混凝土与砂浆的基础知识.pdf

《混凝土与砂浆的基础知识.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土与砂浆的基础知识.pdf（24页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、混凝土与砂浆的基础知识混凝土与砂浆基础知识教程混凝土与砂浆基础知识教程目录第一节概述第二节普通混凝土的组成材料第三节混凝土拌合物的和易性第四节硬化混凝土的强度第五节混凝土的变形性能第六节混凝土的耐久性第七节混凝土的外加剂第八节普通混凝土的配合比设计第九节小结第十节复习思考题-1 -混凝土与砂浆基础知识教程混凝土与砂浆基础知识教程混凝土与砂浆是建筑材料课程的重点之一。主要介绍普通混凝土的组成材料，新拌混凝土的工作性及评定指标，混凝土外加剂及其作用原理和应用，硬化混凝土的力学性能、耐久性及其影响因素，混凝土配合比设计方法及混凝土质量控制等。此外，还简要介绍了其它品种混凝土及建筑砂浆的特性和用途。第

2、一节概述-、混 凝 土(Concrete)的含义形体、强度和耐久性的人造石材，叫做碎，如水泥混凝土、沥青混凝土等。即：胶凝材料+粒状材料+水+其它外加材料(外加剂、混 合 材 料)一水泥碎(Cement Concrete)简称混凝土，水 泥+砂+石+水+外 加 剂(混 合 材 料)一碎(混 凝 土)。水泥混凝土是现代土木工程最主要的结构材料-，本章主要介绍水泥混凝土。二、混凝土的分类最常用：普通水泥混凝土(-)按表观密度分类l.>2800kg/mo 骨料为钢屑、2.20002500kg/m左右，简称碎，用于各种3.(-)按用途分类可分为结构佐(普通碎)、耐 热 碎、耐 酸 佐、大体积碎、

3、道路佐等。(三)按所用胶凝材料分类可分为水泥佐、石 膏 佐、沥青佐、聚合物碎、水玻璃混凝土等。(四)按强度等级分可分为低强度佐(fcuW 30Mpa)、中强度佐(fcu=3 0 60Mpa)、高强度碎(fcu=60lOOMPa)；超高强度位(fcu lOOMPa)。-2-3333混凝土与砂浆基础知识教程（五）按生产和施工方法分类可分为普通浇筑碎、预 拌 位、泵送碎、喷射磅、压力灌浆碎等。三、混凝土的特点（一）优点1 .原材料丰富，造价低廉；2.砂拌和物具有良好的可塑性和浇注性，易加工成型；3.可调整性强，可根据使用性能的要求与设计来配制相应的混凝土；4.抗压强度高；5.匹配性好，与钢筋及钢纤维

4、等有牢固的粘结力；6.耐久性良好；7.耐火性好，维修费少；8.生产能耗低。（二）缺点1.自重大，比强度小；2.抗拉强度低；3.4.5.四、碎的发展趋向1 .高性能混凝土（H P C）要求有高强度等级（f e u次O M p a）和良好的工作性、体积稳定性和耐久性。发展途径：（1）采用高性能的原料以及与之相适应的工艺；（2）采用多元复合途径提高混凝土的综合性能。如掺入高效减水剂，缓凝剂、引气剂、硅灰、优质粉煤灰、稻壳灰及沸石粉等。2.绿色高性能混凝土（GH P C）-3 -混凝土与砂浆基础知识教程从节约能源、资源，减少工业废料排放和保护自然环境角度考虑，要求混凝土及其原材料的开发、生产、建筑施工

5、作业等既能满足建设需要，又不危及后代人的延续生存环境。3.其它新技术混凝土灭菌、环境调节、变色、智能混凝土等。第二节普通混凝土的组成材料普通混凝土组成材料是水泥、天然砂、石、水、掺合剂和外加剂。其组成过程为：水+水 泥 一 水 泥 浆+砂 一 水泥砂浆+粗 骨 料 一 佐各成分的作用：1.2.3.一、水泥 图 2.1 硬化混凝土的结构1.水泥品种的选择水泥品种应根据工程性质及特点、工程所处环境及施工条件，依据各种水泥的特性，合理选择。常用水泥品种的选用见通用水泥的选用。2.水泥强度等级的选择选用原则：选择与砂的设计强度等级相适应的水泥标号。-4-混凝土与砂浆基础知识教程普通碎：水泥强度等级为碎

