1、概念,混凝土，簡(jiǎn)稱(chēng)為“砼（tng）”：是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱(chēng)。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料；與水（加或不加外加劑和摻合料）按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得的水泥混凝土，也稱(chēng)普通混凝土，它廣泛應(yīng)用于土木工程。,普通混凝土的組成材料,水泥+水+砂+石子+摻和料和外加劑 水泥+水水泥漿（Paste） 水泥漿砂水泥砂漿（Mortar） 水泥砂漿石子混凝土（Concrete） 外加劑Admixture 摻和料mineral mixture,混凝土的分類(lèi),(一)按表觀密度分類(lèi) 1.普通混凝土 其表觀密度為2100-2500kg/m3,一般多在240

2、0 kg/m3左右。它是用普通的天然砂、石作骨料配制而成，為建筑工程中最常用的面廣量大的混凝土，通常簡(jiǎn)稱(chēng)混凝土。主要用作各種建筑的承重結(jié)構(gòu)材料。 2.輕混凝土 其表觀密度小于1950 kg/m3。它是采用輕質(zhì)多孔的骨料,或者不用骨料而摻入加氣劑或泡沫劑等造成多孔結(jié)構(gòu)的混凝土。其用途可分為結(jié)構(gòu)用、保溫用和結(jié)構(gòu)兼保溫等幾種。 3.重混凝土 其表觀密度大于2600 kg/m3。它是采用了密度很大的重骨料重晶石、鐵礦石、鋼屑等配制而成，也可以同時(shí)采用重水泥鋇水泥、鍶水泥進(jìn)行配制。重混凝土具有防射線的性能，故又稱(chēng)防輻射混凝土，主要用作核能工程的屏蔽結(jié)構(gòu)材料。,混凝土的分類(lèi),(二)按用途分類(lèi) 結(jié)構(gòu)混凝土(

3、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,混凝土的分類(lèi),(三)按所用膠凝材料分類(lèi) 水泥混凝土 瀝青混凝土 聚合物水泥混凝土 樹(shù)脂混凝土 石膏混凝土 水玻璃混凝土 硅酸鹽混凝土,混凝土的分類(lèi),(四)按生產(chǎn)和施工方法分類(lèi) 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,混凝土的分類(lèi),(五)按抗壓強(qiáng)度分類(lèi) 低強(qiáng)混凝土61MPa 超高強(qiáng)混凝土100Mpa,混凝土的特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)： 1. 原材料來(lái)源豐富，造價(jià)低廉 2. 混凝土拌合物具有

4、良好的可塑性 3. 配制靈活、適應(yīng)性好 4. 抗壓強(qiáng)度高 5. 與鋼筋能很好配合 6. 耐久性良好 7. 耐火性好 8. 生產(chǎn)能耗較低 缺點(diǎn)： 1. 自重大，比強(qiáng)度小 2. 抗拉強(qiáng)度低 3. 導(dǎo)熱系數(shù)大 4. 硬化較慢，生產(chǎn)周期長(zhǎng),混凝土發(fā)展趨向,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 高強(qiáng)混凝土 高性能混凝土 綠色混凝土 復(fù)合混凝土,混凝土中各組成材料的作用,在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱(chēng)為骨料。 水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。 在混凝土硬化前，水泥漿起潤(rùn)滑作用，賦予混凝土拌合物一定的流動(dòng)性，便于施工。 水泥漿硬化后，起膠結(jié)作用，把砂石骨料膠結(jié)在一起，成為堅(jiān)硬的人造石材混凝土，并產(chǎn)生力學(xué)

5、強(qiáng)度。,骨 料,對(duì)骨料要求主要有： 有害雜質(zhì)含量少 具有良好的顆粒形狀，適宜的顆粒級(jí)配和細(xì)度； 表面粗糙，與水泥粘結(jié)牢固 性能穩(wěn)定、堅(jiān)固耐久等。,二、細(xì)骨料Fine Aggregate,定義：粒徑在（0.154.75）mm之間的巖石顆粒稱(chēng)為細(xì)骨料。 分類(lèi)： 天然砂天然砂是由天然巖石經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化等自然條件作用而形成的。 人工砂人工砂是將天然巖石軋碎而成，其顆粒棱角多，較潔凈，但片狀顆粒及細(xì)粉含量較多，且成本較高，一般只在當(dāng)?shù)厝狈μ烊簧霸磿r(shí)才采用人工砂。,分 類(lèi),天然砂：河砂、湖砂、海砂、山砂 河砂、湖砂和海砂由于長(zhǎng)期受水流的沖刷作用，顆粒表面比較圓滑，比較潔凈，且產(chǎn)源較廣，但海砂中常含有貝殼碎片及

