1、模塊5 普通混凝土的組成及性能一、教學(xué)要求1.知識(shí)要求（1）混凝土的含義、分類；（2）混凝土組成材料的作用；（3）水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇；（4）粗、細(xì)集料的含義和種類；（5）集料粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配的含義和表示方法；（6）針、片狀顆粒對(duì)混凝土質(zhì)量的影響；（7）粗集料強(qiáng)度的表示方法；（8）混凝土拌合用水的基本要求；（9）混凝土外加劑的含義和分類，減水劑的含義、作用機(jī)理和常用品種，早強(qiáng)劑的含義和種類，泵送劑的含義和特點(diǎn)；（10）普通混凝土的和易性（流動(dòng)性、黏聚性、保水性）的含義、測(cè)定方法和影響因素，恒定用水量法則的含義；（11）混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法、強(qiáng)度等級(jí)和影響因素；（12）混凝土耐久性的含義和內(nèi)容

2、，堿-集料反應(yīng)產(chǎn)生的條件與防止措施。2.技能要求（1）能根據(jù)篩分結(jié)果，正確評(píng)定細(xì)集料的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配；（2）能合理選擇粗集料的最大粒徑；（3）能對(duì)普通混凝土拌合物的坍落度進(jìn)行選擇和調(diào)整；（4）會(huì)混凝土非標(biāo)試件強(qiáng)度值的換算，能正確運(yùn)用混凝土強(qiáng)度公式，能采用合理措施提高混凝土的強(qiáng)度；（5）能合理采用提高混凝土耐久性的具體措施。3.素質(zhì)要求（1）培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的工作和學(xué)習(xí)態(tài)度；（2）培養(yǎng)學(xué)生的安全和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。二、重點(diǎn)難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）砂的篩分與細(xì)度模數(shù)；（2）普通混凝土的和易性、強(qiáng)度、耐久性等性質(zhì)； （3）混凝土強(qiáng)度的影響因素（4）減水劑的含義與應(yīng)用。2.教學(xué)難點(diǎn)（1）集料級(jí)配；（2）砂的

3、篩分試驗(yàn)與細(xì)度模數(shù)的計(jì)算和級(jí)配評(píng)定；（3）減水劑的作用機(jī)理。三、教學(xué)設(shè)計(jì)【參見(jiàn)：學(xué)習(xí)情境教學(xué)設(shè)計(jì)（模塊5）】四、教學(xué)評(píng)價(jià)通過(guò)理論考試和校內(nèi)實(shí)驗(yàn)操作、企業(yè)實(shí)踐見(jiàn)習(xí)、在線學(xué)習(xí)記錄、課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)等考查，采取學(xué)生討論和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)建筑材料基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況和對(duì)建筑材料綜合應(yīng)用的相關(guān)技能。五、教學(xué)內(nèi)容第1講 普通混凝土用的水泥和集料混凝土，過(guò)去簡(jiǎn)稱“砼”，是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料。普通混凝土是指用水泥作膠凝材料，砂、石作集料，與水（可選擇添加劑和礦物摻合料）按一定比例配合，經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而成的人造石材?；炷猎县S富、價(jià)格低廉、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、

4、抗壓強(qiáng)度高、耐久性能好、強(qiáng)度等級(jí)范圍寬，在土木工程中廣為使用。但也存在自重大、養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)、抗拉強(qiáng)度低、導(dǎo)熱系數(shù)大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、變形能力差、易出現(xiàn)裂縫等缺點(diǎn)。 混凝土的分類：按膠結(jié)材料分：水泥混凝土、瀝青混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土等。按體積密度分：重混凝土(02800kg/m³)、普通混凝土(0=2000-2800kg/m³)、輕混凝土(01950kg/m³) 。按強(qiáng)度等級(jí)分：普通混凝土(fc60MPa)、高強(qiáng)混凝土(fc=60-100MPa)、超高強(qiáng)混凝土(fc100MPa)。按用途分：結(jié)構(gòu)混凝土、水工混凝土、特種混凝土(耐熱、耐酸、耐堿、防水、防輻射等)。

5、按施工方法分：預(yù)拌混凝土、泵送混凝土、碾壓混凝土、噴射混凝土等。普通混凝土的基本組成材料是膠凝材料、粗集料(石子)、細(xì)集料(砂)和水。膠凝材料是混凝土中水泥和摻合料的總稱。砂、石在混凝土中起骨架作用，稱為集料（骨料）。膠凝材料和水形成灰漿，包裹在粗細(xì)集料表面并填充集料間的空隙。灰漿在硬化前起潤(rùn)滑作用，賦予混凝土拌和物良好的工作性能，便于施工；硬化后起膠結(jié)作用，把集料膠結(jié)在一起成為堅(jiān)硬的整體。1 膠凝材料(水泥) 水泥是混凝土中最重要的組成材料且價(jià)格較高。因此正確選擇水泥品種直接關(guān)系混凝土的耐久性和經(jīng)濟(jì)性。(1)水泥品種的選擇配制混凝土?xí)r，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、工程所處環(huán)境及施工要求進(jìn)行合理選擇。（2

6、）強(qiáng)度等級(jí)的選擇 水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)。原則上是高強(qiáng)度等級(jí)的水泥配制高強(qiáng)度的混凝土，反之亦反。一般以水泥強(qiáng)度（以MPa為單位）為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.52.0倍較適宜，高強(qiáng)度混凝土可取0.9 1.5倍。若用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土：會(huì)因水泥用量過(guò)多而使混凝土收縮大且不經(jīng)濟(jì)；若用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土：會(huì)因水泥用量過(guò)少而影響混凝土拌和物的和易性及密實(shí)性，使混凝土的強(qiáng)度及耐久性降低。 2 集料 普通混凝土集料分為細(xì)集料（砂）和粗集料（石子）2.1 細(xì)集料（砂） 普通混凝土的細(xì)集料通常采用砂，砂按產(chǎn)源分為天然砂和機(jī)制砂。天然砂是指自然形成，經(jīng)人工開(kāi)采和篩分制

7、成的粒徑4.75 mm 的巖石顆粒，包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂，但不包括軟質(zhì)、風(fēng)化的巖石顆粒。機(jī)制砂是指經(jīng)出土處理，由機(jī)械破碎、篩分制成的粒徑4.75 mm的礦石、礦山尾料和工業(yè)廢渣顆粒，但不包括軟質(zhì)、風(fēng)化的顆粒，俗稱“人工砂”。國(guó)標(biāo)規(guī)定，砂按細(xì)度模數(shù)（Mx）大小分為粗、中、細(xì)三種規(guī)格；按技術(shù)要求分為類、類、類。砂的技術(shù)要求如下：(1)砂的粗細(xì)程度與顆粒級(jí)配砂的粗細(xì)程度是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸬目傮w粗細(xì)程度，通常有粗、中、細(xì)之分。相同用砂量條件下，細(xì)砂總表面積大，粗砂總表面積較小。在混凝土中砂子表面需要水泥漿包裹，以賦予其流動(dòng)性和黏結(jié)強(qiáng)度，砂的總表面積越大則包裹沙粒表面所需水泥漿就越多

