(yàn)水樣應(yīng)與飲用水樣進(jìn)行水泥凝結(jié)時(shí)間對(duì)比試驗(yàn)。對(duì)比試驗(yàn)的水泥初凝時(shí)間差及終凝時(shí)間差均不應(yīng)大于30min；同時(shí)初凝和終凝時(shí)間應(yīng)符合GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》的規(guī)定。

（4）被檢水樣應(yīng)與引用水樣進(jìn)行水泥膠砂強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)，被檢水樣配制的水泥膠砂3d和28d強(qiáng)度不應(yīng)低于飲用水配制的水泥膠砂3d和28d強(qiáng)度的90%。

（5）混凝土拌合用水不應(yīng)有漂浮明顯的油脂和泡沫，不應(yīng)有明顯的顏色和異味。

（6）混凝土企業(yè)設(shè)備洗刷水不宜用于預(yù)應(yīng)力混凝土、裝飾混凝土、加氣混凝土和暴露于腐蝕環(huán)境的混凝土；不得用于使用堿活性或潛在堿活性骨料的混凝土。

（7）未經(jīng)處理的海水嚴(yán)禁用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。（8）在無(wú)法獲得水源的情況下，海水可用于素混凝土，但不宜用于裝飾混凝土。第二十九頁(yè)，共167頁(yè)。2.混凝土養(yǎng)護(hù)用水（1）混凝土養(yǎng)護(hù)用水可不檢驗(yàn)不溶物和可溶物，其他檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)符合混凝土拌合用水的水質(zhì)技術(shù)要求和放射性技術(shù)要求的規(guī)定。（2）混凝土養(yǎng)護(hù)用水可不檢驗(yàn)水泥凝結(jié)時(shí)間和水泥膠砂強(qiáng)度。第三十頁(yè)，共167頁(yè)。工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析4.1.3混凝土拌和及養(yǎng)護(hù)用水含糖份水使混凝土兩天仍未凝結(jié)

某糖廠建宿舍，以自來(lái)水拌制混凝土，澆筑后用曾裝食糖的麻袋覆蓋于混凝土表面，再淋水養(yǎng)護(hù)。后發(fā)現(xiàn)該水泥混凝土兩天仍未凝結(jié)，而水泥經(jīng)檢驗(yàn)無(wú)質(zhì)量問(wèn)題。第三十一頁(yè)，共167頁(yè)。原因分析含糖份水使混凝土兩天仍未凝結(jié)

由于養(yǎng)護(hù)水淋于曾裝食糖的麻袋，養(yǎng)護(hù)水已成糖水，而含糖的水對(duì)水泥的凝結(jié)有抑制作用，故使混凝土凝結(jié)異常。第三十二頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.1.4外加劑

外加劑在混凝土拌合物中摻入量一般大于水泥質(zhì)量5％、能改善混凝土拌合物或硬化后混凝土性質(zhì)的材料，稱為外加劑。也被稱為混凝土的第五組分。

外加劑的分類按外加劑主要功能可分為四類：(1)改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。(2)調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間和硬化性能的外加劑。(3)改善混凝土耐久性的外加劑，如引氣劑、防水劑、防凍劑和阻銹劑等。(4)改善混凝土其他性能的外加劑，如膨脹劑、減縮劑、加氣劑、防凍劑、著色劑、泵送劑、堿-集料反應(yīng)抑制劑和道路抗折劑等。第三十三頁(yè)，共167頁(yè)。4.1.4外加劑(1）減水劑減水劑是應(yīng)用最廣的混凝土外加劑。它屬于表面活性劑，是由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)二個(gè)部分組成。加入水后，其親水基團(tuán)會(huì)電離出離子，使表面活性劑分子帶有電荷。親水基團(tuán)指向溶劑，憎水基團(tuán)指向水泥顆粒，并作定向排列，形成定向吸附膜而降低水的表面張力。這種表面活性作用是減水劑起減水增強(qiáng)作用的主要原因。先摻法、同摻法和后摻法。第三十四頁(yè)，共167頁(yè)。

（2）早強(qiáng)劑1）早強(qiáng)劑的定義及分類早強(qiáng)劑是指能加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展、明顯提高混凝土早期強(qiáng)度的外加劑。早強(qiáng)劑主要有無(wú)機(jī)類、有機(jī)類和復(fù)合型三大種類，主要有其中無(wú)機(jī)早強(qiáng)劑的應(yīng)用最為常見(jiàn)：①無(wú)機(jī)類早強(qiáng)劑主要有兩類：氯化鈣、氯化鈉為代表的氯鹽類，其中氯化鈣應(yīng)用最廣；硫酸鈉、硫酸鈣、硫代硫酸鈉為代表的硫酸鹽類，其中應(yīng)用最多的是硫酸鈉；②有機(jī)類早強(qiáng)劑：主要有三乙醇胺、三異丙醇胺等，其中三乙醇胺最為常用；③復(fù)合型早強(qiáng)劑：采用二種或二種以上的早強(qiáng)劑復(fù)配而成，早強(qiáng)效果可得到較好改善。通?？捎萌掖及?、硫酸鈉、氯化鈉、亞硝酸鈉和石膏等組成二元、三元或四元復(fù)合早強(qiáng)劑。4.1.4外加劑第三十五頁(yè)，共167頁(yè)。

2）早強(qiáng)劑的作用機(jī)理早強(qiáng)劑的作用機(jī)理在于其能促進(jìn)水泥的水化和硬化，提高早期強(qiáng)度，縮短養(yǎng)護(hù)周期，提高模板和場(chǎng)地周轉(zhuǎn)率，加快施工速度。3）早強(qiáng)劑的應(yīng)用早強(qiáng)劑可用于蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土及常溫、低溫和最低溫度不低于-5℃環(huán)境中施工的有早強(qiáng)要求的混凝土工程。炎熱環(huán)境條件下不宜使用早強(qiáng)劑和早強(qiáng)減水劑。摻入混凝土對(duì)人體產(chǎn)生危害或?qū)Νh(huán)境產(chǎn)生污染的化學(xué)物質(zhì)嚴(yán)劑禁用作早強(qiáng)劑，含有六價(jià)鉻鹽、亞硝酸鹽等有害成分的早強(qiáng)劑嚴(yán)禁用于飲水工程及與食品相接觸的工程，硝銨類嚴(yán)禁用于辦公、居住等建筑工程。含強(qiáng)電解質(zhì)無(wú)機(jī)鹽類的早強(qiáng)劑和早強(qiáng)減水劑，嚴(yán)禁用于與鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部分的結(jié)構(gòu)，以及有外露鋼筋預(yù)埋鐵件而無(wú)防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)；使用直流電源的結(jié)構(gòu)以及距高壓直流電源100m以內(nèi)的結(jié)構(gòu)。4.1.4外加劑第三十六頁(yè)，共167頁(yè)。（3）引氣劑1）引氣劑的定義及分類引氣劑是指在攪拌混凝土過(guò)程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡（直徑10μm～100μm）并能保留在硬化混凝土中的外加劑。通常引氣劑能夠明顯改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土的耐久性。混凝土引氣劑有松香樹(shù)脂類、烷基苯磺酸鹽類、脂肪醇磺酸鹽類、蛋白質(zhì)鹽及石油磺酸鹽等幾種。

2）引氣劑的作用機(jī)理引氣劑為表面活性劑，由于在攪拌混凝土?xí)r會(huì)混入一些氣泡，加入的引氣劑就定向排列在泡膜界面（氣-液界面），顯著降低水的表面張力，在攪拌的作用下形成大量微小氣泡。這些氣泡不易破滅且均勻分散在混凝土中，互不相連，使混凝土的一些性能得以改善。①改善混凝土拌合物的和易性。4.1.4外加劑第三十七頁(yè)，共167頁(yè)。②提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。③使混凝土的強(qiáng)度和彈性模量有所降低。

