1、項目3 混凝土,任務3.1 混凝土的預備知識,3.1.1什么是混凝土 混凝土（簡稱砼）泛指是由膠凝材料、水、骨料（粗骨料、細骨料），必要時摻入外加劑、摻合料按適當配合比拌合，經(jīng)凝結(jié)硬化養(yǎng)護而成的人造石材。 其中施工中應用最普遍、用量最大的是普通混凝土，本書中若無特別說明，混凝土均為普通混凝土。,3.1.2混凝土的分類,按施工工藝、功能及用途分： 噴射混凝土、泵送混凝土、震動灌漿混凝土、結(jié)構混凝土、防水混凝土、裝飾混凝土、修補混凝土、高強混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土、耐堿混凝土、纖維混凝土、聚合物混凝土、流態(tài)混凝土等。,按強度不同： 普通砼 C60以下 高強砼 等于或大于C60 超高強砼 C1

2、00以上 按膠凝材料： 無機膠凝材料混凝土 有機膠凝材料混凝土,3.1.3混凝土的特點,1）符合就地取材、經(jīng)濟原則。 2）易于加工成型。 3）匹配性好。 4）可調(diào)節(jié)性強。 5）鋼筋砼結(jié)構可代替鋼、木結(jié)構。 6）耐久性好，維修費用少。 7）自重大，比強度小，脆性大， 抗拉強度低，變形能力差、易開裂，施工周期長。,3.1.4組成材料在混凝土中的作用,在混凝土中，集料（粗、細骨料骨料）起總的骨架作用，水泥、水組成水泥漿，水泥漿包裹在集料表面并填充其空隙，在硬化前，填充粗骨料的空隙、包裹粗骨料的表面起到粘結(jié)和潤滑作用，從而使混凝土拌合物具有流動性和可塑性，即混凝土的和易性（便于施工澆注成型）；混凝土拌

3、合物中的水泥漿使混凝土拌合物具有一定在硬化后，水泥漿變成水泥石，則起到了膠結(jié)作用，將粗、細骨料膠結(jié)為一整體，粗、細骨料在混凝土起到了骨架作用，提高混凝土的力學性能（主要是抗壓強度）和耐久性，減小混凝土的變形。水泥漿硬化后，則將集料膠結(jié)成一個堅實的整體,任務3.2.水泥和水的要求3.2.1.水泥的要求,1.水泥品種選擇,2.水泥強度等級的選擇,水泥強度等級應與混凝土的設計強度等級相適應，經(jīng)驗證明，不摻加減水劑和摻合材料的混凝土，一般水泥強度等級28d 抗壓強度指標值為混凝土強度等級的1 .52 .0 倍為宜。,3.2.2混凝土拌合用水,任務3.3 細骨料,3.3.1儲備知識 粒徑0.165 mm

4、之間的骨料稱為細骨料。 細骨料一般用天然砂，天然砂有河砂、海砂、山砂之分，以潔凈的河砂為優(yōu)，海砂經(jīng)洗去鹽分篩去貝殼等輕物質(zhì)后，也可使用。山砂風化較強烈，含泥量大，必須經(jīng)充分論證后方可使用。,3.3.2技術要求,（1）砂的粗細程度 砂的粗細程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸬钠骄旨毘潭取?砂的粗細程度通常用細度模數(shù)表示。 細度模數(shù)用篩分析法測定。,篩分析試驗,篩分析試驗是將預先通過10mm孔徑的干砂，稱取500g置于一套孔徑為5、2.5、 1.25、0.63、0.315、0.16mm（方孔篩）標準篩上依次過篩，稱取各篩上篩余物的質(zhì)量，計算各篩分計篩余百分數(shù)(各篩篩余物質(zhì)量占砂樣總量的百分數(shù))及累

5、計篩余百分數(shù)(該篩及比該篩孔徑大的篩的所有分計篩余百分數(shù)之和)然后按下式計算砂的細度模數(shù)。,砂的級配區(qū)范圍,5 A1=a1 2.5 A2=a1+a2 1.25 A3= a1+a2+a3 0.6 A4= a1+a2+a3+a4 0.3 A5= a1+a2+a3+a4+a5 0.15 A6= a1+a2+a3+a4+a5+a6 砂粒徑 一般3.70.7 分：粗砂3.73.1 中砂3.02.3 細砂2.21.6 特細1.50.7,（2）砂的顆粒級配,砂的顆粒級配是指砂中各種粒徑顆粒的砂互相搭配及組合情況。 級配良好的砂，大小顆粒搭配適當，一般有較多粗顆粒，并有適當數(shù)量的中等顆粒及少量的細顆粒填充其空

6、隙，砂的總表面積及空隙率均較小。 砂的級配可用級配曲線表示。,2. 砂的質(zhì)量標準,要嚴格控制砂中的含泥量、泥塊含量。,由于海砂含鹽量大，對鋼筋有銹蝕作用，對于鋼筋混凝土用砂，其氯離子不得大于0.06（以干砂的質(zhì)量百分率計）；對于預應力混凝土用砂，其氯離子不得大于0.02（以干砂的質(zhì)量百分率計）。必要時應進行淋洗，也可摻入亞硝酸鈉(NaNO)(摻量為水泥質(zhì)量的0.61.0)，以抑制鋼筋銹蝕。,任務3.4粗骨料的檢測,3.4.1儲備知識 骨料中粒徑大于5 mm的顆粒為粗骨料，普通混凝土常用卵石或碎石作粗骨料。 卵石與碎石各具特點，應根據(jù)就地取材的原則選用。在卵石儲量大，質(zhì)量好的地區(qū)，應優(yōu)先考慮使用

