【正文】 這些孔道主要來源于水泥漿中多余水分蒸發(fā)而留下的氣孔、水泥漿泌水所產(chǎn)生的毛細管孔道、內(nèi)部的微裂縫以及施工振搗不密實產(chǎn)生的蜂窩、孔洞，這些都會導(dǎo)致混凝土滲漏水。水泥用量少，水灰比小，粗細骨料用量較多，彈性模量大。混凝土溫度膨脹系數(shù)約為 1 105，即溫度升高 1℃，每 m 膨脹 。 ? 引起混凝土變形的因素很多，歸納起來有兩類：非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形 ? 混凝土在非荷載作用下的變形 （ 1）化學(xué)收縮 混凝土在硬化過程中，由于水泥水化產(chǎn)物的體積小于反應(yīng)物（水和水泥）的體積，引起混凝土產(chǎn)生收縮，稱為化學(xué)收縮。任何一道工序忽視了規(guī)范管理和操作，都會導(dǎo)致混凝土強度的降低。 α a,α b 為回歸系數(shù)，與骨料品種、水泥品種有關(guān)，其數(shù)值可通過試驗求得。試驗證明，棱柱體強度與立方體強度的比值為 ～ 。 ?４）其他 影響因素 ?水泥品種，骨料種類，粒形和級配以及外加劑等，都對混凝土拌合物的和易性有一定影響。 （２）水泥漿的稠度 ? 水泥漿的稀稠，取決于水灰比的大小。坍落度法適用于骨料最大粒徑不大于 40 ㎜，坍落度值不小于 10 ㎜的混凝土拌合物。 ?第二節(jié) . 普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì) ? 混凝土在未凝結(jié)硬化以前，稱為混凝土拌合物。 ? 有害雜質(zhì) ?粗骨料中的有害雜質(zhì)主要有：粘土、淤泥及細屑；硫酸鹽及硫化物；有機物質(zhì)；蛋白石及其他含有活性氧化硅的巖石顆粒等。連續(xù)級配是石子粒級呈連續(xù)性，即顆粒由小到大，每級石子占一定比例。普通混凝土用砂的篩分曲線必須包容在三個級配曲線區(qū)域中的任一個區(qū)域以內(nèi)。 ? 砂的粗細程度與顆粒級配 ? 砂的粗細程度，是指不同粒徑的砂粒，混合在一起后的總體的粗細程度，通 常有粗砂、中砂與細砂之分。 灰漿類飾面是通過水泥砂漿的著色或水泥砂漿表面形態(tài)的藝術(shù)加工，獲得一定色彩、線條、紋理質(zhì)感的表面裝飾。然后，確定試配時的砂漿基準(zhǔn)配合比。通常粘結(jié)力隨砂漿抗壓強度的提高而增大。 砂漿的保水性用砂漿分層度儀測定，以分層度（㎜）表示。水泥砂漿采用的水泥，其強度等級不宜大于 級；水泥混合砂漿采用的水泥，其強度等級不宜大于 級。 ?生物作用包括菌類、昆蟲等的作用 而使材料腐朽、蛀蝕而破壞。通常用刻劃法，回彈法和壓入法測定材料的硬度。 材料的單向線膨脹量或線收縮量計算公式為： Δ L =（ t2 t1） 6. 材料的抗?jié)B性 抗?jié)B性是材料在壓力水作用下抵抗水滲透的性能。 材料在任一條件下含水的多少稱為材料的含水率，并以Ｗ h 表示，其計算公式為： 顯然，材料的含水率受所處環(huán)境中空氣濕度的影響。 工程實際中，材料是親水性或憎水性，通常以潤濕角的大小劃分，潤濕角為在材料、水和空氣的交點處，沿水滴表面的切線與水和固體接觸面所成的夾角。 按下式計算： 式中 ρ 0， —材料的堆積密度 , g/cm3 或 kg/m3 m —材料的 質(zhì)量， g 或 kg V0， —材料的堆積體積， cm3 或 m3 粉狀或粒狀材料的質(zhì)量是指填充在一定容器內(nèi)的材料質(zhì)量，其堆積體積是指所用容器的容積而言。 從宏觀、亞微觀和微觀三個不同層次的結(jié)構(gòu)上來研究土木工程材料的性質(zhì)，才能深入其本質(zhì)，對改進與提高材料性能以及創(chuàng)制新型材料都有著重要的意義。 （ 2）多孔結(jié)構(gòu)，是指具有粗大孔隙 的結(jié)構(gòu)。 2020年，我國共生產(chǎn)水泥約 70000 萬噸，比 2020 年大幅增長了 12. 7%，占世界產(chǎn)量的三分之一左右，超過亞洲產(chǎn)量的 50%強。 礦物組成 材料中的元素和化合物以特定的礦物形式存在并決定著材料的許多重要性質(zhì)。 微觀結(jié)構(gòu) 微觀結(jié)構(gòu)是指材料在原子、分子層次的結(jié)構(gòu)。材料的堆集體積一般以 來表示。孔隙率 P 按下式計算： 7. 空隙率 空隙率是指散粒材料在其堆集體積中 , 顆粒之間的空隙體積所占的比例。體積吸水率 WＶ 的計算公式為 材料的吸水率與其孔隙率有關(guān)，更與其孔特征有關(guān)。用于一般受潮較輕或次要的工程部位時， 材料軟化系數(shù)也不得小于 。比熱的計算式如下所示： 3. 熱阻和傳熱系數(shù) 熱阻是材料層（墻體或其它圍護結(jié)構(gòu)）抵抗熱流通過的能力，熱阻的定義及計算式 為： Ｒ＝ｄ /λ 式中 Ｒ ——材料層熱阻，（ m2 3. 