6、强度等级的1.5 2.0倍；高强度佐(C>30)：水泥标号为殓强度等级的0.9 1.5倍。二、骨 料(Aggregate)细 骨 料(Fine aggregate)：粒径为 0.15 4.75mm粗 骨 料(Coarse-aggregate)：粒径>4.75mm(1(2-5-混凝土与砂浆基础知识教程表 2.2 人工砂石粉含量和泥块含量云母表面光滑，为层状、片状物质，与水泥浆粘结力差，易风化，影响混凝土强度及耐久性；泥块阻碍水泥浆与砂粒结合，使强度降低；硫化物及硫酸盐：对水泥起腐蚀作用，降低混凝土的耐久性；有机质可腐蚀水泥，影响水泥的水化和硬化。氯盐会腐蚀钢筋。-6-混凝土与砂浆基础

7、知识教程(3)砂的粗细程度(M x)及颗粒级配砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒，混合在一起后的总体砂的粗细程度。通常分为粗砂、中砂、细砂等几种。在相同砂用量条件峡，粗砂的总表面积比细砂小，则所需要包裹砂粒表面的水泥浆少。因此，用粗砂配制混凝土比用细砂所用水泥量要省。砂的颗粒级配是指不同粒径砂颗粒的分布情况。在混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充，为节省水泥和提高混凝土的强度，就应尽量减少砂粒之间的空隙。要减少砂粒之间的空隙,就必须有大小不同的颗粒合理搭配。如图6.2.2500gAl、A2 其 中 其 中 0.6mm为控制粒径，它使任一砂样只能处于某一级配区内,不会同时属于两个级配区。砂的粗细程

8、度(Coarseness)砂的粗细程度用细度模数(Fineness Modulus)(M x)表示。-7-混凝土与砂浆基础知识教程细度模数(M x)通过累计筛余百分率(Cumulative percentage retained)计算而得。按 M x 将砂分为:a)砂按b)筛分曲线以累计筛余百分率为纵坐标，以筛孔尺寸为横坐标，作出三个级配区的筛分曲线。观察所计算的砂的筛分曲线是否完全落在三个级配区的任一区内，即可判断该砂级配的合格性。-8-混凝土与砂浆基础知识教程图 2.3 筛分曲线(4)砂的选用原则一般配制佐时，宜优先选用n 区砂。若某一地区砂料过细，可采用人工级配。图 6.2.3和图6.2

9、.4图 图 2.4 级配较差的砂-9-2.3 级配较差的砂混凝土与砂浆基础知识教程例题：特制碎采用河砂，取砂样烘干，特取500g,按规定步骤进行了筛分，称得各筛号上的筛余量如下表。求：（1）该砂的细度模数；（2）判断该砂的级配合格否？（3）绘制筛分曲线图。解:（1）求分计筛余百分率（2）求累计筛余百分率A（3（4）判断：用各筛号的A6.5对比，该砂的累计筛余百分率落在II区，该砂级配合格。因Mx=2.6 7,所以是中砂（5）绘制筛分曲线图（如图6.2.4）。-10-混凝土与砂浆基础知识教程（ab-11-混凝土与砂浆基础知识教程表 2.7 卵石、碎石中有害物质含量（2）强度碎石强度采用岩石立方体

10、抗压强度和碎石的压碎指标两种方法检验。岩石立方体抗压强度检验，是将碎石的母岩制成直径余高均为50mm的圆柱体或边长为 50mm的立方体，在水饱1.5母岩的风化程度。压碎指标（Aggregate crusing value）标值测定仪（内径152mm的圆筒）内，上面加压头后放在试验机上，在 3，卸荷后称取试样质量（G 0）,再用孔径为2.36mmGl）,Qc(3)颗粒形状及表面特征2.4倍为针状颗粒，0.4倍的为片状颗粒。平均粒径为一个粒土比卵石混凝土的强度约高1 0(4)最大粒径和颗粒级配最大粒径粗骨料公称粒级的上限称该粒级的最大粒径。最大粒径的选用原则：质量相同的石子，粒径越大，总表面积越小

