第4章-混凝土--清华版土木工程材料ppt课件.ppt

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1、TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（第四章（第四章 混凝土）混凝土）主讲人：陈德鹏主讲人：陈德鹏TSINGHUA UNIVERSITY PRESSTSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u教学目标教学目标掌握：掌握：混凝土拌和物的性能、测定和调整方法；硬化混凝土的力学、变形性能和耐久性；普通混凝土配合

2、比设计。熟悉熟悉：水泥混凝土的基本组成材料、分类和性能要求；水泥混凝土的外加剂和矿物掺合料了解了解：混凝土质量控制与强度评定；高性能混凝土；特种混凝土及其应用与发展。u教学重点教学重点普通混凝土组成材料的主要技术要求新拌混凝土和易性及其测试评价方法硬化混凝土的力学性能、变形性能及耐久性普通混凝土配合比设计本章主要教学内容与要求TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物混凝土（Concrete）u混凝土概述u普通混凝土的基本组成材料u普通混凝土拌合物的性

3、能u普通混凝土硬化后的性能u混凝土外加剂与掺合料u普通混凝土配合比设计u混凝土质量控制与强度评定u高性能混凝土u特种混凝土及其发展u本章知识归纳广州中信广场 (319m）世界最高纯纯混凝土结构TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u分类混凝土的胶结材料可以是无机胶凝材料，或有机胶凝材料或二者的复合。聚合物混凝土水玻璃混凝土沥青混凝土石膏混凝土水泥混凝土 混凝土的定义及分类按胶凝材料u定义混凝土是由胶凝材料、粗集料、细集料和水按适当的比例配合、拌合制

4、成混合物，经一定时间后硬化而成的人造石材。 水泥混凝土，通常简称混凝土，是由水泥浆胶结颗粒骨料或骨料构架而成的人造石材砼。TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u根据干表观密度0：普通混凝土 (2400kg/m3)；轻混凝土 (1950kg/m3)；重混凝土 (2600kg/m3)。u根据用途(功能)：普通混凝土道路混凝土防水混凝土耐热混凝土耐酸混凝土防辐射混凝土膨胀混凝土装饰混凝土等u生产与施工工艺：商品混凝土泵送混凝土喷射混凝土碾压混凝土挤压混

5、凝土压力灌浆混凝土预应力混凝土离心混凝土等。 水 泥 混 凝 土水泥混凝土的分类按照强度分类低强混凝土普通强度混凝土高强混凝土超高强混凝土高性能混凝土HPCTSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u经济性经济性：原材料来源丰富、价格低廉，可就地取材，可充分利用工业废弃物。u可靠性可靠性：配制不同强度等级的混凝土；与钢筋能够协同工作。u可塑性可塑性：混凝土凝结前有良好的可塑性，利于施工成型，可利用模板浇筑成各种形状及尺寸的构件或结构物。u耐久性耐久性：

6、在自然环境中使用时，具有良好的耐久性。u耐火性耐火性：混凝土在高温或火灾中，能够较长时间保持强度，与钢结构相比具有很大优势。u可改造性可改造性：可根据不同工程需要，通过采用新材料、新配方或施工方法配制出不同性质的混凝土，满足工程的多重要求。 混凝土的特点（相对优点）TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u抗拉强度低，性脆易裂抗拉强度低，性脆易裂：素混凝土抗拉强度很低，受拉时易产生脆性破坏，在冲击荷载作用下很容易发生脆断。u自重大、比强度低自重大、比

7、强度低：表观密度大、比强度低，不利于用于向高层、大跨度结构物和构筑物。u体积稳定性差体积稳定性差：容易发生各种形式的收缩变形，产生内部缺陷和收缩开裂，影响结构耐久性。u保温隔热性能较差保温隔热性能较差：导热系数较大，不利于保温隔热。u生产周期长生产周期长：浇筑后需要较长时间的养护才能达到预期强度，不利于加快施工进度和结构修补施工后尽快恢复交通。u混凝土性能受施工质量影响大混凝土性能受施工质量影响大：混凝土施工中的搅拌、浇筑和振捣等影响密实，养护影响强度形成和发展，施工质量的好坏严重影响混凝土硬化后的强度和耐久性能。 混凝土的特点（缺点）TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一

