水泥混凝土和砂浆复习题.pptx

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1、例例4-34-3何何谓谓骨骨料料级级配配？骨骨料料级级配配良良好好的标准是什么？的标准是什么？解解 骨骨料料级级配配是是指指骨骨料料中中不不同同粒粒径径颗颗粒粒的的组配情况。组配情况。骨骨料料级级配配良良好好的的标标准准是是骨骨料料的的空空隙隙率率和和总总表表面面积积均均较较小小。使使用用良良好好级级配配的的骨骨料料，不不仅仅所所需需水水泥泥浆浆量量较较少少，经经济济性性好好，而而且且还还可可提提高高混混凝凝土土的的和和易易性性、密实度和强度。密实度和强度。第1页/共52页 评评注注 石石子子的的空空隙隙是是由由砂砂浆浆所所填填充充的的；砂砂子子的的空空隙隙是是由由水水泥泥浆浆所所填填充充的的

2、。砂砂子子的的空空隙隙率率愈愈小小，则则填填充充的的水水泥泥浆浆量量越越少少，达达到到同同样样和和易易性性的的混混凝凝土土混混合合料料所所需需水水泥量较少，因此可以节约水泥。泥量较少，因此可以节约水泥。砂砂粒粒的的表表面面是是由由水水泥泥浆浆所所包包裹裹的的。在在空空隙隙率率相相同同的的条条件件下下，砂砂粒粒的的比比表表面面积积愈愈小小，则则所所需需包包裹裹的的水水泥泥浆浆也也就就愈愈少少，达达到到同同样样和和易易性性的的混混凝凝土土混混合合料料，其其水水泥用量较少。泥用量较少。由由此此可可见见，骨骨料料级级配配良良好好的的标标准准应应当当是空隙率小，同时比表面积也较小。是空隙率小，同时比表面

3、积也较小。第2页/共52页例例4-44-4为什么要限制砂、石中活性氧化硅的含量，它对混凝土的性质有什么不利作用？解解：混凝土用砂、石必须限制其中活性氧化硅的含量，因为砂、石中的活性氧化硅会与水泥或混凝土中的碱产生碱骨料反应。该反应的结果是在骨料表面生成一种复杂的碱一硅酸凝胶，在潮湿条件下由于凝胶吸水而产生很大的体积膨胀将硬化混凝土的水泥石与骨料界面胀裂，使混凝土的强度、耐久性等下降。碱骨料反应往往需几年、甚至十几年以上才表现出来。故需限制砂、石中的活性氧化硅的含量。第3页/共52页例例4-5.4-5.为什么在拌制混凝土时，砂的用量应按质量计，而不能以体积计量？为什么在拌制混凝土时，砂的用量应按

4、质量计，而不能以体积计量？解解砂子的体积和堆积密度与其含水状态紧密相关。随着含水率的增大，砂颗粒表面包裹着砂子的体积和堆积密度与其含水状态紧密相关。随着含水率的增大，砂颗粒表面包裹着一层水膜，引起砂体积增大。当砂的含水率为时，其体积最大而堆积密度最一层水膜，引起砂体积增大。当砂的含水率为时，其体积最大而堆积密度最小，砂的体积可增加小，砂的体积可增加20203030。若含水率继续增大，砂表面水膜增厚，由于水的自重。若含水率继续增大，砂表面水膜增厚，由于水的自重超过砂粒表面对水的吸附力而产生流动，并迁入砂粒间的空隙中，于是砂粒表面的水膜超过砂粒表面对水的吸附力而产生流动，并迁入砂粒间的空隙中，于是

5、砂粒表面的水膜被挤破消失，砂体积减小。当含水率达左右时，湿砂体积与干砂相近；含水率继被挤破消失，砂体积减小。当含水率达左右时，湿砂体积与干砂相近；含水率继续增大，则砂粒互相挤紧，这时湿砂的体积可小于干砂。续增大，则砂粒互相挤紧，这时湿砂的体积可小于干砂。第4页/共52页由由此此可可知知，在在拌拌制制混混凝凝土土时时，砂砂的的用用量量应应按按质质量量计计，而而不不能能以以体体积积计计量量，以以免免引引起起混混凝凝土土拌拌合合物物砂砂量量不不足足，出出现现离离析析和和蜂蜂窝窝现象。现象。评评注注 气气干干状状态态的的砂砂随随着着其其含含水水率率的的增增大大，砂砂颗颗粒粒表表面面形形成成一一层层吸吸

6、附附水水膜膜，推推挤挤砂砂粒粒分分开开而而引引起起砂砂体体积积增增大大，这这种种现现象象称称为为砂砂的的湿湿胀胀，其其中中细细砂砂的的湿湿胀胀要要比比粗粗砂砂大大得多。得多。第5页/共52页第6页/共52页第7页/共52页根据细度模数，该砂属粗砂。根据细度模数，该砂属粗砂。在在级级配配区区内内画画出出该该砂砂的的筛筛分分曲曲线线，见见图图 4-14-1。该该曲曲线线落落 在区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。在区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。评注评注 x x在在3.73.73.13.1为粗砂，为粗砂，x x在在3.03.02.32.3为中砂，为中砂，x x在在2.22.21.6