8、，因此用粗砂配制混凝土比細(xì)砂要少用水泥。砂的顆粒級(jí)配指砂中不同顆粒相互搭配的比例情況。如圖5-2所示，用同一粒徑的砂搭配，空隙率最大圖（a）；用兩種粒徑的砂搭配，空隙率較小圖（b）；多種粒徑的砂搭配，空隙率更小圖（c）。（a）單一粒徑（b）兩種粒徑（c）多種粒徑圖5-2 集料顆粒級(jí)配示意圖混凝土中砂粒間的空隙由水泥填充，若砂的級(jí)配良好，則可節(jié)省水泥用量。拌制混凝土?xí)r，應(yīng)同時(shí)考慮砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配，并選擇較粗、級(jí)配良好的砂，以既保證混凝土質(zhì)量，又節(jié)省水泥。砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配用篩分析法來(lái)確定，并用細(xì)度模數(shù)表示粗細(xì)程度，用級(jí)配區(qū)衡量顆粒級(jí)配。是稱取500g已通過(guò)孔徑為9.50mm篩的烘干砂，

9、用方孔孔徑(凈尺寸)為 4.75 mm、2.36 mm、1.18 mm、600 mm、300 mm、150 mm的標(biāo)準(zhǔn)套篩，由粗到細(xì)依次過(guò)篩，然后稱量各篩上砂顆粒的質(zhì)量（即篩余量），并計(jì)算各篩上的分計(jì)篩余百分率（各篩上的篩余量占砂樣總質(zhì)量的百分率）a1、a2、a3、a4、a5、a6及累計(jì)篩余百分率（各篩和比該篩粗的所有分計(jì)篩余百分率之和）A1、A2、A3、A4、A5、A6。累計(jì)篩余百分率與分計(jì)篩余百分率的關(guān)系見(jiàn)表5-1。表5-1 分計(jì)篩余百分率與累計(jì)篩余百分率的計(jì)算關(guān)系篩孔尺寸篩余量/g分計(jì)篩余百分率/%累計(jì)篩余百分率/%4.75mmm1a1(m1/500)×100%A1a12.36

10、mmm2a2(m2/500)×100%A2a1a21.18mmm3a3(m3/500)×100%A3a1a2a3600mmm4a4(m4/500)×100%A4a1a2a3a4300mmm5a5(m5/500)×100%A5a1a2a3a4a5150mmm6a6(m6/500)×100%A6a1a2a3a4a5a6砂的粗細(xì)程度用細(xì)度模數(shù)（Mx）表示：細(xì)度模數(shù)（Mx）越大，砂越粗。根據(jù)細(xì)度模數(shù)可將建筑普通混凝土用砂分為：粗砂：細(xì)度模數(shù)3.13.7；中砂：細(xì)度模數(shù)2.33.0；細(xì)砂：細(xì)度模數(shù)1.62.2。砂的顆粒級(jí)配用級(jí)配區(qū)來(lái)判斷。國(guó)標(biāo)規(guī)定，砂的合

11、理級(jí)配以 600 mm 篩的累計(jì)篩余百分率為準(zhǔn)，劃分成1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)三個(gè)級(jí)配區(qū)(見(jiàn)表5-2 ) 。表5-2 建設(shè)用砂的顆粒級(jí)配（GB/T146842011）砂的類別天然砂機(jī)制砂級(jí)配區(qū)1區(qū)2區(qū)3區(qū)1區(qū)2區(qū)3區(qū)方篩孔累計(jì)篩余（按質(zhì)量計(jì)）（）4.75mm1001001001001001002.36mm3552501503552501501.18mm6535501025065355010250600mm857170414016857170414016300mm958092708555958092708555150mm100901009010090978594809475注：對(duì)于砂漿用砂，4.75mm

12、篩孔的累計(jì)篩余量應(yīng)為0；砂的實(shí)際顆粒級(jí)配除4.75mm和600mm篩檔外，可以略有超出，但各級(jí)累計(jì)篩余超出值總和應(yīng)不大于5%。任何一種砂，只要其累計(jì)篩余百分率 A1A6分別分布在某同一級(jí)配區(qū)相應(yīng)累計(jì)篩余百分率的范圍內(nèi)，即為級(jí)配合格，否則不合格。砂的級(jí)配類別應(yīng)符合表5-3的規(guī)定。 表5-3 砂的級(jí)配類別（GB/T146842011）類別級(jí)配區(qū)2區(qū)1.2.3區(qū)配制混凝土宜優(yōu)先選用2區(qū)砂，其粗細(xì)適中、級(jí)配較好，能使拌合物獲得良好的和易性。采用1區(qū)砂（較粗砂）時(shí)：應(yīng)適當(dāng)提高砂率，保證足夠水泥用量，以滿足和易性要求；采用3區(qū)砂（較細(xì)砂）時(shí)：應(yīng)適當(dāng)降低砂率，以保證混凝土強(qiáng)度。當(dāng)砂的細(xì)度模數(shù)不符合級(jí)配區(qū)要求

13、時(shí)，可人工改善，即將粗、細(xì)砂按適當(dāng)比例試配，摻合使用，或?qū)⑸斑^(guò)篩，篩除過(guò)粗或過(guò)細(xì)的顆粒?！纠?5.1】某天然砂樣經(jīng)篩分析試驗(yàn)，其結(jié)果見(jiàn)表5-4。試分析該砂的粗細(xì)程度與顆粒級(jí)配。表5-4 砂樣篩分結(jié)果篩孔尺寸篩余量/g分計(jì)篩余百分率/%累計(jì)篩余百分率/%4.75mm8.01.61.62.36mm82.016.418.01.18mm70.014.032.0600mm98.019.651.6300mm124.024.876.4150mm106.021.297.6底盤(pán)12.02.4100.0【解】計(jì)算細(xì)度模數(shù)Mx： Mx=(18.0+32.0+51.6+76.4+97.6)-5×1.6100

14、-1.6=2.72評(píng)定結(jié)果：該砂因細(xì)度模數(shù)為2.72，故屬中砂；將累計(jì)篩余百分率與表5-2作對(duì)照（如A3=32.2%,介于表5.7中2區(qū)砂的規(guī)定比例 50%10% 之間，其余A1、A2 、A4 、A5 、A6 也在相應(yīng)范圍內(nèi)），故此砂處于2區(qū)，且級(jí)配良好。 (2)泥、泥塊和石粉含量含泥量是指天然砂中粒徑< 75 mm 的顆粒含量；石粉含量是指人工砂中粒徑< 75 mm 的顆粒含量；泥塊含量是指砂中粒徑1.18 mm，經(jīng)水浸洗、手捏后< 600 mm的顆粒含量。砂中的泥通常包裹在砂顆粒表面，妨礙砂與水泥漿有效黏結(jié)，降低混凝土強(qiáng)度和耐久性。其較強(qiáng)的吸水能力會(huì)增大拌和用水量，降低混

