《混凝土基本知识课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土基本知识课件（141页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第4 4章章 混混 凝凝 土土 混混凝凝土土是是由由胶胶凝凝材材料料将将骨骨料料( (又又称称集集料料) )胶胶结结而而成成的的固固体体复合材料。复合材料。根根据据所所用用胶胶凝凝材材料料的的不不同同分分为为：水水泥泥混混凝凝土土、石石膏膏混混凝凝土土、水水玻玻璃璃混混凝凝土土、树树脂脂混混凝凝土土、沥沥青青混混凝凝土土等等。土土木木工工程程中用量最大的为水泥混凝土。中用量最大的为水泥混凝土。水泥混凝土又按其体积密度的大小分为以下三种：水泥混凝土又按其体积密度的大小分为以下三种：重重混混凝凝土土：体体积积密密度度大大于于2600kg/m3的的混混凝凝土土，采采用用体体积积密密度度大大的的骨骨
2、料料( (如如重重晶晶石石、铁铁矿矿石石、铁铁屑屑等等) )配配制制而而成成。具具有有良良好好的的防防射射线线性性能能，故故称称为为防防射射线线混混凝凝土土。主主要要用用于于核核反反应堆及其它防射线工程中。应堆及其它防射线工程中。普普通通混混凝凝土土：体体积积密密度度为为20002500kg/m3的的混混凝凝土土，采采用用普普通通天天然然密密实实的的骨骨料料配配制制而而成成。广广泛泛用用于于建建筑筑、桥桥梁梁、道道路路、水水利利、码码头头、海海洋洋等等工工程程，是是各各种种工工程程中中用用量量最最大大的的混凝土，故简称为混凝土。混凝土，故简称为混凝土。4.1普通混凝土的组成、结构与混凝土的基本
3、要求普通混凝土的组成、结构与混凝土的基本要求轻轻混混凝凝土土，体体积积密密度度小小于于1950kg/m3的的混混凝凝土土，采采用用多多孔孔轻轻质质骨骨料料配配制制而而成成，或或采采用用特特殊殊方方法法在在混混凝凝土土内内部部造造成成大大量量孔孔隙隙，使使混混凝凝土土具具有有多多孔孔结结构构。保保温温性性较较好好，主主要要用用于于保保温、结构保温或结构材料。温、结构保温或结构材料。混混凝凝土土还还可可按按其其主主要要功功能能或或结结构构特特征征、施施工工特特点点来来分分类类，如如防防水水混混凝凝土土、耐耐热热混混凝凝土土、高高强强混混凝凝土土、泵泵送送混混凝凝土土、流流态混凝土、喷射混凝土、纤维
4、混凝土等。态混凝土、喷射混凝土、纤维混凝土等。一、普通混凝土的组成及其作用一、普通混凝土的组成及其作用 混混凝凝土土是是由由水水泥泥、砂砂、石石和和水水组组成成。硬硬化化前前的的混混凝凝土土称称为混凝土拌合物，或新拌混凝土。为混凝土拌合物，或新拌混凝土。水水和和水水泥泥水水泥泥浆浆包包裹裹在在砂砂的的表表面面，并并填填充充于于砂砂的的空空隙隙中中成成为为砂砂浆浆；砂砂浆浆包包裹裹在在石石子子的的表表面面，并并填填充充石石子子的的空空隙隙。水水泥泥浆浆和和砂砂浆浆在在混混凝凝土土拌拌合合物物中中分分别别起起到到润润滑滑砂砂、石石的的作作用用，使使混混凝凝土土具具有有施施工工要要求求的的流流动动性
5、性，并并使使混混凝凝土土成成型型密密实实。硬硬化化后后，水水泥泥石石将将砂砂、石石牢牢固固地地胶胶结结为为一一整整体体，使使混混凝凝土土具具有有所需的强度、耐久性等性能。水泥石占所需的强度、耐久性等性能。水泥石占20%30%。砂砂、石石通通常常砂砂、石石的的强强度度高高于于水水泥泥石石的的强强度度，因因而而它它们们在在混混凝凝土土中中起起骨骨架架的的作作用用，故故称称为为骨骨料料，主主要要起起到到提提高高混混凝凝土土强强度度，限限制制混混凝凝土土的的干干缩缩，减减少少水水泥泥用用量量和和水水化化热热、降降低低成成本本的的作作用用，并并可可起起到到提提高高耐耐久久性性的的作作用用。骨骨料料一一般
6、般占占混混凝土总体积的凝土总体积的65%75%。二、混凝土的结构与性质二、混凝土的结构与性质混混凝凝土土是是一一种种多多相相非非均均质质复复合合材材料料。从从亚亚微微观观上上来来看看，混凝土是由粗、细骨料，水泥的水化产物，毛细孔混凝土是由粗、细骨料，水泥的水化产物，毛细孔，气孔；气孔；微微裂裂纹纹( (因因水水化化热热、干干缩缩等等致致使使水水泥泥石石开开裂裂) )；界界面面微微裂裂纹纹( (因干缩、泌水等所致因干缩、泌水等所致) )及界面过渡层等组成。及界面过渡层等组成。 混混凝凝土土在在受受力力以以前前，内内部部就就存存在在有有许许多多微微裂裂纹纹。界界面面过过渡渡层层是是由由于于泌泌水水
7、等等原原因因，而而在在粗粗骨骨料料表表面面处处形形成成宽宽度度约约为为3060m，结结构构相相对对疏疏松松的的水水泥泥石石薄薄层层，且且界界面面过过渡渡层层中中常含有微裂纹。常含有微裂纹。 从从宏宏观观上上看看，混混凝凝土土是是由由骨骨料料和和水水泥泥石石组组成成的的二二相相复复合合材材料料。因因此此，混混凝凝土土的的性性质质主主要要取取决决于于混混凝凝土土中中骨骨料料与与水水泥泥石石的的性性质质、它它们们的的相相对对含含量量以以及及骨骨料料与与水水泥泥石石间间的的界界面面粘粘结结强度强度( (或界面过渡层的强度或界面过渡层的强度) )。混凝土结构示意图混凝土结构示意图石子石子砂子砂子水泥石水
8、泥石气孔气孔 由由于于骨骨料料的的强强度度一一般般均均高高于于水水泥泥石石的的强强度度，因因而而普普通通混混凝凝土土的的强强度度主主要要取取决决于于水水泥泥石石的的强强度度和和界界面面粘粘结结强强度度( (或或界界面面过过渡渡层层的的强强度度) )，而而界界面面粘粘结结强强度度又又取取决决于于水水泥泥石石的的强强度度和和骨骨料料的的表表面面状状况况( (粗粗糙糙程程度度、棱棱角角的的多多少少、粘粘附附的的泥泥等等杂杂质的多少、吸水性的大小等质的多少、吸水性的大小等) )及混凝土拌合物的泌水性等。及混凝土拌合物的泌水性等。水或水或稀稀水泥浆水泥浆分层、离析结束分层、离析结束局部放大局部放大混凝土
9、分层示意图混凝土分层示意图分层开始分层开始石子石子砂子砂子水泥浆水泥浆石子趋势石子趋势 水趋势水趋势三、混凝土的基本要求三、混凝土的基本要求(一一)混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物的和易性混混凝凝土土拌拌合合物物的的和和易易性性也也称称工工作作性性或或工工作作度度，是是指指混混凝凝土土拌拌合合物物易易于于施施工工，并并能能获获得得均均匀匀密密实实结结构构的的性性质质。和和易易性包括以下三项含义：性包括以下三项含义：1.流流动动性性指指混混凝凝土土拌拌合合物物在在自自重重力力或或机机械械振振动动力力作作用用下下，易易于于产产生生流流动动、易易于于运运输输、易易于于充充满满混混凝凝土土模模板板的的
10、性性质质。一一定定的的流流动动性性可可保保证证混混凝凝土土构构件件或或结结构构的的形形状状与与尺尺寸寸以以及及混混凝凝土土结结构构的的密密实实性性。流流动动性性过过小小，不不利利于于施施工工，并并难难以以达达到到密密实实成成型型，易易在在混混凝凝土土内内部部造造成成孔孔隙隙或或孔孔洞洞；流流动动性性过过大大，虽虽然然成成型型方方便便，但但水水泥泥浆浆用用量量大大，不不经经济济，且且可可能能会会造造成成混混凝凝土土拌拌合合物物产产生生离离析析和和分分层层，影影响响混混凝凝土土的的均均质质性性。流流动动性性是是和和易易性性中中最最重重要要的的性性质质，对对混混凝凝土土的的强强度及其它性质有较大的影
11、响。度及其它性质有较大的影响。 2.2.粘粘聚聚性性 指指混混凝凝土土拌拌合合物物各各组组成成材材料料具具有有一一定定的的粘粘聚聚力力，在在施施工工过过程程中中保保持持整整体体均均匀匀一一致致的的能能力力。粘粘聚聚性性差差的的混混凝凝土土拌拌合合物物在在运运输输、浇浇注注、成成型型等等过过程程中中，石石子子容容易易与与砂砂浆浆产产生生分分离离，即即易易产产生生离离析析、分分层层现现象象，造造成成混混凝凝土土内内部部结结构构不均匀。粘聚性对混凝土的强度及耐久性有较大的影响。不均匀。粘聚性对混凝土的强度及耐久性有较大的影响。 3.3.保保水水性性 指指混混凝凝土土拌拌合合物物在在施施工工过过程程中
12、中保保持持水水分分的的能能力力。保保水水性性好好可可保保证证混混凝凝土土拌拌合合物物在在运运输输、成成型型和和凝凝结结硬硬化化过过程程中中，不不发发生生大大的的或或严严重重的的泌泌水水。泌泌水水会会在在混混凝凝土土内内部部产产生生大大量量的的连连通通毛毛细细孔孔隙隙，成成为为混混凝凝土土中中的的渗渗水水通通道道。上上浮浮的的水水会会在在石石子子和和钢钢筋筋的的下下部部形形成成水水隙隙或或水水囊囊，即即孔孔隙隙或或裂裂纹纹，从从而而严严重重影影响响它它们们与与水水泥泥石石之之间间的的界界面面粘粘结结力力。上上浮浮到到混混凝凝土土表表面面的的水水，会会大大大大增增加加表表面面层层混混凝凝土土的的水
13、水灰灰比比，造造成成混混凝凝土土表表面面疏疏松松，若若继继续续浇浇注注混混凝凝土土，则则会会在在混混凝凝土土内内形形成成薄薄弱弱的夹层。保水性对混凝土的强度和耐久性有较大的影响。的夹层。保水性对混凝土的强度和耐久性有较大的影响。 混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性、粘粘聚聚性性及及保保水水性性，三三者者相相互互联联系系，但但又又相相互互矛矛盾盾。当当流流动动性性较较大大时时，往往往往混混凝凝土土拌拌合合物物的的粘粘聚聚性性和和保保水水性性较较差差，反反之之亦亦然然。因因此此，混混凝凝土土拌拌合合物和易性良好是指三者相互协调，均为良好。物和易性良好是指三者相互协调，均为良好。 ( (二二)
14、 ) 强度强度 混混凝凝土土在在28d时时的的强强度度或或规规定定龄龄期期时时的的强强度度应应满满足足结结构构设计的要求。设计的要求。 ( (三三) )耐久性耐久性 混混凝凝土土应应具具有有与与环环境境相相适适应应的的耐耐久久性性，以以保保证证混混凝凝土土结结构的使用寿命。构的使用寿命。 ( (四四) )经济性经济性 在在满满足足上上述述三三项项要要求求的的前前提提下下，混混凝凝土土中中的的各各组组成成材材料料应经济合理，即应节约水泥用量，以降低成本。应经济合理，即应节约水泥用量，以降低成本。第第2节节 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料一、水泥一、水泥 水水泥泥的的品品种种应应根根据据
15、混混凝凝土土工工程程的的性性质质和和混混凝凝土土工工程程所所处处的环境条件来确定。水泥强度等级按下表选取。的环境条件来确定。水泥强度等级按下表选取。 C30C35C45C50C75C8032.532.5、42.542.5、52.552.5、62.5 用用高高强强水水泥泥配配制制低低强强度度等等级级的的混混凝凝土土时时，较较少少的的水水泥泥用用量量即即可可满满足足混混凝凝土土的的强强度度，但但水水泥泥用用量量过过少少会会严严重重影影响响和和易易性性、耐耐久久性性；用用低低强强水水泥泥配配制制高高强强混混凝凝土土时时，会会因因水水灰灰比比太太小小及及水水泥泥用用量量过过大大而而影影响响流流动动性性
16、，并并显显著著增增加加混混凝凝土土的的水水化化、干干缩缩与与徐徐变变，同同时时混混凝凝土土的的强强度度也也不不易易得得到到保保证证，经经济济上上也也不合理。故水泥强度应与混凝土的强度等级相适应。不合理。故水泥强度应与混凝土的强度等级相适应。 二、细骨料二、细骨料 粒粒径径为为0.154.75mm的的骨骨料料称称为为细细骨骨料料，简简称称砂砂，分分为天然砂和人工破碎。为天然砂和人工破碎。 天天然然砂砂是是土土木木工工程程中中的的主主要要用用砂砂，分分为为河河砂砂( (江江砂砂) )、山山砂砂、海海砂砂等等。山山砂砂表表面面粗粗糙糙、棱棱角角多多，含含泥泥量量和和有有机机质质含含量量较较多多。海海
17、砂砂长长期期受受海海水水的的冲冲刷刷，表表面面圆圆滑滑，较较为为清清洁洁，但但海海砂砂中中常常混混有有贝贝壳壳和和较较多多的的盐盐分分。河河砂砂（江江砂砂) )的的表表面面圆圆滑滑，较为清洁，且分布广，为混凝土主要用砂。较为清洁，且分布广，为混凝土主要用砂。 人人工工破破碎碎砂砂是是由由天天然然岩岩石石破破碎碎而而成成，一一般般仅仅在在缺缺乏乏天天然然砂时才使用。砂时才使用。( (一一) )砂的粗细与颗粒级配砂的粗细与颗粒级配 砂砂的的粗粗细细指指砂砂粒粒混混合合后后的的平平均均粗粗细细程程度度。砂砂的的粒粒径径越越大大，则则砂砂的的比比表表面面积积越越小小，包包裹裹砂砂表表面面所所需需的的水
18、水和和水水泥泥浆浆用用量量就就越少。越少。 采采用用粗粗砂砂配配制制混混凝凝土土，可可减减少少用用水水量量，节节约约水水泥泥用用量量，并并可可降降低低水水化化热热，减减少少混混凝凝土土的的温温升升、干干缩缩与与徐徐变变；若若保保证证用用水水量量不不变变，则则可可提提高高混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性；若若保保证证混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性和和水水泥泥用用量量不不变变，则则可可减减少少用用水水量量，从从而而可可提提高高混混凝凝土土的的强强度度。但但砂砂过过粗粗时时，由由于于粗粗颗颗粒粒砂砂对对石石子子的的粘聚力较低，会引起拌合物产生离析、分层。粘聚力较低，会引起拌合物产生
19、离析、分层。 砂砂的的颗颗粒粒级级配配是是指指大大小小不不同同颗颗粒粒的的搭搭配配程程度度。级级配配好好的的砂砂应应是是大大颗颗粒粒砂砂的的空空隙隙被被中中等等颗颗粒粒砂砂所所填填充充，而而中中等等颗颗粒粒砂砂的的空空隙隙被被小小颗颗粒粒砂砂所所填填充充，依依次次填填充充使使骨骨料料的的空隙率最小。空隙率最小。 级级配配良良好好的的砂砂可可减减少少水水泥泥浆浆用用量量，节节约约水水泥泥，提提高高混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性和和粘粘聚聚性性，提提高高混混凝凝土土的的密密实实度度及及混混凝土的强度和耐久性，减少徐变和收缩凝土的强度和耐久性，减少徐变和收缩。 砂砂的的粗粗细细与与颗颗粒粒