7、1.6为细砂，为细砂，x x在在1.51.50.70.7为特细砂。为特细砂。第8页/共52页例例4-74-7什么是石子的最大粒径？工程上石子的最大粒径是如何确定的？什么是石子的最大粒径？工程上石子的最大粒径是如何确定的？解：粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。解：粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。工程上对混凝土中每立方米水泥用量小于工程上对混凝土中每立方米水泥用量小于170 kg170 kg的贫混凝土，采用较大粒径的粗骨料对的贫混凝土，采用较大粒径的粗骨料对混凝土强度有利。特别在大体积混凝土中，采用大粒径粗骨料，对于减少水泥用量、降低混凝土强度有利。特别在大体积混凝土中，采用大粒

8、径粗骨料，对于减少水泥用量、降低水泥水化热有着重要的意义。不过对于结构常用的混凝土，尤其是高强混凝土，从强度观水泥水化热有着重要的意义。不过对于结构常用的混凝土，尤其是高强混凝土，从强度观点来看，当使用的粗骨料最大粒径超过点来看，当使用的粗骨料最大粒径超过40mm40mm后，并无多大好处，因为这时由于减少用水量后，并无多大好处，因为这时由于减少用水量获得的强度提高，被大粒径骨料造成的较少粘结面积和不均匀性的不利影响所抵消。因此，获得的强度提高，被大粒径骨料造成的较少粘结面积和不均匀性的不利影响所抵消。因此，只有在可能的情况下，粗骨料最大粒径应尽量选用大一些。只有在可能的情况下，粗骨料最大粒径应

9、尽量选用大一些。第9页/共52页但但最最大大粒粒径径的的确确定定，还还要要受受到到混混凝凝土土结结构构截截面面尺尺寸寸及及配配筋筋间间距距的的限限制制。按按混混凝凝土土结结构构工工程程施施工工及及验验收收规规范范规规定定，混混凝凝土土用用粗粗骨骨料料的的最最大大粒粒径径不不得得大大于于结结构构截截面面最最小小尺尺寸寸的的1 14 4，且且不不得得大大于于钢钢筋筋间间最最小小净净距距的的3 34 4。对对于于混混凝凝土土实实心心板板，骨骨料料的的最最大大粒粒径径不不宜宜超超过过板板厚厚的的1 12 2，且不得超过，且不得超过50mm50mm。评评注注 粗粗骨骨料料最最大大粒粒径径增增大大时时，骨

10、骨料料总总表表面面积积减减小小，因因此此包包裹裹其其表表面面所所需需的的水水泥泥浆浆量量减减少少，可可节节约约水水泥泥，并并且且在在一一定定和和易易性性及及水水泥泥用用量量条条件件下下，能能减减少少用用水水量量而而提提高高混混凝凝土土强强度度。因因此，在可能的情况下，粗骨料最大粒径应尽量选用大一些。此，在可能的情况下，粗骨料最大粒径应尽量选用大一些。最大粒径的选用，除了受结构上诸因素的限制外，还受搅拌机以及输送管道等条件的限制。最大粒径的选用，除了受结构上诸因素的限制外，还受搅拌机以及输送管道等条件的限制。第10页/共52页例例4-84-8砂砂、石石中中的的粘粘土土、淤淤泥泥、细细屑屑等等粉粉

11、状状杂杂质质及及泥泥块块对对混混凝凝土土的的性性质质有有哪哪些些影影响？响？解解 砂砂、石石中中的的粘粘土土、淤淤泥泥、细细屑屑等等粉粉状状杂杂质质含含量量增增多多，为为保保证证拌拌合合料料的的流流动动性性，将将使使混混凝凝土土的的拌拌合合用用水水量量（）增增大大，即即增增大大，粘粘土土等等粉粉状状物物还还降降低低水水泥泥石石与与砂砂、石石间间的的界界面面粘粘结结强强度度，从从而而导导致致混混凝凝土土的的强强度度和和耐耐久久性性降降低低，变变形形增增大大；若若保保持持强强度度不不降降低低，必必须须增增加加水水泥泥用用量量，但但这这将将使使混凝土的变形增大。混凝土的变形增大。第11页/共52页泥

12、泥块块对对混混凝凝土土性性能能的的影影响响与与上上述述粉粉状状物物的的影影响响基基本本相相同同，但但对对强强度度和和耐久性的影响程度更大。耐久性的影响程度更大。评注评注 粘土、淤泥、细屑等粉状杂粘土、淤泥、细屑等粉状杂质本身强度极低，且总表面积很大，质本身强度极低，且总表面积很大，因此包裹其表面所需的水泥浆量增因此包裹其表面所需的水泥浆量增加，造成混凝土的流动性降低且大加，造成混凝土的流动性降低且大大降低了水泥石与砂、石间的界面大降低了水泥石与砂、石间的界面粘结强度。粘结强度。第12页/共52页例例4-94-9简简述述石石子子的的连连续续级级配配及及间间断断级级配配的特点？的特点？解解 石石子