7、卵石；在缺少卵石的地區(qū)或要求混凝土強度等級較高時，宜采用碎石。,1.粗骨料的最大粒徑及顆粒級配,（1）最大粒徑(D) 粗骨料中公稱粒級的上限為該粒級的最大粒徑。 根據(jù)混凝土工程施工及驗收規(guī)范(GB502042002)的規(guī)定 混凝土用的粗骨料，其最大顆粒粒徑不得超過結(jié)構截面最小尺寸的14，且不得超過鋼筋間最小凈距的34。對混凝土實心板，骨料的最大粒徑不宜超過板厚的13，且不得超過40 mm。,（2）顆粒級配,粗骨料級配好壞，對保證混凝土和易性、強度及耐久性更具重要意義。要求大小石子搭配適當，骨料的空隙率及總表面積均較小，使混凝土的水泥用量少，質(zhì)量好。 按現(xiàn)行普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗方法標準（

8、JGJ 522006）規(guī)定，普通混凝土用碎石或卵石的級配應符合表3-14的規(guī)定。,2.粗骨料的質(zhì)量要求,（1）含泥量及有害雜質(zhì),（2）顆粒形狀,卵石及碎石的形狀以接近卵形或立方體為較好。 針狀顆粒(顆粒長度大于該顆粒所屬粒級的平均粒徑的2.4倍) 。 片狀顆粒(厚度小于平均粒徑的0.4倍)不僅本身容易折斷，而且使空隙率增大，影響混凝土的質(zhì)量。,（3）強度,用壓碎指標表示粗骨料的強度時，是將一定質(zhì)量氣干狀態(tài)下的1020 mm的石子裝入一定規(guī)格的圓筒內(nèi)，在壓力機上施加荷載到200kN，卸荷后稱取試樣質(zhì)量(m)，用孔徑為2.5 mm的篩篩除被壓碎的細粒后稱取試樣的篩余量(m1)。 壓碎指標： Q(m

9、-m1)/m100 （36） 式中m試樣的質(zhì)量 ( g )； m1壓碎試驗后篩余的試樣質(zhì)量 ( g )。 壓碎指標表示石子抵抗壓碎的能力，以間接推測其相應的強度。,（4）堅固性,有抗凍要求的混凝土所用的粗骨料，要求測定其堅固性。堅固性用硫酸鈉溶液法檢驗，石料試樣經(jīng)五次循環(huán)后，其質(zhì)量損失應不超過規(guī)范規(guī)定，見表3-19質(zhì)量損失規(guī)定。,3.骨料含水狀態(tài),骨料的幾種含水狀態(tài)如圖3-3所示。在100105條件下烘至恒重時，稱為全干狀態(tài)。長期放在一定濕度的空氣中會使骨料吸收或散失水分而達到穩(wěn)定的含水狀態(tài)，稱為氣干狀態(tài)。當骨料的顆粒表面干燥，而顆粒內(nèi)部的孔隙含水飽和時，稱為飽和面干狀態(tài)。當骨料不僅內(nèi)部孔隙含

10、水飽和，而且表面還吸附水分時，稱為濕潤狀態(tài)。,任務3.5混凝土稠度的測定,3.5.1混凝土拌和物的和易性 新拌混凝土（混凝土拌合物）是將水泥、砂及粗集料用水拌和而成的尚未凝固的混合物，是混凝土生產(chǎn)過程中的一種過渡狀態(tài)。 新拌混凝土的性質(zhì)既影響到澆筑施工質(zhì)量，又影響混凝土性質(zhì)的發(fā)展，因此它必須具有良好的工作性和合適的凝結(jié)時間，以便于施工，確保獲得良好的澆筑質(zhì)量；混凝土凝結(jié)硬化以后，應該具有足夠的強度，以保證建筑物能安全地承受設計荷載，并應具有必要的耐久性。,1.和易性,和易性是指在一定的施工條件下，混凝土拌和物易于施工操作，并獲得均勻密實混凝土的性質(zhì)。 和易性包括流動性、粘聚性、保水性三方面的涵

11、義。,流動性是指混凝土拌和物在自重或施工機械的作用下，產(chǎn)生流動，并獲得均勻密實混凝土的性能。流動性反映了混凝土的稀稠程度。 粘聚性是指混凝土拌和物有一定的粘聚力，在運輸及澆搗過程中，不致發(fā)生分層離析，使混凝土保持整體均勻的性能。 保水性是指混凝土拌和物有一定的保水能力，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴重泌水現(xiàn)象。,2. 和易性的測定,通常通過坍落度試驗來測定和易性 進行坍落度試驗時，將混凝土拌和物用小鏟分三層均勻裝入截頭圓錐坍落度筒內(nèi)，使搗實后每層高度為筒高的三分之一左右。每層用震搗棒沿螺旋方向由外向中心插搗25次。頂層插搗完畢后，刮去多余的混凝土，抹平，將筒垂直提起，提離過程測定在510s內(nèi)完成，從裝