11、，越节约水泥，故尽量选用大粒径石子。同时应综合考虑以下几点：a.结构上考虑：建筑构件的截面尺寸及配筋疏密-12-混凝土与眇浆基础知识教程钢 筋 碎：粗骨料最大粒径&l t;l/4结构截面最小尺寸且&l t;3/4钢筋间最小净距；碎实心板：粗骨料最大粒径不宜超过/2板厚且不超过5 0 m m；b.从施工方面考虑：根据搅拌、运输、振捣方式，选择合适的粒径。对泵送混凝土，碎石最大粒径与输送管粗骨料的级配有连续级配和间断级配两种。a级配的石子。b颗粒级差大，空隙率的降应用较少。思考题：1.2.三、磴拌合及养护用水1.宜采用水：饮用水2.不宜采用水：海水、生活污水3.需检验方可使用水：地表水和地下水，须

12、按有关 规范检验合格后才能使用。-13-混凝土与砂浆基础知识教程第三节混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物是指由水泥、砂、石及水拌制的混合料(水泥佐在尚未凝结硬化以前)称为碎拌合物，又称新拌碎(Fr e s h c o n c r e t e)如图6.3.1。图3混凝土拌合物一、和易性的概念1.稠程度。(1)拌合物太稠，碎难以振捣，易造成内部孔隙；(2)拌合物过稀，会分层离析，影响碎的均匀性。2、粘聚性：指砂拌合物内部组分间具有一定的粘聚力，在运输和浇筑过程中不致发生离析分层现象，而使碎能保持整体均匀的性能。3、保水性：指砂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生严重的泌水现象。-

13、14-混凝土与砂浆基础知识教程4、关系：互相关联，又互相矛盾。如：流动性很大时，往往粘聚性和保水性差。反之亦然。粘聚性好，一般保水性较好。因此，所谓的拌合物和易性良好，就是使这三方面的性能，在某种具体条件下得到统达到均为良好的状况。二、和易性的测定方法 普通混凝土拌合物性能试验方法规定，用坍落度和维勃稠度来评定粘聚性和保水性。1、坍落度试验(SlumpTest)坍落度试验是用标准坍落圆锥筒(如图6.3.lH=300mmd=100m m,下底直径D=200mm地捣插25mm为单位(精确至。图3.1 坍 落 度 筒 图3.2 混 凝 土 拌 合 物 的 坍 落 度 难坍落度越大，流动性越好。根据混

14、凝土拌合物坍落度S 大小，可将混凝土进行如下分级：T1低塑性佐 S=10 40mmT2 塑性佐 S=5090mmT 3流动性佐 S=100 150mm-15-混凝土与砂浆基础知识教程T 4大流动性佐 S 160mm若 SWlOmm则为干硬性碎。测定坍落度后，观察拌合物的下述性质：粘 聚 性：用捣棒在已坍落的拌合物锥体侧面轻轻敲打，如果锥体逐步下沉，表示粘聚性良好；如果突然倒塌，部分崩裂或石子离析，则为粘聚性不好的表现。不好。如无这种现象，则表明保水性良好。2、维勃稠度试验(Vebe ConsistometcrTest)维勃稠度试验方法使将坍落度筒放在直径位40mm、高度为200m m,如图6.

15、3.3S1S),即为新拌碎的维勃稠度值。图 3.3 维勃稠度仪根据混凝土拌合物维勃稠度t 值大小，可将混凝土进行如下分级：V0超干硬性佐 t31sV I特干硬性佐 t=30 21sV2干硬性碎 t=2 0 lls-16-混凝土与砂浆基础知识教程V 3半干硬性碎 t=105s三、流 动 性（坍落度）的选择1.原则（1）结构构件类型及截面尺寸大小。构件截面尺寸较大时，选用较小的坍落度。（2）结构构件的配筋疏密。钢筋较疏时，选用较小的坍落度。（32.1.2.但 W/C过小时，水泥浆干稠，拌合物流动性过低，给施工造成困难。W/C 过大，水泥浆稀使拌合物的粘聚性和、保水性变差，产生流浆及离析现象，并严重

16、影响混凝土的强度。故水灰比大小应根据混凝土强度和耐久性要求合理选用，取值范围为0.40 0.75之间。无论是水泥浆的数量还是水泥浆的稠度，实际上对混凝土拌合物流动性起决定作用的是单位体积用水量的多少，即恒定用水量法则：在配制混凝土时，若所用粗、细骨料种类及比例一定，水灰比在一定范 围 内（0.40.8）变动时，为获得要求的流动性，所需拌合用水量基本是一定的。即骨料一定时，混凝土的坍落度只与单位用水量有关。-17-混凝土与砂浆基础知识教程3.砂率的影响（1）砂率：是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。（2）砂率对和易性的影响砂 率 过 大，孔隙率及总表面积大，拌合物干稠，流动性小；砂率过小