13、子的的连连续续级级配配是是将将石石子子按按其其尺尺寸寸大大小小分分级级，其其分分级级尺尺寸寸是是连连续续的的。连连续续级级配配的的混混凝凝土土一一般般和和易易性性良良好好，不不易易发发生生离离析析现象，是常用的级配方法。现象，是常用的级配方法。石子的间断级配是有意剔除中间尺寸的石子的间断级配是有意剔除中间尺寸的颗粒，使大颗粒与小颗粒间有较大的颗粒，使大颗粒与小颗粒间有较大的“空空档档”。按理论计算，当分级增大时，骨料。按理论计算，当分级增大时，骨料空隙率降低的速率较连续级配大，可较好空隙率降低的速率较连续级配大，可较好地发挥骨料的骨架作用而减少水泥用量。地发挥骨料的骨架作用而减少水泥用量。但容

14、易产生离析现象，和易性较差。但容易产生离析现象，和易性较差。第13页/共52页评注 颗粒级配对于混凝土的强度、质量、和易性、节约水泥等都具有重要意义。石子的连续级配及间断级配一般由各种单粒级组合为所要求的级配。单粒级也可与连续级配混合使用，以改善级配或配成较大粒度的连续级配。第14页/共52页例例4-10.4-10.普通混凝土中使用卵石或碎石，对混凝土性能的影响有何差异？普通混凝土中使用卵石或碎石，对混凝土性能的影响有何差异？解解 碎石表面粗糙且多棱角，而卵石多为椭球形，表面光滑。碎石的内摩擦力大。碎石表面粗糙且多棱角，而卵石多为椭球形，表面光滑。碎石的内摩擦力大。在水泥用量和用水量相同的情况

15、下，碎石拌制的混凝土由于自身的内摩擦力大，拌合物的在水泥用量和用水量相同的情况下，碎石拌制的混凝土由于自身的内摩擦力大，拌合物的流动性降低，但碎石与水泥石的粘结较好，因而混凝土的强度较高。在流动性和强度相同流动性降低，但碎石与水泥石的粘结较好，因而混凝土的强度较高。在流动性和强度相同的情况下，采用碎石配制的混凝土水泥用量较大。而采用卵石拌制的混凝土的流动性较好，的情况下，采用碎石配制的混凝土水泥用量较大。而采用卵石拌制的混凝土的流动性较好，但强度较低。当水灰比大于但强度较低。当水灰比大于0.650.65时，二者配制的混凝土的强度基本上没有什么差异，然而时，二者配制的混凝土的强度基本上没有什么差

16、异，然而当水灰比较小时强度相差较大。当水灰比较小时强度相差较大。第15页/共52页 评注评注 碎石与水泥石的粘结碎石与水泥石的粘结性好，这对配制高强混凝土性好，这对配制高强混凝土特别有利。越小，碎特别有利。越小，碎石同卵石的界面粘结程度的石同卵石的界面粘结程度的差异越大，对混凝土强度的差异越大，对混凝土强度的影响也越大。此外一般情况影响也越大。此外一般情况下，碎石的强度高于卵石的下，碎石的强度高于卵石的强度，这对提高混凝土的强强度，这对提高混凝土的强度也是有利的。度也是有利的。第16页/共52页例例4-114-11为为什什么么不不宜宜用用高高强强度度等等级级水水泥泥配配制制低低强强度度等等级级

17、的的混混凝凝土土？为为什什么么不不宜宜用用低低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土？强度等级水泥配制高强度等级的混凝土？解解 采采用用高高强强度度等等级级水水泥泥配配制制低低强强度度等等级级混混凝凝土土时时，只只需需少少量量的的水水泥泥或或较较大大的的水水灰灰比比就就可可满满足足强强度度要要求求，但但却却满满足足不不了了施施工工要要求求的的良良好好的的和和易易性性，使使施施工工困困难难，并并且且硬硬化化后后的的耐耐久久性性较较差差。因因而而不不宜宜用用高高强强度度等等级级水泥配制低强度等级的混凝土。水泥配制低强度等级的混凝土。第17页/共52页用低强度等级水泥配制高强度等级的用低强度等级水泥配制

18、高强度等级的混凝土时，一是很难达到要求的强度，混凝土时，一是很难达到要求的强度，二是需采用很小的水灰比或者说水泥二是需采用很小的水灰比或者说水泥用量很大，因而硬化后混凝土的干缩用量很大，因而硬化后混凝土的干缩变形和徐变变形大，对混凝土结构不变形和徐变变形大，对混凝土结构不利，易于干裂。同时由于水泥用量大，利，易于干裂。同时由于水泥用量大，水化放热量也大，对大体积或较大体水化放热量也大，对大体积或较大体积的工程也极为不利。此外经济上也积的工程也极为不利。此外经济上也不合理。所以不宜用低强度等级水泥不合理。所以不宜用低强度等级水泥配制高强度等级的混凝土。配制高强度等级的混凝土。第18页/共52页

19、评注评注 若用低强度水泥来配制高强度混凝土，为满足强度要求必然使水泥用量过多。这若用低强度水泥来配制高强度混凝土，为满足强度要求必然使水泥用量过多。这不仅不经济，而且使混凝土收缩和水化热增大还将因必须采用很小的水灰比而造成混凝土不仅不经济，而且使混凝土收缩和水化热增大还将因必须采用很小的水灰比而造成混凝土太干，施工困难，不易捣实，使混凝土质量不能保证。如果用高强度水泥来配制低强度混太干，施工困难，不易捣实，使混凝土质量不能保证。如果用高强度水泥来配制低强度混凝土，单从强度考虑只须用少量水泥就可满足要求，但为了又要满足混凝土拌合物和易性凝土，单从强度考虑只须用少量水泥就可满足要求，但为了又要满足