12、料到提離應在150s內(nèi)完成。提起坍落度筒后，測定拌和物下坍的高度，即坍落度，以mm表示。 坍落度的大小反映了混凝土拌和物的流動性，根據(jù)坍落度的大小，可將混凝土拌和物分為四級 .,3.影響混凝土拌和物和易性的主要因素,（1）混凝土拌合物單位用水量 混凝土拌合物單位用水量增大，其流動性隨之增大 。 （2）水泥漿用量 當水灰比不變時，單位體積混凝土拌和物的水泥漿用量大，富裕的用于潤滑的水泥漿就多，混凝土的流動性好。 （3）水灰比 水泥漿的稀稠取決于水灰比的大小，水灰比是混凝土拌和物中用水量與水泥用量之比。 水灰比小時，水泥漿較稠，拌和物的粘聚性、保水性好，但流動性差。 （4）砂率 砂率是拌和物中，砂

13、的質(zhì)量占砂石總量的百分數(shù)。砂率大，砂子的相對用量較多，砂石的總表面積及空隙率較大。,（5）組成材料的選擇 水泥：水泥對拌合料和易性的影響主要反映在水泥的需水性上。不同品種的水泥、不同水泥的細度、不同的水泥礦物組成及混合料，其需水性不同。 集料：由于集料在混凝土中占據(jù)的體積最大，因此它的特性對拌合物和易性的影響也較大。這些特性包括集料級配、顆粒形狀、表面狀態(tài)及最大粒徑。 （6 ）外加劑 外加劑對拌合物的和易性有較大影響。如加入減水劑可大幅度提高拌合物的流動性，改善粘聚性，降低泌水性。 （7 ）溫度和時間 混凝土拌合物的和易性隨環(huán)境溫度，或隨混凝土自身溫度的升高而降低，見圖3-11。這是由于溫度升

14、高可加速水泥的水化，增加水分的蒸發(fā)，所以夏季施工時，為了保持一定的和易性應適當提高拌合物的用水量。,4.流動性指標的選擇,混凝土結(jié)構工程施工及驗收規(guī)范(GB50204一2002)中推薦的混凝土澆筑時的坍落度,任務3.6混凝土強度的檢測,混凝土強度是混凝土硬化后的主要力學性能。混凝土強度有立方體抗壓強度、棱柱體抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度、抗剪強度和與鋼筋的粘結(jié)強度等，其中以抗壓強度最大，抗拉強度最小，因此結(jié)構工程中混凝土的主要用于承受壓力。,1.混凝土的抗壓強度,（1）混凝土立方體抗壓強度（） 根據(jù)國家標準普通混凝土力學性能試驗方法標準(GB/T500812002)的規(guī)定，將混凝土拌和物制成邊

15、長為150 mm的立方體試件，在標準條件(溫度202，相對濕度95 以上)下養(yǎng)護或在溫度為202的不流動的Ca(OH)飽和溶液中養(yǎng)護到28d，測得的抗壓強度值為混凝土立方體試件抗壓強度(即立方體抗壓強度)。,根據(jù)粗骨料的最大粒徑，按表3-28選擇立方體試件的尺寸，若為非標準試件時，測得的抗壓強度應乘以換算系數(shù)，以換算成相當于標準試件的試驗結(jié)果。選用邊長為100 mm的立方體試件時，換算系數(shù)為0.95；選用邊長為200 mm的立方體試件時，換算系數(shù)為1.05。,（2）混凝土立方體抗壓標準強度,混凝土立方體抗壓標準強度(或稱為立方體抗壓強度標準值)，是具有95保證率的立方體試件抗壓強度?？箟簶藴蕪?/p>

16、度是用數(shù)理統(tǒng)計的方法計算得到的達到規(guī)定保證率的某一強度數(shù)值，并非實測的立方體試件的抗壓強度。,（3）混凝土的強度等級,混凝土強度等級是按混凝土立方體抗壓標準強度來確定的。我國現(xiàn)行混凝土結(jié)構設計規(guī)范（GB500102002）規(guī)定，普通混凝土按立方體抗壓強度標準值劃分為：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14個強度等級，其數(shù)字表示該等級混凝土的立方體抗壓強度標準值(MPa)。,2. 混凝土的軸心抗壓強度,確定混凝土的強度等級是采用立方體試件，但在實際工程中，鋼筋混凝土構件大部分是棱柱體或圓柱體。為了符合實際情況，在結(jié)構設

17、計中混凝土受壓構件的計算采用混凝土的軸心抗壓強度。,3.混凝土的抗拉強度,測定混凝土抗拉強度的方法，有軸心抗拉試驗及劈裂抗拉試驗兩種。前者用8字形試件或棱柱形試件，由于試驗時，試件的軸線很難與力的作用線一致，而稍有偏心將影響試驗結(jié)果的準確性，而且夾具附近混凝土很容易產(chǎn)生局部破壞，也影響試驗的結(jié)果。按(GB/T500812002)標準規(guī)定，我國測定混凝土的抗拉強度，是采用劈裂法間接測定。劈裂抗拉試驗方法祥見混凝土試驗部分。,4.影響混凝土強度的因素,（1）水泥強度及水灰比 混凝土的強度主要取決于水泥石的強度及水泥石與骨料的膠結(jié)強度。,根據(jù)大量的試驗，可以得到混凝土強度與水泥強度及水灰比關系的經(jīng)驗

