【正文】 括分散作用和潤滑作用兩方而。圖417 表面活性劑（減水劑）當加入減水劑后，由于減水劑分子能定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面帶有同一種電荷（通常為負電荷），形成靜電排斥作用，促使水泥顆粒相互分散，絮凝結(jié)構(gòu)破壞，釋放出被包裹部分水，參與流動，從而有效地增加混凝土拌合物的流動性（如圖418b）?！　?. 常用減水劑品種。工程上最常使用的為木鈣。　　MG屬緩凝引氣型減水劑，%～%之間，超摻有可能導致數(shù)天或數(shù)十天不凝結(jié)，并影響強度和施工進度，嚴重時導致工程質(zhì)量事故?！　G不宜用于蒸汽養(yǎng)護混凝土制品和工程。其主要成分為β—萘磺酸鹽甲醛縮合物?！　≥料禍p水劑多數(shù)為非引氣型高效減水劑，%～%，減水率可達15%～30%，相應地可提高28天強度10%以上，或節(jié)約水泥10%～20%。但混凝土的坍落度損失較大，故實際生產(chǎn)的萘系減水劑，極大多數(shù)為復合型的，通常與緩凝劑或引氣劑復合?！　。?）樹脂系減水劑：樹脂系減水劑為磺化三聚氰胺甲醛樹脂減水劑，通常稱為密胺樹脂系減水劑。最常用的有SM樹脂減水劑?！　絊M減水劑的混凝土粘聚性較大，可泵性較差，且坍落度經(jīng)時損失也較大?！　。?）糖蜜類減水劑：糖蜜類減水劑是以制糖業(yè)的糖渣和廢蜜為原料，經(jīng)石灰中和處理而成的棕色粉末或液體。　　糖蜜減水劑與MG減水劑性能基本相同，但緩凝作用比MG強，故通常作為緩凝劑使用。主要用于大體積混凝土、大壩混凝土和有緩凝要求的混凝土工程。隨著工程建設和混凝土技術(shù)進步的需要，各種新型多功能復合減水劑正在不斷研制生產(chǎn)中，如2～3h內(nèi)無坍落度損失的保塑高效減水劑等，這一類外加劑主要有：聚羧酸鹽與改性木質(zhì)素的復合物、帶磺酸端基的聚羧酸多元聚合物、芳香族氨基磺酸系高分子化合物、改性羥基衍生物與烷基芳香磺酸鹽的復合物、萘磺酸甲醛縮合物與木鈣等的復合物、三聚氰胺甲醛縮合物與木鈣等的復合物?！　。ǘ┰鐝妱　≡鐝妱┦侵改芗铀倩炷猎缙趶姸劝l(fā)展的外加劑。主要功能是縮短混凝土施工養(yǎng)護期，加快施工進度，提高模板的周轉(zhuǎn)率。早強劑的主要品種有氯鹽、硫酸鹽和有機胺三大類，但更多使用的是它們的復合早強劑。氯鹽類早強劑主要有CaClNaCl、KCl、AlCl3和FeCl3等。由于Cl對鋼筋有腐蝕作用，故鋼筋混凝土中摻量應控制在1%以內(nèi)。此外，氯鹽類早強劑對混凝土耐久性有一定影響，因此CaCl2早強劑及氯鹽復合早強劑不得在下列工程中使用：　?。?）環(huán)境相對濕度大于8%、水位升降區(qū)、露天結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水淋的結(jié)構(gòu)?！　。?）鍍鋅鋼材或鋁鐵相接觸部位及有外露鋼筋埋件而無防護措施的結(jié)構(gòu)?！　。?）環(huán)境溫度高于60℃的結(jié)構(gòu)。　?。?）給排水構(gòu)筑物、薄壁構(gòu)件、中級和重級吊車、屋架、落錘或鍛錘基礎(chǔ)。　?。?）含有活性骨料的混凝土結(jié)構(gòu)?！　〈送猓瑸橄鼵aCl2對鋼筋的銹蝕作用，通常要求與阻銹劑亞硝酸鈉復合使用。硫酸鹽類早強劑主要有硫酸鈉（即元明粉，俗稱芒硝）、硫代硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鋁及硫酸鋁鉀（即明礬）等?！　×蛩徕c為白色粉末，%～%；早強效果不及CaCl2。