1、水泥混凝土與建筑砂漿 河南交通職業技術學院曹 學 禹 一、定義：一、定義： 以水泥和水組成的水泥漿體為粘結介質，將分以水泥和水組成的水泥漿體為粘結介質，將分散其間的不同粒徑的粗細集料膠結起來，在一散其間的不同粒徑的粗細集料膠結起來，在一定的條件下，硬化成為具有一定力學性能的人定的條件下，硬化成為具有一定力學性能的人工石材。工石材。 由水泥及粗、細集料和水按適當比例混合，在需求時摻加適宜的外加劑、摻合料等配制而成。二、分類二、分類1)普通混凝土 2400kg/m32)輕混凝土 1900 kg/m3 3)重混凝土 3200 kg/m31.水泥混凝土按表觀密度可分為：1) 低強度混凝土：抗壓強度小于

2、30MPa。2)中強度混凝土：抗壓強度為3060MPa。3)高強度混凝土：抗壓強度大于60MPa。2.水泥混凝土按抗壓強度可分為：三、普通水泥混凝土的優點1.在凝結前具有良好的塑性，因此可以澆制成各種外形和大小的構件或構造物；2.與鋼筋有結實的粘結力，能制造鋼筋混凝土構造和構件； 3.硬化后抗壓強度高； 4.耐久性好；5.取材廣泛。四、普通水泥混凝土的缺陷1、抗拉強度低，受拉時變形才干小， 容易開裂；2、自艱苦。五、普通水泥混凝土的主要技術性質一新拌混凝土的任務性二硬化后混凝土的強度三混凝土的變形四混凝土的耐久性一新拌混凝土的任務性和易性1. 任務性的含義流動性：滿足保送和澆搗要求可塑性：不為

3、外力作用產生脆斷穩定性：不產生分層、泌水易密性：易于澆搗密致2任務性的測定方法1)坍落度實驗適用范圍：集料最大公稱粒徑不大于31.5mm、坍落度不小于10mm的混凝土拌和物。坍落度解體型剪切型正常情況粘聚性和保水性均不好粘聚性較差適用范圍：集料最大公稱粒徑不大于31.5mm、維勃稠度時間在530s之間的混凝土拌和物。從開動振動器至透明圓盤底面剛好被水泥漿布滿不留氣泡的瞬間所閱歷的時間即維勃稠度時間(以s表示)。2)維勃稠度實驗振動臺臺面380260容器坍落度筒喂料斗支柱旋轉架測桿荷重塊透明圓盤維勃稠度儀項次結構種類坍落度(mm)1橋涵基礎、墩臺、擋土墻及大型制塊等便于灌注搗實的結構0202項次

4、1中橋涵墩臺等工程中較不便施工處10303普通配筋的鋼筋混凝土結構，如鋼筋混凝土板、梁、柱等30504鋼筋較密、斷面較小的鋼筋混凝土結構(梁、柱、墻等)50705鋼筋配置特密、斷面高而狹小，極不便灌注搗實的特殊結構部位7090公路橋涵用混凝土拌和物的坍落度 3混凝土拌和物任務性的選擇檢測師試題：影響和易性任務性的主要要素內因：原資料 單位用水量 水灰比 砂率外因：氣溫 濕度 風力 時間 檢測員試題：坍落度實驗步驟二硬化后混凝土力學性質1抗壓強度1)立方體抗壓強度cuAFfcu2)強度等級C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C8

5、0立方體抗壓強度規范值(95%保證率)符號“CFF混凝土立方體抗壓強度實驗1.成型方式: 25坍落度70 規范振動臺成型 坍落度70 人工成型2.試件尺寸：150150150 mm3.插搗次數：100cm2不得少于12次4.拆模前養護溫度：205 相對濕度50%5.拆模后養護方式：規范養護室 202 95%202不流動的Ca(OH)2飽和溶液中6.壓力機選取：20%試件破壞荷載80%7.加荷速率：8.數據處置：中間值的15%混凝土強度fcu(MPa)fcu3030fcu60fcu60加荷速率(MPa/s)0.30.50.50.80.81.02、混凝土的抗彎拉強度2bhFLff1試件尺寸： 15

6、0150550 mm 100100400 mm (0.85)2加荷方式：三分點加荷L=450mmF1501501505050混凝土強度ff(MPa)ff3030ff60ff60加荷速率(MPa/s)0.020.050.050.080.080.103加荷速率4數據處置：中間值的15%5三個試件中如有一個位于加荷點外側，按另外兩個實驗結果計算，假設這兩個測值的差值不大于這兩個測值中較小值的15%，那么以兩個測值的平均值為實驗結果，否那么結果無效。如有兩個試件斷裂面位于加荷點外側，那么該組結果無效。3.軸心抗壓強度采用150mm150mm300mm的棱柱體試件。在立方體抗壓強度為055MPa范圍內f