17、，砂浆数量不足，流动性降低，且影响粘聚性和保水性。故砂率大小影响拌合物的工作性及水泥用量。（3）合理砂率：是指在用水量及水泥用量一定的情况下，能使碎拌合物获得最大的流动性，且能保持粘聚性及保率值。如图6.3.4和图6.3.5。图 3.4 砂率与坍落度的关系 图 3.5 砂率与水泥用量的关系4、组成材料性质的影响(1火山灰水泥(流动性差，但粘聚性和保水性好)(2)骨料性质的影响最大粒径：粒径越大，总比表面积越小，拌合物流动性大；品种：卵石拌制的碎拌合物优于碎石；级配：具有优良级配的佐拌合物具有较好的和易性和保水性。-18-混凝土与砂浆基础知识教程5、外加剂的影响外加剂(如减水剂、引气剂等)对混凝

18、土的和易性有很大的影响。少量的外加剂能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的条件下，获得良好的和易性。不仅流动性显著增加，而且还有效地改善拌合物的粘聚性和保水性。6、拌合物存放时间及环境温度的影响(1)温度：环境温度升高，水分蒸发及水化反应加快，相应坍落度下降。(2)时间：时间延长，水分蒸发，坍落度下降。7、施工工艺：同样的配合比设计：机械拌和时S>人工拌和时S,且搅拌时间长，则 S五、改善新拌混凝土和易性的措施1、调节混凝土的材料组成：采用合理砂率,并尽可能使用较低的砂率；改善砂、石的级配；量的砂石。23。思考题：1.2.3.第四节硬化混凝土的强度硬化后混凝土(Hardened concre

19、te)的 强 度(Strength)包括立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度和与钢筋的粘结强度等。抗压强度>抗弯强度>抗剪强度>抗拉强度-19-混凝土与砂浆基础知识教程一、混凝土的抗压强度与强度等级混凝土的抗压强度是指其标准试件在压力作用下直到破坏的单位面积所能承受的最大应力。常作为评定混凝土质量的指标，并作为确定强度等级的依据。1 立方体抗压强度（fbu）按照标准的制作方法制成边长为150mm的正立方体试件，在标准养护条件（温度203,相对湿度90%以上）下，养护至28d龄期，按照标准的测定方法测定其抗压强度值，称为“混凝土立方体试件抗压强度”（

20、简称“立方抗压强度以ftu 表示），以 MPa计。2、立方体抗压强度标准值（feu,k）按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在 28d的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%（即具有95%即 MPa计。3、强度等级（Grading Strength）混凝土强度等级是根据立方体抗压强度标准值来确定的。它的表示方法C 两项2劈裂试验测得劈裂抗拉强度（Splitting tension strength）o 混凝土的抗拉强度只有抗压强度的 1/10 1/20,故在结构设计中，不考虑混凝土承受拉力，而是在混凝土中配以钢筋，由钢筋来承受拉力。但确定抗裂度时，须考虑抗拉强度，它是结构设计

21、中确定混凝土抗裂度的主要指标。-20-混凝土与砂浆基础知识教程试验方法：劈裂法，测出强度为劈裂抗拉强度他。混凝土的劈裂抗拉强度与混凝土标准立方体抗压强度之间的关系，可用经验公式表达如下：三、碎与钢筋的粘结强度四、影响硬化后水泥碎强度的因素佐破坏：a）硬化水泥石与骨料间破坏（b）硬化水泥石的破坏（水泥石强度有关）c）骨料本身的破坏1、材料组成对混凝土强度的影响（1）水泥的强度和水灰比fcu混凝土 M P a);fee水泥实际强度(fee fee,k,fee,k为水泥强度的标准值；C/W灰水比；aa ab-回归系数，碎石：a；ab=0.07a=0.48；ab=0.33以上经验公式一般只适用于流动性

22、混凝土、低流动性混凝土，不适于干硬性混凝土。(2)骨料的影响当骨料级配良好、砂率适当时，由于组成了坚强密实的骨架，有利于混凝土强度的提高。如果混凝土骨料中有害杂质较多，品质低，级配不好时，会降低混凝土的强度。-21-混凝土与眇浆基础知识教程2、养护条件对混凝土强度的影响(1)温度及湿度养护温度高，水泥水化速度快，混凝土强度的发展也快；反之，在低温下混凝土强度发展迟缓。当温度降到冰点以下时，水泥将停止水化，强度停止发展，而且易使硬化的混凝土结构遭到破坏。因此，冬季施工时，混凝土应特别注意保温养护，防止早期受冻破坏。温度对强度发展的影响如图6.4.1。水是水泥水化的必要条件。如果湿度不够，水泥水化