20、级级配配通通常常采采用用筛筛分分法法测测定定与与评评定定，即即采采用用一一套套孔孔径径为为4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15mm的的标标准准筛筛，将将500g干干砂砂由由粗粗到到细细依依次次筛筛分分，然然后后称称量量筛筛余余量量，计计算算分计筛余、累计筛余、细度模数。分计筛余、累计筛余、细度模数。筛孔尺寸筛孔尺寸(mm)筛余量筛余量（kg）分计筛余分计筛余(%)累计筛余累计筛余 (%)4.752.361.180.600.300.15m1m2m3m4m5m61234561= 12= 1 +23= 1 +2+34= 1 +2+3+45= 1 +2+3+4+56= 1 +2+
21、3+4+5+6细度模数：细度模数： f3.73.1为为粗粗砂砂，f=3.02.3为为中中砂砂，f=2.21.6为为细细砂砂，f1.50.7为为特特细细砂砂。应应优优先先选选用用粗粗砂砂或或中中砂砂。粗粗砂砂特特别别适适合合用用于于配配制制流流动动性性小小的的混混凝凝土土或或干干硬硬性性混混凝凝土土，中中砂砂则则适适合合各各种种混混凝凝土土。砂砂的的级级配配用用级级配配区区来来表表示示。其其主主要要以以0.60mm筛筛的的累累计计筛筛余余百分率来划分，并分为三个级配区。百分率来划分，并分为三个级配区。筛孔尺寸筛孔尺寸(mm)累计筛余累计筛余()区区区区区区9.754.752.361.180.60
22、0.300.1501003556535857195801009001002505010704192701009001001502504016855510090混混凝凝土土用用砂砂的的颗颗粒粒级级配配应应处处于于三三个个级级配配区区的的任任何何一一个个级级配配区区内内。除除0.60和和4.75mm筛筛的的累累计计筛筛余余外外，其其它它筛筛的的累累计计筛筛余余允允许许稍稍有有超超出出分分界界限限，但但其其总总量量百百分分率率超超出出不不得得大大于于5%，否则为级配不合格。，否则为级配不合格。如如砂砂的的自自然然级级配配不不符符合合级级配配区区的的要要求求，应应进进行行调调整整。即将粗、细不同的两种
23、砂按适当比例混合。即将粗、细不同的两种砂按适当比例混合。(二二)泥、泥块及有害物质泥、泥块及有害物质1.泥及泥块泥及泥块粒粒径径小小于于0.08mm的的粘粘土土、淤淤泥泥、石石屑屑等等粉粉状状物物统统称称为为泥泥。块块状状的的粘粘土土、淤淤泥泥统统称称为为泥泥块块或或粘粘土土块块(对对于于细细骨骨料料指指粒粒径径大大于于1.18mm，经经水水洗洗手手捏捏后后成成为为小小于于0.60mm的的颗颗粒粒；对对于于粗粗骨骨料料指指粒粒径径大大于于4.75mm，经经水水洗洗手手捏捏后后成成为为小小于于2.36mm的颗粒的颗粒)。泥泥常常包包覆覆在在砂砂粒粒的的表表面面，会会大大大大降降低低砂砂与与水水泥
24、泥石石间间的的界界面面粘粘结结力力，f、流流动动性性，或或W、C，干干缩缩与与徐徐变变，并并使使耐耐久久性性。泥泥块块颗颗粒粒较较大大，在在混混凝凝土土中中成成为为较较大大的的缺缺陷陷，对混凝土的强度影响更大。对混凝土的强度影响更大。2.有害物质有害物质砂砂中中有有害害物物质质包包括括硫硫酸酸盐盐、硫硫化化物物、有有机机质质、云云母母、轻物质、氯盐等。轻物质、氯盐等。硫硫酸酸盐盐、硫硫化化物物及及有有机机质质对对水水泥泥石石有有腐腐蚀蚀作作用用。云云母母表表面面光光滑滑，与与水水泥泥石石的的粘粘结结力力差差，且且本本身身强强度度低低，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。轻轻物
25、物质质( (密密度度小小于于2.0g/cm3的的物物质质) )的的强强度度低低，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。氯氯盐盐对对钢钢筋筋有有锈蚀作用。锈蚀作用。3.活性氧化硅活性氧化硅砂中含有活性氧化硅时，它会与水泥中的碱发生反应，砂中含有活性氧化硅时，它会与水泥中的碱发生反应，称为碱称为碱-骨料反应。碱骨料反应。碱-骨料反应会使混凝土的耐久性下降。骨料反应会使混凝土的耐久性下降。(三三)坚固性坚固性骨骨料料在在气气候候、环环境境变变化化或或其其它它物物理理因因素素作作用用下下抵抵抗抗破破坏坏的能力称为坚固性。的能力称为坚固性。坚坚固固性性用用Na2SO4饱饱和和溶溶液液法法
26、测测定定，即即将将细细骨骨料料在在Na2SO4饱饱和和溶溶液液中中浸浸泡泡至至饱饱和和，然然后后取取出出试试样样烘烘干干，经经5次次循环后，测定因循环后，测定因Na2SO4结晶膨胀引起的质量损失。结晶膨胀引起的质量损失。严严寒寒及及寒寒冷冷地地区区室室外外处处于于潮潮湿湿或或干干湿湿交交替替状状态态下下的的混混凝凝土土，以以及及有有抗抗疲疲劳劳、耐耐磨磨、抗抗冲冲击击要要求求的的混混凝凝土土，或或有有腐腐蚀蚀介质作用的混凝土需考虑坚固性。介质作用的混凝土需考虑坚固性。三、粗骨料三、粗骨料粒粒径径大大于于4.75mm的的骨骨料料称称为为粗粗骨骨料料，简简称称为为石石子子。粗粗骨料分为碎石和卵石。
27、骨料分为碎石和卵石。卵卵石石分分为为河河卵卵石石、海海卵卵石石、山山卵卵石石等等，其其中中河河卵卵石石分分布布最广，应用较多。卵石的表面光滑，有机杂质含量较多。最广，应用较多。卵石的表面光滑，有机杂质含量较多。碎碎石石为为天天然然岩岩石石或或卵卵石石破破碎碎而而成成，其其表表面面粗粗糙糙、棱棱角角多多，较较为为清清洁洁。与与卵卵石石比比较较，用用碎碎石石配配制制混混凝凝土土时时，需需水水量量及及水水泥泥用用量量较较大大，或或混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性较较小小，但但由由于于碎碎石石与与水水泥泥石石间间的的界界面面粘粘结结力力强强，故故碎碎石石混混凝凝土土的的强强度度高高于于卵卵石石
28、混混凝凝土土。特特别别是是在在水水灰灰比比较较小小(1为为碱碱性性矿矿渣渣，M=1为为中中性性矿矿渣渣，M1，质质量量系系数数K1.2的粒化高炉矿渣来磨制。的粒化高炉矿渣来磨制。磨磨细细矿矿渣渣除除含含有有活活性性SiO2和和Al2O3外外，还还含含有有部部分分-C2S，因因而而磨磨细细矿矿渣渣具具有有较较高高的的活活性性，其其掺掺量量与与效效果果均均高高于于粉粉煤灰。煤灰。磨磨细细矿矿渣渣的的掺掺量量为为1070%。对对拌拌合合料料的的流流动动性性影影响响不不大大，可可明明显显降降低低混混凝凝土土的的温温升升。细细度度较较低低时时，随随掺掺量量的的增增大大泌泌水水量量增增大大。对对混混凝凝土
29、土的的干干缩缩影影响响不不大大，但但超超细细矿矿渣渣会会加加大大混混凝凝土土的的塑塑性性开开裂裂。磨磨细细矿矿渣渣的的适适用用范范围围与与粉粉煤煤灰灰基基本相同，但掺量更高。本相同，但掺量更高。四、其它掺合料四、其它掺合料目前我国使用的掺合料还有：目前我国使用的掺合料还有：磨磨细细沸沸石石粉粉，其其效效果果优优于于粉粉煤煤灰灰，掺掺量量一一般般为为1020%，掺量大时流动性显著降低。，掺量大时流动性显著降低。磨磨细细硅硅质质页页岩岩，其其效效果果优优于于粉粉煤煤灰灰，掺掺量量一一般般为为1020%，掺量大时将显著降低流动性。，掺量大时将显著降低流动性。磨细自燃煤矸石，效果与掺量均低于粉煤灰。磨
30、细自燃煤矸石，效果与掺量均低于粉煤灰。4.5混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物的和易性一、和易性的测定与选择一、和易性的测定与选择(一一)和易性的测定和易性的测定1.坍落度法坍落度法坍坍落落度度法法是是用用来来测测定定混混凝凝土土拌拌合合物物在在自自重重力力作作用用下下的的流流动性，适用于流动性较大的混凝土拌合物。动性，适用于流动性较大的混凝土拌合物。坍坍落落的的高高度度( (以以mm计计) )称称为为坍坍落落度度。坍坍落落度度越越大大，则则混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性越越大大。该该法法在在工工程程中中应应用用最最多多，适适用用于于坍坍落落度度10mm，且且最最大大粒粒径径40mm的
31、的混凝土拌合物。混凝土拌合物。SL坍落度坍落度用用插插捣捣棒棒轻轻轻轻敲敲击击已已坍坍落落的的混混凝凝土土拌拌合合物物锥锥体体的的侧侧面面，如如混混凝凝土土拌拌合合物物锥锥体体保保持持整整体体缓缓慢慢、均均匀匀下下沉沉，则则表表明明粘粘聚聚性良好性良好，如混凝土拌合物锥体突然发生崩塌或出现石子离析，如混凝土拌合物锥体突然发生崩塌或出现石子离析,则表明粘聚性差。则表明粘聚性差。混凝土拌合物锥体的底部，混凝土拌合物锥体的底部，如有较多的稀水泥浆或水析如有较多的稀水泥浆或水析出，或因失浆而使骨料外露，则说明保水性差出，或因失浆而使骨料外露，则说明保水性差；如混凝土拌；如混凝土拌合物锥体的底部没有或仅
32、有少量的水泥浆析出，则说明保水合物锥体的底部没有或仅有少量的水泥浆析出，则说明保水性良好。性良好。2.维勃稠度法维勃稠度法维维勃勃稠稠度度法法用用来来测测定定混混凝凝土土拌拌合合物物在在机机械械振振动动力力作作用用下下的的流流动动性性，适用于流动性较小的混凝土拌合物。适用于流动性较小的混凝土拌合物。测测定定当当透透明明圆圆盘盘的的底底面面刚刚刚刚被被水水泥泥浆浆所所布布满满时时所所经经历历的的时时间间( (以以s计计) )，称称为为维维勃勃稠稠度度VB。VB值值越越大大，则则混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性越越小小。该该法法适适用用于于维维勃勃稠稠度度在在530s，且且最最大大粒粒径径
33、小小于于40mm的混凝土拌合物。的混凝土拌合物。透明有机透明有机玻璃板玻璃板导杆导杆混凝土锥混凝土锥振振动动台台(二二)混凝土拌合物流动性的级别混凝土拌合物流动性的级别坍落度级别坍落度级别维勃稠度级别维勃稠度级别级别级别名称名称SL(mm)级别级别名称名称VB (s)T1低塑性砼低塑性砼1040V0超干硬性砼超干硬性砼31T2塑性砼塑性砼5090V1特干硬性砼特干硬性砼3021T3流动性砼流动性砼100150V2干硬性砼干硬性砼2011T4大流动性砼大流动性砼160V3半干硬性砼半干硬性砼105(三三)混凝土拌合物流动性的选择混凝土拌合物流动性的选择混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性大大
34、，易易于于施施工工，但但水水泥泥用用量量大大，且且易易产产生生离离析析、分分层层。因因此此，选选择择流流动动性性的的原原则则是是：在在满满足足施施工工条条件件及及保保证证密密实实成成型型的的前前提提下下，尽尽可可能能选选择择较较小小的的流流动动性性。工工程程中中根根据据混混凝凝土土构构件件的的截截面面最最小小尺尺寸寸、配配筋筋的的疏疏密密及及成型捣实方法来选择成型捣实方法来选择。二、影响和易性的因素二、影响和易性的因素(一)用水量与水灰比在在W/C不不变变的的情情况况下下，混混凝凝土土拌拌合合物物的的W越越多多，则则水水泥泥浆浆的的数数量量越越多多，混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性越越
35、大大。但但W过过多多( (即即水水泥泥浆浆的的数数量量过过多多) )，会会产产生生流流浆浆、泌泌水水、离离析析和和分分层层等等现现象象，使使混混凝凝土土拌拌合合物物的的粘粘聚聚性性和和保保水水性性降降低低，并并使使混混凝凝土土的的强强度度和和耐耐久久性性降降低低，而而使使混混凝凝土土的的干干缩缩与与徐徐变变增增加加，同同时时也也增增加加了了C和和水水化化热热。W过过少少( (即即水水泥泥浆浆数数量量过过少少) )，则则不不能能填填满满砂砂、石石骨骨料料的的空空隙隙，也也不不能能很很好好地地润润滑滑砂砂、石石的的表表面面，因因而而混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性、粘粘聚聚性性降降低低，易
36、易产产生生崩崩塌塌现现象象，且且使使混混凝凝土土的的强强度度、耐耐久久性性降降低低。故故混混凝凝土土拌拌合合物物的的用用水水量量W( (或或水水泥浆数量泥浆数量) )不能不能过多，也不宜过少，应以满足流动性为准。过多，也不宜过少，应以满足流动性为准。 W/C越越大大，则则水水泥泥浆浆的的稠稠度度越越小小，拌拌合合物物的的流流动动性性越越大大,黏黏聚聚性性与与保保水水性性越越差差，混混凝凝土土的的强强度度与与耐耐久久性性降降低低，干干缩缩与与徐变增加。徐变增加。W/C过过大大时时，则则水水泥泥浆浆过过稀稀，会会使使混混凝凝土土拌拌合合物物的的粘粘聚聚性性与与保保水水性性显显著著降降低低，并并产产
37、生生流流浆浆、泌泌水水、离离析析和和分分层层等等现现象象，从从而而使使混混凝凝土土的的强强度度和和耐耐久久性性大大大大降降低低，干干缩缩和和徐徐变变显显著增加。著增加。W/C过过小小时时，则则水水泥泥浆浆的的稠稠度度过过大大，使使混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性显显著著降降低低。故故混混凝凝土土拌拌合合物物的的W/C应应以以满满足足混混凝凝土土的的强强度度和和耐耐久久性性为为宜宜，在在满满足足强强度度和和耐耐久久性性的的前前提提下下，应应选选择择较大的较大的W/C，以节约水泥用量以节约水泥用量C。实实践践证证明明，当当砂砂、石石品品种种和和用用量量一一定定时时，混混凝凝土土拌拌合合物物
38、的的流流动动性性主主要要取取决决于于混混凝凝土土拌拌合合物物用用水水量量的的多多少少。用用水水量量一一定定时时，即即使使水水泥泥用用量量有有所所变变动动( (增增减减50100kg/m3) )，混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性也也基基本本上上保保持持不不变变。这这种种关关系系称称为为混混凝凝土土的的恒定用水量法则恒定用水量法则。混混凝凝土土的的用用水水量量W可可通通过过试试验验来来确确定定或或根根据据施施工工要要求求的的流流动动性性及及骨骨料料的的品品种种与与规规格格来来选选择择。缺缺乏乏经经验验时时，可可按按下下表表选择。选择。拌合物稠度拌合物稠度卵石最大粒径（卵石最大粒径（mm）碎
39、石最大粒径（碎石最大粒径（mm）项目项目指标指标102031.540162031.540坍坍落落度度/mm1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195混凝土的用水量选择表混凝土的用水量选择表拌合物稠度拌合物稠度卵石最大粒径（卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（碎石最大粒径（mm）项目项目指标指标102040162040维勃稠维勃稠度度（s）1620175160145180170155111518016515018517
