页数：188页文件大小：812.3 KB来源： 建筑材料ppt课件
本课件可查阅混凝土的组成与结构、水泥与集料的技术要求、减水剂与早强剂等各类外加剂、粉煤灰与硅灰等掺合料，以及和易性测定、强度影响因素、耐久性评定与配合比设计算例。
第6章混凝土混凝土的定义:由胶凝材料将集料(又称集料)胶结而成的固体复合材料。按体积密度按功能石膏混凝土水玻璃混凝土混凝土的分类：水泥混凝土按胶凝材料沥青混凝土轻混凝土树脂混凝土体积密度＜1950kg/m3体积密度2000~2500kg/m3体积密度＞2600kg/m3普通混凝土特重混凝土防水混凝土泵送混凝土耐热混凝土喷射混凝土高强混凝土纤维混凝土
按生产和施工方法商品混凝土，泵送混凝土，喷射混凝土，挤压混凝土，离心混凝土，碾压混凝土按水泥用量贫混凝土C＜170kg/m3富混凝土C＞230kg/m3按抗压强度低强混凝土，＜30MPa高强混凝土，＞60MPa超高强混凝土＞100MPa
按拌合物的流动性分干硬性混凝土塑性混凝土流态混凝土按配筋情况分素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土纤维混凝土
6.1普通混凝土的组成、结构与混凝土的基本要求一、普通混凝土的组成及其作用混凝土的组成：水泥、砂、石、外加剂和水各组成材料的作用：1、水泥浆（占20%～30%)1包裹、填充作用：包裹砂、石，并填充砂和石子的空隙；2润滑作用：减小砂、石之间的摩擦力，保证施工的和易性并使混凝土成型密实；3胶结作用：粘结砂、石，产生强度。2、石子(占70%～80%)1骨架作用。2稳定体积作用，限制混凝土的收缩3减少水泥用量和水化热4提高混凝土强度和耐久性的作用5降低成本的作用
二、混凝土的结构与性质（一）混凝土的结构其中砂、石起骨架作用，水泥与水形成的水泥浆填充在砂、石堆积空隙中。在水泥浆凝结硬化前，混凝土拌合物具有一定的和易性；水泥浆硬化后，将砂、石胶结成一个整体。1.亚微观结构：粗、细集料；水化产物；毛细孔；气孔；微裂纹；界面微裂纹及界面过渡层等组成2.观结构：集料和水泥石
（2)宏观结构：集料和水泥石混凝土的性质主要取决于混凝土中集料与水泥石的性质、它们的相对含量以及集料与水泥石间的界面粘结强度(或界面过渡层的强度)。(二)结构与性质的关系普通混凝土的强度主要取决于水泥石的强度和界面粘结强度(或界面过渡层的强度)，而界面粘结强度(或界回过渡层的强度)又取决于水泥石的强度和集料的表面状况(粗糙程度、棱角的多少、粘附的泥等杂质的多少、吸水性的大小等)、凝结硬化条件及混凝土拌台物的泌水性等。
耐久性与界面情况有直接关系。※界面是混凝土中最为薄弱的环节，改善界面过渡层的结构或界面粘结强度是提高混凝土强度及其它性质的重要途径。三、混凝土的基本要求（一）混凝土拌合物的和易性：便于施工，获得均匀密实结构，保证成型质量。（二）强度：应满足结构设计的要求。（三）耐久性：具有与环境相适应的耐久性。（四）经济性：节约水泥用量，以降低成本；长远的经济效益和整体的
（一）混凝土拌合物的和易性1.和易性：混凝土拌合物易于施工，并能获得均匀密实结构.2.和易性的内容1流动性：指混凝土拌合物在自重力或机械振动力作用下，易于产生流动、易于运输、易于充满模板的性质。若过小，不利于施工，难密实；若过大，易分层离析。2粘聚性：指混凝土拌合物各组成材料具有一定的粘聚力，在施工过程中保持整体均匀一致的能力。若粘聚性差,则在运输、浇注、成型过程中，易分层离析或空洞。3保水性：指混凝土拌合物在施工过程中保持水分的能力。不发生大的或严重的泌水。三者应相互协调（二）强度（三）耐久性强度应满足结构设计的要求。具有与环境相适应的耐久性。
6.2普通混凝土的组成材料混凝土的质量在很大程度上取决于组成材料的性质和用量，同时也与混凝上的施工因素(如搅拌、振捣、养护等)有关。因此，首先必须了解混凝土组成材料的性质、作用及其质量。一、水泥1.品种的选用:应根据混凝土工程的性质及所处环境而定2.强度的确定:对C30以下混凝土，fce/fc=1.5～2.5高强混凝土，fce/fc≤1.5，≮0.8高强水泥配制低强混凝土时，水泥强度过高，用量偏小，影响和易性；相反，水泥强度过小，用量偏大，水灰比小，流动性小，水化热大且干缩大，不经济。故水泥强度等级应与
二、水:PH＞4的洁净水►1.不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质，如油脂、糖类等；凡是能饮用的自来水和清洁的天然水，都能用来拌制和养护混凝土；►2.污水、PH值≤4的酸性水、含硫酸盐（按ＳＯ3计）超过水重1％的水均不得使用；►3.在对水质有疑问时可将该水与洁净水分别制成混凝土试块，然后进行强度对比试验，28d强度比＞90％；►4.海水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物，早期强度有所提高，但长期强度降低，对水泥石有侵蚀作用，对钢筋也会造成锈蚀，因此一般不得用海水拌制钢筋混凝土。对有饰面要求的也不能使用海水，易出现盐析现象。
1硫化物与硫酸盐；2有机物3轻物质（4）云母（5）氯3.盐活性氧化硅用石灰水清洗人工处理用密度大的液体漂洗三、细集料粒径为0.16～4.75mm的集料（又称为砂)（一）砂的品种：江砂、河砂、海砂、山砂、人工砂；（二）泥、泥块及有害物质妨碍水泥水化，降低集料与水泥石的粘附性，与水泥水化产物产生不良反应的各种物质。1.泥及泥块:2.有害物质；
泥及泥块：妨碍集料与水泥石的粘附性，降低强度；增加拌合水，影响和易性，加大干缩，降低抗冻、抗渗性；泥块危害性更大，因在搅拌时不易散开。硫化物和硫酸盐：能与某些水泥水化产物发生反应，使混凝土发生腐蚀以至破坏。有机物：会延迟硬化，影响强度发展。轻物质：指砂中表观密度小于2000kg／m3的物质，如煤渣、草根、树叶等。它们质量轻、颗粒软弱，与水泥石粘结很差，会使混凝土强度降低。云母：呈薄片状，表面光滑，与水泥石的粘结非常薄弱，会降低混凝土的强度及耐久性。
活性氧化硅会出现碱（Na2O，K2O）—集料（SiO2）反应，集料表面生成一种复杂的碱—硅酸凝胶，在潮湿条件下由于凝胶吸水而产生很大的体积膨胀将硬化混凝土的水泥石与集料界面胀裂，使混凝土的强度、耐久性等下降。碱集料反应往往需几年、甚至十几年以上才表现出来。故需限制砂中的活性氧化硅的含量.
