普通混凝土和砂浆.pptx

《普通混凝土和砂浆.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《普通混凝土和砂浆.pptx（148页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、4 4 混凝土混凝土 教学要求：1、了解对混凝土组成材料的技术要求；着重掌握砂、石级配的意义及评定方法。2、着重了解减水剂的作用机理、效果及主要品种；了解其它外加剂（早强剂、引气剂）的作用及主要种类。3、掌握混凝土拌和物和易性的概念、评定方法及影响和易性的因素。4、掌握影响混凝土强度的因素、混凝土强度公式及提高混凝土强度的措施。5、着重掌握混凝土配合比设计的基本要求、方法及步骤。6、掌握砂石级配试验方法，混凝土和易性评定方法及强度测定方法。第2页/共148页第1页/共148页4 4 混凝土混凝土1 1、混凝土的定义 混凝土是由胶凝材料、颗粒状的粗细骨料和水按适当比例配制，经均匀搅拌、密实成型，

2、并经过硬化后而成的一种人造石材，是建筑工程中的主要建筑材料。2 2、水泥混凝土 以水泥为胶凝材料，以砂、石为骨料，加水拌制成混合物，经一定时间凝结硬化而成的人造石材叫水泥混凝土，又称普通混凝土，简称混凝土。（本章如无特别说明，混凝土均指水泥混凝土）第3页/共148页第2页/共148页3 3、混凝土的分类、混凝土的分类根据表观密度根据表观密度 0 0：普通混凝土普通混凝土(2400kg/m(2400kg/m3 3)；轻混凝土轻混凝土 (1950kg/m1950kg/m3 3)；重混凝土重混凝土 (2600kg/m2600kg/m3 3)。根据用途根据用途(功能功能)：普通混凝土；普通混凝土；道路

3、混凝土；道路混凝土；防水混凝土；防水混凝土；耐热混凝土；耐热混凝土；耐酸混凝土；耐酸混凝土；防辐射混凝土；防辐射混凝土；膨胀混凝土；膨胀混凝土；装饰混凝土等。装饰混凝土等。v根据生产与施工方法：商品混凝土泵送混凝土喷射混凝土碾压混凝土挤压混凝土压力灌浆混凝土预应力混凝土离心混凝土等。混混 凝凝 土土第4页/共148页第3页/共148页4 4 混凝土混凝土 4 4、混凝土的特点（1 1）使用方便：新拌制的混凝土拌和物具有良好的可塑性，可浇注成各种形状和尺寸的构件及结构物。（2 2）价格低廉：原材料丰富，就地取材，其中80%80%的砂石料均为地方材料，价格便宜，节能经济。（3 3）高强耐久：普通混

4、凝土的强度为2020-55MPa,55MPa,具有良好的耐久性。（4 4）性能易调整：改变组成材料的品种和数量，可制成不同性能的混凝土，以满足工程的不同要求。（5 5）有利环保：混凝土可充分利用工业废料，如矿渣、粉煤灰等，降低环境污染。（6 6）主要缺点：自重大，抗拉强度低，呈脆性，易产生裂缝。第5页/共148页第4页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 1、组成混凝土的基本材料 水泥、水、砂、石子、外加剂和掺和料 2、各种材料的作用 （1 1）水泥浆：润滑作用-与水形成水泥浆，赋予新拌混凝土以流动性。胶结作用-包裹在所有骨料表面，通过水泥浆的凝结硬化，将砂、石

5、骨料胶结成整体，形成固体。（2 2）骨料：填充、骨架、减小收缩、降低水化热、提供耐磨性 （3 3）外加剂：改善混凝土的性能。（4 4）掺和料：减少水泥用量，改善混凝土性能。第6页/共148页第5页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 一、水泥 1、水泥品种的选择依据 工程性质与特点、工程所处环境、施工条件 2、水泥强度等级的选择：原则：与混凝土的强度等级相适应，满足施工要求，考虑经济效益。高配高、低配低 中低标号混凝土：水泥标号为混凝土标号的1.52.5倍。高标号混凝土：水泥标号为水泥标号的0.91.5倍。第7页/共148页第6页/共148页4.4.1 1 普通

6、混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料二、混凝土用水 凡是饮用水和清洁的天然水，都可以作为混凝土的拌和水和养护水。混凝土用水中的物质含量限值（JGJ63-89JGJ63-89）项目项目预应力混凝土预应力混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土素混凝土素混凝土PHPH值值4 44 44 4不溶物（不溶物（mg/L)mg/L)200020002000200020052005可溶物（可溶物（mg/L)mg/L)20002000500050001000010000氯化物（以氯化物（以CICI-计计/mg/L)/mg/L)5005001200120035003500硫酸盐（以硫酸盐（以S SO4O42-2-计计mg/L