40、5160510185170155190180165混凝土的用水量选择表混凝土的用水量选择表(二)骨料的品种、规格与质量骨骨料料的的品品种种、规规格格与与质质量量对对混混凝凝土土拌拌合合物物的的和和易易性性有有较较大的影响。大的影响。卵卵石石和和河河砂砂的的表表面面光光滑滑，因因而而采采用用卵卵石石、河河砂砂配配制制混混凝凝土土时时，混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性大大于于用用碎碎石石、山山砂砂和和破破碎碎砂砂配配制制的的混混凝凝土土。采采用用粒粒径径粗粗大大、级级配配良良好好的的粗粗、细细骨骨料料时时，由于骨料的比表面积和空隙率较小，因而混凝土拌合物的流由于骨料的比表面积和空隙率较小，
41、因而混凝土拌合物的流动性大，粘聚性及保水性好，但细骨料过粗时，会引起粘聚动性大，粘聚性及保水性好，但细骨料过粗时，会引起粘聚性和保水性下降。采用含泥量、泥块含量、云母含量及针、性和保水性下降。采用含泥量、泥块含量、云母含量及针、片状颗粒含量较少的粗、细骨料时，混凝土拌合物的流动性片状颗粒含量较少的粗、细骨料时，混凝土拌合物的流动性较大。较大。(三三)砂率砂率Sp砂率是指砂用量与砂砂率是指砂用量与砂S、石、石G总用量的质量百分比，即总用量的质量百分比，即砂砂率率表表示示混混凝凝土土中中砂砂、石石的的组组合合或或配配合合程程度度。砂砂率率对对粗粗、细骨料总的比表面积和空隙有很大的影响。细骨料总的比
42、表面积和空隙有很大的影响。砂砂率率大大，则则粗粗、细细骨骨料料总总的的比比表表面面积积和和空空隙隙率率大大，在在水水泥泥浆浆数数量量一一定定的的前前提提下下，减减薄薄了了起起到到润润滑滑骨骨料料作作用用的的水水泥泥浆浆层层的的厚厚度度，使使混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性减减小小。若若SP过过小小，则则则则粗粗、细细骨骨料料的的总总空空隙隙率率大大，混混凝凝土土拌拌合合物物中中砂砂浆浆量量不不足足，包包裹裹在在粗粗骨骨料料表表面面的的砂砂浆浆层层厚厚度度过过薄薄，对对粗粗骨骨料料的的润润滑滑程程度度和和粘粘聚聚力力不不够够，甚甚至至不不能能填填满满粗粗骨骨料料的的空空隙隙。因因而而SP
43、过过小小会会降降低低拌拌合合物物的的流流动动性性，特特别别是是使使混混凝凝土土拌拌合合物物的的粘粘聚聚性性及及保保水水性性大大大大降降低低，产产生生离离析析、分分层层、流流浆浆及及泌泌水水等等现现象象，并并对对混凝土的其它性能也产生不利的影响。混凝土的其它性能也产生不利的影响。砂率砂率Sp合理砂率合理砂率水水泥泥用用量量坍落度一定坍落度一定砂率砂率SP合理砂率合理砂率坍坍落落度度水和水泥用量一定水和水泥用量一定若若要要保保持持混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性不不变变，则则须须增增加加水水泥泥浆浆的的数数量量，即即必必须须增增加加水水泥泥用用量量及及用用水水量量，同同时时对对混混凝凝土土
44、的的其其它性质也造成不利的影响。它性质也造成不利的影响。总总之之，SP既既不不能能过过大大，又又不不能能过过小小，中中间间存存在在一一个个合合理理砂砂率率值值。合合理理砂砂率率应应是是砂砂子子体体积积填填满满石石子子的的空空隙隙后后略略有有富富余余，以以起起到到较较好好的的填填充充、润润滑滑、保保水水及及粘粘聚聚石石子子的的作作用用。因因此此，合合理理砂砂率率是是指指在在用用水水量量及及水水泥泥用用量量一一定定的的情情况况下下，使使混混凝凝土土拌拌合合物物获获得得最最大大的的流流动动性性及及良良好好的的粘粘聚聚性性与与保保水水性性时时的的砂砂率率值值；或或合合理理砂砂率率是是指指在在保保证证混
45、混凝凝土土拌拌合合物物具具有有所所要要求求的的流流动动性性及及良良好好的的粘粘聚聚性性与与保保水水性性条条件件下下，使使水水泥泥用用量量最最少少的的砂砂率率值。值。合合理理SP与与许许多多因因素素有有关关。粗粗骨骨料料的的Dmax较较大大，级级配配较较好好( (即即空空隙隙率率P较较小小) )，故故合合理理砂砂率率SP较较小小；细细骨骨料料细细度度模模数数f较较大大时时，由由于于细细骨骨料料对对粗粗骨骨料料的的粘粘聚聚力力较较低低，且且其其保保水水性性也也较较差差，故故合合理理SP需需较较大大；碎碎石石的的表表面面粗粗糙糙、棱棱角角多多，因因而而合合理理SP较较大大；W/C较较小小时时，水水泥
46、泥浆浆较较为为粘粘稠稠，混混凝凝土土拌拌合合物物的的粘粘聚聚性性及及保保水水性性易易得得到到保保证证，故故合合理理砂砂率率SP较较小小；混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性较较大大时时，为为保保证证粘粘聚聚性性及及保保水水性性，合合理理砂砂率率SP需需较较大大；使使用用减减水水剂剂，特特别别是是引引气气剂剂时时，粘粘聚聚性性及及保保水水性性易得到保证，故合理易得到保证，故合理SP较小。较小。确确定定或或选选择择砂砂率率的的原原则则是是：在在保保证证混混凝凝土土拌拌合合物物的的粘粘聚聚性性及及保保水水性性的的前前提提下下，应应尽尽量量使使用用较较小小的的SP，以以节节约约水水泥泥用用量，提高
47、混凝土拌合物的流动性。量，提高混凝土拌合物的流动性。对对于于混混凝凝土土量量大大的的工工程程，应应通通过过试试验验确确定定合合理理SP。当当混混凝凝土土量量较较小小，或或缺缺乏乏经经验验或或缺缺乏乏试试验验条条件件时时，可可根根据据骨骨料料的的品品种种( (碎碎石石、卵卵石石) )、骨骨料料的的规规格格( (最最大大粒粒径径Dmax与与细细度度模模数数f) )及及所采用的水灰比所采用的水灰比W/C,参考下表确定。参考下表确定。混凝土的砂率选用表（混凝土的砂率选用表（%）水灰比水灰比（W/C）卵石最大粒径（卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（碎石最大粒径（mm）1020401620400.4026
48、32253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641(四)外加剂混混凝凝土土拌拌合合物物中中掺掺入入减减水水剂剂时时，可可明明显显提提高高其其流流动动性性。掺掺入入引引气气剂剂，可可显显著著提提高高混混凝凝土土拌拌合合物物的的粘粘聚聚性性和和保保水水性性，且流动性也有一定的改善。且流动性也有一定的改善。(五)其它影响因素在在条条件件相相同同的的情情况况下下，用用火火山山灰灰质质水水泥泥拌拌制制的的混混凝凝土土拌合物的流动性较小，而用矿渣
49、硅酸盐水泥拌制的混凝土拌拌合物的流动性较小，而用矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土拌合物的保水性较差。合物的保水性较差。掺加高质量的粉煤灰等掺合料，可提高混凝土拌合物的掺加高质量的粉煤灰等掺合料，可提高混凝土拌合物的粘聚性和保水性，特别是在粘聚性和保水性，特别是在W/C和流动性较大时，同时对流和流动性较大时，同时对流动性也有一定的改善。动性也有一定的改善。混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性随随时时间间的的延延长长，由由于于水水分分的的蒸蒸发发、骨骨料料的的吸吸水水及及水水泥泥的的水水化化与与凝凝结结，而而变变得得干干稠稠，流流动动性性逐逐渐渐降降低低。这这种种减减少少称称为为坍坍落落度度经经时时
50、损损失失。温温度度越越高高，流流动动性性损损失失越越大大，且且温温度度每每升升高高10，坍坍落落度度下下降降2040mm。0306090分分坍坍落落度度掺掺加加减减水水剂剂时时，流流动动性性的的损损失失较较大大。施施工工时时应应考考虑虑到到流流动动性性损损失失这这一一因因素素。拌拌制制好好的的混混凝凝土土拌拌合合物物一一般般应应在在45min内成型完毕。内成型完毕。三、改善和易性的措施三、改善和易性的措施调调整整拌拌合合物物的的和和易易性性时时，一一般般应应先先调调整整粘粘聚聚性性和和保保水水性性，然然后后调调整整流流动动性性，且且调调整整流流动动性性时时，须须保保证证粘粘聚聚性性和和保保水水
51、性性不受大的损害，并不得损害混凝土的强度和耐久性。不受大的损害，并不得损害混凝土的强度和耐久性。(一)改善粘聚性和保水性的措施(1)选用级配良好的粗、细骨料，并选用连续级配；选用级配良好的粗、细骨料，并选用连续级配；(2)适适当当限限制制粗粗骨骨料料的的最最大大粒粒径径，避避免免选选用用过过粗粗的的细细骨骨料；料；(3)适当增大砂率或掺加粉煤灰等掺合料；适当增大砂率或掺加粉煤灰等掺合料；(4)掺加引气剂。掺加引气剂。(二)改善流动性的措施(1)尽可能选用较粗大的粗、细骨料；尽可能选用较粗大的粗、细骨料；(2)采用泥及泥块等杂质含量少，级配好的粗、细骨料；采用泥及泥块等杂质含量少，级配好的粗、细
52、骨料；4.6混凝土的强度混凝土的强度(3)尽量降低砂率；尽量降低砂率；(4)在在上上述述基基础础上上，保保持持水水灰灰比比不不变变，适适当当增增加加水水泥泥用用量量和和用用水水量量；如如流流动动性性太太大大，则则保保持持砂砂率率不不变变，适适当当增增加加砂、石用量；砂、石用量；(5)掺加减水剂。掺加减水剂。一、混凝土的受力破坏特点一、混凝土的受力破坏特点如如前前所所述述，由由于于水水化化热热、干干燥燥收收缩缩及及泌泌水水等等原原因因，混混凝凝土土在在受受力力前前就就在在水水泥泥石石中中存存在在有有微微裂裂纹纹，特特别别是是在在骨骨料料的的表表面面处处存存在在有有部部分分界界面面微微裂裂纹纹。当
53、当混混凝凝土土受受力力后后，在在微微裂裂纹纹处处产产生生应应力力集集中中，使使这这些些微微裂裂纹纹不不断断扩扩展展、数数量量不不断断增增多多，并并逐逐渐渐汇汇合合连连通通，最最终终形形成成若若干干条条可可见见的的裂裂缝缝而而使使混混凝凝土土破破坏。坏。通通过过显显微微镜镜观观测测混混凝凝土土的的受受力力破破坏坏过过程程，表表明明混混凝凝土土的破坏过程是内部裂纹产生、的破坏过程是内部裂纹产生、发生与汇合的过程，可分为发生与汇合的过程，可分为四四个阶段个阶段。混凝土单轴静力受压。混凝土单轴静力受压时的变形与荷载关系如右图所时的变形与荷载关系如右图所示。示。1007090300/f (%)0BACD
54、-界面裂纹无明显变化；界面裂纹无明显变化；-界面裂界面裂纹增长；纹增长；-出现砂浆裂纹和连续裂出现砂浆裂纹和连续裂纹；纹；-连续裂纹迅速扩展；连续裂纹迅速扩展；-裂裂纹缓慢增长；纹缓慢增长；-裂纹迅速增长裂纹迅速增长达达到到极极限限荷荷载载后后，裂裂纹纹急急剧剧扩扩展展、汇汇合合，并并贯贯通通成成若若干干条条宽宽度度很很大大的的裂裂纹纹，同同时时混混凝凝土土的的承承载载力力下下降降，变变形形急急剧剧增大，直至破坏。增大，直至破坏。二、混凝土的抗压强度与强度等级二、混凝土的抗压强度与强度等级( (一一) )混凝土的立方体抗压强度混凝土的立方体抗压强度边边长长为为150mm的的立立方方体体试试件件
55、，在在标标准准养养护护条条件件(温温度度为为202，相相对对湿湿度度为为95%以以上上)下下，养养护护到到28d龄龄期期，测测得得的的抗抗压压强强度度值值称称为为立立方方体体抗抗压压强强度度fcu，简简称称抗抗压压强强度度。采采用用非非标标准准尺尺寸寸的的试试件件，其其结结果果应应乘乘以以换换算算系系数数以以换换算算成成标标准准尺尺寸寸试试件件的的强强度度值值。边边长长为为100、200mm的的非非标标准准立立方方体体试试件件的的换算系数分别为换算系数分别为0.95、1.05。工工程程中中常常将将混混凝凝土土立立方方体体试试件件放放在在与与工工程程中中混混凝凝土土构构件件相相同同的的养养护护条
56、条件件下下进进行行养养护护，如如常常用用的的自自然然养养护护( (须须采采取取一一定定的的保保温温与与保保湿湿措措施施) )、蒸蒸汽汽养养护护等等。自自然然养养护护、蒸蒸汽汽养养护护条条件件下下测测得得抗抗压压强强度度，分分别别称称为为自自然然养养护护抗抗压压强强度度和和蒸蒸汽汽养养护护抗抗压压强强度度，二二者者用用以以检检验验和和控控制制混混凝凝土土的的质质量量，但但不不能能用用以确定混凝土的强度等级。以确定混凝土的强度等级。 ( (二二) ) 混凝土的强度等级混凝土的强度等级混混凝凝土土的的强强度度等等级级按按立立方方体体抗抗压压强强度度标标准准值值划划分分。混混凝凝土土的的立立方方体体抗
57、抗压压强强度度标标准准值值(简简称称抗抗压压强强度度标标准准值值)是是测测得得的的抗抗压压强强度度总总体体分分布布中中的的一一个个值值，强强度度低低于于该该值值的的百百分分率率不不超超过过5%，或或具具有有95%强强度度保保证证率率的的抗抗压压强强度度值值fcu,k。混混凝凝土土的的强强度度等等级级用用符符号号C和和立立方方体体抗抗压压强强度度标标准准值值来来表表示示，分分为为C7.5、C10、C15、C20、C100等。等。C7.5C15砼砼主主要要用用于于垫垫层层、基基础础、地地坪坪及及受受力力不不大大的的结结构构；C15C30砼砼主主要要用用于于普普通通砼砼结结构构的的梁梁、板板、柱柱、
58、屋屋架架、楼楼梯梯等等；C25C30砼砼主主要要用用于于大大跨跨度度结结构构、耐耐久久性性较较高高的的结结构构及及预预制制构构件件；C30C50砼砼主主要要用用于于预预应应力力砼砼结结构构、吊吊车车梁梁及特种结构；及特种结构；C40以上砼主要用于高层建筑的梁、柱等。以上砼主要用于高层建筑的梁、柱等。三、轴心抗压强度三、轴心抗压强度轴轴心心抗抗压压强强度度又又称称棱棱柱柱体体抗抗压压强强度度，是是以以150150300mm的的试试件件在在标标准准养养护护条条件件下下，养养护护至至28d龄龄期期，测测得得的的抗压强度值。抗压强度值。混混凝凝土土结结构构设设计计中中计计算算轴轴心心受受压压构构件件时
59、时，以以混混凝凝土土的的轴轴心心抗抗压压强强度度为为设设计计取取值值。实实验验结结果果表表明明，轴轴压压强强度度与与立立方方体抗压强度的比值为体抗压强度的比值为0.70.8。四、抗拉强度四、抗拉强度混混凝凝土土属属于于脆脆性性材材料料，抗抗拉拉强强度度只只有有抗抗压压强强度度的的1/101/20，且比值随混凝土抗压强度的提高而减少。，且比值随混凝土抗压强度的提高而减少。通通常常采采用用劈劈拉拉法法测测定定，即即采采用用边边长长为为150mm的的立立方方体体试件进行试件进行试验，劈拉强度按下式计算：试验，劈拉强度按下式计算：应力分布应力分布式中式中P破坏荷载，破坏荷载，N；A试件受劈面的面积，试
