【正文】 廣西工學(xué)院土木工程系 一、 混凝土拌和物的性能 混凝土拌合物 —— 混凝土在未凝結(jié)硬化以前，稱作新拌混凝土，或混凝土拌合物。 混凝土拌合物必須具有良好的和易性，以便于施工，保證能獲得良好的澆灌質(zhì)量。 第 5章 混凝土和砂漿 第一節(jié) 水泥混凝土的技術(shù)性質(zhì) 廣西工學(xué)院土木工程系 混凝土攪拌機(jī) 廣西工學(xué)院土木工程系 振動臺 廣西工學(xué)院土木工程系 抗壓試模 廣西工學(xué)院土木工程系 第 5章 混凝土和砂漿 混凝土是由膠凝材料 ， 水和粗細(xì)集料按適當(dāng)比例配合 、 拌制成拌和物 ， 經(jīng)一定時間硬化而成的 人造石材 。 低強(qiáng)度混凝土 ＜ 20MPa 中強(qiáng)度混凝土 20～ 60MPa 高強(qiáng)度混凝土 ≥ 60MPa 按密度分 按抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分 （ fcu,k） 重砼 ＞ 2600kg/m3 普通砼 1950～ 2500kg/m3 輕砼 ＜ 1950kg/m3 廣西工學(xué)院土木工程系 ?優(yōu)點(diǎn) ? 抗壓強(qiáng)度高、耐久、耐火、維修費(fèi)用低 ； ? 原材料豐富、成本低； ? 混凝土拌合物具有良好的可塑性； ? 混凝土與鋼筋粘結(jié)良好，一般不會銹蝕鋼筋 。 ?缺點(diǎn) ? 抗拉強(qiáng)度低（約為抗壓強(qiáng)度的 1/10～ 1/20）、變形性能差； ? 導(dǎo)熱系數(shù)大 〔 約為 （ mK） 〕 ； ? 體積密度大（約為 2400kg/m3左右）； ? 硬化較緩慢。 廣西工學(xué)院土木工程系 正在施工的秦山核電站 廣西工學(xué)院土木工程系 三峽工程鋼筋混凝土重力壩 噴射混凝土施工 廣西工學(xué)院土木工程系 一 水泥砼的組成材料 —— 五大品種水泥、特種水泥 —— 原則：高對高，低對低 —— 混凝土配合比設(shè)計計算確定 第三節(jié) 普通水泥砼的組成材料 廣西工學(xué)院土木工程系 ?品種的選擇 配制普通混凝土的水泥品種，應(yīng)根據(jù)混凝土的工程特點(diǎn)或所處的環(huán)境條件，結(jié)合水泥性能，且考慮當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的水泥品種情況等，進(jìn)行合理地選擇。 ? 強(qiáng)度等級的選擇 ? 原則上，配制高強(qiáng)度等級的混凝土，選擇高強(qiáng)度等級的水泥； ? 一般情況下，水泥強(qiáng)度等級為混凝土強(qiáng)度等級的～ ； ? 配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，可選擇水泥強(qiáng)度等級為混凝土強(qiáng)度等級的 。 (一 ) 水泥 廣西工學(xué)院土木工程系 集料 (骨料 ) （ 1）強(qiáng)度 （ 2）堅固性 （ 3）級配 （ 4）最大粒徑的選擇 （ 5）表面特征和形狀 （ 6）有害雜質(zhì)的含量 （ 7）堿活性檢驗 （ 1）級配和細(xì)度模數(shù) （ 2）有害雜質(zhì)的含量 1）含泥量和泥塊含量 2） 云母含量 3） 輕物質(zhì)含量 4） 有機(jī)質(zhì)含量 5） 硫化物和硫酸鹽含量 還 需要測定 表觀密度 廣西工學(xué)院土木工程系 ?定義 砂是指粒徑在 。 ?分類 ? 按產(chǎn)源分 ? 按技術(shù)要求分 ?Ⅰ 類 宜用于強(qiáng)度等級大于 C60的混凝土； ?Ⅱ 類 用于強(qiáng)度等級為 C30～ C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土； ?Ⅲ 類 宜用于強(qiáng)度等級小于 C30的混凝土和建筑砂漿。 砂 天然砂 人工砂 機(jī)制砂 混合砂 河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等 （二）細(xì)集料 廣西工學(xué)院土木工程系 表觀密度、堆積密度及空隙率 表觀密度 ρs180。＞ 2500kg/m3； 松散堆積密度 ρso180。＞ 1350kg/m3； 空隙率 P′＜ 47%。 廣西工學(xué)院土木工程系 （ 1）顆粒級配是指不同粒徑顆粒搭配的比例情況。 （ 2）級配良好的砂，不同粒徑顆粒搭配比例適當(dāng)，其空隙率小，且總表面積小，可以節(jié)約水泥或改善混凝土拌合物的和易性。 （ 3）顆粒級配采用篩分法確定，詳見實驗部分。 （ 4）顆粒級配的指標(biāo) ?級配區(qū) 按 600μm篩的累計篩余率的大小，可分為 1區(qū)、 2區(qū)、 3區(qū)共三個級配區(qū)。詳見下頁表。 ?級配合格判定 砂的實際級配全部在任一級配區(qū)規(guī)定范圍內(nèi)；除 600μm篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于 5％。 