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1、第六章 混凝土内容：6.1 普通混凝土的组成材料 6.1.16.1.1 水泥水泥 6.1.26.1.2 骨料骨料 6.1.36.1.3 混凝土拌合及养护用水混凝土拌合及养护用水 6.1.46.1.4 外外加剂及掺合料加剂及掺合料6.2 普通混凝土的主要技术性质6.3 普通混凝土的配合比设计和质量控制6.4 其他品种混凝土复习思考题复习思考题6.2 普通混凝土的主要技术性质6.2.1 混凝土拌合物（新拌混凝土）的性能一.新拌混凝土的和易性1、和易性的概念 和易性是指混凝土拌合物易于各工序(搅拌、运输、 浇注、捣实)施工操作，并获得质量均匀、成型密实 的混凝土性能。 和易性是一项综合的技术指标，包
2、括流动性、粘聚性 和保水性等三方面的含义。 混凝土的主要技术性质包括混凝土拌合物的和易性、硬化 混凝土的强度及耐久性。混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝 土拌合物或称新拌混凝土，相对“硬化混凝土”而言。 流动性：混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。 粘聚性：混凝土各组成材料间具有一定粘聚力，在运输和浇注过程中不致产生分层和离析现象，使混凝土保持整体均匀的性能。 保水性：混凝土拌和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泌水现象。 混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性之间互相联系又存在矛盾。所谓拌合物的和易性良好，就是要使这三方面的性能在某种具
3、体条件下，达到均为良好，即使矛盾得到统一。2、和易性的测定方法目前，尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法。根据我国现行标准普通混凝土拌合物性能试验方法(GB/T50080-2002)，用坍落度和维勃稠度测定混凝土拌合物的流动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。评定和易性好坏，主要以测定流动性指标为主， 辅以观察其粘聚性、保水性。 （1）坍落度试验将混凝土拌合物分三层装入标准坍落度筒中，每层插捣25次并装满刮平。垂直向上将筒提起，混凝土拌合物由于自重将会向下坍落。量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差（以mm计），即为坍落度。坍落度越大，表示混凝土拌合物的流动性越大。在进行坍落
4、度试验的同时， 应观察混凝土拌合物的粘聚性 、保水性，以便全面地评定混 凝土拌合物的和易性。实验步骤1、按比例配出拌和材料，将它们倒在拌板上并用铁锹拌匀，再将中间扒 一凹洼，边加水边进行拌和，直至拌和均匀。2、用湿布将拌板及坍落度筒内外擦净、润滑，并将筒顶部加上漏斗，放 在拌板上。用双脚踩紧踏板，使其位置固定。3、用小铲将拌好的拌和物分三层均匀的装入筒内，每层装入高度在插捣 后大致为筒高的三分之一。顶层装料时，应使拌和物高出筒顶。插捣过程中 ，如试样沉落到低于筒口，则应随时添加，以便自始至终保持高于筒顶。每 装一层分别用捣棒插捣25次，插捣应在全部面积上进行，沿螺旋线由边缘渐 向中心。在筒边插
5、捣时，捣棒应稍有倾斜，然后垂直插捣中心部分。每层插 捣时应捣至下层表面为止。4、插捣完毕后卸下漏斗，将多余的拌和物用镘刀刮去，使之与筒顶面齐 平，筒周围拌板上的杂物必须刮净、清除。5、将坍落度筒小心平稳地垂直向上提起，不得歪斜，提离过程约510s 内完成，将筒放在拌和物试体一旁，量出坍落后拌和物试体最高点与筒的高 度差（以mm为单位，读数精确至5mm），即为该拌和物的坍落度。从开始 装料到提起坍落度筒的整个过程在150s内完成。6、当坍落度筒提离后，如试件发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样进 行试验。如第二次仍然出现这种现象，则表示该拌和物和易性不好，应予记 录备案。7、测定坍落度后，观察拌