60、件受劈面的面积，mm2试试验验结结果果表表明明：混混凝凝土土的的轴轴心心抗抗拉拉强强度度与与劈劈拉拉强强度度的的比比值约为值约为0.9。五、影响混凝土强度的因素五、影响混凝土强度的因素(一一)水泥强度等级与水灰比水泥强度等级与水灰比水水泥泥强强度度等等级级越越高高，水水泥泥石石的的强强度度越越高高，对对骨骨料料的的粘粘结结作作用用也也越越强强。W/C越越大大，在在水水泥泥石石内内造造成成的的孔孔隙隙越越多多，混混凝凝土土的的强强度度越越小小。在在能能保保证证混混凝凝土土密密实实成成型型的的前前提提下下，混混凝凝土土的的W/C越越小小，混混凝凝土土的的强强度度越越高高。当当W/C过过小小时时，水
61、水泥泥浆浆稠稠度度过过大大，混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性过过小小，在在一一定定的的施施工工成成型型工工艺条件下，混凝土不能密实成型，反而导致强度严重降低。艺条件下，混凝土不能密实成型，反而导致强度严重降低。大大量量试试验验表表明明：在在原原材材料料相相同同的的条条件件下下，混混凝凝土土的的强强度度随随水水灰灰比比的的增增加加而而有有规规律律降降低低，并并近近似似呈呈双双曲曲线线关关系系，而而与与灰水比灰水比(C/W)的关系近似呈直线关系。的关系近似呈直线关系。成型密实成型密实成型不密实成型不密实W/CfcuC/Wfcu上述直线关系可表示为：上述直线关系可表示为：式中式中f28(即即
62、fcu)混凝土混凝土28d的强度的强度 fce水泥的实际强度。水泥的实际强度。Fce=cfce,g，c水泥的强度富水泥的强度富余系数，余系数，fce,g水泥的强度等级值。水泥的强度等级值。a、b经验系数。无统计资料时，碎石经验系数。无统计资料时，碎石a=0.46、b=0.07；卵石；卵石a=0.48、b=0.33用用途途：可可根根据据所所用用水水泥泥的的强强度度等等级级和和水水灰灰比比来来估估计计混混凝凝土土的的强强度度，或或根根据据要要求求的的混混凝凝土土强强度度和和所所用用水水泥泥的的强强度度等等级级来计算配制混凝土时应采用的水灰比。来计算配制混凝土时应采用的水灰比。(二二)骨料的品种、规
63、格与质量骨料的品种、规格与质量在在水水泥泥强强度度等等级级与与水水灰灰比比相相同同条条件件下下，碎碎石石混混凝凝土土的的强强度度往往往往高高于于卵卵石石混混凝凝土土，特特别别是是在在低低水水灰灰比比时时。如如W/C为为0.40时时，碎碎石石混混凝凝土土较较卵卵石石混混凝凝土土的的强强度度高高2035%，而而当当W/C为为0.65时，二者的强度基本上相同。时，二者的强度基本上相同。泥泥及及泥泥块块等等杂杂质质含含量量少少、级级配配好好的的骨骨料料，有有利利于于骨骨料料与与水水泥泥石石间间的的粘粘结结，充充分分发发挥挥骨骨料料的的骨骨架架作作用用，并并可可降降低低用用水水量及量及W/C，因而有利于
64、强度。二者对高强混凝土尤为重要。，因而有利于强度。二者对高强混凝土尤为重要。粒粒径径粗粗大大的的骨骨料料，可可降降低低用用水水量量及及W/C，有有利利于于提提高高混混凝凝土土的的强强度度。对对高高强强混混凝凝土土，较较小小粒粒径径的的粗粗骨骨料料可可明明显显改改善善粗骨料与水泥石的界面粘结强度，提高混凝土的强度。粗骨料与水泥石的界面粘结强度，提高混凝土的强度。(三三)养护温度、湿度养护温度、湿度1.温度温度28龄期（龄期（d）抗抗压压强强度度一直处于常温一直处于常温1d后受冻后受冻一直处于潮湿一直处于潮湿保湿保湿3d保湿保湿1d28龄期（龄期（d）抗抗压压强强度度混混凝凝土土在在达达到到具具有
65、有抗抗冻冻能能力力的的临临界界强强度度后后，方方可可撤撤除除保保温措施温措施。2.湿度湿度环境湿度越高，水泥水化程度越高，强度就越高。环境湿度越高，水泥水化程度越高，强度就越高。如如环环境境湿湿度度低低，则则由由于于水水分分大大量量蒸蒸发发，使使混混凝凝土土不不能能正正常常水水化化，严严重重影影响响混混凝凝土土的的强强度度。受受干干燥燥作作用用的的时时间间越越早早，造造成成的干缩开裂越严重，结构越疏松，混凝土的强度损失越大。的干缩开裂越严重，结构越疏松，混凝土的强度损失越大。混混凝凝土土应应在在浇浇注注后后12h内内进进行行覆覆盖盖草草袋袋、塑塑料料薄薄膜膜等等，以以防防水水分分蒸蒸发发过过快
66、快，并并应应按按规规定定进进行行浇浇水水养养护护。使使用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥、普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥、矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥时时，保保湿湿时时间间应应不不小小于于7d；使使用用火火山山灰灰质质硅硅酸酸盐盐水水泥泥和和粉粉煤煤灰灰硅硅酸酸盐盐水水泥泥时时，或或掺掺用用缓缓凝凝型型外外加加剂剂或或有有抗抗渗渗性性要要求求时时，应应不不小小于于14d。粉粉煤煤灰灰混混凝凝土土的的保保湿湿时时间间不不得得少少于于14d，干干燥燥或或炎炎热热气气候候条条件件下下不不得得少少于于21d。高高强强混混凝凝土土则则在在成成型型后后须须立立即即覆覆盖盖或或采采取取保湿措施。保湿措施。(四四)龄期龄
67、期在在正正常常养养护护条条件件下下，混混凝凝土土强强度度随随龄龄期期的的增增加加而而增增大大，最初最初714d内强度增长较快，内强度增长较快，28d以后增长缓慢。以后增长缓慢。用用中中等等强强度度非非R型型普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥配配制制的的混混凝凝土土，在在标标准养护条件下，其强度与龄期的对数成正比，其关系为：准养护条件下，其强度与龄期的对数成正比，其关系为：对对使使用用普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的中中低低强强度度混混凝凝土土和和高高强强度度混混凝凝土土也也可可分分别别按按 f7(0.550.75)f28、f7(0.850.95)f28估估算算强强度度，混混凝凝土土强强度度高高时时取
68、取上上限限。中中低低强强度度混混凝凝土土在在3、6、12个月龄期时的强度分别约为个月龄期时的强度分别约为28d龄期时的龄期时的1.2、1.4、1.5倍。倍。(五五)施工方法、施工质量及其控制施工方法、施工质量及其控制采采用用机机械械搅搅拌拌、机机械械振振动动成成型型时时，有有利利于于获获得得致致密密结结构构，这这对对水水灰灰比比小小的的混混凝凝土土或或流流动动性性小小的的混混凝凝土土尤尤为为显显著著。此此外外，计计量量的的准准确确性性、搅搅拌拌时时的的投投料料次次序序与与搅搅拌拌制制度度、混混凝凝土土拌拌合合物物的的运运输输与与浇浇灌灌方方式式( (不不正正确确的的运运输输与与浇浇灌灌方方式式
69、会会造造成成离离析析、分层分层) )对混凝土的强度也有一定的影响。对混凝土的强度也有一定的影响。六、提高混凝土强度的措施六、提高混凝土强度的措施(一一)采用高强水泥或快硬早强型水泥采用高强水泥或快硬早强型水泥采采用用高高强强水水泥泥可可提提高高砼砼28d龄龄期期的的强强度度；采采用用快快硬硬早早强强水泥可提高砼的早期强度，即水泥可提高砼的早期强度，即3d或或7d龄期的强度。龄期的强度。(二二)采用干硬性混凝土或较小的水灰比采用干硬性混凝土或较小的水灰比干干硬硬性性砼砼的的用用水水量量小小，即即水水灰灰比比小小，因因而而硬硬化化后后砼砼的的密实度高，故可显著提高砼的强度。密实度高，故可显著提高砼
70、的强度。(三三)采用级配好、质量高、粒径适宜的骨料采用级配好、质量高、粒径适宜的骨料级级配配好好，泥泥、泥泥块块等等有有害害杂杂质质少少以以及及针针、片片状状颗颗粒粒含含量量较较少少的的粗粗、细细骨骨料料，有有利利于于降降低低水水灰灰比比，可可提提高高砼砼的的强强度度。对对中中低低强强度度砼砼，应应采采用用最最大大粒粒径径较较大大的的粗粗骨骨料料；对对HSC，则则应应采采用用最最大大粒粒径径较较小小的的的的粗粗骨骨料料，同同时时应应采采用用较较粗的细骨料。粗的细骨料。(四四)采用机械搅拌和机械振动成型采用机械搅拌和机械振动成型采采用用机机械械搅搅拌拌和和机机械械振振动动成成型型可可进进一一步步
71、降降低低水水灰灰比比，并并能能保保证证混混凝凝土土密密实实成成型型。在在低低水水灰灰比比情情况况下下，效效果果尤尤为为显显著。著。(五五)加强养护加强养护混混凝凝土土在在成成型型后后，应应及及时时进进行行养养护护以以保保证证水水泥泥能能正正常常水化与凝结硬化。应特别注意混凝土的早期养护，早期受冻。水化与凝结硬化。应特别注意混凝土的早期养护，早期受冻。(六六)掺加外加剂掺加外加剂掺掺加加减减水水剂剂，特特别别是是高高效效减减水水剂剂，可可大大幅幅度度降降低低用用水水量量和和水水灰灰比比，使使混混凝凝土土的的28d强强度度显显著著提提高高，高高效效减减水水剂剂还还能能提提高高混混凝凝土土的的早早期
72、期强强度度。掺掺加加高高效效减减水水剂剂是是配配制制高高强强混混凝凝土土的的主主要要措措施施之之一一。掺掺加加早早强强剂剂可可显显著著提提高高混混凝凝土土的的早早期期强强度。度。4.7混凝土的变形性能混凝土的变形性能(七七)掺加混凝土掺合料掺加混凝土掺合料掺掺加加细细度度大大的的活活性性掺掺合合料料，如如硅硅灰灰、磨磨细细粉粉煤煤灰灰、沸沸石石粉粉、硅硅质质页页岩岩粉粉等等可可提提高高混混凝凝土土的的强强度度。特特别别是是硅硅灰灰可可大幅度提高混凝土的强度。大幅度提高混凝土的强度。特特殊殊情情况况下下，可可掺掺加加合合成成树树脂脂或或合合成成树树脂脂乳乳液液，这这对对提高混凝土的强度及其它性能
73、十分有利。提高混凝土的强度及其它性能十分有利。一、化学变形一、化学变形混混凝凝土土在在硬硬化化过过程程中中，由由于于水水泥泥水水化化产产物物的的体体积积小小于于反反应应物物( (水水泥泥与与水水) )的的体体积积，导导致致混混凝凝土土在在硬硬化化时时产产生生收收缩缩，称称为为化化学学收收缩缩。混混凝凝土土的的化化学学收收缩缩是是不不可可恢恢复复的的，收收缩缩量量随随混混凝凝土土的的硬硬化化龄龄期期的的延延长长而而增增加加，一一般般在在40d内内逐逐渐渐趋趋向向稳稳定定。化学收缩值很小，一般对混凝土的结构没有破坏作用。化学收缩值很小，一般对混凝土的结构没有破坏作用。二、塑性收缩二、塑性收缩指指混
74、混凝凝土土在在浇浇注注后后尚尚未未硬硬化化前前因因混混凝凝土土表表面面水水分分蒸蒸发发而引起的收缩。而引起的收缩。当当混混凝凝土土表表面面的的水水分分蒸蒸发发速速率率大大于于内内部部向向表表面面泌泌水水的的速速度度，且且水水分分得得不不到到补补充充时时，混混凝凝土土表表面面就就会会失失水水干干燥燥，在在表表面产生较大的湿度梯度，从而导致混凝土表面开裂。面产生较大的湿度梯度，从而导致混凝土表面开裂。HSC和和HPC的的用用水水量量较较小小，基基本本不不泌泌水水，尤尤其其是是掺掺较较多多掺合料时保水性更好，故非常容易发生塑性开裂。掺合料时保水性更好，故非常容易发生塑性开裂。塑塑性性收收缩缩裂裂缝缝
75、宽宽度度一一般般为为0.12mm，深深度度2550mm，且且很多相互平行，间距很多相互平行，间距2575mm。若若泌泌水水严严重重，则则会会产产生生塑塑性性沉沉降降，出出现现塑塑性性沉沉降降裂裂缝缝，长长度度一一般般为为0.12mm，宽宽度度0.22mm，外外观观为为不不规规则则网网络络状状、稍有规则的斜纹状或反映布筋和截面变化的规则形状。稍有规则的斜纹状或反映布筋和截面变化的规则形状。三、干湿变形三、干湿变形混混凝凝土土在在环环境境中中会会产产生生干干缩缩湿湿胀胀变变形形。水水泥泥石石内内吸吸附附水水和和毛毛细细孔孔水水蒸蒸发发时时，会会引引起起凝凝胶胶体体紧紧缩缩和和毛毛细细孔孔负负压压，
76、从从而而使使混混凝凝土土产产生生收收缩缩。当当混混凝凝土土吸吸湿湿时时，由由于于毛毛细细孔孔负负压压减减小小或消失而产生膨胀。或消失而产生膨胀。混混凝凝土土的的湿湿胀胀变变形形很很小小，一一般般无无破破坏坏作作用用。干干缩缩变变形形对对有有混混凝凝土土较较大大的的危危害害。因因为为干干缩缩可可使使混混凝凝土土的的表表面面产产生生较较大大的的拉拉应应力力而而引引起起开开裂裂，从从而而使使混混凝凝土土的的抗抗渗渗性性、抗抗冻冻性性、抗抗侵蚀性等降低。侵蚀性等降低。龄期龄期水中养护水中养护空气中养护空气中养护膨胀膨胀收缩收缩混混凝凝土土的的干干湿湿变变形形采采用用100100515mm的的 试试 件
77、件 ，在在规规定定的的条条件件下下进进行行测测试试，其其值值可可达达(35)10-4。实实际际构构件件的的尺尺寸寸较较大大，干干缩缩值值远远大于试验值，结构设计时取大于试验值，结构设计时取(1.52.0)10-4，即收缩为，即收缩为0.150.20mm/m。影响混凝土干缩变形的因素主要有：影响混凝土干缩变形的因素主要有：(1)水水泥泥用用量量、细细度度、品品种种水水泥泥用用量量越越多多，水水泥泥石石含含量量越越多多，干干缩缩越越大大。水水泥泥的的细细度度越越大大，混混凝凝土土的的用用水水量量越越多多，干干缩缩越越大大。高高强强水水泥泥的的细细度度往往往往较较大大。故故使使用用高高强强水水泥泥的
78、的混混凝土干缩较大。凝土干缩较大。(2)水水灰灰比比水水灰灰比比越越大大，混混凝凝土土内内的的毛毛细细孔孔隙隙数数量量越越多多，混混凝凝土土的的干干缩缩越越大大。一一般般用用水水量量每每增增加加1%，混混凝凝土土的的干干缩缩率增加率增加2%3%。(3)骨骨料料的的规规格格与与质质量量骨骨料料的的粒粒径径越越大大，级级配配越越好好，水水与与水水泥泥用用量量越越少少，混混凝凝土土的的干干缩缩越越小小。骨骨料料的的含含泥泥量量及及泥泥块块含含量量越越少少，水水与与水水泥泥用用量量越越少少，混混凝凝土土的的干干缩缩越越小小。针针片片状骨料含量越少，混凝土的干缩越小。状骨料含量越少，混凝土的干缩越小。(
