第四章水泥混凝土和砂漿水泥混凝土第1頁4.1水泥混凝土組成及特點水泥混凝土定義水泥混凝土是由水泥、水、粗集料、細集料按適當百分比進行摻配，并在必要時加入適量外加劑、摻合料或其它改性材料，經攪拌、成型、養(yǎng)護后而得到含有一定強度和耐久性人造石材，常簡稱混凝土。水泥混凝土第2頁4.1水泥混凝土組成及特點摻合料

水

水泥外加劑細集料

水泥混凝土粗集料改性材料水泥混凝土第3頁4.1水泥混凝土組成及特點水泥混凝土優(yōu)點配制水泥混凝土所用各種材料分布廣泛、價格廉價，便于就地取材，節(jié)約成本。工藝簡單，適用性強，可澆筑成不一樣形狀整體結構或預制結構，改變組成材料品種和百分比也可取得不一樣物理力學性質。抗壓強度高，耐久性好。水泥混凝土第4頁4.1水泥混凝土組成及特點水泥混凝土優(yōu)點與鋼筋有著良好握裹力，與鋼材有著基本相同線膨脹系數(shù)，可制作鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土構件或整體結構。水泥混凝土缺點自重大、抗拉強度低、韌性低、抗沖擊性能差，一旦破壞其修復、加固、補強比較困難。水泥混凝土第5頁4—1普通混凝土

一、普通混凝土組成材料（表觀密度為~2800kg/m3）1、水泥2、水此二者組成水泥漿，起流動膠結作用3、粗集料4、細集料此二者起骨架作用各種材料所占百分比見下表所表示：水泥混凝土第6頁混凝土組成及各組分材料絕對體積比組成成份水泥水砂石空氣占混凝土總體積百分比（%）10~1515~2020~3335~481~322~3566~481~3水泥混凝土第7頁（一）水泥1、水泥品種選擇：應依據(jù)工程特點、氣候與環(huán)境條件選擇；2、水泥強度等級：應與要求配制混凝土強度相適應。（二）細集料詳細要求1、有害雜質含量（1）含泥量及泥塊含量d<0.075mm塵屑、淤泥和粘土為泥d>1.18mm經水洗、手捏后可破碎成小于06mm顆粒者稱為泥塊（2）云母含量：黏附性、和易性、抗凍性、抗?jié)B性差（3）輕物質含量顆粒（4）有機質含量：延緩硬化過程，降低混凝土強度（5）硫化物與硫酸鹽含量水泥混凝土第8頁2、壓碎值和堅固性壓碎值：C30以上混凝土，Qa小于或等于35%C30以下混凝土,Qa小于或等于50%堅固性：5次循環(huán)，質量損失小于8%3、粗細程度與顆粒級配配制混凝土到達確保設計強度等級和節(jié)約水泥目標。3個級配區(qū)水泥混凝土第9頁（三）粗集料1、強度與堅固性見教材表4-4所表示2、有害雜質含量見教材表4-4所表示3、公稱最大粒徑及顆粒級配①最大粒徑及混凝土影響：在條件允許前提下，盡可能選擇大些為好②規(guī)范對D要求：粗集料最大粒徑不得超出結構物最小尺寸1/4和鋼筋最小凈距3/4；對于混凝土實心板，允許采取最大粒徑為1/2板厚顆粒級配，最大粒徑不得超出37.5mm。③顆粒級配：減小空隙率，增強密實度，節(jié)約水泥，確保和易性和強度。水泥混凝土第10頁4、顆粒形狀及表面特征針狀顆粒：L>2.4d平均片狀顆粒：厚度d<0.4d平均碎石表面粗糙并含有吸收水泥漿孔隙特征，與水泥粘結能力較強。(四）混凝土用水符合國家標準飲用水(五)礦物摻合料水泥混凝土第11頁4.2普通混凝土技術性質粘聚性保水性施工和易性（新拌混凝土工作性）流動性水泥混凝土第12頁4.2普通混凝土技術性質新拌水泥混凝土施工和易性概念新拌混凝土施工和易性，又稱工作性，是指混凝土拌合物在現(xiàn)有施工條件下（氣候條件、施工機具等），易于施工操作（攪拌、運輸、澆注、振搗和表面處理）并取得質量均勻、成型密實混凝土結構物性能。

水泥混凝土第13頁4.2普通混凝土技術性質流動性是指混凝土拌合物在自重或機械振動密實作用下能產生適當?shù)亓鲃硬⒕鶆蛎軐嵉靥顫M模板性能。粘聚性是指混凝土拌合物在施工過程中其組成材料之間有一定粘聚力，不致產生分層和離析現(xiàn)象。保水性是指混凝土拌合物在施工過程中含有一定保水能力，不致產生嚴重泌水現(xiàn)象。水泥混凝土第14頁4.2普通混凝土技術性質

新拌水泥混凝土密實和離析水泥混凝土第15頁

坍落度（mm）試驗

1）坍落度（mm）試驗按要求拌和水泥混凝土混合料，將坍落筒按要求濕水，然后分三層將拌和物裝入筒內，每層搗實25次，測定坍落度H(mm)。坍落度越大，表示混凝土拌合物流動性越大。坍落度試驗適合用于公稱集料最大粒徑小于31.5mm，坍落度值大于10mm新拌混凝土。在試驗測定同時，必須觀察棍度，含砂情況、粘聚性、保水性，以定性評價其工作性。水泥混凝土第16頁

4.2普通混凝土技術性質

水泥混凝土施工和易性測定方法坍落度試驗

坍落度筒水泥混凝土第17頁2）維勃稠度適合用于集料公稱最大粒徑不超出31.5mm，維勃稠度5~30s之間干稠性混凝土稠度測定。測定方法是將坍落度筒放在圓筒中，圓筒安裝在振動臺上，按坍落度試驗方法將新拌混凝土裝于筒中，提起坍落度筒，在新拌混凝土頂置一透明圓盤，開動振動臺，從開始振動至透明圓底面被水泥漿充滿瞬間所經歷時間（以秒計）

4.2普通混凝土技術性質

水泥混凝土第18頁

4.2普通混凝土技術性質

VB稠度試驗

維勃稠度儀水泥混凝土第19頁

4.2普通混凝土技術性質

級別維勃時間（s）坍落度（mm）級別維勃時間（s）坍落度（mm）特干硬≥31－低塑10～550～90很干稠30～21－塑性≤4100～150干稠20～1110～40流態(tài)－＞160路面混凝土稠度分級表

水泥混凝土第20頁

4.2普通混凝土技術性質

影響施工和易性主要原因分析1）水泥漿數(shù)量①正常情況：水泥漿充滿集料間隙略有剩下②用漿過多：流漿，浪費水泥，且影響強度，耐久性③用漿過少：產生分層，泌水水泥混凝土第21頁

4.2普通混凝土技術性質

水膠比指水與膠質摻加劑質量比。水膠比小則水泥漿稠度大，混凝土拌合物流動性小。當水膠比過小時，在一定施工條件下就不能確?；炷撩軐嵆尚汀Ｈ羲z比過大，水泥漿稠度較小，即使混凝土拌合物流動性增加，但可能會引發(fā)混凝土拌合物粘聚性和保水性不良。2）水膠比水泥混凝土第22頁