6、可溶鹽等有害雜質(zhì)。 山砂顆粒多具棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有機(jī)質(zhì)等有害雜質(zhì)較多。 天然砂按其技術(shù)要求分為優(yōu)等品、一等品、合格品三個(gè)等級(jí)。,有害雜質(zhì)的危害,云母表面光滑的層、片狀物質(zhì)，與水泥粘結(jié)性差，影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性； 硫化物及硫酸鹽對(duì)水泥有侵蝕作用； 有機(jī)質(zhì)影響水泥的水化硬化； 粘土、淤泥粘附在砂粒表面妨礙水泥與砂的粘結(jié)，增大用水量，降低混凝土的強(qiáng)度和耐久性，并增大混凝土的干縮； 海砂含的氯化鈉等氯化物對(duì)鋼筋有銹蝕作用，因此對(duì)使用海砂配制混凝土?xí)r，其氯鹽含量（折算成NaCl）不應(yīng)大于0.1%,對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不宜采用海砂。,2、砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配,砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑

7、的砂粒，混合在一起后的總體的粗細(xì)程度。 砂子通常分為粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂等幾種。 在相同用砂量條件下，細(xì)砂的總表面積較大，粗砂的總表面積較小。在混凝土中砂子表面需用水泥漿包裹，賦予流動(dòng)性和粘結(jié)強(qiáng)度，砂子的總表面積愈大，則需要包裹砂粒表面的水泥漿就愈多，除不經(jīng)濟(jì)外，還會(huì)導(dǎo)致混凝土水化熱大、收縮變形大、易開(kāi)裂等。,從圖可看出：同樣粒徑的砂，空隙率最大;兩種粒徑的砂搭配起來(lái)，空隙率就減?。蝗N粒徑的砂搭配，空隙就更小。因此，要減小砂粒間的空隙，就必須有大小不同的顆粒搭配。,砂的顆粒級(jí)配,理想的顆粒級(jí)配,在拌制混凝土?xí)r，砂的粗細(xì)和顆粒級(jí)配應(yīng)同時(shí)考慮。 當(dāng)砂中含有較多的粗顆粒，并以適量的中粗顆粒及少

8、量的細(xì)顆粒填充其空隙，則可達(dá)到空隙率及總表面積均較小，這種砂是比較理想的，不僅水泥用量少，而且還提高混凝土的密實(shí)性與強(qiáng)度。,顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度的定量表示,砂的顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度，常用篩分析的方法進(jìn)行測(cè)定。用級(jí)配區(qū)表示砂的級(jí)配，用細(xì)度模數(shù)表示砂的粗細(xì)。,砂級(jí)配的調(diào)整,在實(shí)際工程中，若砂的級(jí)配不合適，可采用人工摻配的方法來(lái)改善，即將粗、細(xì)砂按適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行摻合使用；或?qū)⑸斑^(guò)篩，篩除過(guò)粗或過(guò)細(xì)顆粒。,定義：粒徑4.75mm的巖石顆粒 分類(lèi) 1、按產(chǎn)源分 2、按技術(shù)要求分 類(lèi) 宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土； 類(lèi) 用于強(qiáng)度等級(jí)為C30C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土； 類(lèi) 宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C3

9、0的混凝土和建筑砂漿。,三、粗骨料,卵 石,碎 石,品質(zhì)要求,潔凈 堅(jiān)硬 表面粗糙 級(jí)配合理 粒徑合適,1、有害雜質(zhì)含量的限值,粗骨料中的有害雜質(zhì)： 粘土物質(zhì)、石粉（0.15mm ）、 硫化物、硫酸鹽、氯化物、有機(jī)質(zhì)、 針片狀顆粒、云母、 風(fēng)化顆粒、泥巖、活性骨料等,2、強(qiáng) 度,原 則： 骨料強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度,骨料表面特征,骨料表面特征主要是指骨料表面的粗糙程度及孔隙特征等。 影響骨料與水泥石之間的粘結(jié)性能，進(jìn)而影響混凝土的強(qiáng)度。 碎石表面粗糙而且具有吸收水泥漿的孔隙特征，所以它與水泥石的粘結(jié)能力強(qiáng)； 卵石表面光滑且少棱角，與水泥石的粘結(jié)能力較差，但混凝土拌合物的和易性較好。在相同條件下，碎石混

10、凝土比卵石混凝土強(qiáng)度高10左右。,連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配,連續(xù)級(jí)配是按顆粒尺寸大小由小到大連續(xù)分級(jí)（4.75mmDmax）,每一級(jí)骨料都占有一定比例。連續(xù)級(jí)配顆粒級(jí)差?。―/d2）,配制的混凝土拌和物和易性好，不易發(fā)生離析； 間斷級(jí)配是人為剔除某些中間粒級(jí)顆粒，大顆粒的空隙直接由比它小得多的顆粒去填充，顆粒級(jí)差大（D/d6）,空隙率的降低比連續(xù)級(jí)配快得多，可最大限度地發(fā)揮骨料的骨架作用，減小水泥用量。但混凝土拌和物易產(chǎn)生離析現(xiàn)象； 單粒級(jí)宜用于組合成具有所要求級(jí)配的連續(xù)粒級(jí)，也可與連續(xù)粒級(jí)配合使用，以改善骨料級(jí)配或配成較大粒度的連續(xù)粒級(jí)。工程中不宜采用單一的單粒級(jí)配制混凝土。,6、骨料的體積穩(wěn)定性