6、和物的下述性质，并记录。粘聚性的评定方法：用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，若锥体逐渐下 沉,则表示粘聚性良好；如果锥体倒塌，部分崩裂或出现离析 现象,则表示粘聚性不好。 保水性的评定方法：坍落度筒提起后，如有较多稀浆从底部析出（淌浆），锥体 部分混凝土拌合物也因失浆而骨料外露，则表明混凝土拌合 物保水性能不好；无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表 示保水性良好。 坍落度越大，一般表示其流动性越大，但也许因其粘聚性差。（2）维勃稠度试验 对坍落度值小于10的干硬性混凝土，采用维勃稠度试验。 在维勃稠度仪上的坍落度筒中按规定方法装满拌合物，提起坍 落度筒，在拌合物试体顶面放一透明圆盘，开启
7、振动台，同时 用秒表计时，当水泥浆完全布满透明圆盘底面的瞬间，记下秒 表的秒数，称为维勃稠度。混凝土拌合物流动性按维勃稠度大小，可分为四级： 超干硬性：31 s 特干硬性：3021 s 干硬 性：2011 s 半干硬性：105 s3. 流动性(坍落度)的选择 根据坍落度的不同，可将混凝土拌合物分为：低塑性混凝土(坍落度值为1040 mm)塑性混凝土(坍落度值为4090mm)流动性混凝土(坍落度值为90150mm)大流动性混凝土(坍落度值150mm)。 坍落度试验适用于骨料最大粒径不大于37.5mm，坍落度值不小 于10mm的塑性混凝土拌和物；坍落度值小于10mm的干硬性混凝 土拌和物应采用维勃
8、稠度法测定。 当构件截面较小或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选 大些；反之，如构件截面尺寸较大，或钢筋较疏，或采用机械 振捣时，坍落度可选择小些。根据混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002 ）的规定，混凝土浇筑时的坍落度宜按下表选用。 混凝土浇筑时的坍落度结结 构 种 类类坍落度(mm)基础础或地面等的垫层垫层 、无配筋的大体积结积结 构（挡挡土墙墙、基础础等）或配筋稀疏的结结构 1030板、梁和大型及中型截面的柱子等3050 配筋密列的结结构（薄壁、斗仓仓、筒仓仓、细细 柱等）5070 配筋特密的结结构7090 流动性(坍落度)的选择该表是采用机械振捣的坍落度，采用人
9、工捣实时可适当增大 。当施工工艺采用混凝土泵送混凝土拌合物时，则要求混凝 土拌合物具有高流动性，其坍落度通常在80-180mm。4、影响和易性的主要因素（1）水泥浆的用量（2）水泥浆的稠度（3）砂率（4）组成材料的品种及性质（5）外加剂（6）时间及温度4、影响和易性的主要因素（1）水泥浆的数量 在混凝土拌合物中，水泥浆包裹骨料表面，填充骨 料空隙，使骨料润滑，提高混合料的流动性；在水 灰比不变的情况下，单位体积混合物内，随水泥浆 的增多，混合物的流动性增大。 若水泥浆过多，超过骨料表面的包裹限度，就会出 现流浆现象，这既浪费水泥又降低混凝土的性能； 如水泥浆过少，达不到包裹骨料表面和填充空隙的
10、 目的，使粘聚性变差，流动性低，不仅产生崩塌现 象，还会使混凝土的强度和耐久性降低。 混合物中水泥浆的数量以满足流动性要求为宜。（2）水泥浆的稠度（有时写作：水灰比W/C或灰水比C/W） 水灰比，是指单位砼用水量与水泥用量的质量比，以W/C 表示。 水泥浆的稀稠，取决于水灰比的大小。 水灰比小，水泥浆稠，拌合物流动性就小，会使施工困 难，混凝土拌合物难以保证密实成型。若水灰比过大， 又会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生 流浆、离析现象，并严重影响混凝土的强度。 水灰比不能过大或过小，依据混凝土强度和耐久性要求 合理地选用。4 4、影响和易性的主要因素、影响和易性的主要因素 无论是水
