1、 砂篩分試驗(yàn)石子篩分試驗(yàn)?zāi)呈┕り?duì)使用以煤渣摻量為30的火山灰水泥鋪筑路面，見(jiàn)圖4-1。使用兩年后，表面耐磨性差，已出現(xiàn)露石，且表面有微裂縫。按JTJ 01294公路混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)于水泥混凝土路面，“水泥可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和道路硅酸鹽水泥。中等及輕交通的路面，也可以采用礦渣硅酸鹽水泥?！彼哉f(shuō)火山灰水泥鋪筑路面是選用水泥不當(dāng)。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)，該混凝土選用普通硅酸鹽水泥，其熟料礦物組成分別為 C3S 53，C2S 25，C3A 15，C4AF 7。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

2、較高，其耐磨性較差、干縮較大，可見(jiàn)選用水泥不當(dāng)。泉州某工程使用海砂拌制打底砂漿 將500g干砂試樣由粗到細(xì)依次過(guò)篩，然后稱得剩留在各個(gè)篩上的砂重量（m），并計(jì)算出各篩上的分汁篩余百分率(各篩上的篩余量占砂樣重的百分率)，分別以a表示。再算出各篩的累計(jì)篩余百分率(各個(gè)篩與比該篩粗的所有篩之分計(jì)篩余百分率之和)，分別以A表示。細(xì)度模數(shù)是衡量砂粗細(xì)程度的指標(biāo)。細(xì)度模數(shù)愈大，表示砂愈粗。其表示式為： 式中Mx細(xì)度模數(shù)；A1、A2、A3、A4、A5、A6分別為4.75 mm、2.36 mm、1.18mm、600 m、300 m、150 m篩的累積篩余。砂按細(xì)度模數(shù)可分為粗、中、細(xì)、特細(xì)四級(jí)，其規(guī)定范圍：

3、粗砂3.73.1；中砂3.02.3；細(xì)砂：2.21.6；特細(xì)砂：1.50.7。普通混凝土用砂的細(xì)度模數(shù)范圍般為3.71.6，其中以采用中砂較為適宜。對(duì)于細(xì)度模數(shù)為l.50.7的特細(xì)砂，應(yīng)按特細(xì)砂混凝土配制及應(yīng)用規(guī)程的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行和使用。砂的細(xì)度模數(shù)并不能反映砂的級(jí)配優(yōu)劣，細(xì)度模數(shù)相同的砂，其級(jí)配可以很不相同。砂按060mm孔徑篩的累計(jì)篩余百分率，劃分成三個(gè)級(jí)配區(qū)（1區(qū)、 II區(qū)及III區(qū)），三個(gè)區(qū)的最大和最小孔徑篩的累計(jì)篩余相同，而其它孔徑篩的累計(jì)篩余有部分搭接，在工程中，混凝土所用砂的實(shí)際顆粒級(jí)配的累計(jì)篩余百分率，除5mm和0.60mm篩號(hào)外，允許稍有超出分界線，但其總量百分率不應(yīng)大于5。

4、若某些地區(qū)的砂料出現(xiàn)過(guò)細(xì)、過(guò)粗或自然級(jí)配不良時(shí)，可采用人工級(jí)配，即將粗、細(xì)兩種砂摻配使用，以調(diào)整其粗細(xì)程度和改善顆粒級(jí)配，直到符合要求為止。 （三）粗骨料 1.有害物質(zhì)：卵石和碎石中不應(yīng)混有草根、樹(shù)葉、樹(shù)枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物。其有害物質(zhì)應(yīng)符合 堿骨料反應(yīng)：水泥中的堿性氧化物（Na2O、K2O）與骨料中的活性成分反應(yīng)，生成堿硅酸凝膠體，它會(huì)吸水腫脹產(chǎn)生膨脹。使用含堿量小于0.6的水泥，或摻加能抑制堿骨料反應(yīng)的摻合料。 一般來(lái)說(shuō)有兩類堿骨料反應(yīng)：堿-碳反應(yīng)：堿性物質(zhì)與含有碳酸鹽類物質(zhì)的骨料（如白云石等）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；另一類是堿-硅反應(yīng)：堿性物質(zhì)與含硅酸鹽類物質(zhì)的骨料（如蛋白石和硅酸石灰石等）

5、發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。堿骨料反應(yīng)的結(jié)果是在水泥骨料表面發(fā)生膨脹性斷裂，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。比起由于鋼筋銹蝕而導(dǎo)致的病害和開(kāi)裂，堿骨料反應(yīng)的過(guò)程很慢。 堿骨料反應(yīng)產(chǎn)生的網(wǎng)狀裂紋（四）水 混凝土拌制和養(yǎng)護(hù)用水不得含有影響水泥正常凝結(jié)硬化的有害物質(zhì)。凡是能飲用的自來(lái)水及清潔的天然水都能用來(lái)拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土。污水、pH值小于4的酸性水、含硫酸鹽（按SO2計(jì)）超過(guò)1的水均不能使用。當(dāng)對(duì)水質(zhì)有疑問(wèn)時(shí)，可將該水與潔凈水分別配制混凝土，做強(qiáng)度對(duì)比實(shí)驗(yàn)，如強(qiáng)度不低于用潔凈水拌制的混凝土，則此水可以用。一般情況下不得用海水拌制混凝土，因海水中含有的硫酸鹽、鎂鹽和氯化物會(huì)侵蝕水泥石和鋼筋。過(guò)多加水板墻1.減水劑： 在混