23、反应不能正常进行，甚至停止水化，会严重降低混凝土强度。因此在混凝土浇筑完毕后，应 在 12h湿度对强度发展的影响如图6.4.2图 4.1 温度对强度发展的影响图4.2 湿度对强度发展的影响-22-混凝土与砂浆基础知识教程1-空气养护 2-九个月后水中养护3-三个月后水中养护 4-标准湿度条件下养护(3)龄 期(Age)龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。碎的强度随龄期的增长而提高，早期显著，后期缓慢。普通水泥配制的渡沱那，在标准养护条件下，其强度发展大致与龄期的常用对数成正比关系，其经验公式如下：式中 3破坏后，其上下部分各呈现一个较完整的棱锥体，这就是这种约束作用的结果,称为环箍效应

24、。表面状态混凝土试件承压面的状态，也是影响混凝土强度的重要因素。当试件受压面有润滑剂时，试件受压时的环箍效应大大减小，测出的强度值较低。-23-混凝土与砂浆基础知识教程图 4.3 压力机压板 图 4.4 试件破坏后 图 4.5 不受压板约束时对试件的约束作用 残存的棱锥体 试件的破坏情况加荷速度加荷速度越大，测得的强度值也越大。4、施工方法的影响：尽量采用机械搅拌和振捣。五、提高混凝土强度的措施1、选用高强度水泥和早强型水泥2、采用低水灰比的干硬性混凝土3、掺加混凝土外加剂和掺合料4、采用湿热处理蒸汽养护和蒸压养护5第 五 节 混 凝 土 的 变 形 性 能。一、非荷载作用下的变形（一）化学

25、收 缩（自生体积变形）学收缩。特点：不能恢复和耐久性。（二）干湿变形（物理收缩）干湿变形是指由于混凝土周围环境湿度的变化，会引起混凝土的干湿变形，表现为干缩湿胀。1.产生原因混凝土在干燥过程中，由于毛细孔水的蒸发，使毛细孔中形成负压，随着空气湿度的降低，负压逐渐增大，产生收缩力，导致混凝土收缩。同时，水泥凝胶体颗粒的吸附水也发生部分蒸发，凝胶体因失水而产生紧缩。当混凝土在水中硬化时，体积产生轻微膨胀，这是由于凝胶体中胶体粒子的吸附水膜增厚，胶体粒子间的距离增大所致。-24-混凝土与砂浆基础知识教程2.危害性混凝土的干湿变形量很小，一般无破坏作用。但干缩变形对混凝土危害较大，干缩能使佐表面产生较

26、大的拉应力而导致开裂，降低混凝土的抗渗、抗冻、抗侵蚀等耐久性能。3.影响因素(1)水泥的用量、细度及品种水灰比不变：水泥用量愈多，碎干缩率越大；水泥颗粒愈细，碎干缩率越大。(2)水灰比的影响水泥用量不变：水灰比越大，干缩率越大。(3)施工质量的影响延长养护时间能推迟干缩变形的发生和发展，但影响甚微减小碎的干缩率。(4)骨料的影响骨料含量多的混凝土，干缩率较小。(三)温度变形温度变形是指混凝土随着温度的变化而产生热胀冷缩变形。a(1-1.5/e ,-5即温度每升高1 C,每 1m胀缩0.01 0.015mm。二、荷载作用下的变形(-)混凝土在短期作用下的变形E引起的，称为弹性应变；剩余的不能恢复

27、的应变塑弹是由混凝土的弹性应变混凝土的弹性模量：，与其应变 的比值，称为混凝土在该应力下的变形模量。图 5.1 混凝土在压力作用下的应力一应变曲线(-)砂在长期荷载作用下的变形徐 变(Creep)混凝土在持续荷载作用下，除产生瞬间的弹性变形和塑性变形外，还会产生随时间增长的变形，称为徐变。如图6.5.2。-25-混凝土与砂浆基础知识教程图 5.2 徐变变形与徐变恢复1.徐变特点：2.徐变对结构物的影响对大体3.影响徐变因素;加荷龄期越长，徐变越小；第六节混凝土的耐久性耐 久 性(Durability)钢筋耐锈蚀等性能。1、抗渗性S)表示，有 S4、S6、S8、S10、S12等五个等级。水剂，选