脆性和韌性 材料受力達到一定程度時，突然發(fā)生破壞，并無明顯的變形，材料的這種性質(zhì)稱為脆性。這些作用將使材料發(fā)生體積的脹縮，或?qū)е聝?nèi)部裂縫的擴展。測定表觀密度時，直接將材料放入水中，即直接采用排開水的方法來測體積；測定堆積密度時，將材料直接裝入已知體積的容量筒中，直接測試其自然堆積狀態(tài)下體積。 （ 4）砂漿用水的要求與混凝土的要求相同。砂漿的強度除受砂漿本身的組成材料及配比影響外，還與基層的吸水性能有關(guān)。 當(dāng)水泥砂漿中的計算用量不足 200 kg／ m3 時，應(yīng)按 200 kg／ m3 采用。另外，為減少抹面砂漿因收縮而引起開裂，常在砂漿中加入一定量纖維材料。水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)為一個堅實的整體。 ?砂的顆粒級配和粗細程度，常用篩分析的方法進行測定。 ?然而石子最大粒徑（ Dmax）過大時，則由于骨料與水泥砂漿粘結(jié)面積下降等原因造成混凝土的強度下降。 ? 粗骨料的強度及堅固性 ?（ 1）粗骨料的強度 ?粗骨料的強度采用巖石立方體強度或粒狀石子的壓碎指標(biāo)來表示。計算混凝土中各項材料的配合 比時，一般以干燥骨料為基準(zhǔn)，而一些大型水利工程常以飽和面干的骨料為準(zhǔn)。保水性差的混凝土拌合物，由于水分分泌出來會形成容易透水的孔隙，從而降低混凝土的密實性。當(dāng)截面尺寸較小或鋼筋較密，或采用人工插搗時，坍落度可選擇大些。 ?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。 ?（對于邊長為 100ｍｍ的 立方體試件，換算系數(shù)為 ；邊長為 200ｍｍ的立方體試件，換算系數(shù)為 ）。 ?在保 證施工質(zhì)量的條件下，水灰比愈小，混凝土的強度就愈高。但只要溫濕度適宜，其強度仍隨齡期增長。同時，混凝土混合物被振搗后，它的顆?；ハ嗫拷?，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度和強度大大提高。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。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）。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。ＧＢＪ 50164—92 將混凝土劃分為以下抗凍等級：Ｆ F1 F25。 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)護條件越好，水泥水化越充分，徐變也越小。 ?當(dāng)用混凝土立方體試件進行單軸靜力受壓試驗時，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。 ?（ 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。 ?（ 3）采用機械 攪拌和機械振動成型。 ?(3) 齡期 在正常養(yǎng)護條件下，混凝土強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，強度也隨之增長。因為水泥水化時所需的結(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％）。Ｃ，相對濕度 95％以上）下，養(yǎng)護至 28ｄ齡期，按照標(biāo)準(zhǔn)的測定方法測定其抗壓強度值，稱為混凝土立方體抗壓強度 ”（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。 ? 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?。ㄋ冶龋? ～ ）。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。粘 聚性的大小主要取決于細骨料的用量以及水泥漿的稠度等。 ?骨料在飽和面干狀態(tài)時的含水率，稱為飽和面干吸水率。 ?石子顆粒級配范圍應(yīng)符合規(guī)范要求。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。 ?因此，在拌制混凝土?xí)r，砂的顆粒級配和粗細程度應(yīng)同時考慮。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。但根據(jù)抹面砂漿的使用特點，對其主要技術(shù)要求不是抗壓強度，而是和易性及其與基層材料的粘結(jié)力。 fm， 0——砂漿的配制強度，精確至 。