7、)mg/L)6006002700270027002700硫化物（以硫化物（以S S2-2-计计/mg/L)/mg/L)100100-第8页/共148页第7页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 三、骨料（一）骨料的种类 按照骨料粒径 （1 1）细 骨 料：粒 径 小 于4.75mm的岩石颗粒，一般称为砂，可分为：山砂、河砂、海砂、人工砂。河砂质量较好，价格低廉，工程上采用较普遍。（2 2）粗骨料：粒径大于4.75mm4.75mm的岩石颗粒，一般采用石子。普通混凝土用的石子分为：碎石、卵石。第9页/共148页第8页/共148页（二）骨料的特性及其影响（二）骨料的特

8、性及其影响骨料的含水状态骨料的含水状态骨料的表观密度、堆积密度、空隙率骨料的表观密度、堆积密度、空隙率骨料的粒径与级配骨料的粒径与级配骨料的孔隙率骨料的孔隙率骨料的形状骨料的形状骨料的表面特征骨料的表面特征骨料的弹性模量骨料的弹性模量骨料的强度骨料的强度骨料的坚固性骨料的坚固性骨料的硬度骨料的硬度第10页/共148页第9页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料1、骨料的粒径及级配 几个基本概念：l 粗细程度 指不同粒径细骨料混合在一起的总体粗细程度平均粒 径大小。l 颗粒级配 指粒径大小不一的骨料颗粒互相搭配的比例情况不同粒径颗粒的分布。l 最大粒径 指粗骨料公称

9、粒级的上限允许最大值。第11页/共148页第10页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料（1）砂的粗细程度及颗粒级配 1 1）细度模数 细度模数表征砂的粗细程度，可以理解为细度模数表征砂的粗细程度，可以理解为质均粒径质均粒径，由筛分法测定。由筛分法测定。细度模数越大，骨料越粗，根据细度模数将砂分为：细度模数越大，骨料越粗，根据细度模数将砂分为：细砂（细砂（2.22.21.61.6）；）；中砂（中砂（3.03.02.32.3）；）；粗砂（粗砂（3.73.73.13.1）。）。2 2）级配曲线 级配曲线表示不同粒径砂的颗粒搭配情况；级配曲线表示不同粒径砂的颗粒搭配情况

10、；根据级配曲线分为三个区：根据级配曲线分为三个区：、IIII、IIIIII；级配间接反映了砂颗粒的堆积密度。级配间接反映了砂颗粒的堆积密度。第12页/共148页第11页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 3 3）测定方法：筛分析法 取抽样缩分后的干砂500g500g。用 一 套 孔 径 为 9.509.50、4.754.75、2.362.36、1.181.18、0.600.60、0.300.30、0.15mm0.15mm的标准筛将砂样由粗到细依次筛析。称取各筛筛余质量m m1 1、m m2 2、m m3 3、m m4 4、m m5 5、m m6 6。计算各筛的

11、分计筛余百分率a a1 1、a a2 2、a a3 3、a a4 4、a a5 5、a a6 6（各筛的筛余量占总质量的百分率）和累计筛余A A1 1、A A2 2、A A3 3、A A4 4、A A5 5、A A6 6（各筛与比该筛粗的所有筛的分计筛余百分率之和）。计算砂的细度模数：根据砂的细度模数确定砂的粗细程度：3.7-3.13.7-3.1为粗砂，3.0-3.0-2.32.3为中砂，2.2-1.62.2-1.6为细砂，1.5-0.71.5-0.7为特细砂。混凝土中应优先选中砂。第13页/共148页第12页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料砂的颗粒级配区筛

12、孔直筛孔直径径（mm)mm)累计筛余量（累计筛余量（%）区区区区区区9.509.500 00 00 04.754.7510-010-010-010-010-010-02.362.3635-535-525-025-010-010-01.181.1865-3565-3550-1050-1025-025-00.600.6085-7185-7170-4170-4140-1640-160.300.3095-8095-8092-7092-7085-5585-550.150.15100-90100-90100-90100-90100-90100-909.50204060801000.150.300.601.