18、公式（又稱鮑羅米公式）：,（2）骨料種類及級配,骨料級配良好、砂率適中時，空隙率小，組成的骨架較密實，混凝土的強度也就較高。,（3）養(yǎng)護條件與齡期,一般的工程都是以28d齡期的混凝土強度作為設計強度的。但有些工程工期較長，承受荷載較晚，為充分利用混凝土強度以節(jié)省水泥，也可選用60d、90d或180d齡期的混凝土強度作為設計強度。為了保證混凝土在早期能承受一定的荷載和在溫度應力作用下不致產(chǎn)生裂縫，早期強度不能太低，也須對28d齡期的強度提出要求。施工中混凝土質(zhì)量控制仍以28d強度為準。,任務3.7混凝土的耐久性,混凝土除要求有一定的強度以承受荷載外，還應在所處的環(huán)境及使用條件下經(jīng)久耐用。為了抵抗

19、自然的物理、化學、生物的破壞作用，混凝土要有一定的抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性、耐磨性、抗風化性、抗碳化性等，這些統(tǒng)稱為混凝土的耐久性。,3.7.1儲備知識,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滲透的能力。混凝土抗?jié)B性的好壞，還在較大程度上影響著混凝土的抗凍性及抗侵蝕性。 混凝土的抗?jié)B性可用滲透系數(shù)或抗?jié)B等級來表示，我國目前用抗?jié)B等級表示?？?jié)B等級是根據(jù)養(yǎng)護28 d的標準試件，在標準的試驗方法下能承受的最大水壓力來劃分的。混凝土抗?jié)B等級分為：P2、P4、P6、P8、P10及P12等，它們能承受的最大水壓力分別為：0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 MPa。,2.混凝土

20、的抗凍性,混凝土的抗凍性是指混凝土在水飽和狀態(tài)下，經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，強度也不顯著降低的性能。 混凝土抗凍性用抗凍等級表示。將28d齡期的混凝土標準試件，在水飽和狀態(tài)下經(jīng)受凍融(冰凍溫度為1720，融化溫度為203)，質(zhì)量損失不大于5%、強度損失不大于25時的最大凍融循環(huán)次數(shù)，即抗凍等級?；炷恋目箖龅燃壏譃椋篎10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250及F300等。,3.混凝土的抗侵蝕性,混凝土的抗侵蝕性是指混凝土抵抗環(huán)境水侵蝕的能力?？骨治g性與水泥品種、混凝土密實程度等因素有關。在環(huán)境水具有侵蝕性時，要根據(jù)侵蝕的類型選擇合適的水泥品種，并盡可能提高混凝土

21、密實程度或摻用引氣劑，以提高混凝土的抗侵蝕能力。,4.混凝土的碳化,水泥石中的Ca(OH)與空氣中的CO作用，生成CaCO的過程稱為碳化。碳化后混凝土的化學性能及物理力學性能與碳化前有所不同，會產(chǎn)生一些有利及不利的影響。 混凝土碳化后，表面裂縫，鋼筋銹蝕，鋼筋銹蝕后體積膨脹更使裂縫開展。碳化是造成混凝土建筑物老化甚至破壞的一個重要原因，為保證建筑物的耐久性，必須采取措施加以防治。,5.提高混凝土耐久性的措施,常用的措施有： (1) 根據(jù)混凝土所處的部位及使用條件，選擇合適的水泥品種及強度等級。 (2) 使用雜質(zhì)含量少、質(zhì)量優(yōu)良、級配良好的砂石料。在允許的最大粒徑范圍內(nèi)，盡量選用較大粒徑的粗骨料

22、。 (3) 水灰比是影響混凝土耐久性的主要因素，保證足夠的水泥用量，同樣能提高混凝土 的密實性和耐久性，因此嚴格控制水灰比及水泥用量是提高耐久性的主要措施。在普通混凝土配合比設計規(guī)程(JGJ552000)中規(guī)定的混凝土最大水灰比和最小水泥用量見表3-32。 (4) 摻減水劑可減少用水量，有利于提高混凝土的密實度和耐久性；摻引氣劑可改變混 凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構，提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性，但強度及抗磨性有所降低。 (5) 在混凝土施工中，要加強質(zhì)量控制，注意拌透、澆勻、振實，并加強養(yǎng)護，以提高混凝土的質(zhì)量，提高其耐久性。,表3-32 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量,任務3.8 混凝土的質(zhì)量控制,3

23、.8.1儲備知識 1.混凝土質(zhì)量波動與統(tǒng)計 強度的分布規(guī)律 對在一定的施工方法和施工條件下生產(chǎn)的相同配合比的混凝土，進行隨機取樣測定其強度，在取樣次數(shù)足夠多時，將數(shù)據(jù)整理后繪出的強度概率分布曲線一般接近正態(tài)分布 。,2.混凝土的配制強度,施工中，由于各種因素的影響，混凝土強度總會產(chǎn)生波動，為使混凝土具有要求的保證率，必須使混凝土的配制強度，高于混凝土設計強度等級的立方體抗壓強度標準值 。,任務3.9混凝土的配合比設計,3.9.1混凝土配合比設計的任務、要求及方法 1.混凝土配合比設計的任務 混凝土配合比設計的任務是根據(jù)工程對混凝土提出的技術要求，各種材料的技術性能及施工現(xiàn)場的條件，合理選擇原材