7、cp=0.70.8fcu 。在構造設計計算時，普通取fcp0.67fcu。 非規范尺寸的棱柱體試件的截面尺寸為100mm100mm和200mm200mm，測得的抗壓強度值應分別乘以換算系數0.95和1.05。FF拉應力壓應力PP 4. 劈裂抗拉強度式中：fts 劈裂抗拉強度，MPa； P 破壞荷載，N； A 試件劈裂面積，mm2。 劈裂抗拉強度較低，普通為抗壓強度的1/101/20。 AP0.637A2Pfts(1)資料組成對混凝土強度的影響水泥的強度與水灰比集料的影響外加劑和摻合料(2)養護條件養護的溫度和濕度齡期 (3)實驗條件試件的尺寸和外形外表情況加荷速度3影響硬化后水泥混凝土強度的要

8、素(檢測師)4提高混凝土強度的技術措施檢測師 1)選用高強度水泥和特種水泥2)采用低水灰比和漿集比3)摻加外加劑4)采用濕熱處置方法 (1)蒸汽養護 (2)蒸壓養護 5)采用機械攪拌和振搗三混凝土的變形1.荷載作用下的變形 彈性變形 徐變2.非荷載作用下的變形 溫度變形 化學收縮 干濕變形四混凝土的耐久性1.抗滲性2.抗凍性3.堿集料反映4.抗化學侵蝕性5.耐磨性6.碳化混凝土配合比設計 一、普通水泥混凝土對組成資料的要求一、普通水泥混凝土對組成資料的要求1.水泥1種類2強度等級a.根據閱歷，水泥強度等級為混凝土強度等級的1.01.5倍。b.防止高強混凝土采用低強度水泥，同時也防止低強混凝土采

9、用高強度水泥。項次混凝土結構環境條件或特殊要求優先使用可以使用不得使用1地面以上不接觸水流的普通環境中硅酸鹽水泥 普通水泥礦渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥2干燥環境中硅酸鹽水泥 普通水泥礦渣水泥火山灰水泥 粉煤灰水泥3高濕度或水下混凝土礦渣水泥硅酸鹽水泥 普通水泥火山灰水泥 粉煤灰水泥4受水流沖刷或冰凍硅酸鹽水泥 普通水泥礦渣水泥火山灰水泥 粉煤灰水泥5處于河床最低沖刷線以下礦渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥硅酸鹽水泥 普通水泥6嚴寒地區露天或寒冷地區水位升降范圍內硅酸鹽水泥 普通水泥礦渣水泥（強度等級32.5）火山灰水泥 粉煤灰水泥7嚴寒地區水位升降范圍內硅酸鹽水泥 普通水泥（強度等級42.5

10、）礦渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥項次混凝土結構環境條件或特殊要求優先使用可以使用不得使用8厚大體積結構施工時要求水化熱低礦渣水泥 粉煤灰水泥普通水泥 火山灰水泥硅酸鹽水泥 快硬水泥9要求快速脫模硅酸鹽水泥 快硬水泥普通水泥10低溫環境施工要求早強硅酸鹽水泥 快硬水泥普通水泥11蒸汽養護礦渣水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥硅酸鹽水泥 普通水泥12要求抗滲普通水泥 火山灰水泥 粉煤灰水泥硅酸鹽水泥礦渣水泥13要求耐磨硅酸鹽水泥 普通水泥礦渣水泥（強度等級42.5） 快硬水泥火山灰水泥 粉煤灰水泥14接觸侵蝕性環境中根據侵蝕介質種類、濃度等具體條件，按有關規定或通過試驗選用2.粗集料1壓碎值項項 目目

11、指指 標標I I類類類類類類碎石壓碎值碎石壓碎值101020203030卵石壓碎值卵石壓碎值121216161616類宜用于強度等級大于C60的混凝土；類宜用于強度等級為C30C60及抗凍、抗滲或其他要 求的混凝土；類宜用于強度等級小于C30的混凝土。2粒徑大小：a.最大粒徑應不大于構造截面最小尺寸的 1/4，并且不超越鋼筋最小凈距的3/4；b.實心混凝土板，集料的最大粒徑不宜超越板厚的1/3，且不得超越31.5mm。項項 目目指指 標標I I類類類類類類針、片狀顆粒針、片狀顆粒( (按質量分數計按質量分數計)()() )5 515152525含泥量含泥量( (按質量分數計按質量分數計)()(

