第五章混凝土

期末復習混凝土的分類混凝土是由膠凝材料、水和粗集料、細集料按適當比例配合，拌制成拌合物，經一段時間硬化而成的人造石材。

膠凝材料混凝土水泥混凝土石膏混凝土瀝青混凝土水玻璃混凝土聚合物混凝土水玻璃混凝土價格低廉，所以在耐腐蝕工程上廣為應用混凝土的分類

體積密度混凝土輕混凝土重混凝土普通混凝土重混凝土（ρ0＞2800kg/m3）,用鐵礦石和鋼屑做集料配成的混凝土。對X射線和r射線有較高的屏蔽能力，可作為原子能工程的屏蔽材料。普通混凝土（ρ0：2000~2800kg/m3）,用普通的砂、石作集料配制成的混凝土。廣泛應用于房屋、橋梁、大壩、路面等各種工程結構。輕型混凝土（ρ0＜2000kg/m3）,采用輕集料或引入氣孔制成的混凝土。強度等級較高，可用于橋梁、房屋等承重結構，強度等級低，主要做隔熱保溫用。普通混凝土組成材料(P75)

普通混凝土一般是由水泥、砂、石和水所組成。為改善混凝土的某些性能，經常還加入適量的外加劑和摻合料。普通混凝土結構示意圖石子砂子水泥漿氣孔水泥強度等級的選擇

一般原則是：配制高強度的混凝土，選用強度等級高的水泥；配制低強度的混凝土，選用強度等級低的水泥。Why?答案若用低強度等級的水泥配制高強度等級混凝土，不僅會使水泥用量過多，不經濟，還會影響混凝土的其它技術性質。反之，用高強度等級的水泥配制低強度等級混凝土，若只考慮強度要求，會使水泥用量偏少，從而影響耐久性；若水泥用量兼顧了耐久性等要求，又會導致超強而不經濟。顆粒級配與粗細程度當集料的級配良好且顆粒較大時，集料的空隙及總表面積均較小，這樣的集料比較理想，不僅水泥漿用量少，而且還可以提高混凝土的密實性和強度。顆粒級配與粗細程度砂子的細度是指不同粒徑的砂粒混合在一起后的平均粗細程度，通常用細度模數Mx表示。砂子過粗，拌出的混凝土粘聚性差，易產生分離、泌水現象；砂子過細，雖然拌出的混凝土粘聚性好，但流動性小，為滿足流動性要求，勢必耗費較多的水泥，混凝土強度也較低。砂子的粗細對拌制混凝土有何影響？砂率是混凝土中“砂”的質量與“砂和石”總質量之比。

顆粒形態及表面特征渾圓狀多棱角狀針狀片狀較好對水泥混凝土的和易性、強度和穩定性有不良影響顆粒形狀

強度粗集料在水泥混凝土中起骨架作用，應具有一定的強度。粗集料的強度可用抗壓強度和壓碎指標值兩種方法表示。抗壓強度是指集料制成的邊長為50mm的立方體試件，在飽和狀態下測定的抗壓強度值。壓碎指標值是反映粗集料強度的相對指標，在集料的抗壓強度不便測定時，常用來評價集料的力學性質。堿集料反應堿-集料反應指水泥、外加劑等混凝土構成物及環境中的堿與集料中活性礦物在潮濕環境下緩慢發生的化學反應，該反應導致混凝土開裂。

集料的含水狀態干燥狀態氣干狀態飽和面干狀態濕潤狀態含水率等于或接近于零含水率與大氣濕度相平衡集料表面干燥而內部空隙含水達飽和集料不僅內部孔隙充滿水，而且表面還附有一層表面水。混凝土拌合物的性能混凝土拌合物定義混凝土的各組成材料按照一定比例配合，經攪拌均勻后，凝結硬化之前，稱之為混凝土拌合物。混凝土拌合物應便于施工，以保證獲得良好質量的混凝土。混凝土拌合物性能和易性凝結時間基礎知識1.和易性的概念和易性——指混凝土拌合物易于施工操作（攪拌、運輸、澆灌、搗實）并能獲得質量均勻、成型密實的混凝土的性能。和易性它是一項綜合的技術性質，包括流動性、粘聚性和保水性等三方面的含義。基礎知識

和易性流動性好的混凝土操作方便，易于搗實、成型。流動性是指混凝土拌合物在本身自重或施工機械振搗的作用下，能產生流動，并均勻密實地填滿模板的性能。基礎知識

和易性粘聚性是指混凝土拌合物在施工過程中，其組成材料之間具有一定的粘聚力，保持整體均勻一致，不產生分層和離析的能力。基礎知識4.2.1和易性保水性是指混凝土拌合物在施工過程中，具有一定的保水能力，不致產生嚴重的泌水現象。基礎知識和易性的測定方法及評定通常以測定拌合物稠度（即流動性）為主，而粘聚性和保水性主要通過觀察的方法進行評定。