（三）砂的粗细及颗粒级配1.砂的粗细：是指砂粒混合后的平均粗细程度。砂粒的粗细反映砂粒比表面积的大小。砂的粒径越大，则砂的比表面积越小、包裹砂表面所需的水量和水泥浆用量就越少。因此，采用粗砂配制混凝土，可减少拌合用水量，节约水泥用量，并可降低水化热，减少混凝土的干缩与徐变；若保证用水量不变，则可提高混凝土拌合物的流动性；若保证混凝土拌合物的流动性和水泥用量不变，则可减少用水量，从而可提高混凝土的强度。
（三）砂的粗细及颗粒级配但砂过粗时，比表面积虽较小，但由于缺少中小颗粒的搭配，会使空隙率增加，粗颗粒砂对石子的粘聚力较低,会引起混凝土拌合物产生离析分层。在配制混凝土时，在用砂量相同的条件下，采用较多细颗粒砂，比表面积较大，因此包裹砂粒表面所需的水泥浆就多，不够经济，因此所用砂不宜过粗，也不宜过细。
砂粗细程度的表示方法：细度模数用筛分法评定：β2+β3+β4+β5+β6-5β1fμ=100-β1β6=α1+α2+α3+α4+α5+α6α2α3α4α5α6β2=α1+α22β3=α1+α+α3β4=α1+α2+α3+α4β5=α1+α2+α3+α4+α5筛孔尺寸（mm）4.752.361.180.600.300.154m5m6分计筛余分计筛余（g）（%）m1α1m2m3m累计筛余（%）β1=α1
按细度模数砂分为四级细度模数愈大，表示砂愈粗。普通混凝土用砂:1.6~3.72.砂的颗粒级配：是指大小不同颗粒的搭配程度。当采用单一粒径砂时，空隙率最大；采用两种不同粒径砂搭配时，空隙率则减少了，若采用多种(三种或以上)粒径砂混合时，空隙率会更小。因此，要减少砂粒间的空隙率，就必须有大小不同的颗粒搭配，也即要求颗粒级配良好。采用级配良好的砂，可制得和易性良好的混凝土拌合物，能得到均匀密实的强度和耐久性符合要求的混凝土，并μf=3.7~3.1粗砂μf=2.2~1.6细砂μf=3.0~2.3中砂μf=1.5~0.6特细砂
级配的意义：级配良好→空隙少→减少混水泥浆用量→提高混凝土拌合物的流动性和粘聚性→提高混凝土的密实度→提高混凝土的强度和耐久性。级配的表示方法：用级配区来表示。砂的级配区主要以0.60mm筛的累计筛余百分率来划分，分为三个级配区。筛的累计筛余范围0.6mm71％85—Ⅰ区：粗砂区41％70—Ⅱ区：中砂区16％40—Ⅲ区：细砂区
砂的级配曲线00.150.300.601.182.364.759.510080604020ⅠⅢⅡ过粗砂区过细砂区筛孔尺寸（mm）累计筛余（%）
例6-1：某干砂500g的筛分结果如下表所列，试计算该砂的细度模数并评定其级配。
| 筛孔尺寸（mm） | 筛余量（g） |
|---|---|
| 4.75 | 5 |
| 2.36 | 100 |
| 1.18 | 150 |
| 0.60 | 145 |
| 0.30 | 80 |
| 0.15 | 20 |
计算各筛的分计筛余百分数和累计筛余百分数如下表：
| 筛孔尺寸（mm） | 分计筛余量（g） | 分计筛余（％） | 累计筛余（％） |
|---|---|---|---|
| 4.75 | 5 | 1 | 1 |
| 2.36 | 100 | 20 | 21 |
| 1.18 | 150 | 30 | 51 |
| 0.60 | 145 | 29 | 80 |
| 0.30 | 80 | 16 | 96 |
| 0.15 | 20 | 4 | 100 |
说明：分计筛余按各筛筛余量除以试样总质量500g计算，累计筛余为某筛及其以上各筛分计筛余之和。
计算细度模数：1001（215180根据细度模数，该砂属粗砂。在级配区内画出该砂的筛分曲线,该曲线落在１区（粗砂区）内，说明该砂为粗砂，级配合格。β2+β3+β4+β5+β6-5β1μf=100-β196100）53.43
（四）坚固性坚固性：集料在环境因素或其它物理因素的作用下抵抗破坏的能力。测试方法：硫酸钠溶液浸泡，经5次干湿循环测质量损失。四、粗集料：粒径大于4.75mm的集料称为粗集料粗集料的品种：卵石碎石（一）最大粒径与级配1.最大粒径：粗集料公称粒级的上限。最大粒径的选用原则：尽量选择Dmax较大的粗集料原因：在一定的范围内，石子最大粒径增大，比表面积减少，可因用水量的减少而提高混凝土的强度。
最大粒径的确定：用筛分析法2.级配：级配试验采用筛分法测定，即用2.36、4.75、9.5、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.0和90ｍｍ等十二种孔径的圆孔筛进行筛分。(1)连续级配:石子粒级呈连续性，即颗粒由小到大，每级石子占一定比例。混凝土拌合物和易性较好，不易发生离析现象。连续级配是工程上最常用的级配。(2)间断级配：剔除集料中某些粒级颗粒，且相邻两粒级相差较大，从而使集料级配不连续，大骨料空隙由小几倍的小粒径颗
由间断级配制成的混凝土，空隙率可达最小，可以节约水泥。但由于其颗粒粒径相差较大，混凝土拌合物容易产生离析现象，导致施工困难，故工程中应用较少。用来配制干硬性混凝土或富混凝土，不易在现场使用。（3）单粒级：由一个粒级组成，空隙率最大，不易单独使用，可以调整连续级配和间断级配
2、颗粒形状及表面特征碎石：多棱角，粘结性好，流动性差粗糙，混凝土强度高。卵石:椭球形，流动性好，节约水泥光滑粘结性差，混凝土强度低。※配制高强混凝土时易采用碎石针状：颗粒长度大于平均粒径的2.4倍；片状：颗粒厚度小于平均粒径的0.4倍。针、片状颓越过多，对混凝土拌合物的和易性不利，会降低混凝土强度，其含量应符合要求3、泥、泥块及有害物质对于W/C＞0.65的混凝土，二者相差不多
4、强度：1抗压强度：边长为50mm的立方体在吸水饱和状态下测定；2压碎指标：将一定质量m、粒径为9.5-19mm的粗集料放入承压筒内，在3-5min内加荷至200KN，用2.5mm筛筛分得筛余m1，则压碎指标为δa=m—m1m压碎指标越大，集料的强度越低；集料的强度应高于混凝土强度的1.5倍。5、坚固性
6.3混凝土外加剂外加剂的定义：在混凝土拌和时或拌合前掺入的、掺量不大于水泥质量5%(特殊情况下除外)并能将混凝土性能按要求而改善的物质。混凝土外加剂的使用是混凝土技术的重大突破。外加剂掺量虽然很小，但能显着改善混凝土的某些性能，如提高强度，改善和易性，提高耐久性及节约水泥等。由于应用外加剂工程技术经济效益显著，因此越来越受到国内外工程界的普遍重视，近几十年外加剂发展很快，品种愈来愈多，已成为混凝土第五种组分。