12、) )0.50.51.01.01.51.5泥塊含量泥塊含量( (按質量分數計按質量分數計)()() )0 00.50.5O.7O.7有機物有機物合格合格合格合格合格合格硫化物及硫酸鹽硫化物及硫酸鹽( (按按SOSO3 3質量分數計質量分數計)()() )0.50.51.01.01.01.03)針片狀顆粒含量、有害雜質含量4級配級 配 情 況序 號公稱 粒級（mm）篩孔尺寸(方孔篩mm)2.364.759.5161926.531.537.5536375累計篩余百分率（%）連續粒級15109510080100015025169510090100306001035209510090100408001

13、004525951009010030700505531.595100901007090154505065409510075903065050單 粒 級110209510085100015021631.5951008510001003204095100801000100431.56395100751004575010054080951007010030600103.細集料1壓碎值I I類類類類類類2020252530302級配 累計篩余百分率累計篩余百分率( () ) 方孔篩尺寸方孔篩尺寸(mm)(mm)級級 配配 區區I IIIIIIIIIII9.59.50 00 00 04.754.7510

14、100 010100 010100 02.362.3635355 525250 015150 01.181.18656535355050101025250 00.60.68585717170704141404016160.30.39595808092927070858555550.150.15100100909010010090901001009090類宜用于強度等級大于C60的混凝土；類宜用于強度等級C30C60及抗凍、抗滲或其他要求的混凝土；類宜用于強度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。3表觀密度大于 2500kg/m3、 松散堆積密度大于0kg/m3、 空隙率小于47。4、拌合用水：飲用

15、水項項 目目素混凝土素混凝土鋼筋混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土預應力混凝土1 1pHpH值值4444442 2不溶物含量不溶物含量(mg/L)(mg/L)5000500020002000200020003 3可溶物含量可溶物含量(mg/L)(mg/L)100001000050005000200020004 4氯化物含量氯化物含量( (以以CLCL- -計計)(mg/L)(mg/L)35003500120012005005005 5硫酸鹽含量硫酸鹽含量( (以以SOSO4 42-2-計計)(mg/L)(mg/L)2700270027002700660066006 6硫化物含量硫化物含量( (以以S

16、 S2-2-計計)(mg/L)(mg/L)1001001 1混凝土配合比設計的根本資料混凝土配合比設計的根本資料1)1)混凝土設計強度等級；混凝土設計強度等級；2)2)工程特征工程特征( (工程所處環境、構造斷面、鋼筋工程所處環境、構造斷面、鋼筋 最小凈距等最小凈距等) )；3)3)耐久性要求耐久性要求( (如抗凍性、抗侵蝕、耐磨、堿如抗凍性、抗侵蝕、耐磨、堿 集料等集料等) )；4)4)水泥強度等級和種類；水泥強度等級和種類；5)5)砂、石的種類，石子最大粒徑、密度等；砂、石的種類，石子最大粒徑、密度等；6)6)施工方法。施工方法。二、普通水泥混凝土配合比設計概述二、普通水泥混凝土配合比設計

17、概述2 2配合比表示方法配合比表示方法1)1)單位用量表示法單位用量表示法以以1m31m3混凝土中各種資料的用量表示混凝土中各種資料的用量表示如水泥：水：細集料：粗集料如水泥：水：細集料：粗集料 336kg 336kg：185kg185kg：564kg564kg：1315kg1315kg2)2)相對用量表示法相對用量表示法以水泥的質量為以水泥的質量為1 1，并按，并按“水泥：細集料：粗集料；水泥：細集料：粗集料；水灰比的順序陳列表示水灰比的順序陳列表示如如1 1：1.681.68：3.913.91；W/C=0.55W/C=0.553根本要求1)施工任務性的要求2)構造物強度要求3)耐久性要求4

18、)經濟性的要求4混凝土配合比設計的三個參數水水水泥水泥砂砂石子石子水泥漿骨料砂率水灰比水水泥泥混混凝凝土土單位用水量5混凝土配合比設計的根本原理cpwsgcmmmm0000101.0000wwossggccmmmm2) 體積法1) 質量法cu,0混凝土配制強度(MPa)；cu,k混凝土設計強度(MPa)； 混凝土強度規范差(MPa)。645.1,0,kcucuff 強度標準差值強度等級C20C20C35C35標準差(MPa)三、混凝土配合比設計的步驟三、混凝土配合比設計的步驟( (以抗壓強度為目的的計算方法以抗壓強度為目的的計算方法) )1、初步配合比的計算(1)確定混凝土配制強度cu,0(2