4.2普通混凝土技術性質

單位用水量實際上決定了混凝土拌合物中水泥漿數(shù)量。在組成材料確定情況下，混凝土拌合物流動性隨單位用水量增加而增大。單位用水量水泥混凝土第23頁

4.2普通混凝土技術性質

單位用水量過多還會造成混凝土產生收縮裂縫，使混凝土強度和耐久性嚴重降低。在水灰比不變情況混凝土拌合物坍落度與單位用水量關系下，水泥用量也隨單位用水量增加而增加，造成混凝土經濟性降低。水泥混凝土第24頁

4.2普通混凝土技術性質

砂率是指混凝土中細集料質量占全部集料總質量百分比，它反應了粗細集料相對百分比。因為砂形成砂漿在粗集料間起潤滑作用，在一定砂率范圍內，隨砂率增加潤滑作用越顯著，流動性得以提升；砂率水泥混凝土第25頁

4.2普通混凝土技術性質

其次，砂率增大集料總表面積增大，需要潤滑水分增多，在用水量一定條件下，拌合物流動性降低。水泥混凝土第26頁

4.2普通混凝土技術性質

若果砂率過小，砂漿數(shù)量不足會造成混凝土拌合物粘聚性和保水性降低，產生離析和流漿現(xiàn)象?；炷辽奥蚀嬖谝粋€最正確值，采取最正確砂率時，在用水量和水泥用量不變情況下，可是混凝土拌合物取得所要求流動性以及良好粘聚性和保水性。水泥混凝土第27頁

4.2普通混凝土技術性質

不一樣品種水泥到達標準稠度需水量不一樣，給定用水量時配制成混凝土拌合物流動性也就不一樣。水泥細度增加會使流動性降低，這種影響對水泥用量較高拌合物較為顯著，但較細水泥能夠改進混凝土拌合物粘聚性，減輕離析和泌水等現(xiàn)象。水泥品種和細度水泥混凝土第28頁

4.2普通混凝土技術性質

一定質量集料，其最大粒徑減小會使比表面積增大，比表面增大就需要更多水泥漿來潤滑。針片狀顆粒含量較少、圓形顆粒較多、級配很好集料，其組成混凝土拌合物流動性較大，粘聚性和保水性很好。集料性質水泥混凝土第29頁

4.2普通混凝土技術性質

混凝土拌合物中加入少許外加劑能夠在不改變用水量和水泥用量情況下，有效地改進混凝土拌合物工作性，同時提升混凝土強度和耐久性。改進混凝土拌合物和易性主要外加劑是減水劑和引氣劑。外加劑水泥混凝土第30頁

4.2普通混凝土技術性質

影響新拌水泥混凝土和易性環(huán)境原因包含：溫度、濕度和風速。環(huán)境溫度升高會使水泥水化速度加緊、水分蒸發(fā)增加，造成拌合物坍落度減小。夏季施工時，應采取辦法降低混凝土拌合物流動性損失。

環(huán)境原因水泥混凝土第31頁

4.2普通混凝土技術性質

攪拌時間長短會影響混凝土拌合物和易性，若攪拌時間不足，拌合物和易性就差，質量也不均勻。混凝土拌合物在攪拌后，其坍落度隨時間延長逐步減小，稱為坍落度損失。

時間原因水泥混凝土第32頁

4.2普通混凝土技術性質

坍落度損失產生原因：一部分水分被集料所吸收；一部分水分蒸發(fā)；一部分水分隨水泥水化反應變成水化產物結合水。水泥混凝土第33頁

4.2普通混凝土技術性質

改進新拌混凝土工作性主要辦法1）調整混凝土材料組成在確保混凝土強度、耐久性和經濟性前提下，設計合理配合比，使之有很好工作性。2）摻加外加劑合理地利用外加劑，改進混凝土工作性，提升強度和耐久性。3）提升振搗效能水泥混凝土第34頁

4.2普通混凝土技術性質

（二）硬化后水泥混凝土力學性質硬化后水泥混凝土強度立方體抗壓強度、軸心抗壓強度、抗彎拉強度（抗折強度）、劈裂抗拉強度影響混凝土強度主要原因分析

混凝土組成材料影響、混凝土養(yǎng)護條件影響、混凝土齡期影響、試驗條件和施工質量硬化后水泥混凝土變形彈性變形、徐變變形、溫度變形、干縮變形水泥混凝土第35頁

4.2普通混凝土技術性質

強度1）立方體抗壓強度

——混凝土抗壓強度，MPa；

F——抗壓試驗中極限破壞荷載，N；

A——試件承載面積,mm2。水泥混凝土第36頁

4.2普通混凝土技術性質

立方體抗壓強度按照標準方法制成150mm立方體試件，在標準養(yǎng)護條件（溫度20℃±2℃，相對濕度95%以上）下養(yǎng)護至28d齡期，按標準方法測定其受壓極限破壞荷載。以三個試件為一組，取三個試件測值算術平均值作為該組試件立方體抗壓強度代表值，誤差±15%，若任一個超出15%，取中值作為測定值，若兩個超出15%，則測定結果無效。準確至0.1MPa。

水泥混凝土第37頁混凝土攪拌機水泥混凝土第38頁振動臺水泥混凝土第39頁抗壓試模水泥混凝土第40頁立方體抗壓強度標準值——強度總體分布平均值，MPa；——強度總體分布標準差，MPa；——與確保率95%對應確保率系數(shù)值；

4.2普通混凝土技術性質

水泥混凝土第41頁

4.2普通混凝土技術性質

強度等級表示方法用“C”

和“立方體抗壓強度標準值”兩項內容來表示，如C20表示混凝土立方體抗壓強度標準值大于20MPa。我國現(xiàn)行規(guī)范要求普通水泥混凝土立方體抗壓強度標準值劃分為12個等級：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。水泥混凝土第42頁

4.2普通混凝土技術性質

2）抗彎拉強度（抗折強度）在道路和機場工程中，將抗彎拉強度作為混凝土結構設計和質量控制主要指標。水泥混凝土抗彎拉強度采取標準方法制備成150mm×150mm×550mm棱柱體試件，在標準條件下養(yǎng)護28d后，按三分點加荷方式進行試驗。水泥混凝土第43頁

——混凝土抗彎拉強度，MPa；F——抗彎拉試驗中極限破壞荷載，N；L——支座間距,mm。b——試件寬度,mm。h——試件高度,mm。4.2普通混凝土技術性質抗彎拉強度（抗折強度）水泥混凝土第44頁4.2普通混凝土技術性質混凝土抗折強度受力模式示意圖

水泥混凝土第45頁

——混凝土軸心抗壓強度，MPa；

F——抗壓試驗中極限破壞荷載，N；

A——試件承載面積,mm2。4.2普通混凝土技術性質3）軸心抗壓強度水泥混凝土第46頁4.2普通混凝土技術性質在鋼筋混凝土結構設計中，計算軸心受壓構件時，均以混凝土軸心抗壓強度為設計指標。采取150mm×150mm×300mm棱柱體作為標準試件進行軸心抗壓強度測定?；炷凛S心抗壓強度以MPa計，準確至0.1MPa。立方體抗壓強度為10～55MPa范圍內，軸心抗壓強度與立方體抗壓強度之比約為0.7～0.8。水泥混凝土第47頁4.2普通混凝土技術性質4）劈裂抗拉強度直接抗拉試驗時，試件在夾具附近易產生局部破壞且易受到彎折作用，造成試驗結果波動較大。所以，采取劈裂抗拉試驗法間接求出混凝土抗拉強度。混凝土劈裂抗拉強度值較低，通常為抗壓強度1/10～1/20，這個比值伴隨混凝土抗壓強度增高而有所減小。

