【正文】 強(qiáng)度，而是和易性及其與基層材料的粘結(jié)力。 砂漿常用的纖維增強(qiáng)材料 有麻刀、紙筋、稻草、玻璃纖維等。 裝飾砂漿飾面可分為兩類，即灰漿類飾面和石碴類飾面。 第四章 混凝土 混凝土是由膠凝材料、水和粗、細(xì)骨料按適當(dāng)比例配合、拌制成拌合物，經(jīng)一定時間硬化而成的人造石材。在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。水泥品種的選擇，應(yīng)當(dāng)根據(jù)混凝土工程性質(zhì)與特點(diǎn)，工程的環(huán)境條件及施工條件，結(jié)合各種水泥特性進(jìn)行合理的選擇?；炷劣蒙暗馁|(zhì)量技術(shù)要求分述如下。因此，一般說用粗砂拌制混凝土比用細(xì)砂所需的水泥漿為省。 ?因此，在拌制混凝土?xí)r，砂的顆粒級配和粗細(xì)程度應(yīng)同時考慮。篩分析的方法，是用一套孔徑（凈尺寸）為 、 、 、 、 、 ㎜ 的標(biāo)準(zhǔn)篩，將 500g 的干砂試樣由粗到細(xì)依次過篩，然后稱得各篩余留在各個篩上的砂的重量，并計算出各篩上的分計篩余百分率 ai及累計篩余百分率Ａ i（各個篩和比該篩粗的所有分計篩余百分率之和）。 ?國家規(guī)范將細(xì)度模數(shù)為 ～ 的普通混凝土用砂，以 ㎜ 篩 孔的累計篩余量分成三個級配區(qū)，如表 41 所示及圖 41所示。見表 42。石子的最大粒徑增大，則相同質(zhì)量石子的總表面積減小，混凝土中包裹石子所需水泥漿體積減少，即混凝土 用水量和水泥用量都可減少。根據(jù)我國鋼筋混凝土施工規(guī)范規(guī)定：混凝土用粗骨料的最大粒徑不得大于結(jié)構(gòu)物最小斷面的短邊長度的１／４；不得大于鋼筋最小凈距的 ３／４。 ? 石子的顆粒級配可分為連續(xù)級配和間斷級配。 ?間斷級配也稱單粒級級配。 ?石子顆粒級配范圍應(yīng)符合規(guī)范要求。石子抗壓強(qiáng)度與設(shè)計要求的混凝土強(qiáng)度等級之比，不應(yīng)低于 。堅固性試驗(yàn)是用硫酸鈉溶液法檢驗(yàn)，試樣經(jīng)五次干濕循環(huán)后，其質(zhì)量損失應(yīng)不超過規(guī)范的規(guī)定。 ?粗骨料中的針狀（顆粒長軸長度大于平均粒徑的２～４倍）和片狀（厚度小于平均粒徑的 倍）顆粒，不僅影響混凝土的和易性，而且會使混凝土的強(qiáng)度降低。 ?骨料在飽和面干狀態(tài)時的含水率，稱為飽和面干吸水率。如配合比設(shè)計是以干骨料作基準(zhǔn)的，確定用水量時應(yīng)考慮補(bǔ)充干骨料的吸水；當(dāng)骨料是潤濕態(tài)時，確定用水量時又應(yīng)考慮扣除骨料的表面水。海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物，對水泥石有侵蝕作用，對鋼筋也會造成銹蝕，因此一般不得用海水拌制混凝土。和易性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括有流動性、粘聚性和保水性等三方面的含義。粘聚性的大小主要取決于細(xì)骨料的用量以及水泥漿的稠 度等。在工地和試驗(yàn)室，通常是測定拌合物的流動性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評定粘聚性和保水性。 ?在做坍落度試驗(yàn)的同時，應(yīng)觀察混凝土拌合物的粘聚性、保水性及含砂等情況，以更全面地評定混凝土拌合物的和易性。 ?（ ２）維勃稠度法（ＶＢ法） ?對干硬性的混凝土拌合物通常采用維勃稠度儀測定其稠度。該法適用于粗骨料最大粒徑不超過 40ｍｍ，維勃稠度在５～ 30ｓ之間的混凝土拌合物的稠度測定。表４－ 5（ p102 表４－ 19)列出《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（ GB502041992）關(guān)于坍落度選擇的規(guī)定。混合物中水泥漿的數(shù)量以滿足流動性要求為宜。 ? 水泥漿的數(shù)量和稠度取決于用水量和水灰比。 ? 塑性混凝土用水量可根據(jù)骨料的品種與規(guī)格及要求的流動性，參考表 4－ 6(p104 表 4－ 21)選取（水灰比： ～ ）。