8、跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u数千年前，石灰与砂混合砌筑房屋；u公元前约500年，古罗马人配制了使用火山灰的混凝土；u1824年，英国人阿普斯丁发明波特兰水泥（Portland Cement），现代混凝土随后问世。u1850年法国人朗波特首次制成钢筋混凝土船，1967年法国人莫尼埃用铁丝加固砼制成花盆，并申请多项相关专利；u1884年，德国人提出板中钢筋应配置在受拉部位并，提出钢筋混凝土板计算理论。u1916年，混凝土强度的水灰比理论；1930年瑞士鲍罗米提出公式； u1925年，水灰比学说和恒

9、定用水量法则；u1928年，法国人佛列西涅发明预应力混凝土工艺；u20世纪中叶，混凝土减水剂等外加剂技术；u20世纪90年代，高性能混凝土的概念与技术。混凝土理论与技术发展简史恒定用水量法则恒定用水量法则:大量试验证明,当水灰比在一定范围(0.400.80)内而其他条件不变时,混凝土拌合物的流动性只与单位用水量(每立方米砼拌合物的拌合水量)有关, TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u满足混凝土结构设计的强度强度要求，以保证构筑物能安全地承受各种

10、设计荷载；u满足混凝土施工所要求的和易性和易性，以便硬化后能得到均匀密实的混凝土；u具有与工程环境相适应的耐久性耐久性，以保证构筑物在所处环境中服役寿命；u满足经济与生态经济与生态的要求，能源与资源消耗低、环境负荷少等。土木工程对混凝土的基本要求原材料资源的保护及再生利用；减少耗能大、污染环境的硅酸盐水泥消耗量，多利用工业废料绿色化；推进混凝土科学技术的发展，改善混凝土结构物的耐久性。混凝土材料工业的可持续发展TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物

11、混凝土的宏观结构粗骨料细骨料水泥石过渡区混凝土的组成与结构TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物骨 料u廉价的填充材料，节省水泥用量u混凝土的骨架，减小收缩，抑制裂缝的扩展u传力作用u降低水化热u提供耐磨性水泥浆u润滑作用与水形成水泥浆，赋予新拌混凝土以流动性u胶结作用包裹在所有骨料表面，凝结后将骨料胶结成整体形成固体。各组成材料的作用界面过渡区ITZTSINGHUA UNIVERSITY PRESSTSINGHUA UNIVERSITY PRES

12、S我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物水泥水水泥浆砂子石子骨 料新拌混凝土100%体积6075%715%2540%1421%2128%3942%凝结硬化硬化混凝土混凝土外加剂 为了改善或提高混凝土的性能普通水泥混凝土的组成材料TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u水泥品种的选择依据工程性质及所处的环境；施工条件；混凝土的强度等级。 u若用高强度等级

13、水泥配制低强度等级混凝土，虽然满足强度要求的水泥用量少，但难以满足混凝土的和易性和耐久性的要求，不可取。 u若用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土，满足强度要求的水灰比会很小，其和易性难以满足施工要求，也不可取。u通常宜选用强度等级为混凝土强度等级标准0.91.5倍的水泥 水泥TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物细集料u粒径在0.154.75mm之间的集料，称为细集料。细骨料主要采用天然砂和机制砂。细集料细集料u根据砂的技术要求，可分为类、类和类

14、。类砂宜用于配制强度等级大于C60的混凝土，类砂宜用于配制强度等级C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土，类砂宜用于配制强度等级小于C30 的混凝土和建筑砂浆。 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物细集料技术要求含泥量、石粉含量和泥块含量有害物质含量表观密度、堆积密度、空隙率坚固性粗细程度和颗粒级配碱活性！TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感

15、到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物项目（天然砂） 指标类类类 含泥量（按质量计）（%，）1.03.05.0泥块含量（按质量计）（%，）01.02.0含泥量、泥块含量、石粉含量（含泥量、泥块含量、石粉含量（GB/T 146842011GB/T 146842011） TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物项目 指标类类类 云母(按质量计)(%，） 1.02.0轻物质(按质量计)(%，） 1.0有机物（比色法） 合格合格合格硫化物及硫酸盐(