79、4)养养护护条条件件养养护护湿湿度度高高，养养护护时时间间长长，则则有有利利于于推推迟迟混混凝凝土土干干缩缩的的产产生生与与发发展展，可可避避免免混混凝凝土土在在早早期期产产生生较较多多的的干干缩缩裂裂纹纹，但但对对混混凝凝土土的的最最终终干干缩缩率率没没有有显显著著的的影影响响。采采用湿热养护时可降低混凝土的干缩率。用湿热养护时可降低混凝土的干缩率。(5)外加剂外加剂许多早强剂和减水剂会增大收缩。许多早强剂和减水剂会增大收缩。四、自收缩四、自收缩(autogenousshrinkage)由由于于水水泥泥水水化化时时消消耗耗水水分分，使使混混凝凝土土内内部部的的相相对对湿湿度度降降低低，造造成
80、成毛毛细细孔孔、凝凝胶胶孔孔的的液液面面弯弯曲曲，体体积积减减小小，产产生生的的所所谓自干缩现象。谓自干缩现象。C40以以上上的的砼砼水水胶胶比比较较小小，自自收收缩缩较较大大，且且主主要要发发生生在在早早期期。不不掺掺缓缓凝凝剂剂者者，从从初初凝凝开开始始就就产产生生很很大大的的自自收收缩缩，特特别别是是在在浇浇注注后后24h内内，1d的的自自收收缩缩值值可可达达28d的的5060%，导导致砼在硬化前产生大量微裂缝。致砼在硬化前产生大量微裂缝。水水泥泥强强度度高高( (特特别别是是早早期期强强度度) )，水水化化快快，水水胶胶比比小小，以以及及能能加加速速水水化化的的早早强强剂剂、促促凝凝剂
81、剂等等，都都会会加加剧剧早早期期自自收收缩缩.五、温度变形五、温度变形对对大大体体积积混混凝凝土土工工程程，在在凝凝结结硬硬化化初初期期，由由于于水水泥泥水水化化放放出出的的水水化化热热不不易易散散发发而而聚聚集集在在内内部部，造造成成混混凝凝土土内内外外温温差差很大，有时可达很大，有时可达4050以上，从而导致混凝土表面开裂。以上，从而导致混凝土表面开裂。为为降降低低混混凝凝土土内内部部的的温温度度，应应采采用用水水化化热热较较低低的的水水泥泥和和最最大大粒粒径径较较大大的的粗粗骨骨料料，并并应应尽尽量量降降低低水水泥泥用用量量，也也可可掺掺加加缓凝剂或采取人工降温等措施。缓凝剂或采取人工降
82、温等措施。混混凝凝土土在在正正常常使使用用条条件件下下也也会会随随温温度度的的变变化化而而产产生生的的热热胀胀冷冷缩缩变变形形。混混凝凝土土的的热热膨膨胀胀系系数数与与混混凝凝土土的的组组成成材材料料及及用用量有关，但影响不大。量有关，但影响不大。砼砼的的热热膨膨胀胀系系数数一一般般为为(0.61.3)10-5/，即即温温度度每每升升降降1，lm混混凝凝土土的的胀胀缩缩约约为为0.01mm。温温度度变变形形对对大大体体积积砼砼工工程程、大大面面积积砼砼及及纵纵长长的的砼砼结结构构等等极极为为不不利利，易易使使砼砼产产生生温温度度裂裂纹纹。对对纵纵长长的的砼砼结结构构及及大大面面积积的的砼砼工工
83、程程，应应每每隔隔一一段段长长度设置一条度设置一条温度伸缩缝温度伸缩缝。六、荷载作用下的变形六、荷载作用下的变形(一一)混凝土在短期荷载作用下的变形混凝土在短期荷载作用下的变形1.混凝土的弹塑性变形混凝土的弹塑性变形混混凝凝土土是是一一种种非非均均质质材材料料，属属于于弹弹塑塑性性体体。在在外外力力作作用用下下，既既产产生生弹弹性性变变形形，又又产产生生塑塑性性变变形形，即即混混凝凝土土的的应应力力与与应应变变的的关关系系不不是是直直线线而而是是曲曲线线。应应力力越越高高，混混凝凝土土的的塑塑性性变变形形越越大大。混混凝凝土土的的塑塑性性变变形形是是内内部部微微裂裂纹纹产产生生、增增多多、扩扩
84、展展与汇合等的结果。与汇合等的结果。0塑塑(0.30.5)fck2.混凝土的弹性模量混凝土的弹性模量混混凝凝土土的的应应力力与与应应变变的的比比值值随随应应力力的的增增大大而而降降低低，即即弹弹性性模模量量随随应应力力增增大大而而降降低低。实实验验结结果果表表明明，混混凝凝土土以以30%50%的的轴轴心心抗抗压压强强度度为为荷荷载载值值，经经3次次以以上上循循环环加加荷荷、卸卸荷荷的的重重复复作作用用后后，测测得得的的应应力力与与应应变变的的比比值值，即即为为混混凝凝土土的的弹弹性模量。性模量。静弹性模量（又称割线弹性模量）静弹性模量（又称割线弹性模量）测定方法测定方法C10C60混凝土的弹性
85、模量为混凝土的弹性模量为(1.753.60)104MPa。影响混凝土弹性模量的主要因素有：影响混凝土弹性模量的主要因素有：(1)混凝土的强度混凝土的强度强度越高，则其弹性模量越高。强度越高，则其弹性模量越高。(2)水水泥泥用用量量与与水水灰灰比比混混凝凝土土的的水水泥泥用用量量越越少少，水水灰灰比越小，粗细骨料的用量越多，则混凝土的弹性模量越大。比越小，粗细骨料的用量越多，则混凝土的弹性模量越大。(3)骨骨料料的的弹弹性性模模量量与与骨骨料料的的质质量量骨骨料料弹弹性性模模量量越越大大，则则混混凝凝土土的的弹弹性性模模量量越越大大。泥泥及及泥泥块块等等杂杂质质含含量量越越少少，级级配配越好，则
86、混凝土的弹性模量越高。越好，则混凝土的弹性模量越高。(4)养养护护和和测测试试时时的的湿湿度度混混凝凝土土养养护护和和测测试试时时的的湿湿度度越越高高，则则测测得得的的弹弹性性模模量量越越高高。湿湿热热处处理理混混凝凝土土的的弹弹性性模模量量高高于标准养护混凝土的弹性模量。于标准养护混凝土的弹性模量。(5)引引气气引引气气混混凝凝土土的的弹弹性性模模量量较较非非引引气气的的混混凝凝土土低低20%30%。(二二)混凝土在长期荷载作用下的变形混凝土在长期荷载作用下的变形徐变徐变混混凝凝土土在在长长期期不不变变荷荷载载作作用用下下，沿沿作作用用力力方方向向随随时时间间而而产产生生的的塑塑性性变变形形
87、称称为为徐徐变变。徐徐变变变变形形在在受受力力初初期期增增长长较较快快，之之后后逐逐渐渐减减慢慢，23年年时时才才趋趋于于稳稳定定。徐徐变变变变形形可可达达瞬瞬时时变变形形的的24倍倍。普普通通混混凝凝土土的的最最终终徐徐变变为为(315)10-4。卸卸除除荷荷载载后后，部部分分变变形形瞬瞬时时恢恢复复，还还有有部部分分变变形形在在卸卸荷荷一一段段时时间间后后逐逐渐渐恢恢复复，称称为为徐徐变变恢恢复复。最最后后残残留留下下的的不不能能恢恢复复的的变变形形称称为为残余变形残余变形。徐变变形徐变变形弹性变形弹性变形瞬时恢复瞬时恢复徐变恢复徐变恢复残余变形残余变形360龄期龄期(d)应应变变徐徐变变
88、产产生生的的原原因因是是水水泥泥石石中中凝凝胶胶的的粘粘性性流流动动，并并向向毛毛细细孔孔中中移移动动的的结结果果，以以及及凝凝胶胶体体内内的的吸吸附附水水在在荷荷载载作作用用下下向向毛毛细孔迁移的结果。影响因素主要有：细孔迁移的结果。影响因素主要有：(1)水水泥泥用用量量与与水水灰灰比比水水泥泥用用量量越越多多，水水灰灰比比越越大大，混混凝土的徐变越大。凝土的徐变越大。(2)骨骨料料的的弹弹性性模模量量与与骨骨料料的的规规格格与与质质量量骨骨料料的的弹弹性性模模量量越越大大，混混凝凝土土的的徐徐变变越越小小。骨骨料料的的级级配配越越好好，粒粒径径越越大大，泥及泥块的含量越少，则混凝土的徐变越
89、小。泥及泥块的含量越少，则混凝土的徐变越小。(3)养护湿度养护湿度养护湿度越高，徐变越小。养护湿度越高，徐变越小。(4)养护龄期养护龄期受荷载作用时间越早，徐变越大。受荷载作用时间越早，徐变越大。徐徐变变可可消消除除砼砼及及钢钢筋筋砼砼中中的的应应力力集集中中程程度度，使使应应力力重重分分配配。对对大大体体积积混混凝凝土土工工程程可可降降低低或或消消除除部部分分由由于于温温度度变变形形所所产产生生的的破破坏坏应应力力。但但在在预预应应力力砼砼中中，徐徐变变将将会会使使钢钢筋筋的的预预应应力值受到损失。力值受到损失。4.8混凝土的耐久性混凝土的耐久性一、混凝土的耐久性一、混凝土的耐久性(一一)抗
90、渗性抗渗性抗抗渗渗性性是是混混凝凝土土的的一一项项重重要要性性质质，它它还还直直接接影影响响混混凝凝土土的抗冻性及抗侵蚀性等。的抗冻性及抗侵蚀性等。混混凝凝土土的的抗抗渗渗性性主主要要与与水水泥泥品品种种和和混混凝凝土土孔孔隙隙率率，特特别别是是开开口口孔孔隙隙率率以以及及成成型型时时造造成成的的蜂蜂窝窝、孔孔洞洞、水水隙隙等等有有关关。混混凝凝土土的的抗抗渗渗性性与与W/C有有着着密密切切的的关关系系。W/C0.60时时，混混凝凝土土的的渗渗透透系系数数急急剧剧增增加加，即即抗抗渗渗性性急急剧剧下下降降。因因而而配配制制有有抗抗渗渗性性要要求求的的混混凝凝土土时时，W/C必必须须小小于于0.
91、60。为为提提高高混混凝凝土土的的抗抗渗渗性性应应采采用用级级配配好好、泥泥及及泥泥块块等等杂杂质质含含量量少少的的骨骨料料，并并应应加加强强振振捣捣成成型型和和养养护护。掺掺加加引引气气剂剂、减减水水剂剂、防防水水剂剂、膨膨胀胀剂等可大幅度提高混凝土的抗渗性。剂等可大幅度提高混凝土的抗渗性。(二二)抗冻性抗冻性混混凝凝土土的的抗抗冻冻性性常常用用抗抗冻冻等等级级来来表表示示。混混凝凝土土的的抗抗冻冻性性目目前前主主要要采采用用快快冻冻法法进进行行。快快冻冻法法是是以以经经快快速速冻冻融融循循环环后后，混混凝凝土土的的相相对对动动弹弹性性模模量量不不小小于于60%，且且质质量量损损失失不不大大
92、于于5%时，混凝土所能承受的最多冻融循环次数来表示。时，混凝土所能承受的最多冻融循环次数来表示。抗盐冻性抗盐冻性(3.5%NaCl溶液，剥落量溶液，剥落量1.0kg/m2)混混凝凝土土的的抗抗冻冻性性和和抗抗盐盐冻冻性性主主要要与与水水泥泥品品种种、骨骨料料的的坚坚固固性性和和内内部部的的孔孔隙隙率率有有关关，特特别别是是封封闭闭孔孔隙隙的的含含量量。提提高高混混凝凝土土的的抗抗渗渗性性可可显显著著提提高高其其抗抗冻冻性性。采采用用较较低低的的水水灰灰比比，级级配配好好、泥泥及及泥泥块块含含量量少少的的骨骨料料，可可提提高高混混凝凝土土的的抗抗冻冻性性。加加强强振振捣捣成成型型和和养养护护，掺
93、掺加加减减水水剂剂，特特别别是是掺掺加加引引气气剂剂可可显显著著提高混凝土的抗冻性。提高混凝土的抗冻性。影影响响混混凝凝土土抗抗冻冻性性和和抗抗盐盐冻冻性性的的最最主主要要因因素素是是含含气气量量和和气泡间距系数气泡间距系数。(三三)抗侵蚀性抗侵蚀性混混凝凝土土所所处处的的环环境境含含有有侵侵蚀蚀介介质质时时，则则对对混混凝凝土土必必须须有有抗抗侵侵蚀蚀性性要要求求。混混凝凝土土的的抗抗侵侵蚀蚀性性主主要要取取决决于于水水泥泥的的品品种种与与混混凝凝土土的的密密实实度度。提提高高密密实实度度的的措措施施与与提提高高抗抗渗渗性性及及抗冻性的措施相同。抗冻性的措施相同。(四四)碳化碳化空空气气中中
94、的的CO2与与水水泥泥石石中中的的Ca(OH)2作作用用，生生成成CaCO3和和H2O的过程称为的过程称为碳化碳化，又称，又称中性化中性化。碳碳化化使使混混凝凝土土的的碱碱度度降降低低，当当碳碳化化深深度度超超过过钢钢筋筋的的保保护护层层时时，钢钢筋筋表表面面的的钝钝化化膜膜被被破破坏坏，钢钢筋筋产产生生锈锈蚀蚀。钢钢筋筋锈锈蚀蚀还还会会引引起起体体积积膨膨胀胀，使使混混凝凝土土保保护护层层开开裂裂或或剥剥落落。而而混混凝凝土土的的开开裂裂和和剥剥落落又又会会加加速速碳碳化化和和钢钢筋筋的的锈锈蚀蚀。因因此此碳碳化化作作用用的的最最大大危危害害是是对对钢钢筋筋的的保保护护作作用用降降低低，使使
95、钢钢筋筋容容易易锈蚀。锈蚀。碳碳化化会会引引起起混混凝凝土土表表面面产产生生微微裂裂纹纹，从从而而降降低低混混凝凝土土的的抗抗拉拉强强度度、抗抗折折强强度度及及抗抗渗渗性性等等。但但碳碳化化产产生生的的碳碳酸酸钙钙使使混混凝凝土土的的表表面面更更加加致致密密，因因而而对对混混凝凝土土的的抗抗压压强强度度有有利利。总总体体来讲，碳化对混凝土弊大于利。来讲，碳化对混凝土弊大于利。混混凝凝土土的的碳碳化化过过程程是是由由表表及及里里地地逐逐渐渐进进行行的的过过程程。混混凝凝土土的的碳碳化化深深度度D(mm)随随时时间间t(d)的的延延长长而而增增大大，在在正正常常大大气气中，二者的关系为：中，二者的
96、关系为：式式中中a碳碳化化速速度度系系数数，与与混混凝凝土土的的组组成成材材料料及及混混凝凝土土的的密实程度等有关。密实程度等有关。影响混凝土碳化速度的因素有：影响混凝土碳化速度的因素有：(1)二二氧氧化化碳碳的的浓浓度度CO2的的浓浓度度高高，则则混混凝凝土土的的碳碳化化速速度度快快。如如室室内内混混凝凝土土的的碳碳化化较较室室外外快快，翻翻砂砂及及铸铸造造车车间间混混凝土的碳化则更快。凝土的碳化则更快。(2)湿度湿度湿度为湿度为50%70%时，混凝土的碳化速度最快。时，混凝土的碳化速度最快。(3)水水泥泥品品种种与与掺掺合合料料用用量量掺掺混混合合材材料料数数量量多多的的水水泥泥或或掺合料
97、多的混凝土，由于碱度低，抗碳化能力较差。掺合料多的混凝土，由于碱度低，抗碳化能力较差。(4)水胶比水胶比水胶比越大，毛细孔越多，碳化速度越快。水胶比越大，毛细孔越多，碳化速度越快。(5)骨骨料料的的质质量量骨骨料料的的级级配配越越好好，泥泥及及泥泥块块含含量量越越少少，混凝土的水灰比越小，抗碳化能力越高。混凝土的水灰比越小，抗碳化能力越高。(6)养养护护混混凝凝土土的的养养护护越越充充分分，抗抗碳碳化化能能力力越越好好。采采用用湿热处理的混凝土，其碳化速度较标准养护时的快。湿热处理的混凝土，其碳化速度较标准养护时的快。(7)外外加加剂剂掺掺加加减减水水剂剂和和引引气气剂剂时时，可可明明显显降降
98、低低混混凝凝土土的碳化速度。的碳化速度。对对普普通通钢钢筋筋混混凝凝土土，不不论论使使用用何何种种水水泥泥、配配合合比比如如何何，只只要要混混凝凝土土的的成成型型质质量量较较好好，钢钢筋筋外外部部2030mm的的混混凝凝土土保护层完全可以保证钢筋在保护层完全可以保证钢筋在50年的使用期限内不发生锈蚀。年的使用期限内不发生锈蚀。但但对对薄薄壁壁结结构构、CO2浓浓度度较较高高的的环环境境或或恶恶劣劣环环境境中中的的钢钢筋筋混混凝土结构，须专门考虑混凝土的抗碳化性。凝土结构，须专门考虑混凝土的抗碳化性。(五五)碱碱-集料反应集料反应碱碱-集集料料反反应应是是指指混混凝凝土土内内水水泥泥石石中中的的
99、碱碱( (Na2O、K2O) )与与集集料料中中活活性性SiO2间间的的反反应应，该该反反应应的的产产物物为为碱碱- -硅硅酸酸凝凝胶胶，吸吸水水后后会会产产生生巨巨大大的的体体积积膨膨胀胀而而使使混混凝凝土土开开裂裂(碱碱-硅硅酸酸反反应应) 。当当集集料料中中含含有有活活性性碳碳酸酸盐盐岩岩( (微微晶晶或或隐隐晶晶的的碳碳酸酸岩岩) )时时，也也会会与与水水泥泥中中的的碱碱发发生生反反应应，生生成成水水镁镁石石Mg(OH)2，使使混混凝凝土被胀裂，该反应也称为碱土被胀裂，该反应也称为碱-集料反应集料反应(碱碱-碳酸反应碳酸反应)。碱碱-集集料料反反应应破破坏坏的的特特点点：混混凝凝土土表