如要保持一定的流動性，則要多加水泥漿，耗費(fèi)水泥。 ?注：①本表數(shù)值系中砂的選用砂率，對細(xì)砂或粗砂，可相應(yīng)地減少或增大砂率； ?②只用一個單粒級粗骨料配制混凝土?xí)r，砂率應(yīng)適當(dāng)增大； ?③對薄壁構(gòu)件，砂率取偏大值。此外，在混凝土拌合物中加入外加劑時（如減水劑），能顯著地改善和易性。Ｃ，相對濕度 95％以上）下，養(yǎng)護(hù)至 28ｄ齡期，按照標(biāo)準(zhǔn)的測定方法測定其抗壓強(qiáng)度值，稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度 ”（以 fcu表示 , 以Ｎ／ｍｍ 2即 ＭＰ a） ?測定混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度，也可以按粗骨料最大粒徑的尺寸而選用不同的試件尺寸。而立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ fcu,k）是按數(shù)理統(tǒng)計方法確定，具有不低于９５％保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)（ＧＢ /T50081——2020）規(guī)定，測定軸心抗壓強(qiáng)度采用 １５０ １５０ ３００ｍｍ棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件。 水泥混凝土的抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)是以標(biāo)準(zhǔn)方法制備成 150mm 150mm 550mm 的梁形試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)２８ｄ后，按三分點(diǎn)加荷，測定其抗彎強(qiáng)度（ fcf ），按下式計算： ?式中 fcf——混凝土抗彎強(qiáng)度，ＭＰ； F——破壞荷載，Ｎ； Ｌ ——支座間距， mm； ｂ ——試件截面寬度， mm； ｈ ——試件截面高度， mm； 如為跨中單點(diǎn)加荷得到的抗折強(qiáng)度，按斷裂力學(xué)推導(dǎo)應(yīng)乘以折算系數(shù) 。因?yàn)樗嗨瘯r所需的結(jié)合水，一般只占水泥重量的２３％左右，但在拌制混凝土混合物時，為了獲得必要的流動性，常需用較多的水（約占水泥重量的４０～７０％）。試驗(yàn)證明，混凝土強(qiáng)度，隨水灰比增大而降低，呈曲線關(guān)系，而混凝土強(qiáng)度與灰水比呈直線關(guān)系 ?（圖 4－ 3）。 ｗ ——每立方米混凝土中用水量 , kg。溫度高，水泥凝結(jié)硬化速度快，早期強(qiáng)度高，所以在混凝土制品廠常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的方法提高構(gòu)件的早期強(qiáng)度，以提高模板和場地周轉(zhuǎn)率。 ?(3) 齡期 在 正常養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土強(qiáng)度的增長遵循水泥水化歷程規(guī)律，即隨著齡期時間的延長，強(qiáng)度也隨之增長?；炷恋某墒於仁侵富炷了?jīng)歷的時間和溫度的乘積的總和，單位為 h施工質(zhì)量包括配料準(zhǔn)確，攪拌均勻，振搗密實(shí)，養(yǎng)護(hù)適宜等。 ? 提高混凝土強(qiáng)度的措施 （ 1）選用高強(qiáng)度水泥和低水灰比 水泥是混凝土中的活性組分，在相同的配合比情況下，所用水泥的強(qiáng)度等級越高，混凝 土的強(qiáng)度越高。 ?（ 3）采用機(jī)械攪拌和機(jī)械振動成型。蒸汽養(yǎng)護(hù)就是將成型后的混凝土制品放在 100℃以下的常壓蒸汽中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。主要適用于硅酸鹽混凝土拌合物及其制品。 ?