水泥混凝土第48頁劈裂抗拉強度約為抗壓強度1/10～1/20。制作尺寸為150mmX150mmX150mm試塊，試件中心間內用圓弧為墊條施加兩個方向均布壓力

F——試件破壞荷載(N)；

A——試驗劈裂面面積（mm2）。4.2普通混凝土技術性質水泥混凝土第49頁4.2普通混凝土技術性質影響混凝土強度主要原因分析a)b)c)混凝土受力破壞模式圖水泥混凝土第50頁4.2普通混凝土技術性質影響混凝土強度主要原因分析水泥混凝土第51頁4.2普通混凝土技術性質混凝土組成材料影響材料組成是混凝土形成強度內因，主要取決于水泥、水、砂、石及外加劑等質量和配合比。水泥混凝土強度主要取決于其內部起膠結作用水泥石質量，水泥石質量則取決于水泥強度和水灰比。

水泥混凝土第52頁4.2普通混凝土技術性質相同水灰比條件下，水泥強度越高，水泥石強度越高，使用其配制混凝土強度也越高。水泥強度相同情況下，水灰比越小，水泥石強度越高，與集料粘結力越大，混凝土強度越高。水泥漿用量不足時，會使砂漿粘聚性變差，施工時易出現(xiàn)離析現(xiàn)象，硬化后混凝土強度低，耐久性差，耐磨性差。水泥漿用量過多時，會使混凝土成本提升，混凝土硬化后收縮增大，易引發(fā)干縮裂縫。

水泥混凝土第53頁4.2普通混凝土技術性質影響混凝土強度集料特征包含：集料強度、粒形及粒徑等。為提升混凝土強度應優(yōu)選靠近球形或立方形集料，使用針片狀顆粒含量較高集料，不但會給施工造成影響，還會造成混凝土強度降低。適當增大混凝土用集料粒徑也對提升混凝土強度有利，但粒徑過大會減小集料表面積，使粘結強度降低，造成混凝土強度降低。較大集料也會限制水泥石收縮從而產生較大應力，使混凝土產生開裂后期強度降低。水泥混凝土第54頁4.2普通混凝土技術性質為使混凝土結構物取得良好質量，在其成形后必須創(chuàng)造適宜環(huán)境進行養(yǎng)護，以確保水泥水化正常進行。對于給定混凝土，水泥水化速度與程度、水化產物結構特征都取決于養(yǎng)護溫度和濕度條件?；炷琉B(yǎng)護條件影響水泥混凝土第55頁4.2普通混凝土技術性質養(yǎng)護溫度較高時，能夠增大水泥早期水化速度，混凝土早期強度也高。相對較低養(yǎng)護溫度下，水泥水化反應較為遲緩，使其水化物含有充分擴散時間均勻地分布在水泥石中，造成混凝土后期強度提升。

水泥混凝土第56頁4.2普通混凝土技術性質養(yǎng)護濕度不足，水泥水化反應不能順利進行，將嚴重降低混凝土強度，且使水泥石結構渙散，形成干縮裂縫，影響混凝土耐久性。

1-空氣養(yǎng)護；2-九個月后水中養(yǎng)護3-三個月后水中養(yǎng)護；4-標準濕度條件下養(yǎng)護水泥混凝土第57頁4.2普通混凝土技術性質在標準養(yǎng)護條件下，混凝土強度隨齡期增加而提升，在最初3～7d內發(fā)展較快，28d到達設計強度要求數(shù)值，以后強度發(fā)展逐步遲緩。在對數(shù)坐標下，混凝土強度與其齡期對數(shù)大致呈正比關系。

混凝土齡期影響水泥混凝土第58頁4.2普通混凝土技術性質強度隨時間增加a)齡期為常數(shù)坐標；b)齡期為對數(shù)坐標a)齡期為常數(shù)坐標；b)齡期為對數(shù)坐標水泥混凝土第59頁4.2普通混凝土技術性質在混凝土施工過程中，可依據(jù)混凝土這種特征，由其早期強度推算后期強度。

——n天齡期混凝土抗壓強度，MPa；

——a天齡期混凝土抗壓強度，MPa；水泥混凝土第60頁4.2普通混凝土技術性質力學強度還受試驗條件影響。主要影響原因有：試件形狀與尺寸、試件濕度、試件溫度、支承條件和加載方式等?；炷两Y構物施工質量一樣會對混凝土強度產生影響，其中包含：配料準確性、攪拌均勻性、振搗效果等。試驗條件和施工質量影響水泥混凝土第61頁4.2普通混凝土技術性質1）采取高強度水泥2）增加混凝土密實度3）蒸氣養(yǎng)護、蒸壓養(yǎng)護4）摻外加劑試驗條件和施工質量影響水泥混凝土第62頁4.2普通混凝土技術性質混凝土變形彈性變形徐變變形溫度變形干縮變形混凝土變形水泥混凝土第63頁4.2普通混凝土技術性質混凝土拌合物因為水泥水化產物體積比反應前物質體積要小，因而產生收縮，稱為化學收縮。化學收縮隨齡期增加而增加，40d以后漸趨穩(wěn)定，化學收縮是不能恢復。非荷載作用變形化學收縮水泥混凝土第64頁4.2普通混凝土技術性質混凝土處于干燥環(huán)境中時，混凝土內部水分蒸發(fā)而引發(fā)混凝土體積收縮，稱為干燥收縮簡稱干縮?；炷粮煽s變形進行很慢．而且是由表面向內部逐步進行，造成混凝土表面受到拉力作用，易在混凝土表面將產生裂縫。應經過，調整集料級配、增大粗集料粒徑，降低水泥漿用量，適當選擇水泥品種，以及采取振動搗實，早期養(yǎng)護等辦法來降低混凝土干縮。干濕變形水泥混凝土第65頁4.2普通混凝土技術性質混凝土因熱脹冷縮性質產生變形稱為溫度變形。溫度變形對大致積混凝土工程和在溫差較大季節(jié)施工混凝土結構極為不利。為減小不利影響，應設置溫度伸縮縫，采取低熱水泥等。

溫度變形水泥混凝土第66頁4.2普通混凝土技術性質彈性變形是指當荷載施加于材料時馬上出現(xiàn)、荷載卸除后馬上消失變形。水泥混凝土是一個多相復合材料，當混凝土承受荷載時，其應力—應變關系是非線性，當卸荷后其變形并不能恢復到原點，產生塑性變形。