6、凝土拌合物坍落度基本相同的條件下，能減少拌合用水量的外加劑稱為減水劑。 混凝土摻入減水劑后，若不減少拌合用水量，則能明顯提高拌合物的流動(dòng)性，當(dāng)減水后則可提高溫凝土強(qiáng)度或節(jié)約水泥用量。減水劑多為表面活性劑，它的作用效果是由于其表面活性所致。 減水劑品種很多，分類方法也多樣。按化學(xué)成分分，減水劑主要有木質(zhì)素系、萘系、樹(shù)脂類、糖類、腐植酸等幾類；按其塑化作用效果可分為普通減水劑和高效減水劑兩類；按其對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間的影響可分為標(biāo)準(zhǔn)型、早強(qiáng)型和緩凝型二種；按其是否對(duì)混凝土引入空氣泡，又有引氣型和非引氣型兩種。現(xiàn)將常用減水劑品種簡(jiǎn)介如下：a)木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑：木質(zhì)素系減水劑按其所帶陽(yáng)離子的不同，有木

7、質(zhì)素磺酸鈣(木鈣)、木質(zhì)素磺酸鈉(木鈉)和木質(zhì)素磺酸鎂(木鎂)之分，其中木鈣為目前使用最多的減水劑，簡(jiǎn)稱M劑，它屬于陰離子表面活性劑。 M劑是以生產(chǎn)紙漿或纖維漿下來(lái)的亞硫酸木漿廢液為原料，采用石灰乳中和，經(jīng)生物發(fā)酵除糖、蒸發(fā)濃縮、噴霧干燥而制成，為棕黃色粉狀物，其性能接近日本產(chǎn)“普蜀里”減水劑。 M劑因原料豐富，價(jià)格低廉，并具有較好的塑化效果，故目前應(yīng)用十分普遍。 M劑適宜摻量為0.20.3。減水率10左右，若不減水，坍落度可提高10 cm左右。混凝土28d強(qiáng)度提高1020，若保持強(qiáng)度不變，則可節(jié)約水泥10。M劑對(duì)混凝土有緩凝作用，一般緩凝13 h，低溫下緩凝性更強(qiáng)，摻量過(guò)多，緩凝嚴(yán)重。在混凝

8、土施工中，對(duì)M劑的摻量要嚴(yán)格控制，不能超摻使用，否則將出現(xiàn)混凝土數(shù)天、甚至數(shù)十天不凝固，造成混凝土嚴(yán)重緩凝的工程事故。 M劑為引氣型減水型，它使混凝土的含氣量由不摻時(shí)的2增為3.6，這對(duì)混凝土強(qiáng)度有影響，但對(duì)混凝土抗凍性有利。另外，摻M劑的混凝土不宜蒸汽養(yǎng)護(hù)，以免蒸養(yǎng)后混凝土表面易出現(xiàn)酥松現(xiàn)象。 另外，摻M型減水劑后有的混凝土收縮會(huì)稍有增大，但不會(huì)因此造成混凝土制品開(kāi)裂。 應(yīng)用實(shí)例：葛洲壩水利樞紐工程由船閘、電廠，泄水閘和沖砂閘等主要混凝土建筑物組成。建筑物的結(jié)構(gòu)多系大，厚、寬的板、粱、墩柱?；炷翑嚢枵局翝仓攸c(diǎn)的運(yùn)輸時(shí)間約40min,工程所在的宜昌地區(qū)的氣溫特點(diǎn)是夏季炎熱，月平均最高氣溫3

9、3c，絕對(duì)最高氣慍41，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。所以，混凝土施工比較突出的問(wèn)題是：溫度控制，施工質(zhì)量和夏季施工。 針對(duì)這些問(wèn)題，三三O工程局從1977年開(kāi)始推廣應(yīng)用木質(zhì)素磺酸鈣減水劑，1978年全面推廣應(yīng)用，截至1985年共計(jì)使用本質(zhì)索磺酸鈣4692t，澆筑混凝土938萬(wàn)m3，總計(jì)節(jié)約水泥187680t，節(jié)省工程投資451萬(wàn)元。還在不同程度上降低了壩體的絕熱溫升，改善了施工和易性，抑制了水泥的凝結(jié)速度，提高了施工質(zhì)量。 葛洲壩工程根據(jù)季節(jié)變化調(diào)整木鈣的摻量來(lái)滿足不同氣溫時(shí)節(jié)省工程投資451萬(wàn)元。還在不同程度上降低了壩體的絕熱溫升，改善了施工和易性，抑制了水泥的凝結(jié)速度，提高了施工質(zhì)量。 葛洲壩工程根據(jù)季