11、泥浆的多少或是水泥浆的稀稠，实际上都 反映了用水量用水量是对混凝土拌合物流动性起决定性作 用的因素。因为在一定条件下，要使混凝土拌合物 获得一定的流动性，所需的单位用水量基本上是一 个定值。 单纯加大用水量会降低混凝土的强度和耐久性，因 此，对混凝土拌合物流动性的调整，应在保持水灰 比不变的条件下，以改变水泥浆量的方法来调整， 使其满足施工要求。 （3）砂率定义混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。 砂率的变动会使骨料的总表面积及空隙率都会发生变化 。 水泥砂浆在砼拌和物中起润滑作用，可以减少粗集料颗粒之 间的摩阻力，所以在一定砂率范围内，随着砂率的增加，润 滑作用也明显增加，提高了混凝土拌
12、和物的流动性。 但砂率过大，即石子用量过少，砂子用量过多，此时集料的 总表面积过大，在水泥浆量不变的情况下，水泥浆量相对少 了，减弱了水泥浆的润滑作用，导致混凝土拌和物的流动性 降低。 如果砂率过小，即石子用量过大，砂子用量过少时，水泥砂 浆的数量不足以包裹石子表面，在石子之间没有足够的砂浆 层，减弱了水泥砂浆的润滑作用，不但会降低混凝土拌和物 的流动性，而且会严重影响其粘聚性和保水性，容易产生离 析现象。4 4、影响和易性的主要因素、影响和易性的主要因素 因此，砂率既不能过大，也不能过小，应有一个 合理砂率值。 当砂率适宜时，砂不但填满石子间的空隙，而且 还能保证粗骨料间有一定厚度的砂浆层以
13、减小粗 骨料间的摩擦阻力，使混凝土拌和物有较好的流 动性且能保持粘聚性和保水性良好，这个适宜的 砂率称为合理砂率。 合理砂率可通过试验、计算、查表等方法确定。图图4-7 砂率与坍落度的关系 图图：砂率与水泥用量的关系（水与水泥用量一定） （达到相同的坍落度）（4）组成材料的品种及性质 水泥品种，集料种类、形状和级配等，都对混凝 土拌合物的和易性有一定影响。需水量大的水泥拌合物，其物流动性小。如普通 水泥的混凝土拌合物比矿渣和火山灰的和易性好 。在相同用水量条件下，集料表面光滑、少棱角、 形状较圆的卵石所拌制的拌合物流动性较碎石的 大。4 4、影响和易性的主要因素、影响和易性的主要因素（5）外加
14、剂在拌制混凝土时，加入少量的外加剂能使混凝土拌和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，而且有效地改 善混凝土拌和物的粘聚性和保水性。4 4、影响和易性的主要因素、影响和易性的主要因素（6）时间及温度拌合后的混凝土拌合物，随时间延长而逐渐变得 干稠，流动性减小，原因是一部分水供水泥水化， 一部分水被骨料吸收，一部分水蒸发以及混凝土凝 聚结构的逐渐形成，致使混凝土拌合物的流动性变 差。拌合物的和易性也受温度的影响。因为环境温度 的升高，水分蒸发及水化反应加快，坍落度损失也 变快。因此施工中为保证一定的和易性，必须注意 环境温度的变化，并采取相应的措施。 4 4、影响和
15、易性的主要因素、影响和易性的主要因素（1）改善砂、石的级配（特别是石子的级配），也有利于砼质 量的提高，但要增加备料工作；（2）尽量采用较粗大的砂、石；（3）尽可能降低砂率，通过试验采用合理砂率；有利于提高砼 质量和节约水泥；（4）在砂率不变的条件下，适当增加砂石的用量，可减小拌合 物的流动性。（5）混凝土拌合物坍落度太小时，保持水灰比不变，适当增加 水泥浆用量，当坍落度太大，但粘聚性良好时，可保持砂率 不变，适当增加砂、石用量；（6）掺外加剂或掺合料；5 5、改善和易性的主要措施、改善和易性的主要措施二、新拌砼的凝结时间（了解） 新拌混凝土的凝结时间通常是用贯入阻力法进行测定的。 仪器：贯入
16、阻力仪 方法：先用5mm筛孔的筛从拌合物中筛取砂浆，按一定方 法装入规定的容器中，然后每隔一定时间测定砂浆贯入到 一定深度时的贯入阻力。 贯入阻力达到3.5MPa和28.0MPa的时间，分别是新拌混 凝土的初凝和终凝时间。这是从实用角度人为划分的， 实际上，贯入阻力达到3.5MPa时，混凝土还没有抗压强 度，初凝时间表示的是新拌混凝土正常地搅拌、浇注和捣 实的极限；贯入阻力达到8.0MPa时，抗压强度约为 0.7MPa，终凝时间表示混凝土力学强度开始快速发展。三、塑性收缩（裂缝）和塑性沉降（裂缝）1、塑性收缩 新拌混凝土在浇注完成后，如果所处环境较干燥，混凝土的 表面会较快地蒸发失水，当新拌混凝土的泌水速度低于水分 的蒸发速度时，混凝土的表面会由于干燥产生塑性收缩，这 时，混凝土的抗拉强度几乎为0