荷載作用變形彈—塑性變形與彈性模量水泥混凝土第67頁4.2普通混凝土技術性質混凝土應力—應變特征示意圖水泥混凝土第68頁4.2普通混凝土技術性質混凝土彈性模量：在橋梁工程中，以應力為棱柱體極限抗壓強度40%時割線彈性模量，作為混凝土彈性模量。水泥混凝土第69頁4.2普通混凝土技術性質彈性模量影響原因水泥混凝土第70頁4.2普通混凝土技術性質混凝土在連續(xù)荷載作用下，隨時間增加變形稱為徐變變形，也稱為蠕變?；炷列熳冏冃卧谠缙谠黾雍芸?，然后逐步減慢，普通要2～3年才可能基本趨于穩(wěn)定?；炷了z比大，齡期短，徐變量大；水泥用量多，徐變量大；彈性模量小，徐變大。徐變變形水泥混凝土第71頁抗凍性抗?jié)B性耐磨性堿—集料反應混凝土耐久性4.2普通混凝土技術性質混凝土耐久性水泥混凝土第72頁4.2普通混凝土技術性質混凝土對液體或氣體滲透抵抗能力稱為混凝土抗?jié)B性?；炷量?jié)B性主要與混凝土密實度和孔隙率及孔隙結構相關。混凝土抗?jié)B性以抗?jié)B標號來表示。混凝土抗?jié)B標號分為五個等級：P4、P6、P8、P10和P12，分別表示混凝土能抵抗0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa?；炷量?jié)B性水泥混凝土第73頁4.2普通混凝土技術性質混凝土抗凍性即指混凝土抵抗凍融循環(huán)破壞作用能力，它是決定混凝土耐久性主要原因?；炷量箖鲂云胀ㄒ钥箖鰳颂杹肀硎?。混凝土抗凍標號有F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250和F300共九個等級。表示混凝土抗凍性試驗能經受10次、15次、25次、50次、100次、150次、200次、250次和300次凍融循環(huán)?；炷量箖鲂运嗷炷恋?4頁4.2普通混凝土技術性質耐磨性是指混凝土抵抗表層磨擦損傷能力。混凝土耐磨性評價，以150mm×150mm×150mm立方體試件，養(yǎng)護至27d齡期，在60℃烘干至恒重，然后在帶有花輪磨頭試驗機上，，記下對應質量為試件原始質量，然后在200N負荷下磨削60轉，統(tǒng)計剩下質量，以試件磨損面上單位面積磨損量作為評定混凝土耐磨性相對指標。磨損量越大，混凝土耐磨性越差?；炷聊湍バ运嗷炷恋?5頁4.2普通混凝土技術性質按下式計算磨損量：

——單位面積磨損量，kg/m2；

——試件初始質量，kg；

——試件磨損后質量,kg。0.0125——試件磨損面積,m2。水泥混凝土第76頁4.2普通混凝土技術性質混凝土耐磨性與其強度等級、水泥品種、集料硬度相關，細集料對路面混凝土耐磨性有較大影響。欲提升混凝土抗磨損能力，應提升混凝土斷裂韌性，降低脆性，降低原生缺點，提升硬度及降低彈性模量。水泥混凝土第77頁4.2普通混凝土技術性質混凝土中所含水泥中堿與一些堿活性集料在有水存在條件下發(fā)生化學反應，可引發(fā)混凝土產生膨脹、開裂甚至破壞，這種化學反應稱為堿—集料反應(簡稱ARR)。依據(jù)集料中活性物質類型，可分為：堿—硅反應和堿—碳酸鹽反應。堿—集料反應水泥混凝土第78頁4.2普通混凝土技術性質為防止堿—集料反應發(fā)生，應進行堿活性檢驗。水泥混凝土第79頁4.2普通混凝土技術性質提升混凝土耐久性辦法①合理選擇水泥品種②選取良好地砂石材料③改進集料地級配④采取減水劑或加氣劑⑤改進混凝土施工操作方法⑥提升混凝土密實度好、強度用最大水膠比和最小膠凝材料用量來判斷混凝土耐久性水泥混凝土第80頁混凝土結構暴露環(huán)境類別水泥混凝土第81頁基本要求（最大水膠比）混凝土最大水膠比應符合《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010要求。(控制水膠比是確保耐久性主要伎倆，水膠比是配比設計首要參數(shù)）《混凝土結構設計規(guī)范》對不一樣環(huán)境條件混凝土最大水膠比作了要求。

水泥混凝土第82頁基本要求（最小膠凝材料）

混凝土最小膠凝材料用量應符合表3.0.4要求，配制C15及其以下強度等級混凝土，可不受下表限制。（在滿足最大水膠比條件下，最小膠凝材料用量是滿足混凝土施工性能和摻加礦物摻和料后滿足混凝土耐久性膠凝材料用量）最大水膠比最小膠凝材料用量（kg/m3）素砼鋼砼預應力0.602502803000.552803003000.50320≤0.45330水泥混凝土第83頁4.2普通混凝土技術性質混凝土配合比設計就是依據(jù)原材料性能和對混凝土技術要求，經過計算和試配凋整，確定出滿足工程技術經濟指標混凝土各組成材料用量。對混凝土技術要求包含：與施工條件相適應和易性，硬化后應滿足設計強度等級和耐久性等。

水泥混凝土第84頁4.3普通混凝土組成設計混凝土配合比采取以下兩種表示方法：①單位用量表示法以每立方米混凝土中各種材料用量表示即水泥∶礦物摻合料∶水∶細集料∶粗集料②相對用量表示法以水泥質量為1，按水泥∶礦物摻合料∶細集料∶粗集料；水膠比表示。水泥混凝土第85頁4.3普通混凝土組成設計配合比設計基本要求⑴滿足結構物設計強度要求⑵滿足施工工作性要求⑶滿足環(huán)境耐久性要求⑷滿足經濟性要求水泥混凝土第86頁4.3普通混凝土組成設計配合比設計指標進行普通混凝土配合比設計時，主要考慮混凝土拌合物施工和易性、硬化混凝土強度和耐久性。坍落度是反應新拌混凝土施工和易性最慣用方法。普通混凝土坍落度應依據(jù)構件截面尺寸大小、鋼筋疏密和施工方式來確定。

水泥混凝土第87頁4.3普通混凝土組成設計混凝土組成設計流程：施工配合比設計配合比基準配合比初步配合比施工現(xiàn)場調整含水量復核強度及其它要求調整施工和易性確定組成材料百分比水泥混凝土第88頁4.3普通混凝土組成設計初步配合比設計步驟計算混凝土配制強度計算水膠比（W/B）并校核確定單位用水量和外加劑用量計算膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量選定砂率計算細集料用量和粗集料用量

水泥混凝土第89頁4.3普通混凝土組成設計混凝土配制強度應按以下要求確定：1．當混凝土設計強度等級小于C60時，配制強度應按下式計算：

2．當設計強度等級大于C60時，配制強度應按下式計算水泥混凝土第90頁4.3普通混凝土組成設計混凝土強度標準差應按照以下要求確定：1．當含有近1個月～3個月同一品種、同一強度等級混凝土強度資料時，其混凝土強度標準差σ應按下式計算：

n—試件組數(shù)，n值應大于或者等于30。水泥混凝土第91頁4.3普通混凝土組成設計對于強度等級小于C30混凝土：當σ計算值大于3.0MPa時，應按照計算結果取值；當σ計算值小于3.0MPa時，σ應取3.0MPa。對于強度等級大于C30且小于C60混凝土：當σ計算值大于4.0MPa時，應按照計算結果取值；當σ計算值小于4.0MPa時，σ應取4.0MPa。水泥混凝土第92頁4.3普通混凝土組成設計2.當沒有近期同一品種、同一強度等級混凝土強度資料時，其強度標準差σ可按下表取值。

強度等級

≤C20C25～C45C50～C55

強度標準差取值（MPa）

4.0

5.0

6.0水泥混凝土第93頁4.3普通混凝土組成設計計算水膠比

混凝土強度等級小于C60等級時，混凝土水膠比宜按下式計算：

fb—膠凝材料（水泥與礦物摻合料按使用百分比混合）28d膠砂抗壓強度（MPa）水泥混凝土第94頁4.3普通混凝土組成設計回歸系數(shù)a和b宜按以下要求確定：1．依據(jù)工程所使用原材料，經過試驗建立水膠比與混凝土強度關系式來確定；2．當不具備上述試驗統(tǒng)計資料時，可按下表選取。碎石卵石a0.53（0.46）0.49（0.48）b0.20（0.07）0.13（0.33）水泥混凝土第95頁4.3普通混凝土組成設計膠凝材料28d膠砂抗壓強度無實測值時，可按下式計算：