13、182.364.75筛孔直径（mm)过细砂区过粗砂区区区区砂的级配曲线砂的级配曲线砂的级配曲线砂的级配曲线第14页/共148页第13页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料例：某砂样500g500g筛分试验结果如下表，试确定该砂的粗细程度，画出级配曲线，判断该砂的级配状况。筛孔直筛孔直径（径（mm)mm)筛余筛余量量（g)g)分计分计筛余筛余a(%)a(%)累计筛累计筛余余A(%)A(%)9.509.500 04.754.7515152.362.3670701.181.181051050.600.601201200.300.3090900.150.1585850.

14、150.1515159.50204060801000.150.300.601.182.364.75筛孔直径（mm)过细砂区过粗砂区区区区 解解：该砂属于中砂，级配良好。该砂属于中砂，级配良好。0314212418173031738628097100第15页/共148页第14页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料（2 2）石子的颗粒级配和最大粒径 1 1）颗粒级配 石子的颗粒级配分为连续粒级、单粒粒级2 2种。在混凝土中应优先选用连续粒级，一般不宜采用单粒粒级。石子的颗粒级配也是用筛分析法来测定的，其标准筛的孔径为2.362.36、4.754.75、9.59.5、

15、1616、1919、26.526.5、31.531.5、37.537.5、5353、6363、7575、9090mmmm共1212个筛子，筛分方法与砂基本相同,筛分试样的质量按下表选取：石子最大粒径石子最大粒径（mm)mm)9.59.51616191926.526.531.531.537.537.563637575最小取样质量最小取样质量（kg)kg)2 24 44 410101010151520203030第16页/共148页第15页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料石子的颗粒级配（部分）级级配配情情况况公称公称粒级粒级（mmmm）累计筛余（按重量计累计筛余

16、（按重量计%）筛孔尺寸（筛孔尺寸（mmmm）2.362.364.754.759.59.516.016.019.019.031.531.537.537.553.053.063.063.0连连续续粒粒级级5-105-1095-10095-10080-10080-1000-150-150 0-5-165-1695-10095-10090-10090-10030-6030-600-100-100 0-5-205-2095-10095-10090-10090-10040-7040-70-0-100-100 0-5-255-2595-10095-10090-10090-100-30-7030-70-0-5

17、0-50 0-5-31.55-31.595-10095-10090-10090-10070-9070-90-15-4515-45-0-50-50 0-5-405-40-95-10095-10075-9075-90-30-6530-65-0-50-50 0间间断断粒粒级级10-2010-20-95-10095-10085-10085-100-0-150-150 0-16-31.516-31.5-95-10095-100-85-10085-100-0-100-100 0-20-4020-40-95-10095-100-80-10080-100-0-100-100 0第17页/共148页第16页/共

18、148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料2 2）最大粒径）最大粒径 石子中公称粒级的上限称为该石子的最大粒径。石子中公称粒级的上限称为该石子的最大粒径。石子的最大粒径的选择石子的最大粒径的选择 混凝土结构工程施工及验收规范混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-GB50204-20022002）规）规定：定：石子最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的石子最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/41/4，同时不，同时不得大于钢筋间最小净距的得大于钢筋间最小净距的3/43/4。对于混凝土实心板，石子的最。对于混凝土实心板，石子的最大粒径不得大于板厚的大粒径不得大于板厚的1/

19、1/3 3，且最大不超过，且最大不超过4 40mm0mm。高标号混凝。高标号混凝土石子的最大粒径宜选用土石子的最大粒径宜选用16mm16mm或或20mm20mm。泵送混凝土用碎石，。泵送混凝土用碎石，不应大于输送管内径的不应大于输送管内径的1/3,1/3,卵石不应大于输送管内径的卵石不应大于输送管内径的2/52/5。第18页/共148页第17页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料解：解：1、按不大于结构截面最小尺寸、按不大于结构截面最小尺寸1/4选取：石子最大粒径应选取：石子最大粒径应250/4=62.5（mm）；）；2、按不大于钢筋净距、按不大于钢筋净距3/4

20、选取：选取：石子最大粒径应石子最大粒径应（250-225-224）33/428（mm）；）；3、选取石子最大粒径、选取石子最大粒径26.5mm。第19页/共148页第18页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料混凝土对骨料的要求：混凝土对骨料的要求：具有良好的颗粒级配，使堆积空隙率小，颗粒总比表面积具有良好的颗粒级配，使堆积空隙率小，颗粒总比表面积较小，以减少水泥浆用量。较小，以减少水泥浆用量。骨料粒径与颗粒级配影响骨料堆积孔隙骨料粒径与颗粒级配影响骨料堆积孔隙颗粒级配合理可减少堆积孔隙；颗粒级配合理可减少堆积孔隙；单一粒径越大，堆积孔隙越多。单一粒径越大，堆积孔

