水泥混凝土及砂浆河套学院学习教案.pptx

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1、会计学1水泥混凝土及砂浆水泥混凝土及砂浆 河套河套(hto)学院学院第一页，共100页。一、定义一、定义一、定义一、定义(dngy)(dngy)(dngy)(dngy)及我国水泥混凝土路面比例及我国水泥混凝土路面比例及我国水泥混凝土路面比例及我国水泥混凝土路面比例年份年份水泥混凝土路面里水泥混凝土路面里程（程（km）高级、次高级路面里程高级、次高级路面里程（km）水泥混凝土路面比水泥混凝土路面比例例(%)1970200229760.87198016001578511.011990113732599584.3719943554935314210.07200011575459551219.4420

2、0115017767218022.34混凝土的定义：水泥、水和集料按适当比例配合混凝土的定义：水泥、水和集料按适当比例配合混凝土的定义：水泥、水和集料按适当比例配合混凝土的定义：水泥、水和集料按适当比例配合 拌制成混拌制成混拌制成混拌制成混合合合合(hnh)(hnh)料经硬化而成的人造石材料经硬化而成的人造石材料经硬化而成的人造石材料经硬化而成的人造石材第2页/共100页第二页，共100页。二、混凝土的分类二、混凝土的分类(fn li)n n按生产和施工工艺分按生产和施工工艺分n n预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、碾压混预拌混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土、碾压混

3、凝土、离心混凝土、等。凝土、离心混凝土、等。n n按强度按强度(qingd)(qingd)分分n n普通混凝土普通混凝土 C60C60。n n高强混凝土高强混凝土 C60 C60。n n超高强混凝土超高强混凝土 n n 100MPa 100MPa。第3页/共100页第三页，共100页。三、混凝土的特点三、混凝土的特点(tdin)n n优点(yudin)n n抗压强度高、耐久、耐火、维修费用低；n n原材料丰富、成本低；n n混凝土拌合物具有良好的可塑性；n n混凝土与钢筋粘结良好，一般不会锈蚀钢筋。n n缺点n n抗拉强度低（约为抗压强度的1/101/20）、变形性能差；n n导热系数大约为1

4、.8W/（mK）；n n体积密度大（约为2400kg/m3左右）；n n硬化较缓慢。第4页/共100页第四页，共100页。第二节第二节第二节第二节 普通普通普通普通(p(p tng)tng)混凝土组成材料混凝土组成材料混凝土组成材料混凝土组成材料第5页/共100页第五页，共100页。混凝土的结构混凝土的结构(jigu)n n混凝土的结构n n 水泥+水水泥浆+砂水泥砂浆+石子混凝土拌合物硬化混凝土n n组成(z chn)材料的作用混凝土体积(tj)构成水泥石25左右；砂和石子70以上；孔隙和自由水15%。组成材料硬化前硬化后水泥+水润滑作用胶结作用砂+石子填充作用骨架作用第6页/共100页第六

5、页，共100页。一、水泥一、水泥(shun)的选择的选择n n品种的选择 n n 配制普通混凝土的水泥品种，应根据混凝土的工程特点或所处(su ch)的环境条件，结合水泥性能，且考虑当地生产的水泥品种情况等，进行合理地选择。n n强度等级的选择n n原则上，配制高强度等级的混凝土，选择高强度等级的水泥；n n一般情况下，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.52.0倍；n n配制高强混凝土时，可选择水泥强度等级为混凝土强度等级的1倍左右。第7页/共100页第七页，共100页。二、砂的技术二、砂的技术(jsh)质量要求质量要求 n n定义n n 砂是指粒径在4.75mm以下(yxi)的颗粒。n n分

6、类n n按产源分n n按技术要求分n n类 宜用于强度等级大于C60的混凝土；n n类 用于强度等级为C30C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；n n类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。砂天然(tinrn)砂人工砂机制砂混合砂河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等第8页/共100页第八页，共100页。二、砂的技术质量二、砂的技术质量(zhling)要要求求1.表观密度、堆积密度及空隙率表观密度s2500kg/m3；松散堆积密度so1350kg/m3；空隙率P47%。2.含泥量、泥块含量及石粉含量含泥量是指粒径小于0.075mm的颗粒(kl)含量；泥块含量是指粒径大于1.18mm，经水洗、