20、混凝土拌合物和易性及混凝土耐久性要求，就必须再增加一些水泥用量。这样往往产生超强现象，也不经济。及混凝土耐久性要求，就必须再增加一些水泥用量。这样往往产生超强现象，也不经济。当在实际工程中因受供应条件限制而发生这种情况时，可在高强度水泥中掺入一定量的掺当在实际工程中因受供应条件限制而发生这种情况时，可在高强度水泥中掺入一定量的掺合料（如粉煤灰）即能使问题得到较好解决。合料（如粉煤灰）即能使问题得到较好解决。第19页/共52页例例4-12.4-12.为什么不宜用海水拌制混凝土？为什么不宜用海水拌制混凝土？解解用用海海水水拌拌制制混混凝凝土土时时，由由于于海海水水中中含含有有较较多多硫硫酸酸盐盐（

21、SOSO4 42 2 约约24002400g g），混混凝凝土土的的凝凝结结速速度度加加快快，早早期期强强度度提提高高，但但天天及及后后期期强强度度下下降降（2828强强度度约约降降低低1010），同同时时抗抗渗渗性性和和抗抗冻冻性性也也下下降降。当当硫硫酸酸盐盐的的含含量量较较高高时时，还还可可能能对对水水泥泥石石造造成成腐腐蚀蚀。同同时时，海海水水中中含含有有大大量量氯氯盐盐（C C 约约1500015000g gL L），对对混混凝凝土土中中钢钢筋筋有有加加速速锈锈蚀蚀作作用用，因因此此对对于于钢筋混凝土和预应力混凝土结构，不得采用海水拌制混凝土。钢筋混凝土和预应力混凝土结构，不得采用海

22、水拌制混凝土。评评注注 对对有有饰饰面面要要求求的的混混凝凝土土，也也不不得得采采用用海海水水拌拌制制，因因为为海海水水中中含含有有大大量量的的氯氯盐盐、镁镁盐盐和硫酸盐，混凝土表面会产生盐析而影响装饰效果和硫酸盐，混凝土表面会产生盐析而影响装饰效果。第20页/共52页例例4-134-13什什么么是是混混凝凝土土的的和和易易性性？它包括有几方面涵义？它包括有几方面涵义？解解 和和易易性性是是指指混混凝凝土土拌拌合合物物能能保保持持其其组组成成成成分分均均匀匀，不不发发生生分分层层离离析析、泌泌水水等等现现象象，适适于于运运输输、浇浇筑筑、捣捣实实成成型型等等施施工工作作业业，并并能能获获得得质

23、质量量均均匀匀、密密实实的的混混凝凝土土的的性性能能。和和易易性性包包括括流流动动性性、粘粘聚聚性性和和保保水水性性三三方面的涵义。方面的涵义。第21页/共52页 流流动动性性是是指指混混凝凝土土拌拌合合物物在在自自重重或或机机械械振振捣捣力力的的作作用用下下，能能产产生生流流动动并并均均匀匀密密实实地充满模型的性能。地充满模型的性能。粘粘聚聚性性是是指指混混凝凝土土拌拌合合物物内内部部组组分分间间具具有有一一定定的的粘粘聚聚力力，在在运运输输和和浇浇筑筑过过程程中中不不致致发发生生离离析析分分层层现现象象，而而使使混混凝凝土土能能保保持持整体均匀的性能。整体均匀的性能。保水性是指混凝土拌合物

24、具有一定的保保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重的泌水现象的性能。生严重的泌水现象的性能。第22页/共52页 评注评注 混凝土拌合物的流动性、混凝土拌合物的流动性、粘聚性及保水性，三者是互相关粘聚性及保水性，三者是互相关联又互相矛盾的，当流动性很大联又互相矛盾的，当流动性很大时，则往往粘聚性和保水性差，时，则往往粘聚性和保水性差，反之亦然。因此，所谓拌合物和反之亦然。因此，所谓拌合物和易性良好，就是要使这三方面的易性良好，就是要使这三方面的性质在某种具体条件下，达到均性质在某种具体条件下，达到均为良好，亦即使矛盾得到统

25、一。为良好，亦即使矛盾得到统一。第23页/共52页例例4-144-14混凝土的流动性如何表示？工程上如何选择流动性的大小？混凝土的流动性如何表示？工程上如何选择流动性的大小？解解混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性以以坍坍落落度度或或维维勃勃调调度度作作为为指指标标。坍坍落落度度适适用用于于流流动动性性较较大大的的混混凝土拌合物，维勃稠度适用于干硬的混凝土拌合物。凝土拌合物，维勃稠度适用于干硬的混凝土拌合物。工程中选择混凝土拌合物的坍落度，主要依据构件截面尺寸大小、配筋疏密和施工捣工程中选择混凝土拌合物的坍落度，主要依据构件截面尺寸大小、配筋疏密和施工捣实方法等来确定。当截面尺寸较小或钢筋