3）引氣劑的應(yīng)用引氣劑及引氣減水劑可用于抗凍混凝土、抗?jié)B混凝土、抗硫酸鹽混凝土、泌水嚴(yán)重的混凝土、貧混凝土、輕集料混凝土、人工集料配制的普通混凝土、高性能混凝土以及有飾面要求的混凝土。不宜用于蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土，必要時(shí)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。（4）緩凝劑1）緩凝劑的定義及分類緩凝劑是指能延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，而不顯著影響混凝土后期強(qiáng)度的外加劑。緩凝劑分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類。有機(jī)緩凝劑包括木質(zhì)素磺酸鹽、羥基羧基及其鹽、糖類及碳水化合物、多元醇及其衍生物等；無(wú)機(jī)緩凝劑包括硼砂、氯化鋅、碳酸鋅、硫酸鐵(銅、鋅、鎘等)、磷酸鹽及偏磷酸鹽等。4.1.4外加劑第三十八頁(yè)，共167頁(yè)。不同種類緩凝劑的作用機(jī)理各不相同。有機(jī)類緩凝劑多為表面活性劑，摻入混凝土中，能吸附在水泥顆粒表面，形成同種電荷的親水膜，使水泥顆粒相互排斥，阻礙水泥水化產(chǎn)物黏連和凝結(jié)，起緩凝作用；無(wú)機(jī)類緩凝劑，一般是在水泥顆粒表面形成一層難溶的薄膜，對(duì)水泥的正常水化起阻礙作用，從而導(dǎo)致緩凝。3）緩凝劑的應(yīng)用緩凝劑、緩凝減水劑及緩凝高效減水劑可用于大體積混凝土、碾壓混凝土、炎熱氣候條件下施工的混凝土、大面積澆筑的混凝土、避免冷縫產(chǎn)生的混凝土、須較長(zhǎng)時(shí)間停放或長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)幕炷痢⒆粤髌矫庹窕炷?、滑模施工或拉模施工的混凝土及其他須要延緩凝結(jié)時(shí)間的混凝土。它們宜用于最低氣溫5℃以上施工的混凝土，不宜單獨(dú)用于有早強(qiáng)要求的混凝土及蒸養(yǎng)混凝土。緩凝高效減水劑可制備高強(qiáng)高性能混凝土。緩凝劑對(duì)水泥品種的適應(yīng)性十分敏感，使用前應(yīng)先做水泥適應(yīng)性（相容性）試驗(yàn)，合格后方可使用，保證緩凝劑的使用效果。4.1.4外加劑第三十九頁(yè)，共167頁(yè)。（5）速凝劑1）速凝劑的定義及分類速凝劑是指能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。大部分速凝劑的主要成分為鋁酸鈉（鋁氧熟料），此外還有碳酸鈉、鋁酸鈣、氟硅酸鋅、氟硅酸鎂、氯化亞鐵、硫酸鋁、三氯化鋁等鹽類。2）速凝劑的作用機(jī)理速凝劑產(chǎn)生速凝的原因是速凝劑中的鋁酸鈉、碳酸鈉在堿溶液中迅速與水泥中的石膏反應(yīng)生成硫酸鈉，使石膏喪失緩凝作用或迅速生成鈣礬石所致。3）速凝劑的應(yīng)用速凝劑主要用于噴射混凝土和噴射砂漿，亦可用于需要速凝的其他混凝土。4.1.4外加劑第四十頁(yè)，共167頁(yè)。

（7）膨脹劑1）膨脹劑的定義及分類膨脹劑指能使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑?；炷林胁捎玫呐蛎泟┯辛蜾X酸鈣類、氧化鈣類和硫鋁酸鈣-氧化鈣類三類。水工結(jié)構(gòu)中也有使用氧化鎂類膨脹劑。2）膨脹劑的作用機(jī)理硫鋁酸類膨脹劑的作用機(jī)理在于無(wú)水硫鋁酸鈣水化或參與水泥礦物的水化或與水泥水化產(chǎn)物水化，生成大量鈣礬石，反應(yīng)后固相體積增大，導(dǎo)致混凝土體積膨脹。石灰類膨脹劑的作用機(jī)理在于水化早期，CaO水化生成氫氧化鈣，反應(yīng)后固相體積增大；隨后氫氧化鈣發(fā)生重結(jié)晶，固相體積再次增大，從而導(dǎo)致混凝土體積膨脹。

3）膨脹劑的應(yīng)用膨脹劑常用于補(bǔ)償收縮混凝土、填充用膨脹混凝土、灌漿用膨脹砂漿和自應(yīng)力混凝土。4.1.4外加劑第四十一頁(yè)，共167頁(yè)。

（8）防水劑1）防水劑的定義及分類防水劑指能降低混凝土在靜水壓力下的透水性，提高其抗?jié)B性能的外加劑。常用防水劑有四類：①無(wú)機(jī)化合物類；②有機(jī)化合物類；③混合物類；④復(fù)合類。2）防水劑的作用機(jī)理無(wú)機(jī)化合物的氯鹽能促進(jìn)水泥的水化和硬化，在早期具有較好的防水效果，但氯鹽類會(huì)使鋼筋混凝土銹蝕，混泥土收縮率增加，后期防水效果不大。有機(jī)化合物類防水劑在于其多為憎水性表面活性劑。引氣與防水復(fù)合防水劑中，大量封閉的微小氣泡隔斷混凝土中的毛細(xì)通道，減少滲水通路，提高混凝土防水性。減水與防水復(fù)合防水劑中減水劑改善混凝土的和易性使混凝土更密實(shí)而是提高混凝土防水效果。3）防水劑的應(yīng)用可用于工業(yè)與民用建筑的屋面、地下室、隧道、巷道、給排水池、水泵站等有防水抗?jié)B要求的混凝土工程。4.1.4外加劑第四十二頁(yè)，共167頁(yè)。（9）泵送劑泵送劑指能改善混凝土拌合物泵送性能的外加劑。一般由減水劑、緩凝劑、引氣劑等單獨(dú)使用或復(fù)合使用而成。泵送劑可以使混凝土拌合物的流動(dòng)性顯著增大，更為重要的是能夠減少泌水和離析，提高混凝土黏聚性，進(jìn)而提高混凝土和易性，保證混凝土適合于泵送施工。泵送劑適用于工業(yè)與民用建筑及其他構(gòu)筑物的泵送施工的混凝土、滑模施工、水下灌注樁混凝土等工程，特別適用于大體積混凝土、高層建筑和超高層建筑等工程。泵送劑的品種、摻量應(yīng)按供貨單位提供的推薦摻量和環(huán)境溫度、泵送高度、泵送距離、運(yùn)輸距離等要求經(jīng)混凝土試配后確定。4.1.4外加劑第四十三頁(yè)，共167頁(yè)。觀察與討論討論4.1.4外加劑有兩種水泥，一種以二水石膏為緩凝劑，另一種以硬石膏為緩凝劑，現(xiàn)以加入木質(zhì)素磺酸鈣減水劑的溶液配制水泥漿，請(qǐng)觀察5min后兩者凝結(jié)情況，討論產(chǎn)生差別的原因。木質(zhì)素減水劑與水泥所用石膏

第四十四頁(yè)，共167頁(yè)。

使用無(wú)水石膏作緩凝劑的水泥，加入木質(zhì)素作為減水劑或稠密減水劑時(shí)會(huì)產(chǎn)生速凝現(xiàn)象。因無(wú)水石膏在木鈣或糖鈣溶液中硫酸鈣溶解量下降，無(wú)法抑制C3A的水化，使C3A迅速水化，從而導(dǎo)致水泥漿速凝。故以硬石膏為緩凝劑的水泥不宜使用含木質(zhì)素磺酸鹽的減水劑。木質(zhì)素減水劑與水泥所用石膏

討論第四十五頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.1.5混凝土礦物摻合料1.

粉煤灰2.

硅粉3.

沸石粉4.

