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1、第五节 混凝土（concrete）,混凝土是由胶凝材料、粗细骨料(又称集料)加水拌和后，经一定时间硬化而成的人造石材。 世界上用量最大的人工建筑材料。,一、混凝土的分类1.按胶凝材料分类： 水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土、水玻璃混凝土、碱矿渣混凝土、聚合物混凝土。,2.混凝土按照体积密度大小分为三类： (1)重混凝土(02500Kg/M3) (2)普通混凝土(0=19502500Kg/M3) (3)轻混凝土(010%）。 矿物外加剂(掺合料、外掺料)：是指在混凝土拌合物中掺入量超过水泥质量的5，在配合比设计时，需要考虑体积或质量变化的外加材料。如粉煤灰、矿渣、硅灰、沸石粉等。,掺减水剂可以
2、产生以下几个方面的效果a在原配合比不变的条件下，可增大混凝土拌合物的流动性，且不致降低混凝土的强度。,b在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以减少用水量及水泥用量，节约水泥。,c在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可以减少用水量，从而降低水灰比，使混凝土的强度及耐久性得到提高。,2)减水剂常用品种 (1)普通减水剂（减水率510%） 木质素系减水剂 多元醇系 (2)高效减水剂(减水率10%25%） 萘系减水剂 水溶性树脂减水剂 (3)高性能减水剂（减水率25%）氨基磺酸盐、多羧酸系接枝类共聚物 (4)复合减水剂,2. 早强剂 多用于加速砼硬化，缩短施工周期，加快施工速度提高模板周转率以及抢修工
3、程,早强剂与其他外加剂的复配： （1）复合早强剂早强效果更好 （2）早强减水剂发挥早强、减水 的共同特点,3. 引气剂 使砼在搅拌过程中引入在量的均匀分布的封闭的微小气泡，（201000um）。,主要目的：,（1）改善砼和易性滚珠作用； （2）提高防渗、抗冻性（一定引气量范围内）； （3）强度一般降低，但可以由减水作用得到一定的补偿。,松香类：松香热聚物，松香皂0.0050.02%；引气量35%；木质素类：不是以引气为主要目的，故掺量稍大，且引气量也不大； 烷基苯磺酸盐类：十二烷基苯磺钠等（0.0050.02%） 皂素类：0.0010.01%,常用引气剂品种,4. 缓凝剂延长混凝土及砂浆的凝结
4、时间 常用缓凝剂类别及掺量范围无机类： （1）硼酸盐、磷酸盐、锌盐等（0.10.2%） 有机类： （2）羟其羧酸及盐类；酒石酸，柠檬酸、葡糖酸等（0.030.1%） （3）含糖碳水化合物类，糖蜜、葡糖、蔗糖等（0.10.3%） （4）木质素磺酸类：MCa，MNa等（0.20.8%） （5）多元醇类：如纤维素，多元醇等（0.010.3%,主要机理： 缓凝剂吸附于水泥颗粒表面，阻碍与水的水化而获得缓凝性。,总之，无论何种外机剂，均应以其中离子对砼性能，特别是强度和耐久性不产生影响。再者要注意外加剂使用要点：掺量；掺加方法；与水泥的适应性；相互间适应性；有害离子； 品种选择；,（一)、 混凝土拌合物
5、的和易性 和易性的概念 (流动性、粘聚性和保水性),四、 混凝土的技术性质,1、影响和易性的主要因素 1)材料品种与用量的影响 水泥品种和细度：用粉煤灰水泥拌制的混凝土流动性最好，保水性和粘聚性也较好。 水泥浆数量：水泥浆数量不能太多也不能太少 水灰比(单位用水量),砂率(sand percentage) 砂率与坍落度的关系曲线(最优砂率) 砂率与水泥浆用量的关系曲线 混凝土砂率选用表与砂率的计算公式 外加剂(减水剂、泵送剂)和掺合料(粉煤灰),2)环境的温度与湿度的影响 环境的温度高，空气湿度小，拌合物水分蒸发快，坍落度损失大，坍落度小。3)工艺对和易性(workability)影响 拌合好
6、，塌落度(slump)大。,2. 混凝土和易性的评定坍塌度试验法 1-4-17 维勃稠度试验法 表1-4-16 混凝土拌合物流动性的分级,四、 硬化混凝土的技术性质,随着水化的进行，混凝土开始凝结、硬化，最后形成具有强度的固体。在此过程中，混凝土的结构不断发生变化，其强度也在不断的增加。,1强度产生的原因： 胶凝材料水化产物，形成水泥石，水泥石包裹在集料周围。,（一）、混凝土强度,3. 混凝土的抗压强度与强度等级 1)混凝土标准立方体抗压强度 2)混凝土立方体抗压强度标准值 3)强度等级,5. 影响混凝土强度的因素 1)水泥强度等级和水灰比 混凝土强度与灰水比的关系 2)骨料的种类、质量及数量
7、 3)湿度与温度的影响 混凝土强度与保持潮湿日期关系 养护工艺 养护温度对混凝土强度的影响,6. 提高混凝土强度的主要措施 1)选料：水泥、骨料、外加剂、掺合料 2)采用机械搅拌和振捣 捣实方法对混凝土强度的影响 3)养护工艺方面,1.、混凝土耐久性的概念 耐久性的概念：砼抵抗所处环境的作用破坏的能力，如温度、湿度，化学侵蚀介质等。 环境对砼的作用： 物理作用如冻融、渗透以及磨蚀，空蚀等； 化学作用，如各种酸、碱、侵蚀，碳化、碱集料反应以及砼中的钢筋锈蚀等。,（二 ） 混凝土的耐久性,2、耐久性类型,1)混凝土的抗渗性 2)混凝土的抗冻性 3)混凝土抗侵蚀性 4)混凝土的碳化 5)混凝土的碱一
8、骨料反应 6）磨损与气蚀,三、提高混凝土耐久性的主要措施 1合理选择水泥品种 2增加砼密实度 W/C 成型方法 集料级配（包括砂率）等 3质量性能稳定的集料针对碱集料反应尤其注意。 4掺加矿物掺合料、引合剂、防渗剂等 5砼表面处理（特别是裂缝防护） 6. 规定最小水泥用量,五、 普通混凝土的配合比设计,（一）、 混凝土配合比的表示方法 以每1m3混凝土中各项材料的质量比表示。例如1m3混凝土：水泥300kg，水180kg，砂720kg，石子1200kg，每1m3混凝土总质量为2400kg。 以各项材料间的质量比来表示(以水泥质量为1)。例如，将上例换算成质量比为：水泥砂石shui=12.44.00.6，水灰比为0.60。,（二）、混凝土配合比设计的基本要求 满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性； 满足混凝土结构设计的强度等级； 满足耐久性要求； 节约水泥，降低成本。,