6.3混凝土外加剂外加剂的分类：按其主要功能分为五类１.能改善混凝土拌合物流变性能的外加剂：减水剂、引气剂、泵送剂等２.能调节混凝土凝结和硬化时间的外加剂：缓凝剂、速凝剂、强剂等３.调节混凝土气体含量的外加剂：引气剂、加气剂、泡沫剂等４.能改善混凝土耐久性的外加剂：引气剂、防水剂、阻锈剂等５.能改善混凝土其它性能的外加剂：加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂等
一、减水剂在不影响混凝土拌合物和易性的条件下，具有减水及增强作用的外加剂，或在不改变单位用水量的条件下，可改善混凝土的工作性的外加剂。（一）表面活性剂的基本知识1.表面活性剂定义：可溶于水并定向排列于液体表面或两相界面上，从而显著降低表面张力或界面张力的物质；或能起到湿润、分散、乳化、润滑、起泡等作用的物质。表面活性剂按其亲水基团在水溶液中能否离解，以及离解出的离子种类，可分为如下几种：（1）阴离子表面活性剂（2）阳离子表面活性剂
表面活性剂的分子由亲水基团和憎水基团两部分组成．在水溶液中加入表面活性剂后，亲水基团指向溶液，而憎水基团指向空气、非极性液体或固体，作定向排列，组成吸附膜。因此降低了水的表面张力(水——气相)，并降低了水与其它液相或固相之间的界面张力(水——固相)，这种表面活性作用，是减水剂能减水增强作用的主要原理。
（二）减水剂的作用机理与主要经济技术效果1.作用机理当水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子凝聚力的作用，使水泥浆形成絮凝结构(见图)，这种絮凝结构将一部分拌合水(游离水)包裹在水泥颗粒之间，从而降低混凝土拌合物的流动性。
在水泥浆中加入减水剂，减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，憎水基指向水泥颗粒，定向吸附在水泥颗粒表面，形成单分子吸附膜，起到如下作用：(1)降低了水泥颗粒的表面能，使之易于分散；(2)水泥颗粒表面带有同性电荷，在电性斥力作用下，使水泥颗粒分开(见图)从而将絮凝结构内的游离
(3)减水剂的亲水基又吸附了大量极性水分子，增加了水泥颗粒表面溶剂化水膜的厚度，润滑作用增强，使水泥颗粒间易于滑动；(4)表面活性剂降低了水的表面张力和水与水泥颗粒间的界面张力，水泥颗粒更易于润湿。上述综合作用起到了在不增加用水量的情况下，提高混凝土拌合物流动性的作用；或在不影响混凝土拌合物流动性的情况下，起到减水作用。
2.主要技术经济效果(1)用水量不变时，可提高混凝土拌合物的流动性；(2)在混凝土流动性及水泥用量不变的条件下，可减水l0%～20%，提高强度l0%～30%。(3)在强度不变的条件下，可减水10%～20%，节约水泥10%～20%。(4)可降低混凝土成本（三）常用品种与效果1.木质素磺酸钙（普通、缓凝、引气型减水剂）1组成：木质素磺酸钙2掺量：0.2%～0.3%；
3效果：可减少用水量10%，28d强度提高10%～20%；并可以使混凝土的抗冻性、抗渗性等耐久性有明显提高；在用水量不变时，可提高坍落度50～100mm；可节省水泥10%；可延缓凝结时间1～3h；4用途：一般的混凝土工程，尤其适用于具有缓凝要求的混凝土（大模板、大体积浇注、滑模施工，泵送混凝土及夏季施工等），但使用M型减水剂不利于低温（小于5℃）季节施工，也不宜蒸汽养护。注意：1严格控制掺量，掺量过多，缓凝严重，强度下降。2冬季施工或低温（小于5℃）季节施工，要与早强剂复合使用。3若采用蒸汽养护，应适当延长静停时间，或与早强剂复合使用。
2.萘系减水剂（高效、早强）1组成：以萘及萘的同系物经磺化与甲醛缩合而成的萘磺酸甲醛聚合物。萘系减水剂一般为棕色粉末状固体，也有制成棕色粘稠液体的，在使用液体减水剂时，应注意其有效成份含量。萘系减水剂对不同品种水泥的适应性都较强。2主要品种：FDN、UNF、NF、NNO、MF、建I、JN3适宜掺量：0.2%～1.0%；4效果：在减水、增强、改善耐久性等效果均优于木质素系，属于高效减水剂，可减水12%～25%，大部分品种属于非引气型，或引气量小于2％。早强显著，l～3d强度提高50%左右，28d强度提高10%～30%，可节省水泥12%～20%，坍落度提高l00～150mm。
（5）用途：配制高强混凝土、流态混凝土、泵送混凝土、早强混凝土、冬季施工混凝土、蒸汽养护混凝土及防水混凝土等。3.水溶性树脂系减水剂（高效、早强、非引气，是目前效果最好的减水剂）1组成：将三聚氰胺与甲醛反应生成三羟甲基三聚氰胺，然后用亚硫酸氢钠磺化而成。2掺量：0.5%～2.0%，3效果：可减水20%～27%，1d强度提高30%～100%，7d强度提高30%～70%(可达基准28d强度)，28d强度提高30%～60%，可节省水泥25%左右
4.糖蜜系减水剂（缓凝型减水剂）1组成：糖钙、蔗糖钙，是非离子型表面活性剂2掺量：0.1%～0.3%，3效果：糖蜜系减水剂与M剂相似，减水6％~10％，提高坍落度50mm，28d强度提高10％~20％，抗冻性、抗渗性等耐久性有所提高，节省水泥10％，凝结时间延缓3h以上，对钢筋无锈蚀作用。4用途：大体积混凝土、夏季施工混凝土、水工混凝土，一般工程使用时，常与早强剂复合作用。注意：单独使用时，应严格控制其掺量且不宜蒸汽养护。
（四）减水剂的适应性与掺加方法1.减水剂的适应性同一种减水剂用于不同品种水泥或不同生产厂的水泥时，其效果可能相差很大，即减水剂对水泥有一定的适应性。因此使用减水剂时，通过试验来确定减水剂的品种。2.减水剂的掺加方法先掺法、同掺法、滞水法、后掺法。工程中主要使用同掺法和后掺法。•
（2）同掺法方法：减水剂预先溶解成一定浓度的溶液，然后在搅拌时同水一起掺入。优点：与滞水法(见3))相比，搅拌时间短，搅拌机生产效率高，与先掺法比，容易搅拌均匀；计量和自动控制比较方便。缺点：增加了减水剂溶解、储存等工序；存放过程中，不溶物及溶解度较小的物质易发生沉淀，造成掺量不准。适用场合：普通减水剂；高效减水剂在同掺法与滞水法的使用效果相近时，则优先使用同掺法。注意事项：当高浓度的减水剂溶液与水分别同时加入拌合物中时，应适当延长搅拌时间，减水剂溶液使用前
（3）滞水法方法：搅拌过程中减水剂滞后于1~3min加入。优点：能提高高效减水剂在某些水泥中的使用效果，如提高流动性、节省更多的水泥，提高减水率和强度，降低减水剂掺量，提高减水剂对水泥的适应性。缺点：搅拌时间较长，搅拌机生产效率低。适用场合：当采用先掺法或同掺法时，塑化效果比滞水法明显地差，如无复合硫酸钠必要时，而搅拌机的拌和时间允许延长时，可采用此法。注意事项：要严格控制减水剂掺量，切忌过量，否则拌合物的泌水和缓凝现象加剧；加减水
