建筑材料戴必輝ConstructionMaterials

第4章水泥混凝土4.2水泥混凝土的骨料及拌和、養(yǎng)護(hù)用水4.3混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)4.4混凝土外加劑＞＞＞4.1概述＞Concrete習(xí)題＞4.5混凝土的摻合料＞4.7混凝土的配合比設(shè)計(jì)＞4.6混凝土的質(zhì)量控制＞4.8輕混凝土＞4.9其他品種水泥混凝土＞4.1概述

水泥混凝土（簡(jiǎn)稱混凝土）是以水泥（或水泥加適量活性摻合料）為膠凝材料，與水和骨料等材料按適當(dāng)比例配合拌制成拌合物，再經(jīng)澆筑成型硬化后得到的人造石材。4.1.1混凝土的定義新拌制的未硬化的混凝土，通常稱為混凝土拌合物（或新鮮混凝土）；經(jīng)硬化有一定強(qiáng)度的混凝土，稱硬化混凝土。4.1.2混凝土的分類（一）按表觀密度大小分類（2）普通砼：=2000~2800kg/m3，用普通天然砂石為骨料配制而成的，建筑工程中常用的砼，適用建筑物的各種承重構(gòu)件。（1）重砼：＞2800kg/m3，采用重晶石、鐵礦石、鋼屑等重骨料和鋇水泥、鍶水泥等重水泥配制而成。適用于國(guó)防核能工程的屏蔽結(jié)構(gòu)，防射線、防輻射。（3）輕砼：＜1950kg/m3，采用陶粒等輕質(zhì)多孔的骨料，或用發(fā)泡劑、加氣劑形成多孔結(jié)構(gòu)的砼。輕混凝土輕骨料混凝土：用輕骨料配制的輕混凝土。多孔混凝土：加入氣泡代替骨料的輕混凝土。（如泡沫混凝土、加氣混凝土等）大孔混凝土：不加細(xì)骨料的輕混凝土。關(guān)于輕混凝土輕混凝土多用于建筑工程的保溫、結(jié)構(gòu)保溫或結(jié)構(gòu)材料。（二）按膠結(jié)材料分類水泥砼、瀝青砼、石膏砼、水玻璃砼、聚合物砼。（三）按用途分類結(jié)構(gòu)砼、防水砼、道路砼、防輻射砼、耐熱砼、耐酸砼、大體積砼、膨脹砼。（四）按生產(chǎn)工藝分類

泵送砼、噴射砼、碾壓砼、擠壓砼、離心砼、壓力灌漿砼、預(yù)拌砼（商品砼）、拌制砼。（五）按抗壓強(qiáng)度分類普通砼C60以下<C30低強(qiáng)度混凝土Ｃ30-C60中強(qiáng)度混凝土高強(qiáng)砼>60MP

超高強(qiáng)砼>100MP

。4.1.3混凝土的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(1)占材料用量80％以上的砂、石集料資源豐富，易于就地取材。(2)混合料具有可塑性，可以按工程結(jié)構(gòu)要求澆筑成不同形狀和尺寸的整體結(jié)構(gòu)或預(yù)制構(gòu)件。(3)匹配性好。與鋼筋、鋼纖維等，與鋼材有基本相同的線膨脹系數(shù)，相互粘結(jié)牢固，工作整體性強(qiáng)。(4)可調(diào)整性強(qiáng)。改變組分品種和數(shù)量時(shí)可以制得不同物理力學(xué)性質(zhì)的混凝土。(5)節(jié)省鋼材、木材。(6)強(qiáng)度高，耐久性較好，在一般環(huán)境中使用時(shí)維護(hù)費(fèi)用低。缺點(diǎn):自重大、抗拉強(qiáng)度低、變形能力差、易開(kāi)裂、生產(chǎn)周期長(zhǎng)。4.1.4混凝土的組成及組成材料的作用※混凝土由水泥、水、砂及石子四種基本材料組成。

※為節(jié)約水泥或改善砼的某些性能，常摻入外加劑和摻合料。外加劑和摻合料逐漸成為混凝土中必不可少的第五種成分。

※水泥和水構(gòu)成水泥漿，砂和石子為砼的骨料，砂為細(xì)骨料，石子為粗骨料，水泥漿和砂構(gòu)成砂漿。灰－水泥石

綠－石子藍(lán)－砂子

紅－氣孔混凝土結(jié)構(gòu)示意圖a混凝土結(jié)構(gòu)示意圖b水泥漿的作用：（1）填充砂的孔隙，并包裹砂粒；（2）拌制時(shí)在砂、石子之間起潤(rùn)滑作用，便于施工；（3）填充石子的空隙并包裹石子；（4）水泥漿硬化后形成水泥石，將砂、石膠結(jié)成一個(gè)整體。砂漿的作用：砂漿包裹石子顆粒并填充石子的空隙。骨料的作用：（1）形成砼的骨架；（2）對(duì)水泥石的體積變形起一定的抑制作用。4.1.5對(duì)混凝土的基本要求滿足便于攪拌、運(yùn)輸和澆搗密實(shí)的施工和易性。2.滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級(jí)。3.滿足工程所處環(huán)境條件所必需的耐久性。4.滿足上述三項(xiàng)要求的前提下，最大限度地降低水泥用量，節(jié)約成本，即經(jīng)濟(jì)合理性。

4.1.6混凝土的應(yīng)用與發(fā)展※水泥混凝土是隨著硅酸鹽水泥的出現(xiàn)而問(wèn)世的。※水泥混凝土已成為各種工程建設(shè)中的一種主要的建筑材料。

自1824年發(fā)明了波特蘭水泥之后，1830年前后就有了混凝土問(wèn)世，1867年又出現(xiàn)了鋼筋混凝上?；炷梁弯摻罨炷恋某霈F(xiàn)，特別是鋼筋混凝土的誕生，被譽(yù)為是對(duì)混凝土的第一次革命。上世紀(jì)30年代預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的出現(xiàn)，被稱為是混凝土的第二次革命。70年代出現(xiàn)的混凝土外加劑，認(rèn)為是混凝土的第三次革命。

為了適應(yīng)將來(lái)的建筑向高層，超高層，大跨度發(fā)展，以及向地下和海洋開(kāi)發(fā)，混凝土今后的發(fā)展方向是：快硬，高強(qiáng)，輕質(zhì)，高耐久性，多功能和節(jié)能?；炷恋陌l(fā)展：返回4.2水泥混凝土的骨料及拌和、養(yǎng)護(hù)用水4.2.1細(xì)骨料（砂）※細(xì)骨料是粒徑為0.15～4.75mm的骨料?！?xì)骨料有天然砂（河砂、海砂、山谷砂等）和人工砂（含6%~12%粒徑小于0.15mm的石粉），其中以河砂的質(zhì)量最好。砂的分類：砂天然砂人工砂——碎石經(jīng)機(jī)械軋碎篩選而成，富棱角，雜質(zhì)少，但細(xì)粉多。同時(shí)加工成本較高。海砂——含貝殼碎片、可溶性鹽類等；河砂——圓滑、堅(jiān)固，雜質(zhì)少，屬上等砂；山砂——多棱角，粘聚性比河砂好，含泥土和有機(jī)雜質(zhì)較多。影響砂質(zhì)量的因素：

※顆粒形狀及表面特征；

※有害雜質(zhì)；

※砂的粗細(xì)程度及顆粒級(jí)配；

※砂的物理性質(zhì)。（一）顆粒形狀及表面特征1、山谷砂和人工砂的顆粒多棱角，表面粗糙，與水泥粘結(jié)較好，砼強(qiáng)度較高，但拌和物的流動(dòng)性較差。2、河砂和海砂的顆粒少棱角，表面光滑，與水泥粘結(jié)較差，砼強(qiáng)度較低，但拌和物的流動(dòng)性較好。（二）有害雜質(zhì)有害雜質(zhì)：云母、粘土、淤泥、有機(jī)物、化合物、輕物質(zhì)等。(1)粘土和云母：它們粘附于砂表面或夾雜其中，水泥與砂的粘結(jié)強(qiáng)度↓，混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性和抗凍性↓，收縮↑。(2)有機(jī)質(zhì)、硫化物、氯化物及硫酸鹽：它們對(duì)水泥有腐蝕作用，從而影響混凝土的性能。氯化物對(duì)鋼筋具有腐蝕作用。民用建筑用砂符合《普通砼用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》；水工砼用砂符合《水工砼施工規(guī)范》；水運(yùn)工程砼用砂符合《水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范》。砂石中有害物質(zhì)含量限值（GB/T14684~14685-2001）細(xì)集料粗集料項(xiàng)目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類云母(%)＜1.02.02.0－－－硫化物與硫酸鹽含量(按SO3質(zhì)量計(jì)，%)＜0.50.50.50.51.01.0有機(jī)物含量(比色法)＜合格合格合格合格合格合格輕物質(zhì)(％)＜1.01.01.0－－－氯化物(以Clˉ，%)＜0.010.020.06－－－泥(%)＜1.03.05.00.51.01.5泥塊(%)＜01.02.000.50.7堅(jiān)固性質(zhì)量損失(%)＜88105812針片狀含量(%)＜－－－51525壓碎指標(biāo)(%)＜－－－12/1016/2016/30注：卵石/碎石（三）砂的粗細(xì)程度與顆粒級(jí)配1、砂的粗細(xì)程度砂的粗細(xì)程度是反映不同粒徑的砂粒，混合后的總體粗細(xì)程度。砂的粒徑↑，比表面積↓，包裹砂所需水泥漿↓。因此，在滿足條件下，盡量采用粗一些的砂，可節(jié)約水泥；但砂過(guò)粗，由于粗顆粒砂對(duì)石子的粘聚力較低，會(huì)引起拌合物產(chǎn)生離析、分層。

細(xì)度模數(shù)（）是指不同粒徑的砂?；煸谝黄鸷蟮钠骄旨?xì)程度，用來(lái)表示砂的粗細(xì)程度。A1、A2、A3、A4、A5、A6—分別為用4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm各篩上累計(jì)篩余百分率。細(xì)度模數(shù)F.M粗砂=3.7~3.1；中砂