10、節(jié)變化調(diào)整木鈣的摻量來(lái)滿足不同氣溫時(shí)混凝土的和易性。夏季摻量為水泥重量的0.35；春、秋季為0.25；冬季為0.2。 b)糖蜜系減水劑： 是以制糖廠生產(chǎn)過(guò)程中提煉食糖后剩下的廢液（糖渣、廢蜜）為原料，用石灰中和成鹽的物質(zhì)，為棕褐色粉狀固體或糊狀液體，其中含還原糖和轉(zhuǎn)化糖糖蜜系減水劑較多，pH值910，屬非離子表面活性劑。目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品有3FG、TF、ST等。適宜摻量為0.20.3，減水率610，混凝土28 d強(qiáng)度增強(qiáng)1520，若保持原強(qiáng)度不變，可節(jié)約水泥10左右。摻糖密減水劑的混凝土，初、終凝時(shí)間均要延長(zhǎng)，一般延緩3 h以上。同時(shí)，水化熱顯著降低，對(duì)混凝土彈性模量、抗?jié)B、抗凍等耐久性也均有提高，

11、對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕作用。糖蜜減水劑由于其具有強(qiáng)緩凝性，因此更多的是作為緩凝劑使用，適用于大體積混凝土澆注及夏季混凝土施工（如滑模），多用于水工混凝土工程。一般工程應(yīng)用時(shí)，可與早強(qiáng)劑復(fù)合使用。 高效減水劑：在保持混凝土稠度不變的條件下，具有大幅度減水增強(qiáng)作用的外加劑。種類：萘磺酸鹽系減水劑，磺化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂減水劑，氨基磺酸鹽系減水劑，丙烯酸接枝共聚型減水劑等。 2.引氣劑： 在混凝土攪拌過(guò)程中，能引入大量分布均勻的微小氣泡，以減少混凝土拌合物泌水離析、改善和易性，并能顯著提高硬化混凝土抗凍融耐久性的外加劑。 (1)改善混凝土拌合物的和易性：混凝土拌合物中引入大量微小氣泡后，增加了水泥砂漿的體積，又

12、封閉小氣泡猶如滾珠存在，從而減少了骨科問(wèn)的摩擦，增強(qiáng)了潤(rùn)滑作用，使混凝土拌合物流動(dòng)性提高。一般混凝土的含氣量每增加1時(shí)，混凝土的坍落度約提高1cm，若保持原流動(dòng)性不變，則可減水約610。同時(shí)由于微小氣泡的存在，阻滯了固體顆粒的沉降和水分的上升，加之氣泡薄膜形成時(shí)消耗了部分水分，減少了能夠自由移動(dòng)的水量，從而使混凝土拌合物的保水性得到改善，泌水率顯著降低，粘聚性也良好。 (2)提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性：混凝土中引入的大量微小密閉氣泡，它們堵塞和隔斷了混凝土中的毛細(xì)管通道；同時(shí)，由于保水性的提高，減少了混凝土因沉降和泌水造成的孔縫；另外，因和易性的改善，也減少了施工造成的孔隙。引氣混凝土的抗?jié)B性

13、能，一般比不摻引氣劑的混凝土提高50以上，抗凍性可提高3倍左右?？箖鲂缘奶岣邉t主要是由于封閉氣泡的引入，緩沖了水的冰脹應(yīng)力所致。 (3)混凝土抗壓強(qiáng)度有所降低：由于氣泡的存在，使混凝土的有效受力面積減少了，故使混凝土的強(qiáng)度有所下降。一般混凝土的含氣量每增加1時(shí)，其抗壓強(qiáng)度將降低46，抗折強(qiáng)度降低23，而且隨齡期的延長(zhǎng)，引氣劑對(duì)強(qiáng)度的影響越顯著。要使摻引氣劑的混凝土強(qiáng)度不降低，可以采取以下措施： 嚴(yán)格控制引氣劑摻量，在滿足耐久性的要求下含氣量不宜太多。根據(jù)GBJll988的規(guī)定，摻引氣劑或引氣減水劑的混凝土，其含氣量不宜超過(guò)表718的數(shù)值。 利用引氣劑可減少拌合用水量5以上，這樣能大部或全部地補(bǔ)