11、,定義：當(dāng)骨料由于干濕循環(huán)或凍融交替等風(fēng)化作用引起體積變化而導(dǎo)致混凝土破壞時(shí)，即認(rèn)為體積穩(wěn)定性不良。 現(xiàn)象：具有某種特征孔結(jié)構(gòu)的巖石會(huì)表現(xiàn)出不良的體積穩(wěn)定性。如頁(yè)巖、砂巖較易遭受冰凍以及骨料內(nèi)鹽類(lèi)結(jié)晶所導(dǎo)致的破壞。 檢驗(yàn)方法： 硫酸鈉溶液浸漬法 骨料越密實(shí)，強(qiáng)度高，吸水率小時(shí)，其堅(jiān)固性越好；而結(jié)構(gòu)疏松，礦物成份越復(fù)雜不均勻，其堅(jiān)固性越差。,四、混凝土拌和及養(yǎng)護(hù)用水,對(duì)混凝土用水的質(zhì)量要求是: 不影響混凝土的凝結(jié)硬化 無(wú)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 不污染混凝土表面,拌和及養(yǎng)護(hù)用水的選擇,依混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)（JGJ632006） 飲用水可以直接使用； 地表水

12、和地下水按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢驗(yàn)合格后可使用。 海水可以拌制素混凝土； 不得拌制鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)， 對(duì)有飾面要求的混凝土，也不得采用海水拌制； 工業(yè)廢水經(jīng)檢驗(yàn)合格后可用于拌制混凝土。 生活污水水質(zhì)比較復(fù)雜，不能用于拌制混凝土。,對(duì)水質(zhì)懷疑的處理,用待檢驗(yàn)水與蒸餾水分別做： 水泥凝結(jié)時(shí)間 砂漿或混凝土強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)。 對(duì)比試驗(yàn)測(cè)得的： 水泥初凝時(shí)間差和終凝時(shí)間差，均不得超過(guò)30min，且其初凝及終凝時(shí)間應(yīng)符合國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 用待檢驗(yàn)水配制的水泥砂漿或混凝土的28d抗壓強(qiáng)度不得低于用蒸餾水配制的對(duì)比砂漿或混凝土強(qiáng)度的90,混凝土養(yǎng)護(hù),混凝土養(yǎng)護(hù)的目的 混凝土養(yǎng)護(hù)的分類(lèi): 混凝土的養(yǎng)護(hù)包括自然

13、養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù) 混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù) 箱梁混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù) 混凝土自然養(yǎng)護(hù) 混凝土養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù) 滿(mǎn)水法養(yǎng)護(hù) 節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù) 混凝土養(yǎng)護(hù)的時(shí)間 混凝土養(yǎng)護(hù)溫控要求,五、外加劑,混凝土外加劑是指在混凝土拌和過(guò)程中摻入的，用以改善混凝土性能的物質(zhì)，摻量一般不超過(guò)水泥質(zhì)量的5。,外加劑的分類(lèi),按其主要功能分為四類(lèi)： （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(shí)間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。 （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）改善混凝土其它性能的外加劑。包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑等。,使用外

14、加劑的主要目的,、改善新拌混凝土、砂漿、水泥漿的性能 如： 不增加用水量而提高和易性、或和易性相同但能減少用水量； 縮短或延長(zhǎng)初凝時(shí)間； 減少泌水和離析； 大幅度提高可泵性； 減小坍落度損失。,使用外加劑的主要目的,、改善硬化混凝土、砂漿、水泥漿的性能，如： 延緩或減少水化熱； 加速早期強(qiáng)度增長(zhǎng)率； 提高混凝土強(qiáng)度（壓、拉、彎）； 提高耐久性，特別是抵抗嚴(yán)酷的暴露環(huán)境； 阻止或減緩混凝土中鋼筋的銹蝕； 控制與減緩堿骨料反應(yīng)造成的膨脹破壞。,常用外加劑的性能與選用,工程上常用的混凝土外加劑主要有： 各類(lèi)減水劑 早強(qiáng)劑、防凍劑 引氣劑 緩凝劑等,1、減水劑,定義減水劑是指在混凝土坍落度基本相同的條