16、SO3质量计,%）0.5氯化物(以氯离子质量计)(%，) 0.010.020.06贝壳（按质量计） (%，) 该指标仅适用于海砂3.05.08.0砂中有害物质含量（砂中有害物质含量（GB/T 146842011GB/T 146842011） TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物坚固性指标坚固性指标(GB/T 146842011) 项目指标类类类 质量损失（%，） 810压碎指标压碎指标(GB/T 146842011) 项目（机制砂机制砂）指标类类

17、类 单级最大压碎指标(%，) 202530砂的坚固性 是指砂在气候、环境或其他物理因素作用下抵抗碎裂的能力 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物碱活性、表观密度、堆积密度、空隙率u碱活性（碱集料反应）碱集料反应：水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与集料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。碱活性：能够和混凝土组成物中的碱发生反应的化学活性u表观密度、堆积密度、空隙率应符合如下规定：表观密度不小于2500kg/m3，松

18、散堆积密度不小于1400kg/m3空隙率不大于44%。u此外，含水率和饱和面干吸水率TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物砂子粗细比表面积空隙率强度和易性砂的粗细程度及颗粒级配最理想的情况：砂的空隙率及总表面积均较小。TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 评定砂的粗细程度 和颗粒级配150m300m6

19、00m1.18mm2.36mm4.75mm9.50mm砂子筛分析m1m2m3m4m5m6M底筛余量TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物筛分曲线筛孔尺寸筛孔尺寸I I区区IIII区区IIIIII区区9.50 mm9.50 mm0 00 00 04.75 mm4.75 mm10-010-010-010-010-010-02.36 mm2.36 mm35-535-525-025-015-015-01.18 mm1.18 mm65-3565-3550-1

20、050-1025-025-00.60 mm0.60 mm85-7185-7170-4170-4140-1640-160.30 mm0.30 mm95-8095-8092-7092-7085-5585-550.15 mm0.15 mm100-90100-90100-90100-90100-90100-90机制砂机制砂0.150.1585-9785-9780-9480-9475-9475-94累计筛余怎样计算细度模数Mx？TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个

21、活的生物11654321005)(AAAAAAAMX细度模数的计算3.73.1为粗砂粗砂，3.02.3为中砂中砂，2.21.6为细砂细砂。筛孔mm4.752.361.180.600 0.3000.1500.150 合计筛余量g28.557.673.1156.6 118.555.59.7499.5 计算分计筛余百分率ai 计算累计筛余百分率Ai 计算细度模数Mx 评定级配 A4 ，（初）定级配； A1 ，在范围， 其它，5以内 最终定级配区TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测

22、没有错：表里边有一个活的生物u粒径在4.7590mm之间的集料谓之粗集料u粗集料的种类粗集料按照骨料的密度普通骨料：堆积密度15201680kg/m3 密度在25002700kg/m3轻骨料：堆积密度1120kg/m3 密度在1000kg/m3重骨料： 堆积密度2080kg/m3密度在35004000kg/m3按照骨料颗粒形状卵石、碎石按照GB/T146852011类、类、类按照集料来源天然集料人工集料再生集料TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物

23、粗集料技术要求含泥量和泥块含量有害物质含量表观密度、堆积密度、空隙率坚固性最大粒径和颗粒级配针片状含量强度碱-集料反应TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u粗集料最大粒径粗集料公称粒级的上限粒径增大，总比面积减小，但超过40mm可能强度下降u粗骨料颗粒级配指的是大小粒径的骨料颗粒的互相搭配的比例情况不同粒径颗粒的分布颗粒级配分为连续粒级、间断级配(单粒级)。u评价方法同砂子颗粒级配的评定方法u筛孔系列2.36、4.75、9.50、16.0、19.