粒化高爐礦渣粉第四十六頁(yè)，共167頁(yè)。1.

粉煤灰

從煤粉爐煙道氣體中收集的粉末稱為粉煤灰。在混凝土中摻入一定量粉煤灰后，除了粉煤灰本身的火山灰活性作用，生成硅酸鈣凝膠，作為膠凝材料一部分起增強(qiáng)作用外，在混凝土的用水量不變的情況下，不僅可以起到顯著改善混凝土拌合物和易性的效應(yīng)，增加流動(dòng)性和粘聚性，還可降低水化熱。若保持混凝土拌合物原有的和易性不變，則可減少用水量，起到減水的效果，從而提高混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度，增強(qiáng)耐久性。粉煤灰SEM照片第四十七頁(yè)，共167頁(yè)。（1）粉煤灰化學(xué)成分粉煤灰的化學(xué)成分主要有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3等。（2）粉煤灰的技術(shù)要求拌制混凝土和砂漿用粉煤灰分為三個(gè)等級(jí)：Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)。I級(jí)粉煤灰適用于鋼筋混凝土和跨度小于6m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土；II級(jí)粉煤灰適用于鋼筋混凝土和素混凝土（無(wú)筋混凝土）；III級(jí)粉煤灰主要用于素混凝土。（3）粉煤灰在混凝土中的作用水泥混凝土中摻入適量粉煤灰，不但可以節(jié)約水泥，而且混凝土的許多性能都可以獲得改善，比如在用水量相同情況下，混凝土拌合物流動(dòng)性、黏聚性提高，泌水性??；混凝土可泵性明顯提高；早期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)快，60d后強(qiáng)度大于基準(zhǔn)混凝土；明顯增強(qiáng)混凝土抗?jié)B性；提高混凝土抗化學(xué)侵蝕性、抑制堿-集料反應(yīng)。1.

粉煤灰第四十八頁(yè)，共167頁(yè)。2.

硅粉

硅粉也稱硅灰。在冶煉鐵合金或工業(yè)硅時(shí)，由煙道排出的硅蒸氣經(jīng)收塵裝置收集而得的粉塵稱為硅粉。它是由非常細(xì)的玻璃質(zhì)顆粒組成，其中SiO2含量高，其比表面積約為2000m2/kg。摻入少量硅粉，可使混凝土致密、耐磨，增強(qiáng)其耐久性。第四十九頁(yè)，共167頁(yè)。3.

沸石粉

沸石粉是天然的沸石巖經(jīng)磨細(xì)而成的一種火山灰質(zhì)鋁硅酸礦物摻合料。含有一定量活性二氧化硅和三氧化鋁，能與水泥生成的氫氧化鈣反應(yīng)，生成膠凝物質(zhì)。沸石粉用作混凝土摻合料可改善混凝土和易性，提高混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性和抗凍性，抑制堿骨料反應(yīng)。主要用于配制高強(qiáng)混凝土、流態(tài)混凝土及泵送混凝土。

沸石粉具有很大的內(nèi)表面積和開(kāi)放性孔結(jié)構(gòu)，還可用于配制濕混凝土等功能混凝土。

第五十頁(yè)，共167頁(yè)。4.

?；郀t礦渣粉

粒化高爐礦渣粉（簡(jiǎn)稱礦渣粉）是指符合GB/T203標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的?；郀t礦渣經(jīng)干燥、粉磨（或添加少量石膏一起粉磨）達(dá)到相當(dāng)細(xì)度且符合相應(yīng)活性指數(shù)的粉體。礦渣粉磨時(shí)允許加入助磨劑，加入量不得大于礦渣粉質(zhì)量的1％。第五十一頁(yè)，共167頁(yè)。5.

石灰石粉石灰石粉是以一定純度的石灰石為原料，經(jīng)粉磨至規(guī)定細(xì)度的粉狀材料。JGJ/T318-2014《石灰石粉在水泥混凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》對(duì)石灰石粉的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定。第五十二頁(yè)，共167頁(yè)。觀察與討論討論摻合料種類對(duì)流動(dòng)性的影響

4.1.5混凝土礦物摻合料用等量取代法分別摻入細(xì)度相同的20％粉煤灰和礦渣摻合料制備硅酸鹽水泥砂漿拌合物，經(jīng)跳桌法流動(dòng)性試驗(yàn)后得到下圖所示的結(jié)果。請(qǐng)觀察兩者的差異，并對(duì)其現(xiàn)象進(jìn)行討論。摻粉煤灰水泥砂漿

摻礦渣水泥砂漿

第五十三頁(yè)，共167頁(yè)。

兩者的不同在于粉煤灰和礦渣的形狀及表面特征的不同，從粉煤灰的電鏡照片中可以發(fā)現(xiàn)：粉煤灰顆粒多為表面光滑的圓球狀顆粒，相對(duì)于不規(guī)則形狀外形的礦渣顆粒而言，需要較少的水分潤(rùn)濕其表面，因而實(shí)際水與硅酸鹽水泥質(zhì)量比（水灰比）相對(duì)較大。同時(shí)光滑的圓球狀顆粒也有利于減少集料之間的流動(dòng)摩擦力。兩者共同作用結(jié)果使得摻粉煤灰摻合料的砂漿拌合物具有更大的流動(dòng)性。

摻合料種類對(duì)流動(dòng)性的影響

粉煤灰電鏡照片討論第五十四頁(yè)，共167頁(yè)。工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析摻合料攪拌不均致使混凝土強(qiáng)度低

4.1.5混凝土礦物摻合料某工程使用等量的42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥粉煤灰配制C25混凝土，工地現(xiàn)場(chǎng)攪拌，為趕進(jìn)度攪拌時(shí)間較短。拆模后檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)所澆筑的混凝土強(qiáng)度波動(dòng)大，部分低于所要求的混凝土強(qiáng)度指標(biāo)。第五十五頁(yè)，共167頁(yè)。原因分析

該混凝土強(qiáng)度等級(jí)較低，而選用的水泥強(qiáng)度等級(jí)較高，故使用了較多的粉煤灰作摻合劑。由于攪拌時(shí)間較短，粉煤灰與水泥攪拌不夠均勻，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度波動(dòng)大，以致部分混凝土強(qiáng)度未達(dá)要求。

摻合料攪拌不均致使混凝土強(qiáng)度低

第五十六頁(yè)，共167頁(yè)。4.2.2混凝土拌合物性能的影響因素

4.2.1混凝土拌合物性能的涵義與測(cè)定4.2混凝土拌合物的性能第五十七頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.2.1混凝土拌合物性能的涵義與測(cè)定

1.

和易性的涵義與測(cè)定2.

混凝土凝結(jié)時(shí)間測(cè)定從混凝土拌合物中篩出砂漿用貫入阻力法來(lái)測(cè)定坍落度值不為零的混凝土拌合物凝結(jié)時(shí)間。貫入阻力達(dá)到3.5MPa和28.0MPa的時(shí)間分別為混凝土拌合物的初凝和終凝時(shí)間。和易性——混凝土拌合物的和易性又稱工作性，它是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性等三方面的含義。第五十八頁(yè)，共167頁(yè)。1.

和易性的涵義與測(cè)定

流動(dòng)性——指混凝土拌合物在自重力或機(jī)械振動(dòng)力作用下易于產(chǎn)生流動(dòng)、易于輸送和易于充滿混凝土模板的性質(zhì)。粘聚性——混凝土拌合物在施工過(guò)程中保持整體均勻一致的能力。

保水性——混凝土拌合物在施工過(guò)程中保持水分的能力。

第五十九頁(yè)，共167頁(yè)。測(cè)試方法有坍落度法、維勃稠度法和坍落擴(kuò)展度法。（1）坍落度試驗(yàn)

坍落度試驗(yàn)是世界各國(guó)廣泛采用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法，通常是將混凝土拌合物分三層（每層裝料約1/3筒高）裝入坍落度筒內(nèi)，并按照規(guī)定方式插搗，待裝滿并刮平上表面后，垂直平穩(wěn)地向上提起坍落度筒并放置一旁。測(cè)量坍落度筒高與混凝土拌合物坍落后最高點(diǎn)之間的高度差（mm)，該高度差值即為該混凝土拌合物的坍落度值。坍落度值越大，表明混凝土拌合物的流動(dòng)性越好。1.