廣西工學(xué)院土木工程系 二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求 方篩孔 累計篩余率，％ 1區(qū) 2區(qū) 3區(qū) 600μm 300μm 150μm 0 10～ 0 35～ 5 65～ 35 85～ 71 95～ 80 100～ 90 0 10～ 0 25～ 0 50～ 10 70～ 41 92～ 70 100～ 90 0 10～ 0 15～ 0 25～ 0 40～ 16 85～ 55 100～ 90 1）砂的實際顆粒級配與表中所列數(shù)字相比，除 600μm篩檔外，可以略有超出，但超出總量應(yīng)小于 5％。 2） 1區(qū)人工砂中 150μm篩孔的累計篩余可以放寬到 100～ 85， 2區(qū)人工砂中 150μm篩孔的累計篩余可以放寬到 100～ 80， 3區(qū)人工砂中 150μm篩孔的累計篩余可以放寬到 100～ 75。 砂的顆粒級配區(qū) 廣西工學(xué)院土木工程系 二、砂的技術(shù)質(zhì)量要求 （ 5）級配的選擇 ?宜優(yōu)先選擇級配在 2區(qū)的砂；當(dāng)采用 1區(qū)砂時，應(yīng)適當(dāng)提高砂率；當(dāng)采用 3區(qū)砂時，應(yīng)適當(dāng)減小砂率。 規(guī)格 ?砂按細(xì)度模數(shù)大小分為粗砂、中 砂 、細(xì) 砂 ：粗砂 Mx =～ ；中砂 Mx =～ ；細(xì)砂 Mx =～ 。 ?細(xì)度模數(shù)按下式計算： 式中： Mx—— 細(xì)度模數(shù)； A A A A A A6—— 分別為 、 、 600μm、 300μm、 150μm篩的累計篩余百分率，％。 1165432x 1 0 05)AAAAAAAM??????（＝廣西工學(xué)院土木工程系 砂中不應(yīng)混有草根、樹葉、樹枝、塑料等雜物，有害物質(zhì)主要是云母、輕物質(zhì)、有機(jī)物、硫化物及硫酸鹽、氯化物等。見下表。 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 云母（ %)（ 質(zhì)量計） ＜ ＜ ＜ 輕物質(zhì) （ %)（ 質(zhì)量計 ） ＜ ＜ ＜ 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 ） ＜ ＜ ＜ 氯化物 （ 氯離子質(zhì)量計 ） ＜ ＜ ＜ 廣西工學(xué)院土木工程系 、泥塊含量及石粉含量 ? 含泥量是指粒徑小于 ； ? 泥塊含量是指粒徑大于 ，經(jīng)水洗、手捏后小于 600μm的顆粒含量； ? 石粉含量是指人工砂中粒徑小于 含量。具體指標(biāo)見表。 廣西工學(xué)院土木工程系 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 含泥量（質(zhì)量計， %） ＜ ＜ ＜ 泥塊含量（質(zhì)量計， %） 0 ＜ ＜ 天然砂含泥量和泥塊含量 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 亞甲藍(lán)試驗 MB值＜ 石粉含量（ %） ＜ ＜ ＜ 泥塊含量 （ %） 0 ＜ ＜ MB值 ≥或不合格 石粉含量 （ %） ＜ ＜ ＜ 泥塊含量 （ %） 0 ＜ ＜ 人工砂石粉含量和泥塊含量 廣西工學(xué)院土木工程系 ① 影響混凝土的和易性和凝結(jié)； ② 有損于混凝土強(qiáng)度發(fā)展； ③ 降低混凝土耐久性 ,加快鋼筋腐蝕 ,導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷； ④ 使混凝土表面出現(xiàn)污斑等 。 ， 必須使用合格水 。 水的分類： 飲用水 、 地表水 、 地下水 、 海水以及經(jīng)適當(dāng)處理 或處置后的工業(yè)廢水 。 要求： 能飲用的水均能用于制備砼 。 砼拌和用水 廣西工學(xué)院土木工程系 ?定義 粒徑大于 。 ?分類 ? 按產(chǎn)源分：卵石和碎石 ? 按技術(shù)要求分： ?Ⅰ 類 宜用于強(qiáng)度等級大于 C60的混凝土； ?Ⅱ 類 用于強(qiáng)度等級為 C30～ C60及抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土； ?Ⅲ 類 宜用于強(qiáng)度等級小于 C30的混凝土和建筑砂漿。 (三 ) 粗集料 廣西工學(xué)院土木工程系 采用巖石抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)兩種檢驗： ?巖石抗壓強(qiáng)度是將母巖制成50mm 50mm 50mm立方體試件，在水飽和狀態(tài)下測定其極限抗壓強(qiáng)度值。 ?