24、料并確定它們的用量。 2.混凝土配合比設計的要求 設計出的混凝土配合比應滿足的基本要求是： (1) 滿足施工對混凝土拌和物的和易性要求； (2) 滿足結(jié)構設計提出的對混凝土的強度等級要求； (3) 滿足工程所處環(huán)境對混凝土的抗?jié)B性、抗凍性及其他耐久性要求； (4) 在滿足上述要求的前提下，盡量節(jié)省水泥，以滿足經(jīng)濟性要求。,3.混凝土配合比設計的方法 混凝土配合比設計通常采用計算試驗法。小型工程的零星混凝土也可用查表法確定其配合比。 組成混凝土的四種材料，即水泥、水、砂、石子的用量(均指質(zhì)量比)之間有三個對比關系。水泥與水用量之間的對比關系，用水灰比表示；砂與砂、石總量之間的關系，用砂率表示；水

25、泥漿與骨料用量之間的對比關系，稱為漿骨比，但通常用每立方米混凝土用水量，即單位用水量表示。水灰比、砂率、單位用水量是混凝土配合比的三個重要參數(shù)。 用計算試驗法確定混凝土配合比，是先根據(jù)對混凝土的強度等級及耐久性要求，初步確定水灰比；根據(jù)對混凝土拌和物和易性的要求，初步確定砂率及單位用水量。然后加上一個補充條件，計算出混凝土的“初步計算配合比”。按初步計算配合比試拌混凝土，對用水量及砂率進行調(diào)整，得出供混凝土強度試驗用的“基準配合比”。然后進行強度、耐久性復核，并對水灰比進行調(diào)整，確定“試驗室配合比”。最后根據(jù)施工現(xiàn)場材料的具體條件，對試驗室配合比進行換算得到“施工配合比”，并用于混凝土的施工配

26、料。 由于補充條件不同，在計算初步配合比時，又有重量法及體積法兩種方法。,3.9.2混凝土配合比設計的步驟,3.9.2.1初步配合比的計算,2選擇水灰比(WC) (1) 根據(jù)強度要求計算水灰比 根據(jù)混凝土的配制強度及水泥的實際強度，用經(jīng)驗公式計算水灰比：,(2) 查表3-32確定滿足耐久性要求的混凝土的最大水灰比。 (3 )選擇以上兩個水灰比中的小值作為初步水灰比。,3選擇單位用水量(mw0),(1) 干硬性和塑性混凝土 當水灰比在0.40.8范圍時，用水量根據(jù)粗骨料的品種、粒徑及施工要求的混凝土拌和物稠度，參照表4-21選擇。表中所列之單位用水量，砂石均以干燥狀態(tài)(細骨料含水率小于0.5%，

27、粗骨料含水率小于0.2)為準。 水灰比小于0.4或大于0.8的混凝土以及采用特殊成型工藝的混凝土用水量應通過試驗確定。,(2) 流動性(坍落度為100150 mm)、大流動性(坍落度大于160 mm)混凝土 以表3-38中坍落度90 mm的用水量為基礎，按坍落度每增大20 mm用水量增加5 kg，計算出未摻外加劑時的混凝土用水量。 摻外加劑時混凝土用水量可按下式計算： ) （338） 式中摻外加劑時每立方米混凝土的用水量 (kg)； 未摻外加劑時每立方米混凝土的用水量 (kg)； 外加劑的減水率 ()，經(jīng)試驗確定。,4計算水泥用量( ),每立方米混凝土的水泥用量，可按下式計算：,5選擇砂率(

28、),為保證混凝土有良好的和易性，希望選擇的砂率為最優(yōu)砂率，但影響最優(yōu)砂率的因素較多，無法用計算方法得到。根據(jù)普通混凝土配合比設計規(guī)程(JGJ552000)，砂率可根據(jù)下述方法進行：坍落度為1060 mm的混凝土砂率，可根據(jù)粗骨料品種、粒徑及水灰比按表3-39選取。,(2) 坍落度大于60 mm的混凝土砂率，可按試驗確定，也可在表3-39的基礎上，按坍落度每增大20 mm，砂率增大1的幅度予以調(diào)整。 (3) 坍落度小于10 mm的混凝土，其砂率應經(jīng)試驗確定。,6計算砂石用量( 、 ),砂石用量的計算有質(zhì)量法與體積法兩種。 (1) 質(zhì)量法 質(zhì)量法的補充條件為：每立方米混凝土中各種材料用量之和等于1

29、 m混凝土的質(zhì)量，即：,(2) 體積法 體積法的補充條件為：每立方米混凝土中各種材料的絕對密實體積及混凝土拌和物中所含空氣體積之總和等于1 m，即：,3.9.2.2試配調(diào)整、確定基準配合比,混凝土初步配合比中的參數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗公式及圖表確定的，不一定符合和易性的要求，所以要通過試配進行調(diào)整。,調(diào)整可按以下原則進行： (1) 當坍落度太小時，應保持水灰比不變，適當增加水泥漿用量。一般用水量每增加2 3，坍落度增加10 mm。 (2) 當坍落度太大但粘聚性良好時，可保持砂率不變，增加砂、石骨料用量。 (3) 若混凝土拌和物的砂漿量顯得不足，粘聚性、保水性不良時，應適當增大砂率。反之，可減小砂率。,每