15、凝土的抗?jié)B性、抗凍性、耐久性和強(qiáng)度。尤其黏土的體積變化不穩(wěn)定，濕漲干縮，危害較大，須嚴(yán)格控制其含量。 表5-5 天然砂的含泥量和泥塊含量（GB/T146842011）項(xiàng) 目指 標(biāo)含泥量（按質(zhì)量計(jì)）/%1.03.05.0泥塊含量（按質(zhì)量計(jì)）/%01.02.0表5-6 人工砂的石粉含量和泥塊含量（GB/T146842011）項(xiàng) 目指 標(biāo)MB值1.4 (表明粒徑75 mm的細(xì)粉以石粉為主)或快速法試驗(yàn)合格MB值0.51.01.4或合格石粉含量*（按質(zhì)量計(jì)）/%10泥塊含量（按質(zhì)量計(jì)）/%01.02.0MB值>1.40 (表明粒徑75 mm的細(xì)粉以泥粉為主)或快速法試驗(yàn)不合格石粉含量（按質(zhì)量計(jì)）

16、/%1.03.05.0泥塊含量（按質(zhì)量計(jì)）/%01.02.0*此指標(biāo)根據(jù)使用地區(qū)和用途，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，可由供需雙方協(xié)商確定。過(guò)多的石粉會(huì)妨礙水泥與集料的黏結(jié)；但適量的石粉含量不僅可彌補(bǔ)人工砂顆粒多棱角對(duì)混凝土帶來(lái)的不利，還可完善混凝土中細(xì)集料的級(jí)配，提高混凝土的密實(shí)性。天然砂的泥塊和泥含量應(yīng)符合表 5-5 的規(guī)定，人工砂的石粉和泥塊含量應(yīng)分別符合表5-6、表5-6的規(guī)定。 (3)有害物質(zhì)國(guó)標(biāo)規(guī)定，砂中若含云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物、硫酸鹽、氯化物、貝殼等雜質(zhì)時(shí)，其含量應(yīng)符合表5-7（略）的規(guī)定。 (4)堅(jiān)固性砂的堅(jiān)固性是指砂在自然風(fēng)化和其他外界物理、化學(xué)因素作用下，抵抗破裂的能力。天然砂用硫酸

17、鈉溶液檢驗(yàn)：砂樣經(jīng) 5 次循環(huán)后其質(zhì)量損失應(yīng)符合表 5-8。人工砂采用壓碎指標(biāo)法進(jìn)行試驗(yàn)：壓碎指標(biāo)值應(yīng)符合表5-9的規(guī)定。 表5-8 砂的堅(jiān)固性指標(biāo)（GB/T146842011）項(xiàng) 目指標(biāo)質(zhì)量損失/ %810表5-9 砂的壓碎指標(biāo)（GB/T146842011）項(xiàng) 目指標(biāo)單級(jí)最大壓碎指標(biāo)/ %202530（5）表觀密度、堆積密度和空隙率砂的表觀密度應(yīng)2500kg/m3，松散堆積密度應(yīng)1400kg/m3，空隙率應(yīng)44%。（6）堿集料反應(yīng)堿集料反應(yīng)是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環(huán)境中的堿與集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)。堿集料反應(yīng)試驗(yàn)后，由砂制備的試件應(yīng)無(wú)裂縫、

18、酥裂、膠體外溢等現(xiàn)象，規(guī)定試驗(yàn)齡期的膨脹率應(yīng)0.10%。 （7）細(xì)集料含水狀態(tài)集料的含水有圖5-3所示四種狀態(tài)：絕干狀態(tài)：顆粒內(nèi)外不含任何水，通常在105±5條件下烘干而得。氣干狀態(tài)：顆粒表面干燥，內(nèi)部孔隙中部分含水。指室內(nèi)或室外(天晴)空氣平衡的含水狀態(tài)，其含水量大小與空氣相對(duì)濕度和溫度密切相關(guān)。飽和面干狀態(tài)：顆粒表面干燥，內(nèi)部孔隙全部吸水飽和。水利工程上通常采用飽和面干狀態(tài)計(jì)量用砂量。濕潤(rùn)狀態(tài)：顆粒內(nèi)部吸水飽和，表面還含有部分表面水。施工現(xiàn)場(chǎng)，特別是雨后常出現(xiàn)此種狀況，攪拌混凝土計(jì)量砂、石用量時(shí)，要扣除砂、石的含水量；而計(jì)量用水量時(shí)，要扣除砂、石帶入的水量。圖5-3 細(xì)集料含水狀

19、態(tài)示意圖2.2 粗集料（石子） 普通混凝土常用的粗集料分卵石和碎石兩類。卵石是由天然巖石經(jīng)自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)和分選、堆積形成的粒徑4.75 mm的顆粒。碎石由天然巖石、卵石或礦山廢石經(jīng)機(jī)械破碎、篩分制成，粒徑4.75mm的顆粒。 國(guó)標(biāo)規(guī)定，卵石、碎石按技術(shù)要求分為、類。其技術(shù)要求為：（1）最大粒徑和顆粒級(jí)配最大粒徑是指粗集料公稱粒級(jí)的上限。質(zhì)量相同時(shí)，最大粒徑增大，集料的總表面積隨之減小，如果級(jí)配良好，空隙率也小，則水泥用量會(huì)減少。所以，條件許可時(shí)，應(yīng)選擇較大粒徑的粗集料。但當(dāng)最大粒徑大于80mm時(shí)，節(jié)約水泥效果不明顯。粗集料最大粒徑的選擇主要從以下三個(gè)方面考慮：從結(jié)構(gòu)上考慮：粗集料的最大粒徑

20、要受結(jié)構(gòu)截面尺寸、鋼筋凈距及施工條件的限制。國(guó)標(biāo)規(guī)定：混凝土用粗集料的最大粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，且不得超過(guò)鋼筋最小凈距的3/4；對(duì)于混凝土實(shí)心板，集料的最大粒徑不宜超過(guò)板厚的1/3，且不得超過(guò)40 mm。從施工上考慮：泵送混凝土，最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，碎石宜13，卵石宜12.5。高層建筑宜控制在1(34)，超高層建筑宜在1(45)。從強(qiáng)度上考慮：試驗(yàn)表明，當(dāng)集料最大粒徑40mm時(shí)，因用水量減少而獲得的強(qiáng)度提高，會(huì)被大粒徑集料造成的較小黏結(jié)面積和不均勻性的不利影響所抵消。所以，在水利、海港等工程中可采用較大粒徑的粗集料，但在房屋建筑工程中，粗集料最大粒徑一般不宜超過(guò)40mm。