14、償混凝土由于引氣造成的強(qiáng)度損失，當(dāng)應(yīng)用引氣減水劑時(shí)，這時(shí)混凝土強(qiáng)度還會(huì)有所提高。 應(yīng)用優(yōu)質(zhì)的引氣劑或引氣減水劑，力求引入的氣泡微小而分布均勻。 混凝土成型采用高頻振搗。引氣劑及引氣減水劑可用于抗凍混凝土、抗?jié)B混凝土、抗硫酸鹽侵蝕混凝土、泌水嚴(yán)重的混凝土、貧混凝土、輕骨料混凝土以及對(duì)飾面有要求的混凝土等，但引氣劑不宜用于蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土。引氣劑及引氣減水劑應(yīng)以溶液摻加，溶液中的水應(yīng)從混凝土拌合水量中扣除。 3.緩凝劑： 能延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，并對(duì)其后期強(qiáng)度發(fā)展無(wú)不利影響的外加劑。在混凝土工程中，可采用下列緩凝劑、緩凝減水劑：糖類，如糖鈣等，常用摻量為水泥重量的0.10.3；木質(zhì)素磺酸鹽類

15、，如木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉等，常用摻量為水泥重量的0.20.3；羥基羥酸及其鹽類，如檸檬酸、酒石酸鉀鈉等，常用摻量為水泥重量的0.03%0.1；無(wú)機(jī)鹽類，如鋅鹽、硼酸鹽、磷酸鹽等，常用摻量為水泥重量的0.10.2；其他，如胺鹽及其衍生物、纖維素醚等。緩凝劑及緩凝減水劑可用于大體積混凝土、炎熱氣候條件下施工的混凝土以及需長(zhǎng)時(shí)間停放或長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)幕炷?。緩凝劑及緩凝減水劑不宜用于日最低氣溫5以下施工的混凝土，也不宜單獨(dú)用于有早強(qiáng)要求的混凝土及蒸養(yǎng)混凝土。檸檬酸、酒石酸鉀鈉等緩凝劑，不宜單獨(dú)使用于水泥用量較低、水灰比較大的貧混凝土。在用硬石膏或工業(yè)廢料石膏作調(diào)凝劑的水泥中摻用糖類緩凝劑時(shí)，應(yīng)先作

16、水泥適應(yīng)性試驗(yàn)，合格后方可使用。4.早強(qiáng)劑：能提高混凝土早期強(qiáng)度，并對(duì)其后期強(qiáng)度無(wú)顯著影響的外加劑?；炷凉こ讨?，可采用下列早強(qiáng)劑：A. 氯鹽類，如氯化鈣、氯化鈉等；B. 硫酸鹽類，如硫酸鈉、硫代硫酸鈉等；C. 有機(jī)胺類，如三乙醇胺、三異丙醇胺等；D. 其他，如甲酸鹽等。早強(qiáng)劑及早強(qiáng)減水劑可用于蒸養(yǎng)混凝土及常溫和最低氣溫不低于-5條件下施工的有早強(qiáng)或防凍要求的混凝土工程。在下列結(jié)構(gòu)中，不得在鋼筋混凝土中采用氯鹽、含氯鹽的復(fù)合早強(qiáng)劑及早強(qiáng)減水劑：A. 相對(duì)濕度大于80的環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu)、處于水位升降部位的結(jié)構(gòu)、露天結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水淋的結(jié)構(gòu)；B. 與鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部位的結(jié)構(gòu)，以及有外露預(yù)埋鐵件

17、而無(wú)防護(hù)措施的結(jié)構(gòu)；C. 與含有酸、堿或硫酸等侵蝕性介質(zhì)相接觸的結(jié)構(gòu)；D. 經(jīng)常處于環(huán)境溫度為60以上的結(jié)構(gòu)；E. 使用冷拉鋼筋或冷拔低碳鋼絲配筋的結(jié)構(gòu)；F. 給排水構(gòu)筑物、薄壁結(jié)構(gòu)、中級(jí)和重級(jí)工作制吊車的吊車梁、屋架、落錘或鍛錘基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)；G. 電解車間和距高壓直流電源100 m以內(nèi)的結(jié)構(gòu)；H. 靠近高壓電源，如管電站、變電所的結(jié)構(gòu)；I. 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；J. 含有活骨料的混凝土結(jié)構(gòu)。對(duì)混凝土的耐久性或其他性能有特殊要求的混凝土工程，選擇早強(qiáng)劑或早強(qiáng)減水劑品種及摻量，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。 5.防凍劑： 混凝土工程可采用下列防凍劑：氯鹽類，如氯化鈣、氯化鈉，或以氯鹽為主的與其他早強(qiáng)劑、引氣劑、減

18、水劑復(fù)合的外加劑；氯鹽阻銹類，氯鹽與阻銹劑（亞硝酸鈉）為主復(fù)合的外加劑；無(wú)氯鹽類，以亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、乙酸鈉或尿素為主復(fù)合的外加劑。防凍劑可用于負(fù)溫條件下施工的混凝土。有的施工單位在冬季混凝土施工過(guò)程中添加了尿素等氨類物質(zhì)的防凍劑。這些氨類物質(zhì)在使用過(guò)程中逐漸以氨氣的形式釋放出來(lái)。當(dāng)室內(nèi)氨氣濃度達(dá)到一定量后，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生不良反應(yīng)。因此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 185882001混凝土外加劑中釋放氨的限量對(duì)氨的污染進(jìn)行了控制。含有六價(jià)鉻鹽、亞硝酸鹽等有毒防凍劑，嚴(yán)禁用于飲水工程及與食品接觸的部位。對(duì)橋梁及抗凍性有特殊要求的混凝土工程，選擇抗凍劑品種及摻量時(shí)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。外分層內(nèi)分層新拌混凝土泌水