7、手捏后小于600m的颗粒(kl)含量；石粉含量是指人工砂中粒径小于0.075mm的颗粒(kl)含量。具体指标见表。第9页/共100页第九页，共100页。二、砂的技术二、砂的技术(jsh)质量要求质量要求项 目指 标类类类含泥量（质量计，%）1.03.05.0泥块含量（质量计，%）01.02.0天然(tinrn)砂含泥量和泥块含量项 目指 标类类类亚甲蓝试验MB值1.40或合格石粉含量（%）3.05.07.0泥块含量（%）01.02.0MB值1.40或不合格石粉含量（%）1.03.05.0泥块含量（%）01.02.0人工砂石(sh sh)粉含量和泥块含量第10页/共100页第十页，共100页。二

8、、砂的技术质量二、砂的技术质量(zhling)要要求求3.有害物质含量 砂中不应混有草根、树叶、树枝、塑料等杂物，有害物质主要是云母(ynm)、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯化物等。见下表。项 目指 标类类类云母（%)（质量计）1.02.02.0轻物质（%)（质量计）1.01.01.0有机物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐（SO3质量计）0.50.50.5氯化物（氯离子质量计）0.010.020.06第11页/共100页第十一页，共100页。二、砂的技术质量二、砂的技术质量(zhling)要要求求4.颗粒级配（1）颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况。（2）级配良好的砂，不同粒径颗粒

9、搭配比例适当，其空隙率小，且总表面积小，可以节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性。（3）颗粒级配采用筛分法确定，详见实验部分。（4）颗粒级配的指标级配区 按600m筛的累计筛余率的大小(dxio)，可分为1区、2区、3区共三个级配区。详见下页表。级配合格判定 砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内；除4.75mm和600m筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5。第12页/共100页第十二页，共100页。二、砂的技术二、砂的技术(jsh)质量要求质量要求方筛孔累计筛余率，1区2区3区9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600m300m150m010035565358571958010

10、090010025050107041927010090010015025040168555100901）砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4.75mm和600m筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5。2）1区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到10085，2区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到10080，3区人工砂中150m筛孔的累计筛余可以放宽到10075。砂的颗粒(kl)级配区第13页/共100页第十三页，共100页。二、砂的技术二、砂的技术(jsh)质量要求质量要求（5）级配的选择宜优先选择级配在2区的砂；当采用1区砂时，应适当提高(t go)砂率；当采用3区砂时，应适当

11、减小砂率。5.规格砂按细度模数大小分为粗砂、中砂、细砂：粗砂 Mx=3.73.1；中砂 Mx=3.02.3；细砂 Mx=2.21.6。细度模数按下式计算：式中：Mx细度模数；A1、A2、A3、A4、A5、A6分别为4.75mm、2.36mm、1.18mm、600m、300m、150m筛的累计筛余百分率，。第14页/共100页第十四页，共100页。三、石子三、石子(sh z)的技术质量要求的技术质量要求n n定义n n 粒径大于4.75mm的骨料称为粗骨料。n n分类n n按产源分：卵石和碎石n n按技术要求分：n n类 宜用于强度等级大于C60的混凝土；n n类 用于强度等级为C30C60及抗

12、冻、抗渗或其他(qt)要求的混凝土；n n类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。第15页/共100页第十五页，共100页。三、石子的技术质量三、石子的技术质量(zhling)要求要求1.表观密度、堆积密度及空隙率表观密度g2500kg/m3；松散堆积密度go1350kg/m3；空隙率P47%。2.含泥量、泥块含量及石粉含量含泥量是指粒径小于0.075mm的颗粒含量；泥块含量是指卵石、碎石中粒径大于4.75mm经水洗手(x shu)捏后小于2.36mm的颗粒含量。具体指标见表。第16页/共100页第十六页，共100页。三、石子的技术质量三、石子的技术质量(zhling)要求要求n n3