21、粗集料的顆粒級(jí)配也通過(guò)篩分析來(lái)確定：按表5-10規(guī)定稱取已烘干的試樣，用一套孔徑為 2.36 mm、4.75 mm、9.50 mm、16.0 mm、19.0 mm、26.5 mm、31.5 mm、37.5 mm、53.0 mm、63.0 mm、75.0 mm、90.0 mm共12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)篩，由粗到細(xì)依次過(guò)篩。根據(jù)累計(jì)篩余百分率，碎石和卵石的顆粒級(jí)配應(yīng)符合表5-11。表5-11 建筑用卵石、碎石的顆粒級(jí)配（GB/T146852011）方孔篩/mm2.364.759.5016.019.026.531.537.553.063.075.090.0連續(xù)粒級(jí)5169510085100306001005209

22、5100901004080010052595100901003070050531.59510090100709015450505409510070903065050單粒級(jí)級(jí)5109510080100015010169510080100015102095100851000150162595100557025400101631.595100851000100204095100801000100粗集料的顆粒級(jí)配按供應(yīng)情況分為連續(xù)粒級(jí)和單粒粒級(jí)，按實(shí)際使用情況分為連續(xù)粒級(jí)和間斷粒級(jí)。連續(xù)級(jí)配是按顆粒尺寸由小到大連續(xù)分級(jí)，每一級(jí)集料都占適當(dāng)比例。用連續(xù)級(jí)配配制的混凝土拌合物和易性好，不易發(fā)生離析，工程中

23、應(yīng)用較多。間斷級(jí)配石子粒級(jí)不連續(xù)，人為剔除某些中間粒級(jí)顆粒的級(jí)配方式。能有效降低空隙率，減小水泥用量。但混凝土拌合物易產(chǎn)生離析，工程上應(yīng)用較少。（2）含泥量和泥塊含量泥含量是指卵石、碎石中粒徑75 mm的顆粒含量；泥塊含量是指原粒徑4.75 mm，經(jīng)水浸洗、手捏后2.36 mm的顆粒含量。卵石、碎石的含泥量和泥塊含量應(yīng)符合表5-12的規(guī)定。表5-12 卵石和碎石的含泥量和泥塊含量（GB/T146852011）項(xiàng) 目指 標(biāo)含泥量（按質(zhì)量計(jì)）/%0.51.01.5泥塊含量（按質(zhì)量計(jì)）/%00.20.5(3) 針、片狀顆粒含量卵石和碎石顆粒，當(dāng)其長(zhǎng)度大于該顆粒相應(yīng)粒級(jí)平均粒徑（該粒級(jí)上、下限粒徑平均

24、值） 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。針、片狀顆粒易折斷，會(huì)增大集料空隙，使混凝土拌和物的和易性及強(qiáng)度降低，因此應(yīng)控制其含量。卵石和碎石的針片狀顆粒含量應(yīng)符合表5-13的規(guī)定。表5-13 卵石和碎石的針、片狀顆粒含量（GB/T146852011）項(xiàng) 目指 標(biāo)針、片狀顆粒（按質(zhì)量計(jì)）/ %51015（4）有害物質(zhì) 粗集料中不得混有草根、樹(shù)葉、樹(shù)枝、塑料、煤塊和爐渣等雜質(zhì)，有害物質(zhì)（有機(jī)物、硫化物和硫酸鹽）的含量應(yīng)符合表5-14的規(guī)定。 表5-14 卵石和碎石的有害物質(zhì)含量（GB/T146852011）項(xiàng) 目指 標(biāo)有機(jī)物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸鹽（SO3質(zhì)量計(jì)

25、）/%0.51.01.0（5）堅(jiān)固性堅(jiān)固性是指卵石、碎石在自然風(fēng)化和其他外界物理力學(xué)因素作用下抵抗碎裂的能力。堅(jiān)固性用硫酸鈉溶液浸泡法來(lái)檢驗(yàn)，碎石和卵石經(jīng)5次循環(huán)后，質(zhì)量損失應(yīng)符合表5-15的規(guī)定。表5-15 卵石和碎石的堅(jiān)固性指標(biāo)（GB/T146852011）項(xiàng) 目指 標(biāo)質(zhì)量損失/ %5812（6）強(qiáng)度粗集料的強(qiáng)度對(duì)形成堅(jiān)硬的集架十分重要。粗集料的強(qiáng)度指標(biāo)有巖石抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)值兩種。巖石抗壓強(qiáng)度是將集料母巖制成 50 mm×50 mm×50 mm 的立方體試件或50 mm×50 mm的圓柱體試件，在水中浸泡48h后，測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值。國(guó)標(biāo)規(guī)定：火成巖應(yīng)80

26、MPa，變質(zhì)巖應(yīng)60 MPa，水成巖應(yīng)30 MPa 。壓碎指標(biāo)是將質(zhì)量為G1的氣干狀態(tài)下粒徑 9.519.0 mm的石子按規(guī)定方法填充于壓碎指標(biāo)測(cè)定儀(內(nèi)徑152 mm的圓筒)內(nèi)，置于壓力試驗(yàn)機(jī)上，按1KN/s的速度均勻加荷至200kN并穩(wěn)荷5s后卸荷。再用孔徑為2.36 mm的篩進(jìn)行篩分，稱其篩余量G2，則壓碎指標(biāo)Qe按下式計(jì)算：Qe=G1-G2G1×100%該值越小，則集料抵抗受壓碎裂的能力越強(qiáng)。粗集料的壓碎指標(biāo)應(yīng)符合表5-16的規(guī)定。 表5-16 石子的壓碎指標(biāo)（GB/T146852011）項(xiàng) 目指 標(biāo)碎石壓碎指標(biāo)/ %102030卵石壓碎指標(biāo)/ %121616（7）表觀密度、

27、連續(xù)級(jí)配松散堆積空隙率卵石、碎石的表觀密度應(yīng)2600kg/m3，連續(xù)級(jí)配松散堆積空隙率，類應(yīng)43%、類應(yīng)45%、類應(yīng)47%。（8）堿-集料反應(yīng)經(jīng)堿-集料反應(yīng)試驗(yàn)后，由卵石、碎石制備的試件無(wú)裂縫、酥裂、膠體外溢等現(xiàn)象，在規(guī)定試驗(yàn)齡期的膨脹率應(yīng)0.10%。（9）吸水率石子的吸水率應(yīng)符合表5-17的規(guī)定。表5-17 石子的吸水率（GB/T146852011）類別類類類吸水率/%1.02.02.0作業(yè)布置一、名詞解釋 普通混凝土 二、簡(jiǎn)答題1.普通混凝土的組成材料有哪些？它們?cè)诨炷林懈髌鹗裁醋饔茫?.什么是砂的顆粒級(jí)配？如何判定砂的級(jí)配是否合格？3.混凝土用石子為什么要控制最大粒徑？如何控制石子的最