和易性的涵義與測(cè)定

第六十頁(yè)，共167頁(yè)。5.2.1混凝土拌合物的和易性第六十一頁(yè)，共167頁(yè)。坍落度試驗(yàn)只適用于集料最大粒徑不大于40mm的非干硬性混凝土（指混凝土拌合物的坍落度值大于10mm的混凝土）。（2）維勃稠度試驗(yàn)對(duì)于干硬性混凝土（坍落度小于10mm），通常采用維勃稠度儀來(lái)測(cè)定混凝土拌合物的流動(dòng)性，維勃稠度儀由圓柱形容器、坍落度筒、漏斗、測(cè)桿、透明圓盤(pán)和專用振動(dòng)臺(tái)組成。試驗(yàn)時(shí)先將混凝土拌合物裝入已置于圓柱形容器中的坍落度筒內(nèi)，裝料方法與坍落度試驗(yàn)相同，裝滿后垂直提起坍落度筒，然后在拌合物試體頂面放上可上下移動(dòng)測(cè)桿的透明圓盤(pán)。開(kāi)啟振動(dòng)臺(tái)，同時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，當(dāng)振動(dòng)到透明圓盤(pán)的下表面完全布滿水泥漿時(shí)停止計(jì)時(shí)并關(guān)閉振動(dòng)臺(tái)。所讀秒數(shù)即為維勃稠度。維勃稠度值越大，表明混凝土拌合物越干硬，也就是流動(dòng)性越低。1.

和易性的涵義與測(cè)定

第六十二頁(yè)，共167頁(yè)。（3）坍落擴(kuò)展度當(dāng)按照坍落度試驗(yàn)測(cè)得的混凝土拌合物坍落度大于220mm時(shí)，認(rèn)為坍落度已經(jīng)不適合用于評(píng)價(jià)該拌合物的流動(dòng)性，此時(shí)可以用坍落擴(kuò)展度。所謂混凝土拌合物的坍落擴(kuò)展度就是坍落度試驗(yàn)時(shí)混凝土拌合物擴(kuò)展范圍內(nèi)最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度的算術(shù)平均值。1.

和易性的涵義與測(cè)定

第六十三頁(yè)，共167頁(yè)。流動(dòng)性（坍落度）的選擇混凝土拌合物流動(dòng)性（坍落度）的選擇應(yīng)根據(jù)施工搗實(shí)方法、結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸的大小、配筋的疏密程度和環(huán)境溫度等來(lái)確定。如果是自密實(shí)混凝土或泵送混凝土，要求高流動(dòng)性；如果采用機(jī)械振搗，坍落度可選擇小些；當(dāng)采用人工插搗時(shí)，坍落度可選擇大些；碾壓混凝土可選用干硬性混凝土。構(gòu)件截面尺寸較小時(shí)或鋼筋較密，坍落度可選擇大些；構(gòu)件鋼筋較疏，坍落度可選擇小些。1.

和易性的涵義與測(cè)定

第六十四頁(yè)，共167頁(yè)。觀察與討論討論4.2.1混凝土拌合物性能的涵義與測(cè)定混凝土中的蜂窩

請(qǐng)觀察下圖中混凝土樓面，其中有空洞（俗稱蜂窩）。該混凝土是采用人工振搗，其混凝土坍落度為30mm。請(qǐng)分析混凝土不密實(shí)的原因?？斩次恢镁植糠糯?/p>

第六十五頁(yè)，共167頁(yè)。

該混凝土未采用振動(dòng)器振搗，僅人工振搗，而混凝土的坍落度偏低，流動(dòng)性較差，故易產(chǎn)生蜂窩，應(yīng)增大混凝土的坍落度，具體按GB50204-2001《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行。實(shí)際施工時(shí)，混凝土拌和物的坍落度要根據(jù)構(gòu)件截面尺寸大小、鋼筋疏密和搗實(shí)方法來(lái)確定。當(dāng)構(gòu)件截面尺筋較密，或采用人工搗實(shí)時(shí)，坍落度可選擇大一些。反之，若構(gòu)件截面尺寸較大，或鋼筋較疏，或采用機(jī)械振搗，則坍落度可選擇小一些。混凝土中的蜂窩

討論第六十六頁(yè)，共167頁(yè)。工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析4.2.1混凝土拌合物性能涵義與測(cè)定集料含水量波動(dòng)對(duì)混凝土和易性的影響

某混凝土攪拌站用的集料含水量波動(dòng)較大，其混凝土強(qiáng)度不僅離散程度較大，而且有時(shí)會(huì)出現(xiàn)卸料及泵送困難，有時(shí)又易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。第六十七頁(yè)，共167頁(yè)。原因分析骨料含水量波動(dòng)對(duì)混凝土和易性的影響

由于骨料，特別是砂的含水量波動(dòng)較大，使實(shí)際配比中的加水量隨之波動(dòng)，以致加水量不足時(shí)混凝土坍落度不足，水量過(guò)多時(shí)則坍落度過(guò)大，混凝土強(qiáng)度的離散程度也就較大。當(dāng)坍落度過(guò)大時(shí)，易出現(xiàn)離析。若振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)坍落度過(guò)大，還會(huì)造成“過(guò)振”。第六十八頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.2.2混凝土拌合物性能的影響因素1.

混凝土和易性的影響因素

2.

混凝土凝結(jié)時(shí)間影響因素第六十九頁(yè)，共167頁(yè)。1.

混凝土和易性的影響因素

和易性的影響因素有：水泥和摻合料品種、骨料性質(zhì)、膠凝材料漿體數(shù)量-漿骨比、膠凝材料漿體的稠度-水膠比、砂率、外加劑、時(shí)間和溫度。本小節(jié)著重討論水泥漿量、水灰比和砂率對(duì)混凝土和易性的影響。

和易性的調(diào)整：當(dāng)混凝土流動(dòng)性小于設(shè)計(jì)要求時(shí)，為了保證混凝土的強(qiáng)度和耐久性，不能單獨(dú)加水，必須保持水膠比不變，增加水泥漿用量；當(dāng)坍落度大于設(shè)計(jì)要求時(shí)，可在保持砂率不變的前提下，增加砂石用量，即減少水泥漿用量；改善骨料級(jí)配，即可增加混凝土流動(dòng)性，也能改善粘聚性和保水性；摻減水劑或引氣劑，是改善混凝土和易性的有效措施；盡可能選用最優(yōu)砂率，當(dāng)粘聚性不足時(shí)，可適當(dāng)增大砂率。第七十頁(yè)，共167頁(yè)。2.

混凝土凝結(jié)時(shí)間與塑性裂縫

水泥的水化是混凝土產(chǎn)生凝結(jié)的主要原因，但是，混凝土的凝結(jié)時(shí)間與所用水泥的凝結(jié)時(shí)間并不一致。因?yàn)樗冶鹊拇笮?huì)明顯影響水泥的凝結(jié)時(shí)間，水灰比越大，凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)，一般混凝土的水灰比與測(cè)定水泥凝結(jié)時(shí)間的水灰比是不同的，凝結(jié)時(shí)間便有所不同。而且混凝土的凝結(jié)時(shí)間還受溫度、外加劑等其他各種因素的影響。

通過(guò)貫入阻力儀測(cè)試。先用5mm篩篩取砂漿，按一定方法裝入規(guī)定的容器，每隔一定時(shí)間測(cè)試貫入阻尼，繪制貫入阻力與時(shí)間的關(guān)系曲線，貫入阻力達(dá)到3.5MPa和28.0MPa的時(shí)間為初凝和終凝時(shí)間。貫入阻力儀第七十一頁(yè)，共167頁(yè)。2.