13、.针片状颗粒含量(hnling)n n针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍者；n n片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径0.4倍者。n n针片状颗粒不仅本身容易折断，而且会增加骨料的空隙率，使拌合物和易性变差，强度降低。见表。项 目指 标类类类含泥量（质量计，%）0.51.01.5泥块含量（质量计，%）00.50.7碎石、卵石(lunsh)含泥量和泥块含量第17页/共100页第十七页，共100页。三、石子的技术质量三、石子的技术质量(zhling)要求要求项 目指 标类类类针、片状颗粒（%）（质量计）51525碎石、卵石针片状颗粒(kl)含量4.有害物质含量(hnling)卵石

14、、碎石中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块和炉渣等杂物。见下表。项 目指 标类类类有机物合格合格合格硫化物及硫酸盐（%）（SO3质量计）0.51.01.0第18页/共100页第十八页，共100页。三、石子三、石子(sh z)的技术质量要求的技术质量要求5.强度采用岩石抗压强度和压碎指标两种检验：岩石抗压强度是将母岩制成50mm50mm50mm立方体试件，在水饱和状态下测定其极限抗压强度值。压碎指标是将一定质量风干状态下9.5019.0mm的颗粒装入标准圆模内，在压力机上按1kN/s速度均匀(jnyn)加荷至200kN并稳定，卸荷后用2.36mm的筛筛除被压碎的细粉，称出筛余量。按下式计算：式

15、中：Qc压碎指标值；G1试样的质量，g；G2压碎后的筛余量，g。第19页/共100页第十九页，共100页。6.颗粒级配为减少空隙率，改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的强度，粗骨料也要求有良好(lingho)的颗粒级配。粗骨料的颗粒级配有连续级配与间断级配两种。连续级配是石子由小到大连续分级；间断级配是指用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒级相配，中间为不连续的级配，由于易产生离析，应用较少。三、石子的技术质量三、石子的技术质量(zhling)要求要求项 目指 标类类类碎石压碎指标（%）102030卵石压碎指标（%）121616碎石、卵石(lunsh)的压碎指标第20页/共100页第二十页，共100

16、页。三、石子的技术质量三、石子的技术质量(zhling)要求要求7.最大粒径粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒级的最大粒径。从结构上考虑 根据规定，混凝土用粗骨料的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(gngjn)最小净间距的3/4；对混凝土实心板，不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm。从施工上考虑 对泵送混凝土，粗骨料最大粒径与输送管内径之比碎石不宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5，高层建筑宜在1：31：4，超高层建筑宜在1：41：5。从经济上考虑 当最大粒径小于80mm时，水泥用量随最大粒径减小而增加，当大于150mm后，节约水泥的效果却不明显。第21页/共1

17、00页第二十一页，共100页。四、拌合用水的技术四、拌合用水的技术(jsh)质质量要求量要求n n混凝土拌合和养护用水按水源(shuyun)不同分为饮用水、地表水、地下水和经适当处理的工业用水。n n拌制和养护混凝土宜采用饮用水，当采用其它来源水时，应符合混凝土拌合用水标准（JGJ631989）的规定。第22页/共100页第二十二页，共100页。第三节第三节 混凝土拌合物的技术混凝土拌合物的技术(jsh)性质性质第23页/共100页第二十三页，共100页。一、和易性（工作一、和易性（工作(gngzu)性）性）的概念的概念 混凝土拌合物便于施工(sh gng)操作，能够达到结构均匀、成型密实的性

18、能。和易性主要包括流动性、粘聚性和保水性：和易性粘聚性保水性(shuxng)流动性易达结构均匀易成型密实好好在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。各组成材料之间具有一定的内聚力，在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象的性质。具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致发生泌水现象的性质。保证混凝土硬化后的质量第24页/共100页第二十四页，共100页。第25页/共100页第二十五页，共100页。2.维勃稠度法 测定(cdng)使拌合物密实所需要的时间，s。适用范围粗骨料最大粒径不大于40mm；坍落度小于10mm，维勃稠度在5s30s之间的干硬性混凝土。第2