硫酸鈉早強劑在預應力混凝土結(jié)構(gòu)中的摻量不得大于1%；%；嚴格控制最大摻量，超摻可導致混凝土后期膨脹開裂，強度下降；混凝土表面起“白霜”，影響外觀和表面裝飾?！　。?）使用直流電源的工廠及電氣化運輸設施的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。　　3．有機胺類早強劑。工程上最常用的為三乙醇胺。三乙醇胺的摻量極微，%～%，雖然早強效果不及CaCl2，但后期強度不下降并略有提高，且無其他影響混凝土耐久性的不利作用。摻用時可將三乙醇胺先用水按一定比例稀釋，以便于準確計量?！　?．復合早強劑。常用配方有：　?。?）%～%+%?！　。?）%～%+生石膏2%+亞硝酸鈉1%。　?。?）硫酸鈉+NaCl=（%～%）+（%～%）?！　。?）硫酸鈉+三乙醇胺＝（%～%）+%?！　。?）CaCl2+亞硝酸鈉＝（%～%）+1%。 混凝土的質(zhì)量檢驗和評定　　一、混凝土質(zhì)量波動的原因　　在混凝土施工過程中，原材料、施工養(yǎng)護、試驗條件、氣候因素的變化，均可能造成混凝土質(zhì)量的波動，影響到混凝土的和易性、強度及耐久性?！　。ㄒ唬┰牧系馁|(zhì)量波動　　原材料的質(zhì)量波動主要有：砂細度模數(shù)和級配的波動；粗骨料最大粒徑和級配的波動；超遜徑含量的波動；骨料含泥量的波動；骨料含水量的波動；水泥強度（不同批或不同廠家的實際強度可能不同）的波動；外加劑質(zhì)量的波動（如液體材料的含固量、減水劑的減水率等）等等。在現(xiàn)場施工或預拌工廠生產(chǎn)混凝土時，必須對原材料的質(zhì)量加以嚴格控制，及時檢測并加以調(diào)整，盡可能減少原材料質(zhì)量波動對混凝土質(zhì)量的影響。如混凝土攪拌時間長短；計量時未根據(jù)砂石含水量變動及時調(diào)整配合比；運輸時間過長引起分層、析水；振搗時間過長或不足；澆水養(yǎng)護時間，或者未能根據(jù)氣溫和濕度變化及時調(diào)整保溫保濕措施等等。　　二、混凝土質(zhì)量（強度）波動的規(guī)律　　在正常的原材料供應和施工條件下，混凝土的強度有時偏高，有時偏低，但總是在配制強度的附近波動，質(zhì)量控制越嚴，施工管理水平越高，則波動的幅度越??；反之，則波動的幅度越大。圖419 正態(tài)分布曲線正態(tài)分布的特點：　　1．曲線形態(tài)呈鐘型，在對稱軸的兩側(cè)曲線上各有一個拐點?！　?．曲線以平均強度為對稱軸兩邊對稱。平均強度值附近的概率（峰值）最高?！　?．曲線與橫座標之間圍成的面積為總概率，即100%。若曲線寬且矮，相應的標準差越大，說明強度離散大、勻質(zhì)性差、施工管理水平差。　　三、混凝土強度的勻質(zhì)性評定　　混凝土強度的均勻性，通常采用數(shù)理統(tǒng)計方法加以評定，主要評定參數(shù)有：（一）強度平均值混凝土強度平均值按下式計算：理論上，平均強度與該批混凝土的配制強度相等，它只反映該批混凝土強度的總平均值，而不能反映混凝土強度的波動情況?！　。ǘ藴什?　　混凝土強度標準差按下式計算： （418）由正態(tài)分布曲線可知，標準差在數(shù)值上等于拐點至對稱軸的距離。對平均強度相同的混凝土而言，標準差 能確切反映混凝土質(zhì)量的均勻性，但當平均強度不等時，并不確切。因此，對不同強度等級的混凝土單用標準差值尚難以評判其勻質(zhì)性，宜采用變異系數(shù)加以評定。 （419）變異系數(shù)亦即為標準差與平均強度的比值，實際上反映相對于平均強度而言的變異程度。如上例中，前者的Cv＝5/20＝；后者的Cv＝5/50＝。