21、隙越多。粒径及其分布影响的混凝土性能粒径及其分布影响的混凝土性能混凝土的用水量；混凝土的用水量；混凝土的水泥用量；混凝土的水泥用量；新拌混凝土的和易性；新拌混凝土的和易性；混凝土的微裂缝。混凝土的微裂缝。第20页/共148页第19页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料2、骨料的颗粒形状与表面特征 （1 1）骨料的颗粒形状 骨料颗粒的外观几何形状，对于粗骨料有：等径颗粒等径颗粒球形体颗粒：没有菱角和边；球形体颗粒：没有菱角和边；多面体颗粒：有菱角和边。多面体颗粒：有菱角和边。针状颗粒针状颗粒长度大于颗粒所属的平均粒径的长度大于颗粒所属的平均粒径的2.42.4倍；倍

22、；片状颗粒片状颗粒厚度小于平均粒径的厚度小于平均粒径的0.40.4倍。倍。（2 2）骨料的表面特征表面粗糙程度；表面粗糙程度；是否有菱角；是否有菱角；干净程度等。干净程度等。第21页/共148页第20页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料（3 3）骨料的颗粒形状与表面特征对混凝土性能的影响 表面粗糙和针片状颗粒需要更多的水泥浆，影响混凝土的成本。影响新拌混凝土的和易性，表面光滑且等径颗粒易于流动，而粗糙且针片状颗粒不易流动。影响混凝土中界面区的结合力，粗糙表面骨料与水泥浆的界面结合力较大。影响混凝土的强度骨料表面越粗糙，与水泥浆接触面越大，混凝土强度越高；骨料表

23、面越粗糙，与水泥浆接触面越大，混凝土强度越高；针片状骨料使混凝土强度低于圆形骨料；针片状骨料使混凝土强度低于圆形骨料；大粒径骨料使混凝土强度低于小粒径骨料。大粒径骨料使混凝土强度低于小粒径骨料。第22页/共148页第21页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料3、骨料的有害杂质有害杂质的种类：粘土、泥块、云母；粘土、泥块、云母；硫酸盐、硫化物、有机质；硫酸盐、硫化物、有机质；活性活性SiOSiO2 2；针片状颗粒等。针片状颗粒等。有害杂质的危害：影响水泥的水化、腐蚀水泥石；影响水泥的水化、腐蚀水泥石；影响混凝土的和易性影响混凝土的和易性影响混凝土的强度与耐磨性；影

24、响混凝土的强度与耐磨性；增大混凝土的收缩；增大混凝土的收缩；引起碱骨料反应等。引起碱骨料反应等。第23页/共148页第22页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法（JGJ53-1992)（1 1）泥和泥块含量混凝土强度等级混凝土强度等级C30C30C30C30含泥量（按重量计）含泥量（按重量计）%砂砂3.03.05.05.0石石 1.01.02.02.0含泥块量（按重量计）含泥块量（按重量计）%砂砂 1.01.02.02.0石石 0.50.50.70.7第24页/共148页第23页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材

25、料普通混凝土的组成材料（2 2）有害物质含量项目项目质量要求质量要求 硫化物及硫酸盐含量硫化物及硫酸盐含量（折算成（折算成SOSO3 3，按重量计），按重量计）%砂石砂石 1.01.0有机物含量（用比色法试验）有机物含量（用比色法试验）砂和砂和卵石卵石颜色不应深于标准色，否则应颜色不应深于标准色，否则应按水泥胶砂强度试验方法（砂）按水泥胶砂强度试验方法（砂）或配制混凝土（卵石）进行强或配制混凝土（卵石）进行强度对比试验，抗压强度比不应度对比试验，抗压强度比不应低于低于0.950.95云母含量（按重量计算）云母含量（按重量计算）%砂砂 2.02.0轻物质含量（按重量计算）轻物质含量（按重量计算）

26、%砂砂 1.01.0第25页/共148页第24页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料4 4、骨料的坚固性和强度 （1 1）坚固性 坚固性是指在自然风化和其他物理化学因素作用下，抵抗破裂的能力。检测方法：采用硫酸钠溶液检测，试样径5 5次循环浸渍后，其质量损失应符合下表的规定。混凝土所处的环境条件混凝土所处的环境条件循环后的质量损失（循环后的质量损失（%）在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或在严寒及寒冷地区室外使用并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土干湿交替状态下的混凝土粗骨料粗骨料细骨料细骨料8 88 8其他条件下使用的混凝土其他条件下使用的混凝土1010