（4）后掺法方法：减水剂不是在搅拌站搅拌时加入，而是在运输途中或施工现场分几次或一次加入，再经二次或多次搅拌(当减水剂分成多次加入时称为分批后掺法)。优点：可克服混凝土在运输过程中的分层离析和坍落度的损失；可提高减水剂的使用效果，降低减水剂掺量；可提高减剂对水泥的适用性。缺点：需要二次或多次搅拌。适用场合：长距离运输；混凝土的坍落度较大；混凝土以运输搅拌车运输。注意事项：第一次搅拌至加减水剂后进行二次搅拌的间隔时间不能太长，以不超过45min为宜，气温高时更宜短些；严格控制掺量，超掺量将加剧泌水和缓，
二、早强剂（一）定义：早强剂是指能提高混凝土早期强度，并对后期强度无显著影响的外加剂。（二）主要品种1.氯盐系：氯化钠、氯化钙、氯化铁、氯化铝2.硫酸盐系：硫酸钠(又称元明粉)、硫代硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝钾(又称明矾)3.有机早强剂类：三乙醇胺(简称TEA)、三异丙醇胺(简称TP)、乙酸钠、甲酸钙等4.复合早强剂：是有机无机早强剂复合或早强剂与其他
(三)早强剂主要特性1.提高早期强度，而对后期强度无不利影响。2.改变混凝土的抗硫酸盐侵蚀性。氯化钙会降低混凝土抗硫酸盐性，而硫酸钠则能提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性。3.含氯盐早强剂会加速混凝土中钢筋的锈蚀，因此掺量不宜过大。氯化钙的掺量一般为1％~2％，掺量超过4％会引起快凝。为了阻止氯盐对钢筋的锈蚀，除了根据不同场合限制混凝土氯盐掺量外，一般将氯盐与阻锈剂复合使用。4.含硫酸钠的早强剂掺入到含有活性集料(蛋白石等)的混凝土中，会加速碱集料反应，导致混凝土破坏。硫酸钠对钢筋无锈蚀作用。其适宜掺量为0.5％~2.0％。5.使用早强剂可使混凝土在短期内具有拆模强度；早强剂可加速混凝土硬化过程，多用于冬季施工和抢修工程。
此时生成的二水石膏有高度分散性，均匀分布于混凝土中，它与C3A的反应比外掺石膏更快，更迅速生成水化硫铝酸钙，大大加快了混凝土的硬化过程，起早强作用3.三乙醇胺类产生早强作用机理：三乙醇胺的早强作用机理与前两种早强剂的不同，它不参与水化反应，不改变水泥的水化产物。它是一种表面活性剂，能降低水溶液的表面张力，使水泥颗粒更易于润湿，且可增加水泥的分散程度，因而加快了水泥的水化速度，对水泥的水化起到催化作用。水化产物增多，使水泥石的早期强度提高。
（五）常用早强剂1.氯盐(CaCl2和NaCl)（1）掺量：为1%～2%（2）效果：1d强度提高70%～140%，3d强度提高40%～70%；后期强度影响较小，且可提高防冻性；对钢筋有锈蚀作用。3用途：氯化钙主要适宜于冬季施工混凝土、早强混凝土。4注意事项：在钢筋混凝土中，氯化钙掺量≯1%，在无筋混凝土中，掺量≯3%；在使用冷拉或冷拔低碳钢丝混凝土结构及预应力混凝土结构中，不允许掺入氯盐早强剂。不适宜于蒸汽养护混凝土。
2.硫酸钠（1）掺量：0.5%～2.0%2效果：可使3d强度提高20%～40%，28d后的强度无影响；对钢筋无锈蚀作用。3用途：可用于多种有早强要求的混凝土。注意事项：掺量较大时，易产生碱—集料反应。3.三乙醇胺（1）掺量：0.02%～0.05%2效果：可使3d强度提高20%～40%，对后期强度影响较小。对钢筋无锈蚀作用。3用途：可用于多种有早强要求的混凝土
上述三种早强剂在使用时，通常复合使用效果更佳。复合组成中，按有无氯盐，分为“甲型”和“乙型”两种，甲型适用于一般混凝土和钢筋混凝土，乙型适用于蒸汽养护混凝土、预应力混凝土及不允许掺加氯盐的钢筋混凝土。此外，掺早强剂的混凝土早期强度提高幅度很大，但后期强度提高幅度很小，甚至稍有下降。若将早强剂与减水剂复合使用，既可进一步提高早期强度，又可使后期强度增长，并可改善混凝土的施工性质。因此，早强剂与减水剂的复合使用，特别是无氯盐早强剂与减水剂的复合早强减水剂发展迅速。如硫酸纳与木钙、糖钙及高效减水剂等的复合早强减水剂广泛得到应用。
三、引气剂在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡的外加剂。（一）主要品种：松香树脂、烷基苯磺酸盐及脂肪醇磺酸盐等三类，其中松香树脂类应用最广，其主要品种有松香热聚物和松香皂两种，其中又以松香热聚物效果最好。（二）作用机理：引气剂属憎水性表面活性剂，这与亲水性表面活性剂不同，其活性作用主要发生在水—气界面上。1.溶于水中的引气剂掺入混凝土拌合物中后，能显著降低水的面张力，使水在搅拌作用下，容易引入空气形成许多微小的气泡。2.由于引气剂分子定向排列在气泡表面形成一层保护膜，可阻止气泡膜上水分流动并使气泡膜坚固不易破裂而稳定存在.3.水泥中的微细颗粒以及氢氧化钙与引气剂反应生成的钙皂，被吸附在气泡膜壁上，使气泡的稳定性进一步提高，因此可在混凝土中形成稳定的封闭球型气泡。
（三）掺量：0.5/万～1.5/万（四）效果：含气量增加，达到3%～6%，气泡直径为0.05~1.0mm1.改善混凝土拌合物的和易性大量微小、独立封闭的气泡在混凝土中起着滚珠轴承的作用，减小了拌合物流动时的滑移阻力，从而大大提高混凝土拌合物的流动性。在保持流动性不变时，可减水10％或节约水泥8%。同时由于大量微气泡的存在，阻滞了固体颗粒的沉降和水分的上升，加之气泡薄膜形成时消耗了部分水分、减少了能够自由流动的水量，从而使混凝土拌合物的保水性得到改善，泌水率显著降低，粘聚性较好。2.显著提高混凝土的抗渗性和抗冻性混凝土中大量微小气泡的存在，堵塞和隔断了混凝土中毛细管的渗水通道，并且由于保水性的提高，也减少了混凝土内因泌水造成的孔隙，故能显著提高混凝土的抗渗性。
同时，因气泡有较大的弹性变形能力，能缓冲结冰产生的膨胀破坏力，故混凝土的抗冻性也得到提高。3.强度有所下降、变形能力增大由于大量气泡的存在，减少了混凝土有效受力面积，使混凝土强度有所降低。一般，混凝土含气量每增加1％，其抗压强度下降4％~6％，抗折强度降低2％~3％。为防止混凝土强度下降过多，施工时应严格控制引气剂的含量。掺引气剂混凝土含气量的限值可由粗集料最大粒径来控制。粗骨料最大粒径越大，相应的适宜含气量越小。掺入引气剂产生的大量气泡，还增大了混凝土的弹性变形，使弹性模量略有降低，这对提高混凝土的抗裂性有利。此外，掺引气剂的混凝土干缩变形也略有增加。
强度不降低的措施：⑴严格控制引气剂的掺量⑵减少拌合用水量⑶加入引气减水剂（五）应用：引气剂适宜于配制抗冻混凝土、泵送混凝土、港口混凝土、防水混凝土、轻集料混凝土以及集料质量差、泌水严重的混凝土，不适宜蒸汽养护混凝土。使用引气剂时，含气量控制在3％~6％为宜。否则，含气量太小时，对混凝土耐久性改善不大；含气量太大时，使混凝土强度下降过多。