和易性根據混凝土拌合物的流動性不同，混凝土的稠度測定可采用坍落度與坍落擴展度法或維勃稠度法。坍落度越大，表示混凝土拌合物流動性越好。坍落度與坍落寬展度法進行坍落度試驗的同時，應觀察混凝土拌合物的粘聚性、保水性，以便全面的評定混凝土拌合物的和易性。粘聚性的評定方法：用搗棒在已坍落的混凝土錐體側面輕輕敲打，若錐體逐漸下沉，則表面粘聚性良好；若錐體倒塌，部分崩裂或出現離析現象，則表示粘聚性不好。影響和易性的主要因素組成材料的影響水泥品種集料性質水泥漿數量水灰比砂率外加劑環境因素的影響時間溫度影響和易性的主要因素漿骨比是指混凝土拌合物中水泥漿與集料的重量比。水泥漿數量-漿骨比水灰比不變的情況下，漿骨比越大，則拌合物的流動性越好。若漿骨比偏大，水泥漿過多，則易出現流漿現象，使拌合物粘聚性變差，同時對混凝土的強度和耐久性也會產生一定影響。而且所用水泥量也大。漿骨比偏小，水泥漿不能填滿集料空隙或不能很好包裹集料表面，會產生崩坍現象，粘聚性變差。影響和易性的主要因素水泥用量不變的情況下，水灰比越小，水泥漿越稠，混凝土拌合物的流動性越小。水泥漿的稠度-水灰比若水灰比過小，水泥漿干稠，混凝土拌合物的流動性過低，會使施工困難，不能保證混凝土的密實性。水灰比過大，會造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，從而產生流漿、離析現象，并嚴重影響混凝土的強度。砂率：砂的質量/砂、石總質量影響和易性的主要因素砂率砂率變動集料的空隙率集料的總表面積混凝土拌合物的和易性（流動性）若砂率過大，集料總表面積和空隙率都會增大，水泥漿含量不變的情況下，水泥漿的潤滑作用減弱，使混凝土拌合物的流動性減小。砂率過小，在石子間起潤滑作用的砂漿層不足，也會降低混凝土拌合物的流動性，而且嚴重影響其粘聚性和保水性，容易造成離析、流漿等現象。影響和易性的主要因素時間和溫度時間混凝土拌合物拌制后，隨時間的延長逐漸變干稠，流動性減少，這是因為水分蒸發損失和水泥水化；溫度環境溫度升高，水分蒸發及水泥水化反應加快，坍落度損失也加快。混凝土立方體抗壓強度

國家標準GB/T50081－2010《普通混凝土力學性能試驗方法標準》規定，將混凝土拌合物制作成邊長為150mm的立方體試件，在標準條件（溫度20℃±2℃，相對濕度95％以上）下，養護到28d齡期，測得的抗壓強度值為混凝土立方體試件抗壓強度（簡稱立方體抗壓強度），以fcu表示。當用同一種水泥時，混凝土的強度主要決定于水灰比。滿足和易性要求時，水灰比越小，水泥石的強度越高，混凝土的強度也越高。水灰比徐變的影響因素水灰比一定時，水泥用量越大，徐變越大；水灰比越小，徐變越小；齡期長，結構致密、強度高則徐變小；集料用量多，徐變小；應力水平越高，徐變越大。基礎知識4.3.3混凝土的耐久性混凝土耐久性的概念混凝土的耐久性是混凝土在使用環境下抵抗各種物理和化學作用破壞的能力。混凝土的耐久性直接影響結構物的安全性和使用性能。耐久性包括抗滲性、抗凍性、化學侵蝕和堿集料反應等。影響混凝土抗滲性因素①水灰比水灰比越大，其抗滲性越差。②集料最大粒徑水灰比相同時，集料最大粒徑越大，其抗滲性越差。③養護方法蒸汽養護的混凝土，其抗滲性較之潮濕養護的混凝土抗滲性要差。④水泥品種⑤外加劑改善混凝土密實性，提高抗滲性。⑥摻和料提高混凝土密實度，提高抗滲性。⑦齡期混凝土齡期越長，抗滲性越好。第6章建筑砂漿砂漿（Mortar）是由膠凝材料、細集料、水按適當比例，有時還加入適量摻合料和外加劑配制而成，所以可看作是一種細骨料混凝土。砂漿在土木工程中用途廣泛，而且用量也相當大。砂漿類型

粘結功能為主：砌筑砂漿、墻地磚粘結砂漿、錨固砂漿；

表面處理為主：抹面砂漿、裝飾砂漿；

防護作用為主：防水砂漿、耐磨砂漿、絕熱砂漿、吸聲砂漿等；

修補功能為主：修補砂漿（如環氧砂漿修補機場跑道等）。摻合料外加劑砂漿的組成材料細骨料膠凝材料普通砂、SiC、SiO2、輕細骨料減水劑、早強劑、促凝劑等粉煤灰、硅灰、礦渣氣硬性、水硬性、有機、混合低標號水泥、砌筑水泥砂漿的技術性質

新拌砂漿的和易性；

流動性、保水性