=3.0~2.3；細(xì)砂

=2.2~1.6；特細(xì)砂

=1.5~0.7；拌制砼以中砂為宜，普通砼用砂的細(xì)度模數(shù)為3.7~1.6。2、砂的顆粒級(jí)配砂的顆粒級(jí)配指砂不同大小顆粒的搭配情況。單一粒徑兩種粒徑多種粒徑顆粒級(jí)配示意圖※級(jí)配好的砂應(yīng)是大顆粒砂的空隙被中等顆粒砂所填充．而中等顆粒砂的空隙被小顆粒砂所填充，依次填充使骨料的空隙率最小?！?jí)配良好的砂可減少水泥漿，節(jié)約水泥，提高混凝土拌合物的流動(dòng)性和粘聚性，提高混凝土的密實(shí)度及混凝土的強(qiáng)度和耐久性,減少徐變和收縮。※砂的級(jí)配常用各篩上累計(jì)篩余量百分率來(lái)表示，共分為I、II、III區(qū)級(jí)，級(jí)配較好的砂應(yīng)處于同一區(qū)間。拌制砼應(yīng)優(yōu)先選擇Ⅱ區(qū)的砂。篩孔尺寸(mm)累計(jì)篩余(％)Ⅰ區(qū)Ⅱ區(qū)Ⅲ區(qū)9.54.752.361.180.600.300.15010~035~565~3585~7195~80100~90010~025~050~1070~4192~70100~90010~015~025~040~1685~55100~90砂的顆粒級(jí)配區(qū)注：各篩超出的總量不應(yīng)大于5%。（四）砂的物理性質(zhì)1、砂的視密度、堆積密度及空隙率（1）砂的視密度反映砂的密實(shí)程度一般砂：ρ視=2.5g/cm3石英砂：ρ視=2.6~2.7g/cm3（2）砂的堆積密度：自然狀態(tài)：=1400~1600kg/m3密實(shí)堆積：=1600~1700kg/m3（3）空隙率天然河砂的空隙率為40%~45%級(jí)配良好河砂的空隙率＜47%2、砂的含水狀態(tài)及飽和面干吸水率（1）含水狀態(tài)①干燥狀態(tài)：在不超過(guò)110℃的溫度下烘干至恒重，砂含水率為零。氣干狀態(tài)：砂含水率與大氣濕度相互平衡時(shí)的狀態(tài)。③飽和面干狀態(tài)：砂子表面干燥而內(nèi)部孔隙含水達(dá)到飽和時(shí)的狀態(tài)。飽和面干砂既不從砼拌合物中吸取水分，也不放出水分，配制砼較好。④濕潤(rùn)狀態(tài)：砂子不僅內(nèi)部孔隙含水飽和，而且表面也吸附一層自由水。干燥狀態(tài)氣干狀態(tài)飽和面干狀態(tài)濕潤(rùn)狀態(tài)砂的含水狀態(tài)（2）飽和面干吸水率飽和面干砂的含水率稱為飽和面干吸水率，簡(jiǎn)稱吸水率。砂的顆粒越堅(jiān)實(shí)，吸水率就越小，品質(zhì)就越好。工民建按干燥狀態(tài)砂（含水率<0.5%）及石子（含水率<0.2%）來(lái)設(shè)計(jì)砼配合比。飽和面干砂既不從混凝土拌和物中吸取水分，也不往拌和物中帶入水分，我國(guó)水工混凝土工程多按飽和面干狀態(tài)的砂、石來(lái)設(shè)計(jì)混凝土配合比。3、砂的堅(jiān)固性砂的堅(jiān)固性是指砂在氣候、環(huán)境變化或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力?；炷了幍沫h(huán)境條件循環(huán)后的質(zhì)量損失（%）在嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)室外使用并經(jīng)常處于潮濕或干濕交替狀態(tài)下的混凝土≤8其它條件下使用的混凝土≤10砂的堅(jiān)固性指標(biāo)堅(jiān)固性實(shí)驗(yàn)：采用硫酸鈉溶液法，將砂料在硫酸鈉飽和溶液中浸泡，然后烘干，經(jīng)5次循環(huán)后，以其質(zhì)量損失百分率評(píng)定其堅(jiān)固性。4.2.2粗骨料（卵石與碎石）※粗骨料是粒徑>5mm的骨料?！Ｓ玫拇止橇嫌新咽退槭?。（一）顆粒形狀及表面特征較理想的顆粒形狀：三維長(zhǎng)度相等，相近的球形或立方體顆粒。較差的顆粒形狀：三維長(zhǎng)度相差較大的針、片狀顆粒。1、碎石表面粗糙，與水泥石的粘結(jié)能力強(qiáng)，砼強(qiáng)度高，但和易性差。2、卵石表面光滑，棱角少，與水泥石的粘結(jié)能力差，但和易性好。3、針狀、片狀的顆粒使空隙率增大，內(nèi)摩擦力大，受力時(shí)易折斷，降低混凝土拌合物的流動(dòng)性及混凝土的強(qiáng)度與耐久性。對(duì)于高強(qiáng)和大流動(dòng)性混凝土需嚴(yán)格限制其含量。針狀顆粒：顆粒長(zhǎng)度大于該顆粒所屬粒級(jí)的平均粒徑的2.4陪；片狀顆粒：顆粒厚度小于平均粒徑的0.4陪。（二）有害雜質(zhì)有害雜質(zhì)：粘土、淤泥、細(xì)屑、有機(jī)物、硫化物、硫酸鹽等。民用建筑應(yīng)符合《普通砼用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為檢驗(yàn)辦法》；水工砼應(yīng)符合《水工砼施工規(guī)范》；水運(yùn)工程砼用砂符合《水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范》（三）最大粒徑及顆粒級(jí)配1、最大粒徑（DM）（1）定義DM是粗骨料公稱粒徑級(jí)的上限值。DM愈大，骨料的空隙及表面積愈小，水泥用量愈小，砼愈密實(shí)，水化熱愈小，收縮愈小。

公稱粒徑：用以表示符合某種合理級(jí)配范圍的骨料尺寸大小。（2）砼最大粒徑選擇的影響因素①?gòu)?qiáng)度當(dāng)DM<40，DM↑，砼強(qiáng)度↑；當(dāng)DM>40，DM↑，低強(qiáng)度的砼強(qiáng)度上升，高強(qiáng)度的砼強(qiáng)度反而降低。大體積的砼結(jié)構(gòu)：DM=80~150mm，普通砼：DM=20~40mm。②體積③耐久性骨料最大粒徑大者對(duì)混凝土的抗凍性、抗?jié)B性也有不良的影響，尤其會(huì)顯著降低混凝土的抗氣蝕性能。③其它因素DM≯結(jié)構(gòu)最小截面尺寸的l/4DM≯最小鋼筋凈距的3/4DM≯板厚的l/22、顆粒級(jí)配：指大小不同顆粒的搭配程度。※連續(xù)級(jí)配(連續(xù)粒級(jí)):顆粒由小到大，每一級(jí)粗骨料都占有一定的比例，且相鄰兩級(jí)粒徑相差較小(比值小于2)。連續(xù)級(jí)配的空隙率較小，適合配制各種混凝土，尤其適合配制流動(dòng)性大的混凝土※間斷級(jí)配：粒徑不連續(xù)．即中間缺少1～2級(jí)的顆粒，且相鄰兩級(jí)粒徑相差較大(比值約為5～6)。間斷級(jí)配的空隙率最小，有利于節(jié)約水泥用量，但由于骨料粒徑相差較大，使混凝土拌合物易產(chǎn)生離析、分層，造成施工困難?！鶈瘟＜?jí)：由≥一個(gè)粒級(jí)組成，空隙率最大，不宜單獨(dú)使用。（1）砼級(jí)配確定方法（2）超、遜徑石子的允許含量※超徑：某一級(jí)石子中混雜有超過(guò)這一級(jí)粒徑的石子。超徑石子含量不大于5%※遜徑：某一級(jí)石子中混雜有小于這一級(jí)粒徑的石子。遜徑石子含量不大于10%。（3）表示方法：篩分析法級(jí)配情況公稱

粒級(jí)

（mm）累計(jì)篩余（％）篩孔尺寸（方孔篩）（mm）2.551016202531.540506380100連續(xù)粒級(jí)5～1095～10080～1000～150－－－－－－－－5～1695～10085～10030～600～100－－－－－－－5～2095～10090～10040～80－0～100－－－－－－5～2595～10090～100－30～70－0～50－－－－－5～31.595～10090～10070～90－15～45－0～50－－－－5～40－95～10075～90－30～65－－0～50－－－單粒級(jí)10～20－95～10085～100－0～150－－－－－－16～31.5－95～100－85～100－－0～100－－－－20～40－－95～100－80～100－－0～100－－－31.5～63－－－95～100－－75～10045～75－0～100－40～80－－－－95～100－－70～100－30～600～100碎石或卵石的顆粒級(jí)配范圍（四）物理力學(xué)性質(zhì)1、視密度、堆積密度及空隙率我國(guó)石子的視密度平均為2.68g/cm3