四、缓凝剂：能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂，称为缓凝剂。机理：表面活性剂吸附在水泥颗粒表面，并在水泥颗粒表面形成一层较厚的溶剂化水膜，因此起到缓凝作用。特别是台糖分较多的缓凝剂，糖分的亲水性很强，溶剂化水膜厚，缓凝性更强，故糖钙缓凝效果更好。品种：木钙、糖钙及柠檬酸等掺量：0.1％~0.3％作用：缓凝1h~5h，降低初期\水化\热，还具有增强作用应用：配制大体积混凝土、水工混凝土、夏季施工混凝土、远距离运输的混凝土拌合物及夏季滑模施工混凝土。
五、速凝剂：能使混凝土在短时间内凝结硬化，而后期强度又不明显降低的外加剂。品种：711型和红星I型，以及8604型和8604-2型。掺量：2.5%～4.0%效果：可在5min内初凝，10min内终凝，1h产生强度但28d强度较不掺时下降20%～25%。应用：喷射混凝土、堵漏及紧急抢修工程等。
六、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。品种：亚硝酸钠、亚硝酸钙、氯化钙、氯化钠、氯化馁、碳酸钾及尿素等。作用：降低水的冰点，使水泥在负温下仍能继续水化，提高混凝土早期强度，以抵抗水结冰产生的膨胀压力，起到防冻作用。掺量：亚硝酸钠和亚硝酸钙的适宜掺量为1.0％~8.0％（阻锈）；氯化钙和氯化钠的适宜掺量为0.5％~1.0％（对钢筋有锈蚀作用）。应用：冬季施工(5℃以下)。为提高防冻剂的防冻效果，防冻剂多与减水剂、早强剂及引气剂等复合，使其具有更好的防冻性。
为提高防冻剂的防冻效果，防冻剂多与减水剂、早强剂及引气剂等复合，使其具有更好的防冻性。目前，工程上使用的都是复合防冻剂七、阻锈剂：是指能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀的外加剂。品种：含氧化性离子的盐类，有亚硝酸钠、硫代硫酸钠及铁盐等。掺量：为1.0％~8.0％（效果同上）。应用：当外加剂中含有氯盐时，常加入阻锈剂，以保护钢筋。
八、膨胀剂：指其在混凝土拌制过程中与水泥、水拌合后经水化反应生成钙矾石或氢氧化钙等，使混凝土产生膨胀的外加剂。品种：U型(明矾石型)膨胀剂掺量：(内掺，即等量替代水泥)10％~15％效果：混凝土膨胀率达0.05％~0.10％，28d强度提高10%~30%，抗渗性提高2~3倍，或自应力值达0.2~0.6MPa，且对钢筋无锈蚀作用，并使抗裂性大幅度提高。应用：防水混凝土、补偿收缩混凝土、接缝、地脚螺丝灌浆料、自应力混凝土。
九、防水剂：指能降低砂浆或混凝土在静水压力下的透水性的外加剂。品种：引气剂、引气减水剂、膨胀剂、氯化铁、氯化铝、三乙醇胺等作用：混凝土是一种非均质材料，体内分布着大小不同的孔隙(凝胶孔、毛细孔和大孔)。防水剂的主要作用是要减少混凝土内部的孔隙，提高密实度或改变孔隙特征以及堵塞渗水通路，以提高混凝土的抗渗性。应用：用于抗渗性要求较高的混凝土。
十、泵送剂：指能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。主要成分：高效减水剂，为保证混凝土拌合物的保水性，也含有适量的引气剂或引气减水剂。作用：可保证混凝土拌合物在管道内输送时不发生严重的离析、泌水，从而保证畅通无阻。应用：主要用于泵送混凝土。
6.4混凝土掺合料一、定义：配制混凝土时，掺加到混凝土中的磨细的矿物混合材料。二、作用：取代部分水泥、减少水泥用量、降低水化热、降低混凝土成本，改善混凝土拌合物和易性，提高混凝土的强度与耐久性。三、主要品种：（一）粉煤灰（二）硅灰（硅粉）（三）磨细矿渣粉（四）磨细沸石粉
6.4混凝土掺合料（一）粉煤灰1.分类：1按氧化钙含量分低钙粉煤灰：氧化钙含量小于15％，活性小（多数电厂）增钙粉煤灰：氧化钙含量大于15％，活性大2按排放方式分干排灰：质量好湿排灰：质量差3按品质分
粉煤灰品质指标
| 粉煤灰等级 | SO3含量（％） | 需水量比（％） | 烧失量（％） | 细度（45μm方孔筛筛余，％） |
|---|---|---|---|---|
| I | ≤3 | ≤95 | ≤5 | ≤12 |
| II | ≤3 | ≤105 | ≤8 | ≤20 |
| III | ≤3 | ≤115 | ≤15 | ≤45 |
说明：需水量比指掺30%粉煤灰与不掺的硅酸盐水泥，二者胶砂达到相同流动度时加水量的比值。
2.粉煤灰效应（１）火山灰效应粉煤灰中所含的SiO2和Al2O3具有化学活性，它们能与水泥水化产生的Ca(OH)2反应，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙凝胶，可起增强作用。显著降低了混凝土内部结构中水泥石的孔隙率，也改善了孔结构（连通孔、大孔减少），提高了混凝土的密实性。（２）形态效应表面光滑、致密、细粒的、海绵状的硅铝酸盐玻璃微珠，掺入混凝土中有滚珠润滑作用，可减小内摩阻力，从而可减少混凝土的用水量，改善和易性。
（３）微集料效应粉煤灰微细颗粒不能完全水化而起微集料作用，粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥浆内，填充孔隙和毛细孔，改善了混凝土的孔结构，增大密实度。3.粉煤灰对混凝土性能的改善作用：⑴提高混凝土拌合物的和易性粉煤灰是内大小不等的球状颗粒的玻璃体组成、表面光滑致密，需水量小，在混凝土拌合物中可起滚珠作用．因而能减少混凝土拌合物的用水量、减少泌水和离析现象。粉煤灰的密度比水泥小，当用等量替代部分水泥时，使得拌合物的浆体数量增大．所以有利于拌合物的泵送。用粉煤灰替代部分水泥后．可以减少高效减水剂的用量，并可减少坍落度的损失。
2早期强度较低，后期强度高粉煤灰在混凝土中除火山灰效应的增强作用外，其微集料作用使其可填充混凝土内的孔隙。改善混凝土的孔结构和增大密实度．因而可以提高混凝土的强度。但由于早期水化程度低，早期强度较低，若使用高效减水剂，能使粉煤灰混凝土的早期及后期强度均有显著增长。3降低水化热用粉煤灰替代部分水泥能有效的降低水化热，在通常情况下，粉煤灰活性材料在早期水化程度并不十分显著，所产生的水化热大概仅及水泥的一半。有资料表明，用粉煤灰替代20％的水泥，可使7d的水化热下降11％，替代30％的水泥时下降25％。
4减小干缩掺加粉煤灰替代部分水泥还能减少混凝土的收缩量。5提高耐久性由于粉煤灰减少了混凝上中的孔隙，所以能使混凝土的抗渗性明显提高．并改善混凝土抗化学腐蚀的能力。高钙粉煤灰中含有高活性的含铝化合物(如C3A)，所以抗硫酸盐腐蚀的能力不如低钙粉煤灰。低钙粉煤灰还能有效的减少碱—集料反应引起的混凝土膨胀。