27、1212第26页/共148页第25页/共148页 （2 2）强度 粗骨料的强度对混凝土强度有一定影响，要求骨料强度是混凝土配制强度的1.5倍。1 1）岩石的抗压强度 将岩石制成边长50mm50mm的立方体或直径和高均为50mm50mm的圆柱体试件，在吸水饱和状态下测其抗压强度，其强度不应低于混凝土强度等级的1.51.5倍；火成岩强度不宜低于80MPa80MPa，变质岩强度不宜低于60MPa60MPa，水成岩强度不宜低于30MPa30MPa。4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料5050 一一般般在在混混凝凝土土强强度度等等级级大大于于等等于于C60C60时时需需要要对对粗粗骨

28、骨料料的的强强度度进进行行检检测测，其其他他情情况况有有怀怀疑疑或或必必要要时时也也可检测。可检测。第27页/共148页第26页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料2 2）碎石和卵石的压碎指标值的测定 测定方法：将一定量的气干状态的10-20mm10-20mm石子装入压碎指标测定仪的圆桶内（内径152mm152mm），按规定加荷速度加荷至200K200KN N，稳定5s5s，卸荷后称取试样质量m m0 0，再用孔径2.5mm2.5mm的筛进行筛分，称取试样的筛余量m m1 1,压碎指标0 0=（m m0 0-m-m1 1)/m)/m0 0 x100%x100%。

29、碎石 、卵石的压碎指标值（JGJ53-92JGJ53-92）岩石品种岩石品种混凝土强度混凝土强度压碎指标值压碎指标值碎碎石石水成岩水成岩C55-C40C55-C40C35C3510101616变质岩或深成的火成岩变质岩或深成的火成岩C55-C40C55-C40C35C3512122020喷出的火成岩喷出的火成岩C55-C40C55-C40C35C3513133030卵石卵石C55-C40C55-C40C35C3512121616第28页/共148页第27页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 5、骨料的含水状态 （1 1）骨料含水有四种状态：完全干燥完全干燥 骨

30、料表面及内部完全不含水；骨料表面及内部完全不含水；气干气干 骨料表面完全不含水，而内部可能含小量水；骨料表面完全不含水，而内部可能含小量水；饱饱和和面面干干 骨骨料料的的表表面面干干燥燥而而颗颗粒粒内内部部的的孔孔隙隙含含水水饱饱和和，此时的含水率为饱和面干吸水率。此时的含水率为饱和面干吸水率。含水湿润含水湿润 骨料表面吸附水且湿润骨料表面吸附水且湿润 第29页/共148页第28页/共148页含水状态：含水状态：完全干燥完全干燥 气气 干干 饱和面干饱和面干 含水湿润含水湿润含水量：含水量：不含水不含水 有效含水量有效含水量 有效含水量有效含水量 有效含水量有效含水量 完全干燥完全干燥 气气

31、干干 饱和面干饱和面干 含水湿润含水湿润5 5 骨料的含水状态 第30页/共148页第29页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 5、骨料的含水状态（2 2）骨料含水量的影响 骨料的含水率以骨料的干质量为基数计算。计算混凝土配合比时，应扣除骨料所含的水。骨料在饱和面干状态时，既不会从混凝土中吸水，也不会出水，所含的水对混凝土无有害作用。湿润状态下的自由水将成为混凝土拌和水的一部分，影响混凝土的和易性、强度和耐磨性。第31页/共148页第30页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料总结：（1 1）混凝土用砂的技术要求 混凝土用砂的级配

32、曲线一般应在区，以中砂为宜。有害杂质含量 符合国家标准(GB/T14684-2001)的要求。坚固性 质量损失率 8%10%。表观密度应大于2500kg/m3，堆积密度应大于1350kg/m3，空隙率应小于47。经碱-骨料反应检验后，应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象。第32页/共148页第31页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料总结：（2 2）混凝土用石的技术要求 最大粒径D Dmaxmax要求：中等强度的混凝土的最大粒径应 40mm40mm；高等级混凝土应 25mm25mm。对于钢筋混凝土，D Dmaxmax 结构断面尺寸的1/41/4、板厚的 1/21/2，