，最大的達(dá)3.15g/cm3

，最小為2.50g/cm3

，一般要求粗骨料的視密度不小于2.55g/cm3

。球形或立方體形狀的顆粒且級(jí)配良好的粗骨料堆積密度較大，空隙較小。2、吸水率粗骨料的顆粒越堅(jiān)實(shí)，空隙率越小，其吸水率越小，品質(zhì)也越好。吸水率過(guò)大，將降低混凝土的軟化系數(shù)，也降低混凝土的抗凍性。粗骨料的吸水率＜2.5%3、強(qiáng)度粗骨料的強(qiáng)度可用巖石立方體強(qiáng)度或壓碎指標(biāo)兩種方法進(jìn)行檢驗(yàn)。（1）將試件（50×50×50）mm3在水飽和狀態(tài)下測(cè)定其極限抗壓強(qiáng)度。極限抗壓強(qiáng)度/砼強(qiáng)度不小于1.5，且極限抗壓強(qiáng)度：巖漿巖不小于80MPa，變質(zhì)巖不小于60MPa，沉積巖不小于30MPa。（2）壓碎指標(biāo)將一定質(zhì)量氣干狀態(tài)下粒徑10~20mm的石子裝入標(biāo)準(zhǔn)圓筒內(nèi)，放在壓力機(jī)上，在3~5min內(nèi)均勻加載達(dá)200KN，其壓碎的細(xì)粒（小于2.5mm）占試樣重量的百分率為壓碎指標(biāo)。4、堅(jiān)固性有抗凍、耐磨、抗沖擊性能要求的砼所用粗骨料，要求測(cè)定其堅(jiān)固性。對(duì)嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)室外且處于干濕變換的砼，粗骨料經(jīng)五次循環(huán)的質(zhì)量損失應(yīng)不大于5%。其它條件下的砼骨料經(jīng)五次循環(huán)后的質(zhì)量損失應(yīng)不大于12%。4.2.3混凝土拌和及養(yǎng)護(hù)用水凡可飲用的水均可拌制和養(yǎng)護(hù)砼，不可用海水、未經(jīng)處理的工廢水、污水及沼澤水。不用含有油脂、糖類的水，污水、PH＜4、含硫酸鹽不用，海水一般不用。缺乏淡水時(shí)，可用海水拌制素砼，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土不能用海水拌制。4.3混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)包括：混凝土拌合物的和易性、凝結(jié)時(shí)間；硬化混凝土的強(qiáng)度、變形及耐久性。4.3.1混凝土拌合物的和易性1、定義

和易性是砼拌合物的施工操作（拌合、運(yùn)輸、澆灌、搗實(shí)）的難易程度和抵抗離析作用程度并能獲得質(zhì)量均勻，密實(shí)砼的性能。和易性包含流動(dòng)性、（均勻穩(wěn)定性）黏聚性、保水性。和易性良好的混凝土拌合物除具有一定的稠度，易于成型外，還應(yīng)在攪拌后，直至成型結(jié)束，組成材料都能保持在混凝土中均勻分布，即粘聚性和保水性。對(duì)于均勻穩(wěn)定性較差的混凝土拌合物在靜置、運(yùn)輸、澆注和搗實(shí)的過(guò)程中都可能發(fā)生離析和泌水。

離析是指拌合物中大顆粒和細(xì)顆粒間產(chǎn)生分離的現(xiàn)象。對(duì)于流動(dòng)性較大的混凝土拌合物，因各組分粒度及密度不同，易引起砂漿與石子間的分層離析現(xiàn)象。對(duì)于硬性或少砂的混凝土拌合物，若裝卸及澆注方法不當(dāng)，也會(huì)發(fā)生離析現(xiàn)象。

泌水是指拌合水按不同方式從拌合物中分離出來(lái)的現(xiàn)象。固體材料在混凝土拌合物中下沉使水被排出并上升至表面，使表面形成浮漿；有些水達(dá)鋼筋及粗骨料下沿而停留；有些水通過(guò)模板接縫滲漏；都是泌水的表現(xiàn)。2、和易性的含義（1）流動(dòng)性

流動(dòng)性是砼拌和物在自重或施工振搗的作用下，產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻、密實(shí)地填滿模型的性能。流動(dòng)性反映拌和物的稀稠，關(guān)系著施工振搗的難易和澆筑的質(zhì)量。（2）黏聚性（抗離性）

粘聚性是砼拌合物在施工過(guò)程中互相之間有一定粘聚力，不發(fā)生分層、離析、泌水，保持整體均勻的性能。黏聚性不好的拌合物，砂漿與石子容易分離，振搗后會(huì)出現(xiàn)蜂窩、空洞等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。（3）保水性保水性是砼拌合物保持水分不易析出的能力。保水性差會(huì)降低砼的強(qiáng)度和耐久性。

砼拌合物中的水，一部分是保證水泥水化所需水量，另一部分是為使砼拌合物具有足夠流動(dòng)性，便于澆搗所需的水量。三者之間相互關(guān)聯(lián)又互相矛盾：粘聚性好，保水性一般也好，但流動(dòng)性可能差。增大流動(dòng)性，粘聚性、保水往往變差。三方面統(tǒng)一即和易性好。流動(dòng)性、黏聚性和保水性的關(guān)系：3、和易性的測(cè)定（1）坍落度法坍落度法是用來(lái)測(cè)定混凝土拌合物在自重力作用下的流動(dòng)性，適用于流動(dòng)性較大的混凝土拌合物。適用條件：

SL≥10mm

Dmax≤40mm

測(cè)定方法：流動(dòng)性：坍落度。粘聚性：用搗棒輕擊錐體側(cè)面，如整體緩慢均勻下沉，則粘聚性良好，如突然崩塌或石子離析，則差。保水性：如錐體底部有較多稀水泥漿或水析出，或因失漿而使骨料外露，則保水性差。坍落度（T或SL）大于10mm的稱為塑性混凝土，其中，坍落度在10~30mm的常稱為流動(dòng)性混凝土；坍落度小于10mm的稱為干硬性混凝土。(二)維勃稠度法維勃稠度法用來(lái)測(cè)定混凝土拌合物在機(jī)械振動(dòng)力作用下的流動(dòng)性，適用于流動(dòng)性較小的混凝土拌合物。適用條件：

SL＜10mm

Dmax≤40mmVB=5～30s測(cè)定方法：測(cè)定當(dāng)透明圓盤的底面剛剛被水泥漿所布滿時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間(以s計(jì))，稱為維勃稠度VB。透明有機(jī)玻璃板導(dǎo)桿混凝土錐振動(dòng)臺(tái)(三)混凝土拌合物流動(dòng)性的級(jí)別坍落度級(jí)別維勃稠度級(jí)別級(jí)別名稱SL（mm）級(jí)別名稱VB（s）T1低塑性砼10～40V0超干硬性砼≥31T2塑性砼50～90V1特干硬性砼30～21T3流動(dòng)性砼100～150V2干硬性砼20～11T4大流動(dòng)性砼≥160V3半干硬性砼10～54、影響混凝土拌合物和易性的因素（1）水泥漿含量的影響水泥漿稀稠不變（W/C不變）時(shí)，水泥漿愈多，流動(dòng)性愈大。但水泥漿過(guò)多，將出現(xiàn)流漿現(xiàn)象，使粘聚性變差，影響強(qiáng)度和耐久性；過(guò)少，則不能填滿骨料空隙或不能很好包裹骨料表面，產(chǎn)生崩坍現(xiàn)象，粘聚性變差。

混凝土內(nèi)水泥漿的含量，以使混凝土拌合物達(dá)到要求的流動(dòng)性為準(zhǔn)，不應(yīng)任意加大。4、影響混凝土拌合物和易性的因素（2）含砂率的影響砂率是指砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)?！奥蔬^(guò)小，不能形成砂漿潤(rùn)滑層，流動(dòng)性差，影響粘聚性、保水性?！奥蔬^(guò)大，骨料孔隙率及總表面積大，當(dāng)水灰比及水泥用量一定時(shí)，使拌合物干稠，流動(dòng)性低；當(dāng)流動(dòng)性一定時(shí)，使水泥用量顯著增大。合理砂率：是在水灰比及水泥用量一定的條件下，能使砼拌合物在保持粘聚性和保水性良好的前提下，獲得最大流動(dòng)性的含砂率。4、影響混凝土拌合物和易性的因素（3）水泥漿稀稠的影響水泥漿的稠度由水灰比W/C決定。W/C過(guò)小，水泥漿干稠，拌合物的黏聚性較好，泌水較少，但流動(dòng)性過(guò)低，施工困難；W/C過(guò)大，使砼拌合物的粘聚性和保水性不良，產(chǎn)生流漿、離析，影響強(qiáng)度。普通混凝土的常用水灰比一般在0.40~0.75范圍內(nèi)，常取0.63?！靶杷慷▌t”或“恒定用水量定則”用水量一定時(shí)，小范圍調(diào)整水泥用量對(duì)混凝土流動(dòng)性影響不大。※當(dāng)W/C稍減小時(shí)，水泥漿較稠，流動(dòng)性減小，黏聚性好，可采用較小砂率值增大流動(dòng)性以補(bǔ)償由于水泥漿較稠減少的流動(dòng)性?！?dāng)W/C稍增大時(shí)，水泥漿較稀，流動(dòng)性變好，黏聚性差，可采用較大砂率值減小流動(dòng)性以抵消由于水泥漿較稀增加的流動(dòng)性。4、影響混凝土拌合物和易性的因素（4）漿骨比水泥漿與骨料的數(shù)量比稱為漿骨比。在骨料量一定的情況下，漿骨比的大小可用水泥漿的數(shù)量表示，漿骨比愈大，表示水泥漿用量愈多。在混凝土拌合物中，水泥漿賦予拌合物以流動(dòng)性，是影響拌合物稠度的主要因素。在水泥漿稠度（即水灰比）一定時(shí)，增加水泥漿數(shù)量，拌合物流動(dòng)性隨之增大。但水泥漿過(guò)多，不僅不經(jīng)濟(jì)，而且會(huì)使拌合物均勻穩(wěn)定性變差，出現(xiàn)流漿現(xiàn)象。4、影響混凝土拌合物和易性的因素（5）其他因素的影響如：水泥品種、摻合料品種及摻量、骨料種類、骨料粒形及級(jí)配、混凝土外加劑品種及摻量以及混凝土攪拌工藝和環(huán)境溫度等。A、水泥對(duì)和易性的影響水泥品種不同，需水量不同。普通水泥——流動(dòng)、保水性好礦渣水泥——流動(dòng)性大，粘聚性差，易泌水火山灰水泥——流動(dòng)性顯著降低，粘聚性、保水性好。B、骨料對(duì)和易性的影響