15、件下，能顯著減少其拌和水量的外加劑。 分類(lèi)普通減水劑和高效減水劑兩大類(lèi)。 減水劑的主要作用： 1、降低水灰比（水膠比），提高混凝土強(qiáng)度； 2、增大工作度，使混凝土易于澆注、成型密實(shí)； 3、不改變混凝土強(qiáng)度和工作度，在減少用水量的同時(shí)降低水泥用量。 4、改善混凝土拌合物的可泵性,目前常用的減水劑,普通減水劑： 木質(zhì)素系（木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉、 木質(zhì)素磺酸鎂） 糖蜜系（糖化鈣、低聚糖） 高效減水劑： 萘系（萘磺酸鹽甲醛縮合物） 樹(shù)脂系（三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮聚物）,2、早強(qiáng)劑,定義早強(qiáng)劑是加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑。適于在低溫施工時(shí)使用。在負(fù)溫下使用的早強(qiáng)劑稱(chēng)為防凍劑或防凍早強(qiáng)劑， 用途在

16、低溫和負(fù)溫條件下它能夠降低冰點(diǎn)，使拌合物中的水分不會(huì)很快結(jié)冰，使水泥繼續(xù)水化，達(dá)到抵抗冰體膨脹的臨界強(qiáng)度。多用于冬期施工和搶修工程。 分類(lèi)主要有 氯鹽類(lèi) 硫酸鹽類(lèi) 有機(jī)胺類(lèi)三種。,3、緩凝劑,緩凝劑是指能延緩混凝土凝結(jié)時(shí)間，并對(duì)混凝土后期強(qiáng)度發(fā)展無(wú)不利影響的外加劑。 緩凝劑主要有四類(lèi)： 糖類(lèi)，如糖蜜； 木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)，如木鈣、木鈉； 羥基羧酸及其鹽類(lèi)，如檸檬酸、酒石酸； 無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，如鋅鹽、硼酸鹽等。 常用的緩凝劑是木鈣和糖蜜，其中糖蜜的緩凝效果最好。,4、引氣劑,定義引氣劑是指在混凝土攪拌過(guò)程中，能引入大量分布均勻的微小氣泡，以減少混凝土拌和物泌水離析，改善和易性，并能顯著提高硬化混凝土抗凍融

17、耐久性的外加劑。 目前應(yīng)用較多的引氣劑為松香熱聚物、松香皂、烷基苯磺酸鹽等。,5. 防凍劑,定義指在規(guī)定溫度下，能顯著降低混凝土的冰點(diǎn)，使混凝土液相不凍結(jié)或僅部分凍結(jié)，以保證水泥的水化作用，并在一定的時(shí)間內(nèi)獲得預(yù)期強(qiáng)度的外加劑。 常用的防凍劑有： 氯鹽類(lèi)（氯化鈣、氯化鈉）； 氯鹽阻銹類(lèi)（以氯鹽與亞硝酸鈉阻銹劑復(fù)合而成）； 無(wú)氯鹽類(lèi)（以硝酸鹽、亞硝酸鹽、碳酸鹽、乙酸鈉或尿素復(fù)合而成）。,6. 速凝劑,定義是指能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。速凝劑主要有無(wú)機(jī)鹽類(lèi)和有機(jī)物類(lèi)。 常用的速凝劑主要是無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，型號(hào)有紅星型、711型、728型、8604型等 紅星型速凝劑是由鋁氧熟料、碳酸鈉、生石灰按質(zhì)量1

18、：1：0.5的比例配制而成的一種粉狀物，適宜摻量為水泥質(zhì)量的2.5%4.0%。 711型速凝劑是由鋁氧熟料與無(wú)水石膏按質(zhì)量比3：1配合粉磨而成，適宜摻量為水泥質(zhì)量的35。,其它外加劑,如膨脹劑、防水劑、泵送劑、速凝劑等； 復(fù)合功能的外加劑：如早強(qiáng)減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑、減水膨脹劑、膨脹防水劑等；,外加劑的選擇和使用,注意以下幾點(diǎn)： 外加劑品種的選擇。根據(jù)工程需要，現(xiàn)場(chǎng)的材料條件，參考有關(guān)資料，通過(guò)試驗(yàn)確定。 外加劑摻量的確定通過(guò)試驗(yàn)試配確定最佳摻量。 外加劑的摻加方法：對(duì)于可溶于水，應(yīng)先配成一定濃度的溶液，隨水加入攪拌機(jī)。對(duì)于不溶于水的，應(yīng)與適量水泥或砂混合均勻后再加入攪拌機(jī)內(nèi)。 外加劑的摻入時(shí)間有同摻法、后摻法、分次摻入等。,六、摻合料,定義在混凝土拌合物制備時(shí)，為了節(jié)約水泥，改善混凝土性能、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，而加入天然的或者人造的礦物材料，統(tǒng)稱(chēng)為混凝土摻