19、示意圖維勃稠度儀 開(kāi)始在坍落度筒中按規(guī)定方法裝滿拌合物，提起坍落度筒，在拌合物試體頂面放一透明圓盤，開(kāi)啟振動(dòng)臺(tái)，同時(shí)用秒表計(jì)時(shí)，當(dāng)振動(dòng)到透明圓盤的底面被水泥漿布滿的瞬間停止計(jì)時(shí)，并關(guān)閉振動(dòng)臺(tái)。由秒表讀出時(shí)間即為該混凝土拌合物的維勃稠度值，精確至1s。（3）砂率）砂率砂率是指砂用量與砂、石總用量的質(zhì)量百分比，它表示混凝土中砂、石的組合或配合程度。砂影響混凝土拌合物流動(dòng)性有兩個(gè)方面：一方面是砂形成的砂漿可減少粗骨料之間的摩擦力，在拌合物中起潤(rùn)滑作用，所以在一定的砂率范圍內(nèi)隨砂率增大，潤(rùn)滑作用愈加顯著，流動(dòng)性可以提高；另一方面在砂率增大的同時(shí)，骨料的總表面積隨之增大，包裹集料的水泥漿層變薄，拌合物流

20、動(dòng)性降低。另外，砂率不宜過(guò)小，否則還會(huì)使拌合物粘聚性和保水性變差，產(chǎn)生離析、流漿等現(xiàn)象。砂率對(duì)混凝土拌合物的和易性有重要影響。在配制混凝土?xí)r，砂率不能過(guò)大，也不能太小，應(yīng)選用合理砂率值。所謂合理砂率是指在用水量及水泥用量一定的情況下，能使混凝土拌合物獲得最大的流動(dòng)性，且能保持粘聚性及保水性能良好時(shí)的砂率值?；蛘撸?dāng)采用合理砂率時(shí)，能在拌合物獲得所要求的流動(dòng)性及良好的粘聚性與保水性條件下，使水泥用量最少。 砂率與坍落度的關(guān)系 砂率與水泥用量的關(guān)系（水泥漿用量一定時(shí)） （坍落度一定時(shí)）1. 改善新拌混凝土和易性的措施：1）選用合適的水泥品種和水泥的強(qiáng)度等級(jí)；2）通過(guò)試驗(yàn)，采用最佳砂率，以提高混凝土

21、的質(zhì)量及節(jié)約水泥；3）改善砂、石級(jí)配；在可能條件下盡量采用較粗的砂、石； 4）當(dāng)混凝土拌合物坍落度太小時(shí)，保持水灰比不變，增加適量的水泥漿；當(dāng)坍落度太大時(shí)，保持砂率不變，增加適量的砂、石；5）有條件時(shí)盡量摻用外加劑減水劑、引氣劑。采用機(jī)械振搗。 在實(shí)際施工中，根據(jù)混凝土所用粗骨料的最大粒徑，允許采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試體，但應(yīng)將其抗壓強(qiáng)度折算成標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件的抗壓強(qiáng)度值，其換算系數(shù)對(duì)邊長(zhǎng)為10cm(骨料最大粒徑31.5及以下)和20cm(60mm)的分別為0.95和1.05，混凝土試件尺寸愈小，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值愈大，這包括兩方面的原因：一是“環(huán)箍效應(yīng)”；二是由于大試件內(nèi)存在的孔隙 、裂縫和局部較差等缺

22、陷的機(jī)率大，從而降低了材料的強(qiáng)度。環(huán)箍效應(yīng)：因?yàn)榛炷猎嚰趬毫C(jī)上受壓時(shí)，在沿加荷方向發(fā)生縱向變形的同時(shí)，也按泊松比效應(yīng)產(chǎn)生橫向膨脹。而鋼制壓板的橫向膨脹較混凝土小，因而在壓板與混凝土試件受壓面形成磨擦力，對(duì)試件的橫向膨脹起著約束作用，這種約束作用稱為“環(huán)箍效應(yīng)”?！碍h(huán)箍效應(yīng)”對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度有提高作用。離壓板越遠(yuǎn)，“環(huán)箍效應(yīng)”小，在距離試件受壓面約0.866（為試件邊長(zhǎng)）范圍外這種效應(yīng)消失。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。折算系數(shù)需按表420的規(guī)定。2.混凝土抗拉強(qiáng)度混凝土抗拉強(qiáng)度（1） 混凝土的混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度軸心抗壓強(qiáng)度和和劈裂抗拉強(qiáng)度劈裂抗拉強(qiáng)度混凝