?b=fsfce

f、s——粉煤灰影響系數(shù)和?；郀t礦渣粉影響系數(shù)；fce——水泥28d膠砂抗壓強度（MPa），可實測；無實測值時，可按下式計算：

?ce=cfce,g水泥強度等級值32.542.552.5富裕系數(shù)1.12

1.161.10水泥混凝土第96頁

確定單位用水量和外加劑用量

每立方米干硬性或塑性混凝土用水量（mw0）應符合以下要求：1.混凝土水膠比在0.40～0.80范圍時，可按下規(guī)范中要求選??；2.混凝土水膠比小于0.40時，可經過試驗確定。干硬性或塑性混凝土摻外加劑后用水量在以上數(shù)據(jù)基礎上經過試驗進行調整。水泥混凝土第97頁

干硬性和塑性混凝土用水量確定

水泥混凝土第98頁

摻外加劑時，每立方米流動性或大流動性混凝土用水量（mwo）可按下式計算：

mw0—計算配合比每立方米混凝土用水量（kg）；mw0?—未摻外加劑時推定滿足實際坍落度要求每立方米混凝土用水量（kg），以表中90mm坍落度用水量為基礎，按每增大20mm坍落度對應增加5kg用水量來計算；β—外加劑減水率（％），應經混凝土試驗確定。摻外加劑流動性和大流動性混凝土用水量水泥混凝土第99頁確定混凝土中外加劑用量每立方米混凝土中外加劑用量（ma0）應按下式計算：

ma0—計算配合比每立方米混凝土中外加劑用量（kg）；mb0—計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg）；βa—外加劑摻量（%）,應經混凝土試驗確定。也可結合經驗并經試驗確定流動性或大流動性混凝土外加劑用量和用水量。水泥混凝土第100頁計算膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量

膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量

每立方米混凝土膠凝材料用量（mb0）應按下式計算，并應進行試拌調整，在拌合物性能滿足情況下，取經濟合理膠凝材料用量。

水泥混凝土第101頁計算膠凝材料、礦物摻合料和水泥用量

每立方米混凝土礦物摻合料用量（mf0）應按下式計算：

βf——礦物摻合料摻量（%），可結合礦物摻合料和水膠比要求確定。每立方米混凝土水泥用量（mc0）應按下式計算：計算得出計算配合比中用量，還要在試配過程中調整驗證。水泥混凝土第102頁選定砂率砂率應依據(jù)骨料技術指標、混凝土拌合物性能和施工要求，參考現(xiàn)有歷史資料確定。當缺乏砂率歷史資料可參考時，混凝土砂率確實定應符合以下要求：1．坍落度小于10mm混凝土，其砂率應經試驗確定。（干硬性混凝土）2．坍落度為10mm～60mm混凝土，其砂率可依據(jù)粗骨料品種、最大公稱粒徑及水膠比按下表選取。3．坍落度大于60mm混凝土，其砂率可經試驗確定，也可在下表基礎上，按坍落度每增大20mm、砂率增大1％幅度給予調整。水泥混凝土第103頁混凝土砂率水泥混凝土第104頁計算粗、細骨料用量采取質量法計算粗、細骨料用量時，應按下列公式計算：mg0—計算配合比每立方米混凝土粗骨料用量（kg）；ms0—計算配合比每立方米混凝土細骨料用量（kg）；βs—砂率（％）；mcp—每立方米混凝土拌合物假定質量（kg），可取2350kg～2450kg。水泥混凝土第105頁計算粗、細骨料用量采取體積法計算粗、細骨料用量時，應按以下公式計算水泥混凝土第106頁混凝土配合比試配、調整與確定⊙混凝土試配應采取強制式攪拌機進行攪拌，攪拌方法宜與施工采取方法相同?！言囼炇页尚蜅l件應符合GB/T50080要求?！衙勘P混凝土試配最小攪拌量應符合表下要求，并不應小于攪拌機公稱容量1/4且不應大于攪拌機公稱容量。粗骨料最大公稱粒（mm）拌合物數(shù)量（mL）≤31.52040.025水泥混凝土第107頁混凝土配合比試配、調整與確定首先試拌。宜保持計算水膠比不變，以節(jié)約膠凝材料為標準，調整膠凝材料用量、用水量、外加劑用量和砂率等，直到混凝土拌合物性能符合設計和施工要求，然后修正計算配合比，提出試拌配合比。水泥混凝土第108頁混凝土配合比試配、調整與確定

應在試拌配合比基礎上，進行混凝土強度試驗，并應符合以下要求：1.應采取三個不一樣配合比，其中一個應為試拌配合比，另外兩個配合比水膠比宜較試拌配合比分別增加和降低0.05，用水量應與試拌配合比相同，砂率可分別增加和降低1％。外加劑摻量也做降低和增加微調。2.進行混凝土強度試驗時，拌合物性能應符合設計和施工要求。3.進行混凝土強度試驗時，每個配合比應最少制作一組試件，并標準養(yǎng)護到28d或設計要求齡期時試壓；也可同時多制作幾組試件，按《早期推定混凝土強度試驗方法標準》JGJ/T15早期推定混凝土強度，用于配合比調整，但最終應滿足標準養(yǎng)護28d或設計要求齡期強度要求。水泥混凝土第109頁混凝土配合比試配、調整與確定配合比調整與確定

經過繪制強度和膠水比關系圖，按線性百分比關系，采取略大于配制強度強度對應膠水比做深入配合比調整偏于安全。也能夠直接采取前述最少3個水膠比混凝土強度試驗中一個滿足配制強度膠水比做深入配合比調整，即使相對比較簡明，但有時可能強度充裕較多，經濟代價略高。水泥混凝土第110頁由下式計算混凝土表觀密度：

——混凝土表觀密度計算值，kg/m3；

——混凝土設計配合比組成材料單位用量，kg/m3；混凝土配合比試配、調整與確定水泥混凝土第111頁混凝土配合比試配、調整與確定

配合比應按以下要求進行校正校正系數(shù)δ

實測值與計算值之差絕對值不超出計算值2％時，配合比可維持不變；當二者之差超出2％時，應將配合比中每項材料用量均乘以校正系數(shù)δ。水泥混凝土第112頁施工配合比換算設施工現(xiàn)場實測砂石含水率分別為a%、b%，則施工配合比各種材料單位用量為：水泥mc=m′cb

礦物摻合料mf=m′fb

砂ms=m′sb(1+a%)

石mg=m′gb(1+b%)

水mw=m'wb-(m'sb?a%+m'gb?b%)水泥混凝土第113頁普通水泥混凝土質量控制課題:混凝土質量控制教具用具:無教學目標:了解混凝土質量影響原因及質量控制方法重點難點:混凝土抗壓強度質量評定方法水泥混凝土第114頁普通水泥混凝土質量控制（一）混凝土質量波動影響混凝土質量原因有：1、原材料質量和配合比原材料中對質量影響最大是水泥配合比：①現(xiàn)場含水率改變時，應及時調整施工配合比；②預防雜質混入引發(fā)混凝土質量波動；③配合比應得到正確、準確地執(zhí)行；稱料允許誤差：水、水泥為±1%；砂、石±2%水泥混凝土第115頁2、施工工藝①拌合方式：人工、機械；②運輸時間：應考慮水泥水化反應速度對運輸時間限制；③澆灌或振搗情況；④養(yǎng)護時間、濕度等3、養(yǎng)護方法①保濕：覆蓋、灑水②保溫：確保水泥能在正常溫度范圍內水化。4、試驗條件取樣方法、試件成型、養(yǎng)護條件等。普通水泥混凝土質量控制水泥混凝土第116頁1、統(tǒng)計方法（已知標準差方法）當強度等級不高于C20時，尚應滿足當強度等級高于C20時，尚應滿足混凝土質量評定方法水泥混凝土第117頁2、統(tǒng)計方法（未知標準差方法）n≥10組