28、用致密、干净、级配良好骨料。2、抗 冻 性(Frost resistance)抗冻性用抗冻等级表示，抗冻等级是按规范规定的试验进行反复冻融循环，以同时满足强度损失率不超过25%,质量损失率不超过5%时的循环次数。它分为D10、D15、D25,D50、D100、D150、D200、D250、D300等九个抗冻等级。提高混凝土抗冻性的关键是提高密实度。措施是减小水灰比，掺加引气剂等。-26-混凝土与砂浆基础知识教程3.耐磨性(Wearingcapacity)：指混凝土抵抗机械磨损的能力。影响混凝土耐磨性的主要因素是碎的表面光滑程度、水泥品种、石子硬度等。4.抗侵蚀性混凝土的抗侵蚀性主要取决于其所用

29、水泥的品种及混凝土的密实度。故提高混凝土抗侵蚀性的主要措施是合理选用水泥品种、降低水灰比、提高混凝土的密实度及尽量减少混凝土中的开口孔隙。5.混凝土的碳化混凝土的碳化是指混凝土不利影响：减弱了对钢筋的保护作用。有利影响：提高混凝土的密实度，对提高抗压强度有利。二氧化碳的浓度高，碳化速度快。环境中湿度在50%75%采取措施：a.合理选用水泥品种；b.；d.；6.混凝土的碱一骨料反应20、K2O)与骨料中的活性二氧化硅发生反应，在骨料表面生成复杂的碱一硅酸3 倍以上),从而导致混凝土产生膨胀开裂而破坏，这种现象称为碱一骨料反应。碱一骨料反应必须具备的三个条件：a.水泥中碱含量高，(Na2O+0.6

30、58K2O)%大于0.6%；b.骨料中含有活性二氧化硅成分，此类岩石有流纹岩、玉髓等；c.有水的存在。-27-混凝土与砂浆基础知识教程碱一骨料反应速度极慢，但造成的危害极大，而且无法弥补，其危害需几年或几十年才表现出来。通常用长度法，如六个月试块的膨胀率超过0.05%或一年中超过0.1%,这种骨料认为具有活性。7.提高混凝土耐久性的措施1、合理选择水泥品种；2、适当控制砂的水灰比和水泥用量；-28-混凝土与砂浆基础知识教程第七节混凝土的外加剂混凝土的外加剂是指在混凝土拌和过程中掺入的能显著改善碎的性能的物质。其掺量一般不大于水泥质量的5%o由于外加剂对混凝土性能的改善，它在工程中应用的比例越来

31、越大，不少国家使用掺外加剂的混凝土已占混凝土总量的60%90%,因此，外加剂逐渐成为混凝土占的第五种成分。一、外加剂分类1.改善工作性的外加剂：减水性、泵送剂、引气剂2.调节凝结硬化时间的外加剂：缓凝剂、早强剂、速凝剂3.改善耐久性的外加剂：阻锈剂、防水剂、引气剂4.改善其它性能的外加剂：加气剂、着色剂、膨胀剂、防冻剂二、减水剂(-)减水剂的作用机理(1;(2(3图 7.1 水泥浆的絮凝结构和减水剂作用示意图-29-混凝土与砂浆基础知识教程(-)减水剂的技术经济效果1.增大流动性。在用水量及水灰比不变时，混凝土坍落度可增大100 200mm，且不影响混凝土的强度。2.提高混凝土的强度。在保持流

32、动性及水泥用量不变的条件下，可减少拌和用水量10%1 5%,从而降低水灰比，使混凝土强度提高15%20%。3.节约水泥。在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以在减少拌和水量的同时，相应减少水泥用量。4.改善混凝土的耐久性。(三)减水剂的种类1 .木质素系减水剂缩、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。%0.315%,混凝土 28d抗压强度提高10%20%；若不减水，混凝土坍落度可增大量1052.蔡磺酸盐系减水剂NNO、NF、FDN、UNF、MF、建 I0.5%1.0%,减水率为10%2 5%,混凝土 28d强度提高20%以上。蔡系减水剂的减水增强效果好，对不同品种水泥的适应性较强。适用于配制早强、高强、