30、次調(diào)整都要對各種材料的調(diào)整量進行記錄，調(diào)整后要重新進行坍落度試驗，調(diào)整至和易性符合要求后，測定混凝土拌和物的實際表觀密度，并提出供混凝土強度試驗用的“基準配合比”。,3.9.2.3校核水灰比，確定試驗室配合比,經(jīng)和易性調(diào)整得出的基準配合比，其水灰比不一定選擇合適，即強度不一定能滿足要求，所以還應檢驗混凝土的強度。 混凝土強度試驗時應至少采用三個不同的配合比，其中一個應是基準配合比，另外兩個配合比的水灰比，宜較基準配合比分別增加或減少0.05，其用水量與基準配合比基本相同，砂率可分別增加或減小1。當不同配合比的混凝土拌和物坍落度與要求值相差超過允許偏差時，可以增、減用水量進行調(diào)整。每種配合比至少

31、制作一組(三塊)試件，并標準養(yǎng)護到28 d時試壓。在制作試件時，還需檢驗混凝土拌和物的和易性并測定混凝土拌和物的表觀密度。,由試驗得出的各灰水比及其相對應的混凝土強度關系，用作圖法或計算法求出與混凝土配制強度相對應的灰水比，并確定每立方米混凝土各種材料用量(試驗室配合比)。 (1) 用水量(m)：應取基準配合比中的用水量，并根據(jù)制作強度試件時測得的坍落度或維勃稠度進行調(diào)整； (2) 水泥用量(m)：應以用水量乘以選定出的灰水比計算確定； (3) 砂和石子用量(m和m)：應取基準配合比中的砂、石子用量，并按選定的灰水比進行調(diào)整；,3.9.2.4施工配合比換算 試驗室確定配合比時，骨料均以干燥狀態(tài)

32、為準，而工地現(xiàn)場的砂、石材料都含有一定的水分，為了準確地實現(xiàn)試驗室配合比，應根據(jù)現(xiàn)場砂石的含水率對配合比進行換算。 若現(xiàn)場砂的含水率為以，石子的含水率為，經(jīng)換算后，每立方米混凝土各種材料的用量為：,任務3.10外加劑,3.10.1混凝土外加劑儲備知識 1. 混凝土外加劑的分類 混凝土外加劑品種繁多，功能各異，有的外加劑還有多種效果。，混凝土外加劑按其主要功能分為四類： (1)改善混凝土拌和物流變性能的外加劑。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。 (2)調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強劑和速凝劑。 (3)改善混凝土耐久性的外加劑。包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。 (4)改善混凝

33、土其他性能的外加劑。包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑。,2.外加劑的選擇,（1）外加劑的品種應根據(jù)工程設計和施工要求選擇，通過試驗及技術經(jīng)濟比較確定。 （2）嚴禁使用對人體產(chǎn)生危害、對環(huán)境產(chǎn)生污染的外加劑。 （3）摻外加劑混凝土所用水泥，宜采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥，并應檢驗外加劑與水泥的適應性，符合要求方可使用。 （4）摻外加劑混凝土所用材料如水泥、砂、石、摻合料、外加劑均應符合國家現(xiàn)行的有關標準的規(guī)定。試配摻外加劑的混凝土時，應采用工程使用的原材料，檢測項目應根據(jù)設計及施工要求確定，檢測條件應與施工

34、條件相同，當工程所用原材料或混凝土性能要求發(fā)生變化時，應再進行試配試驗。 （5）不同品種外加劑復合使用時，應注意其相容性及對混凝土性能的影響，使用前應進行試驗，滿足要求方可使用。,3.外加劑摻量,（1）外加劑摻量應以膠凝材料總量的百分比表示，或以mL/kg 膠凝材料表示。 （2）外加劑的摻量應按供貨單位推薦摻量、使用要求、施工條件、混凝土原材料等因素通過試驗確定。 （3）對含有氯離子、硫酸根等離子的外加劑應符合本規(guī)范及有關標準的規(guī)定。 （4）處于與水相接觸或潮濕環(huán)境中的混凝土，當使用堿活性骨料時，由外加劑帶入的堿含量(以當量氧化鈉計)不宜超過1kg/m3 混凝土，混凝土總堿含量尚應符合有關標準

35、的規(guī)定。,4.外加劑的質(zhì)量控制,（1）選用的外加劑應有供貨單位提供的下列技術文件： 產(chǎn)品說明書，并應標明產(chǎn)品主要成分； 出廠檢驗報告及合格證； 摻外加劑混凝土性能檢驗報告。 （2）外加劑運到工地(或混凝土攪拌站)應立即取代表性樣品進行檢驗，進貨與工程試配時一 致，方可入庫、使用。若發(fā)現(xiàn)不一致時，應停止使用。 （3） 外加劑應按不同供貨單位、不同品種、不同牌號分別存放，標識應清楚。 （4）粉狀外加劑應防止受潮結(jié)塊，如有結(jié)塊，經(jīng)性能檢驗合格后應粉碎至全部通過0.63mm 篩后方可使用。液體外加劑應放置陰涼干燥處，防止日曬、受凍、污染、進水或蒸發(fā)，如有沉淀等現(xiàn)象，經(jīng)性能檢驗合格后方可使用。 （5）外