混凝土凝結(jié)時(shí)間與塑性裂縫混凝土澆筑完成以后，當(dāng)其泌水速度低于水分蒸發(fā)速度時(shí)，會(huì)因干燥產(chǎn)生塑性收縮，以致產(chǎn)生塑性收縮裂縫。另外，新拌混凝土泌水還可能會(huì)產(chǎn)生塑性沉降，當(dāng)沉降受到阻礙或沉降收縮量有差別，也會(huì)產(chǎn)生塑性沉降裂縫。第七十二頁(yè)，共167頁(yè)。觀察與討論討論4.2.2混凝土拌合物性能的影響因素請(qǐng)分析在一般情況下水泥漿量與流動(dòng)性的關(guān)系。并討論是否水泥漿量越多，混凝土拌合物的和易性越好。膠凝材料漿量與混凝土流動(dòng)性

第七十三頁(yè)，共167頁(yè)。

在一定范圍內(nèi)，膠凝材料漿量增多，混凝土拌合物流動(dòng)性越大，這是因包裹集料的水泥漿層由薄變厚，有利于流動(dòng)性。

但如果漿量過(guò)多，不僅流動(dòng)性無(wú)明顯增大，而且粘聚性降低，保水性變差。因包裹集料的漿層厚度達(dá)一定值后，再增加厚度已無(wú)助于改善流動(dòng)性，反而影響了粘聚性和保水性。

膠凝材料漿量與混凝土流動(dòng)性

討論第七十四頁(yè)，共167頁(yè)。工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析碎石形狀對(duì)混凝土和易性的影響4.2.2混凝土拌合物性能的影響因素某混凝土攪拌站原混凝土配方均可生產(chǎn)出性能良好的泵送混凝土。后因供應(yīng)的問(wèn)題進(jìn)了一批針片狀多的碎石。當(dāng)班技術(shù)人員未引起重視，仍按原配方配制混凝土，后發(fā)覺(jué)混凝土坍落度明顯下降，難以泵送，臨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)加水泵送。第七十五頁(yè)，共167頁(yè)。原因分析

①混凝土坍落度下降的原因。因碎石針片狀顆粒增多，比表面積增大，在其他材料及配方不變的條件下，其坍落度必然下降。

②當(dāng)坍落度下降難以泵送時(shí)，簡(jiǎn)單地現(xiàn)場(chǎng)加水雖可解決泵送問(wèn)題，但對(duì)混凝土的強(qiáng)度及耐久性都有不利影響，且還會(huì)引起泌水等問(wèn)題。碎石形狀對(duì)混凝土和易性的影響

第七十六頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.3硬化后混凝土的性能4.3.3混凝土的耐久性4.3.1混凝土的強(qiáng)度4.3.2混凝土的變形第七十七頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.3.1混凝土的強(qiáng)度1.

立方體抗壓強(qiáng)度2.

混凝土強(qiáng)度等級(jí)3.

混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度4.

混凝土的抗折強(qiáng)度

5.

影響混凝土強(qiáng)度的因素第七十八頁(yè)，共167頁(yè)。1.

立方體抗壓強(qiáng)度

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T50081－2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，將混凝土拌合物制作邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度20℃±2℃，相對(duì)濕度95％以上）下，養(yǎng)護(hù)到28d齡期，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱立方體抗壓強(qiáng)度），以fcu表示。第七十九頁(yè)，共167頁(yè)。2.

混凝土強(qiáng)度等級(jí)

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50010－2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28d齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95％保證率的抗壓強(qiáng)度，以fcu，k表示。普通混凝土劃分為十四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80?；炷翉?qiáng)度等級(jí)是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量控制和工程驗(yàn)收的重要依據(jù)。不同的建筑工程及建筑部位需采用不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，一般有一定的選用范圍。第八十頁(yè)，共167頁(yè)。3.

混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度

混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度的測(cè)定采用150mm×150mm×300mm棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件。軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值以fc表示，軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值以fck表示。

混凝土軸心抗拉強(qiáng)度f(wàn)t可按劈裂抗拉強(qiáng)度f(wàn)ts換算得到，換算系數(shù)可由試驗(yàn)確定。混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度采用立方體劈裂抗拉試驗(yàn)來(lái)測(cè)定，稱為劈裂抗拉強(qiáng)度f(wàn)ts。第八十一頁(yè)，共167頁(yè)。4.

混凝土的抗折強(qiáng)度

混凝土的抗折（彎曲抗拉）強(qiáng)度試驗(yàn)采用150mm×150mm×550mm的梁形試件，按三分點(diǎn)加載方式加載。由于混凝土是一種非線性材料，因此，混凝土的彎曲抗拉強(qiáng)度大于軸心抗拉強(qiáng)度。第八十二頁(yè)，共167頁(yè)。5.

影響混凝土強(qiáng)度的因素

影響混凝土強(qiáng)度的因素很多，包括三方面：(2)生產(chǎn)工藝因素(3)實(shí)驗(yàn)因素(1)原材料因素第八十三頁(yè)，共167頁(yè)。

(1）原材料因素A.膠凝材料強(qiáng)度水泥強(qiáng)度的大小直接影響混凝土強(qiáng)度。在配合比相同的條件下，所用的水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，制成的混凝土強(qiáng)度也越高。試驗(yàn)證明，混凝土強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度成正比關(guān)系。B.水膠比當(dāng)用同一種水泥時(shí)，混凝土的強(qiáng)度主要決定于水膠比。滿足和易性要求時(shí)，水膠比越小，水泥石的強(qiáng)度越高。C.骨料的種類、質(zhì)量和數(shù)量與骨料尤其是粗骨料的表面狀況有關(guān)。碎石表面粗糙，粘結(jié)力比較大，卵石表面光滑，粘結(jié)力比較小。在其它相同的條件下，碎石混凝土的強(qiáng)度較高。D.外加劑和摻合料加入外加劑可按要求改變混凝土的強(qiáng)度及強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律，如摻入減水劑可減少拌合用水量，提高混凝土的強(qiáng)度。超細(xì)的摻合料可配制高強(qiáng)度的混凝土。第八十四頁(yè)，共167頁(yè)。

(2)生產(chǎn)工藝因素這里所指的生產(chǎn)工藝因素包括混凝土生產(chǎn)過(guò)程中涉及到的施工（攪拌、搗實(shí)）、養(yǎng)護(hù)條件、養(yǎng)護(hù)時(shí)間等因素。A.施工條件在施工中須將混凝土拌合物攪拌均勻，澆注后必須搗固密實(shí)，才能使混凝土達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度。采用機(jī)械攪拌比人工攪拌的拌合物更均勻，采用機(jī)械搗實(shí)比人工搗實(shí)的混凝土更密實(shí)。

B.養(yǎng)護(hù)條件混凝土的養(yǎng)護(hù)條件主要指所處的環(huán)境溫度和濕度，它們是通過(guò)影響水泥水化過(guò)程而影響混凝土強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度高，水泥水化速度加快，混凝土早期強(qiáng)度較高。C.齡期齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間。在正常養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土強(qiáng)度將隨著齡期增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。

第八十五頁(yè)，共167頁(yè)。

(3)實(shí)驗(yàn)因素A.試件形狀尺寸試件尺寸會(huì)影響到混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的測(cè)試結(jié)果。試件尺寸越大，測(cè)得的強(qiáng)度值越低。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件時(shí)，應(yīng)將其抗壓強(qiáng)度折算為標(biāo)準(zhǔn)試件抗壓強(qiáng)度。

B.表面狀態(tài)當(dāng)混凝土受壓面非常光滑時(shí)（如有油脂），由于壓板與試件表面的磨擦力減小，使環(huán)箍效應(yīng)減小，試件將出現(xiàn)垂直裂紋而破壞，測(cè)得的混凝土強(qiáng)度值較低。C.含水程度混凝土試件含水率越高，其強(qiáng)度越低。D.加荷速度在進(jìn)行混凝土試件抗壓試驗(yàn)時(shí)，若加荷速度過(guò)快，材料裂紋擴(kuò)展的速度慢于荷載增加速度，會(huì)造成測(cè)得的強(qiáng)度值偏高。故在進(jìn)行混凝土立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按規(guī)定的加荷速度進(jìn)行。第八十六頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.3.2混凝土的變形1.

