【正文】 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構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。 ?然而石子最大粒徑（ Dmax）過大時，則由于骨料與水泥砂漿粘結面積下降等原因造成混凝土的強度下降。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。 ?3. 粗骨料 ?粒徑大于 （卵石和碎石）。見表 42。 ?圖 41 砂的 3 級配區(qū)曲線 ?例 4６．某干砂 500g 的篩分結果如下表所列。 ?國家規(guī)范將細度模數(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。 ?細度模數(shù)（Ｍ x）愈大，表示砂愈粗，砂的細度模數(shù)范圍一般為 ～ ，其中 ?Ｍ x在 ～ ， ?Ｍ x在３ .0～ 為中砂， ?Ｍ x在 ～ 為細砂， ?Ｍ x在 ～ 為特細砂。篩分析的方法，是用一套孔徑（凈尺寸）為 、 、 、 、 、 ㎜的標準篩，將 500g 的干砂試樣由粗到細依次過篩，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）。 ?砂的顆粒級配和粗細程度，常用篩分析的方法進行測定。 ?因此，在拌制混凝土時，砂的顆粒級配和粗細程度應同時考慮。在混凝土中砂粒之間的空隙是由水泥漿所填充，為達到節(jié)約水泥和提高強度的目的，就應盡量減小砂粒之間的空隙。因此，一般說用粗砂拌制混凝土比用細砂所需的水泥漿為省。在相同用量條件下，細砂的總表面積較大，而粗砂的總表面積較小。混凝土用砂的質(zhì)量技術要求分述如下。經(jīng)驗證明，配制 C30 以下的混凝土，水泥強度等級為混凝土強度等級的～ 倍，配制Ｃ 40 以上的混凝土，水泥強度等級為混凝土強度等級的 ～ 倍，同時宜摻入高效減水劑。水泥品種的選擇，應當根據(jù)混凝土工程性質(zhì)與特點，工程的環(huán)境條件及 施工條件，結合各種水泥特性進行合理的選擇。水泥漿硬化后，則將骨料膠結為一個堅實的整體。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。材料組成經(jīng)濟合理、生產(chǎn)制作節(jié)約能源。 第四章 混凝土 混凝土是由膠凝材料、水和粗、細骨料按適當比例配合、拌制成拌合物，經(jīng)一定時間硬化而成的人造石材。 石碴類 飾面是在水泥砂漿中摻入各種彩色石碴作骨料，配制成水泥石碴漿抹于墻體基層表面，然后用水洗、斧剁、水磨等手段除去表面水泥漿皮，呈現(xiàn)出石碴顏色及其質(zhì)感的飾面。 裝飾砂漿飾面可分為兩類，即灰漿類飾面和石碴類飾面。 ?第三節(jié) 裝飾砂漿 裝飾砂漿是指用作建筑物飾面的砂漿。 砂漿常用的纖維增強材料有麻刀、紙筋、稻草、玻璃纖維等。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。但根據(jù)抹面砂漿的使用特點，對其主要技術要求不是抗壓強度，而是和易性及其與基層材料的粘結力。 解 根據(jù)已知條件，施工水平一般的 M10 砂漿的標準差σ = MPa（表 53），則此砂漿的試配強度為 fm， 0=f2 + =10+ = MPa 計算水泥用量 由 A=， B=－ Qc = 1000（ +） / = 271 kg/m3 計算石灰膏用量Ｑ D QA= 330 ㎏ Ｑ D＝Ｑ Ａ 一 Qc = 330－ 271 = 59 kg/m3 ?查表 54 得稠度為 100 mm 石灰膏換算為 120ｍｍ時需乘以 ，則應摻加石灰膏量為 59 = 57 kg/m3 砂用量為 Qs= 1ρ 0 干 = 1450 （１＋ ） = 1479 kg/m3 選擇用水量為 300 kg/m3 則砂漿的設計配比為： 水泥：石灰膏：砂：水 =271： 57： 1479： 300 該砂漿的設計配比亦可表示為： 水泥：石灰膏：砂 = 1： ： ，用水量為 300 kg/m3 ?第二節(jié) 抹面砂漿 抹面砂漿也稱 抹灰砂漿，用以涂抹在建筑物或建筑構件的表面，兼有保護基層、滿足使用要求和增加美觀的作用。 ?例 51 某工程用砌磚砂漿設計強度等級為 Ｍ 要求稠度為 80～ 100 ㎜的水泥石灰砂漿，現(xiàn)有砌筑水泥的強度為 ，細集料為堆積密度 1450kg／ m3 的中砂，含水率為 2%，已有石灰膏的稠度為 100mm；施工水平一般。試配時 至少應采用三個不同的配合比，其中一個為基準配合比，另外兩個配合比的水泥用量按基準配合比分別增加及減少１０％，在保證稠度、分層度合格的條件下，可將用水量或摻加料用量作相應調(diào)整。 ?(６ ) 試配與調(diào)整 按計算配合比，采用工程實際使用材料進行試拌，測定其拌合物的稠度和分層度，若不能滿足要求，則應調(diào)整用水量或摻加料，直到符合要求為止。 (５ ) 確定用水量 Qw（ kg／ｍ 3） 按砂漿稠度要求，根據(jù)經(jīng)驗選定。 Ｑ D—每立方米砂漿的摻加料用量，精確至１㎏；石灰、粘土膏使用時的稠度為 120 士 5ｍｍ；對于不同稠度的石灰膏，可按表 54 進行換算。 當水泥砂漿中的計算用量不足 200 kg／ m3 時，應按 200 kg／ m3 采用。 fm， 0——砂漿的配制強度，精確至 。 ?當無近期統(tǒng)計資料時，砂漿現(xiàn)場強度標準差可參考表 52。 （ 1）砌筑砂漿配制強度（ fm， 0）的確定 fm， 0=f2 + 式中 fm， 0——砂漿的配制強度，精確至 ； f2——砂漿設計強度等級（即砂漿抗壓強度平均值（ MPa）； σ ——砂漿現(xiàn)場強度標準差，精確至 。砂漿粘結力還與砌筑材料的表面狀態(tài)、潤濕程度、養(yǎng)護條件等有關。 砌筑砂漿的粘結強度 砌筑砂漿必須有足夠的粘結力，才能將磚石粘結為堅固的整體， 砂漿粘結力的大小，將影響砌體的抗剪強度、耐久性、穩(wěn)定性及抗振能力。因而，此時砂漿強度主要決定于水泥強度及水泥用量。計算公式如下： 式中 fm——砂漿 28ｄ抗壓強度（ MPa）； ｆ ce—水泥的實測強度（ MPa）； C/W—灰水比。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。標準試件尺寸為 ㎜立方體試件一組 ６塊，標養(yǎng)至 28ｄ，測定其抗壓強度平均值（ MPa）。水泥砂漿不宜超過８ｈ，水泥混合砂漿不宜超過 10ｈ，加入外加劑后應滿足設計和施工的要求。分層度過小，容易發(fā)生干縮裂縫，故通常砂漿分層度不宜小于１０㎜。分層度過大，表示砂漿易產(chǎn) 生分層離析不利于施工及水泥硬化。 加入適量的微沫劑或塑化劑，能明顯改善砂漿的保水性和流動性。 ?影響砂漿流動性的因素有：砂漿的用水量、膠凝材料的種類和用量、集料的粒形和級配、外加劑的性質(zhì)和摻量、拌和的均勻程度等。表示砂漿流動性大小的指標是沉入度，它是以砂漿稠度儀測定的，其單位為ｍｍ。 （ 4）砂漿用水的要求與混凝土的要求相同。 (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。砂的含 泥量不應超過５％。消石灰粉不得直接用于砌筑砂漿中。 為改善砂漿和易性，降低水泥用量，往往在水泥砂漿中摻入部分石灰膏、粘土膏或粉煤灰等，這樣配制的砂漿稱水泥混合砂漿。 砌筑砂漿用水泥的強度等級應根據(jù)設計要求進行選擇。砌筑砂漿起著膠結塊材和傳遞荷載的作用，是砌體的重要組成部分。 ?解 ?該石材的軟化系數(shù)為 : 第三章 建筑砂漿 砂漿是由膠結料、細骨料、摻加料和水按照適當比例配制而成的建筑材料。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。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。 材料的耐久性指標是根據(jù)工程所處的環(huán)境條件來決定的。木材等有機質(zhì)材料常因生物作用而破壞。 磚、石料、混凝土等礦物材料，多是由于物理作用而破壞，也可能同時會受到化學作用的破壞。 ?機械作用包括使用荷載的持續(xù)作用，交變荷載引起材料疲勞，沖擊、磨損、磨耗等。在民用和公共建筑中，考慮安全防火要求，須選用具有抗火性能的難燃或不燃的材料。在寒冷地區(qū)，凍融變化對材料會起著顯著的破壞作用。