33、或钢筋间最小净距的3/43/4。岩石强度与混凝土设计强度等级之比不应小于150%150%；颗粒级配 符合JGJ53-92JGJ53-92规定 有害杂质含量 应符合表4-4-8 8的规定 第33页/共148页第32页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 四、外加剂 1 1、外加剂的作用 改善混凝土拌合物和易性。加快混凝土的凝结与硬化，减少养护时间，提高施工速度。提高或改善混凝土的质量。节约水泥，降低成本。使混凝土具有特殊性质。2 2、外加剂的分类 改善混凝土拌合物和易性的外加剂，减水剂、引气剂、泵送剂。调节凝结时间和硬化速度的外加剂，早强剂、缓凝剂、速凝剂。提高或

34、改善混凝土耐久性的外加剂，防水剂、阻锈剂、引气剂。改善混凝土特殊性能的外加剂，防冻剂、膨胀剂、着色剂。第34页/共148页第33页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 3 常用外加剂的品种、性能和应用 （1）减水剂 在不影响混凝土拌合物和易性的条件下，具有减水及增强作用的外加剂，称为减水剂或塑化剂。表面活性剂 具有显著改变（通常为降低）液体表面张力或二相界面张力的物质。其分子由亲水基团和憎水基团二个部分组成。表面活性剂加入水溶液后，其分子中的亲水基团指向溶液，憎水基团指向空气、固体或非极性液体并作定向排列，形成定向吸附膜，从而降低水的表面张力和二相间的界面张力。

35、憎水基团亲水基团第35页/共148页第34页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 减水剂的减水原理 减水剂的憎水基团定向吸附在水泥颗粒表面，形成单分子吸附膜：降低了水泥颗粒的表面能，因而降低了水泥颗粒间的粘连能力；水泥颗粒表面带有同性的电荷，产生静电斥力，使水泥颗粒分开,破坏了水泥浆中的絮状结构，释放出被包裹的拌和水；减水剂的亲水基团吸附了大量极性水分子，增加了水泥颗粒表面水膜厚度，使水泥颗粒之间易于滑动；表面活性剂降低了水泥颗粒与水间的界面张力，使水泥颗粒更容易被水湿润。第36页/共148页第35页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组

36、成材料 减水剂的技术经济效益 a a、保持用水量不变时，可提高混凝土拌合物的流动性。b b、保持混凝土拌合物的流动性及水泥用量不变时，可减少用水量10%10%20%20%，提高混凝土的强度101030%30%，提高混凝土的耐久性。c c、保持混凝土拌合物的流动性和混凝土的强度不变时，可减少用水量101020%20%，节约水泥10102020。d d、减少混凝土拌合物的分层、离析、泌水现象。e e、减缓水泥水化放热速度和减少最高放热温度。f f、改善混凝土的耐久性。g g、配制特殊混凝土和高强混凝土。h h、降低混凝土成本。第37页/共148页第36页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成

37、材料普通混凝土的组成材料 常用减水剂的品种及其性能品名主要成分主要性能用量NC糖钙、硫酸钠适宜矿渣水泥，混凝土1-3d强度提高3050，7d强度提高50，节约水泥10。24MS-F木钙、硫酸钠减水510%，含气量2，混凝土3d强度提高25。5AN-2硫酸钠、A型减水剂减水10，节约水泥10，混凝土1d强度提高50100%，3d强度提高30。33.5S型AF、硫酸钠减水15%，混凝土13d强度提高50100。23FDN-S硫酸钠、奈磺酸盐减水14%，混凝土3d强度提高3080。0.20.1UNF-4硫酸钠、奈磺酸盐减水1015%，混凝土3d强度提高70。12.5第38页/共148页第37页/共1

38、48页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料UNF型减水剂对混凝土的技术经济效益编编号号材料组成材料组成技术性能技术性能效果效果水泥用量水泥用量/kg.m-3用水量用水量/kg.m-3水灰水灰比比外加剂外加剂UNF/%塌落度塌落度/mm抗压强抗压强度度/MPa13451850.5403038.2对比组对比组23451850.540.59038.5增加流动增加流动性性33451660.480.53044.5提高强度提高强度43081660.540.53038.0节约水泥节约水泥第39页/共148页第38页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 （2