100、表面面产产生生网网状状裂裂纹纹，活活性性骨骨料料周周围围出出现现反反应应环环，裂裂纹纹及及附附近近孔孔隙隙中中常常含含有有碱碱-硅硅酸酸凝凝胶胶等等。碱碱-集集料料反反应应的的速速度度极极慢慢，其其危危害害需需几几年年或或十十几几年时间才逐渐表现出来。年时间才逐渐表现出来。只只有有在在水水泥泥中中的的碱碱含含量量大大于于0.60%(以以Na2O计计)的的情情况况下下，集集料料中中含含有有活活性性氧氧化化硅硅时时，并并且且在在有有水水存存在在或或潮潮湿湿环环境境中中，碱碱-集料反应才能进行。集料反应才能进行。含含活活性性SiO2的的有有蛋蛋白白石石、玉玉髓髓、鳞鳞石石英英等等，这这些些矿矿物物常
101、常存存在在于于流流纹纹岩岩、安安山山岩岩、凝凝灰灰岩岩等等岩岩石石中中。当当集集料料中中含含有有活活性性SiO2、活性碳酸盐岩而又必须使用时，应采取以下措施：、活性碳酸盐岩而又必须使用时，应采取以下措施：(1)使使用用碱碱含含量量小小于于0.60%的的水水泥泥，外外加加剂剂带带入入的的碱碱含含量量不宜超过不宜超过1.0kg/m3，并控制总碱量，并控制总碱量3.0kg/m3。(2)掺掺磨磨细细的的活活性性掺掺合合料料。利利用用活活性性掺掺合合料料，特特别别是是硅硅灰灰与与火火山山灰灰质质混混合合材材料料可可吸吸收收和和消消耗耗水水泥泥中中的的碱碱，使使碱碱-集集料料反反应的产物均匀分布于混凝土中
102、，而不集中在集料周围。应的产物均匀分布于混凝土中，而不集中在集料周围。(3)掺掺引引气气剂剂，利利用用引引气气剂剂在在混混凝凝土土内内产产生生的的微微小小气气泡泡，使使碱碱-集集料料反反应应的的产产物物能能分分散散嵌嵌入入到到这这些些微微小小的的气气泡泡内内，以以降降低膨胀应力。低膨胀应力。二、提高混凝土耐久性的措施二、提高混凝土耐久性的措施(1)选选择择适适宜宜的的水水泥泥品品种种和和水水泥泥强强度度等等级级，尽尽量量避避免免使使用用早强型水泥。根据使用环境条件，掺加适量的活性掺合料。早强型水泥。根据使用环境条件，掺加适量的活性掺合料。(2)采采用用较较小小的的水水灰灰比比，并并限限制制最最
103、大大水水灰灰比比和和最最小小水水泥泥用用量，以保证混凝土的孔隙率较小。量，以保证混凝土的孔隙率较小。(3)采采用用杂杂质质少少、级级配配好好、粒粒径径较较大大或或适适中中的的粗粗骨骨料料，并并采用坚固性好的粗、细骨料。采用坚固性好的粗、细骨料。(4)掺掺加加减减水水剂剂和和引引气气剂剂及及碱碱-集集料料反反应应抑抑制制剂剂，严严格格控控制制氯离子含量。氯离子含量。(5)加强养护，特别是早期养护。加强养护，特别是早期养护。(6)采用机械搅拌和机械振动成型。采用机械搅拌和机械振动成型。(7)必要时，可适当增大砂率，减小离析、泌水和分层。必要时，可适当增大砂率，减小离析、泌水和分层。4.9混凝土的质
104、量控制与评定混凝土的质量控制与评定4.10普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计本节为自学。主要要求掌握以下内容：本节为自学。主要要求掌握以下内容：为为保保证证混混凝凝土土强强度度具具有有95%的的保保证证率率，混混凝凝土土的的配配制制强强度度必必须须大大于于设设计计要要求求的的强强度度等等级级。由由数数理理统统计计得得混混凝凝土土配配制强度制强度fcu,0为：为：fcu,0=fcu,ktfcu,k+1.645一、混凝土配合比的表示方法一、混凝土配合比的表示方法混混凝凝土土配配合合比比的的表表示示方方法法主主要要有有两两种种。一一种种是是以以1m3混混凝凝土土中中各各材材料料的的用用量量(k
105、g)来来表表示示，如如水水泥泥300kg、水水190kg、砂砂690kg、石石子子1270kg；另另一一种种是是以以水水泥泥的的质质量量为为l，用用各各材材料料间间的的质质量量比比来来表表示示，如如mc ms mg1 2.3 4.1，W/C0.58。掺掺外外加加剂剂或或掺掺合合料料时时，其其用用量量以以水水泥泥用用量量或或胶胶凝凝材材料料总量的质量百分比来表示。总量的质量百分比来表示。二、混凝土配合比设计的基本要求二、混凝土配合比设计的基本要求(1)满足施工要求的和易性；满足施工要求的和易性；(2)满足设计要求的强度等级满足设计要求的强度等级( (抗压抗压或或弯拉强度弯拉强度) )；(3)满足
106、与使用条件相适应的耐久性；满足与使用条件相适应的耐久性；(4)满足经济上合理，即水泥用量要少。满足经济上合理，即水泥用量要少。三、混凝土配合比设计的基本资料三、混凝土配合比设计的基本资料(一一)工程要求与施工水平方面工程要求与施工水平方面为为确确定定混混凝凝土土的的和和易易性性、强强度度标标准准差差、骨骨料料最最大大粒粒径径、配配制制强强度度、最最大大水水灰灰比比与与最最小小水水泥泥用用量量等等，必必须须首首先先掌掌握握设设计计要要求求的的强强度度等等级级、混混凝凝土土工工程程所所处处的的使使用用环环境境条条件件与与所所要要求求的的耐耐久久性性；掌掌握握混混凝凝土土构构件件或或结结构构的的断断
107、面面尺尺寸寸和和配配筋筋情情况况；掌握混凝土的施工方法与施工质量水平。掌握混凝土的施工方法与施工质量水平。(二二)原材料方面原材料方面为确定用水量、砂率，并最终确定混凝土的配合比，必须为确定用水量、砂率，并最终确定混凝土的配合比，必须掌掌握握水水泥泥的的品品种种和和强强度度等等级级、密密度度等等性性能能；掌掌握握粗粗、细细骨骨料料的的规规格格( (粗粗细细或或最最大大粒粒径径) )、品品种种、视视密密度度、级级配配、含含水水率率、杂杂质质与与有有害害物物的的含含量量等等；掌掌握握水水质质情情况况；掌掌握握外外加加剂剂与与掺掺合合料料的的品品种种、性性能等。能等。四、混凝土配合比设计基本参数的确
108、定四、混凝土配合比设计基本参数的确定(一一)确定水灰比确定水灰比确确定定原原则则是是在在满满足足强强度度和和耐耐久久性性的的前前提提下下，应应选选择择较较大大的的水水灰灰比比以以节节约约水水泥泥用用量量。水水灰灰比比可可凭凭经经验验确确定定或或从从手手册册中中直直接接选选取取，缺乏经验时可通过计算法确定。过程如下：缺乏经验时可通过计算法确定。过程如下：为为保保证证混混凝凝土土95%的的强强度度保保证证率率，混混凝凝土土的的配配制制强强度度必必须须大于设计要求的强度。由数理统计得大于设计要求的强度。由数理统计得混凝土配制强度混凝土配制强度fcu,0为：为：fcu,0=fcu,ktfcu,k+1.
109、645为为保保证证混混凝凝土土的的耐耐久久性性，计计算算出出的的水水灰灰比比须须小小于于规规定定的的最大水灰比。最大水灰比。环境条件环境条件结构物类别结构物类别最大水灰比最大水灰比最小水泥用量最小水泥用量(kg/m3)素砼素砼钢筋钢筋砼砼预应预应力砼力砼素砼素砼钢筋钢筋砼砼预应预应力砼力砼干燥环境干燥环境正正常常的的居居住住或或办办公公用用房房屋屋内部件内部件不作不作规定规定0.650.60200260300潮湿潮湿环境环境无无冻冻害害高湿度的室内部件高湿度的室内部件室外部件室外部件在在非非侵侵蚀蚀性性土土和和（或或）水水中的部件中的部件0.700.600.60225280300有有冻冻害害经
110、受冻害的室外部件经受冻害的室外部件在在非非侵侵蚀蚀性性土土和和（或或）水水中中且经受冻害的部件且经受冻害的部件高高湿湿度度且且经经受受冻冻害害的的室室内内部部件件0.550.550.55250280300有有冻冻害害和和除除冰冰剂剂的的潮潮湿湿环境环境经经受受冻冻害害和和除除冰冰剂剂作作用用的的室内和室外部件室内和室外部件0.500.500.50300300300( (二二) )确定用水量确定用水量 可可凭凭经经验验直直接接选选取取，或或根根据据骨骨料料的的品品种种与与规规格格及及要要求求的的流流动动性性查查表表确确定。定。( (三三) )确定砂率确定砂率工工程程量量较较大大或或工工程程质质量
111、量要要求求较较高高时时，应应通通过过试试验验来来确确定定砂砂率率。砂砂率率也也可可根根据据骨骨料料的的品品种种、规规格格与与所所采采用用的的水水灰灰比比W0/C0查表确定。查表确定。混凝土的砂率选用表（混凝土的砂率选用表（%）水灰比水灰比（W/C）卵石最大粒径（卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（碎石最大粒径（mm）1020401620400.402632253124303035293427320.503035293428333338323730350.603338323731363641354033380.70364135403439394438433641五、混凝土配合比设计步骤五、混凝土配
112、合比设计步骤混混凝凝土土配配合合比比设设计计时时，骨骨料料以以干干燥燥状状态态为为基基准准。干干燥燥状状态态是是指指细细骨骨料料的的含含水水率率小小于于0.5%、粗粗骨骨料料的的含含水水率率小小于于0.2%。用用于于水水利利工工程程的的混混凝凝土土，需需要要以以饱饱和和面面干干状状态态为为基基准准进行计算，此时应作相应的修改。设计步骤如下：进行计算，此时应作相应的修改。设计步骤如下： ( (一一) ) 确定初步配合比确定初步配合比 1.确定配制强度确定配制强度fcu,0fcu,0=fcu,ktfcu,k+1.645可由本单位的统计值获得，如没有则可查表确定。可由本单位的统计值获得，如没有则可查
113、表确定。混凝土强度等级混凝土强度等级C10C20C25C40C50C60标准差标准差(MPa)4.05.06.0环境条件环境条件结构物类别结构物类别最大水灰比最大水灰比最小水泥用量最小水泥用量(kg/m3)素砼素砼钢筋钢筋砼砼预应预应力砼力砼素砼素砼钢筋钢筋砼砼预应预应力砼力砼干燥环境干燥环境正正常常的的居居住住或或办办公公用用房房屋屋内部件内部件不作不作规定规定0.650.60200260300潮湿潮湿环境环境无无冻冻害害高湿度的室内部件高湿度的室内部件室外部件室外部件在在非非侵侵蚀蚀性性土土和和（或或）水水中的部件中的部件0.700.600.60225280300有有冻冻害害经受冻害的室外
114、部件经受冻害的室外部件在在非非侵侵蚀蚀性性土土和和（或或）水水中中且经受冻害的部件且经受冻害的部件高高湿湿度度且且经经受受冻冻害害的的室室内内部部件件0.550.550.55250280300有有冻冻害害和和除除冰冰剂剂的的潮潮湿湿环境环境经经受受冻冻害害和和除除冰冰剂剂作作用用的的室内和室外部件室内和室外部件0.500.500.503003003002.确定水灰比确定水灰比W0/C0(保罗米公式保罗米公式)3.确定用水量确定用水量W0一一般般情情况况查查表表；大大流流动动性性砼砼，以以90mm用用水水量量为为基基础础，按按SL20mm，W5kg计算；掺外加剂时，考虑减水率。计算；掺外加剂时，
115、考虑减水率。4.确定水泥用量确定水泥用量C0为为保保证证混混凝凝土土的的耐耐久久性性，计计算算的的水水泥泥用用量量须须大大于于规规定定的的最最小小水水泥泥用用量量，但但最最大大水水泥泥用用量量不不能能超超过过500kg/m3，胶胶凝凝材材料总量不宜超过料总量不宜超过550kg/m3。5.确定砂率确定砂率s6.计算砂用量计算砂用量ms0、石用量石用量mg0(1)体体积积法法该该法法假假定定混混凝凝土土各各组组成成材材料料的的体体积积与与拌拌合合物物所所含含的的少少量量空空气气的的体体积积之之和和等等于于混混凝凝土土拌拌合合物物的的体体积积，即即lm3或或1000L。由此假定和砂率，即有下述方程组
116、：由此假定和砂率，即有下述方程组：式中式中c、w分别为水泥、水的密度，分别为水泥、水的密度，g/cm3； s、g分别为砂、石的视密度，分别为砂、石的视密度，g/cm3；解此方程组即得解此方程组即得ms0、mg0。混混凝凝土土的的含含气气量量百百分分数数(%)，在在不不使使用用引引气气型型外外加加剂剂时，可取为时，可取为1。(2)体体积积密密度度法法(质质量量法法)当当混混凝凝土土所所用用原原材材料料的的性性能能相相对对稳稳定定时时，即即使使各各组组成成材材料料的的用用量量有有所所波波动动，但但混混凝凝土土拌拌合合物物的的体体积积密密度度基基本本不不变变，接接近近一一恒恒定定值值。可可在在237
117、02450kg/m3之之间间选选取取，当当混混凝凝土土强强度度较较高高、骨骨料料密密实实时时，应应选选择择上上限限。因因此此，可可以以在在上上述述范范围围内内假假定定混混凝凝土土拌拌合合物物的的体体积积密密度度为为某某一一数数值值，即即混混凝凝土土各各组组成成材材料料的的质质量量之之和和等等于于混混凝凝土土拌拌合合物物的的假假定定体体积积密密度度0c,p。由由此此假假定定和和砂砂率率，即即有有下下述述方方程组：程组：解此方程组即得解此方程组即得ms0、mg0。(二二)试拌检验与调整和易性及确定基准配合比试拌检验与调整和易性及确定基准配合比1.和易性的调整和易性的调整2.含气量的检验与调整含气量
118、的检验与调整3.计算基准配合比计算基准配合比和和易易性性与与含含气气量量合合格格后后，应应测测定定混混凝凝土土拌拌合合物物的的体体积积密密度度0t，并并计计算算出出各各组组成成材材料料的的拌拌合合用用量量:水水泥泥mc0b、砂砂ms0b、石石mg0b、水、水mw0b以及拌合物的总量以及拌合物的总量mtb。mtb=mc0b+ms0b+mg0b+mw0b最终配合比为：最终配合比为：mcr=mc0b/mtb0tmwr=mw0b/mtb0tmsr=ms0b/mtb0tmgr=mg0b/mtb0t图图1德国德国Wirtgen滑模摊铺机滑模摊铺机图图2三辊轴摊铺机三辊轴摊铺机六、按弯拉强度设计配合比六、按
119、弯拉强度设计配合比(JTGF302003)(一一)基本要求基本要求滑滑模模摊摊铺铺水水泥泥砼砼路路面面的的配配合合比比设设计计应应当当满满足足弯弯拉拉强强度度、工工作作性性、耐耐久久性性和和经经济济性性四四项项基基本本要要求求。其其中中，保保证证滑滑模模施施工的最佳工作性及其稳定性和可滑性是其独特工艺要求。工的最佳工作性及其稳定性和可滑性是其独特工艺要求。1、弯拉强度、弯拉强度设设计计弯弯拉拉强强度度fcm和和弹弹性性模模量量Ec应应符符合合公公路路水水泥泥混混凝凝土土路面设计规范路面设计规范(JTJ012)的要求，见表的要求，见表6-1。表表6-1水泥混凝土面板设计弯拉强度和弹性模量水泥混凝