19、6页/共100页第二十六页，共100页。二、和易性的评定二、和易性的评定(pngdng)2.维勃稠度法 测定(cdng)使拌合物密实所需要的时间，s。适用范围粗骨料最大粒径不大于40mm；坍落度小于10mm，维勃稠度在5s30s之间的干硬性混凝土。第27页/共100页第二十七页，共100页。三、混凝土拌合物按流动性的分三、混凝土拌合物按流动性的分类类(fn li)按混凝土质量控制(kngzh)标准（GB50164）的规定，塑性混凝土、干硬性混凝土分别按坍落度、维勃稠度分为四级。见下表。名 称代号指标混凝土拌合物塑性混凝土（坍落度10mm）低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土大流动性混凝土T1T2

20、T3T410mm40mm50mm90mm100mm150mm160mm干硬性混凝土（坍落度10mm）超干硬性混凝土特干硬性混凝土干硬性混凝土半干硬性混凝土 V0V1V2V331s30s21s20s11s10s5s第28页/共100页第二十八页，共100页。四、混凝土施工四、混凝土施工(sh gng)时坍时坍落度的选择落度的选择 混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工条件、构件截面尺寸(ch cun)、配筋情况、施工方法等来确定。见下表。结 构 种 类坍落度，mm基础或地面等的垫层，无配筋的大体积结构（挡土墙、基础等）或配筋稀疏的结构1030板、梁和大型及中型截面的柱子等3050配筋密列的结构（如

21、薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）5070配筋特密的结构7090第29页/共100页第二十九页，共100页。五、影响五、影响(yngxing)和易性的和易性的因素因素1.组成材料及其用量之间的关系(gun x)水泥浆数量和单位用水量；骨料的品种、级配和粗细程度；砂率；外加剂。见下图。2.施工环境的温度、搅拌制度等。水泥(shun)水砂石子外加剂水泥浆骨料混凝土拌合物第30页/共100页第三十页，共100页。五、影响五、影响(yngxing)和易性的和易性的因素因素n n合理(hl)砂率的确定n n合理(hl)砂率是指在水泥浆数量一定的条件下，能使拌合物的流动性（坍落度T）达到最大，且粘聚性和保水性良好

22、时的砂率；或者是在流动性（坍落度T）、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率。第31页/共100页第三十一页，共100页。五、影响五、影响(yngxing)和易性的和易性的因素因素n n合理砂率的确定n n合理砂率是指在水泥浆数量一定的条件(tiojin)下，能使拌合物的流动性（坍落度T）达到最大，且粘聚性和保水性良好时的砂率；或者是在流动性（坍落度T）、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率。第32页/共100页第三十二页，共100页。第四节第四节 硬化混凝土的技术硬化混凝土的技术(jsh)性性质质第33页/共100页第三十三页，共100页。一、混凝土的强度一、混凝土的强度(qing

23、d)n n混凝土强度(qingd)的种类混凝土强度(qingd)抗拉强度抗剪强度抗压强度握裹强度轴心抗压强度立方体抗压强度钢筋与混凝土的粘结强度第34页/共100页第三十四页，共100页。一、混凝土的强度一、混凝土的强度(qingd)1.立方体抗压强度 以边长为150mm的标准立方体试件，在温度为202，相对湿度为95以上的潮湿条件下或者在Ca（OH）2饱和溶液中养护，经28d龄期，采用标准试验方法测得的抗压极限强度。用fcu表示。当采用非标准试件时，须乘以换算系数，见下表：标准试验方法是指普通混凝土力学性能试验方法（GB/T500812002），详见实验(shyn)部分。试件种类试件尺寸，m

24、m粗骨料最大粒径，mm换算系数标准试件150150150401.00非标准试件100100100300.95200200200601.05第35页/共100页第三十五页，共100页。一、混凝土的强度一、混凝土的强度(qingd)2.混凝土强度(qingd)等级按混凝土立方体抗压强度(qingd)标准值划分的级别。以“C”和混凝土立方体抗压强度(qingd)标准值（fcu,k）表示，主要有C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80等十五个强度(qingd)等级。立方体抗压强度(qingd)标准值（fcu,k），是立方体抗