39、 2）早强剂 氯盐系列早强剂（氯化钙 CaClCaCl2 2，氯化钠 NaCl)NaCl)早强原因：与Ca(OH)Ca(OH)2 2、C C3 3S S反应生成水化氯铝酸钙和氧氯化钙复盐，促使C C3 3S S水化加速。特性：a a、降低冰点，提高早期抗冻能力。b b、ClCl-可使钢筋产生电化学腐蚀，故掺入量必须严格控制，规范规定：在钢筋混凝土中氯化钠的掺入量不得超过水泥质量的1 1，在无筋混凝土中的掺入量不得超过3 3。同时规定，在下列结构的钢筋混凝土工程中不得使用氯化钙或含有氯化钙的复合早强剂：潮湿环境中使用的钢筋混凝土结构；经常处于环境温度为6060以上的结构；预应力混凝土结构等。使用

40、方法及效果：适宜掺入量为1 12%2%，使混凝土3d3d强度提高4040100100，7d7d强度提高2525。当掺入量达到水泥质量的4 4时，使水泥浆产生速凝现象，4min4min内达到终凝，影响施工。第40页/共148页第39页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 硫酸盐系列早强剂（硫酸钠 NaNa2 2SOSO4 4，磷酸钙 CaSOCaSO4 4)早强原因：与Ca(OH)Ca(OH)2 2、C C3 3S S反应生成水化硫铝酸钙和氧氯化钠复盐，促使C C3 3S S水化加速。特性：a a、硫酸钠一般与其他外加剂复合使用。b b、【混凝土外加剂应用技术规范

41、】（GBJ119-88)GBJ119-88)和【混凝土结构工程施工及验收规范】（GB50204-92)GB50204-92)规定：在预应力钢筋混凝土中硫酸钠的掺入量不得超过水泥质量的1 1，在潮湿环境中的钢筋混凝土结构中的掺入量不得超过1.51.5。同时规定，在下列结构的钢筋混凝土工程中不得使用硫酸钠早强剂：与镀锌钢材或铝铁相接触部位的结构；使用直流电源的工厂及结构结构；含有活性骨料的混凝土结构等。使用方法及效果：适宜掺入量为0.50.52%2%，使混凝土3d3d强度提高20204040。第41页/共148页第40页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 三乙醇胺

42、（无色或淡黄色油状液体，属非离子型表面活性剂)早强原因：不参与水化反应，能降低水溶液的表面张力，使水泥颗粒容易分散，加快水泥水化速度。使用方法及效果：适宜掺入量为0.020.020.05%0.05%，使混凝土3d3d强度提高5050，2828天强度不变或略有提高。三乙醇胺一般与其他早强剂复合使用。复合早强剂 采用两种或两种以上的早强剂复合，早强效果比单独使用大，有时可以超过各组分单独使用的效果之和。复合早强剂主要有三乙醇胺复合早强剂和硫酸钠复合早强剂。第42页/共148页第41页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 （3 3）引气剂 在搅拌混凝土过程中能引入大量

43、均匀分布，稳定而封闭的微小气泡的外加剂。其作用为：可以减少混凝土拌合物的泌水、离析现象，改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土的抗冻性，混凝土的强度有所降低，属增水性表面活性剂。常用引气剂有：松香热聚物和松香皂，烷基苯磺酸钠，脂肪醇硫酸钠，蛋白质盐，石油硫酸盐等。其中以松香聚酯类应用最多。松香热聚物和松香皂引气剂掺入量为0.010.01 0.020.02。使用引气剂时，混凝土含气量应控制在3 3 6 6，含气量过大，混凝土强度下降过多。含气量过小，对混凝土耐久性改善不大。掺引气剂的混凝土含气量限值粗骨料最大粒径（粗骨料最大粒径（粗骨料最大粒径（粗骨料最大粒径（mm)mm)mm)mm)101010

44、1015151515202020202525252540404040混凝土含气量（）混凝土含气量（）混凝土含气量（）混凝土含气量（）7.07.07.07.06.06.06.06.05.55.55.55.55.05.05.05.04.54.54.54.5第43页/共148页第42页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 （4）缓凝剂 能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。主要种类：羟基羟酸及其盐类，如酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸；含糖碳水化合物类，如糖蜜、葡萄糖、蔗糖等；无机盐类，如硼酸盐、磷酸盐；木质素磺酸盐类，如木钙、木钠等。作用原理：有机