26、较密，或采用人工插捣时，坍落度可选择大实方法等来确定。当截面尺寸较小或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选择大些。反之，如构件截面尺寸较大，钢筋较疏，或采用振动器振捣时，坍落度可选择小些。反之，如构件截面尺寸较大，钢筋较疏，或采用振动器振捣时，坍落度可选择小些。些。第24页/共52页 评注评注 正确选择混凝土拌合物正确选择混凝土拌合物的坍落度，对于保证混凝土的施的坍落度，对于保证混凝土的施工质量及节约水泥，有重要意义。工质量及节约水泥，有重要意义。在选择坍落度时，原则上应在不在选择坍落度时，原则上应在不妨碍施工操作并能保证振捣密实妨碍施工操作并能保证振捣密实的条件下，尽可能采用较小的坍的条件

27、下，尽可能采用较小的坍落度，以节约水泥并获得质量较落度，以节约水泥并获得质量较高的混凝土。高的混凝土。第25页/共52页例例4-154-15影响混凝土拌合料和易性的因素有哪些？解解影响混凝土拌合料和易性的因素主要有以下几个方面：（）水泥浆的数量。水泥浆越多则流动性越大，但水泥浆过多时，拌合料易产生分层、离析，即粘聚性明显变差。水泥浆太少则流动性和粘聚性均较差。（）水泥浆的稠度。稠度大则流动性差，但粘聚性和保水性则一般较好。稠度小则流动性大，但粘聚性和保水性较差。第26页/共52页（3 3）砂砂率率。砂砂率率大大则则骨骨料料的的比比表表面面积积大大，使使流流动动性性降降低低或或需需增增加加用用水

28、水量量，但但粘粘聚聚性性和和保保水水性性好好。砂砂率率小小则则流流动动性性提提高高，但但粘粘聚聚性性和和保保水水性性降降低低。砂砂率率过过小小时时则则流流动动性性也也降降低低。合合理理砂砂率率（最佳砂率），有最大的流动性。（最佳砂率），有最大的流动性。（）其他影响因素（）其他影响因素水泥品种，骨料种类，粒形和级配以水泥品种，骨料种类，粒形和级配以及外加剂等，都对混凝土拌合物的和及外加剂等，都对混凝土拌合物的和易性有一定影响。易性有一定影响。第27页/共52页 评评注注 在在工工程程实实践践中中要要改改善善混混凝凝土土和和易性，一般可采取如下四条措施：易性，一般可采取如下四条措施：（）尽尽可可能

29、能降降低低砂砂率率，采采用用合合理理砂砂率率，有利于提高混凝土质量和节约水泥。有利于提高混凝土质量和节约水泥。（）改善砂、石级配，采用良好级配。（）改善砂、石级配，采用良好级配。（）尽尽可可能能采采用用粒粒径径较较大大的的砂砂、石石为为好。好。（）保持水灰比不变的情况下，增加（）保持水灰比不变的情况下，增加水泥浆用量或加入外加剂（一般指的是水泥浆用量或加入外加剂（一般指的是减水剂）。减水剂）。第28页/共52页例例4-164-16何何谓谓砂砂率率？何何谓谓合合理理砂砂率率？影影响响合理砂率的主要因素是什么？合理砂率的主要因素是什么？解解砂砂率率是是混混凝凝土土中中砂砂的的质质量量与与砂砂和和石

30、石总总质质量量之比。之比。合合理理砂砂率率是是指指用用水水量量、水水泥泥用用量量一一定定的的情情况况下下，能能使使拌拌合合料料具具有有最最大大流流动动性性，且且能能保保证证拌拌合合料料具具有有良良好好的的粘粘聚聚性性和和保保水水性性的的的的砂砂率率。或或是是在在坍坍落落度度一一定定时时，使使拌拌合合料料具有最小水泥用量的砂率。具有最小水泥用量的砂率。第29页/共52页影影响响合合理理砂砂率率的的主主要要因因素素有有砂砂、石石的的粗粗细细，砂砂、石石的的品品种种与与级级配配，水水灰灰比比以以及及外外加加剂剂等等。石石子子越越大大，砂砂子子越越细细、级级配配越越好好、水水灰灰比比越越小小，则则合合

31、理理砂砂率率越越小小。采采用用卵卵石石和和减减水水剂剂、引引气气剂剂时时，合理砂率较小。合理砂率较小。评注评注 砂率表示混凝土中砂子与砂率表示混凝土中砂子与石子二者的组合关系，砂率的变动，石子二者的组合关系，砂率的变动，会使骨料的总表面积和空隙率发生很会使骨料的总表面积和空隙率发生很大的变化，因此对混凝土拌合物的和大的变化，因此对混凝土拌合物的和易性有显著的影响。易性有显著的影响。第30页/共52页当砂率过大时，骨料的总表面积和空隙当砂率过大时，骨料的总表面积和空隙率均增大，当混凝土中水泥浆量一定的率均增大，当混凝土中水泥浆量一定的情况下，拌合物就显得干稠，流动性就情况下，拌合物就显得干稠，流