120、土面板设计弯拉强度和弹性模量交通等级交通等级特重特重重重中等中等轻轻设计弯拉强度设计弯拉强度fcm（MPa）5.05.04.54.0弯拉弹性模量弯拉弹性模量Ec(103MPa)30302827试配弯拉强度试配弯拉强度fc可按式可按式(6-1)确定：确定：fc=(1.101.15)fcm(6-1)当当系系数数取取值值1.13，相相当当于于保保证证率率85%及及优优秀秀的的施施工工管管理理水水平平。亦亦可可根根据据概概率率统统计计原原理理按按式式(6-2)确确定定试试配配弯弯拉拉强强度度fc：fc =fcm /(1-tCv)(6-2)式中式中t保证率系数，见表保证率系数，见表6-2；Cv混混凝凝土
121、土弯弯拉拉强强度度变变异异系系数数，应应按按施施工工单单位位统统计计强强度偏差系数取值，无统计数据的情况下可从表度偏差系数取值，无统计数据的情况下可从表6-3中选取。中选取。保证率保证率(%)8085909598系数系数t0.841.041.281.642.05表表6-2保证率系数保证率系数t施工管理水平施工管理水平优秀优秀良好良好一般一般差差变异系数变异系数Cv0.20表表6-3混凝土强度变异系数混凝土强度变异系数Cv2、工作性、工作性路路面面混混凝凝土土应应振振捣捣密密实实，不不应应产产生生蜂蜂窝窝、麻麻面面、拉拉裂裂和和倒倒边边现现象象。可可通通过过限限制制混混凝凝土土拌拌和和物物最最大
122、大振振动动粘粘度度系系数数和和最小坍落度最小坍落度予以保证。予以保证。滑滑模模摊摊铺铺后后的的混混凝凝土土面面板板边边缘缘不不应应出出现现塌塌边边、流流角角和和溜溜肩肩现现象象，边边部部横横向向平平整整度度和和侧侧面面垂垂直直度度保保持持良良好好。可可通通过过限限制混凝土拌和物的制混凝土拌和物的最大坍落度和最小振动粘度系数最大坍落度和最小振动粘度系数予以保证。予以保证。滑滑模模摊摊铺铺机机正正常常摊摊铺铺时时，机机前前混混凝凝土土拌拌和和物物的的最最佳佳工工作作性性及及允允许许范范围围见见表表6-4，混混凝凝土土拌拌和和物物应应稳稳定定在在最最佳佳工工作作性范围内，不得超出。性范围内，不得超出
123、。表表6-4混凝土最佳工作性及允许范围混凝土最佳工作性及允许范围3、耐久性、耐久性各各级级公公路路滑滑模模摊摊铺铺路路面面混混凝凝土土应应使使用用引引气气剂剂，视视路路面面使使用用的的环环境境要要求求，即即无无抗抗冻冻、有有抗抗冻冻、有有抗抗盐盐冻冻要要求求三三种种环环境境，混混凝凝土土含含气气量量应应分分别别达达到到表表6-5中中的的推推荐荐值值，并并宜宜控控制制在在其其允允许许偏偏差差范范围内。围内。表表6-5路面混凝土适宜含气量推荐值（路面混凝土适宜含气量推荐值（%）路路面面混混凝凝土土满满足足耐耐久久性性要要求求的的最最大大水水灰灰比比：高高速速公公路路、一一级级公公路路不不应应大大于
124、于0.44；二二、三三级级公公路路不不应应大大于于0.48。有有抗抗冰冰冻冻要要求求时时的的高高速速公公路路、一一级级公公路路不不宜宜大大于于0.42，有有抗抗盐盐冻冻要要求求时时的的高高速速公公路路、一一级级公公路路不不宜宜大大于于0.40，有有抗抗( (盐盐) )冻冻要要求求的的二二、三三级级公公路路不不宜大于宜大于0.44。使使用用符符合合下下表表要要求求的的水水泥泥，无无抗抗冻冻性性要要求求时时的的最最小小水水泥泥用用量量 300kg/m3，如如掺掺用用粉粉煤煤灰灰，最最小小水水泥泥用用量量 250kg/m3。有有抗抗冰冰冻冻性性和和抗抗盐盐冻冻性性要要求求时时的的最最小小水水泥泥用用
125、量量 320kg/m3，如如掺掺用用粉粉煤煤灰灰，最小水泥用量最小水泥用量 270kg/m3。交通等级交通等级抗折抗折(MPa)水泥品种和标号水泥品种和标号备注备注特重特重7.5硅酸盐水泥硅酸盐水泥52.5级普通水泥级普通水泥52.5级级道路水泥道路水泥42.5级级硅酸盐水泥硅酸盐水泥42.5级、普通水泥级、普通水泥42.5级、级、道路水泥道路水泥32.5级实测抗折强度达到要求可级实测抗折强度达到要求可以使用以使用重重7.0硅酸盐水泥硅酸盐水泥42.5级普通水泥级普通水泥42.5级级道路水泥道路水泥32.5级级硅酸盐水泥硅酸盐水泥32.5级、普通水泥级、普通水泥32.5级实级实测抗折强度达到要
126、求亦可用测抗折强度达到要求亦可用中等、轻中等、轻6.5硅酸盐水泥硅酸盐水泥32.5级普通水泥级普通水泥32.5级级道路水泥道路水泥32.5级级所有水泥无论标号大小，施工时均应所有水泥无论标号大小，施工时均应以抗折强度满足要求为准以抗折强度满足要求为准对对有有抗抗冰冰冻冻和和抗抗盐盐冻冻要要求求的的高高速速公公路路、一一级级公公路路，宜宜进进行混凝土抗冻试验、其冻融循环次数不宜小于行混凝土抗冻试验、其冻融循环次数不宜小于200次。次。4、经济性、经济性在在满满足足上上述述三三项项要要求求的的前前提提下下，配配合合比比应应尽尽可可能能经经济济。以单位质量水泥获得的弯拉强度最大为经济性评价标准以单位
127、质量水泥获得的弯拉强度最大为经济性评价标准。(二二)确定配合比计算参数确定配合比计算参数水水灰灰比比W/C：可可依依砼砼试试配配弯弯拉拉强强度度fc、水水泥泥抗抗折折强强度度fs和和粗集料类型按下述统计经验公式估算：粗集料类型按下述统计经验公式估算：碎石碎石W/C=1.5684/(fc+1.0097-0.3485fs)(6-3)砾石砾石W/C=1.2618/(fc+1.5492-0.4565fs)(6-4)按按上上式式估估算算出出的的水水灰灰比比应应计计入入外外加加剂剂的的减减水水作作用用，同同时时，必必须须满满足足耐耐久久性性要要求求的的最最大大水水灰灰比比规规定定，两两者者当当中中取小值。
128、取小值。单单位位水水泥泥用用量量C0：采采用用42.5级级道道路路水水泥泥或或普普通通水水泥泥宜宜控控制制在在320370kg/m3；采采用用32.5级级道道路路水水泥泥、普普通通水水泥泥或或矿矿渣渣水水泥泥宜宜控控制制在在340400kg/m3；加加入入粉粉煤煤灰灰时时，最最大大胶胶材材总量总量不宜不宜大于大于420kg/m3。砂砂率率Sp：应应根根据据砂砂的的细细度度模模数数和和粗粗集集料料的的种种类类，查查表表6-6取取值值，在在软软拉拉抗抗滑滑构构造造的的条条件件下下，砂砂率率在在表表6-6的的基基础础上上可增大可增大12%。硬刻槽时，则不必增大砂率。硬刻槽时，则不必增大砂率。表表6-
129、6砂的细度模数与最优砂率的关系砂的细度模数与最优砂率的关系七、混凝土配合比设计实例七、混凝土配合比设计实例例例1.处处于于严严寒寒地地区区受受冻冻部部位位的的钢钢筋筋混混凝凝土土，其其设设计计强强度度等等级级为为C25，施施工工要要求求坍坍落落度度3550mm，采采用用机机械械搅搅拌拌和和机机械械振振动成型。施工单位无历史统计资料。试确定砼配合比。动成型。施工单位无历史统计资料。试确定砼配合比。原原材材料料条条件件为为：PC32.5水水泥泥，强强度度富富余余系系数数为为1.0，密密度度为为3.1g/cm3；级级配配合合格格的的中中砂砂(细细度度模模数数2.3)，视视密密度度为为2.65g/cm
130、3，含含水水率率3%；级级配配合合格格的的碎碎石石，Dmax=31.5mm，视密度为视密度为2.70g/cm3，含水率为含水率为l%；饮用水。；饮用水。解解：(一一)确定初步配合比确定初步配合比1.确定配制强度确定配制强度查表查表6-17，5.0MPa。因而配制强度为：因而配制强度为：fh=fdtfd+1.645=25+1.6455.0=33.2MPa2.确定水灰比确定水灰比W0/C0查表查表6-14小于的最大水灰比，即取小于的最大水灰比，即取W0/C00.49。3.确定水用量确定水用量W0由由坍坍落落度度3550mm、碎碎石石最最大大粒粒径径31.5mm、中中砂砂，查查表表6-12得：得：W
131、0190kg。4.确定水泥用量确定水泥用量C0查表查表6-14大于的最小水泥用量，即取大于的最小水泥用量，即取C0388kg。5.确定砂率确定砂率Sp由由W0/C00.49、碎碎石石最最大大粒粒径径31.5mm、中中砂砂偏偏细细，查查表表6-13得：得：Sp33%。6.计算砂石用量计算砂石用量S0、G0(1)体积法体积法因未掺因未掺引气型外加剂，含气量引气型外加剂，含气量取取1%。解此方程组得解此方程组得S0597kg、G01213kg。(2)体积密度法体积密度法S0、G0假定该混凝土体积密度假定该混凝土体积密度0h2400kg/m3，有有S0、G0解此方程组得解此方程组得S0601kg、G0
132、1221kg。两两种种方方法法的的结结果果接接近近，取取体体积积法法的的结结果果，即即初初步步配配合合比：比：C0=388kg，S0597kg、G01213kg、W0=190kg。(二二)试拌检验、调整及确定实验室配合比试拌检验、调整及确定实验室配合比按按初初步步配配合合比比试试拌拌15L拌拌合合物物，其其各各材材料料用用量量为为水水泥泥5.82kg、水水2.85kg、砂砂8.96kg、石石18.20kg。搅搅拌拌均均匀匀后后，检检验和易性，测得验和易性，测得SL=20mm，粘聚性和保水性合格。粘聚性和保水性合格。水水泥泥用用量量和和用用水水量量增增加加5%后后(W/C不不变变)，测测得得坍坍
133、落落度度为为35mm，且且粘粘聚聚性性和和保保水水性性均均合合格格。此此时时，拌拌合合物物的的各各材材料料用用 量量 ： mc0b 5.82(1+5%) 6.11kg、 mw0b 2.85(1+5%)2.99kg、ms0b8.98kg、mg0b=18.20kg。以以0.54、0.49、0.44的的水水灰灰比比分分别别拌拌制制三三组组混混凝凝土土，水水灰灰比、水泥用量、用水量、砂及石用量分别为：比、水泥用量、用水量、砂及石用量分别为：0.54，5.54kg，2.99kg，8.98kg，18.20kg0.49，6.1lkg，2.99kg，8.96kg，18.20kg0.44，6.80kg，2.99
134、kg，8.96kg，18.20kg养养护护至至28d，测测得得的的抗抗压压强强 度度 分分 别别 为为 ： f=29.9MPa、f=34.4MPa、 f=39.2MPa。绘绘制制灰灰水水比比与与抗抗压压强强度度线线性性关关系系图图。由由图图可可得得，配配制制强强度度fh33.2MPa所所对对应应的的灰灰水水比比 C/W1.98。此此时时混混凝凝土土的的各各材料用量：材料用量：mc0b2.991.985.92kg、mw0b2.99kg、ms0b8.96kg，mg0b18.20kg，拌合物的总用量为：拌合物的总用量为： mtb5.92+2.99+8.96+18.236.07kg测得拌合物的体积密度
135、测得拌合物的体积密度0t2390kg/m3，因而混凝土的因而混凝土的实验室配合比为：实验室配合比为：41393735333129f28C/W1.81.92.02.12.22.3(三三)确定施工配合比确定施工配合比 mc=mc=392kg ms=ms +mss =5945943%= 612kg mg=mg+mgg =1206+12061%= 1218kg mw=mw-mss-mgg=198-5943%-12061%= 168kgmc=5.92/36.072390=392kg/m3mw=2.99/36.072390=198kg/m3ms=8.96/36.072390=594kg/m3mg=18.2
136、0/36.072390=1206kg/m34.11轻混凝土轻混凝土（自学）（自学）一、轻集料混凝土一、轻集料混凝土凡凡是是用用轻轻粗粗集集料料、轻轻砂砂(或或普普通通砂砂)、水水泥泥和和水水配配制制而而成成的的混混凝凝土土，其其干干体体积积密密度度不不大大1950kg/m3者者，称称为为轻轻集集料料混凝土。混凝土。按按细细集集料料种种类类，轻轻集集料料混混凝凝土土分分为为全全轻轻混混凝凝土土( (细细集集料料为轻砂为轻砂) )和和砂轻混凝土砂轻混凝土( (细集料全部或部分为普通砂细集料全部或部分为普通砂) )。轻轻集集料料混混凝凝土土常常以以轻轻粗粗集集料料的的名名称称来来命命名名。有有时时也
137、也将将轻轻细细集集料料的的名名称称写写在在轻轻粗粗集集料料后后，如如浮浮石石混混凝凝土土、粉粉煤煤灰灰陶粒混凝土、陶粒珍珠岩混凝土等等。陶粒混凝土、陶粒珍珠岩混凝土等等。按按用用途途，轻轻集集料料混混凝凝土土分分为为保保温温轻轻集集料料混混凝凝土土、结结构构保温轻集料混凝土和结构轻集料混凝土。保温轻集料混凝土和结构轻集料混凝土。类别名称类别名称混凝土强度等混凝土强度等级的合理范围级的合理范围混凝土密度等混凝土密度等级的合理范围级的合理范围用途用途保温轻集料保温轻集料混凝土混凝土CL5.0800主要用于保温主要用于保温的维护结构或的维护结构或若工构筑物若工构筑物结构保温轻结构保温轻集料混凝土集料
138、混凝土CL5.0、CL7.5CL10、CL158001400主要用于既承主要用于既承重又保温的维重又保温的维护结构护结构结构轻集料结构轻集料混凝土混凝土CL15CL6014001900主要用于承重主要用于承重构件或构筑物构件或构筑物轻集料混凝土的按用途分类（轻集料混凝土的按用途分类（JGJ51-2002）（一）轻集料（一）轻集料1.轻集料的分类与品种轻集料的分类与品种轻轻集集料料可可分分为为轻轻粗粗集集料料和和轻轻细细集集料料。凡凡粒粒径径大大于于5mm、堆堆积积密密度度小小于于1000kg/m3的的轻轻质质集集料料，称称为为轻轻粗粗集集料料；凡凡粒粒径径不不大大于于5mm、堆堆积积密密度度小
139、小于于1200kg/m3的的轻轻质质集集料料，称称为为轻轻细细集集料料(或或轻轻砂砂)。轻轻集集料料内内部部含含有有大大量量孔孔隙隙，属属于于多多孔孔结结构。构。按轻集料来源分为三类：按轻集料来源分为三类：(1)天然轻集料天然轻集料天然形成的多孔岩石，经加工而成的天然形成的多孔岩石，经加工而成的轻集料，如浮石、火山渣及其砂。轻集料，如浮石、火山渣及其砂。(2)工业废料轻集料工业废料轻集料以工业废料为原料，经加工而成以工业废料为原料，经加工而成的轻集料，如粉煤灰陶粒、自然煤矸石、膨胀矿渣珠、炉渣的轻集料，如粉煤灰陶粒、自然煤矸石、膨胀矿渣珠、炉渣及其轻砂。及其轻砂。(3)人造轻集料人造轻集料以地
140、方材料为原料，经加工而成的轻以地方材料为原料，经加工而成的轻集料，如页岩陶粒、粘土陶粒、胀珍珠岩及其轻砂。集料，如页岩陶粒、粘土陶粒、胀珍珠岩及其轻砂。按轻集料粒型可分为三类：按轻集料粒型可分为三类：(1)圆圆球球型型原原材材料料经经造造粒粒工工艺艺加加工工而而成成的的、呈呈球球状状的的轻轻集料，如粉煤灰陶粒和磨细成球的页岩陶粒等。集料，如粉煤灰陶粒和磨细成球的页岩陶粒等。(2)普普通通型型原原材材料料经经破破碎碎加加工工而而成成的的、呈呈非非圆圆球球状状的的轻轻集料，如页岩陶粒和膨胀珍珠岩等。集料，如页岩陶粒和膨胀珍珠岩等。(3)碎碎石石型型由由天天然然轻轻集集料料或或多多孔孔烧烧结结块块经