化學(xué)收縮

2.

干濕變形3.

溫度變形4.

荷載作用下的變形：短期和長(zhǎng)期荷載

混凝土在硬化和使用過(guò)程中，由于受物理、化學(xué)等因素的作用，會(huì)產(chǎn)生各種變形，這些變形是導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂紋的主要原因之一，從而進(jìn)一步影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。第八十七頁(yè)，共167頁(yè)。1.

化學(xué)收縮

混凝土在硬化過(guò)程中，由于水泥水化產(chǎn)物的體積小于反應(yīng)物（水泥與水）的體積，導(dǎo)致混凝土在硬化時(shí)產(chǎn)生收縮，稱為化學(xué)收縮。混凝土的化學(xué)收縮是不可恢復(fù)的，收縮量隨混凝土的硬化齡期的延長(zhǎng)而增加，一般在40d內(nèi)逐漸趨向穩(wěn)定。第八十八頁(yè)，共167頁(yè)。2.

干濕變形

混凝土在環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生干縮濕脹變形。水泥石內(nèi)吸附水和毛細(xì)孔水蒸發(fā)時(shí)，會(huì)引起凝膠體緊縮和毛細(xì)孔負(fù)壓，從而使混凝土產(chǎn)生收縮。當(dāng)混凝土吸濕時(shí)，由于毛細(xì)孔負(fù)壓減小或消失而產(chǎn)生膨脹。影響混凝土干濕變形的因素有多種。

水泥品種及細(xì)度；用水量和水泥用量；集料的種類和數(shù)量；養(yǎng)護(hù)條件。第八十九頁(yè)，共167頁(yè)。3.

溫度變形熱脹冷縮現(xiàn)象，混凝土的熱膨脹系數(shù)一般為1×10－5/℃。

對(duì)大體積混凝土工程，在凝結(jié)硬化初期，由于水泥水化放出的水化熱不易散發(fā)而聚集在內(nèi)部，造成混凝土內(nèi)外溫差很大，有時(shí)可達(dá)40-50℃以上，從而導(dǎo)致混凝土表面開(kāi)裂。

混凝土在正常使用條件下也會(huì)隨溫度的變化而產(chǎn)生熱脹冷縮變形?；炷恋臒崤蛎浵禂?shù)與混凝土的組成材料及用量有關(guān)，但影響不大。

施工中應(yīng)注意設(shè)置溫度伸縮縫。第九十頁(yè)，共167頁(yè)。4.

荷載作用下的變形

(1)混凝土在短期荷載作用下的變形

混凝土是一種非均質(zhì)彈塑性體。在外力作用下，既產(chǎn)生彈性變形，又產(chǎn)生塑性變形，即混凝土的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系不是直線而是曲線。混凝土的塑性變形是內(nèi)部微裂紋產(chǎn)生、增多、擴(kuò)展與匯合等的結(jié)果。

(2)混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下的變形——徐變

混凝土在長(zhǎng)期不變荷載作用下，沿作用力方向隨時(shí)間而產(chǎn)生的塑性變形稱為混凝土的徐變。初期較快，2-3年趨于穩(wěn)定。產(chǎn)生的原因主要是凝膠體的粘性流動(dòng)和滑移。影響徐變的因素：水灰比一定時(shí)，水泥用量越大，徐變?cè)酱?；水灰比越小，徐變?cè)叫?；齡期長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)致密、強(qiáng)度高則徐變小；集料用量多，徐變?。粦?yīng)力水平越高，徐變?cè)酱?。第九十一?yè)，共167頁(yè)。觀察與討論討論4.3.2混凝土的變形水化熱與混凝土開(kāi)裂

某工程在微風(fēng)化軟質(zhì)巖石地基上澆筑2m厚大體積基礎(chǔ)板。采用C20混凝土，配合比為水泥:水:砂:石=1:0.51:2.47:5.05，水泥用量280kg/m3，另?yè)缴倭考託鈩?4d拆模后1d即發(fā)現(xiàn)裂縫，此后裂縫擴(kuò)展，其溫度-時(shí)間曲線見(jiàn)下圖。第九十二頁(yè)，共167頁(yè)。

從溫度-時(shí)間曲線來(lái)看，在較快的升溫階段，混凝土的彈性模量很小，因而壓應(yīng)力不大，但降溫時(shí)混凝土的彈性模量較高，在板內(nèi)除了升溫時(shí)的壓應(yīng)力外，還建立了較高的拉應(yīng)力，而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。

水化熱與混凝土開(kāi)裂

討論第九十三頁(yè)，共167頁(yè)。工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析混凝土塑性沉降縫4.3.2混凝土的變形某樓在梁對(duì)應(yīng)的樓板處形成表面裂縫。樓板的表面裂縫第九十四頁(yè)，共167頁(yè)。原因分析混凝土塑性沉降裂縫

由于厚混凝土層的沉降量較薄混凝土層的大，這兩者之間就易形成塑性沉降裂縫。第九十五頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.3.3混凝土的耐久性1.混凝土耐久性的概念混凝土的耐久性是混凝土在使用環(huán)境下抵抗各種物理和化學(xué)作用破壞的能力?；炷恋哪途眯灾苯佑绊懡Y(jié)構(gòu)物的安全性和使用性能。耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、侵蝕、碳化和堿集料反應(yīng)等。下圖是被腐蝕的混凝土。氯離子腐蝕

酸雨腐蝕

第九十六頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.3.3混凝土的耐久性2.

提高混凝土耐久性的措施

抗凍等級(jí)以28天試件在吸水飽和后，承受反復(fù)凍融循環(huán)，抗壓強(qiáng)度下降不大于25%，重量損失不超過(guò)5%時(shí)所能承受的最大凍融循環(huán)的次數(shù)表示。例如:F25、F50、F100……F300。對(duì)寒冷地區(qū)，與水接觸，且受凍的環(huán)境中使用的混凝土，采用F50以上的抗凍混凝土。第九十七頁(yè)，共167頁(yè)。2.

提高混凝土耐久性的措施

提高混凝土耐久性的措施，主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)根據(jù)工程環(huán)境合理選擇水泥品種或膠凝材料組成；

(2)在滿足結(jié)構(gòu)混凝土材料的耐久性基本要求的基礎(chǔ)上，采用較小的水膠比；(3)選擇質(zhì)量良好，級(jí)配合理的骨料和合理砂率；

(4)合理選擇外加劑，如合理使用引氣劑及減水劑用以提高混凝土抗?jié)B、抗凍性能；

(5)混凝土表面涂覆相關(guān)的保護(hù)材料；

(6)加強(qiáng)混凝土質(zhì)量的生產(chǎn)控制。第九十八頁(yè)，共167頁(yè)。觀察與討論討論4.3.3混凝土的耐久性某海港碼頭梁裂縫銹蝕南方某海港碼頭建成后發(fā)現(xiàn)部分縱梁底部混凝土脫落，鋼筋全部外露，見(jiàn)下圖。縱梁底部嚴(yán)重銹裂，而π型板面基本完好。請(qǐng)討論該碼頭鋼筋混凝土腐蝕破壞的原因?？v梁底部嚴(yán)重銹裂π型板面基本完好