19、)初步確定水灰比)(28,bWCceacuffgcecceff,碎石卵石a0.460.48b0.070.33ce水泥28d抗壓強度實測值(MPa)。當無水泥28d抗壓強度實測值時ce,g水泥強度等級值(MPa)；c水泥強度等級值富余系數，按實踐統計資料確定。a、b回歸系數 普通混凝土的最大水灰比和最小水泥用量環境條件結構物類別最大水灰比最小水泥用量kgkg素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土素混 凝土鋼筋混凝土預應力混凝土干燥環境正常的居住或辦公用房室內部件不作規定0.650.650.600.60200200260260300300潮濕環境無凍害高濕度的室內部件室外部件在非侵蝕性土和(或)水中的部件

20、0.700.700.600.600.600.60225225280280300300有凍害經受凍害的室外部件在非侵蝕性土和(或)水 中且經受凍害的部件高濕度且經受凍害的室內部件0.550.550.550.550.550.55250250280280300300有凍害和除冰劑的潮濕環境經受凍害和除冰劑作用的室內和室外部件0.500.500.500.500.500.50300300300300300300(3)確定單位用水量 干硬性混凝土的用水量(單位：kg/m3)拌和物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)項 目指 標9.59.5191937.537.51616191937.537.5維勃

21、稠度(s)16162020175175160160145145180180170170155155111115151801801651651501501851851751751601605 51010185185170170155155190190180180165165 塑性混凝土的用水量(單位：kg/m3)拌和物稠度卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)項 目范圍9.9.5 5191931.31.5 537.37.5 51616191931.31.5 537.37.5 5坍落度(mm)1 10 0303019190 017170 016160 015150 020200 018185 5

22、17175 51651653 35 5505020200 018180 017170 016160 021210 019195 518185 51751755 55 5707021210 019190 018180 017170 022220 020205 519195 51851857 75 5909021215 519195 518185 517175 523230 021215 520205 5195195注：1用水量系采用中砂時的平均值。采用細砂時，每立方米混凝土用水量可添加510kg；采用粗砂時，那么可減少510kg。(4)計算單位水泥用量 WCmmwc00 (5) 選定砂率水灰比水

23、灰比W/CW/C卵石最大粒徑卵石最大粒徑(mm)(mm)碎石最大粒徑碎石最大粒徑(mm)(mm)9.59.5191937.537.51616191937.537.50.400.402626323225253131242430303030353529293434272732320.500.503030353529293434282833333333383832323737303035350.600.603333383832323737313136363636414135354040333338380.700.70363641413535404034343939393944443838434336

24、364141(6)計算粗、細集料單位用量質量法cpwsgcmmmm0000000sgssmmm100%體積法101. 0000wwossggccmmmm000sgssmmm100%2)試拌調整提出基準配合比混凝土試配的最小攪拌量 表3-7-7集料公稱最大粒徑(mm)拌和物數量(L)31.51537.525(1)試配(2)校核任務性、調整配合比u假設流動性太大，可在砂率不變的條件下，適當添加砂、石的用量；u假設流動性太小，應在堅持水灰比不變的情況下，適當添加水和水泥；u假設粘聚性和保水性不良時，本質上是混凝土拌合物中砂漿缺乏或砂漿過多，可適當增大砂率或適當降低砂率 3)實驗室配合比(1)制造試件

25、、檢驗強度經過和易性調整實驗得出的混凝土基準配合比，其水灰比不一定選用恰當，混凝土的強度不一定符合要求，所以應對混凝土強度進展復核。混凝土強度實驗時至少采用三個不同的配合比，其中一個是基準配合比，另兩組的水灰比那么分別添加及減少0.05，用水量應與基準配合比一樣，砂率可分別添加1和減少1。(2)根據檢驗強度后確定的水灰比和砂率，重新計算混凝土的配合比(mc2：mw2：ms2：mg2)水灰比0.420.470.5228天強度45.137.830.134.90.49(3)根據實測拌和物濕表觀密度修正配合比 由此得到mc2：mw2：ms2：mg2，即實驗室配合比 校正系數確實定步驟如下：計算混凝土拌

26、和物的計算表觀密度 計算混凝土密度校正系數 當混凝土表觀密度計算值與實測值之差的絕對值不超越計算2時，按以上原那么確定的配合比即為確定的設計配合比；當兩者之差超越2時，應將配合比中每項資料用量乘以校正系數，即為確定的設計配合比。sgwcccmmmm,cctc,./ 4)施工配合比根據現場砂、石實踐含水率的變化確定施工配合比 設備工現場實測砂、石含水率分別為a、b，施工 中配制1m3混凝土各種資料的用量為 %)%(%)1 (%)1222222bmammmbmmammmmgswwggsscc（建筑砂漿一、砌筑砂漿砌筑砂漿是將磚、石或砌塊等粘結成為整體的砂漿。1組成資料1)水泥各種種類水泥均可作為砂