3、非統(tǒng)計方法：n<10混凝土質量評定方法水泥混凝土第118頁混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入，用以改進混凝土性能材料，其摻量應以膠凝材料總量百分比表示。五、水泥混凝土外加劑外加劑類型主要功效適用范圍普通減水劑1.在確?；炷凉ぷ餍约皬姸炔蛔儣l件下，可節(jié)約水泥用量2.在確?；炷凉ぷ餍约八嘤昧坎蛔儣l件下，可降低用水量，提升混凝土強度3.在確?；炷劣盟考八嘤昧坎蛔儣l件下，可增大混凝土流動性1.用于日最低氣溫＋５℃以上混凝土施工2.各種預制及現(xiàn)澆混凝土、鋼筋混凝土及預應力混凝土3.大模板施工、滑模施工、大致積混凝土、泵送混凝土以及流動性混凝土水泥混凝土第119頁外加劑類型、功效及使用范圍

五、水泥混凝土外加劑外加劑類型主要功效適用范圍高效減水劑1.在確?；炷凉ぷ餍约八嘤昧坎蛔儣l件下，可大幅降低用水量，可制備早強、高強混凝土2.在確?；炷劣盟考八嘤昧坎蛔儣l件下，可增大混凝土拌合物流動性制備大流動性混凝土1.可用于日最低氣溫＋０℃以上混凝土施工2.用于鋼筋密集、界面復雜、空間狹窄以及混凝土不易振搗部位3.凡各種預制及現(xiàn)澆混凝土、鋼筋混凝土及預應力混凝土4.凡普通減水劑適用范圍高效減水劑亦適用5.制備早強、高強混凝土以及流動性混凝土水泥混凝土第120頁五、水泥混凝土外加劑外加劑類型主要功效適用范圍

引氣劑及引氣減水劑1.改進混凝土拌合物工作性，降低混凝土泌水離析2.增加硬化混凝土抗凍融性1.有抗凍性要求混凝土，如公路路面、飛機跑道等大面積易受凍部位2.集料質量差以及輕集料混凝土3.提升混凝土抗?jié)B性可用于防水混凝土4.改進混凝土抹光性5.泵送混凝土水泥混凝土第121頁五、水泥混凝土外加劑外加劑類型主要功效適用范圍

引氣劑及引氣減水劑1.改進混凝土拌合物工作性，降低混凝土泌水離析2.增加硬化混凝土抗凍融性1.有抗凍性要求混凝土，如公路路面、飛機跑道等大面積易受凍部位2.集料質量差以及輕集料混凝土3.提升混凝土抗?jié)B性可用于防水混凝土4.改進混凝土抹光性5.泵送混凝土水泥混凝土第122頁五、水泥混凝土外加劑外加劑類型主要功效適用范圍

緩凝劑及緩凝減水劑降低熱峰值及推遲熱峰值出現(xiàn)時間1.用于日最低氣溫＋５℃以上混凝土施工2.大致積混凝土3.夏季和酷熱地域混凝土施工4.預制新拌混凝土、滑?；炷痢⒈盟突炷潦┕に嗷炷恋?23頁五、水泥混凝土外加劑外加劑類型主要功效適用范圍

早強劑1.縮短混凝土熱蒸養(yǎng)時間2.增加硬化混凝土抗凍融性1.用于日最低氣溫-3℃以上混凝土施工2.正負氣溫交替亞寒地域混凝土施工3.用于蒸養(yǎng)混凝土早強混凝土施工水泥混凝土第124頁五、水泥混凝土外加劑外加劑類型主要功效適用范圍

速凝劑速凝、早強用于噴射混凝土防凍劑混凝土在負溫條件下，使拌合物中仍有液相自由水，以確保水泥水化，使混凝土抵達預制強度冬季負溫（0℃以下）混凝土施工水泥混凝土第125頁五、水泥混凝土外加劑外加劑類型主要功效適用范圍

膨脹劑使混凝土體積在水化硬化過程中產生一定膨脹，以降低混凝土干縮裂縫，提升抗裂性和抗?jié)B性能1.賠償收縮混凝土，用于防水屋面、地下防水及基礎后澆縫、防水堵漏等2.填充用膨脹混凝土，用于設備底座灌漿，地腳螺栓固定等3.自應力混凝土，用于自應力混凝土壓力管水泥混凝土第126頁五、水泥混凝土外加劑外加劑類型主要功效適用范圍

引氣劑及引氣減水劑1.改進混凝土拌合物工作性，降低混凝土泌水離析2.增加硬化混凝土抗凍融性1.有抗凍性要求混凝土，如公路路面、飛機跑道等大面積易受凍部位2.集料質量差以及輕集料混凝土3.提升混凝土抗?jié)B性可用于防水混凝土4.改進混凝土抹光性5.泵送混凝土水泥混凝土第127頁五、水泥混凝土外加劑外加劑類型主要功效適用范圍

緩凝劑及緩凝減水劑降低熱峰值及推遲熱峰值出現(xiàn)時間1.用于日最低氣溫＋５℃以上混凝土施工2.大致積混凝土3.夏季和酷熱地域混凝土施工4.預制新拌混凝土、滑?；炷?、泵送混凝土施工水泥混凝土第128頁外加劑類型主要功效適用范圍

早強劑1.縮短混凝土熱蒸養(yǎng)時間2.增加硬化混凝土抗凍融性1.用于日最低氣溫-3℃以上混凝土施工2.正負氣溫交替亞寒地域混凝土施工3.用于蒸養(yǎng)混凝土早強混凝土施工五、水泥混凝土外加劑水泥混凝土第129頁減水劑作用機理

吸附—分散作用五、水泥混凝土外加劑1-水泥顆粒；2-減水劑；3-電性斥力1-水泥顆粒；2-絮凝結構中游離水；3-游離水；4-帶有電性斥力和溶化劑水膜水泥顆粒；水泥混凝土第130頁潤滑作用減水劑在水泥顆粒表面吸附定向排列，其親水端極性很強，帶有負電，很輕易與水分子中氫鍵產生締合作用，使水泥顆粒表面形成一層穩(wěn)定溶劑化水膜，它不但能阻止水泥顆粒間直接接觸，并在顆粒間起潤滑作用。濕潤作用

因為減水劑對水泥顆粒分散作用，使水泥與水接觸表面增加，水化愈加充分，從而提升混凝土強度。五、水泥混凝土外加劑水泥混凝土第131頁引氣劑作用機理引氣劑為憎水性表面活性物質。引氣劑加入后會被吸附到混凝土內氣泡表面，降低了氣泡面上水表面張力及界面能，從而使溶液形成眾多表面時所需功降低，同時使氣泡穩(wěn)定存在。這些相互獨立、微小氣泡起到了如滾珠軸承作用，顯著改了善混凝土拌合物和易性，并降低泌水和離析。同時，這些氣泡彼此隔離，切斷了混凝土中毛細管滲水通道，使水分不易滲透，提升了混凝土抗凍性和抗?jié)B性。五、水泥混凝土外加劑水泥混凝土第132頁外加劑摻加方法五、水泥混凝土外加劑水泥混凝土第133頁路面水泥混凝土主要指路面混凝土，是指滿足混凝土路面攤鋪工作性（和易性）、彎拉強度、耐久性與經濟性要求水泥混凝土材料。道路水泥混凝土可分為：普通道路混凝土（也稱素混凝土）、鋼筋混凝土、預應力混凝土、鋼纖維混凝土和碾壓混凝土等。六、路面水泥混凝土水泥混凝土第134頁滑模攤鋪前拌合物最正確工作性及允許范圍