28、大粒徑？三、計(jì)算題某砂篩分試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表所示，試評(píng)定此砂的顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度。25751001251005025篩余量/g0.150.150.30.61.182.364.75篩孔尺寸/mm第2講 普通混凝土用水和外加劑1 混凝土用水混凝土用水是指混凝土拌合用水和混凝土養(yǎng)護(hù)用水的總稱，包括飲用水、地表水、地下水、再生水、混凝土企業(yè)設(shè)備洗刷水和海水等?；炷劣盟畱?yīng)滿足以下基本要求：不得影響混凝土的凝結(jié)和硬化；不得有損混凝土強(qiáng)度的發(fā)展及耐久性；不得加快鋼筋銹蝕；不得導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷；不得污染混凝土表面。拌和及養(yǎng)護(hù)混凝土，宜采用飲用水。根據(jù)混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)(JGJ632006)規(guī)定，混凝土拌合用水

29、水質(zhì)要求應(yīng)符合表5-18的要求。2 混凝土外加劑混凝土外加劑是指在混凝土攪拌前或拌制過(guò)程中摻入的、用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。其摻量一般不超過(guò)膠凝材料用量的5%。國(guó)標(biāo)規(guī)定，混凝土外加劑按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，包括各種減水劑和泵送劑等。（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、速凝劑和早強(qiáng)劑等。（3）改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑、阻銹劑和礦物外加劑等。（4）改善混凝土其他性能的外加劑，包括膨脹劑、防凍劑、著色劑等。目前，常用的外加劑主要有減水劑、早強(qiáng)劑、引氣劑、緩凝劑、速凝劑、防凍劑、泵送劑等。2.1 減水

30、劑減水劑是在混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，屬表面活性物質(zhì)。（1）減水劑的作用機(jī)理水泥加水拌合后，水泥顆粒相互吸引，形成絮狀結(jié)構(gòu)，一部分拌合水被包裹在絮狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，使拌合物流動(dòng)性降低。加入減水劑后，減水劑通過(guò)表面活性作用使水泥顆粒由絮狀結(jié)構(gòu)變成分散結(jié)構(gòu)，把包裹的游離水釋放出來(lái)，從而提高拌合物流動(dòng)性。如圖54所示。 圖5-4 水泥絮凝結(jié)構(gòu)和減水劑作用示意圖（2）減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果增大流動(dòng)性。在保持原配合比不變的條件下，拌合物坍落度可增大 100200mm。提高強(qiáng)度。在保持流動(dòng)性及水泥用量不變的條件下，可減少拌合用水10%15%，混凝土強(qiáng)度可提高10%20%，早期強(qiáng)度

31、提高更顯著。節(jié)約水泥。保持流動(dòng)性及強(qiáng)度不變的條件下，可節(jié)省水泥10%15%。改善其他性質(zhì)。摻加外加劑還可改善混凝土拌合物的粘聚性、保水性；延緩拌合物凝結(jié)，減慢水泥水化放熱速度；提高混凝土的密實(shí)度，增加耐久性等。（3）減水劑的常用品種減水劑種類很多，按減水率大小，可分為普通減水劑（以木質(zhì)素磺酸鹽類為代表）、高效減水劑（以萘系、蜜胺系、氨基磺酸鹽系、脂肪族系等為代表）和高性能減水劑（以聚羧酸系高性能減水劑為代表）。其代號(hào)及類型見(jiàn)表5-19(略)。（4）減水劑的適應(yīng)性同一減水劑用于不同品種或不同生產(chǎn)廠的水泥時(shí)，其效果可能相差很大，即減水劑對(duì)水泥有一定適應(yīng)性。因此，使用減水劑時(shí)，應(yīng)試驗(yàn)確定減水劑的品種

32、、用量。（5）減水劑的摻加方法減水劑的摻加方法主要有先摻法、同摻法、滯水法、后摻法。工程中主要使用同摻法和后摻法。同摻法是將減水劑先配制成一定濃度的水溶液，攪拌混凝土?xí)r與拌合物同時(shí)加入（溶液中的水量必須從混凝土拌和水中扣除）。優(yōu)點(diǎn)是計(jì)量準(zhǔn)確、拌和質(zhì)量均勻、攪拌程序簡(jiǎn)單。但隨著時(shí)間的延續(xù)，拌合物的坍落度損失較大。后摻法指減水劑是在混凝土運(yùn)輸途中或施工現(xiàn)場(chǎng)加入，再經(jīng)二次攪拌，成為混凝土拌合物。優(yōu)點(diǎn)是拌合物坍落度損失小，可避免運(yùn)輸中產(chǎn)生分層、離析，并能提高減水劑的效果和對(duì)水泥的適應(yīng)性，減少減水劑用量。缺點(diǎn)是需二次攪拌。該法特別適合于泵送法施工的商品混凝土。2.2 早強(qiáng)劑早強(qiáng)劑是加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展

33、并對(duì)后期強(qiáng)度無(wú)顯著影響的外加劑。目前廣泛使用的有氯鹽類、硫酸鹽類、三乙醇胺類以及由它們組成的復(fù)合早強(qiáng)劑。2.3 引氣劑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（氣泡直徑為201000m，多為200m以下）且能保留在硬化混凝土中的外加劑。引氣劑對(duì)混凝土的性能影響主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：（1）改善混凝土拌合物的和易性。封閉氣泡如同滾珠，可減少水泥顆粒間的摩擦，提高流動(dòng)性，且氣泡薄膜還能起到保水作用。（2）提高混凝土的耐久性。引氣劑引入的封閉氣泡能有效隔斷毛細(xì)孔通道，減少泌水造成的孔隙，增強(qiáng)抗?jié)B性，并對(duì)結(jié)冰膨脹起緩沖作用，提高混凝土的抗凍性。（3）降低混凝土的抗壓強(qiáng)度。因氣

34、泡會(huì)減少混凝土的有效受力面積，故混凝土中含氣量每增加1%，其抗壓強(qiáng)度將降低4%6%，抗折強(qiáng)度降低2%3%。所以，應(yīng)嚴(yán)格控制引氣劑的摻量。常用引氣劑品種、成分及摻量見(jiàn)表5-20（略）。引氣劑適于配制抗凍、抗?jié)B、抗硫酸鹽侵蝕、泌水嚴(yán)重及輕集料混凝土等，不宜配制蒸氣養(yǎng)護(hù)及預(yù)應(yīng)力混凝土。2.4 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)影響的外加劑。最常用的緩凝劑是木質(zhì)素磺酸鈣和蜜糖，并以蜜糖緩凝效果最好。工程中可采用緩凝劑與高效減水劑復(fù)合制成緩凝高效減水劑。緩凝劑的摻量一般為水泥質(zhì)量的0.1%0.3%，可緩凝15h。緩凝劑具有緩凝、減水、降低水化熱和增強(qiáng)的作用，對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕。適用