（ 2）塑性收縮 混凝土成型后尚未凝結(jié)硬化時屬塑性階段，在此階段往往由于表面失水而產(chǎn)生收縮稱為塑性收縮。 ?（ 3）干濕變形 混凝土的干濕變形主要取決于周圍環(huán)境濕度的變化，表現(xiàn)為干縮濕脹。這是由于凝膠體中膠體粒子的吸附水膜增厚，膠體粒子間距離增大所致。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥比普通硅酸鹽水泥干縮大；水泥越細(xì)，收縮也越大；水泥用量多，水灰比大，收縮也大；混凝土中砂石用量多，收縮??；砂石越干凈，搗固越好，收縮也越小 . ?（ 4）溫度變形 混凝土與其他材料一樣，也具有熱脹冷縮的性質(zhì)，混凝土的熱脹冷縮的變形，稱為溫度變形。 ?因此，對大體積混凝土工程，應(yīng)設(shè)法降低混凝土的發(fā)熱量，如采用低熱水泥，減少水泥用量，采用人工降溫措施以及對表層混凝土加強(qiáng)保溫保濕等，以減小內(nèi)外溫差，防止裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。 ?當(dāng)用混凝土立方體試件進(jìn)行單軸靜力受壓試驗(yàn)時，混凝土的荷載變形曲線如圖 44 所示，通過顯微觀察所查明的混凝土破壞過程各階段的裂縫狀態(tài)如圖 45 所示。此時，變形增大的速度進(jìn)一步加快，荷載一變形曲線明顯地彎向變形軸方向（圖中曲線ＢＣ段）。 ? 影響混凝土彈性模量的因素有： ? ①混凝土的強(qiáng)度等級越高，彈性模量越高。在相同強(qiáng)度情況下，蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土彈性模量較在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)的混凝土彈性模量小。 影響混凝土徐變因素很多，混凝土所受初應(yīng)力越大，在混凝土制成后齡期較短時加荷，水 灰比越大，水泥用量越多，都會使混凝土的徐變增大；另外混凝土彈性模量大，會減小徐變，混凝土養(yǎng)護(hù)條件越好，水泥水化越充分，徐變也越小。對大體積混凝土，徐變能消除一部分由溫度變形所產(chǎn)生的破壞應(yīng)力。 混凝土滲水的原因，是由于內(nèi)部孔隙形成連通的滲水孔道。提高混凝土耐久性，對于延長結(jié)構(gòu)壽命，減少修復(fù)工作量，提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的徐變將使鋼筋的預(yù)應(yīng)力受到損失。 ?（ 3）徐變 混凝土在恒定荷載長期作用下，隨時間增長而沿受力方向增加的非彈性變形，稱為混凝土的徐變。 ? ②骨料彈性模量大，混凝土彈性模量也大。 ?（２）彈性模量 彈性模量是反應(yīng)應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系的物理量，由于混凝土是彈塑性體，隨 荷載不同，應(yīng)力與應(yīng)變之間的比值成為一個變量，也就是說混凝土的彈性模量不是定值。此時，變形增大的速度超過荷載增大的速度，荷載與變形之間不再為線性關(guān)系 （圖中曲線ＡＢ殷）。 ? 混凝土在荷載作用下的變形 （ 1）混凝土的受壓變形與破壞特征 硬化后的混凝土在未施加荷載前，由于水泥水化造成的化學(xué)收縮和物理收縮引起的砂漿體積的變化，在粗骨料與砂漿界面上產(chǎn)生了拉應(yīng)力，同時混凝土成型后的泌水聚積于粗骨料的下緣，混凝土硬化后形成為界面裂縫。 溫度變形對大體積混凝土極為不利。但干縮變形對混凝土危害較大，干縮可能使混凝土表面 出現(xiàn)拉應(yīng)力而導(dǎo)致開裂，嚴(yán)重影響混凝土的耐久性。如干縮后的混凝土再次吸水變濕后，一部分干縮變形是可以恢復(fù)的。 預(yù)防塑性收縮開裂的方法是降低混凝土表面失水速率，采取防風(fēng)、降溫等措施。其收縮量是隨著混凝土齡期的延長而增加，大致與時間的對數(shù)成正比一般在混凝土成型后 40ｄ內(nèi)收縮量增加較快，以后逐 漸趨向穩(wěn)定?；炷两?jīng) 16～ 20ｈ的蒸汽養(yǎng)護(hù)后，其強(qiáng)度即可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下 28ｄ強(qiáng) 度的 70％～ 80％。