1.4.1道路混凝土路用性能六、路面水泥混凝土水泥混凝土第135頁滑軌道攤鋪機、三輥軸機組、小型機具攤鋪路面混凝土坍落度及最大單位用水量應滿足下表要求。

1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第136頁各級交通要求道路混凝土設計彎拉強度應符合（JTGD40—）要求，見下表。

1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第137頁為了提升混凝土抗凍性，在不一樣環(huán)境條件下使用路面混凝土中含氣量應在下表推薦范圍內。

1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第138頁道路混凝土最大水灰比或水膠比以及最小水泥用量應符合表中要求。1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第139頁配制彎拉強度1.4.2道路混凝土組成設計1.4道路混凝土組成設計

——混凝土設計彎拉強度標準值，MPa；s——混凝土彎拉強度試驗樣本標準差；t——確保率系數(shù)，按樣本n和判別概率p參考表格確定；

——混凝土彎拉強度變異系數(shù)，應按照統(tǒng)計數(shù)據(jù)在表格要求范圍中取值；當無統(tǒng)計數(shù)據(jù)時，應按照設計取值；假如施工配制彎拉強度超出設計給定彎拉強度變異系數(shù)上限，則必須改變施工機械裝備，提升施工控制水平。水泥混凝土第140頁確保率系數(shù)取值表1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第141頁路面抗彎拉強度變異系數(shù)取值表1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第142頁按照混凝土彎拉強度計算水灰(膠)比

1.4道路混凝土組成設計碎石（或被碎卵石混凝土）：

卵石混凝土：

——混凝土配制彎拉強度，MPa；——水泥28d實測抗折強度，MPa；水泥混凝土第143頁假如摻加粉煤灰等礦物摻合料時，應計入超量取代法中代替水泥那一部分粉煤灰用量F，代替砂超量部分不計入，然后用水膠比W/(C+F)代替水灰比W/C。在滿足彎拉強度和耐久性要求水灰(膠)比中取最小值作為道路混凝土設計水灰(膠)比。1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第144頁依據(jù)砂細度模數(shù)和粗集料品種，查表選取砂率。表適用條件為：水灰比在0.35～0.48之間，使用外加劑，集料級配良好，卵石最大粒徑19.0mm,碎石最大粒徑31.5mm，碎卵石可在碎石和卵石混凝土之間內插取值。

1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第145頁不摻外加劑和摻合料時，單位用水量計算

1.4道路混凝土組成設計碎石：

卵石：

SL——坍落度，mm；——砂率，%；C/W——灰水比。水泥混凝土第146頁摻外加劑混凝土單位用水量計算

1.4道路混凝土組成設計——摻外加劑混凝土單位用水量，kg/m3；——未摻外加劑時混凝土單位用水量，kg/m3；——外加劑減水率實測值，以小數(shù)計。水泥混凝土第147頁依下式計算單位水泥用量，然后依據(jù)道路等級和環(huán)境條件，查表得到滿足耐久性要求最小水泥用量，取二者中最大值。1.4道路混凝土組成設計——混凝土單位用水量，kg/m3；C/W——混凝土灰水比。水泥混凝土第148頁砂石用量可按質量法或體積法計算，詳細方法與普通混凝土配合比計算方法相同。按質量法計算時，混凝土單位質量可取2400kg/m3～2450kg/m3；按體積法計算時，應計入設計含氣量。采取超量取代法摻用粉煤灰時，超量部分應取代等體積砂，并折減用砂量。

1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第149頁道路混凝土摻用粉煤灰時，其配合比應按照超量取代法進行。代替水泥粉煤灰摻量：Ⅰ型硅酸鹽水泥≤30%；Ⅱ型硅酸鹽水泥≤25%；道路水泥≤20%；普通水泥≤15%；礦渣水泥不得摻粉煤灰。1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第150頁系統(tǒng)論應用1.4.3道路混凝土研究新結果1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第151頁道路混凝土系統(tǒng)組成與工作環(huán)境1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第152頁道路混凝土結構形成和劣化階段

1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第153頁一級氣候分區(qū)

1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第154頁二級氣候分區(qū)1.4道路混凝土組成設計水泥混凝土第155頁ThankYou!水泥混凝土第156頁課題:普通水泥混凝土對組成材料要求教具用具:無教學目標:了解混凝土組成材料種類及技術要求重點難點:水泥品種與強度等級選取水泥混凝土第157頁第三章水泥混凝土和砂漿定義：水泥混凝土是由水泥和水組成水泥漿體，為粘結介質，將分散其間不一樣粒徑粗、細集料膠結起來，在一定條件下，硬化成為含有一定力學性能一個人工石材。分類：1、按表觀密度分為①普通混凝土②輕混凝土③重混凝土水泥混凝土第158頁2、按強度分為①低強度混凝土②中強度混凝土③高強度混凝土2、按流動性分為①塑性混凝土②低流動性混凝土③干硬性混凝土混凝土優(yōu)缺點優(yōu)點：1、抗壓強度較高，耐久性好，耐火性好，養(yǎng)護費用極少；

2、新拌混凝土含有良好塑性，可加工成任何形狀；

3、材料起源廣泛，便于就地取材，價格廉價；

4、能夠依據(jù)工程要求改變材料配合比來滿足需要。缺點：1、抗拉強度低；

2、因為干縮，易出現(xiàn)裂縫；

3、施工日期長；

4、自重較大；

5、結構拆除比較困難。水泥混凝土第159頁課題:混凝土技術性質（一）教具用具:相關試驗儀器教學目標:了解混凝土各項技術性質含義及其測定方法、影響原因重點難點:混凝土工作性及強度水泥混凝土第160頁3-1普通水泥混凝土技術性質