36、加劑配料控制系統(tǒng)標識應清楚、計量應準確，計量誤差不應大于外加劑用量的2%。,3.10.2減水劑,減水劑是指在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌和用水量的外加劑。 根據(jù)減水劑的功能，它又有普通減水劑、高效減水劑、早強減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑之分。后三種除具有減水功能外，還分別兼有早強、緩凝、引氣的功能。 減水劑因具有多種效果，是目前使用最多的外加劑。 減水劑多為親水性的陰離子表面活性劑。,1減水劑的作用機理,水泥加水拌和以及在凝結(jié)硬化過程中，由于水泥顆粒間的分子吸引力及其他一些力的作用，水泥形成絮狀結(jié)構。在這種結(jié)構中，包裹著許多拌和水，從而降低了拌和物的和易性，為了獲得必要的和易性，往

37、往需要加較多的水。若在拌和時，加入適量的減水劑，它吸附于水泥顆粒的表面，其親水基一端指向水并吸附水分子形成一定厚度的吸附水膜，包裹在水泥顆粒周圍，阻止水泥顆粒的直接接觸，并對顆粒起潤滑作用，使水泥顆粒分散變得容易。同時陰離子型的減水劑分子在水溶液中離解，親水基帶負電，吸附于水泥顆粒表面后，水泥顆粒也帶上相同的負電荷。在電性斥力的作用下，使水泥顆粒分散。由于水泥漿由絮狀結(jié)構改變成分散結(jié)構，釋放出大量拌和水，水泥漿變稀，混凝土的流動性增大。若混凝土保持原坍落度，則可減少拌和用水量。另外，由于水泥顆粒分散，使水泥的水化充分，從而也可提高混凝土的強度。,2減水劑的技術經(jīng)濟效果,(1) 在保持原配合比不

38、變時，混凝土流動性增大，坍落度可提高23倍，而且不降低強度。 (2) 保持流動性不變，可減水1015。若保持水泥用量不變，混凝土強度可提高1520。 (3) 保持混凝土的流動性及強度不變，可減水并節(jié)約水泥1015。 (4) 水泥水化放熱速度減慢，延緩凝結(jié)。 (5) 改善混凝土的粘聚性、保水性，并對提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性有一定的效果。,3普通減水劑及高效減水劑,根據(jù)混凝土外加劑應用技術規(guī)范(GBJ501192003)，混凝土工程中，可采用下列減水劑： 普通減水劑： 木質(zhì)素磺酸鹽類：如木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鎂及丹寧等。 高效減水劑： 多環(huán)芳香族磺酸鹽類：如萘及萘的同系

39、磺化物與甲醛縮合的鹽類； 水溶性樹脂磺酸鹽類：如磺化三聚氰胺樹脂、磺化古瑪隆樹脂； 聚羧酸鹽類、聚丙烯酸鹽類、脂肪族羧甲基磺酸鹽高聚縮物等； 其他：改性木質(zhì)素磺酸鈣、改性丹寧等。,3.10.3引氣劑、引氣減水劑,根據(jù)混凝土外加劑應用技術規(guī)范(GB50ll92003)，混凝土工程中，可采用下列引氣劑： (1) 松香樹脂類：如松香熱聚物、松香皂類等； (2) 烷基和烷基芳烴磺酸鹽類：如十二烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基苯酚聚氧乙烯醚等； (3) 脂肪醇磺酸鹽類：如脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯磺酸鈉等； (4) 皂甙類：三萜皂甙等 (5) 其他：如蛋白質(zhì)鹽、石油磺酸鹽等。 在工程中使用較多的引氣

40、劑是松香熱聚物，它是將松香、石碳酸、硫酸按一定比例配合并加熱聚合后，再用氫氧化鈉中和而成。,3.10.4早強劑,早強劑是加速混凝土早期強度發(fā)展的外加劑，主要用于冬季施工及緊急搶修工程。根據(jù)混凝土外加劑應用技術規(guī)范(GB50l192003)，混凝土工程中，可采用下列早強劑： (1) 弱電解質(zhì)無機鹽類早強劑：如硫酸鹽、硫酸復鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氯鹽等； (2) 水溶性有機化合物：三乙醇胺、甲酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽等； (3) 其他：有機化合物、無機鹽復合物。 目前廣泛使用的的混凝土早強劑有三類：氯鹽早強劑、硫酸鹽早強劑、三乙醇胺早強劑系列。,3.10.5緩凝劑,緩凝劑是能延緩混凝土凝結(jié)時間，并對混

41、凝土后期強度發(fā)展無不利影響的外加劑。 在溫度較高的季節(jié)進行混凝土施工時，若混凝土拌和料運輸距離較遠，為防止混凝土流動性降低，影響澆筑，防止出現(xiàn)冷縫等質(zhì)量事故，并使水泥水化熱延緩釋放，有利于混凝土的溫度控制，常需在混凝土中摻入緩凝劑。 混凝土工程中可采用下列緩凝劑、緩凝減水劑： (1) 糖類：如糖鈣等； (2) 木質(zhì)素磺酸鹽類：如木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉等； (3) 羥基羧酸及其鹽類：如檸檬酸、酒石酸鉀鈉等； (4) 無機鹽類：如鋅鹽、硼酸鹽、磷酸鹽等； (5) 其他：如胺鹽及其衍生物、纖維素醚等。 建筑施工中，常用的緩凝劑是木質(zhì)素磺酸鈣和糖蜜。其中糖蜜的緩凝效果尤為明顯，且又有減水、增強之功