第九十九頁(yè)，共167頁(yè)。該碼頭縱梁鋼筋銹蝕，是因其處于浪濺區(qū)，海水氯鹽入侵混凝土，使鋼筋周?chē)入x子含量超過(guò)鋼筋致銹的臨界值，引起鋼筋銹蝕。而銹蝕使混凝土膨脹開(kāi)裂，以致脫落，又進(jìn)一步加劇了鋼筋的銹蝕。

a.從混凝土其他方面來(lái)看，碼頭梁混凝土的水灰比為0.50和0.55。較大的水灰比使混凝土孔徑和孔隙率增大，利于氯離子滲透，擴(kuò)散至鋼筋表面。

b.混凝土單位體積膠凝材料用量偏低。該工程混凝土未摻外加劑，水泥用量分別為350kg/m3。

c.混凝土保護(hù)層厚度不足。該混凝土保護(hù)層設(shè)計(jì)厚度較低，且由于施工偏差，部分構(gòu)件實(shí)際保護(hù)層還低于設(shè)計(jì)值。某海港碼頭梁裂縫銹蝕討論第一百頁(yè)，共167頁(yè)。工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析水池壁崩塌4.3.3混凝土的耐久性

某市自來(lái)水公司一號(hào)水池建于山上，1980年1月交付使用，1989年6月20日池壁突然崩塌，造成39人死亡，6人受傷的特大事故。該水池使用的是冷卻水，輸入池內(nèi)水溫達(dá)41℃。該水池為預(yù)應(yīng)力裝配式鋼筋混凝土圓形結(jié)構(gòu)，池壁由132塊預(yù)制鋼筋混凝土板拼裝，接口處部分有泥土。板塊間接縫處用C30細(xì)石混凝土二次澆筑，有蜂窩麻面板壁外灌澆266根高強(qiáng)鋼絲，再噴射3cm磚保溫墻，池內(nèi)壁設(shè)計(jì)未作防滲層，只要求在接縫處向兩側(cè)各延伸5cm范圍內(nèi)刷兩道素水泥漿。第一百零一頁(yè)，共167頁(yè)。原因分析水池壁崩塌

A.池內(nèi)水溫高，增強(qiáng)了對(duì)池壁的腐蝕能力，導(dǎo)致池壁結(jié)構(gòu)過(guò)早破損。

B.預(yù)制板接縫面未打毛，清洗不徹底，故部分留有泥土；且接縫混凝土振搗不實(shí)，部分有蜂窩麻面，其抗?jié)B能力大大降低，使水分浸入池壁，并對(duì)鋼絲產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。事實(shí)上所有鋼絲已嚴(yán)重銹蝕，有效截面減少，抗拉強(qiáng)度下降，以致斷裂，使池壁倒塌。

C.設(shè)計(jì)方面亦存在考慮不周，且對(duì)鋼絲嚴(yán)重銹蝕未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)等問(wèn)題。第一百零二頁(yè)，共167頁(yè)。4.4混凝土的質(zhì)量控制及配合比設(shè)計(jì)4.4.2普通混凝土配合比設(shè)計(jì)4.4.1混凝土的基本要求與質(zhì)量控制第一百零三頁(yè)，共167頁(yè)?；A(chǔ)知識(shí)4.4.1混凝土的基本要求與質(zhì)量控制1.

混凝土的基本要求

2.

混凝土的質(zhì)量控制3.

混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平評(píng)定

第一百零四頁(yè)，共167頁(yè)。1.

混凝土的基本要求

建筑工程中所使用的混凝土須滿足以下四項(xiàng)基本要求：

(1)混凝土拌合物須具有與施工條件相適應(yīng)的和易性。

(2)滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)。

(3)具有適應(yīng)所處環(huán)境條件的耐久性。

(4)在保證上述三項(xiàng)基本要求前提下的經(jīng)濟(jì)性。第一百零五頁(yè)，共167頁(yè)。2.

混凝土的質(zhì)量控制

混凝土質(zhì)量控制的目標(biāo)是使所生產(chǎn)的混凝土能按規(guī)定的保證率滿足設(shè)計(jì)要求。質(zhì)量控制過(guò)程包括以下三個(gè)過(guò)程：

(1)混凝土生產(chǎn)前的初步控制，主要包括人員配備、設(shè)備調(diào)試、組成材料的檢驗(yàn)及配合比的確定與調(diào)整等項(xiàng)內(nèi)容。

(2)混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的控制，包括控制稱量、攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗及養(yǎng)護(hù)等項(xiàng)內(nèi)容。

(3)混凝土生產(chǎn)后的合格性控制，包括批量劃分，確定批取樣數(shù)，確定檢測(cè)方法和驗(yàn)收界限等項(xiàng)內(nèi)容。第一百零六頁(yè)，共167頁(yè)。3.

混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平評(píng)定

用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法可求出幾個(gè)特征統(tǒng)計(jì)量:強(qiáng)度平均值（）、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(σ)以及變異系數(shù)(Cv)。強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差越大，說(shuō)明強(qiáng)度的離散程度越大，混凝土質(zhì)量越不均勻。也可用變異系數(shù)來(lái)評(píng)定，值越小，混凝土質(zhì)量越均勻。我國(guó)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差的大小，將混凝土生產(chǎn)單位的質(zhì)量管理水平劃分為“優(yōu)良”、“一般”及“差”三等。第一百零七頁(yè)，共167頁(yè)。觀察與討論討論4.4.1混凝土的基本要求與質(zhì)量控制混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)規(guī)律

請(qǐng)觀察下圖中A、B兩種混凝土的離散程度不同的強(qiáng)度分布曲線，討論其生產(chǎn)管理水平及強(qiáng)度保證率。

離散程度不同的兩條強(qiáng)度分布曲線

第一百零八頁(yè)，共167頁(yè)。

對(duì)同一種混凝土進(jìn)行系統(tǒng)的隨機(jī)抽樣，測(cè)試結(jié)果表明其強(qiáng)度的波動(dòng)規(guī)律符合正態(tài)分布。該分布如上圖所示，可用兩個(gè)特征統(tǒng)計(jì)量——強(qiáng)度平均值()和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(σ)作出描述。

混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)規(guī)律

討論第一百零九頁(yè)，共167頁(yè)。工程實(shí)例分析現(xiàn)象原因分析藤縣金雞鎮(zhèn)綜合樓倒塌

4.4.1混凝土的基本要求與質(zhì)量控制藤縣金雞鎮(zhèn)綜合樓為7層框架綜合樓。1993年8月開(kāi)工至1994年5月下旬完成主體結(jié)構(gòu)。6月28日上午，現(xiàn)場(chǎng)施工人員發(fā)現(xiàn)底層柱出現(xiàn)裂縫（上午10時(shí)提出加固方案。用杉圓木支頂該柱交叉的主次梁。下午柱鋼筋已外露，向柱邊彎曲。此后再以槽鋼為基礎(chǔ)支頂?shù)?層梁底。柱四周用角鋼封焊加固。至晚上9時(shí)，混凝土柱被壓破壞）。除設(shè)計(jì)方面存在嚴(yán)重問(wèn)題外，由現(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)，所用鋼筋的鋼種混亂，在同一梁柱斷面中有竹節(jié)鋼、螺紋鋼、圓鋼三種混合使用，取樣的鋼筋試件大部分不合格?；炷劣觅|(zhì)地較差的紅色碎石作集料，砂細(xì)且含泥多，砂多，碎石與水泥砂漿無(wú)粘結(jié)痕跡，混凝土與鋼筋無(wú)粘結(jié)力。第一百一十頁(yè)，共167頁(yè)。原因分析

由破壞現(xiàn)象可見(jiàn)，其施工質(zhì)量差。鋼筋混亂使用，且大部分不合格；而混凝土的級(jí)配不當(dāng)，混凝土強(qiáng)度太低。用鉆芯法現(xiàn)場(chǎng)取混凝土芯樣，抗壓強(qiáng)度平均只有10.2MPa，最低僅為6.1MPa，可見(jiàn)，其強(qiáng)度不僅遠(yuǎn)低于C20混凝土強(qiáng)度的要求，而且波動(dòng)大，質(zhì)量差。藤縣金雞鎮(zhèn)綜合樓倒塌