25、压强度(qingd)总体分布中的一个值，强度(qingd)低于该值的百分率不超过5%。强度(qingd)等级表示的含义：强度(qingd)的范围：某混凝土，其fcu30.034.9MPa；某混凝土，其fcu30.0MPa的保证率为95%。C30“C”代表(dibio)“混凝土”。“30”代表fcu,k30.0MPa；第36页/共100页第三十六页，共100页。3.3.轴心抗压强度轴心抗压强度(kn(kn y qin y qin d)d)采用采用150mm150mm300mm150mm150mm300mm的棱柱体试的棱柱体试件。在立方体抗压强度件。在立方体抗压强度(kn(kn y y qinqi

26、n d)d)为为0 055MPa55MPa范围内范围内fcp=fcp=（0.70.70.80.8）fcu fcu。在结构设计。在结构设计计算时，一般取计算时，一般取fcpfcp0.67fcu0.67fcu。非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为100mm100mm100mm100mm和和200mm200mm200mm200mm，测得的抗压强度测得的抗压强度(kn(kn y qin y qin d)d)值值应分别乘以换算系数应分别乘以换算系数0.950.95和和1.051.05。FF第37页/共100页第三十七页，共100页。一、混凝土的强度一、混凝土的强度(qin

27、gd)5.5.影响影响(y(y ngxingxi ng)ng)抗压强度的因抗压强度的因素素（1 1）水泥的强度和水灰比）水泥的强度和水灰比 式中：式中：fcufcu混凝土混凝土28d28d龄期的龄期的抗压强度值，抗压强度值，MPaMPa；fce fce水泥水泥28d28d抗压强度抗压强度的实测值，的实测值，MPaMPa；混凝土灰水比，混凝土灰水比，即水灰比的倒数；即水灰比的倒数；a a、bb回归系数。回归系数。当混凝土水灰比值在0.400.80之间时越大，则混凝土的强度(qingd)越低；水泥强度(qingd)越高，则混凝土强度(qingd)越高。第38页/共100页第三十八页，共100页。一

28、、混凝土的强度一、混凝土的强度(qingd)（2）粗集料的品种 碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强度较高；卵石呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较低。在水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度。（3）养护条件 在保证足够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，早期强度越高；低温时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至0以下时，硬化不但停止，且具有冰冻(bngdng)破坏的危险。混凝土浇筑完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿度，以保证混凝土不断地凝结硬化。第39页/共100页第三十九页，共100页。一、混凝土的强度一、混凝土的强度(qingd

29、)（4）龄期龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展，在714d内强度发展较快，以后逐渐减慢，28d后强度发展更慢。由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续(chx)数十年。当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准养护条件下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比。式中：fn、f28分别为n、28天龄期的抗压强度，MPa。（5）外加剂n3第40页/共100页第四十页，共100页。一、混凝土的强度一、混凝土的强度(qingd)6.提高混凝土抗压强度的措施（1）采用高强度等级水泥；（2）采用单位用水量较小、水灰比较小的干硬性混

30、凝土；（3）采用合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量良好的碎石；（4）改进施工工艺，加强搅拌和振捣；（5）采用加速硬化(ynghu)措施，提高混凝土的早期强度；（6）在混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂。第41页/共100页第四十一页，共100页。二、混凝土的耐久性二、混凝土的耐久性1.耐久性的主要内容（1）抗渗性混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。是以28d龄期的标准(biozhn)试件，按规定方法进行试验时所能承受的最大静水压力来确定。可分为P4、P6、P8、P10和P12等五个等级，分别表示混凝土能抵抗0.4、0.6、0.8、1.0和1.2MPa的静

31、水压力而不发生渗透。（2）抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在饱和水状态下，能抵抗冻融循环作用而不发生破坏，强度也不显著降低的性质。用抗冻等级表示。抗冻等级是以28d龄期的混凝土标准(biozhn)试件，在饱和水状态下，强度损失不超过25，且质量损失不超过5时，所能承受的最大冻融循环次数来表示，有F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300等九个等级。第42页/共100页第四十二页，共100页。二、混凝土的耐久性二、混凝土的耐久性（3）抗侵蚀性混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥石的抗侵蚀性。合理选择水泥品种、提高混凝土制品的密实度均可以提高抗侵蚀性。（4）抗碳化性混凝土的碳化