42、能，所以在夏季施工中被普遍采用。,3.10.6速凝劑,速凝劑是能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑，主要用于噴射混凝土及堵漏。在噴射混凝土工程中可采用的粉狀速凝劑為：以鋁酸鹽、碳酸鹽等為主要成分的無機鹽混合物等；在噴射混凝土工程中可采用的液體速凝劑為：以鋁酸鹽、水玻璃等為主要成分，與其他無機鹽復合而成的復合物。常用產(chǎn)品主要有紅星一型、711型、782型等。,3.10.7 防凍劑,防凍劑是使混凝土在負溫下硬化，并在規(guī)定養(yǎng)護條件下達到預期性能的外加劑。根據(jù)混凝土外加劑應用技術規(guī)范(GB50l192003)， 混凝土工程中可采用下列防凍劑： 1強電解質(zhì)無機鹽類： 1) 氯鹽類：以氯鹽為防凍組分的外加劑；

43、2) 氯鹽阻銹類：以氯鹽與阻銹組分為防凍組分的外加劑； 3) 無氯鹽類：以亞硝酸鹽、硝酸鹽等無機鹽為防凍組分的外加劑。 2水溶性有機化合物類：以某些醇類等有機化合物為防凍組分的外加劑。 3有機化合物與無機鹽復合類。 4復合型防凍劑：以防凍組分復合早強、引氣、減水等組分的外加劑。,3.10.8膨脹劑,設計要求 （1）摻膨脹劑的補償收縮混凝土應在限制條件下使用，構造(溫度)鋼筋的設計和特殊部位的附加筋，應符合混凝土結(jié)構設計規(guī)范(GB50010-2010)規(guī)定。 （2） 墻體易于出現(xiàn)豎向收縮裂縫，其水平構造筋的配筋率宜大于0.4%，水平筋的間距宜小于150mm，墻體的中部或頂端300400mm 范圍

44、內(nèi)水平筋間距宜為50100mm。 （3）墻體與柱子連接部位宜插入長度15002000mm、810mm 的加強鋼筋，插入柱子200300mm，插入邊墻12001600mm，其配筋率應提高10%15%。 （4）結(jié)構開口部位、變截面部位和出入口部位應適量增加附加筋。 （5）樓板宜配置細而密的構造配筋網(wǎng)，鋼筋間距宜小于150mm，配筋率宜為0.6%左右；現(xiàn)澆補償收縮鋼筋混凝土防水屋面應配雙層鋼筋網(wǎng)，構造筋間距宜小于150mm，配筋率宜大 于0.5%。樓面和屋面后澆縫最大間距不宜超過50m。 （6）地下室和水工構筑物的底板和邊墻的后澆縫最大間距不宜超過60m，后澆縫回填時間應不少于28d。,3.10.9

45、泵送劑,混凝土工程中，可采用由減水劑、緩凝劑、引氣劑等復合而成的泵送劑。 泵送劑適用于工業(yè)與民用建筑及其他構筑物的泵送施工的混凝土；特別適用于大體積混凝土、高層建筑和超高層建筑；適用于滑模施工等；也適用于水下灌注樁混凝土。,3.10.10 防水劑,(1)防水劑進入工地(或混凝土攪拌站)的檢驗項目應包括pH 值、密度(或細度)、鋼筋銹蝕，符合要求方可入庫、使用。 (2)防水混凝土施工應選擇與防水劑適應性好的水泥。一般應優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，有抗硫酸鹽要求時，可選用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，并經(jīng)過試驗確定。 (3) 防水劑應按供貨單位推薦摻量摻入，超量摻加時應經(jīng)試驗確定，符合要求方可使用。 (4)防水

46、劑混凝土宜采用525mm 連續(xù)級配石子。 (5)防水劑混凝土攪拌時間應較普通混凝土延長30s。 (6)防水劑混凝土應加強早期養(yǎng)護，潮濕養(yǎng)護不得少于7d。 (7)處于侵蝕介質(zhì)中的防水劑混凝土，當耐腐蝕系數(shù)小于0.8 時，應采取防腐蝕措施。防水劑混凝土結(jié)構表面溫度不應超過100，否則必須采取隔斷熱源的保護措施。,項目3.11其他混凝土,表觀密度小于1950kgm3的混凝土稱為輕混凝土，輕混凝土又可分為輕骨料混凝土、多孔混凝土及無砂大孔混凝土等三類。,1.輕骨料混凝土,凡是用輕粗骨料、輕砂(或普通砂)、水泥和水配制成的，干表觀密度不大于l950kgm的混凝土，稱為輕骨料混凝土。輕骨料混凝土常以輕骨料的種類命名，如：粉煤灰陶粒混凝土、粘土陶?；炷痢㈨搸r陶?；炷痢⒏∈炷恋?。 輕骨料混凝土按細骨料品種可分為全輕混凝土和砂輕混凝土兩類，粗細骨料全部為輕骨料的為全輕混凝土，部分或全部細骨料采用普通砂的為砂輕混凝土。輕骨料混凝土按用途可分為保溫、結(jié)構保溫、結(jié)構輕骨料混凝土三大類。 由于表觀密度小且有較高的強度，所以輕骨料混凝土比較適