141、经破破碎碎加加工工而而成成的、呈碎石状的轻集料，如浮石、自然煤矸石和炉渣等。的、呈碎石状的轻集料，如浮石、自然煤矸石和炉渣等。2.轻集料技术要求轻集料技术要求(1)最最大大粒粒径径与与级级配配轻轻集集料料粒粒径径愈愈大大，强强度度愈愈低低。因因此此，保保温温及及结结构构保保温温轻轻集集料料砼砼用用轻轻集集料料的的Dmax40mm；结结构构轻轻集集料料混混凝凝土土用用轻轻集集料料的的Dmax20mm。轻轻粗粗集集料料的的级级配配应应符符合合要要求，且其自然级配的空隙率不宜大于求，且其自然级配的空隙率不宜大于50%。轻轻砂砂的的细细度度模模数数不不宜宜大大于于4.0；其其大大于于5mm的的累累计计
142、筛筛余余量不宜大于量不宜大于10%。(2)堆积密度堆积密度根据轻集料的绝于堆积密度，轻粗集料根据轻集料的绝于堆积密度，轻粗集料划分为划分为300、400、500、600、700、800、900、1000等八个密等八个密度等级，将轻细集料划分为度等级，将轻细集料划分为500、600、700、800、900、1000、1100、1200等八个密度等级。等八个密度等级。(3)筒筒压压强强度度与与强强度度标标号号轻轻粗粗集集料料的的强强度度采采用用“筒筒压压法法”来测定。来测定。将将粒粒径径为为1020mm烘烘干干的的轻轻集集料料装装入入115100mm的的带带底底圆圆筒筒内内，上上面面加加上上113
143、70mm的的冲冲压压模模，取取冲冲压压模模被被压压入入深深度度为为20mm时时的的压压力力值值，除除以以承承压压面面积积(100mm2)，即即为为轻轻集集料料的的筒筒压压强度值。强度值。筒筒压压强强度度是是一一项项间间接接反反映映轻轻粗粗集集料料强强度度的的指指标标，并并不不能能反反映映出出轻轻集集料料在在混混凝凝土土中中的的真真实实强强度度，轻轻粗粗集集料料的的强强度度也也采采用用强强度度等等级级来来表表示示，即即轻轻集集料料11511310070适宜配制的混凝土最高强适宜配制的混凝土最高强度值，称为轻集料的合理度值，称为轻集料的合理强度值。强度值。砂浆强度砂浆强度混混凝凝土土强强度度(4)
144、吸吸水水率率轻轻集集料料的的吸吸水水率率较较普普通通集集料料大大。吸吸水水速速度度快快，1h吸吸水水率率可可达达24h吸吸水水率率的的6294%，但但由由于于毛毛细细管管的的吸吸附附作作用用，释释放放水水的的速速度度却却很很慢慢。轻轻集集料料的的吸吸水水性性显显著著影影响响轻轻集集料料混混凝凝土土拌拌合合物物的的和和易易性性和和水水泥泥浆浆的的水水灰灰比比以以及及硬硬化化后后的的强强度度。轻轻集集料料的的堆堆积积密密度度越越小小，吸吸水水率率越越大大。轻轻粗粗集集料料的的1h吸吸水水率率不不应应大大于于22%( (轻轻砂砂和和天天然然轻轻粗粗集集料料的的吸吸水水率不作规定率不作规定) ) 。此
145、此外外，对对轻轻集集料料的的抗抗冻冻性性、体体积积安安定定性性、有有害害成成分分含含量等国家标准也作了具体规定。量等国家标准也作了具体规定。(二二)轻集料混凝土的性质轻集料混凝土的性质1.和易性和易性影影响响轻轻集集料料砼砼和和易易性性的的因因素素同同普普通通混混凝凝土土的的相相似似，但但轻轻集料对和易性有很大的影响集料对和易性有很大的影响。由由于于轻轻集集料料会会吸吸收收拌拌合合料料中中的的水水分分，即即总总用用水水量量中中有有一一部部分分未未起起到到润润滑滑和和提提高高流流动动性性的的作作用用，这这部部分分被被轻轻集集料料吸吸收收的的水水量量称称为为附附加加用用水水量量，其其余余部部分分称
146、称为为净净用用水水量量。标标准准规规定定：附附加加用用水水量量为为轻轻集集料料1h的的吸吸水水量量，轻轻集集料料砼砼的的水水灰灰比比用用净净水水灰灰比比表表示示，即即净净用用水水量量与与水水泥泥用用量量的的比比值值。将将总总用用水水量量与与水水泥泥用用量量之之比比称称为为总总水水灰灰比比。轻轻集集料料砼砼的的流流动动性性主要取决于净用水量主要取决于净用水量.和和易易性性也也受受砂砂率率的的影影响响，轻轻集集料料砼砼的的砂砂率率用用体体积积砂砂率率表表示示，分分为为密密实实体体积积砂砂率率( (即即细细集集料料的的自自然然状状态态体体积积占占粗粗、细细集集料料自自然然状状态态体体积积之之和和的的
147、百百分分率率) )、松松散散体体积积砂砂率率( (即即细细集集料的堆积体积占粗、细集料堆积体积之和的百分率料的堆积体积占粗、细集料堆积体积之和的百分率) )。轻轻集集料料砼砼的的砂砂率率一一般般高高于于普普通通砼砼。当当采采用用易易破破碎碎的的轻轻砂砂时时( (如如膨膨胀胀珍珍珠珠岩岩) )，砂砂率率明明显显较较高高。采采用用普普通通砂砂时时，流流动动性性较较高高，且且可可提提高高轻轻集集料料砼砼的的强强度度，降降低低干干缩缩与与徐徐变变变变形形，但但会会明显增大其绝干体积密度，并降低其保温性。明显增大其绝干体积密度，并降低其保温性。2.强度强度轻轻集集料料的的品品种种多多、性性能能差差异异大
148、大，因因此此。影影响响轻轻集集料料砼砼强强度度的的因因素素也也较较为为复复杂杂，主主要要为为水水泥泥强强度度等等级级、净净水水灰灰比比和和轻轻粗集料的强度以及细集料的强度。粗集料的强度以及细集料的强度。轻轻集集料料表表面面粗粗糙糙或或多多孔孔，且且吸吸水水性性较较大大的的特特征征，使使得得轻轻集集料料与与水水泥泥石石的的界界面面粘粘结结强强度度大大大大提提高高，界界面面不不再再是是最最薄薄弱弱环环节节，轻轻集集料料砼砼在在受受力力破破坏坏时时，裂裂纹纹首首先先在在水水泥泥石石或或轻轻粗粗集集料中产生。料中产生。在在水水泥泥用用量量和和水水泥泥石石强强度度一一定定时时，轻轻集集料料砼砼的的强强度
149、度随随着着轻轻集集料料本本身身强强度度的的降降低低而而降降低低。轻轻集集料料用用量量越越多多、堆堆积积密密度度越小，粒径越大，则轻集料砼强度越低。越小，粒径越大，则轻集料砼强度越低。轻集料砼的体积密度越小，强度越低。轻集料砼的体积密度越小，强度越低。轻轻集集料料砼砼的的水水泥泥用用量量与与强强度度有有着着密密切切的的关关系系。水水泥泥用用量量过过少少不不利利于于强强度度，过过多多则则增增加加轻轻集集料料砼砼的的体体积积密密度度和和收收缩缩，且强度也不再提高。且强度也不再提高。3.轻集料砼的其它性质轻集料砼的其它性质由由于于轻轻集集料料本本身身弹弹性性模模量量低低，因因而而轻轻集集料料砼砼的的弹
150、弹性性模模量量较较低低，约约为为同同强强度度等等级级普普通通砼砼的的50%70%，即即轻轻集集料料砼砼的的刚刚度度小小，变变形形较较大大，但但这这一一特特征征使使轻轻集集料料砼砼具具有有较较高高的的抗抗震震性或抵抗动荷载的能力。性或抵抗动荷载的能力。轻轻集集料料砼砼的的导导热热系系数数较较小小，具具有有较较好好的的保保温温能能力力，适适合合用用作作围围护护材材料料或或结结构构保保温温材材料料。轻轻集集料料砼砼的的导导热热系系数数主主要要与与其其体体积积密密度度有有关关，体体积积密密度度为为8001900kg/m3时时，导导热热系系数数为为0.231.01W/(mK)。轻轻集集料料砼砼的的净净水
151、水灰灰比比小小，水水泥泥石石的的密密实实度度高高。而而且且水水泥泥石石与与轻轻集集料料界界面面的的粘粘结结良良好好，故故轻轻集集料料砼砼的的耐耐久久性性较较同同强强度度等等级级的的普普通通砼砼高高。为为满满足足耐耐久久性性的的要要求求，轻轻集集料料砼砼的的最最大大水水灰灰比比和最小水泥用量须满足表和最小水泥用量须满足表6-14的规定。的规定。需需要要指指出出的的是是，人人造造轻轻集集料料及及轻轻集集料料砼砼的的价价格格虽虽高高于于普普通通砂砂石石及及普普通通砼砼，但但其其自自重重小小，保保温温隔隔热热性性好好，可可降降低低建建筑筑能耗等，因而能取得较好的经济效益和社会效益。能耗等，因而能取得较
152、好的经济效益和社会效益。(三三)轻集料砼的配合比设计轻集料砼的配合比设计（自学）（自学）(四四)轻集料砼施工中应注意的问题轻集料砼施工中应注意的问题轻轻集集料料砼砼宜宜采采用用强强制制式式搅搅拌拌机机搅搅拌拌，且且搅搅拌拌时时间间应应较较普普通通砼砼略略长长，但但不不宜宜过过长长，以以防防较较多多的的轻轻集集料料被被搅搅碎碎而而影影响响砼砼的的强强度度和和体体积积密密度度。由由于于轻轻集集料料轻轻质质、表表面面粗粗糙糙，故故轻轻集集料料砼砼拌拌合合料料在在外外观观上上较较为为干干稠稠，且且坍坍落落度度也也较较小小。但但在在振振动动条条件件下下，流流动动性性较较好好，施施工工时时应应防防止止因因
153、外外观观判判断断错错误误而而随随意意增增加净用水量。加净用水量。轻轻集集料料砼砼的的坍坍落落度度损损失失较较大大，拌拌合合料料应应在在搅搅拌拌后后的的45min内内成成型型完完毕毕。成成型型时时为为防防止止轻轻集集料料上上浮浮造造成成分分层层、离离析析，宜宜采采用用加加压压振振捣捣，且且振振动动时时间间下下宜宜过过长长，否否则则会会引引起起拌拌合合物物产产生生分层、离析。分层、离析。 二、多孔混凝土二、多孔混凝土 多多孔孔混混凝凝土土是是内内部部均均匀匀分分布布着着大大量量细细小小的的气气孔孔、不不含含集集料的轻砼。孔隙率可高达料的轻砼。孔隙率可高达85%。 根根据据气气孔孔产产生生的的方方法
154、法不不同同，多多孔孔砼砼分分为为加加气气混混凝凝土土和和泡泡沫混凝土。目前，加气混凝土应用较多。沫混凝土。目前，加气混凝土应用较多。 ( (一一) )加气混凝土加气混凝土 加加气气砼砼是是由由磨磨细细的的硅硅质质材材料料( (石石英英砂砂、粉粉煤煤灰灰、矿矿渣渣、尾尾矿矿粉粉、页页岩岩等等) )、钙钙质质材材料料( (水水泥泥、石石灰灰等等) )、发发气气剂剂( (铝铝粉粉) )和和水水等等经经搅搅拌拌、浇浇注注、发发泡泡、静静停停、切切割割和和压压蒸蒸养养护护而而得得的的多孔混凝土，属硅酸盐砼。多孔混凝土，属硅酸盐砼。其成孔是因为发气剂在料浆中与其成孔是因为发气剂在料浆中与Ca(OH)2发生
155、反应，放发生反应，放出氢气，形成气泡，使浆体形成多孔结构，反应式如下：出氢气，形成气泡，使浆体形成多孔结构，反应式如下：加加气气砼砼的的体体积积密密度度一一般般为为3001200kg/m3，抗抗压压强强度度为为0.515MPa。导导热热系系数数为为0.0810.29W/(mK)。用用量量最最大大的的为为500级级(即即0500kg/m3)，其其抗抗压压强强度度为为2.53.5MPa，导导热热系数为系数为0.12W/(mK)。加气砼可钉、刨，施工方便。加气砼可钉、刨，施工方便。加加气气砼砼可可制制成成砌砌块块和和条条板板，条条板板中中配配有有经经防防腐腐处处理理的的钢钢筋筋或或钢钢丝丝网网，用用
156、于于承承重重或或非非承承重重的的外外墙墙、内内墙墙或或保保温温屋屋面面等等。500级级的的砌砌块块可可用用于于三三层层或或三三层层以以下下房房屋屋的的横横墙墙承承重重；700级级的的砌砌块块可可用用于于五五层层或或五五层层以以下下房房屋屋的的横横墙墙承承重重；板板条条可可作作用用墙墙板板或或屋屋面面板板，兼兼有有承承重重和和保保温温作作用用，采采用用加加气气砼砼和和普普通通砼砼可制成复合外墙板。可制成复合外墙板。由由于于加加气气砼砼吸吸水水率率大大、强强度度低低；抗抗冻冻性性F15较较差差，与与砂砂浆浆的的粘粘结结强强度度低低，故故砌砌筑筑或或抹抹面面时时，须须专专门门配配制制砌砌筑筑抹抹面面
157、砂砂浆浆；外外墙墙面面须须采采取取饰饰面面防防护护措措施施。此此外外，加加气气砼砼板板材材不不宜用于高温、高湿或化学侵蚀环境。宜用于高温、高湿或化学侵蚀环境。(二二)泡沫混凝土泡沫混凝土泡泡沫沫砼砼是是将将水水泥泥浆浆和和泡泡沫沫拌拌合合后后，经经硬硬化化而而得得的的多多孔孔混凝土。泡沫由泡沫剂通过搅拌或喷吹而得。混凝土。泡沫由泡沫剂通过搅拌或喷吹而得。常常用用泡泡沫沫剂剂有有松松香香皂皂泡泡沫沫剂剂和和水水解解血血泡泡沫沫剂剂。上上述述泡泡沫剂使用时用水稀释，经机械方式处理即成稳定泡沫。沫剂使用时用水稀释，经机械方式处理即成稳定泡沫。泡泡沫沫砼砼可可采采用用自自然然养养护护，但但常常采采用用
158、蒸蒸汽汽或或压压蒸蒸养养护护。自自然然养养护护的的泡泡沫沫砼砼采采用用水水泥泥；蒸蒸汽汽或或压压蒸蒸养养护护泡泡沫沫砼砼常常采采用用钙钙质质材材料料( (如如石石灰灰等等) )和和硅硅质质材材料料( (如如粉粉煤煤灰灰、煤煤渣渣、砂砂等等) )部部分分或或全全部部代代替替水水泥泥。例例如如石石灰灰-水水泥泥-砂砂泡泡沫沫砼砼、粉粉煤煤灰灰泡泡沫沫砼砼。泡泡沫沫砼砼的的性性能能及及应应用用，基基本本上上与与加加气气砼砼相相同同。常常用泡沫砼的干体积密度为用泡沫砼的干体积密度为400600kg/m3。三、大孔混凝土三、大孔混凝土大大孔孔砼砼是是以以粒粒径径相相近近的的粗粗集集料料、水水泥泥和和水水
159、等等配配制制而而成成的的砼砼。包包括括不不用用砂砂的的无无砂砂大大孔孔砼砼和和为为提提高高强强度度而而加加入入少少量量砂砂的的少少砂砂大大孔孔砼。砼。大大孔孔砼砼水水泥泥浆浆用用量量很很少少，水水泥泥浆浆只只起起包包裹裹粗粗集集料料的的表表面面和和胶胶结粗集料的作用，而不是填充粗集料的空隙。结粗集料的作用，而不是填充粗集料的空隙。大大孔孔砼砼的的体体积积密密度度和和强强度度与与集集料料的的品品种种和和级级配配有有很很大大的的关关系系。采采用用轻轻粗粗集集料料配配制制时时，体体积积密密度度一一般般为为5001500kg/m3，抗抗压压强强度度为为1.57.5MPa；采采用用普普通通粗粗集集料料配
160、配制制时时，体体积积密密度度一一般般为为15001900kg/m3，抗抗压压强强度度为为3.510MPa；采采用用单单一一粒粒级级粗粗集集料料配配制制的的大大孔孔砼砼较较混混合合粒粒级级的的大大孔孔砼砼体体积积密密度度小小、强强度度低低，但但均均质质性性好好，保保温温性性好好。大大孔孔砼砼导导热热系系数数较较小小，吸吸湿湿性性较较小小，收收缩缩较较普普通通 砼砼 小小 3050%， 抗抗 冻冻 性性 可可 达达 F15F25， 水水 泥泥 用用 量量 仅仅 150200kg/m3。大大孔孔砼砼常常预预制制成成小小型型空空心心砌砌块块和和板板材材，用用于于承承重重或或非非承承重重墙墙，大大孔孔砼砼也也用用于于现现浇浇墙墙体体等等。南南方方地地区区主主要要使使用用普普通通集集料料大大孔孔砼砼，北方地区则多使用轻集料大孔砼。北方地区则多使用轻集料大孔砼。