32、动性就变小，如要保持流动性不变，则需增加变小，如要保持流动性不变，则需增加水泥浆，就要多耗用水泥。反之，若砂水泥浆，就要多耗用水泥。反之，若砂率过小，则拌合物中显得石子过多而砂率过小，则拌合物中显得石子过多而砂子过少，形成砂浆量不足以包裹石子表子过少，形成砂浆量不足以包裹石子表面，并不能填满石子间空隙。使混凝土面，并不能填满石子间空隙。使混凝土产生粗骨料离析、水泥浆流失，甚至出产生粗骨料离析、水泥浆流失，甚至出现溃散等现象。现溃散等现象。第31页/共52页例例4-174-17现现场场浇浇灌灌混混凝凝土土时时，严严禁禁施施工工人人员员随随意意向向混混凝凝土土拌拌合合物物中中加加水水，试试从从理理

33、论论上分析加水对混凝土质量的危害。上分析加水对混凝土质量的危害。解解现现场场浇浇灌灌混混凝凝土土时时，施施工工人人员员向向混混凝凝土土拌拌合合物物中中加加水水，虽虽然然增增加加了了用用水水量量，提提高高了了流流动动性性，但但是是将将使使混混凝凝土土拌拌合合料料的的粘粘聚聚性性和和保保水水性性降降低低。特特别别是是因因水水灰灰比比的的增增大大，增增加加了了混混凝凝土土内内部部的的毛毛细细孔孔隙隙的的含含量量，因因而而会会降降低低混混凝凝土土的的强强度度和和耐耐久久性性，并并增增大大混混凝凝土土的的变变形形，造造成成质质量量事事故故。故故现现场场浇浇灌灌混混凝凝土土时时，必必须须严严禁禁施施工工人

34、人员员随随意向混凝土拌合物中加水。意向混凝土拌合物中加水。第32页/共52页 评评注注 不不能能采采用用仅仅增增加加用用水水量量的的方方式式来来提提高高混混凝凝土土的的流流动动性性。施施工工现现场场万万一一必必须须提提高高混混凝凝土土的的流流动动性性时时，必必须须在在保保证证水水灰灰比比不不变变的的情情况况下下，既既增增加加用用水水量量，又又增增加加水泥用量。水泥用量。第33页/共52页例例4-184-18影影响响混混凝凝土土强强度度的的主主要要因因素素有有哪哪些？怎样影响？些？怎样影响？解解影响混凝土抗压强度的主要因素有：影响混凝土抗压强度的主要因素有：（1 1）水水泥泥强强度度等等级级和和

35、水水灰灰比比。水水泥泥强强度度等等级级越越高高，混混凝凝土土强强度度越越高高；在在能能保保证证密密实成型的前提下，水灰比越小强度越高。实成型的前提下，水灰比越小强度越高。（2 2）骨料品种、粒径、级配、杂质等。）骨料品种、粒径、级配、杂质等。采用粒径较大、级配较好且干净的碎石和采用粒径较大、级配较好且干净的碎石和砂时，可降低水灰比，提高界面粘结强度，砂时，可降低水灰比，提高界面粘结强度，因而混凝土的强度高。因而混凝土的强度高。第34页/共52页（3 3）养养护护温温度度、湿湿度度。温温度度、湿湿度度对对混混凝凝土土强强度度的的影影响响是是通通过过影影响响水水泥泥的的水水化化凝凝结结硬硬化化来来

36、实实现现的的。温温度度适适宜宜、湿湿度度较较高高时时，强强度度发发展展快快，反反之之，不不利于混凝土强度的增长。利于混凝土强度的增长。（4 4）龄龄期期。养养护护时时间间越越长长，水水化化越越彻彻底，孔隙率越小，混凝土强度越高。底，孔隙率越小，混凝土强度越高。（5 5）施工方法。主要指搅拌、振捣成）施工方法。主要指搅拌、振捣成型工艺。机械搅拌和振捣密实作用强型工艺。机械搅拌和振捣密实作用强烈时混凝土强度较高。烈时混凝土强度较高。第35页/共52页 评评注注 水水灰灰比比（W WC C）是是影影响响混混凝凝土土抗抗压压强强度度的的最最主主要要的的因因素素。这这种种影影响响从从实实质质上上是是水水

37、灰灰比比影影响响了了混混凝凝土土的的孔孔隙隙率率，即即混混凝凝土土内内水水泥泥石石的的孔孔隙隙率率。水水灰灰比比越越大大，则则混混凝凝土土中中水水泥泥石石的的毛毛细细孔孔隙隙率率越越大大，因因而而强强度度越越低低。同同时时当当水水灰灰比比较较大大时时，水水易易在在粗粗骨骨料料的的下下表表面面聚聚集集，形形成成具具有有一一定定厚厚度度的的水水层层，即即界界面面裂裂纹纹（或或界界面面孔孔隙隙），降降低低了了界界面面粘粘结结强度，从而使混凝土的强度下降。强度，从而使混凝土的强度下降。第36页/共52页例例4-194-19提提高高混混凝凝土土强强度度的的主主要要措措施施有有哪些？哪些？解解提高混凝土强

38、度主要有以下措施：提高混凝土强度主要有以下措施：（）（）采用高强度等级水泥；采用高强度等级水泥；（）（）尽量降低水灰比（）；尽量降低水灰比（）；（）采采用用级级配配良良好好且且干干净净的的砂砂和和碎碎石石。高强混凝土宜采用最大粒径较小的石子。高强混凝土宜采用最大粒径较小的石子。（4 4）掺掺加加高高效效减减水水剂剂和和掺掺合合料料。若若要要提提高早期强度也可以掺加早强剂。高早期强度也可以掺加早强剂。第37页/共52页（5 5）加加强强养养护护，保保证证有有适适宜宜的的温温度度和和较较高高的的湿湿度度。也也可可采采用用湿湿热热处处理理（蒸蒸汽汽养养护护）来来提高早期强度（对掺活性混合材料多的水泥