骨料性質(zhì)對(duì)和易性影響較大a、級(jí)配良好的骨料?？障堵市?，和易性好。b、表面越粗糙，和易性越差。（碎石比卵石和易性差。）c、細(xì)度越細(xì)，比表面積越大，流動(dòng)性變小。（細(xì)砂比粗砂流動(dòng)性小。）C、外加劑在拌制混凝土?xí)r，摻用外加劑（減水劑、引氣劑）能使混凝土拌合物在不增加水泥和水用量的條件下，顯著地提高流動(dòng)性，且具有較好的均勻穩(wěn)定性。此外，由于混凝土拌和后水泥立即開(kāi)始水化，使水化產(chǎn)物不斷增多，游離水逐漸減少，因此拌合物的流動(dòng)性將隨時(shí)間的增長(zhǎng)不斷降低。而且，塌落度降低的速度隨溫度的提高而顯著加快。改善和易性的措施

(一)改善流動(dòng)性的措施(1)盡可能選用較粗大的粗、細(xì)骨料；(2)采用雜質(zhì)含量少，級(jí)配好的粗、細(xì)骨料；(3)盡量降低砂率；(4)在上述基礎(chǔ)上，如流動(dòng)性小，保持W/C不變，增加水泥漿；如流動(dòng)性大，則保持Sp不變，增加S、G。(5)摻加減水劑。

(二)改善粘聚性和保水性的措施(1)選用級(jí)配良好的粗、細(xì)骨料，并選用連續(xù)級(jí)配；(2)適當(dāng)限制粗骨料Dmax，避免用過(guò)粗的細(xì)骨料；(3)適當(dāng)增大砂率或摻加粉煤灰等摻合料；(4)摻加引氣劑。5、混凝土拌合物流動(dòng)性指標(biāo)的選擇流動(dòng)性大，則易于施工，但水泥用量大，且混凝土拌合物易產(chǎn)生離析、分層。因此，選擇流動(dòng)性的原則是在滿足施工條件及保證密實(shí)成型的前提下，盡可能選擇較小的流動(dòng)性。工程中根據(jù)混凝土構(gòu)件的截面最小尺寸、配筋疏密及成型搗實(shí)方法來(lái)選擇。構(gòu)件種類坍落度基礎(chǔ)或地面、無(wú)筋或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)10～30梁、板、柱30～50配筋密列的結(jié)構(gòu)50～70配筋特密的結(jié)構(gòu)70～90工業(yè)與民用建筑工程普通混凝土澆筑時(shí)的坍落度建筑物性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)圓錐坍落度水工素混凝土或少筋混凝土10～40配筋率不超過(guò)1%的鋼筋混凝土30～60配筋率超過(guò)1%的鋼筋混凝土50～90水工混凝土拌合物在澆筑地點(diǎn)的坍落度（mm）混凝土種類坍落度素混凝土10～30配筋率不超過(guò)1.5%的鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土30～50配筋率不超過(guò)1.5%的鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土50～70水運(yùn)工程混凝土坍落度選用值（mm）4.3.2混凝土拌合物的凝結(jié)時(shí)間※初凝時(shí)間表示施工時(shí)間的極限；終凝時(shí)間表示力學(xué)強(qiáng)度開(kāi)始快速發(fā)展?！虐韬衔锏哪Y(jié)時(shí)間與所采用的水泥的凝結(jié)時(shí)間并不相等。水泥品種，環(huán)境溫度、濕度、摻和料、外加劑、水泥的水化反應(yīng)是影響砼凝結(jié)時(shí)間的主要因素。（1）在環(huán)境的溫度、濕度條件相同且摻合料、外加劑也相同的條件，砼所用水泥的凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，則砼拌合物凝結(jié)時(shí)間也相應(yīng)較長(zhǎng)。混凝土拌合物的凝結(jié)時(shí)間（2）砼的水灰比越大，拌和物的凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)。（3）摻粉煤灰、緩凝劑，凝結(jié)時(shí)間增長(zhǎng)。（4）混凝土所處環(huán)境溫度高，拌和物凝結(jié)時(shí)間縮短。5.3.3混凝土的強(qiáng)度混凝土的強(qiáng)度包括抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度等，其中抗壓強(qiáng)度最大，砼也主要用于承受壓力。一般來(lái)說(shuō)，砼的強(qiáng)度越高，其剛性、不透水性、抗風(fēng)化和某些介質(zhì)的能力越高。我們通常用砼的強(qiáng)度來(lái)評(píng)定和控制砼的質(zhì)量?；炷量箟簭?qiáng)度分為軸心抗壓強(qiáng)度和立方體抗壓強(qiáng)度。一、混凝土的受力破壞形式及過(guò)程(一)破壞形式界面破壞水泥石破壞骨料破壞(二)破壞過(guò)程受力前：由于水化熱、干燥收縮及泌水等原因，混凝土在受力前就在水泥石中存在有微裂紋，特別是在骨料的表面處存在有部分界面微裂紋。受力后：在微裂紋處產(chǎn)生應(yīng)力集中，使這些微裂紋不斷擴(kuò)展、增多、匯合、連通，最終形成若干條可見(jiàn)的裂縫而使混凝土破壞。通過(guò)顯微鏡觀測(cè)混凝土的受力破壞過(guò)程，可分為四個(gè)階段：ⅣⅢⅡⅠ10070～90300σ/f(%)εⅢⅡⅠⅤⅥ0ⅣBACDⅠ-界面裂紋無(wú)明顯變化；Ⅱ-界面裂紋增長(zhǎng)，無(wú)明顯砂漿裂紋Ⅲ-出現(xiàn)砂漿裂紋和連續(xù)裂紋；Ⅳ-連續(xù)裂紋迅速擴(kuò)展,匯合,貫通；Ⅴ-裂紋緩慢增長(zhǎng)；Ⅵ-裂紋迅速增長(zhǎng)二、混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)(一)混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu150*150*150mm試件，標(biāo)養(yǎng)(20±2℃，相對(duì)濕度≥95%)28d的抗壓強(qiáng)度值，稱立方體抗壓強(qiáng)度f(wàn)cu，簡(jiǎn)稱抗壓強(qiáng)度。100、200mm的非標(biāo)試件的換算系數(shù)為0.95、1.05。(二)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)fcu,k

混凝土的強(qiáng)度等級(jí)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分?；炷恋牧⒎襟w抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(簡(jiǎn)稱抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值)是測(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不超過(guò)5%，或具有95%強(qiáng)度保證率的抗壓強(qiáng)度值。混凝土的強(qiáng)度等級(jí)用符號(hào)C和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)表示，如C30。三、混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cp(棱柱體抗壓強(qiáng)度)150×150×300mm試件標(biāo)養(yǎng)28d的抗壓強(qiáng)度值?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中計(jì)算軸心受壓構(gòu)件時(shí)，取fcp。

fcp=(0.7~0.8)fcu考慮到結(jié)構(gòu)中混凝土強(qiáng)度與試件強(qiáng)度的差異，通常取0.67.原因:“環(huán)箍效應(yīng)”，試件在上下兩塊壓板的摩擦力約束下，側(cè)向變形受到限制，其影響高度大約為試件邊長(zhǎng)的0.866倍。立方體試件整體受到環(huán)箍效應(yīng)的限制，測(cè)得強(qiáng)度相對(duì)較高；而棱柱體試件的中間區(qū)域未受到“環(huán)箍效應(yīng)”的影響，屬純壓區(qū)，測(cè)得的強(qiáng)度相對(duì)較低。當(dāng)鋼壓板與試件之間涂上潤(rùn)滑劑后，摩擦阻力減小，環(huán)箍效應(yīng)減弱，立方體抗壓強(qiáng)度與棱柱體抗壓強(qiáng)度趨于相等。式中P—破壞荷載，N；

A—試件受劈面的面積，mm2四、混凝土的抗拉強(qiáng)度f(wàn)t試驗(yàn)表明：ft＝（0.8～0.9）fts混凝土屬于脆性材料，ft=(1/10～1/20)fcu，在無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，ft可通過(guò)fcu估算：

劈拉強(qiáng)度f(wàn)ts，150*150*150mm試件標(biāo)養(yǎng)28d?；炷恋目估瓘?qiáng)度很低，一般約為抗壓強(qiáng)度的1/10~1/20。五、影響混凝土強(qiáng)度的因素：

①水泥強(qiáng)度與水灰比骨料種類及級(jí)配養(yǎng)護(hù)條件與齡期④施工因素⑤外加劑與摻合料等(一)水泥強(qiáng)度等級(jí)與水灰比（主要因素）一般塑性混凝土的水灰比在0.40~0.75之間，而水泥完全水化所需的化學(xué)結(jié)合水一般只占水泥質(zhì)量的25%作用。水泥強(qiáng)度愈高，混凝土強(qiáng)度愈高；水灰比愈大，混凝土強(qiáng)度愈低?；炷翉?qiáng)度主要取決于水泥石強(qiáng)度和界面粘結(jié)強(qiáng)度。對(duì)普通混凝土，水泥強(qiáng)度是混凝土強(qiáng)度的1.5~2.0倍；對(duì)高強(qiáng)混凝土，水泥強(qiáng)度是混凝土強(qiáng)度的1.0~1.5倍。混凝土強(qiáng)度與水灰比及灰水比的關(guān)系（原料一定）式中f28(fcu)—混凝土28d的強(qiáng)度f(wàn)ce—水泥的實(shí)際強(qiáng)度。