4.掺加方式：1等量取代：以相等数量的粉煤灰取代混凝土中的水泥。这种取代方法适用于级粉煤灰、超强混凝土及大体积混凝土工程。2超量取代法：粉煤灰的掺量超过其取代水泥的数量，超量的粉煤灰可取代部分细集料。这种取代方法既能保持粉煤灰掺入前后的混凝土强度及和易性等，又能节约水泥和砂子。3外加法:是在保持混凝土中水泥用量不变的情况下，外加定数量的粉煤灰。其目的是为了改善混凝土拌合物的和易性。5.掺量：取代水泥量为5％~50％；
6.应用：适用于普通工业与民用建筑结构的混凝土，尤其适用于配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐和抗软水侵蚀混凝土、蒸养混凝土、地下和水下工程混凝土、压浆混凝土及碾压混凝土等。
（二）硅灰（硅粉）：电弧炉冶炼硅铁合金时的副产品1.主要成分：80％SiO2非晶态2.特点：高活性火山灰质材料，改性效果比任何一种掺合料都要好得多。颗粒细，粒径为0.1~0.2μm，比表面积为20000～25000m2/kg，密度为2.2g/cm3,堆积密度为0.18~0.23g/cm3，空隙率达90%。3.掺量：硅粉是一种超细粉末，渗入混凝土中会使拌合物粘稠性提高，坍落度变小，因而为了得到所要求的坍落度，需增加混凝土的单位用水量。为了避免用水量增大，常与高效减水刑并用。随着硅粉用量的增加，高效减水剂的掺量也相应增加。因此，从粘稠及经济性等方面考虑，硅粉取代水泥量一般为5%～15%≯20％同时掺用硅灰和高效减水剂可配制出
4.作用：提高混凝土强度，特别是早期强度，显著提高耐久性抑制碱集料反应，降低水化热。5.用途：高强及超高强混凝土、高耐久混凝土及其它高性能混凝土；提高粉煤灰混凝土的早期强度。（三）磨细矿渣粉：将粒化高炉矿渣磨细而成的粉状物料。1.火山灰活性：活性与高钙粉煤灰接近，在水化后的7d左右就能对混凝土强度有利，而低钙粉煤灰一般要在四周以后。2.粒径：一般情况下，小于l0µm的矿渣颗粒对混凝土的早期直至28d强度都有贡献；10µm~45µm的颗粒只对后期强度增长有作用，而大于40µm的顾粒则难于水化。所以，混凝土用的磨细矿渣掺合料，绝大部分顾粒尺寸在45µm以下，这相当于勃氏比表面积500m2／kg左右。
3.作用：改善和易性(比粉煤灰略差)、降低水化热、减少高效减水剂用量、减少坍落度损失．其早期增强效果优于低钙粉煤灰。掺矿渣粉混凝土的抗硫酸盐能力与矿渣粉的用量及其含铝量有关，掺量在20％以上的矿渣能提高混凝土抗海水及化学侵蚀的能力。抑制混凝土中的碱—集料反应。但因矿渣难于磨细，能耗大、成本高，故目前用得不多。（四）天然沸石粉：以天然沸石岩为原料，经破碎，磨细制成的粉状物料，简称沸石粉。1.成分：为含水硅铝酸盐，其中Si()2含量在55％以上，A12O3含量在12％以亡。它是一种具有较高大山灰活性的材料。2.结构特点：含有多孔结构的微晶矿物，结构中有很多空腔和孔道，内表面积很大。3.作用：（1）由于其内表面积大，吸附性能强，即使混凝土拌合物用水量较大时，也能被沸石吸收，使混凝土拌合物在运输、浇注和捣实过程中避免离析与分层现象，从而提高拌合物的均匀性与保水性。
2由于其内表面积大，为水泥水化提供更大的空间，因此它比一般的掺合料具有更高的强度效应。3掺入沸石粉能改善水泥石的孔结构，因而对混凝土强度、干缩、抗硫酸盐性能以及碱—骨料反应都有显著影响。4沸石粉还能改善混凝土界面结构。由于沸石粉的高硅含量和在界面区域内的微结晶中心作用，使得界面过渡层中Ca(OH)2富集现象减弱．富集范围减小，界面性能得到改善，从而使混凝土的强度和抗渗性得到提高。应用：泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、抗硫酸盐和抗软水侵蚀的混凝土、以及高强混凝土，也适用于蒸养混凝土、地下和水下工程混凝土。沸石粉还可用于配制沸石粉混合砂浆用于砌筑和抹灰工程。由于沸石粉颗粒吸水性大，在同样用水量下，掺沸石粉的混凝土拌合物比不掺的粘性大、流动性小，因此，在拌制沸石粉混凝土时，应复合使用高效减水剂。
磨细硅质页岩，由天然硅质页岩磨细面成，具有较高的活性，其效果优于粉煤灰，掺量一般为10％~20％，掺量大时将显著降低流动性。磨细自燃煤矸石，由自燃煤矸石磨细而成，具有一定的活性。其活性，使用效果与掺量均低于粉煤灰。
6.5混凝土拌合物的和易性和易性的概念：混凝土拌合物易于施工（拌合、运输、浇注、捣实），并能获得均匀密实结构的性质。和易性的内容1流动性：指混凝土拌合物在自重力或机械振动力作用下，易于产生流动、易于运输、易于充满模板的性质。若过小，不利于施工，难密实；若过大，易分层离析。2粘聚性：指混凝土拌合物各组成材料具有一定的粘聚力，在施工过程中保持整体均匀一致的能力。若粘聚性差,则在运输、浇注、成型过程中，易分层离析或空洞。3保水性：指混凝土拌合物在施工过程中保持水分的能力。不发生大的或严重的泌水。三者应相互协调
一、和易性的测定与选择（一）和易性的测定1.坍落度法适用于坍落度≥10mm，且最大粒径小于40mm的混凝土拌合物。坍落度SL
在做坍落度试验的同时，应观察混凝土拌合物的粘聚性、保水性等情况，以更全面地评定混凝土拌合物的和易性。坍落度的级别坍落度mm名称级别10-4050-90100-150≥150低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土动性混凝土T1T2T3T4大流
适用于维勃稠度在5～30s，最大粒径小于40mm的混凝土拌合物维勃稠度的级别维勃稠度名称级别≥3130-2120-1110-5超干硬混凝土特干硬混凝土干硬混凝土半干硬混凝土V0V1V2V32.维勃稠度法
（二）混凝土拌合物流动性的选择选择依椐：(1)混凝土构件的截面最小尺寸(2)配筋的疏密(3)成型捣实方法坍落度（㎜）结构种类10~30基础或地面等的垫层，无配筋的大体积结构或配筋稀疏的结构30~50板、梁或大型及中型截面的柱子等50~70配筋密列的结构（薄壁、斗仓、筒仓。细柱等）70~90配筋特密的结构
调整坍落度的原则：△SL＝10mm，△W＝2％(二)集料的品种、规格与质量SL卵石、河砂＞SL碎石、山砂采用粒径粗大、级配良好集料时，流动性当粘土含量多时，流动性降低。（三）砂率：砂率(Sp)是指砂用量(S)与砂、石(G)总用量的质量百分比×％SS+G砂率过大Sp=细颗粒多砂率过小水泥浆不变总表面积大流动性减小填不满石子空隙空隙率大水泥浆不变流动性减小
合理砂率：砂子体积填满石子的空隙后且略有富余的砂率。合理砂率意义；1在用水量及水泥用量一定的情况下，使混凝土拌合物获得最大的流动性及良好的粘聚性与保水性时的砂率值；2在保证混凝土拌合物具有所要求的流动性及良好的粘聚性与保水性条件下，使水泥用量最少的砂率值。坍落度砂率砂率水泥量合理砂率合理砂率