24、0、26.5、31.5、37.5、53、63、75、90粗集料的技术要求颗粒级配TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物粗集料的技术要求最大粒径vGB502042002规定v最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净距的3/4；v对于实心板，不得超过板厚的1/3且不得超过40mm；v任何情况下，组集料最大粒径不得大于150mm；v对于泵送混凝土，最大粒径与输送管道内径之比，碎石不宜大于1:3，卵石不宜大于1:2.5 （泵送高度80

25、）u预防措施v非活性骨料；v严格控制含碱量；v掺入火山灰质混合料；v加入引气剂TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物混凝土的耐磨性u混凝土的耐磨性即混凝土表面抵抗磨损的能力。与其混凝土的强度、硬度有关。u表面磨损情况机械磨耗；冲磨；空蚀 u影响耐磨性的因素混凝土强度粗骨料的品种和性能细骨料与砂率水泥掺合料养护和施工方法u耐磨性实验方法：滚动轴承法（路面混凝土）滚动轴承法（路面混凝土）TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子

26、是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物提高混凝土耐久性的措施u耐久性改善措施（提高密实度提高密实度、改善孔结构改善孔结构）合理选用水泥品种合理选用水泥品种，以适应工程环境较小水灰比和保证足够胶凝材料用量较小水灰比和保证足够胶凝材料用量，提高密实度级配合理、质量好的砂石集料级配合理、质量好的砂石集料，提高密实度合理砂率合理砂率，提高密实度外加剂和掺合料的使用外加剂和掺合料的使用，改善孔结构、提高密实度施工质量控制施工质量控制，保证混凝土均匀密实，提高密实度TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳

27、，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u水泥、砂、石、水：水泥、砂、石、水：是配制混凝土的基本原材料，随着现代建筑技术的不断发展，仅仅通过使用四种组分生产混凝土，显然已难以满足对现代混凝土材料提出的新要求。u第五、第六组分第五、第六组分：现代混凝土技术的迅速发展使得掺合料掺合料、外加剂外加剂广泛应用，以满足现代施工技术和建筑要求，达到技术先进、经济合理、节能环保、高强性、防腐耐久等目的，促进了混凝土生产和应用技术的发展。混凝土外加剂与掺合料TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是

28、多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物混凝土外加剂u定义在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不大于水泥重量的5% 。u为什么要使用外加剂？单纯靠调节水、水泥和骨料用量，难以解决下列问题：用水量与良好和易性间的矛盾；施工操作对凝结时间、放热速度、强度增长的要求；耐久性对低连通孔隙率的要求。外加剂是解决上述问题，改善混凝土性能，以满足工程特殊要求的重要技术途径；现在有7080以上的混凝土使用了外加剂；外加剂的作用 改善混凝土拌合物的和易性； 加快或延缓凝结时间； 控制强度增长； 提高抗冻融、热开

29、裂、碱骨料膨胀、硫酸盐侵 蚀和钢筋锈蚀等作用下的耐久性； 节约水泥用量，降低成本； 减少放热速度，控制温升。TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u按照功能改善和易性：减水剂、泵送剂、引气剂等；调节凝结时间：速凝剂、缓凝剂、早强剂等；改善耐久性：引气剂、阻锈剂、防水剂等；改善其它性能：减缩剂、膨胀剂，防冻剂、泡沫剂、消泡剂等。u根据混凝土外加剂（GB 8076），分为8类：高性能减水剂高性能减水剂（早强型、标准型、缓凝型）、高效减水高效减水剂剂（标

30、准型、缓凝型）、普通减水剂普通减水剂（早强型、标准型、缓凝型）、引气减水剂引气减水剂泵送剂泵送剂、早强剂早强剂、缓凝剂缓凝剂、引气剂引气剂。外加剂的种类TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 减水剂u减水剂是指在混凝土拌合物坍落度（表示混凝土流动性的指标）基本相同的条件下，能较为显著减少拌合用水量的外加剂。在混凝土工程中应用最为广泛，能在和易性不变时，减和易性不变时，减少单位用水量少单位用水量；或在单位用水量不变时，能改善和易性单位用水量不变时，能