fce＝Kcfce,g，Kc水泥強(qiáng)度富余系數(shù)1.0~1.13，

fce,g水泥強(qiáng)度等級(jí)。碎石:αa=0.46αb=0.07

卵石:αa=0.48αb=0.33保羅米公式：①當(dāng)所采用的水泥強(qiáng)度等級(jí)或?qū)嶋H強(qiáng)度已知，欲配制某強(qiáng)度混凝土?xí)r，可以估計(jì)應(yīng)采用的水灰比值；②當(dāng)已知所采用的水泥強(qiáng)度等級(jí)及水灰比值時(shí)，可以估計(jì)出混凝土在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下28d齡期可能達(dá)到的強(qiáng)度。(二)骨料的品種、規(guī)格、質(zhì)量、級(jí)配※骨料中有害雜質(zhì)過(guò)多或品質(zhì)低劣時(shí)，將降低混凝土的強(qiáng)度；※表面粗糙并富有棱角的碎石骨料，與水泥石的黏結(jié)較好，且骨料顆粒間有嵌固作用，故所配制的混凝土強(qiáng)度較高；※骨料級(jí)配良好，砂率適當(dāng)時(shí)，砂石骨料填充密實(shí)，混凝土強(qiáng)度也較高；砼強(qiáng)度取決于水泥的水化狀況，受養(yǎng)護(hù)條件及齡期影響。養(yǎng)護(hù)條件是混凝土成型后的養(yǎng)護(hù)溫度與濕度。齡期是砼在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時(shí)間。※在干燥的環(huán)境中，砼強(qiáng)度的發(fā)展會(huì)隨水分的逐漸蒸發(fā)而減慢或停止。養(yǎng)護(hù)溫度高時(shí)，硬化速度較快，養(yǎng)護(hù)溫度低時(shí)，硬化比較緩慢，當(dāng)溫度低至0℃以下時(shí)，砼停止硬化，且有冰凍破壞的危險(xiǎn)。(三)溫度、濕度與齡期28齡期（d）抗壓強(qiáng)度一直處于常溫1d后受凍一直處于潮濕保濕3d保濕1d28齡期（d）抗壓強(qiáng)度混凝土在達(dá)到具有抗凍能力臨界強(qiáng)度后，方可撤除保溫措施。環(huán)境濕度越高，水泥的水化程度越高，強(qiáng)度越高。溫度、濕度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響：砼澆筑后，應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行覆蓋草袋，塑料薄膜等；使用硅酸鹽、普通水泥、礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不小于7d；使用火山灰水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥或摻緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，澆水養(yǎng)護(hù)應(yīng)不小于14天。干燥條件下，澆水養(yǎng)護(hù)不得少于21d；平均溫度低于5℃時(shí)，不得澆水養(yǎng)護(hù)，可涂刷保護(hù)膜，防止水分蒸發(fā)。在正常養(yǎng)護(hù)條件下，砼的強(qiáng)度將隨齡期的增長(zhǎng)而不斷發(fā)展。最初7~14d強(qiáng)度發(fā)展較快，28d可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，強(qiáng)度發(fā)展可持續(xù)數(shù)十年之久。齡期7d28d3m6m1y2y4～5y20y強(qiáng)度0.6～0.7511.251.51.7522.253各齡期混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)值根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，砼強(qiáng)度與齡期的對(duì)數(shù)成正比：fn/f28=lgn/lg28fn—砼nd齡期的抗壓強(qiáng)度，MPaf28—砼28d齡期的抗壓強(qiáng)度，Mpan—養(yǎng)護(hù)齡期，n>3dflgnfnf28lg28lgn(四)施工因素的影響攪拌愈均勻，振搗愈密實(shí)，砼強(qiáng)度愈高，反之砼強(qiáng)度愈低，機(jī)械振搗比人工振搗更充分、均勻，砼強(qiáng)度更高。(五)外加劑與摻合料摻入早強(qiáng)劑可提高砼的早期強(qiáng)度；摻入減水劑、硅粉可提高砼的各凝期的強(qiáng)度；摻入粉煤灰、礦渣可使砼的早期強(qiáng)度降低，但后期強(qiáng)度提高。六、提高砼強(qiáng)度和促進(jìn)砼強(qiáng)度發(fā)展的措施1、采用高標(biāo)號(hào)和快硬早強(qiáng)類水泥2、采用低水灰比的干硬性砼3、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)：蒸汽、蒸壓養(yǎng)護(hù)4、采用機(jī)械攪拌和振搗5、摻入砼外加劑、摻合料5.3.4混凝土的變形與抗裂性一、化學(xué)變形混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中，由于水泥水化產(chǎn)物的體積小于反應(yīng)物(水泥與水)的體積，導(dǎo)致混凝土收縮，稱化學(xué)收縮(不可恢復(fù))。一般40d內(nèi)趨向穩(wěn)定?；瘜W(xué)收縮一般對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)沒(méi)有破壞作用。二、塑性收縮混凝土未硬化前因表面水分蒸發(fā)而引起的收縮。在表面產(chǎn)生很大的濕度梯度，從而導(dǎo)致混凝土表面開(kāi)裂。高強(qiáng)和高性能混凝土非常容易發(fā)生塑性開(kāi)裂。若混凝土拌合料泌水嚴(yán)重則可引起混凝土產(chǎn)生整體沉降，稱塑性沉降。

三、自收縮由于水泥水化消耗水分，使混凝土內(nèi)部的相對(duì)濕度降低，造成毛細(xì)孔、凝膠孔的液面彎曲，體積減小，產(chǎn)生所謂的自干縮現(xiàn)象。1d可以達(dá)到28d自收縮值的50%～60%。早期強(qiáng)度高、水化快、水膠比小、早強(qiáng)劑、促凝劑都會(huì)加劇混凝土的早期自收縮。四、濕脹干縮（由混凝土中水分變化所致）1.干縮水泥石內(nèi)吸附水和毛細(xì)孔水蒸發(fā)時(shí)，會(huì)引起凝膠體緊縮和毛細(xì)孔負(fù)壓，從而使混凝土產(chǎn)生收縮。2.濕脹混凝土吸濕使毛細(xì)孔負(fù)壓減小或消失產(chǎn)生膨脹。3.干縮濕脹不可逆混凝土的濕脹很小，無(wú)害；干縮使混凝土表面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而引起開(kāi)裂，使混凝土性能降低。

混凝土的干濕變形用100×100×515mm的試件，在規(guī)定條件下達(dá)到規(guī)定齡期后，測(cè)定干燥前后試件的長(zhǎng)度，計(jì)算干縮率。其值可達(dá)(3~5)×10-4。實(shí)際構(gòu)件的尺寸較大，干縮值遠(yuǎn)小于試驗(yàn)值，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)取(1.5~2.0)×10-4，即lm混凝土收縮0.15~0.20mm?！嚰鶞?zhǔn)長(zhǎng)度；——干燥至規(guī)定齡期后的長(zhǎng)度；——金屬側(cè)頭的長(zhǎng)度；

4.影響混凝土干縮變形的因素：

(1)水泥用量、細(xì)度、品種(2)水灰比：—般用水量↑1%，干縮↑2%～3%。(3)骨料的規(guī)格與質(zhì)量(4)養(yǎng)護(hù)條件(5)外加劑：許多早強(qiáng)劑和減水劑會(huì)增大收縮。五、溫度變形：（由溫度變化所致）1.大體積混凝土工程在凝結(jié)硬化初期，混凝土內(nèi)外溫差很大，可達(dá)40～50℃以上，導(dǎo)致混凝土表面開(kāi)裂。2.熱脹冷縮變形混凝土在正常使用條件下產(chǎn)生熱脹冷縮變形。其熱膨脹系數(shù)(0.6～1.3)×10-5/℃，即溫度每升降1℃，lm混凝土的脹縮約為0.01mm3.措施(1)低熱水泥，降低水泥用量，摻緩凝劑(2)人工降溫(3)設(shè)溫度鋼筋或伸縮縫——試件長(zhǎng)度；——溫度變化；——溫度變化后試件長(zhǎng)度的變化.（六）混凝土在荷載作用下的變形(彈塑性變形)分為四個(gè)階段：1.混凝土承受的壓應(yīng)力低于30%極限應(yīng)力，界面原生裂縫穩(wěn)定，無(wú)擴(kuò)展趨勢(shì)。2.混凝土承受的壓應(yīng)力約為30~50%極限應(yīng)力，界面原生裂縫在過(guò)渡區(qū)內(nèi)穩(wěn)定緩慢地伸展，但在砂漿基體中尚未開(kāi)裂。3.混凝土承受的壓應(yīng)力約為50~70%極限應(yīng)力，界面裂縫逐漸延伸到砂漿基體中整個(gè)裂縫體系變得不穩(wěn)定。4.混凝土承受的壓應(yīng)力超過(guò)75%極限應(yīng)力，基體和過(guò)渡區(qū)的裂縫處于不穩(wěn)定狀態(tài)，迅速擴(kuò)展成連續(xù)的裂縫體系，產(chǎn)生非常大的應(yīng)變，直至破壞。砼的彈塑性變形與彈性模量C0塑彈初始切線應(yīng)力應(yīng)變fcpAB1.混凝土的彈性模量E混凝土以0.4fcp，經(jīng)3次以上循環(huán)加、卸荷后，應(yīng)力與應(yīng)變的比值，為混凝土的彈性模量E=0.4fcp/ε，是一個(gè)條件彈性模量對(duì)C10～C60的混凝土，E=(1.75～3.60)×104MPa。

2.影響混凝土彈性模量的主要因素：

(1)

混凝土的強(qiáng)度(2)水泥用量與水灰比(3)骨料的彈性模量與骨料的質(zhì)量(4)養(yǎng)護(hù)齡期(5)引氣劑(降低20%～30%)