△SL＝20～40mm4其它影响因素水泥品种：环境温度：△T＝10℃湿度：时间：三、改善和易性的措施1改善粘聚性和保水性的措施(1)选用级配良好的粗、细集料，并选用连续级配；(2)适当限制粗集料的最大粒径，避免选用过粗的细集料；(3)适当增大砂率或掺加粉煤灰等掺合料；(4)掺加减水剂和引气剂。
2改善流动性的措施1尽可能选用较粗大的粗、细集料；2采用泥及泥块等杂质含量少，级配好的粗、细集料；3尽量降低砂率；4掺加减水剂。
6.6混凝土的强度一、混凝土的抗压强度与强度等级1.混凝土的立方体抗压强度标准试件:150mm×150mm×150mm的立方体标准养护条件:T＝20±2℃，RH≥95%),养护龄期:28d，测得的抗压强度。采用非标准尺寸的试件，如边长100或200mm立方体试件，测得的强度值应分别乘以换算系数0.95和1.05。2.混凝土的强度等级混凝土的强度等级按立方体抗压强度标准值划分。混凝土立方体抗压强度标准值(简称抗压强度标准值)是指具有95%强度保证率的抗压强度值。C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60十二个等级。
二.混凝土的轴心抗压强度以150×150×300mm的试件在标准养护条件下，养护至28d龄期，测得的抗压强度值。混凝土结构设计中计算轴心受压构件时，以轴心抗压强度为设计取值。轴心抗压强度/立方体抗压强度=0.7～0.8。三.抗拉强度轴向抗拉强度/抗压强度=1/10~1/20轴向抗拉强度/劈拉强度＝0.9四、影响混凝土强度的因素1.水泥强度与水灰比(W/C)
W/C混凝土强度与水灰比的关系C/W混凝土强度与灰水比的关系f28f28f28=Afc(C/W-B)碎石：A=0.46B=0.07卵石：A=0.48B=0.33fc—水泥实际强度
2.集料的品种、规格与质量水泥强度与水灰比相同的条件下，f碎石＞f卵石；杂质含量少、级配好的集料，混凝土的强度高；粒径较大的粗集料，可提高一般混凝土的强度；粒径较小的粗集料，可提高高强混凝土的强度。3.外加剂掺入减水剂在减水后可提高混凝土强度；掺入早强剂可提高混凝土的早期强度；掺入引气剂会降低混凝土的强度；掺入速凝剂会降低混凝土的后期强度
4.养护温度、湿度、龄期(1)温度温度高，水泥的水化速度快，早期强度高，但28d及泥品种28d以后的强度与水有关.掺混合材硅酸盐水泥强度与养护温度的关系f2810%~40%硅酸盐水泥强度与养护温度的关系f2810%~15%
(1)温度受冻越早，强度损失越大。混凝土在达到具有抗冻能力的临界强度方可撤除保温措施防止混凝土早期受冻受冻前的强度不得低于5MPa。
4.养护温度、湿度、龄期(2)湿度环境湿度越高，混凝土的水化程度越高，混凝土的强度越高。适当的湿度，才能使水泥水化硅酸盐或普通矿渣水泥≯7d火山灰、粉煤灰水泥≯14d
五、提高混凝土强度的措施：1.选用高强度的水泥2.尽量采用干硬性混凝土或较小的水灰比3.采用级配好、质量高、粒径适宜的集料4.掺加适当的外加剂（早强剂、减水剂）5.加强养护自然养护时，冬天注意保温，夏天注意保湿。湿热养护，可提高混凝土的早期强度6.采用机械搅拌和机械振动成型7.掺加混凝土掺合料，必要时可掺加合成树脂或合成树脂乳液。
一、非荷载作用下的变形化学收缩塑性收缩温度变形干湿变形碳化收缩6.7混凝土的变形性能引起混凝土变形的因素很多，归纳起来有两类：非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形二、荷载作用下的变形弹塑性变形徐变
V水化产物＞V水泥混凝土密实△V ∝lgt，一般在混凝土成型后40ｄ内收缩量增加较快，以后逐渐趋向稳定。化学收缩是不可恢复的，可使混凝土内部产生微细裂缝。收缩值较小，不会破坏结构。6.7混凝土的变形性能引起混凝土变形的因素很多，归纳起来有两类：非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形一、非荷载作用下的变形（一）化学收缩混凝土在硬化过程中，由于水泥水化产物的体积小于反应物(水泥与水)的体积，导致混凝土在硬化时产生收缩。V水化产物＜V水泥＋水
（二）塑性收缩混凝土成型后尚未凝结硬化时属塑性阶段，在此阶段往往由于表面失水而产生收缩称为塑性收缩。ν表面失水＞ν内部水向表面迁移造成毛细管内部产生负压，因而使浆体中固体粒子间产生一定引力，便产生了收缩，如果引力不均匀作用于混凝土表面，则表面将产生裂纹。预防塑性收缩开裂的方法：降低混凝土表面失水速率，采取防风、降温等措施。最有效的方法是凝结硬化前保持混凝土表面的湿润，如在表面覆盖塑料膜等。
（三）温度变形混凝土在使用条件下随温度的变化而产生的热胀冷缩变形。混凝土的热膨胀系数一般为(0.6～1.3)×10-5/℃，即温度每升降1℃，lm混凝土的胀缩约为0.01mm。温度变形对大体积混凝土、大面积混凝土、纵长的混凝土结构极为不利。混凝土在硬化初期，水泥水化放出较多的热量，而混凝土是热的不良导体，散热很慢，使混凝土内部温度升高，但外部混凝土温度则随气温下降，致使内外温差达40～50℃，造成内部膨胀及外部收缩，使外部混凝土产生很大的拉应力，易使混凝土产生裂缝。
（四）干湿变形1.干湿变形的原因：干缩湿胀湿胀：混凝土在水中硬化时，体积有轻微膨胀。这是由于凝胶体中胶体粒子的吸附水膜增厚，胶体粒子间距离增大所致，无破坏作用。干缩的原因：毛细管内游离水分蒸发，毛细管内负压增大，使混凝土产生收缩；凝胶体失去吸附水产生紧缩；干缩吸水后，大部分干缩变形是可以恢复的。2.干缩的危害使混凝土产生不均匀的收缩裂纹结构设计时取(1.5～2.0)×10-4，即lm混凝土的收缩为0.15～0.20mm。
3.影响混凝土干缩变形的主要因素（1)水泥用量、细度、品种水泥用量越多，水泥石含量越多，干燥收缩越大。水泥的细度越大，混凝土的用水量越多，干燥收缩越大。（2)水灰比水灰比越大，混凝土内的毛细孔隙数量越多，混凝土干燥收缩越大。（3)集料的规格与质量集料的粒径越大，级配越好，混凝土的干燥收缩越小。集料的质量越好，泥土含量越少，混凝土的干缩越小。（4)养护条件养护湿度高，养护的时间长，降低混凝土的干缩率。
4.减少混凝土干缩的措施1尽量减少水泥用量2尽量使用大粒径的集料3尽量降低水灰比4加强养护二、荷载作用下的变形（一）短期荷载作用下的变形1.混凝土的受压变形与破坏特征未施加荷载前，由于水泥水化造成的化学收缩和物理收缩引起的砂浆体积的变化，在粗集料与砂浆界面上产生了拉应力，同时混凝土成型后的泌水聚积于粗集料的下缘，混凝土硬化后形成为界面裂缝。