31、改善和易性。u种类：减水效果l普通减水剂(也称塑化剂，Plasticiser)；l高效减水剂(也称超塑化剂，Superplasticiser)。l高性能减水剂。复合功能l早强减水剂；l缓凝减水剂；l引气减水剂。TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物减水剂的组成结构、物理化学特征u减水剂都是表面活性剂，分子结构中含有亲水的离子基团和碳氢分子链，其中：离子基团是酸根离子或氨基，如：SO3-、COO-、NH 3 +等；碳氢分子链，带有羟基，如：烷烃基、芳

32、香烃基等。u可溶于水，能显著降低水的表面张力；u能吸附在固体表面，并在固体表面定向排列，形成表面吸附分子层，降低水固界面张力。TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物u分散作用分散作用（打破絮凝结构）当没有减水剂时，水泥加水后，不能获得均匀分散体系，由于下列原因而产生絮凝结构，使得部分拌合水包含其中，不能贡献给水泥浆的流动性：水具有高表面张力(氢键分子结构)水泥颗粒边、角和表面正负电荷间的相互吸力当减水剂加入到水泥浆中，吸附在水泥颗粒表面，离子基团朝

33、向水，使水泥颗粒表面带有几毫伏的负电荷，引起水泥颗粒相互排斥，打破了絮凝结构，释放其包含的水，改善分散性静电排斥作用；由于减水剂碳氢分子链上的极性基吸附水，形成吸附层包裹在水泥颗粒表面，产生空间位阻效应，阻碍水泥颗粒的紧密接触，阻止絮凝结构的形成。u润滑作用润滑作用（形成溶剂化水膜）减水剂分子在水泥颗粒表面的吸附减水剂的作用机理加减水剂前的絮凝结构加入减水剂后，絮凝结构被打破TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 减水剂的作用效果 通过湿润、润滑、

34、分散、塑化等作用，能使水泥浆变稀、混凝土拌和流动性增大，从而，取得下列效果：在保持用水量不变的条件下，增大坍落度，改善和易性，使混凝土易于浇注、成型密实；在保持坍落度不变的条件下，减少用水量，降低水灰比(水胶比) ，提高混凝土强度和抗渗性；在保持混凝土强度和和易性，在减少用水量的同时减少水泥用量。坍落度坍落度(inch)(inch)减水剂掺量减水剂掺量(水泥质量的水泥质量的)减水剂对混凝土拌合物坍落度的影响 当水灰比一定时，混凝土拌合物的坍落度随着减水剂掺量的增加而增大水灰比水灰比减水剂掺量减水剂掺量(水泥质量的水泥质量的)减水剂掺量对水灰比的影响 当坍落度恒定时，新拌混凝土的水灰比随着减水剂

35、掺量的增加而减小TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物普通减水剂 Water-reduceru特点：一般含有杂质；减水率较小，约10%；有一些副作用；u主要品种木质素磺酸盐(木钙等 ) 副作用：引进气泡多而大羟基羧酸及其盐(如柠檬酸、葡萄糖酸钠等) 副作用：缓凝作用明显，有引气剂时会增大拌合物含气量多元醇(如糖钙等) ； 副作用：缓凝但不影响含气量减水剂（水剂）减水剂（水剂） 减水剂（粉剂）减水剂（粉剂）TSINGHUA UNIVERSITY PR

36、ESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高效减水剂 High-range Water-reduceru特点：具有较高的分子量，纯度较高；减水效率高，在掺量较小的条件下，可取得高效；副作用小。u种类：改性木质素磺酸盐，较高分子量的纯木质素盐；磺化密胺缩合树脂，一般是钠盐；磺化萘甲醛缩合树脂，一般也是萘磺酸钠盐；脂肪族减水剂含有羧基和/或醚基的聚合物，如聚丙烯酸钠、聚羧酸酯，聚醚等； 高效减水剂的应用，成为混凝土技术发展里程一个重要的里程碑，应用它可以配制出流动性满足施工需要且水灰比低，因此强度很

37、高的高强混凝土、可以自行流动成型密实的自密实混凝土，以及充分满足不同工程特定性能需要和匀质性良好的高性能混凝土。TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物高性能减水剂High Performance Water-reduceru高性能减水剂包括聚羧酸系减水剂聚羧酸系减水剂、氨基羧酸系减水剂氨基羧酸系减水剂以及其他能够达到混凝土外加剂（GB 80762008）指标要求的减水剂。u高性能减水剂具有一定的引气性，较高的减水率和良好的坍落度保持性能。u与其他减