混凝土的彈性模量在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、變形和裂縫計(jì)算中是不可缺少的參數(shù)。40018016014012010080604020028100200300388應(yīng)變，10－5徐變恢復(fù)加荷齡期卸荷持荷徐變應(yīng)變瞬時(shí)應(yīng)變齡期，d瞬時(shí)恢復(fù)一般砼的徐變量可達(dá)3~1510－4，即0.3~1.5mm/m七、徐變與松弛（1）徐變1.徐變?cè)颍菏撬嗍心z的粘性流動(dòng)，并向毛細(xì)孔中移動(dòng)，以及凝膠體內(nèi)的吸附水在荷載作用下向毛細(xì)孔遷移。2.影響徐變的因素(1)水泥用量與水灰比(2)骨料的彈性模量、規(guī)格與質(zhì)量。(3)養(yǎng)護(hù)濕度(4)齡期3.徐變作用(1)可降低混凝土、鋼筋混凝土中的應(yīng)力集中程度。(2)對(duì)大體積混凝土可降低或消除溫度應(yīng)力(3)在預(yù)應(yīng)力混凝土中，使預(yù)應(yīng)力損失。（2）松弛加荷使混凝土產(chǎn)生一定變形后，若維持此變形不變，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，混凝土內(nèi)的應(yīng)力將逐漸降低，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。產(chǎn)生應(yīng)力松弛的原因與徐變相同。八、混凝土的抗裂性1、混凝土的裂縫混凝土的開(kāi)裂主要是由于混凝土中拉應(yīng)力超過(guò)了抗拉強(qiáng)度（或者說(shuō)拉伸應(yīng)變達(dá)到或超過(guò)了極限拉伸值）而引起的。裂縫的產(chǎn)生：①混凝土的收縮變形受到約束；②混凝土的膨脹變形不受外界約束；③大體積混凝土由溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力在混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力；此外，結(jié)構(gòu)物受荷過(guò)大、施工方法欠合理以及結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)不均勻沉陷等都有可能導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。防止混凝土裂縫的措施：①選擇合理的結(jié)構(gòu)形式及施工方法，以減少或消除引起裂縫的應(yīng)力或應(yīng)變。②采用抗裂性較好的混凝土。③采用補(bǔ)償收縮混凝土，一抵消有害的收縮變形。2、混凝土抗裂性指標(biāo)（1）混凝土極限拉伸混凝土軸心拉伸時(shí)，斷裂前最大伸長(zhǎng)應(yīng)變稱為極限拉伸。在其他條件相同時(shí)，混凝土極限拉伸值越大，抗裂性越強(qiáng)。※大壩內(nèi)部混凝土，常要求：※大壩外部混凝土，一般要求：※進(jìn)行鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件抗裂驗(yàn)算時(shí)，常?。海?）抗裂度D抗裂度是極限拉伸與混凝土溫度變形系數(shù)之比（單位為℃），即以溫差量度的極限拉伸：抗裂度越大，混凝土抗裂性越強(qiáng)。（3）熱強(qiáng)比H/R某齡期單位體積混凝土發(fā)熱量與抗拉強(qiáng)度之比：混凝土熱強(qiáng)比越小，混凝土抗裂性越強(qiáng)。（4）抗裂系數(shù)CR以止裂作用極限拉伸與起裂作用的熱變形值之比作為抗裂系數(shù)CR：CR值越大，混凝土抗裂性越好。3、提高混凝土抗裂性的主要措施（1）選擇適當(dāng)?shù)乃嗥贩N；（2）選擇適當(dāng)?shù)乃冶龋唬?）采用多棱角的石灰?guī)r碎石及人工砂做混凝土骨料；（4）摻用適量?jī)?yōu)質(zhì)粉煤灰或硅粉；（5）摻入減水劑及引氣劑；（6）加強(qiáng)質(zhì)量控制，提高混凝土的均勻性；（7）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)；4.3.5混凝土的耐久性耐久性：抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長(zhǎng)期保持其良好的使用性能和外觀完整性，從而維持結(jié)構(gòu)的安全，正常使用的能力。砼的耐久性包括：抗?jié)B性、抗凍性、抗沖磨性、抗侵蝕、抗碳化等。（1）砼的抗?jié)B性1、定義砼的抗?jié)B性是砼抵抗有壓介質(zhì)（水、油、溶液等）滲透作用的能力，它是決定砼耐久性的重要因素。2、抗?jié)B性的表示方法①抗?jié)B等級(jí)：按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)試件所承受的最大水壓力來(lái)表示。W2、W4、W6、W8、W10、W12…能抵抗0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa…的水壓力而不滲透。②滲透系數(shù)：越小，抗?jié)B性越強(qiáng)?？?jié)B等級(jí)滲透系數(shù)K（cm/s）抗?jié)B等級(jí)滲透系數(shù)K（cm/s）W20.196×10-7W100.177×10-8W40.783×10-8W120.129×10-8W60.419×10-8W160.767×10-9W80.261×10-8W300.236×10-9混凝土抗?jié)B等級(jí)與滲透系數(shù)的關(guān)系3、影響砼抗?jié)B性的主要因素

混凝土滲水的原因是由于內(nèi)部孔隙形成連通滲水通道的緣故。這些滲水通道源于水泥石中的孔隙；水泥漿泌水形成的泌水通道；各種收縮形成的微裂紋以及骨料下部積水形成的水囊等。砼抗?jié)B性主要與孔隙率（開(kāi)口孔隙率）有關(guān)的因素有關(guān)：（1）水泥品種（2）水灰比（表5-4）水灰比0.5~0.550.55~0.60.6~0.650.65~0.75估計(jì)28d能達(dá)到的抗?jié)B等級(jí)W8W6W4W2水灰比與混凝土抗?jié)B等級(jí)的大致關(guān)系4、提高砼抗?jié)B性的主要措施（1）選擇合理的水泥品種；（2）采用較小的水灰比；（3）選擇適宜的骨料粒徑，級(jí)配良好且干凈的骨料；（4）摻入適量的減水劑、引氣劑、防水劑和粉煤灰等混合材料；（5）適當(dāng)增加砂率；（6）加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。（3）骨料級(jí)配和粒徑（4）砂率（5）養(yǎng)護(hù)條件與齡期（6）外加劑與混合材料（2）砼的抗凍性1、定義抗凍性是砼在水飽和狀態(tài)下能經(jīng)受多次凍融作用而不破壞，同時(shí)不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能。2、表示方法混凝土抗凍等級(jí)采用快速凍融法確定，取28d齡期100mm×100mm×400mm試件，在水飽和狀態(tài)下經(jīng)N次標(biāo)準(zhǔn)條件下的快速凍融后，若其相對(duì)動(dòng)彈性模量P下降至60%或質(zhì)量損失達(dá)5%，則該混凝土抗凍等級(jí)為FN?；炷量箖龅燃?jí)分為：F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350等。3、砼抗凍等級(jí)的選用根據(jù)工程所處環(huán)境，年凍融循環(huán)次數(shù)按有關(guān)規(guī)范選用。

抗凍性好的砼，抗溫度變化，抗干濕變化、抗風(fēng)化等性能也好，因此溫和地區(qū)的水工建筑、民用建筑也應(yīng)提出抗?jié)B要求。在寒冷地區(qū)，特別是在潮濕環(huán)境下受凍的混凝土工程，其抗凍性是評(píng)定該混凝土耐久性的重要指標(biāo)?；炷量箖鲂灾饕Q于混凝土的結(jié)構(gòu)特征。