壓碎指標(biāo)是將一定質(zhì)量風(fēng)干狀態(tài)下 ～ 的顆粒裝入標(biāo)準(zhǔn)圓模內(nèi)，在壓力機(jī)上按 1kN/s速度均勻加荷至 200kN并穩(wěn)定，卸荷后用 篩除被壓碎的細(xì)粉，稱出篩余量。按下式計算： 式中： Qc—— 壓碎指標(biāo)值 ； G1—— 試樣的質(zhì)量 ， g； G2—— 壓碎后的篩余量 ， g。 %1 0 0121c ??GGGQ ＝廣西工學(xué)院土木工程系 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 有機(jī)物 合格 合格 合格 硫化物及硫酸鹽（ %） （ SO3質(zhì)量計） ＜ ＜ ＜ 卵石、碎石中不應(yīng)混有草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物。見下表。 廣西工學(xué)院土木工程系 ? 為減少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的強(qiáng)度，粗骨料也要求有良好的顆粒級配。 ? 粗骨料的顆粒級配有連續(xù)級配與間斷級配兩種。 ?連續(xù)級配是石子由小到大連續(xù)分級； ?間斷級配是指用小顆粒的粒級直接和大顆粒的粒級相配，中間為不連續(xù)的級配，由于易產(chǎn)生離析，應(yīng)用較少。 廣西工學(xué)院土木工程系 ? 粗骨料公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒級的最大粒徑。 ? 從結(jié)構(gòu)上考慮 ?根據(jù)規(guī)定，混凝土用粗骨料的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的 1/4，且不得超過鋼筋最小凈間距的 3/4；對混凝土實心板，不宜超過板厚的 1/3，且不得超過 40mm。 ? 從施工上考慮 ?對泵送混凝土，粗骨料最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比碎石不宜大于 1： 3，卵石不宜大于 1： ，高層建筑宜在 1： 3～ 1： 4，超高層建筑宜在 1： 4～ 1： 5。 ? 從經(jīng)濟(jì)上考慮 ?當(dāng)最大粒徑小于 80mm時，水泥用量隨最大粒徑減小而增加， 當(dāng)大于 150mm后，節(jié)約水泥的效果卻不明顯。 廣西工學(xué)院土木工程系 針狀顆粒是指顆粒長度大于該顆粒所屬粒級的平均粒徑 ； 片狀顆粒是指顆粒厚度小于平均粒徑 。 針片狀顆粒不僅本身容易折斷，而且會增加骨料的空隙率，使拌合物和易性變差，強(qiáng)度降低。見表。 項 目 指 標(biāo) Ⅰ 類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 針、片狀顆粒（ %） （ 質(zhì)量計） ＜ 5 ＜ 15 ＜ 25 碎石、卵石針片狀顆粒含量 廣西工學(xué)院土木工程系 (四 )、拌合用水的技術(shù)質(zhì)量要求 ?混凝土拌合和養(yǎng)護(hù)用水按水源不同分為飲用水、地表水、地下水和經(jīng)適當(dāng)處理的工業(yè)用水。 ?拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土宜采用飲用水，當(dāng)采用其它來源水時，應(yīng)符合 《 混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn) 》 （ JGJ63— 1989）的規(guī)定。 廣西工學(xué)院土木工程系 —— 在拌制砼過程中摻入能改善砼性能的物質(zhì) ， 一般摻量 不大于水泥質(zhì)量的 5%。 （ 砼第五組分 ） : （ 1） 改善流變性能 （ 減水劑 、 引氣劑 、 泵送劑 、 保水劑 、 灌漿劑等 ） （ 2） 調(diào)節(jié)凝結(jié)時間 硬化性能 （ 緩凝劑 、 早強(qiáng)劑 、 速凝劑等 ） （ 3） 改善耐久性 （ 引氣劑 、 阻銹劑 、 防水劑等 ） （ 4）改善其他性能 （ 加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、堿 集料反應(yīng) 抑制劑等 ） ： 先摻法、后摻法、同摻法。 砼外加劑 廣西工學(xué)院土木工程系 （ 1） 減水劑 1） 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 ① 工作性 、 水泥用量不變 ,可以減少用水量 ,提高混凝土強(qiáng)度 ② 用水量 、 水泥用量不變 ,可增大混凝土的流變性 ③ 工作性 、 強(qiáng)度不變 ,可節(jié)約水泥用量 廣西工學(xué)院土木工程系 2） 減水劑的種類 ① 木質(zhì)素磺酸鹽類 ② 聚烷基芳族磺酸鹽類 ③ 三氯氰氨膠甲醛樹脂磺酸鹽類 3） 注意 ① 摻量為水