33、流态、蒸养混凝土。3.水溶性树脂减水剂这类减水剂时以些水溶性树脂为主要原料制成的减水剂，如三聚氟胺树脂、古玛隆树脂等。该类减水剂增强效果显著，为高效减水剂，我国产品有SM 树脂减水剂等。-30-混凝土与砂浆基础知识教程SM 减水剂掺量为水泥质量的0.5%2.0%,其减水率为15%2 7%,混凝土 3d强度提高30%100%,28d强度可提高20%30%。SM 减水剂适于配制高强混凝土、早强混凝土、流态混凝土及蒸养混凝土等。三、早强剂早强剂是加速混凝土早期强度发展，并对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂可以在常温、低温荷负温（不低于一5 0）条件下加速混凝土的硬化过程，多用于冬季施工和抢修工程。

34、早强剂主要有无机盐类（氯盐类、磷酸盐类）和有机胺及有机一无机的复合物三大类。1.氯盐类早强剂其适宜掺量为水泥质量的0.5%1.0%,能使混凝土 3 d 强度提高50%10%,7d20%4 0%,同忖能降低混凝土中水的冰点，防止混凝土早期受冻。采用氯化钙作早强剂，最大的缺点使含有C 1的锈蚀作用，常将氯化钙与阻锈剂亚硝酸钠（NaNO2）复合作用。2.硫酸盐类早强剂物，一般掺量为0.5%2.0%,当掺量为11.5NaOH,为防止碱破坏，并防止混凝土表面产生“白霜”。3.有机胺类早强剂0.02%0.05%,能使混凝土早期强度提高。故应严格控制掺量。四、缓凝剂卜施工的混凝土，以及需长时间停放或长距离运

35、输的混凝土。五、引气剂引气剂是指在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土拌和物的泌水、离析，改善和易性，并能显著提高硬化混凝土抗冻性、耐久性的外加剂。目前，应用较多的引气剂为松香热聚物、松香皂、烷基苯磺酸盐等。由于大量微小、封闭并均匀分布的气泡的存在，使混凝土的某些性能得到明显改善或改变。1.改善混凝土拌和物的和易性-31-混凝土与砂浆基础知识教程2.显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性3.降低混凝土强度。一般混凝土的含气量每增加1%时，其抗压强度将降低4%6%,抗折强度降低2%3%。引气剂可用于抗渗混凝土、抗冻混凝土、抗硫酸盐侵蚀混凝土、泌水严重的混凝土、贫混凝土、轻混凝土，

36、以及对饰面有要求的混凝土等，但引气剂不宜用于蒸养混凝土及预应力混凝土。六、防冻剂防冻剂是能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂。常用的防冻剂有氯盐类、氯盐阻锈类、物氯盐类。防冻剂用于负温条件下施工的混凝土。目前，国产防冻剂品种适用于0-1 5 应增加其它混凝土冬季施工措施。七、速凝剂盐类，主要有红星I 型、711型、728型、8604型等。速凝剂掺入混凝土后，能使混凝土在5min就可产生强度，ld2 3 倍，但后期强度会下降，28d强度约为不掺时的80%90Na2so4,失去缓凝作用，从而促使C3A八、外加剂的选择和使用1.2.九、外加剂的掺加方法成一定浓度的溶液，随水

37、加入搅拌机。对于不溶于水的外加剂，应与适量水泥或砂混合均匀后，再加入搅拌机内。另外，根据外加剂的掺入时间，减水剂有同掺法、后掺法、分掺法等三种方法。实践证明，后掺法最好，能充分发挥减水剂的功能。-32-混凝土与砂浆基础知识教程第八节普通混凝土的配合比设计佐配合比：是指佐各组成材料数量间的关系。这种关系常用两种方法表示：1）单位用量表示法 以每lm 3混凝土种各种材料的用量表示（例如水泥：水：砂：石子=330kg：150kg：706kg：1264kg）2）相对用量表示 以水泥的质量为1,并按“水泥：砂：石子；水灰比（水）”的顺序排列表 示（例如 1：2.14：3.82；W/C=0.45）o 碎配

38、合比设计：确定这种数量比例关系的工作叫碎配合比设计。一、混凝土配合比设计的基本要求料的用量。基本要求：满足结构物设计强度的要求满足施工工作性的要求满足环境耐久性的要求满足经济的要求二、混凝土配合比设计的资料准备下列基本资料.：（1（2（3（4（5 1 水泥的品种、标号、密度；2 砂、石骨料的种类、表观密度、级配、石子、最大粒径；3 拌和用水的水质情况：4 外加剂的品种、性能、适宜掺量。三、碎配合比设计的方法与原理-33-混凝土与砂浆基础知识教程1.体积法假定混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和混凝土拌合物中所含空气体积之和。3式 中 pc水泥密度，可取29003100（k g/m）；ps