32、主要指水泥石的碳化。混凝土碳化，使其碱度降低，从而使混凝土对钢筋的保护作用降低，钢筋易锈蚀；引起混凝土表面(biomin)产生收缩而开裂。（5）碱集料反应碱集料反应是指水泥、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。应严格控制水泥中碱的含量和集料中碱活性物质的含量。第43页/共100页第四十三页，共100页。二、混凝土的耐久性二、混凝土的耐久性2.提高混凝土耐久性的措施（1）合理(hl)选择混凝土的组成材料根据混凝土工程特点或所处环境条件，选择水泥品种；选择质量良好、技术要求合格的骨料。（2）提高混凝土制品的密实度严格控制混凝土的水灰

33、比和水泥用量。见下页表。选择级配良好的骨料及合理(hl)砂率，保证混凝土的密实度。掺入适量减水剂，提高混凝土的密实度。严格按操作规程进行施工操作。（3）改善混凝土的孔隙结构在混凝土中掺入适量引气剂，可改善混凝土内部的孔结构，封闭孔隙的存在，可以提高混凝土的抗渗性、抗冻性及抗侵蚀性。第44页/共100页第四十四页，共100页。二、混凝土的耐久性二、混凝土的耐久性环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量素混凝土钢筋混凝土 预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土 预应力混凝土1.干燥环境正常的居住或办公用房屋内不作规定0.650.602002603002.潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土和

34、（或）水中的部件0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土和（或）水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件0.550.550.552502803003.有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300混凝土最大水灰比和最小水泥(shun)用量的规定（JGJ552000）第45页/共100页第四十五页，共100页。第五节第五节第五节第五节 混凝土外加剂混凝土外加剂混凝土外加剂混凝土外加剂第46页/共100页第四十六页，共100页。外加剂及其分类外加剂及其分类(fn li)n n定义定义n n 混凝土外

35、加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般情况掺量不超过水泥质量的情况掺量不超过水泥质量的5%5%。n n按主要功能的分类按主要功能的分类n n（1 1）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。n n（2 2）调节）调节(tioji)(tioji)混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。n n（3 3）改善混凝土耐久性

36、的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。n n（4 4）改善混凝土其它性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送）改善混凝土其它性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。剂等。第47页/共100页第四十七页，共100页。一、减水剂一、减水剂 混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易性一定的条件下，具有减水和增强作用的外加剂，又称为“塑化剂”，高效减水剂又称为“超塑化剂”。1.减水剂的作用机理减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲水基团和憎水基团组成；掺入减水剂前：当水泥加水拌合形成(xng

37、chng)水泥浆的过程中，水泥颗粒把一部分水包裹在颗粒之间而形成(xngchng)絮凝状结构，水的作用不能充分发挥；第48页/共100页第四十八页，共100页。一、减水剂一、减水剂n n掺入减水剂后：n n表面活性剂在水泥颗粒(kl)表面作定向排列使水泥颗粒(kl)表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥颗粒(kl)之间的分子引力，使水泥颗粒(kl)分散，絮凝状结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；n n表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使水泥颗粒(kl)表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒(kl)之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合物的流

38、动性。絮凝状结构(jigu)第49页/共100页第四十九页，共100页。一、减水剂一、减水剂2.减水剂的作用效果（1）减少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的强度。在混凝土拌合物坍落度基本一定的情况下，减少混凝土的单位用水量525（普通型515，高效型1030）。（2）提高混凝土拌合物的流动性。在用水量和强度一定的条件下，坍落度可提高100200mm。（3）节约水泥。在混凝土拌合物坍落度、强度一定的情况下，可节约水泥520。（4）改善混凝土拌合物的性能。掺入减水剂可以减少混凝土拌合物的泌水、离析现象；延缓拌合物的凝结时间；减缓水泥水化放热速度；显著(xinzh)提高混凝土硬化后的抗渗性和抗冻性。