39、还可提高后期强度）。提高早期强度（对掺活性混合材料多的水泥还可提高后期强度）。（6 6）加强搅拌和振捣成型。）加强搅拌和振捣成型。评注评注 以以 硅灰等量取代混凝土中的水泥，并同时掺入高效减水剂，可配硅灰等量取代混凝土中的水泥，并同时掺入高效减水剂，可配制出制出 100MPa100MPa的高强度混凝土。硅灰又称凝聚硅灰或硅粉。硅灰成分中，的高强度混凝土。硅灰又称凝聚硅灰或硅粉。硅灰成分中，SiOSiO2 2含量高达含量高达以上，主要是非晶态的无定形以上，主要是非晶态的无定形SiOSiO2 2,火山灰活性极高。硅灰中的火山灰活性极高。硅灰中的SiOSiO2 2在早期即可在早期即可与与Ca(OH)

40、Ca(OH)2 2发生反应，生成水化硅酸钙，大大提高混凝土强度。发生反应，生成水化硅酸钙，大大提高混凝土强度。第38页/共52页例例4-204-20现现场场质质量量检检测测取取样样一一组组边边长长为为的的混混凝凝土土立立方方体体试试件件，将将它它们们在在标标准准养养护护条条件件下下养养护护至至天天，测测得得混混凝凝土土试试件件的的破破坏坏荷荷载载分分别别为为 306306、286286、270270。试试确确定定该该组组混混凝凝土土的的标标准准立立方方体体抗抗压压强强度度、立立方方体体抗抗压压强强度度标标准准值值，并并确确定定其其强强度度等等级级（假假定定抗抗压压强度的标准差为强度的标准差为3

41、.03.0a a）。）。解解100mm100mm混凝土立方体试件的平均强度为：混凝土立方体试件的平均强度为：第39页/共52页 评注评注 边长为边长为100mm100mm混凝土立方体试件的强度换算系数为混凝土立方体试件的强度换算系数为0.950.95；混凝土立方体抗压强；混凝土立方体抗压强度标准值为具有度标准值为具有95%95%强度保证率的混凝土抗压强度值。强度保证率的混凝土抗压强度值。95%95%强度保证率的概率度强度保证率的概率度t t为为1.6451.645。第40页/共52页例例 4-214-21 配配 制制 混混 凝凝 土土 时时，制制 作作10cm10cm10cm10cm10cm1

42、0cm立立方方体体试试件件 块块，在在标标准准条条件件下下养养护护7d7d后后，测测得得破破坏坏荷荷载载分分别别为为140kN140kN、135kN135kN、140kN,140kN,试试估估算算该该混混凝凝土土28d28d的的标标准准立方体抗压强度。立方体抗压强度。解解 7 7龄期时：龄期时：混凝土立方体的平均强混凝土立方体的平均强度为：度为：第41页/共52页第42页/共52页 评注评注 实践证明，由中等强度等级的普通水泥配制的混凝土，在标准养护条件下，实践证明，由中等强度等级的普通水泥配制的混凝土，在标准养护条件下，其强度发展大致与其龄期的常用对数成正比关系，其经验估算公式如下：其强度发

43、展大致与其龄期的常用对数成正比关系，其经验估算公式如下：第43页/共52页例例4-22.4-22.混混凝凝土土产产生生干干缩缩湿湿胀胀的的原原因因是是什什么么？影影响响混混凝凝土土干干缩缩变变形形的的因因素素有有哪哪些？些？解解混凝土在干燥空气中存放时，混凝土内混凝土在干燥空气中存放时，混凝土内部吸附水分蒸发而引起凝胶体失水产生部吸附水分蒸发而引起凝胶体失水产生紧缩，以及毛细管内游离水分蒸发，毛紧缩，以及毛细管内游离水分蒸发，毛细管内负压增大，也使混凝土产生收缩，细管内负压增大，也使混凝土产生收缩，称为干缩；混凝土在水中硬化时，体积称为干缩；混凝土在水中硬化时，体积不变，甚至有轻微膨胀，称为湿

44、胀。这不变，甚至有轻微膨胀，称为湿胀。这是由于凝胶体中胶体粒子的吸附水膜增是由于凝胶体中胶体粒子的吸附水膜增厚，胶体粒子间距离增大所致。厚，胶体粒子间距离增大所致。第44页/共52页 影影响响混混凝凝土土干干缩缩的的因因素素有有：水水泥泥品品种种和和细细度度、水水灰灰比比、水水泥泥用用量量和和用用水水量量等等。火火山山灰灰质质硅硅酸酸盐盐水水泥泥比比普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥干干缩缩大大；水水泥泥越越细细，收收缩缩也也越越大大；水水泥泥用用量量多多，水水灰灰比比大大，收收缩缩也也大大；混混凝凝土土中中砂砂石石用用量量多多，收收缩缩小小；砂砂石石越越干干净净，捣固越好，收缩也越小。捣固越好，收