23、土的立方體抗壓強(qiáng)度只是評(píng)定強(qiáng)度等級(jí)的一個(gè)標(biāo)志，它不能直接用來(lái)作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。為了符合工程實(shí)際，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中混凝土受壓構(gòu)件的計(jì)算采用混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度。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。軸心抗壓強(qiáng)度的測(cè)定采用150mm150mm300mm棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件。試驗(yàn)表明，軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c比同截面的立方體強(qiáng)度值fck小，棱柱體試件高寬比越大，軸心抗壓強(qiáng)度越小，但當(dāng)h/a達(dá)到一定值后，強(qiáng)度就不再降低。但是過(guò)高的試件在破壞前由于失穩(wěn)產(chǎn)生較大的附加偏心，又會(huì)降低其抗壓的試驗(yàn)強(qiáng)度值。試驗(yàn)表明：在立方抗壓強(qiáng)度f(wàn)ck=1055(MPa)的范圍內(nèi)，軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)c與fck之比約為0

24、.700.80?；炷恋目估瓘?qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/101/20，且隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，比值降低?；炷猎诠ぷ鲿r(shí)一般不依靠其抗拉強(qiáng)度。但抗拉強(qiáng)度對(duì)于抗開(kāi)裂性有重要意義，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗拉強(qiáng)度是確定混凝土抗裂能力的重要指標(biāo)。有時(shí)也用它來(lái)間接衡量混凝土與鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度等。混凝土抗拉強(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。（2）混凝土的彎拉強(qiáng)度）混凝土的彎拉強(qiáng)度 混凝土彎拉（抗折）強(qiáng)度試驗(yàn)試件為150mm150mm550mm直角棱柱體小梁，采用三分點(diǎn)處雙點(diǎn)加荷。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。（三）硬化混凝土的耐久性（三）硬化混凝土的耐久性

25、 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、化學(xué)侵蝕、抗碳化和堿集料反應(yīng)能。耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、化學(xué)侵蝕、抗碳化和堿集料反應(yīng)等。等。提高混凝土耐久性的措施，主要包括以下幾個(gè)方面：提高混凝土耐久性的措施，主要包括以下幾個(gè)方面：選用適當(dāng)品種的水泥及摻合料；選用適當(dāng)品種的水泥及摻合料；適當(dāng)控制混凝土的水灰比及水泥用量；適當(dāng)控制混凝土的水灰比及水泥用量；長(zhǎng)期處于潮濕和嚴(yán)寒環(huán)境中的混凝土，

26、應(yīng)摻用引氣劑；長(zhǎng)期處于潮濕和嚴(yán)寒環(huán)境中的混凝土，應(yīng)摻用引氣劑；選用較好的砂、石集料；選用較好的砂、石集料；摻用引氣劑或減水劑；摻用引氣劑或減水劑；改善混凝土的施工操作方法。改善混凝土的施工操作方法?；炷恋奶蓟菏侵富炷羶?nèi)水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳、在濕度相宜時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，也稱混凝土的中性化。對(duì)于無(wú)筋的素混凝土，碳化使得混凝土表面收縮，產(chǎn)生收縮裂縫，對(duì)于鋼筋混凝土則有明顯的影響：1).碳化使混凝土堿度降低，減弱了混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，生成鐵銹的體積比參與反應(yīng)鐵的體積大得多。2).混凝土收縮增加，混凝土碳化后，固相體積減小，混凝土表層體積收縮產(chǎn)生裂縫，降低混凝土的

27、抗拉和抗彎強(qiáng)度。3).混凝土抗壓強(qiáng)度有所提高 32222)(422)(4OHFeOHOHOOHFeOHnCaCOOnHCOOHCa2) 1()(3222中國(guó)美術(shù)館全景中國(guó)美術(shù)館全景 山東濰坊公路橋山東濰坊公路橋南方某海港碼頭混凝土被銹蝕南方某海港碼頭混凝土被銹蝕 長(zhǎng)年積雪的青藏高原長(zhǎng)年積雪的青藏高原多年凍土地帶，厚度多年凍土地帶，厚度3030100m100m沿線氣候干燥、干濕交替頻繁沿線氣候干燥、干濕交替頻繁混凝土表面的干燥收縮裂縫 青藏公路曲水河橋臺(tái)因凍土下沉而開(kāi)裂的狀況損壞的公路橋面板及基礎(chǔ)采用高性能混凝土生產(chǎn)混凝土墩臺(tái)火災(zāi)（二）混凝土質(zhì)量（強(qiáng)度）波動(dòng)的規(guī)律 混凝土的質(zhì)量波動(dòng)符合正態(tài)分布規(guī)