45、类缓凝剂大多数为表面活性剂，对水泥颗粒和水化物表面具有较强的活性作用，吸附于颗粒表面延缓了水泥的水化和浆体结构的形成。无机盐类缓凝剂往往是在水泥颗粒表面形成一层难溶的薄膜，对水泥颗粒的水化作用起到了屏蔽作用，阻碍了水泥的正常水化。缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送混凝土和滑模混凝土施工以及远程输送的商品混凝土。缓凝剂不宜用于冬季施工和有早强要求的混凝土。第44页/共148页第43页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料缓凝剂及缓凝减水剂的常用掺入量种类种类掺入量（）掺入量（）糖类糖类0.10.3木质素磺酸盐类木质素磺酸盐类0.20.3羟基羟酸类羟基羟

46、酸类0.030.1无机盐类无机盐类0.10.2 缓凝剂对水泥品种的适应性十分明显，不同的水泥品种缓凝缓凝剂对水泥品种的适应性十分明显，不同的水泥品种缓凝剂的作用效果差异较大，甚至会出现相反的作用效果，因此使用剂的作用效果差异较大，甚至会出现相反的作用效果，因此使用前必须进行试拌，检验其缓凝效果。前必须进行试拌，检验其缓凝效果。第45页/共148页第44页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 （5）速凝剂 能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。我国常用品种：红星型、711型、8604型WJ1型、J85型等，国际有名品种有日本的“西古尼特”、奥地利的“西卡”。速凝剂产生速

47、凝早强的原因，一种观点认为是由于速凝剂能迅速参与水泥反应，使水泥中的石膏丧生缓凝作用，从而导致水泥迅速凝结。另一种观点认为速凝加入水泥后，在水泥速凝剂水体系中，各组分急剧反应，迅速生成微细针柱状的钙凡石及其中间产物次生石膏，这些生成物增生、发展，在水泥颗粒间交叉连生成网状结构而产生速凝。速凝剂主要用于喷射混凝土和喷射砂浆。喷射混凝土是利用压缩空气，通过喷射机的喷嘴高速高压地将混凝土喷射到岩石表面并迅速凝结硬化，与岩基粘结为整体，可在12min内初凝，410min内终凝。它具有不需用模板、施工速度快、施工设备简单等优点，广泛用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞及地下工程的岩壁衬砌、坡面支护等。第46

48、页/共148页第45页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 （6）防冻剂 能使混凝土在负温度下凝结硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂。常用防冻组分物质有：氯化钙、氯化钠、亚硝酸钠、硝酸钠、硝酸钾、碳酸钾、尿素等。防冻组分掺量限值防冻剂类别防冻剂类别掺入量掺入量氯盐类氯盐类不得大于拌和水质量的不得大于拌和水质量的7%。氯盐阻锈类氯盐阻锈类总量不得大于拌和水质量的总量不得大于拌和水质量的15；当氯盐掺入量为水泥质；当氯盐掺入量为水泥质量的量的0.51.5时，亚硝酸钠与氯盐之比应大于时，亚硝酸钠与氯盐之比应大于1;当氯当氯盐掺入量为水泥质量的盐掺入量为水泥质

49、量的1.53时，亚硝酸钠与氯盐之时，亚硝酸钠与氯盐之比应大于比应大于1.3。无氯盐类无氯盐类总量不得大于拌和水质量的总量不得大于拌和水质量的20，其中亚硝酸钠、亚硝酸，其中亚硝酸钠、亚硝酸钙、硝酸钠、硝酸钙不得大于水泥质量的钙、硝酸钠、硝酸钙不得大于水泥质量的4，碳酸钾不，碳酸钾不得大于水泥质量的得大于水泥质量的10。第47页/共148页第46页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料（7 7）阻锈剂 抑制或减轻混凝土中钢筋或其他预埋金属锈蚀的外加剂。当外加剂中含有氯盐时，常加入亚硝酸钠，掺入量为水泥质量的1 18%8%。（8 8）膨胀剂 能使混凝土产生一定体积膨胀

50、的外加剂。常用膨胀剂有：明矾石膨胀剂、CSACSA膨胀剂、石灰膨胀剂、氧化镁膨胀剂等。膨胀剂主要用于防水混凝土、补偿收缩混凝土、自应力混凝土、修补裂缝、地脚螺丝灌浆料等。（9 9）防水剂 能降低砂浆或混凝土在静水压力下的透水性的外加剂。作用原理：减少混凝土内部的孔隙，提高混凝土的密实度，改变孔隙特征，堵塞渗水通路。第48页/共148页第47页/共148页4.4.1 1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料（1010）泵送剂 改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。主要成分为高效减水剂和引气剂，可保证混凝土在泵送过程中不发生严重的离析、泌水现象。外加剂使用注意事项 1、外加剂品种的选择 应参照有关