4、影響抗凍性的因素：（1）水泥品種、等級(jí)；（2）水灰比；（3）外加劑、摻合料；（4）骨料品質(zhì)?；炷林袚饺胍龤鈩r(shí)，可顯著提高其抗凍性。在原材料一定的條件下，水灰比的大小是影響抗凍性的主要因素。SL211-98《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》：抗凍等級(jí)F50F100F150F200F300水灰比＜0.58＜0.55＜0.52＜0.50＜0.45小型工程抗凍混凝土水灰比要求（3）砼的抗磨及抗氣蝕性1、受磨損、磨耗作用的表層混凝土，（如受挾沙高速水流沖刷的混凝土及道路路面混凝土等），要求有較高的抗磨性。有抗磨性要求的砼，強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。2、高速水流經(jīng)過(guò)凸凹不平、斷面突變或水道急驟轉(zhuǎn)彎的混凝土表面時(shí)，會(huì)使混凝土發(fā)生氣蝕破壞。氣蝕作用在材料表面產(chǎn)生高頻、局部、沖擊性的應(yīng)力而剝蝕混凝土。有抗氣蝕性要求的應(yīng)采用C50以上的細(xì)石砼，骨料最大粒徑應(yīng)不大于20mm，并在砼中摻入硅粉及高效減水劑，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，保證砼密實(shí)、均勻、表面平整。（4）砼的抗侵蝕性砼的抗侵蝕性主要取決于水泥的抗蝕性。＊軟水侵蝕（溶出性侵蝕）＊碳酸腐蝕＊一般酸腐蝕＊硫酸鹽類腐蝕＊鎂鹽腐蝕＊其他腐蝕水泥中的堿類與骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使砼發(fā)生不均勻膨脹，造成裂縫，強(qiáng)度和彈性模量下降等不良現(xiàn)象，這類堿與骨料發(fā)生的反應(yīng)統(tǒng)稱堿骨料反應(yīng)。包括：堿-硅酸反應(yīng)；堿-硅酸鹽反應(yīng)；堿-碳酸鹽反應(yīng)。（5）砼的堿骨料反應(yīng)發(fā)生堿骨料反應(yīng)的必要條件：①骨料中含有一定量的活性成分（如活性氧化硅）②混凝土中含堿量（K2O及Na2O）較高③砼中有水分防止堿骨料反應(yīng)措施：①選擇非活性骨料；②選用低堿水泥，控制砼總含堿量；③在砼中摻入活性摻合料，抑制堿骨料反應(yīng)；④在砼中摻入引氣劑；⑤防止外界水分滲入砼內(nèi)部。目前鑒定骨料是否會(huì)發(fā)生堿-硅酸反應(yīng)或堿-硅酸鹽反應(yīng)的常用方法是砂漿長(zhǎng)度法；鑒定骨料是否會(huì)發(fā)生堿-碳酸鹽反應(yīng)的方法是小巖石柱長(zhǎng)度法。（6）砼的碳化（中性化）1、定義水泥石中的Ca(OH)2與空氣中的CO2，在有水分存在的條件下，發(fā)生反應(yīng)生成CaCO3，并使砼中Ca(OH)2濃度下降，稱為砼的碳化。2、碳化對(duì)砼的不利影響（1）碳化引起砼收縮，使砼表層產(chǎn)生微細(xì)裂縫，嚴(yán)重影響砼結(jié)構(gòu)的使用壽命。（2）碳化發(fā)展到鋼筋層時(shí)，使鋼筋表層的鈍化膜遭到破壞，發(fā)生生銹，最終導(dǎo)致鋼筋砼結(jié)構(gòu)的破壞。4、影響碳化速度的主要因素：（1）環(huán)境中的CO2濃度；（2）水泥品種；（3）水灰比；（4）環(huán)境濕度。5、減少碳化作用不利影響的措施（1）采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)層；（2）合理選擇水泥品種；（3）采用水灰比小，單位水泥用量較大的砼配合比；（4）使用減水劑，改善砼的和易性，提高砼的密實(shí)度；（5）加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。（七）提高砼耐久性的主要措施1、合理選擇水泥品種；2、選用質(zhì)量良好，合格的砂石骨料，合理選擇骨料級(jí)配；3、嚴(yán)格控制水灰比（下表），保證足夠的水泥用量，提高砼密實(shí)性；（P2954.1.6）4、摻入減水劑及引氣劑，改善砼內(nèi)孔隙結(jié)構(gòu)；5、改善施工操作，保證施工質(zhì)量。雖然影響砼抗?jié)B、抗凍、抗磨及抗蝕性等性能的因素不完全相同，但砼組成材料的品質(zhì)及砼的密實(shí)性對(duì)上述各種耐久性均有重要影響。環(huán)境條件結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土素混凝土鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土干燥環(huán)境正常的居住或辦公用房屋內(nèi)部件不作規(guī)定0.650.60200260300潮濕環(huán)境無(wú)凍害高濕度的室內(nèi)部件、室外部件、在非侵蝕性土和（或）水中的部位0.700.600.60225280300有凍害經(jīng)受凍害的室外部件、在非侵蝕性土和（或）水中且經(jīng)受凍害的部件、高濕度且經(jīng)受凍害的室內(nèi)部件0.550.550.55250280300有凍害和除冰劑的潮濕環(huán)境經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室內(nèi)和室外部件0.500.500.503003003004.4混凝土外加劑※外加劑是指在砼拌和過(guò)程中摻入，用以改善砼性能的物質(zhì)，摻入量一般不超過(guò)水泥質(zhì)量的5%?！饧觿?duì)砼性能的良好改善，它在工程中應(yīng)用的比例越來(lái)越大，外加劑已逐漸成為混凝土中必不可少的第五種成分?；炷镣饧觿┓诸悾?.按化學(xué)成分：無(wú)機(jī)、有機(jī)。2.按外加劑功能：(1)改善混凝土拌合物流變性能的，包括減水劑、引氣劑和泵送劑等。(2)調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時(shí)間的，包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等(3)改善混凝土耐久性的，包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。(4)改善混凝土其它性能的，包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑和著色劑等。4.4.1減水劑※早在20世紀(jì)30年代初，美國(guó)就開(kāi)始使用亞硫酸鹽紙漿廢液用于改善混凝土的和易性?！?937年，E.W斯克里徹獲此項(xiàng)美國(guó)專利?！鲜兰o(jì)40年代，木質(zhì)素系的減水劑得以研究和開(kāi)發(fā)，到60年代初，日本和前西德發(fā)明了三種高效減水劑，從此，混凝土發(fā)展史上的一個(gè)里程碑時(shí)期開(kāi)始。（1）減水劑定義——在混凝土坍落度基本相同的條件下，能顯著減少其拌和水量的外加劑。（2）減水劑的主要作用※坍落度不變，水灰比降低，混凝土密實(shí)性和強(qiáng)度提高；※水灰比不變，和易性提高，混凝土易澆注、成型和密實(shí)；※不改變強(qiáng)度和和易性，減少用水量同時(shí)降低水泥用量；※改善混凝土拌合物的可泵性。（3）減水劑作用原理常用減水劑均屬表面活性劑，是由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)兩個(gè)部分組成。當(dāng)水泥加水拌和后，由于水泥顆粒間分子凝聚力的作用，使水泥漿形成絮凝結(jié)構(gòu)，包裹了一定的拌和水（游離水），從而降低了混凝土拌和物的和易性。如在水泥漿中加入適量的減水劑，由于減水劑的表面活性作用，致使憎水基團(tuán)定向吸附于水泥顆粒表面，親水基團(tuán)指向水溶液，使水泥顆粒表面帶有相同的電荷。在電斥力作用下，使水泥顆粒互相分開(kāi)，絮凝結(jié)構(gòu)解體，包裹的游離水被釋放出來(lái)，從而有效地增加了混凝土拌和物的流動(dòng)性。當(dāng)水泥顆粒表面吸附足夠的減水劑后，使水泥顆粒表面形成一層穩(wěn)定的溶劑化膜層，它阻止了水泥顆粒間的直接接觸，并在顆粒間起潤(rùn)滑作用，也改善了混凝土拌和物的和易性。此外，由于水泥顆粒被有效分散，顆粒表面被水分充分潤(rùn)濕，增大了水泥顆粒的水化面積，使水化比較充分，從而也提高了混凝土的強(qiáng)度。減水劑作用：(1)表面活性劑降低了水的表面張力和水與水泥顆粒間的界面張力，水泥顆粒更易于潤(rùn)濕和分散；(2)水泥顆粒表面帶有同性電荷，產(chǎn)生斥力，破壞了絮凝結(jié)構(gòu)，釋放出被包裹著的水；(3)減水劑的親水基又吸附了大量極性水分子，增加了水泥顆粒表面溶劑化水膜的厚度，潤(rùn)滑作用增強(qiáng)，使水泥顆粒間易于滑動(dòng)減水劑分散減水機(jī)理基本上包括以下3個(gè)方面：①水化膜潤(rùn)滑作用

②靜電斥力作用③起泡作用

摻減水劑時(shí)在機(jī)械攪拌作用下使?jié){體內(nèi)引入部分氣泡，這些微細(xì)氣泡象滾珠一樣，也有利于水泥漿的流動(dòng)，增加了新拌混凝土的流動(dòng)性。（4）常用的減水劑(1)木質(zhì)素磺酸鹽系減水劑根據(jù)其所帶陽(yáng)離子的不同,有木質(zhì)素磺酸鈣(木鈣)、木質(zhì)素磺酸鈉（木鈉）、木質(zhì)素磺酸鎂（木鎂）等。其中木鈣減水劑使用較多。木鈣減水劑是由生產(chǎn)紙漿或纖維漿的廢液，經(jīng)生物發(fā)酵提取酒精后的殘?jiān)儆檬胰橹泻?、過(guò)濾、噴霧干燥而制得的棕黃色粉末。木鈣減水劑的摻量，一般為水泥質(zhì)量的0.2%~0.3%。當(dāng)保持水泥用量和混凝土坍落度不變時(shí)，其減水率為10%~15%，混凝土28d抗壓強(qiáng)度提高10%~20%；若保持混凝土的抗壓強(qiáng)度和坍落度不變，則可節(jié)省水泥用量10%左右；若保持混凝土的配合比不變，則可提高混凝土坍落度80~100mm。（2）多環(huán)芳香族磺酸鹽系減水劑主要成分為萘或萘的同系物的磺酸鹽與甲醛的縮和物，又稱萘系減水劑。萘系減水劑的減水、增強(qiáng)效果顯著，屬高效減水劑。（3）水溶性樹(shù)脂系減水劑以水溶性樹(shù)脂為主要原料，如三聚氰胺樹(shù)脂等。屬于高效減水劑，適用于早強(qiáng)、高強(qiáng)、及流態(tài)混凝土等。品種生產(chǎn)摻量(％)效果特性W↓%坍↑c(diǎn)mF↑%C↓%木質(zhì)素磺酸鈣(M劑)木質(zhì)廢液，經(jīng)中和發(fā)酵、脫糖、濃縮、噴霧而成0.2~0.3105~1010~2010緩凝1~3h，引氣量1~3%，普通、陰離子型。對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕萘系減水劑FDN、UNF、NF、NNO、MF等以萘及萘的同系物經(jīng)磺化與甲醛縮合而成。0.5~1.212~25l0~1510~3012~20非引氣早強(qiáng)高效陰離子型對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕樹(shù)脂系減水劑三聚氰胺甲醛樹(shù)脂磺酸鹽(SM)三聚氰胺、甲醛和亞硫酸鈉，經(jīng)磺化、縮聚而成0.5~2.020~272030~6025非引氣早強(qiáng)高效陰離子型對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕，價(jià)格高聚羧酸鹽系減水劑(含固18％～24％)0.5~2.018~35坍損失小,小摻量無(wú)緩凝,有一定引氣性，不增干縮，顯著提高f和耐久性，格貴糖蜜系減水劑(糖鈣)制糖下腳料經(jīng)石灰中和處理而成0.1~0.36~10510~2010普通非離子型，緩凝＞3h對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕常用減水劑（5）減水劑的使用方法1、先摻法2、同摻法