35、于大體積、炎熱氣候下施工及需長(zhǎng)時(shí)間停放或長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)幕炷?；不宜用于日最低施工氣溫? °C以下的混凝土，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。2.5 速凝劑速凝劑是指能使混凝土迅速凝結(jié)硬化的外加劑。常用的有711型、紅星型等品種。其適宜摻量為水泥質(zhì)量的2.5%4%，可使混凝土在3min內(nèi)初步凝結(jié)，710min終凝，1h產(chǎn)生強(qiáng)度，1d后強(qiáng)度可提高23倍，但28d后強(qiáng)度將下降10%20%。主要用于噴射混凝土和噴射砂漿。2.6 防凍劑防凍劑是指能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定養(yǎng)護(hù)條件下達(dá)到預(yù)期性能的外加劑。常用的復(fù)合防凍劑有氯鹽類、氯鹽阻銹類、無(wú)氯鹽類。氯鹽類適用于無(wú)筋混凝土；氯

36、鹽阻銹類可用于鋼筋混凝土；無(wú)氯鹽類可用于鋼筋混凝土工程和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土工程。但亞硝酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽類防凍劑易引起鋼筋應(yīng)力消失，不得用于預(yù)應(yīng)力混凝土中；含六價(jià)鉻鹽、亞硝酸鹽等有毒成分的防凍劑，嚴(yán)禁用于飲水工程及與食品接觸部位；含有硝胺、尿素等產(chǎn)生刺激性氣味的防凍劑，嚴(yán)禁用于辦公、居住等工程；含有鉀、鈉離子的防凍劑用于含有活性集料的混凝土?xí)r，摻外加劑后，每m³混凝土的堿含量不得超過(guò)1kg。2.7 泵送劑泵送劑是指能改善混凝土拌合物泵送性能的外加劑。 泵送劑能使混凝土拌合物坍落度增大，不離析、不泌水，拌合物與管壁的摩擦阻力小。泵送劑一般都配水泥分散劑，以提高水泥在混凝土中的分散效果，

37、從而改善泵送性；配引氣劑，以提高抗離析、泌水的能力；配表面活性劑，以增加潤(rùn)滑能力，減小管阻；配緩凝劑，以調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間，減小坍落度損失；配早強(qiáng)劑，以提高早期強(qiáng)度。泵送劑主要適用于商品混凝土攪拌站拌制泵送混凝土。應(yīng)用時(shí)應(yīng)先做泵送劑與水泥的適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)；應(yīng)嚴(yán)格控制用水量，施工中不得隨意加水；如坍落度損失過(guò)大，可二次摻加減水劑，不得加水增大坍落度；高強(qiáng)泵送混凝土水泥用量大，水膠比小，應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)。作業(yè)布置一、名詞解釋 混凝土外加劑二、簡(jiǎn)答題什么是減水劑？在混凝土中摻入減水劑會(huì)產(chǎn)生哪些技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果？第3講 普通混凝土拌合物的和易性混凝土的各組成材料按一定比例配合、攪拌而成的尚未凝固的材料，稱

38、為混凝土拌合物，又稱新拌混凝土?；炷涟韬衔锉仨毦哂辛己玫暮鸵仔?，以便施工，硬化后應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和必要的耐久性。1 和易性的概念和易性又稱工作性，指混凝土拌合物易于施工操作并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能，包括流動(dòng)性（稠度）、粘聚性和保水性。（1）流動(dòng)性：指混凝土拌合物在自重或機(jī)械振動(dòng)作用下易于流動(dòng)、易于輸送和易于充滿混凝土模板的性質(zhì)。（2）粘聚性：是混凝土拌合物在施工過(guò)程中保持整體均勻一致的能力。粘聚性好可保證混凝土拌合物在輸送、澆灌、成型等過(guò)程中，不發(fā)生分層、離析，即保證硬化后混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻。（3）保水性：是混凝土拌合物在施工過(guò)程中保持水分的能力。保水性好可保證混凝土拌合物在輸送、成

39、型及凝結(jié)過(guò)程中，不發(fā)生大的或嚴(yán)重的泌水，既可避免因泌水產(chǎn)生大量的連通毛細(xì)孔隙，又可避免因泌水而使水在粗集料和鋼筋下部聚積造成界面的粘結(jié)缺陷。其對(duì)混凝土強(qiáng)度和耐久性有較大的影響。通常混凝土拌合物的流動(dòng)性越大，則保水性和粘聚性越差，反之亦反。和易性良好的混凝土指既具滿足施工要求的流動(dòng)性，又具良好的粘聚性和保水性。良好的和易性既是施工的要求也是獲得質(zhì)量均勻密實(shí)混凝土的基本保證。2 和易性的測(cè)定通常用定量法測(cè)定混凝土拌合物的流動(dòng)性，再輔以直觀經(jīng)驗(yàn)來(lái)評(píng)定黏聚性和保水性。圖5-5 坍落度測(cè)定國(guó)標(biāo)規(guī)定，拌合物的流動(dòng)性(稠度)用坍落度法和維勃稠度法測(cè)定，可用坍落度、維勃稠度或擴(kuò)展度表示。（1）坍落度法適用于集

40、料最大粒徑 40mm、坍落度值10mm 的混凝土拌合物稠度測(cè)定。如圖5-5，將混凝土拌合物分三層裝入坍落度筒，每層插搗25次，抹平后垂直向上提起坍落度筒，拌合物因自重而坍落，坍落尺寸(mm)即坍落度值，用S表示。坍落度越大，混凝土拌合物的流動(dòng)性越大。根據(jù)流動(dòng)性大小，可將混凝土拌合物分成5級(jí)，見(jiàn)表5-21左側(cè)部分。表5-21 混凝土拌合物分級(jí)級(jí)別名 稱坍落度/mm級(jí)別名 稱維勃稠度/sS1低塑性混凝土1040V0超干硬性性混凝土31S2塑性混凝土5090V1特干硬性混凝土3021S3流動(dòng)性混凝土100150V2干硬性混凝土2011S4大流動(dòng)性混凝土160210V3半干硬性混凝土106S5超流動(dòng)性