標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸為 ㎜立方體試件一組 ６塊，標(biāo)養(yǎng)至 28ｄ，測定其抗壓強度平均值（ MPa）。 (3）對外加劑的要求 與混凝土中摻加外加劑一樣，為改善砂漿的某些性能，也可加入塑化、早強、防凍、緩凝等作用的外加劑。處于暴露環(huán)境的有機材料，其耐久性以抗老化能力來表示。這些破壞作用包括物理、化學(xué)、機械及生物的作用。 ?材料在外力作用下產(chǎn)生變形，如果外力取消后，仍能保持變形后的形狀和尺寸，并且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)稱為塑性。導(dǎo)熱系數(shù)的定義和計算式如下所示： 2. 熱容量和比 熱 材料在受熱時吸收熱量，冷卻時放出熱量的性質(zhì)稱為材料的熱容量。軟化系數(shù)的波動范圍在 0 至 1 之間。039。對于大多數(shù)土木工程材料， 因 ρ0 〈 ρ ，故密實度 D ? 1 或 D ? 100%。 材料的堆積體積： 粉狀或粒狀材料，在堆集狀態(tài)下的總體外觀體積。 (6）散粒結(jié)構(gòu)，是指松散顆粒狀結(jié)構(gòu)。 金屬材料以元素含量來表示。 2020 年水泥產(chǎn)量的大幅度增長與我國持續(xù)快速穩(wěn)定增長的宏觀經(jīng)濟形勢密切相 關(guān)。 (3）微孔結(jié)構(gòu)，是指微細的孔隙結(jié)構(gòu)。由于材料具有不同的物理狀態(tài)，因而表現(xiàn)出不同的體積。 在土木建筑工程中，計算材料用量、構(gòu)件的自重，配料計算以及確定堆放空間時經(jīng)常要用到材料的密度、表觀密度和堆積密度等數(shù)據(jù)。當(dāng)材料的潤濕角 θ ＜９０ ? 時，為親水性材料；當(dāng)材料的潤濕角 θ ＞９０ ? 時，為憎水性材料。 4. 材料的耐水性 材料的耐水性是指材料長期在飽和水的作用下不破壞，強度也不顯著降低的性質(zhì)。這種壓力水的滲透，不僅會影響工程的使用，而且滲入的水還會帶入能腐蝕材料的介質(zhì)，或?qū)⒉牧蟽?nèi)的某些成分帶出，造成材料的破壞。 L 式中 Δ L線膨脹或線收縮量 （ mm 或 cm） (t2t1） 材料升（降）溫前后的溫度差（Ｋ） α 材料在常溫下的平均線膨脹系數(shù) (１／Ｋ ) L材料原 來的長度（ｍｍ或ｍ） 第四節(jié) 材料的力學(xué)性質(zhì) 1. 材料的強度 材料的強度是材料在應(yīng)力作用下抵抗破壞的能力。 回彈法用于測定混凝土表面硬度，并間接推算混凝土的強度；也用于測定陶瓷、磚。金屬材料主要是由于化學(xué)作用引起的腐蝕。這些材料不得含有影響砂漿性能的有害物質(zhì)，含有顆粒或結(jié)塊時應(yīng)用３ｍｍ的方孔篩過濾。砌筑砂漿分層度不應(yīng)大于 ３０㎜。 4. 砌筑砂漿的配合比設(shè)計 ?砌筑砂漿配合比設(shè)計規(guī)程 （ JGJ/T9896) 砌筑砂漿的配合比應(yīng)滿足施工和易性（稠度）的要求，保證設(shè)計強度，還應(yīng)盡可能節(jié)約水泥，降低成本。 對三個不同的配合比，經(jīng)調(diào)整后，應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定成型試件，測定砂漿強度等級，并選定符合強度要求的且水泥用量較少的砂漿配合比。 裝飾砂漿所用膠凝材料與普通抹面砂漿基本相同，只是灰漿類飾面更多地采用白水泥和彩色水泥。在混凝土中，砂子的表面需要由水泥漿包裹，砂子的總表面積愈大，則需要包裹砂粒表面的水泥漿就愈多。試計算該砂的細度模數(shù)并評定其級配 ?砂按技術(shù)要求分為三類： ?I 類宜用于強度等級 C60 的混凝土 ?II 類宜用于強度等級 C30~C60 的混凝土及有抗凍抗?jié)B或其他要求的混凝土； ?III 類宜用于強度等級 C30 的混凝土和建筑砂漿 ? 砂中有 害雜質(zhì)的含量 ?為保證混凝土的質(zhì)量，砂中有害雜質(zhì)的含量，應(yīng)符合國家技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。連續(xù)級配是工程上最常用的級配。各種有害雜質(zhì)的含量都不應(yīng)超出規(guī)范的規(guī)定。 ? ?. 和易性的概念 ? 和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、運輸、澆灌、搗實）并能獲致質(zhì)量均勻、成型密實的性能。 ?坍落度 值小于 10ｍｍ的拌合物為干硬性混凝土。若水灰比過大，又會造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而產(chǎn)生流漿、離析現(xiàn)象。骨料的顆粒較大，形狀圓整，表面光滑及級配較好時，則拌合物的流動性較大。 ?(4