根據(jù)GBJ107—87中規(guī)定，混凝土的生產(chǎn)質(zhì)量水平，可根據(jù)不同強度等級，在統(tǒng)計同期內(nèi)混凝土強度的標準差和試件強度不低于設計等級的百分率來評定。見表420?？筛鶕?jù)正態(tài)分布的概率函數(shù)計算求得： （420）式中： P——強度保證率；t——概率度，或稱為保證率系數(shù)，根據(jù)下式計算: （421）式中：——混凝土設計強度等級。由于計算比較復雜，一般可根據(jù)表421直接查取P值。因此，必須適當提高混凝土的配制強度，以提高保證率。根據(jù)我國JGJ55—2000的規(guī)定，混凝土強度保證率必須達到95%以上，此時對應的保證率系數(shù)t=，由下式得：表422 標準差的取值表混凝土設計強度等級＜C20C20～C50＞C50（MPa）四、混凝土強度檢驗評定標準　　1．當混凝土的生產(chǎn)條件在較長時間內(nèi)能保持一致，且同一品種混凝土的強度變異性能保持穩(wěn)定時，應由連續(xù)的三組試件代表一個驗收批，其強度應同時符合下列要求：（425）當混凝土強度等級高于C20時，尚應符合下式要求： 式中：——同一驗收批混凝土強度的平均值（N/mm2）；——設計的混凝土強度的標準值（N/mm2）；——驗收批混凝土強度的標準差（N/mm2）；——同一驗收批混凝土強度的最小值（N/mm2）。（427） 式中：——前一檢驗期內(nèi)第i驗收批混凝土試件中強度的最大值與最小值之差；m——前一檢驗期內(nèi)驗收批總批數(shù)。 （429）式中：——驗收批混凝土強度的標準差（N/mm2），取=；——合格判定系數(shù)。表423 合格判定系數(shù)試件組數(shù)10～1415～24≥253．對零星生產(chǎn)的預制構(gòu)件或現(xiàn)場攪拌批量不大的混凝土，可采用非統(tǒng)計方法評定，驗收批強度必須同時符合下列要求： 式中：——驗收批混凝土強度的標準差（N/mm2），取=；——合格判定系數(shù)。表423 合格判定系數(shù)試件組數(shù)10～1415～24≥253．對零星生產(chǎn)的預制構(gòu)件或現(xiàn)場攪拌批量不大的混凝土，可采用非統(tǒng)計方法評定，驗收批強度必須同時符合下列要求： 4．當對混凝土的試件強度代表性有懷疑時，可采用從結(jié)構(gòu)、構(gòu)件中鉆取芯樣或其他非破損檢驗方法，對結(jié)構(gòu)、構(gòu)件中的混凝土強度進行推定，作為是否應進行處理的依據(jù)。 普通混凝土的配合比設計一、混凝土配合比設計基本要求　　混凝土配合比是指1m3混凝土中各組成材料的用量，或各組成材料之重量比?！　?．滿足設計的強度等級，并具有95%的保證率?！　?．經(jīng)濟合理，最大限度節(jié)約水泥，降低混凝土成本。這三個基本參數(shù)的確定原則如下：　　1．水灰比。確定原則為：在滿足混凝土設計強度和耐久性的基礎(chǔ)上，選用較大水灰比，以節(jié)約水泥，降低混凝土成本?！　挝挥盟恐饕鶕?jù)坍落度要求和粗骨料品種、最大粒徑確定。因為當W/C一定時，用水量越大，所需水泥用量也越大?！　『侠砩奥实拇_定原則為：砂子的用量填滿石子的空隙略有富余。　　三、混凝土配合比設計方法和原理　　混凝土配合比設計的基本方法有兩種：一是體積法（又稱絕對體積法）；二是重量法（又稱假定表觀密度法），基本原理如下：　　1. 體積法基本原理。若以Vh、Vc、Vw、Vs、Vg、Vk分別表示混凝土、水泥、水、砂、石子、空氣的體積，則有：　　2. 重量法基本原理。