39、第50页/共100页第五十页，共100页。一、减水剂一、减水剂3.常用(chn yn)的减水剂（1）木质素系减水剂（M型）木质素系减水剂主要使用木质素磺酸钙（木钙），属于阴离子表面活性剂，为普通减水剂，其适宜掺量为0.20.3，减水率10左右。对混凝土有缓凝作用，一般缓凝。（2）萘系减水剂高效减水剂，其主要成分为一萘磺酸盐甲醛缩合物，属阴离子表面活性剂。这类减水剂品种很多，目前我国生产的主要有NNO、NF、FDN、UNF、MF、建型等。萘系减水剂适宜掺量为0.51.0，其减水率较大，为1025%增强效果显著，缓凝性很小，大多为非引气型。适用于日最低气温以上的所有混凝土工程，尤其适用于配制高强、

40、早强、流态等混凝土。第51页/共100页第五十一页，共100页。一、减水剂一、减水剂（3）树脂类减水剂为水溶性树脂，主要为磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂，简称密胺树脂减水剂，为阴离子表面活性剂。我国产品有SM树脂减水剂，为非引气型早强高效减水剂，其各项功能与效果均比萘系减水剂还好。SM适宜掺量为0.52.0，减水率达2027。（4）糖蜜类减水剂普通减水剂。它是以制糖(zh tn)工业的糖渣、废蜜为原料，采用石灰中和而成，为棕色粉状物或糊状物，其中含糖较多，属非离子表面活性剂。国内产品粉状有TF、ST、3FG等。适宜掺量0.20.3，减水率10左右，属缓凝减水剂。第52页/共100页第五十二页，共1

41、00页。二、早强剂二、早强剂 早强剂是指掺入混凝土中能够提高混凝土早期强度，对后期强度无明显(mngxin)影响的外加剂。种 类无机盐类早强剂有机物类早强剂复合早强剂主要品种氯化钙、硫酸钠三乙醇胺、三异丙醇胺、尿素等二水石膏+亚硝酸钠+三乙醇胺适宜掺量氯化钙12；硫酸钠0.520.020.052二水石膏+1亚硝酸钠+0.05三乙醇胺作用效果氯化钙：可使2d3d强度提高40100，7d强度提高25能使3d强度提高50注意事项氯盐会锈蚀钢筋，掺量必须符合有关规定对钢筋无锈蚀作用早强效果显著，适用于严格禁止使用氯盐的钢筋混凝土常用(chn yn)早强剂的品种、掺量及作用效果 第53页/共100页第五

42、十三页，共100页。第六节第六节第六节第六节 普通普通普通普通(p(p tng)tng)混凝土配合比设计混凝土配合比设计混凝土配合比设计混凝土配合比设计第54页/共100页第五十四页，共100页。一、配合比及其表示一、配合比及其表示(biosh)方法方法n n混凝土的配合比n n是指混凝土各组成材料用量之比。n n主要有“质量比”和“体积比”两种表示方法。工程中常用“质量比”表示。n n质量配合比的表示方法n n（1）以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示。例如(lr)水泥mc295kg，砂ms648kg，石子mg1330kg，水mw165kg。n n（2）以各组成材料用量之比表示。例如(l

43、r)上例也可表示为：mc：ms：mg1：2.20：4.51，mw/mc0.56。第55页/共100页第五十五页，共100页。二、配合比设计二、配合比设计(shj)的要求的要求n n满足结构设计的强度等级要求；满足结构设计的强度等级要求；n n满足混凝土施工所要求的和易性；满足混凝土施工所要求的和易性；n n满足工程满足工程(gngchng)(gngchng)所处环境对混所处环境对混凝土耐久性的要求；凝土耐久性的要求；n n符合经济原则，即节约水泥以降低符合经济原则，即节约水泥以降低混凝土成本。混凝土成本。第56页/共100页第五十六页，共100页。三、配合三、配合(pih)比设计基本参比设计基