3、滯水法4、后摻法

(1)先摻法先摻法主要指將減水劑干粉與水泥混合，然后加入骨料與水一起拌合。該方法省去了減水劑的溶解和儲(chǔ)存、冬季施工時(shí)的防凍等工序和設(shè)施，使用方便，而且減水劑可在水泥生產(chǎn)中混入，有利于減水劑的推廣和使用。(2)同摻法減水劑預(yù)先溶解配制成一定濃度的溶液，然后在混凝土攪拌時(shí)同水一起摻入。當(dāng)減水劑濃溶液與水分別同時(shí)加入拌合物中使用時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間。緩凝劑、緩凝減水劑及緩凝高效減水劑一般摻量較小，為膠凝材料質(zhì)量的千分之幾，摻入此類減水劑時(shí)以配成溶液為好，以易于控制摻量的準(zhǔn)確性，同時(shí)溶液中所含的水分須從拌合水中扣除。(3)滯水法滯水法，即在攪拌過(guò)程中減水劑滯后于水2～3分鐘加入。當(dāng)以溶液加入時(shí)稱為溶液滯水法，當(dāng)以干粉加入時(shí)稱為干粉滯水法。滯水法能顯著地提高減水劑的塑化作用效果，提高減水劑對(duì)水泥的適應(yīng)性，但與先摻法及同摻法相比，攪拌時(shí)間較長(zhǎng)。(4)后摻法即減水劑是在混凝土攪拌好后經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，才將減水劑一次或分多次加入到具有一定含水量的混凝土拌合物中，再經(jīng)二次或多次攪拌。后摻法不僅可克服拌合物在運(yùn)輸途中的分層離析和坍落度損失，且減水劑的塑化作用效果及對(duì)水泥的適應(yīng)性也較高。4.4.2緩凝劑延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑，稱為緩凝劑。※緩凝劑能延長(zhǎng)砼凝結(jié)時(shí)間，又不顯著影響砼后期強(qiáng)度。※適用：高溫季節(jié)混凝土、大體積混凝土、泵送混凝土施工以及遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)纳唐坊炷??！贿m用：日最低氣溫5℃以下施工的混凝土，以及有早強(qiáng)要求的混凝土。緩凝劑的作用機(jī)理：1、有機(jī)類緩凝劑：對(duì)水泥顆粒以及水化產(chǎn)物新相表面具有較強(qiáng)的活性作用，吸附于固體顆粒表面，延緩了水泥的水化和漿體結(jié)構(gòu)的形成。2、無(wú)機(jī)類緩凝劑在水泥顆粒表面形成一層難溶的薄膜，對(duì)水泥顆粒的水化起屏障作用，阻礙了水泥的正常水化。常用緩凝劑（1）糖蜜緩凝劑由制糖下腳料經(jīng)石灰處理而成，其主要成分為已糖鈣、蔗糖鈣等。一般摻量為水泥質(zhì)量的0.1%~0.3%（粉劑），0.2%~0.5%（水劑），混凝土的凝結(jié)時(shí)間可延長(zhǎng)2~4小時(shí)。（2）羥基羧酸及其鹽類緩凝劑一般摻量為水泥質(zhì)量的0.03%~0.1%，混凝土的凝結(jié)時(shí)間可延長(zhǎng)4~10小時(shí)。增加混凝土的泌水率，通常與引氣劑一起使用。（3）木質(zhì)素磺酸鹽類緩凝劑一般摻量為水泥質(zhì)量的0.2%~0.3%，混凝土凝結(jié)時(shí)間可延長(zhǎng)2~3小時(shí)。4.4.3引氣劑在攪拌混凝土過(guò)程中能引入大量均勻分布的、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑，稱為引氣劑。引氣劑對(duì)混凝土性能的影響：（1）改善混凝土拌合物的和易性新拌混凝在摻入引氣劑后，產(chǎn)生大量穩(wěn)定的微小封密氣泡，增加了水泥漿的體積，使新拌混凝土的流動(dòng)性提高。一般含氣量每增加1%，混凝土坍落度約提高10mm，若保持流動(dòng)性不變，則可減水約6%~10%。封密微小氣泡阻滯骨料的沉降和水分的上升，使混凝土的泌水性顯著降低。（2）提高混凝土的抗?jié)B性、抗凍性由于氣泡能隔斷混凝土中毛細(xì)管通道、對(duì)水泥石內(nèi)水分結(jié)冰時(shí)所產(chǎn)生的水壓力起緩沖作用，故能顯著提高混凝土抗凍性和抗?jié)B性。一般摻入適量?jī)?yōu)質(zhì)引氣劑的混凝土抗凍等級(jí)可達(dá)未摻引氣劑的3倍以上，抗?jié)B性提高50%。因此，抗凍性要求高的混凝土，必須摻引氣劑或引氣減水劑。（3）降低混凝土強(qiáng)度混凝土摻入引氣劑的主要缺點(diǎn)是使混凝土強(qiáng)度及耐磨性有所降低。當(dāng)保持水灰比不變，摻入引氣劑時(shí)，含氣量每增加1%，混凝土強(qiáng)度約下降3%～5%。因此，混凝土中含氣量的多少，對(duì)混凝土的和易性、強(qiáng)度及耐久性等有很大影響。若含氣量太少，不能獲得引氣劑的積極效果；若含氣量過(guò)多，又會(huì)過(guò)多地降低混凝土強(qiáng)度，故應(yīng)使混凝土具有適宜的含氣量值。當(dāng)引氣劑與減水劑復(fù)合摻用時(shí)，?？赏瑫r(shí)獲得增加強(qiáng)度和提高耐久性的雙重效果。因此引氣劑、引氣減水劑特別適用于抗?jié)B、抗凍、抗腐蝕要求較高的混凝土。引氣劑不宜用于蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土。4.4.4早強(qiáng)劑※能提高砼早期強(qiáng)度，并對(duì)后期強(qiáng)度無(wú)顯著影響的外加劑稱為早強(qiáng)劑。

※早強(qiáng)劑可加速水化和硬化，縮短養(yǎng)護(hù)周期，提前拆模，加快施工進(jìn)度。

※適用于冬季施工或緊急搶修工程，以及要求加快砼強(qiáng)度發(fā)展的情況。常用早強(qiáng)劑：（1）氯鹽類早強(qiáng)劑主要有氯化鈣、氯化鈉、氯化鉀、氯化鐵等。其中氯化鈣早強(qiáng)效果好而成本低，應(yīng)用最廣。摻量為水泥質(zhì)量的0.5%~1%，能使混凝土3d強(qiáng)度提高50%~100%，7d強(qiáng)度提高20%~40%。早強(qiáng)機(jī)理：氯鹽的摻入能增加水泥礦物的溶解度，加速水泥礦物的水化速度。但氯鹽易鋼筋銹蝕，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，不宜摻用。（2）硫酸鹽類早強(qiáng)劑主要有硫酸鈉，硫代硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁等。其中硫酸鈉應(yīng)用較多。一般摻量為水泥質(zhì)量的0.5%~2%，可使混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)70%的時(shí)間縮短一半左右。早強(qiáng)機(jī)理：以硫酸鈉為例，硫酸鈉摻入后能發(fā)生以下反應(yīng)：Na2SO4+Ca(OH)2+2H2OCaSO4.2H2O+2NaOH所生成的硫酸鈣具有高度分散性，且分布均勻，極易與C3A反應(yīng)，迅速形成水化硫鋁酸鈣晶體。同時(shí)上述反應(yīng)的發(fā)生也能加快C3S的水化。這就大大加快了混凝土的硬化速度。（3）有機(jī)胺類早強(qiáng)劑主要有三乙醇胺，三異丙醇胺、二乙醇胺等。其中早強(qiáng)效果以三乙醇胺為最佳。摻量為水泥質(zhì)量的0.02%~0.05%，能使混凝土早期強(qiáng)度提高50%左右。早強(qiáng)機(jī)理：以三乙醇胺為例，三乙醇胺是一種較好的絡(luò)合劑，在水泥水化的堿性溶液中能與鐵離子和鋁離子形成比較穩(wěn)定的絡(luò)離子，這種絡(luò)離子與水泥的水化物作用生成溶解度很小的絡(luò)鹽，因此三乙醇胺對(duì)水泥水化有較好的催化作用。4.4.5速凝劑能使砼迅速凝結(jié)硬化的外加劑，稱為速凝劑。機(jī)理：1、消除石膏的緩凝作用；2、能迅速生成鋁酸鈣類的化合物，使水泥漿速凝。適用于噴射砼和砂漿以及搶修堵漏工程。4.4.6其他外加劑（一）防凍劑

※防凍劑能使砼在一定負(fù)溫下正常水化硬化，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠防凍強(qiáng)度。

※防凍劑一般由減水劑、引氣劑、早強(qiáng)劑復(fù)合而成，分三類：氯鹽類、氯鹽阻銹類、無(wú)氯鹽類。※膨脹劑能使砼產(chǎn)生一定體積膨脹，適用于配制補(bǔ)償收縮砼、和自應(yīng)力砼。※常用膨脹劑有五類：硫鋁酸類、氧化鈣類、氧化鈣—硫鋁酸類、氧化鎂類、金屬類。（二）膨脹劑（三）防水劑※防水劑是能夠減少混凝土空隙和填塞毛細(xì)管通道，以阻止?jié)B水和吸水，在攪拌混凝土過(guò)程中摻入的外加劑?！Ｓ玫挠袡C(jī)防水劑分為憎水性塑化劑、皂類防水劑、乳液防水劑等?！Ｓ玫臒o(wú)機(jī)防水劑有氯化鐵、硅粉、鋯化合物、水玻璃等。綜上所述，混凝土外加劑的品種很多，它們對(duì)混凝土性能各有不同的影響。應(yīng)根據(jù)不同的使用目的，選擇適宜的品種和摻量，并應(yīng)注意對(duì)混凝土其他性能的影響，使其充分發(fā)揮有益的效果，避免副作用。此外，同一種外加劑會(huì)因水泥品種不同而有不同的效果，稱為“外加劑對(duì)水泥的適應(yīng)性”，選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)充分注意。使用外加劑時(shí)，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行試驗(yàn)。4.5混凝土的摻合料在砼拌合物制備時(shí)，為了節(jié)約水泥，改善砼性能，調(diào)節(jié)砼強(qiáng)度等級(jí)，而加入的天然或者人造的礦物材料，統(tǒng)稱為砼摻合料。

有活性礦物摻合料和非活性礦物摻合料兩類。4.5.1粉煤灰粉煤灰是從煤粉爐排出的煙氣中收集到的細(xì)顆粒粉末，其顆粒多呈球形，表面光滑。粉煤灰的分類：收集：靜電收塵灰（粒細(xì)，質(zhì)量好）、機(jī)械收塵灰再加工：磨細(xì)灰、風(fēng)選灰、原狀灰按所燃燒煤的品種不同，粉煤灰分為F類和C類兩種：F類粉煤灰：燃燒無(wú)煙煤或煙煤的煙道中收集的灰，一般含氧化鈣較少；C類粉煤灰：燃燒褐煤或次煙煤的灰，其氧化鈣含量一般大于10%。粉煤灰的質(zhì)量分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)。粉煤灰的質(zhì)量要求：（一）粉煤灰物理性質(zhì)

※粉煤灰中實(shí)心微珠含量較多，未燃盡碳及不規(guī)則的粗粒含量較少時(shí)，粉煤灰較細(xì)，品質(zhì)較好。

※粉煤灰的細(xì)度越小，能夠參與二次水化反應(yīng)的界面越多，二次水化反應(yīng)越充分，強(qiáng)度越高。

※需水量比值越小，則混凝土拌制時(shí)需水量越少，水灰比降低，使混凝土強(qiáng)度也相應(yīng)越高