28、律。由于上述各種質(zhì)量波動(dòng)的原因，即使在正常的原材料供應(yīng)和施工條件下，混凝土的強(qiáng)度有時(shí)偏高，有時(shí)偏低，但總是在配制強(qiáng)度的附近波動(dòng)。質(zhì)量控制越嚴(yán)，施工管理水平越高，則波動(dòng)的幅度越?。环粗?，則波動(dòng)的幅度越大。正態(tài)分布的特點(diǎn)：1. 曲線形態(tài)呈鐘型，在對(duì)稱軸的兩側(cè)曲線上各有一個(gè)拐點(diǎn)。拐點(diǎn)至對(duì)稱軸的距離等于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。2. 曲線以平均強(qiáng)度為對(duì)稱軸兩邊對(duì)稱。3. 曲線與橫座標(biāo)之間圍成的面積為總概率，即100%。 4. 曲線越窄、越高，表明混凝土勻質(zhì)性好，施工管理水平高。若曲線寬且矮，施工管理水平差。因此從概率分布曲線可以比較直觀地分析混凝土質(zhì)量的波動(dòng)情況。 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)

29、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()作出描述。強(qiáng)度平均值按下式計(jì)算：強(qiáng)度平均值強(qiáng)度平均值對(duì)應(yīng)于正態(tài)分布曲線中的概率密度峰值處的強(qiáng)度值，即曲線的對(duì)稱軸所在之處。故強(qiáng)度平均值反映了混凝土總體強(qiáng)度的平均水平，但不能反映混凝土強(qiáng)度的波動(dòng)情況。強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差（又稱均方差）按下式計(jì)算：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差是正態(tài)分布曲線上兩側(cè)的拐點(diǎn)離開(kāi)強(qiáng)度平均值處對(duì)稱軸的距離，它反映了強(qiáng)度離散性（即波動(dòng)）的情況。如圖4-所示，值越大，強(qiáng)度分布曲線越矮而寬，說(shuō)明強(qiáng)度的離散程度較大，反映了生產(chǎn)管理水平低下，強(qiáng)度質(zhì)量不穩(wěn)定。故A混凝土的強(qiáng)度質(zhì)量比B混凝土的穩(wěn)定，生產(chǎn)管理水平也更高。變異系數(shù)：

30、由于混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差隨強(qiáng)度等級(jí)的提高而增大，故也可采用變異系數(shù)(CV)作為評(píng)定混凝土質(zhì)量均勻性的指標(biāo)。變異系數(shù)愈小。表示混凝土質(zhì)量愈穩(wěn)定；變異系數(shù)值大，則表示混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性差。強(qiáng)度保證率：在混凝土強(qiáng)度質(zhì)量控制中，除了須考慮所生產(chǎn)的混凝土強(qiáng)度質(zhì)量的穩(wěn)定性之外，還必須考慮符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)的合格率，此即強(qiáng)度保證率。它是指在混凝土強(qiáng)度總體中，不小于設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值（fcu,k）的概率P()。如圖4-28所示，強(qiáng)度正態(tài)分布曲線下的面積為概率的總和，等于100。所以，強(qiáng)度保證率可按如下方法計(jì)算：首先，計(jì)算出概率度t，即 再根據(jù)t值，由下表查得保證率P。 令混凝土配制強(qiáng)度等于混凝土平均強(qiáng)度

31、，即，再以此式代入概率度t計(jì)算式，則。當(dāng)P95時(shí)，t1645，因此: 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(jí)標(biāo)準(zhǔn)值的組數(shù)N0與試件總數(shù)N(N25)之比求得，即： 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：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?；炷辽a(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。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。混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)： 根據(jù)GB5020492的規(guī)定，

32、混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定主要分統(tǒng)計(jì)法和非統(tǒng)計(jì)法兩種方法：1. 當(dāng)混凝土的生產(chǎn)條件在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能保持一致，且同一品種混凝土的強(qiáng)度變異性能保持穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)由連續(xù)的3組試件代表一個(gè)驗(yàn)收批進(jìn)行統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定。2. 當(dāng)混凝土的生產(chǎn)條件不能滿足上述條件的規(guī)定時(shí)，或在前一檢驗(yàn)期內(nèi)的同一品種混凝土沒(méi)有足夠的強(qiáng)度數(shù)據(jù)用以確定驗(yàn)收批混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，應(yīng)由不少于10組的試件代表一個(gè)驗(yàn)收批進(jìn)行統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定。3. 對(duì)零星生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件或現(xiàn)場(chǎng)攪拌批量不大的混凝土，可采用非統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定，驗(yàn)收批強(qiáng)度必須同時(shí)滿足平均強(qiáng)度和最小強(qiáng)度的要求。4. 當(dāng)對(duì)混凝土的試件強(qiáng)度代表性有懷疑時(shí)，可采用非破損檢驗(yàn)方法或從結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鉆取芯樣的方法，按有關(guān)