39、细骨料的表观密度（k g/m）；3pw水的密度，可 取 1000（kg/m）；3a混凝土的含气率（2.质 量法（假定表观密度法）可列出以下两式式 中：mcO、mmsO 和 mwOkg）；0sPkg/m。3 C7.5,C20C30 取 23502400 kg/m,>C40 取 2450 33cpkg/m3）,在 22602450kg范围内选定。四、碎配合比设计的依据1.碎：4 个基本变量（材料参数）：水泥、水、砂子、石子三个关系：（1）水和水泥的关系（水灰比）（2）砂和石子的关系（砂率）（3）水泥浆与骨料的关系（单位用水量）基本原则是：-34-混凝土与砂浆基础知识教程（1）在满足混凝土强度

40、和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比。取 大 值（省水泥）（2）在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据粗骨料的种类和规格，确定混凝土的单位用水量。越小越好（3）砂在细骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定。砂率越小越好2.税配合比设计的算料基准lm31.fcu,o 式中 fcu,k（2.aa a b-回归系数，可按表6.8.2采用。-35-混凝土与砂浆基础知识教程表 8.2 回归系数a a 和 ab 选用表为了保证混凝土的耐久性，水灰比还不得大于表6.18中规定的最大水灰比值，如计算所得的水灰比大于规定的最大水灰比值时，应取规定的最大水灰比值。mwa=mwO（1 -）式中mwa-

41、掺外加剂时，每 1m混凝土的用水量（kg/m）；mwO-未掺外加剂时,每 1m混凝土的用水量（kg/m）；p外加剂的减水率（）,应经试验确定。-36-3333混凝土与砂浆基础知识教程4.确定单位水泥用量（mcO）未保证混凝土的耐久性，由上式计算求得的m c O还应满足表6 6 1规定的最小水泥用量,如计算所得的水泥用量小于规定的最小水泥用量时，应取规定的最小水泥用量值。(2)质量法-3 7-混凝土与眇浆基础知识教程根据以上公式可计算出单位砂、石用量m g O、m s O。8.写出碎计算配合比l m 3佐材料用量：水泥：砂：石：水=1：x :y :z ,W/C =z(二)配合比的试配、调整与确定

42、1.基准配合比的计算按混凝土初步计算配合比称取实际工程中使用的材料进行试拌。当试拌提出供检验强度用的基准配合比。1 .碎拌和物和易性调整方法有1)若坍落度不满足：S过小应保持W/C不变，增加水泥浆量；S过大保持砂率不变，增加骨料用量。2调整时间不超过2 0 m i n2.强度复核采用3（1）基准配合比的水灰比（2）基准配合比的水灰比+0.05（3）基准配合比的水灰比一0.05用水量与基准配合比相同，砂率可作适当调整（增、减 1%）。每个配合比做1 组试件，进行标准养护2 8 d,测出混凝土的抗压强度。-38-混凝土与砂浆基础知识教程3.试验室配合比确定根据强度检验结果、湿表观密度进一步修正配合

43、比，可得到试验室配合比设计值。可按下列原则确定单位混凝土的材料用量：确 定 用 水 量（mw）取基准配合比中的用水量（mw）,并根据制作强度检验试件时测得的坍落度（或维勃稠度）值加以适当调整。确 定 水 泥 用 量（me）取用水量乘以由“强度一水灰比”关系定出的，为达到配制强度（fcu,0）所必须的水灰比。确定粗、细骨料用量（msb、mGb）根据实测拌和物湿表观密度修正配合比：p cp）将混凝土的实测表观密度（pepp cp）得出“校正系数”（3）5（三）施工配合比确定设计配合比是以干燥状态骨料为基准，而工地存放的砂、石都含有一定的水分。所以，现场材料的实际称量应按工地砂石的含水情况进行修正，修正后的配合比为施工配合比。根据砂、石的实际含水率，将试验室配合比换算为施工配合比。-39-混凝土与砂浆基础知识教程设施工现场实测砂、石含水率分别为a%、b%,则第九节小结才能设计配制出完全满足建筑工程要求的符合标准的优质混凝土。的检验确定。法及用途。-40-