44、本参数数 水灰比（mw/mc）、单位(dnwi)用水量（mw）和砂率（s）是混凝土配合比设计的三个基本参数。水泥(shun)水砂石子水泥浆骨料混凝土单位用水量mw砂率w水灰比 mw/mc与强度、耐久性有关与流动性有关与粘聚性、保水性有关第57页/共100页第五十七页，共100页。四、配合四、配合(pih)比设计的步骤与比设计的步骤与方法方法1、确定基本满足强度和耐久性要求的初步配合比2、在实验室实配、检测、进行(jnxng)工作性调整确定混凝土基准配合比。3、通过对水灰比的微调，确定水泥用量最少但强度能满足要求的实验室配合比。（设计配合比）4、考虑砂石的含水率计算施工配合比（实际配合比）第58

45、页/共100页第五十八页，共100页。n n1、混凝土设计强度(qingd)等级（fcu,k）和标准差（）n n2、材料的基本情况n n3、混凝土的工作性要求，如坍落度指标。n n4、与耐久性有关的环境条件n n5、工程特点及施工工艺四、配合比设计的基本(jbn)资料第59页/共100页第五十九页，共100页。（一）初步（一）初步(chb)计算配合比计算配合比1.计算混凝土配制强度 fcu,0式中:fcu,0混凝土配制强度，MPa；fcu,k混凝土立方体抗压强度(kn y qin d)标准值，即混凝土强度等级值，MPa；混凝土强度标准差，MPa。混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定，并

46、应符合以下规定：第60页/共100页第六十页，共100页。计算时，强度试件组数不应少于25组；当混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值2.5MPa时，取2.5MPa；当混凝土强度等级等于(dngy)或大于C30级，其强度标准差计算值 3.0MPa时，取3.0MPa；当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按现行国家标准混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204）的规定取用。（一）初步计算(j sun)配合比混凝土强度混凝土强度(qingd)(qingd)标准差标准差 强度等级C20C20C35C35标准差，MPa4.05.06.0第61页/共100页第六十一页，共100页。（一

47、）初步（一）初步(chb)计算配合比计算配合比n n2.2.确定水灰比确定水灰比mw/mcmw/mcn n（1 1）按混凝土强度）按混凝土强度(qingd)(qingd)要求计算水灰比要求计算水灰比n n式中：式中：a a、bb回归系数；应根据工程所用的水泥、集料，通过回归系数；应根据工程所用的水泥、集料，通过试验由建立的水灰比与混凝土强度试验由建立的水灰比与混凝土强度(qingd)(qingd)关系式确定；当不具备关系式确定；当不具备上述试验统计资料时，可取碎石混凝土上述试验统计资料时，可取碎石混凝土 a a 0.46 0.46，n nbb0.070.07；卵石混凝土；卵石混凝土aa0.48

48、0.48，bb0.330.33。n n。第62页/共100页第六十二页，共100页。fce水泥(shun)28d抗压强度实测值(Mpa)（一）初步计算(j sun)配合比（2）复核耐久性为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计算的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格(hg)，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。第63页/共100页第六十三页，共100页。（一）初步（一）初步(chb)计算配合比计算配合比3.确定单位用水量mw（1）水灰比在0.400.80范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求(yoqi)的坍落度，按下表选取。拌合物稠度卵石最大粒径，mm碎石最

49、大粒径，mm项目指标102031.540162031.540坍落度，mm1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195塑性(sxng)混凝土的单位用水量，kg 第64页/共100页第六十四页，共100页。（一）初步（一）初步(chb)计算配合比计算配合比（2）水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊(tsh)成型工艺的混凝土单位用水量应通过试验确定。（3）掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式计算：mwamw0（1）式中：

50、mwa掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；mw0未掺外加剂时混凝土的单位用水量，kg；外加剂的减水率，应经试验确定。拌合物稠度卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm项目指标102040162040维勃稠度，s16201751601451801701551115180165150185175160510185170155190180165干硬性(yngxng)混凝土的单位用水量，kg 第65页/共100页第六十五页，共100页。（一）初步（一）初步(chb)计算配合比计算配合比4.4.计算计算(j sun)(j sun)水泥用量水泥用量mcmc（1 1）计算）计算(j sun)(j sun)（2