對于水泥混凝土技術性質，通常分兩種情況進行分析：一是新拌混凝土混合料性質，二是凝結硬化混凝土性質，此次課重點講解新拌混凝土混合料工作性。（一）新拌水泥混凝土工作性（和易性）1、新拌混凝土工作性概念指混凝土拌和物易于施工操作且成型后質量均勻密實性質。它包含以下三個方面：①流動性：指混凝土拌和物在本身或機械振搗下，能產生流動且能均勻密實地填滿模板性能。②粘聚性：組成材料之間有一定粘聚力③保水性：含有保持一定水分能力，不致產生泌水水泥混凝土第161頁2、新拌混凝土工作性測定方法當前缺乏全方面測定方法，主要偏重于測定流動性1）坍落度（mm）試驗按要求拌和水泥混凝土混合料，將坍落筒按要求濕水，然后分三層將拌和物裝入筒內，每層搗實25次，測定坍落強度H(mm)。坍落度試驗只適合用于集料最大粒徑D小于40mm，坍落度H大于10mm新拌混凝土。水泥混凝土第162頁在試驗測定同時，必須觀察棍度，含砂情況、粘聚性、保水性，以定性評價其工作性。2）維勃稠度適合用于D不超出40mm，維勃稠度5—30s之間干硬性混凝土稠度測定3、新拌混凝土工作性選擇1）橋涵混凝土工作性選擇見表3-11，應考慮以下原因：結構物斷面尺寸、鋼筋疏密程度、振搗方式。2）路面混凝土工作性選擇普通選10—25mm4、影響混凝土混合料工作性原因1）水泥漿數(shù)量和集漿比①正常情況：水泥漿充滿集料間隙略有剩下②用漿過多：流漿，浪費水泥，且影響強度，耐久性③用漿過少：產生分層，泌水水泥混凝土第163頁維勃稠度儀水泥混凝土第164頁2）水灰比影響過大：可使水泥漿變稀，但易產生流漿、離析，甚至影響強度。過?。嚎墒顾酀{變稠，但拌和物流動性小。所以要選擇合理水灰比水泥混凝土第165頁2）水灰比影響過大：可使水泥漿變稀，但易產生流漿、離析，甚至影響強度。過?。嚎墒顾酀{變稠，但拌和物流動性小。所以要選擇合理水灰比水泥混凝土第166頁3）砂率砂率對坍落度影響見下列圖水泥混凝土第167頁3）砂率砂率對坍落度影響見下列圖4）水泥品種和集料性質①水泥品種不一樣水泥，到達標準稠度用水量不一樣，其所表現(xiàn)出工作性亦不一樣。②集料表面特征，如碎石與卵石5）外加劑使用外加劑，可在不增加用水量及水泥用量前提下，有效地改善水泥混凝土工作性。如減水劑等。水泥混凝土第168頁6）溫度與攪拌時間如夏季與冬季在施工中注意問題不一樣，攪拌時間過短，拌和物工作性差。5、改進工作性辦法1）調整材料組成設計合理配合比，使之有很好工作性。2）摻加外加劑合理地利用外加劑，改進混凝土工作性。3）提升振搗效能水泥混凝土第169頁課后小結：水泥混凝土拌和馬歇爾物施工和易性包含了流動性、可塑性、穩(wěn)定性和易密性，它們之間現(xiàn)有聯(lián)絡又有區(qū)分。水泥混凝土第170頁課題:混凝土技術性質教具用具:相關儀器教學目標:了解硬化后混凝土各項技術性質及要求重點難點:混凝土抗壓、抗折強度含義及測量方法水泥混凝土第171頁3-1普通水泥混凝土技術性質

二、水泥混凝土技術性質（二）硬化后混凝土力學性質1、強度1）抗壓強度標準值和強度等級①立方體抗壓強度fcu制作150X150X150mm試件，養(yǎng)護28d，測定強度三個值算術平均值作為測定值，誤差±15%，若任一個超出15%，取中值作為測定值，若兩個超出15%，則測定結果無效。水泥混凝土第172頁②立方體抗壓強度標準值fcu,k指確保率為95%時抗壓強度③強度等級C7.5C10C15C60共12個強度等級，由抗壓強度標準值確定。2）抗折強度（fcf）試件尺寸為150x150x150mm30，養(yǎng)護28d，測定其強度值。數(shù)據(jù)取舍方法同抗壓強度試驗加荷速度3.8kN—5.3kN/s3）軸心抗壓強度用尺寸為150mmx150mmx300mm棱柱體試件，進行測定：水泥混凝土第173頁4）劈裂抗拉強度2、影響混凝土強度原因1）材料組成對混凝土強度影響①水泥強度和水灰比式中：fce為水泥實際強度，可經過試驗測定，亦可用以下經驗水泥混凝土第174頁公式計算：該公式經19美國、1925年挪威、1930年瑞士學者們論證。②集料特征、形狀及表面特征尤其是粗集料形狀與表面特征對強度有著直接影響。③就混凝土強度而言，存在著最優(yōu)漿集比。2）養(yǎng)護條件：溫度、濕度混凝土拌和后必須保持適當溫度和濕度，使水泥充分水化，以確保混凝土強度不停提升。水泥混凝土第175頁3）齡期：混凝土在正常養(yǎng)護條件下，強度隨齡期增加而增加，它們之間關系可用下式表示：4）試驗條件：試件形狀與尺寸、試件濕度、試件溫度、支承條件和加載方式等水泥混凝土第176頁4、（三）混凝土耐久性1、抗凍性100mmx100mmx400mm棱柱體-170C—50C凍融循環(huán)，測定混凝土試件所能承受循環(huán)次數(shù)，有確定其抗凍能力：抗凍標號等級：D25D50D100D150D200D300水泥混凝土第177頁2、耐磨性測定150mmx150mmx150mm試件，養(yǎng)護17d60C烘干后，在200N負荷下磨50轉，測其單位面積質量損失3、堿集料反應我國現(xiàn)行規(guī)范用最大水比灰及最水水泥來控制混凝土耐久性，見教材表3-18所表示課后小結：硬化后水泥混凝土技術性質主要包含強度及變形兩個方面，影響強度原因有很多，水泥強度等級及水灰比是最主要原因。水泥混凝土第178頁課題:普通混凝土組成設計教具用具:掛圖教學目標:掌握普通水泥混凝土配合比設計方法、基本要求及步驟重點難點:試配強度與設計強度關系水泥混凝土第179頁3-1普通水泥混凝土

三、普通水泥混凝土組成設計：（一）概述混凝土各組成材料用量之比即為混凝土配合比，混凝土配合比設計內容，包含選料和配料兩部分，本節(jié)重點講解配料方面內容。1、混凝土配合比表示方法（1）單位用量表示法：以1m3混凝土中各種材料用量表示水泥：水：砂：石=X：Y：Z：A（2）相對用量表示法以水泥質量為1，并按水泥：細集料：粗集料；水灰比次序表示。2、混凝土配合比設計基本要求水泥混凝土第180頁1）滿足結構設計強度要求試配強度>設計強度2)滿足施工工作性要求3)滿足環(huán)境耐久性要求設計配合比時，應考慮最大水灰比、最小水泥用量4）滿足經濟性要求在滿足前三項前提下，盡可能節(jié)約水泥，合理使用材料，以降低成本。3、水泥混凝土配合比設計三個參數(shù)：①水灰比W/C②砂率③單位用水量（水泥漿與集料關系）水泥混凝土第181頁4、混凝土配合比設計步驟（1）計算初步配合比（2）提出基準配合比（3）確定試驗室配合比（4）換算工地配合比水泥混凝土第182頁（二）普通混凝土配合比設計方法（以抗壓強度為指標）1、初步配合比計算1）確定試配強度fcu,0

式中：水泥混凝土第183頁2）計算水灰比①按強度計算式中：②復核耐久性按砝碼耐久性要求，復核水灰比不得大于表中要求。3）選定單位用水量mw0依據(jù)粗集料品種、粒徑及施工要求混凝土稠度，查表選擇。水泥混凝土第184頁4）計算單位水泥用水量復核耐久性5）選定砂率方法一：查表確定（坍落度、粗集料品種、最大粒徑及水灰比）方法二：對坍落度大于60mm混凝土，查表后應作調整。方法三：坍落度小于10mm混凝土，其砂率應經試驗確定。6）計算粗、細集料單位用量（mgomso）水泥混凝土第185頁①質量法②體積法水泥混凝土第186頁2、試配、調整提出基準配合比1）試配：按初步配合比稱取對應材料作工作性及強度試驗2）校核工作性，確定基準配合比3、檢驗強度，確定試驗室配合比1）制作試件，檢驗強度三組試件：一組為基準配合比，一組試件水灰比為，第三組試件水灰比為2）確定試驗室配合比測定強度與濕表觀密度選擇既滿足強度要求，工作性又滿足要求配合比作為試驗室配合比。水泥混凝