38、水剂相比，高性能减水剂在配制高强度混凝土和高耐久性混凝土时，具有明显的技术优势和较高的性价比。u聚羧酸系减水剂聚羧酸系减水剂是通过不饱和单体在引发剂作用下共聚而得到的一类减水剂。该减水剂具有低掺量、高减水、不缓低掺量、高减水、不缓凝和低坍落度损失凝和低坍落度损失等特点，是继木钙为代表的普通减水剂和以萘系为代表的高效减水剂之后发展起来的第三代高性第三代高性能减水剂能减水剂，是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种高效减水剂。TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证

39、实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物减水剂的技术经济效果u在保持用水量不变的情况下，使拌和物的坍落度增大100200mm； u在保持坍落度不变的情况下，使用水量减少10%15%，抗压强度增加15%40%； u在保持坍落度和强度不变的情况下，可节约水泥10%15%； u混凝土的渗水性可降低40%80%； u可减慢水泥水化初期的放热速度，减少开裂现象。 不同减水剂的减水率木质磺酸盐 515%密胺树脂 525%萘磺酸盐甲醛缩合物 1525%聚丙烯酸盐 2030%聚羧酸脂 2540% TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽

40、的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物调节凝结时间的外加剂种类u早强剂早强剂 早强剂能加速新拌混凝土凝固，提高混凝土早期强度，而对后期强度无显著影响的外加剂称为早强剂。u防冻剂防冻剂 在负温下使用的早强剂称为防冻剂或防冻早强剂，它能降低冰点，促使水泥水化放热反应，达到抵抗冰体膨胀的临界强度u速凝剂速凝剂 能使水泥混凝土急速凝结硬化(15min内初凝，210min内终凝)的外加剂。 u缓凝剂缓凝剂 能延缓水泥混凝土凝结硬化时间，并对后期强度无显著影响的外加剂主要成分有： 氯化物：氯化钙、氯化钠； 硫酸盐：石膏、硫酸钠； 三乙醇胺以及复合早强剂。主要成分有：水溶性铝

41、酸盐、纯碱、碳酸钠，碱金属硅酸盐等。主要成分有：氯化物、亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐等。主要成分：糖蜜、酒石酸、柠檬酸、硼酸盐、锌酸盐等。TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物引气剂u什么是引气剂？ 能在混凝土拌和物中产生许多均匀分布的微小气泡(孔径为0.012mm)，并在硬化后仍能稳定存在的外加剂。u组成特点：带有憎水基和亲水基的表面活性剂u物理化学特性：可溶于水；降低水的表面张力；能吸附在气泡表面，使之稳定。TSINGHUA UNIVERSITY

42、PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物引气机理 u搅拌水可产生气泡，但很快消失，为什么？ 水的表面张力使气泡不稳定！u水中加入引气剂后 水的表面张力降低，在搅拌过程中将空气引入而产生许多气泡； 通过吸附于气泡表面形成单分子膜，减小液气界面能(表面张力)，使气泡表面的液膜坚固不易破裂而稳定存在。亲水基团憎水基团气泡引气剂稳泡作用的机理TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测

43、没有错：表里边有一个活的生物引气剂的作用效果 u改善拌和物的和易性，减少用水量5%9%，改善保水性，减少泌水性；u混凝土的抗渗性提高50%，抗冻标号提高3倍； u降低混凝土的强度，引入1%的空气，可使强度下降56%； u增大变形性，降低弹性模量，提高抗裂性和抗冲击性。 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物减水剂水泥的相容性与坍落度损失u相容性，过去称“适应性”，是指减水剂与水泥之间是否有不利于减水剂效率发挥的相互作用。u相容性好表现为减水率大、坍