41、混凝土220V4低干硬性混凝土53測(cè)定坍落度的同時(shí)，應(yīng)用目測(cè)法以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定黏聚性和保水性。黏聚性的檢查方法是用搗棒在已坍落的混凝土拌合物錐體一側(cè)輕輕敲打，如果錐體逐漸下沉，則表示黏聚性良好；如果錐體突然倒塌、部分崩裂或出現(xiàn)離析，則表示黏聚性不好。保水性的檢查則是觀察混凝土拌合物，如有較多稀漿從錐體底部流出，錐體部分也因失漿而集料外露，則表示混凝土拌合物的保水性不好；如坍落筒提起后無(wú)稀漿或僅有少量稀漿自底部析出，則表示保水性良好。（2）坍落擴(kuò)展度擴(kuò)展度適用于泵送高強(qiáng)混凝土和自密實(shí)混凝土。當(dāng)混凝土拌合物的坍落度220mm時(shí)，因粗集料堆積的偶然性，坍落度就不能很好地代表拌合物的稠度，此時(shí)需測(cè)定坍落

42、擴(kuò)展度值來(lái)表示拌合物的稠度。即用鋼尺測(cè)量混凝土擴(kuò)展后最終的最大直徑和最小直徑，當(dāng)這兩個(gè)直徑之差50mm時(shí)，用其算術(shù)平均值作為坍落擴(kuò)展度值；否則，此次試驗(yàn)無(wú)效。根據(jù)坍落擴(kuò)展度值大小，可將混凝土拌合物分為F1、F2、F3、F4、F5、F6 共6級(jí)，見(jiàn)表5-22（略）。如果發(fā)現(xiàn)粗集料在中央堆積或邊緣有水泥漿析出，這是混凝土在擴(kuò)展的過(guò)程中產(chǎn)生離析而造成的，表明混凝土拌合物抗離析性不好。圖5-6 維勃稠度儀（3）維勃稠度法當(dāng)拌合物的坍落度10mm 時(shí)，則為干硬性混凝土，須用維勃稠度（s）表示其流動(dòng)性。該法適用于集料最大粒徑40mm，維勃稠度在530 s的混凝土拌合物稠度的測(cè)定。 如圖5-6所示，將混凝土

43、拌合物裝入坍落度筒，置于振動(dòng)臺(tái)上，提起筒，混凝土錐體上蓋上透明圓盤(pán)，開(kāi)動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，圓盤(pán)被水泥漿全部布滿時(shí)所需時(shí)間（s）即為維勃稠度，通常用 V 表示。維勃稠度值越大，表示混凝土拌合物越干硬?；炷涟韬衔锔鶕?jù)維勃稠度大小分為V0-V4共5級(jí)，見(jiàn)表5-21右側(cè)部分。3 流動(dòng)性的選擇混凝土拌合物流動(dòng)性的選擇原則：在滿足施工操作及混凝土成型密實(shí)的條件下，盡可能選用較小的坍落度，以節(jié)約水泥并獲得較高質(zhì)量的混凝土。具體工程中，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件 截面尺寸、鋼筋疏密程度 及 搗實(shí)方法 來(lái)選定。若構(gòu)件截面尺寸小、鋼筋密或人工搗實(shí)，應(yīng)選擇流動(dòng)性大些；反之，選擇流動(dòng)性小些?；炷翝沧r(shí)的坍落度按表5-23（略）選擇。泵送混

44、凝土拌合物的坍落度設(shè)計(jì)值，不宜大于180mm；泵送高強(qiáng)混凝土的擴(kuò)展度，不宜小于500mm；自密實(shí)混凝土的擴(kuò)展度，不宜小于600mm。4 影響和易性的因素主要有灰漿量、水膠比、砂率、原材料、時(shí)間溫度、外加劑等。（1）灰漿量水泥和礦物摻合料等膠凝材料加水拌合而成的漿狀混合物稱為灰漿。灰漿賦予混凝土拌合物一定的流動(dòng)性。灰漿稠度一定時(shí)，增加灰漿用量，拌合物的流動(dòng)性增大?；覞{過(guò)多不僅浪費(fèi)膠凝材料，而且會(huì)流漿，黏聚性變差，并影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性；灰漿過(guò)少，則不能填滿集料空隙或不能很好包裹集料表面，會(huì)產(chǎn)生崩塌現(xiàn)象，黏聚性也變差。所以，灰漿應(yīng)以滿足流動(dòng)性和強(qiáng)度的要求為度。（2）水膠比水膠比指混凝土中用水量

45、與膠凝材料用量的質(zhì)量比。膠凝材料用量一定的時(shí)，水膠比越小，灰漿越稠，拌合物的流動(dòng)性越??；但水膠比過(guò)小，灰漿干稠，拌合物流動(dòng)性過(guò)低，會(huì)造成施工困難，不能保證混凝土的密實(shí)性。增大水膠比會(huì)使流動(dòng)性加大；但水膠比過(guò)大，會(huì)造成黏聚性和保水性不良，產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象，并嚴(yán)重影響混凝土強(qiáng)度。所以，水膠比不能過(guò)大或過(guò)小，一般應(yīng)根據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐久性要求合理選用。無(wú)論是灰漿多少還是灰漿稀稠，對(duì)混凝土拌合物流動(dòng)性起決定作用的實(shí)際都是用水量的多少。試驗(yàn)證明，當(dāng)水膠比在0.400.80而其他條件不變時(shí)，混凝土拌合物的流動(dòng)性只與單位用水量有關(guān)，這一現(xiàn)象稱為恒定用水量法則。單位用水量指每立方米混凝土的拌合用水量。配合比設(shè)

46、計(jì)時(shí)，通過(guò)固定單位用水量，采用不同水膠比可以配制出流動(dòng)性相同但強(qiáng)度不同的混凝土。（3）砂率指每立方米混凝土中砂的質(zhì)量占砂石總質(zhì)量的百分率。砂的作用是填充石子間的空隙，并以砂漿包裹石子表面，減少摩擦，賦予拌合物一定的流動(dòng)性。變動(dòng)砂率可顯著改變集料的空隙率和總表面積，影響拌合物的和易性。砂率過(guò)大，集料的總表面積增大，在灰漿用量不變時(shí)，集料表面的灰漿層將變薄，使拌合物流動(dòng)性降低。砂率過(guò)小，雖然總表面積減小，但不能保證粗集料間有足夠的砂漿層，也會(huì)降低拌合物的流動(dòng)性，且影響?zhàn)ぞ坌院捅Ｋ浴Ｒ虼?，配制混凝土?xí)r，砂率不能過(guò)大或過(guò)小，應(yīng)選用合理砂率：即在灰漿用量一定的前提下，既使混凝土拌合物獲得最大的流動(dòng)性，