第一百一十一頁(yè)，共167頁(yè)。1.滿足強(qiáng)度等級(jí)要求

2.滿足所要求的和易性

3.滿足工程耐久性的要求

4.符合經(jīng)濟(jì)原則4.5普通混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比設(shè)計(jì)的四項(xiàng)基本要求：第一百一十二頁(yè)，共167頁(yè)。計(jì)算配合比基準(zhǔn)配合比實(shí)驗(yàn)室配合比施工配合比普通混凝土配合比設(shè)計(jì)4.5普通混凝土配合比設(shè)計(jì)第一百一十三頁(yè)，共167頁(yè)。(一)初步（計(jì)算）配合比1.確定混凝土的試配強(qiáng)度f(wàn)cu，0—

混凝土的試配強(qiáng)度,MPafcu，k—設(shè)計(jì)要求的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值

σ—

混凝土強(qiáng)度離散程度.（標(biāo)準(zhǔn)差）第一百一十四頁(yè)，共167頁(yè)。如何得到值有統(tǒng)計(jì)資料時(shí),可參考下式計(jì)算無(wú)統(tǒng)計(jì)資料時(shí),可參考下表選擇。混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C20C20～C35≥C35σ4.05.06.0第一百一十五頁(yè)，共167頁(yè)。2.確定水灰比為了保證混凝土的耐久性，W/C不得大于表5-17(P82)要求的最大W/C；否則取規(guī)范中規(guī)定的最大值?！∫?guī)范規(guī)定與計(jì)算值兩者中的較小值αa

αb

碎石0.530.20卵石0.490.13第一百一十六頁(yè)，共167頁(yè)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）第一百一十七頁(yè)，共167頁(yè)。當(dāng)材料確定時(shí)，在一定的水灰比范圍內(nèi)，達(dá)到一定的流動(dòng)性要求，拌和用水量基本是一定的。根據(jù)該原理，可以選擇滿足一定坍落度要求的混凝土拌合用水量相同的用水量形成相同流動(dòng)性的情況下，不同的水灰比將產(chǎn)生不同的混凝土強(qiáng)度。固定用水量原理3.確定單位用水量第一百一十八頁(yè)，共167頁(yè)。1）干硬性和塑性混凝土的用水量

3.確定單位用水量W/C=0.4～0.8時(shí)，根據(jù)坍落度、粗骨料的種類和最大粒徑，參考下表確定用水量。拌合物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石的最大粒徑（mm）項(xiàng)目指標(biāo)102031.540162031.540維勃稠度（S）16～2011～155～10175180185160165170——145150155180185190170175180——155160165坍落度（mm）10～3035～5055～7075～90190200210215170180190195160170180185150160170175200210220230185195205215175185195205165175185195第一百一十九頁(yè)，共167頁(yè)。2）流動(dòng)性和大流動(dòng)性混凝土的用水量

宜以表5-29中坍落度90mm的用水量為基礎(chǔ)，按坍落度每增大20mm，用水量增加5kg，計(jì)算出未摻外加劑時(shí)的混凝土單位用水量。3.確定單位用水量3）摻外加劑時(shí)的混凝土的用水量

mw0=m’w0(1—β) mw0——摻入外加劑后的混凝土單位用水量（kg）

m‘w0——未摻入外加劑前的混凝土單位用水量（kg）

β——外加劑前的減水率（%）第一百二十頁(yè)，共167頁(yè)。4.確定單位水泥用量水泥的用量由下式來(lái)計(jì)算：為了保證混凝土的耐久性，計(jì)算出的單位水泥用量不得低于表5-18的要求；否則取規(guī)范中規(guī)定的最小值?！∫?guī)范規(guī)定與計(jì)算值兩者中的較大值mb0=mc0+mf0第一百二十一頁(yè)，共167頁(yè)。普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ55-2011）4.確定單位水泥用量第一百二十二頁(yè)，共167頁(yè)。5.選擇合理的砂率－βs

合理的砂率主要根據(jù)混凝土拌合物的和易性等要求來(lái)確定。查表法如無(wú)使用經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)坍落度為10~60mm時(shí)，根據(jù)骨料種類、粒徑及W/C，在表4-23中，選擇βs值。試驗(yàn)法通過(guò)坍落度的試驗(yàn)選擇

βs第一百二十三頁(yè)，共167頁(yè)。

W/C

碎石最大粒徑（mm）卵石最大粒徑（mm）1620401020400.400.500.600.7030～3533～3836～4139～4429～3432～3735～4038～4327～3230～3533～3836～4126～3230～3533～3836～4125～3129～3432～3735～4024～3028～3331～3634～39

坍落度大于60mm的混凝土砂率，可經(jīng)試驗(yàn)確定，也可在上表的基礎(chǔ)上，按坍落度每增大20mm，砂率增大1%的幅度調(diào)整

坍落度小于10mm的混凝土，其砂率應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定5.選擇合理的砂率－βs第一百二十四頁(yè)，共167頁(yè)。1)質(zhì)量法（假定表觀密度法）假定混凝土的表觀密度為常數(shù)（普通混凝土為2350～2450kg/m3）6.計(jì)算粗、細(xì)骨料的用量（ms0、mg0）第一百二十五頁(yè)，共167頁(yè)。s,g—砂和石的表觀密度(近似密度)—混凝土的含氣量百分?jǐn)?shù)，不使用外加劑時(shí)可取為12)體積法：假設(shè)混凝土的組成材料的絕對(duì)體積 +混凝土拌合物中所含空氣體積 =混凝土拌合物的體積6.計(jì)算粗、細(xì)骨料的用量（ms0、mg0）第一百二十六頁(yè)，共167頁(yè)。當(dāng)mc0，ms0，mg0，mw0

按照上述的步驟確定后（我們稱之為初步配合比），仍然需要進(jìn)一步的工作確定混凝土最終的配合比。(一)計(jì)算配合比計(jì)算配合比（初步配合比）→ 試拌配合比（基準(zhǔn)配合比）→設(shè)計(jì)配合比（實(shí)驗(yàn)室配合比）→施工配合比第一百二十七頁(yè)，共167頁(yè)?；鶞?zhǔn)配合比——檢驗(yàn)、調(diào)整和易性實(shí)驗(yàn)室配合比——檢驗(yàn)、調(diào)整強(qiáng)度施工配合比——根據(jù)工地砂、石含水情況修正混凝土的配合比第一百二十八頁(yè)，共167頁(yè)。(二)基準(zhǔn)配合比計(jì)算配合比經(jīng)和易性試拌調(diào)整所得到的配合比稱為基準(zhǔn)配合比。檢驗(yàn)、調(diào)整和易性的步驟和方法：按計(jì)算配合比稱料，拌勻并測(cè)坍落度，同時(shí)觀察粘聚性和保水性。坍落度低坍落度高保持W/C不變，提高水泥漿用量保持βs不變提高骨料的用量第一百二十九頁(yè)，共167頁(yè)?；鶞?zhǔn)配合比經(jīng)強(qiáng)度檢驗(yàn)調(diào)整所得到的配合比稱為實(shí)驗(yàn)室配合比（試拌配合比）。采用三組不同的配合比同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)：

第1組:W/C基準(zhǔn)

W

βs

(基準(zhǔn)配合比）

第2組:W/C基準(zhǔn)

+0.05

W

βs

+1%

第3組:

W/C基準(zhǔn)-0.05

W

βs

-1%(三)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)室配合比第一百三十頁(yè)，共167頁(yè)。兩種選擇方法確定W/C：

選擇強(qiáng)度滿足要求，且水泥用量最少的配合比。

作圖法：由三組配合比作出f-C/W圖，求出與略大于配置強(qiáng)度f(wàn)cu,0對(duì)應(yīng)的C/W