33、規(guī)定，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行推定，作為是否應(yīng)進(jìn)行處理的依據(jù)。 六、混凝土配合比設(shè)計(jì)（一）混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求 混凝土拌合物須具有與施工條件相適應(yīng)的和易性。滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)。具有適應(yīng)所處環(huán)境條件下的耐久性。在保證上述三項(xiàng)基本要求前提下的經(jīng)濟(jì)性。（二）混凝土配合比設(shè)計(jì)的依據(jù) 1. 混凝土配合比設(shè)計(jì)基本參數(shù)的確定水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)基本參數(shù)，它們與混凝土各項(xiàng)性質(zhì)之間有著非常密切的關(guān)系，因此，混凝土配合比設(shè)計(jì)主要是正確地確定出這三個(gè)參數(shù)，才能保證配制出滿足四項(xiàng)基本要求的混凝土。 混凝土配合比設(shè)計(jì)中確定三個(gè)參數(shù)的原則是：在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上

34、，確定混凝土的水灰比；在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的種類和規(guī)格確定；混凝土的單位用水量；砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石于空隙后略有富余的原則來(lái)確定。 2混凝土配合比設(shè)計(jì)的算料基準(zhǔn) 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)，計(jì)算時(shí)其中骨料以干燥狀態(tài)為基準(zhǔn)。所謂干燥狀態(tài)的骨料系指細(xì)骨科含水率小于0.5，粗骨料含水率小于0.2。如果以飽和面干骨科為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，則應(yīng)作相應(yīng)的修改。（三）混凝土配合比設(shè)計(jì)的方法與原理 1.體積法：又稱絕對(duì)體積法，假定剛澆搗完畢的混凝土拌合物的體積，等于其各組成材料的絕對(duì)體積及其所含少量空氣體積之和。 2.重量法：當(dāng)混凝土所用原材料比較穩(wěn)定時(shí)，

35、則所配制的混凝土其表觀密度將接近一個(gè)恒值，每立方米混凝土的假定重量()可根據(jù)本單位積累的試驗(yàn)資料確定，如缺乏資料，可根據(jù)骨科的表觀密度、粒徑以及混凝土強(qiáng)度等級(jí)，在24002450kg范圍內(nèi)選定。（四）混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟 初步配合比計(jì)算混凝土試配（調(diào)整坍落度，校核強(qiáng)度）基準(zhǔn)配合比實(shí)驗(yàn)室配合比施工配合比例題1： 某工程采用現(xiàn)澆混凝土梁柱結(jié)構(gòu)，最小截面尺寸為300 mm，鋼筋最小凈距為60 mm?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為fcu,k=30 MPa，采用機(jī)械攪拌，插入式振動(dòng)棒澆搗，施工時(shí)要求混凝土坍落度為3050 mm。施工單位的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為2.5 MPa。所用材料：42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，實(shí)測(cè)28

36、d強(qiáng)度為49.4 MPa，密度c=3 150 kg/m3；中砂：符合區(qū)級(jí)配，s=2 600 kg/m3；卵石：粒級(jí)540, 0g=2 650 kg/m3；現(xiàn)場(chǎng)砂含水率3，碎石含水率2。求普通混凝土配合比。 混凝土配制強(qiáng)度計(jì)算混凝土配制強(qiáng)度計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和施工單位強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行計(jì)算 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差宜根據(jù)同類混凝土統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算確定并應(yīng)符合下列規(guī)定：A.計(jì)算時(shí)，強(qiáng)度試件組數(shù)不應(yīng)少于25組；B. 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20和C25級(jí)，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值小于2.5 MPa時(shí)，計(jì)算配制強(qiáng)度用的標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)取不小于2.5 MPa；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)等于或大于C30級(jí)，其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算值小于3.0 MPa時(shí)，

37、計(jì)算配制強(qiáng)度用的標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)取不小于3.0 MPa；C. 當(dāng)無(wú)統(tǒng)計(jì)資料計(jì)算混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差時(shí)，其值應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定取用。計(jì)算水灰比計(jì)算水灰比當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí)，水灰比按下式計(jì)算 a,b回歸系數(shù)fce水泥28d實(shí)測(cè)強(qiáng)度，MPa回歸系數(shù)a和b宜按下列規(guī)定確定：A. 回歸系數(shù)a和b應(yīng)根據(jù)工程所使用的水泥、骨料，通過(guò)試驗(yàn)由建立的水灰比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式確定；B. 當(dāng)不具備上述試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，其回歸系數(shù)可按下表選用:選取每立方米混凝土用水量選取每立方米混凝土用水量根據(jù)所用碎石最大粒徑40 mm，中砂及混凝土坍落度為3050 mm的要求，選擇用水量。每立方米混凝土用水量的確定,應(yīng)符合下列規(guī)定:A.干硬性和塑性混凝土用水量的確定干硬性和塑性混凝土用水量的確定a.水灰比在0.400.80范圍時(shí),根據(jù)粗骨料