同時，混凝土混合物被振搗后，它的顆粒互相靠近，并把空氣排出，使混凝土內(nèi)部孔隙大大減少，從而使混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度大大提高。 ?（ 2）摻用混凝土外加劑 在混凝土中摻入減水劑，可減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度；摻入早強(qiáng)劑，可提高混凝土的早期強(qiáng)度。 (5) 試驗(yàn)條件 試驗(yàn)條件對混凝土強(qiáng)度的測定也有直接影響。當(dāng)混凝土的初始溫度在某一范圍內(nèi)，并且在所經(jīng)歷的時間內(nèi)不發(fā)生干燥失水的情況下，混凝土強(qiáng)度和成熟 度的對數(shù)成線性關(guān)系。但只要溫濕度適宜，其強(qiáng)度仍隨齡期增長。Ｃ以下時，硬化不但停止，且具有冰凍破壞的危險?！?普通 混 凝土 配 合比 設(shè)計 規(guī) 程》（ JGJ55—2020）提供的α a 、 α b 經(jīng)驗(yàn)值為： 采用碎石：α a= α b＝ 采用卵石：α a= α b = ?（ 2）養(yǎng)護(hù)的 溫度和濕度 混凝土強(qiáng)度的增長，是水泥的水化、凝結(jié)和硬化的過程，必須在一定的溫度和濕度條件下進(jìn)行。在其他條件相同的情況下，碎石混凝土的強(qiáng)度比卵石混凝土的強(qiáng)度高。 ?在保證施工質(zhì)量的條件下，水灰比愈小，混凝土的強(qiáng)度就 愈高。在配合比相同的條件下，所用的水泥標(biāo)號越高，制成的混凝土強(qiáng)度也越高。 ?(3)劈裂抗拉強(qiáng)度（ fts） 我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，采用標(biāo)準(zhǔn)試件１５０ｍｍ立方體，按規(guī)定的劈裂抗拉試驗(yàn)裝置 測得的強(qiáng)度為劈裂抗拉強(qiáng)度，簡稱劈拉強(qiáng)度 fts 混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度應(yīng)按下式計算： ?式中 fts——混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度， MPa； F——破壞荷載，Ｎ； Ａ ——試件劈裂面面積， mm2。我國現(xiàn)行規(guī)范（ GB/T50081——2020）規(guī)定，普通混凝土按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為：Ｃ Ｃ 1 C C2C C C4 C50、 C55 等強(qiáng)度等級。 ?（對于邊長為 100ｍｍ的立方體試件，換算系數(shù)為 ；邊長為 200ｍ ｍ的立方體試件，換算系數(shù)為 ）。拌合物拌制后，隨時間延長，流動性減?。粶囟仍礁?，水分丟失越快，坍落度損失越大。水泥的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)度用水量大，則拌合物的流動性小。因此，砂率既不能過大，也不能過小，應(yīng)通過試驗(yàn)找出最佳（合理）砂率。 ?ｍ g0——每立方米混凝土的粗骨料用量（ kg）； ?ｍ s0——每立方米混凝土的細(xì)骨料用量（ kg）； ?β s——砂率（％）； ? P_______粗骨料的空隙率（％） ? ρ 0s , ρ 0g _______砂、石堆積密度（ kg/m3) ?在混合料中，砂是用來填充石子的空隙。當(dāng)用水量一定時，水泥用量適當(dāng)變化（增減 50～ 100 ㎏ ／ｍ 3 ）時，基本上不影響混凝土拌合物的流動性，即流動性基本上保持不變。水灰比小，水泥漿稠，拌合物流動性就小，混凝土拌合物難以保證密實(shí)成型。 ? 影響和易性的因素 ?（１）水泥漿的數(shù)量 ?在混凝土拌合物中，水泥漿包裹骨料表面，填 充骨料空隙，使骨料潤滑，提高混合料的流動性；在水灰比不變的情況下，單位體積混合物內(nèi)，隨水泥漿的增多，混合物的流動性增大。當(dāng)截面尺寸較小或鋼筋較密，或采用人工