27、漿的結合料。水泥的強度等級不宜太高，水泥砂漿中所用水泥的強度等級不宜超越32.5級。水泥混合砂漿中所采用的水泥強度等級可適當提高，但不宜大于42.5級。2)砂常用天然砂，質量應符合混凝土用砂的要求。砂的最大粒徑應不超越灰縫的 1/41/5 。對于磚砌體，粒徑不得大于2.5mm；對于石砌體，砂的最大粒徑為5.0mm。對砂中泥和泥塊含量常作如下限制：砂漿等級M10.0時不應超越5，砂漿等級為M2.5M7.5時不應超越10，砂漿等級M1.0時不應超越1520。3)摻合料如石灰、粘土和粉煤灰等，以提高質量和降低本錢。4)外加劑如引氣劑、早強劑、緩凝劑、防凍劑等。5)水拌制砂漿用水與混凝土用水一樣。2技

28、術性質1)新拌砂漿的和易性流動性定義：指新拌砂漿在自重或外力作用下流動，能在粗糙的磚、石基面上鋪筑成均勻的薄層并能與底面很好粘結的性能。測定：砂漿稠度測定儀。以沉入量作為流動性的目的，以“mm計。砂漿流動性的選擇與砌體種類、施工方法以及天氣情況有關，可參考表3-49選用。砌體種類砂漿稠度(mm)燒結昔通磚砌體7090輕集料混凝土小型空心磚砌體6090燒結多孔磚、空心磚砌體6090燒結普通磚平拱式過梁空心墻、簡拱普通混凝土小型空心磚砌體加氣混凝土砌塊砌體5070石砌體3050砌筑砂漿的稠度定義：指新拌砂漿堅持水分不流失的才干，也表示各組成資料不易分別的性質。測定：砂漿分層度丈量儀，用分層度表示，

29、以mm計。分層度大，闡明砂漿的分層離析景象嚴重，保水性不好。分層度過小，闡明砂漿干縮較大，影響粘結力。砂漿的保水性與膠結資料的類型和用量、細集料的級配、用水量等有關。為了改善砂漿的保水性，常摻入石灰膏、粉煤灰等。保水性2)硬化后砂漿的強度砂漿抗壓強度是確定其強度等級的重要根據。砂漿強度等級是以邊長為70.7mm的六個立方體試塊，按規定方法成型并養護至28d后測定的抗壓強度平均值(MPa)來表示的。砂漿強度等級分為M20、M15、M10、M7.5、M5和M2.5六個等級。(1)基層為不吸水資料(如致密的石材)影響要素：水泥強度與水灰比) 4 . 0(29. 028, 0WCffcem(2)基層為

30、吸水資料(如磚或其他多孔資料)影響要素：水泥強度及用量，而與水灰比無關。 BfmAfcecm100028, 0 A、B系數值 砂漿品種AB水泥混合砂漿1.50-4.25水泥砂漿1.033.50注：各地區也可用本地區試驗資料確定A、B值， 統計用的試驗組數不得少于30組。3)粘結力影響要素：砂漿強度越高那么粘結力越大。此外，粘結力也與基材的外表形狀、清潔程度、潮濕情況及施工養護條件等有關系。4)耐久性提高砂漿的密實度可提高其耐久性。二、砌筑砂漿的配合比1水泥混合砂漿配合比計算1)砂漿的試配強度由式(3-7-13)計算得出 645.00mmff砂漿強度規范差限用值(單位：MPa) 施工水平砂漿強度

31、等級M2.5M5M7.5M10M15M20優良0.501.001.502.003.004.00一般0.621.251.882.503.755.00較差O.751.502.253.004.506.002)確定水泥用量每立方米水泥混合砂漿的水泥用量 cemcAfBfm)(10000在無法獲得水泥的實測強度時 3)確定摻合料用量配制水泥石灰混合砂漿按式計算石灰膏的用量kcecceff,cADmmm石灰膏不同稠度時的換算系數 石灰膏稠度(mm)12011010090807060504030換算系數1.000.990.970.950.930.920.900.88O.870.864)確定砂子用量1m3枯燥形狀的砂子的堆積密度值也就是1m3砂漿所用的干砂用量。按照砂子的枯燥形狀為基準進展計算。5)確定用水量當采用中砂時，砂漿用水量范圍可選用2403l0kg/m32水泥砂漿的配合比確定水泥砂漿的配合比可以根據工程類別及砌體部位