當混凝土所用原材料和三項基本參數(shù)確定后，混凝土的表觀密度（即1m3混凝土的重量）接近某一定值?？筛鶕?jù)原材料、和易性、強度等級等信息在2350～2450kg/m3之間選用。水工、港工、交通系統(tǒng)常采用飽和面干狀態(tài)下的重量?！　。ㄒ唬┏醪接嬎闩浜媳扔嬎悴襟E　　1．計算混凝土配制強度（）。（435）　　（1）根據(jù)強度要求計算水灰比?！　。?）比較強度要求水灰比和耐久性要求水灰比，取兩者中的最小值。　　4．計算每立方米混凝土的水泥用量（C0）。 　　5．確定合理砂率（Sp）。實際選用時可采用內(nèi)插法，并根據(jù)附加說明進行修正。　　6．計算砂、石用量（S0、G0），并確定初步計算配合比。 （436）（2）體積法： （3）配合比的表達方式：　　① 根據(jù)上述方法求得的C0、W0、S0、G0，直接以每立方米混凝土材料的用量（kg）表示。　?。ǘ┗鶞逝浜媳群驮囼炇遗浜媳鹊拇_定　　初步計算配合比是根據(jù)經(jīng)驗公式和經(jīng)驗圖表估算而得，因此不一定符合實際情況，必經(jīng)通過試拌驗證?！　?．和易性調(diào)整——確定基準配合比。如不符合要求，按下列原則進行調(diào)整：　?。?）當坍落度小于設計要求時，可在保持水灰比不變的情況下，增加用水量和相應的水泥用量（水泥漿）。　?。?）當粘聚性和保水性不良時（通常是砂率不足），可適當增加砂用量，即增大砂率?！　≡诨炷梁鸵仔詽M足要求后，測定拌合物的實際表觀密度（），并按下式計算每1m3混凝土的各材料用量——即基準配合比：令：A＝C拌+W拌+S拌+G拌　　則有：　　如果初步計算配合比和易性完全滿足要求而無需調(diào)整，也必須測定實際混凝土拌合物的表觀密度，并利用上式計算Cj、Wj、Sj、Gj。亦即初步計算1m3混凝土，在實際拌制時，少于或多于1m3。　　2．強度和耐久性復核——確定試驗室配合比。制作混凝土強度試件時，應同時檢驗混凝土拌合物的流動性、粘聚性、保水性和表觀密度，并以此結(jié)果代表相應配合比的混凝土拌合物的性能。當對混凝土的抗?jié)B、抗凍等耐久性指標有要求時，則制作相應試件進行檢驗。計作C、W、S、G。設砂的含水率為a%；石子的含水率為b%，則施工配合比按下列各式計算：所用原材料如下：　　水泥：，密度=，水泥強度富余系數(shù)Kc=；　　砂：河砂Mx=，Ⅱ級配區(qū)，=；　　石子：碎石，Dmax=40mm，連續(xù)級配，級配良好，=；　　水：自來水?！　解] 1. 確定混凝土配制強度（）。 ＝+＝30+＝（MPa）. 確定水灰比（W/C）?！　?. 確定用水量（W0）。　　5．確定砂率（Sp）?！　?．計算砂、石用量（S0、G0）。　　因此，該混凝土初步計算配合為：C0=411kg，W0=185kg，S0=577kg，G0=1227kg。測得混凝土坍落度T=20mm，小于設計要求，增加5%的水泥和水，重新攪拌測得坍落度為65mm，且粘聚性和保水性均滿足設計要求，并測得混凝土表觀密度2392kg/m3，求基準配合比。　　[解] 1. 基準配合比：　?。?）根據(jù)初步計算配合比計算12L各材料用量為：　　C=，W=，S=，G=　?。?）增加5%的水泥和水用量為：　　ΔC＝，ΔW＝　?。?）各材料總用量為；　　A＝（+）+（+）++＝（kg）　?。?）根據(jù)式（4－38）計算得基準配合比為：Cj=422，Wj=190，Sj=564，Gj=1　　2．施工配合比：　　根據(jù)題意，試驗室配合比等于基準配合比，則施工配合比為：　　C＝Cj＝422kg　　S=564（1+%）＝589kg　　G＝1215（1+1%）＝1227kg　　W