44、落度损失小，拌合物和易性良好。u一般来说，C3A含量高的水泥与高效减水剂的相容性较差；此外，用含碱量大、放热量大的水泥时，通常相容性较差。u相容性好坏可以用净浆流动度测定方法评价u 当水泥的C3A含量大于6%时，掺木质磺酸盐后反而会使混凝土的水灰比增大。u70年代以后，萘系和密胺两个系列的高效减水剂开始在国内外逐步推广。但其中最大障碍就是混凝土坍落度损失迅速，无法满足长途运送与长距离泵送工艺的要求。 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物混凝土掺合

45、料(Admixtures)u掺合料掺合料混凝土中掺加量在水泥质量5%以上的天然或人工矿物粉状材料，又称矿物外加剂u加入掺合料目的加入掺合料目的改善混凝土性能、调节混凝土强度等级和节约水泥“掺合料”与“混合材”u混凝土中为什么要使用掺合料？混凝土中为什么要使用掺合料？代替水泥，所以也称水泥代用材料改善混凝土微结构，尤其是界面过渡区结构改善混凝土性能，尤其是耐久性保护生态环境，节约资源和能源TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物主要矿物外加剂(掺合料)

46、的种类u粉煤灰 煤粉在锅炉中燃烧后的灰份；u磨细矿渣 高炉炼铁排出的废渣，经粉磨后使用；u硅灰 生产硅铁合金排出的烟气冷凝形成微细的粉末；u沸石粉 沸石岩经粉磨加工制成的含水化硅铝酸盐为主的矿物火山灰质活性掺合材料，含有一定量的活性SiO2和Al2O3u磨细石灰石粉 将石灰石骨料开采时的碎屑磨成粉末主要矿物外加剂(掺合料)的物理性质 性质 粉煤灰 磨细矿渣 硅粉 水泥 密度 2.1 2.9 2.2 3.15粒径(m) 1150 3200 0.010.5 0.1100比表面积(m2/kg) 350 400 15000 350氧化物 粉煤灰 磨细矿渣 硅粉 水泥 低钙 高钙SiO2 48 40 3

47、6 97 20Al2O3 27 18 9 2 5Fe2O3 9 8 1 0.1 4MgO 2 4 11 0.1 1CaO 3 20 40 64Na2O 1 0.2K2O 4 0.5主要矿物外加剂(掺合料)的化学组成TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物粉煤灰u粉煤灰是火力发电厂等以煤粉为燃料的烟道气体中所收集的粉末，由结晶体、玻璃体以及少量未燃尽的碳粒所组成。u粉煤灰按煤种可分为两类：由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰为F类粉煤灰类粉煤灰，其氧化钙含量

48、低于10%；由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰为C类粉煤灰类粉煤灰，其氧化钙含量一般大于10，因此又被称为高钙粉煤灰。u拌制混凝土和砂浆用粉煤灰分为三个等级：级、级、级。I级粉煤灰适用于钢筋混凝土和跨度小于6m的预应力钢筋混凝土；II级粉煤灰适用于钢筋混凝土和素混凝土；III级粉煤灰主要用于素混凝土。TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物粉煤灰u粉煤灰对混凝土性能改善的原因在于“粉煤灰效应”，粉煤灰掺入混凝土中可产生的三种效应：“活性效应活性效应”“形

49、态效应形态效应”“微集料效应微集料效应”u粉煤灰掺入混凝土中的效果与其掺量有关，掺量大小应通过试验确定。确定粉煤灰掺量的方法通常有以下三种：等量取代法：等量取代法：等质量取代水泥超量取代法：超量取代法：超量取代水泥外加法外加法 ：水泥不变，增加粉煤灰TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物混凝土的配制强度混凝土强度等级C20C20,C45C50,C554.05.06.0TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖

50、的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物配合比设计的任务及表示方法u根据工程要求、结构形式、施工条件和技术性能要求等，通过计算、查表和试验等方法，确定各组分材料比例：水泥(或水泥矿物外加剂)用量单位用水量砂率与骨料用量化学外加剂用量u各种组成材料的质量比，取水泥为1，其它材料除以水泥用量，就得出比例关系例如：C:S:G1: 2.4:4.0，W/C0.60u现场施工时，可由搅拌机实际容积以每次实际投料量表示。u1立方米混凝土中各种材料的质量 (kg/m3)TSINGHUA UNIVERSITY PRESS我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和