47、又保持良好的黏聚性和保水性；或者說(shuō)，在保證拌合物獲得要求的流動(dòng)性及良好的黏聚性和保水性時(shí)，膠凝材料用量最少。合理砂率應(yīng)試驗(yàn)確定。（4）原材料膠凝材料的品種和細(xì)度不同，拌合物和易性將不一樣。如礦渣水泥混凝土的流動(dòng)性較小而保水性較差，粉煤灰水泥混凝土的流動(dòng)性、黏聚性、保水性都較好。水泥越細(xì)，混凝土拌合物流動(dòng)性越小，但粘聚性和保水性較好。集料的品種和規(guī)格不同，拌合物的和易性也會(huì)不一樣。碎石比卵石粗糙，流動(dòng)性差；用細(xì)砂配制的混凝土比中、粗砂配制的流動(dòng)性小；級(jí)配良好、顆粒表面光圓的集料配制的混凝土流動(dòng)性較大。（5）時(shí)間與溫度新拌混凝土隨著時(shí)間增長(zhǎng)，部分拌合水會(huì)蒸發(fā)或被集料吸收，使拌合物變稠，流動(dòng)性減小，

48、造成坍落度損失，影響和易性。若氣溫較高，混凝土的和易性將會(huì)因失水而發(fā)生較大的變化。（6）外加劑在拌制混凝土?xí)r，摻入適量的外加劑（減水劑、引氣劑等）能使混凝土拌合物在不增加水泥漿用量的情況下，流動(dòng)性顯著提高，黏聚性和保水性得到改善。5 改善和易性的措施改善集料級(jí)配，特別是石子應(yīng)采用連續(xù)級(jí)配；試驗(yàn)確定合理砂率，以提高混凝土質(zhì)量和節(jié)約水泥；當(dāng)混凝土拌合物坍落度太小時(shí)，可保持水膠比不變，適當(dāng)增加灰漿用量；坍落度太大時(shí)，可保持砂率不變，增加砂石用量；根據(jù)具體條件，盡可能縮短新拌混凝土的運(yùn)輸時(shí)間；盡量摻用外加劑（減水劑、引氣劑等）。作業(yè)布置一、名詞解釋 1.混凝土拌合物和易性 2.恒定用水量法則二、簡(jiǎn)答題

49、 如何調(diào)整混凝土拌合物的和易性？第4講 普通混凝土的強(qiáng)度強(qiáng)度是混凝土最重要的力學(xué)性能，包括抗壓、抗拉、抗彎、抗剪和與鋼筋的黏結(jié)等強(qiáng)度，其中抗壓強(qiáng)度最大，抗拉強(qiáng)度最小。因此，混凝土在結(jié)構(gòu)工程中主要用于承受壓力，抗壓強(qiáng)度是判定混凝土質(zhì)量的最主要依據(jù)。1 立方體抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)國(guó)標(biāo)規(guī)定，以邊長(zhǎng)為150mm 的立方體試件，在20±2、相對(duì)濕度為95以上的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)，或在20±2不流動(dòng)的Ca(OH)2飽和溶液中養(yǎng)護(hù)28d，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度值作為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度，單位為N/mm2（即MPa），以fcu表示。當(dāng)采用非標(biāo)試件時(shí)，為具可比性，應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)試件的強(qiáng)度，其

50、方法是將測(cè)得的強(qiáng)度值乘以相應(yīng)的換算系數(shù)，見(jiàn)表5-24。表5-24 試件尺寸及強(qiáng)度值換算系數(shù)試件邊長(zhǎng)/mm允許集料最大粒徑/mm換算系數(shù)100×100×100300.95150×150×150401.00200×200×200601.05為正確設(shè)計(jì)和控制工程質(zhì)量，根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(以 fcu,k 表示)，將混凝土劃分為不同的強(qiáng)度等級(jí)?；炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作和養(yǎng)護(hù)的立方體試件，在28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值的百分率 5%(即具有95%保證率)?；炷翉?qiáng)度等級(jí)共

51、分為C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C85、C90、C95、C100等十九個(gè)等級(jí)。例如，C25表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為25 MPa，即該混凝土立方體抗壓強(qiáng)度25MPa的概率在95%以上。實(shí)際工程中，混凝土構(gòu)件多為棱柱體或圓柱體。為使測(cè)得的混凝土強(qiáng)度更接近實(shí)際，常測(cè)150×150×300棱柱體的軸心抗壓強(qiáng)度?；炷恋妮S心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cp與立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu之間具有一定的關(guān)系：當(dāng)立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu=1055 MPa時(shí)，fcp= (0.700.80)fcu 。2 影響混凝土強(qiáng)度的因素

52、混凝土的強(qiáng)度要受膠凝材料的強(qiáng)度、水膠比、粗集料、養(yǎng)護(hù)條件、齡期及試驗(yàn)條件等因素的影響。（1）膠凝材料強(qiáng)度水泥是混凝土中的主要膠凝材料，水泥漿粘結(jié)集料使混凝土成為人造石材。相同配合比時(shí)，水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，水泥漿與集料的粘結(jié)力越大，混凝土的強(qiáng)度越高。（2）水膠比水膠比是指用水量與膠凝材料用量的質(zhì)量比。配制混凝土?xí)r，為使拌合物具有良好的和易性，往往要加入約為水泥質(zhì)量4070%的較多的水，而水泥完全水化所需的水只占水泥的23% 左右。多余的水在混凝土硬化后，或殘留于混凝土中，或蒸發(fā)形成氣孔或通道，大大減小了混凝土抵抗荷載的有效面積。在水泥強(qiáng)度相同的情況下，水膠比越小，混凝土的強(qiáng)度越高。但不宜過(guò)小，否則

53、難以保證成型質(zhì)量。根據(jù)工程實(shí)踐，混凝土強(qiáng)度與膠凝材料強(qiáng)度、水膠比的關(guān)系可用下面的經(jīng)驗(yàn)公式表示：f cu=afbBW-bfcu 混凝土28 d齡期的立方體抗壓強(qiáng)度（MPa）；fb 膠凝材料28d膠砂抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值（MPa）；B 1 m3混凝土中膠凝材料（水泥和礦物摻合料按使用比例混合）用量（kg）；W 1 m3混凝土中水的用量（kg）；a、b 回歸系數(shù)，應(yīng)根據(jù)工程所用原材料，通過(guò)試驗(yàn)建立的水膠比與混凝土強(qiáng)度關(guān)系式來(lái)確定。當(dāng)不具備試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可取：碎石：a0.53，b0.20；卵石：a 0.49，b0.13。（3）粗集料碎石表面粗糙、多棱角，與水泥石黏結(jié)力較強(qiáng)；卵石表面光滑，與水泥石黏結(jié)力較弱。當(dāng)水泥強(qiáng)度等級(jí)和水膠比相同時(shí)，碎石混凝土比卵石混凝土強(qiáng)度高。若集料級(jí)配良好，針片狀顆粒及有害雜質(zhì)少，