45、缩也越小。评评注注 毛毛细细孔孔隙隙和和凝凝胶胶的的存存在在造造成成混混凝凝土土在在干干燥燥时时产产生生收收缩缩，而而毛毛细细孔孔隙隙和和凝凝胶胶的的多多少少都都直直接接与与水水灰灰比比和和水水泥泥用用量量有有关关。故故影影响响干干缩缩的的主主要要因因素素为为水水灰灰比比和和水泥用量。水泥用量。第45页/共52页例例4-234-23试述混凝土的受压变形破坏特征及其破坏机理。试述混凝土的受压变形破坏特征及其破坏机理。解解混凝土在外力作用下的变形和破坏过程，也就是内部裂缝的发生和发展过程。混凝土在外力作用下的变形和破坏过程，也就是内部裂缝的发生和发展过程。混凝土的受压变形破坏特征如下：混凝土的受压

46、变形破坏特征如下：阶阶段段：荷荷载载到到达达“比比例例极极限限”（约约为为极极限限荷荷载载的的）以以前前、界界面面裂裂缝缝无无明明显显变变化化，荷载与变形比较接近直线关系。荷载与变形比较接近直线关系。IIII阶阶段段：荷荷载载超超过过 “比比例例极极限限”以以后后，界界面面裂裂缝缝的的数数量量、长长度度和和宽宽度度都都不不断断增增大大，界界面面借借摩摩阻阻力力继继续续承承担担荷荷载载，但但尚尚无无明明显显的的砂砂浆浆裂裂缝缝。此此时时，变变形形增增大大的的速速度度超超过过荷荷载载增增大大的的速度，荷载与变形之间不再为线性关系。速度，荷载与变形之间不再为线性关系。第46页/共52页IIIIII阶

47、阶段段：荷荷载载超超过过“临临界界荷荷载载”（约约为为极极限限荷荷载载的的）以以后后，界界面面裂裂缝缝继继续续发发展展，开开始始出出现现砂砂浆浆裂裂缝缝，并并将将邻邻近近的的界界面面裂裂缝缝连连接接起起来来成成为为连连续续裂裂缝缝。此此时时，变变形形增增大大的的速速度度进进一一步步加加快快，荷荷载载一一变变形形曲曲线线明明显显地地弯向变形轴方向。弯向变形轴方向。IVIV阶段：荷载超过极限荷载以后，连阶段：荷载超过极限荷载以后，连续裂缝急速发展，此时，混凝土的承续裂缝急速发展，此时，混凝土的承载能力下降，荷载减小而变形迅速增载能力下降，荷载减小而变形迅速增大，以至完全破坏，荷载一变形曲线大，以至

48、完全破坏，荷载一变形曲线逐渐下降而最后结束。逐渐下降而最后结束。第47页/共52页 评注评注 硬化后的混凝土在未施加荷载硬化后的混凝土在未施加荷载前，由于水泥水化造成的化学收缩和前，由于水泥水化造成的化学收缩和物理收缩引起的砂浆体积的变化，在物理收缩引起的砂浆体积的变化，在粗骨料与砂浆界面上产生了拉应力，粗骨料与砂浆界面上产生了拉应力，同时混凝土成型后的泌水聚积于粗骨同时混凝土成型后的泌水聚积于粗骨料的下缘，混凝土硬化后形成为界面料的下缘，混凝土硬化后形成为界面裂缝。混凝土受外力作用时，其内部裂缝。混凝土受外力作用时，其内部产生了拉应力且在微裂缝顶部形成应产生了拉应力且在微裂缝顶部形成应力集中

49、，随着拉应力的逐渐增大，导力集中，随着拉应力的逐渐增大，导致微裂缝的进一步延伸、汇合、扩大，致微裂缝的进一步延伸、汇合、扩大，形成可见的裂缝，致使混凝土结构丧形成可见的裂缝，致使混凝土结构丧失连续性而遭到完全破坏。失连续性而遭到完全破坏。第48页/共52页例例4-244-24什什么么是是混混凝凝土土材材料料的的标标准准养养护护、自自然然养养护护、蒸蒸汽汽养养护护、压蒸养护？压蒸养护？解解标标准准养养护护是是指指将将混混凝凝土土制制品品在在温温度度为为2020士士22，相相对对湿湿度度大大于于5 5的的标标准准条条件件下下进进行行的的养养护护。评评定强度等级时需采用该养护条件。定强度等级时需采用

50、该养护条件。第49页/共52页自自然然养养护护是是指指对对在在自自然然条条件件（或或气气候候条条件件）下下的的混混凝凝土土制制品品适适当当地地采采取取一一定定的的保保温温、保保湿湿措措施施，并并定定时时定定量量向向混混凝凝土土浇浇水水，保保证证混混凝凝土土材材料料强强度度能能正正常常发发展展的一种养护方式。的一种养护方式。蒸蒸汽汽养养护护是是将将混混凝凝土土材材料料在在小小于于100100的的高高温温水水蒸蒸汽汽中中进进行行的的一一种种养养护护。蒸蒸汽汽养养护护可可提提高高混混凝凝土土的的早早期期强强度度，缩缩短短养养护时间。护时间。压压蒸蒸养养护护是是将将混混凝凝土土材材料料在在大大气气压压