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。這些破壞作用包括物理、化學、機械及生物的作用。材料的耐磨性用磨耗率表示，計算公式如下： 第五節(jié) 材料的耐久性 材料的耐久性是泛指材料在使用條件下，受各種內(nèi)在或外來自然因素及有害介質(zhì)的作用，能長久地保持其使用性能的性質(zhì)。砂漿、塑料、橡膠、金屬等的表面硬度并間接推算其強度。 刻劃法用于天然礦物硬度的劃分，按滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、長石、石英、黃晶、剛玉、金剛石的順序，分為１０個硬度等級。計算公式如下： 4. 硬度和耐磨性 ①硬度 材料的硬度是材料表面的堅硬程度，是抵抗其它硬物刻劃、壓入其表面的能力。 材料在沖擊或動力荷載作用下，能吸收較大能量而不破壞的性能，稱為韌性或沖擊韌性。脆性材料的 另一特點是抗壓強度高而抗拉、抗折強度低。 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。 ?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。材料的抗拉、抗壓、抗剪強度的計算式如下： ?材料的抗彎強度與受力情況有關，一般試驗方法是將條形試件放在兩支點上，中間作用一集中荷載，對矩形截面試件，則其抗彎 強度用下式計算： 2. 彈性和塑性 材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當外力取消后能夠完全恢復原來形狀的性質(zhì)稱為彈性。通常情況下，材料內(nèi)部的應力多由外力（或荷載）作用而引起，隨著外力增加，應力也隨之增大，直至應力超過材料內(nèi)部質(zhì)點所能抵抗的極限，即強度極限，材料發(fā)生破壞。 α 這種變化表現(xiàn)在單向尺寸時，為線膨脹或線收縮，相應的技術指標為線膨脹系數(shù)（ α ）。 4. 材料的溫度變形性 材料的溫度變形是指溫度升高或降低時材料的體積變化。K) 熱阻的倒數(shù)１／Ｒ稱為材料層（墻體或其它圍護結構）的傳熱系數(shù)。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（墻體或其它圍護結構）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導熱系數(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。 二 . 材料的熱工性質(zhì) 1. 導熱性 當材料兩面存在溫度差時，熱量從材料一面通過材料傳導至另一面的性質(zhì)，稱為材料的導熱性。 滲透系數(shù) 材料的滲透系數(shù)可通過下式計算 : ? 抗?jié)B等級 材料的抗?jié)B等級是指用標準方法進行透水試驗時，材料標準試件在透水前所能承受的最大水壓力，并以字母 P 及可承受的水壓力（以 為單位）來表示抗?jié)B等級。土木建筑工程中許多材料常含有孔隙、孔洞或其它缺陷，當材料兩側的水壓差較高時，水可能從高壓側通過內(nèi)部的孔隙、孔洞或其它缺陷滲透到低壓側。材料的抗凍性與材料的強度、孔結構、耐水性和吸水飽和程度有關。 抗凍性以試件在凍融后的質(zhì)量損失、外形變化或強度降低不超過一定限度時所能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來表示，或稱為抗凍等級。隨著凍融循環(huán)的反復，材料的破壞作用逐步加劇，這種破壞稱為凍融破壞。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 。軟化系數(shù)的波動范圍在 0 至 1 之間。當材料內(nèi)含有可溶性物質(zhì)時（如石膏、石灰等），吸入的水還可能溶解部分物質(zhì)，造成強度的嚴重降低。衡量材料耐水性的指標是材料的軟化系數(shù) KR： 軟化系數(shù)反映了材料飽水后強度降低的程度，是材料吸水后性質(zhì)變化的重要特征之一。當空氣中濕度在較長時間內(nèi)穩(wěn)定時，材料的吸濕和干燥過程處于平衡狀態(tài)，此時材料的含水率保持不