受外力作用时，其内部产生了拉应力，这种拉应力很容易在具有几何形状为楔形的微裂缝顶部形成应力集中，随着拉应力的逐渐增大，导致微裂缝的进一步延伸、汇合、扩大，形成可见的裂缝，致使混凝土结构丧失连续性而遭到完全破坏。
性关系,ＡＢ段Ｉ阶段：荷载到达“比例极限”以前,荷载与变形比较接近直线关系（ＯＡ段）II阶段：荷载超过“比例极限”以后，变形增大的速度超过荷载增大的速度，荷载与变形之间不再为线III阶段：荷载超过“临界荷载”以后，变形增大的速度进一步加快，荷载一变形曲线明显地弯向变形轴方向（ＢＣ段）。IV阶段：荷载超过极限荷载以后，混凝土的承载能力下降，荷载减小而变形迅速增大，以至完全破坏，荷载一变形曲线逐渐下降而最后结束（ＣＤ段）。
ⅠⅡⅢⅣ混凝土不同受力破坏阶段的裂缝状态示意图Ｉ阶段:界面裂缝无明显变化;II阶段：界面裂缝的数量、长度和宽度都不断增大;III阶段：界面裂缝继续发展，开始出现砂浆裂缝，并将邻近的界面裂缝连接起来成为连续裂缝。IV阶段：连续裂缝急速发展。
由此可见，荷载与变形的关系，是内部微裂缝发展规律的体现。混凝土在外力作用下的变形和破坏过程，也就是内部裂缝的发生和发展过程，它是一个从量变发展到质变的过程。2.弹性模量1弹性模量弹性模量是反应应力与应变关系的物理量，随荷载不同，弹性模量不是定值，而是一个变量。2测试方法：标准试件：150ｍｍ×150ｍｍ×300mm应力：取其轴心抗压强度值的40％经3~4次反复加荷和卸荷后，测得应力与应变的比值，即为混凝土的弹性模量对于C10~C60的混凝土的弹性模量为(1.75~3.60)×104MPa
3.影响混凝土弹性模量的因素有：1混凝土的强度等级越高，弹性模量越高。水泥用量少，水灰比小，粗细集料用量较多，弹性模量大。2集料弹性模量大，混凝土弹性模量也大。3早期养护温度较低的混凝土具有较大的弹性模量。4引气混凝土弹性模量较普通混凝土低20％～30％。（二）长期荷载作用下的变形——徐变1.定义：混凝土在长期不变荷载作用下，随时间增长而沿作用力方向产生的非弹性变形。2.原因：水泥石中凝胶体在外力作用下，凝胶粒子间的滑移而产生的变形，还与水泥石内部吸附水的迁移等有关。3.不利：使预应力钢混凝土中的预应力值受到损失有利：可消除混凝土内的应力集中现象，如：对大体积混凝
6.8混凝土的耐久性混凝土不仅应具有足够的强度，能安全地承受设计荷载外，还应具有耐久性。混凝土的耐久性是指混凝土在所处环境及使用条件下经久耐用的性能。它牵涉到所建工程的造价、维护费用和使用年限等问题。世界范围的混凝土结构大量过早破坏，使人们认识到混凝土的耐久性与强度同等重要，所以必须认真对待。混凝土的耐久性是一个综合性概念，包含的内容很多，如抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化等。
一、混凝土耐久性的主要内容：（一）抗渗性1.渗水的原因：内部连通的渗水孔道。水分蒸发而留下的气孔、水泥浆泌水所产生的毛细管孔道、内部的微裂缝以及施工振捣不密实产生的蜂窝、孔洞。2.表示方法：抗渗等级在标准试验条件下，六个试件中四个试件不透水时的最大压力为抗渗等级。混凝土的抗渗等级有P4、P6、P8、P10、P12；
3.提高混凝土抗渗性的主要措施：1尽量降低水灰比；2采用最佳的集料级配；3使用膨胀水泥或自应力水泥；4加入外加剂：防水剂、膨胀剂、减水剂、引气剂；5机械施工、加强振捣；6充分养护。
（二）抗冻性1.冻融破坏的原因：混凝土内部的孔隙水在负温下结冰后体积膨胀造成的静水压力，未冻水向冻结区的迁移造成的渗透压力，当这两种压力所产生的内应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，多次冻融使裂缝不断扩展直至破坏。2.表示方法：抗冻标号F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300或耐久性系数Kn3.实验方法1慢冻法:在强度损失不超过25％，质量损失不超过5％时，混凝土所冻融的循环次数。2快冻法:相对动弹性模量不小于60％，质量损失不大于5％的冻融的循环次数次数。
3.影响混凝土抗冻性的因素：（１）强度混凝土强度愈高，抵抗冻融破坏的能力越强，抗冻性越好。（２）混凝土密实度、混凝土孔隙构造及数量密实度越小，开口孔隙愈多，水分愈易渗入，静水压力越大，抗冻性越差。（３）充水程度（４）水灰比饱水程度愈高，冻结后产生的冻胀作用就大，抗冻性越差。水灰比与孔隙率成正比，水灰比越大，且开口孔隙率大，抗冻性越差。
（５）外加剂在混凝土中掺入引气剂，可在水泥石中形成无数细小、均匀的气泡，使之成为压力水进出的“水库”，使静水压力和渗透压力得以释放，对冰冻破坏起到很好的缓冲作用。适宜的引气量以４％～６％为宜。水泥石的抗腐蚀性（三）抗腐蚀性（四）碳化1.定义：空气中的CO2与水泥石中的Ca(OH)2作用生成CaCO3和H2O的过程。2.碳化的危害：⑴减弱对钢筋的保护作用。由于水泥水化过程中生成大量氢氧化钙，使混凝土孔隙中充满饱和的氢氧化钙溶液，其ＰＨ值可达到12.6～13。这种强碱性环境能使混凝土中的钢筋表面
生成一层钝化薄膜，从而保护钢筋免于锈蚀。碳化作用降低了混凝土的碱度，当ＰＨ值低于10时，钢筋表面钝化膜破坏，导致钢筋锈蚀。⑵当碳化深度超过钢筋的保护层时，钢筋不但易发生锈蚀，还会因此引起体积膨胀，使混凝土保护层开裂或剥落，进而又加速混凝土进一步碳化。3.碳化的益处：适度碳化可提高砼表面的硬度。4.影响混凝土碳化速度的主要因素：1水泥品种掺混合材的水泥，因其氢氧化钙含量较少，碳化比普通水泥快。2水灰比水灰比大的混凝土，因孔隙较多，二氧化碳易于进入，碳化也快。
3环境湿度在相对湿度为50～75％的环境时，碳化最快。相对湿度小于25％或达到100％时，碳化停止。因为碳化需要水分，但不能堵塞二氧化碳的通道。此外，空气中二氧化碳浓度越高，碳化速度也越快。4硬化条件空气中或蒸汽中养护的混凝土，比在潮湿环境或水中养护的混凝土碳化快。因为前者促使水泥石形成多孔结构或产生微裂缝，后者水化程度高，混凝土较密实。混凝土的碳化深度大体上与碳化时间的平方成正比。为防止钢筋锈蚀，必须设置足够的钢筋保护层。
生成一层钝化薄膜，从而保护钢筋免于锈蚀。碳化作用降低了混凝土的碱度，当ＰＨ值低于10时，钢筋表面钝化膜破坏，导致钢筋锈蚀。⑵当碳化深度超过钢筋的保护层时，钢筋不但易发生锈蚀，还会因此引起体积膨胀，使混凝土保护层开裂或剥落，进而又加速混凝土进一步碳化。3.碳化的益处：适度碳化可提高砼表面的硬度。4影响混凝土碳化速度的主要因素：1水泥品种掺混合材的水泥，因其氢氧化钙含量较少，碳化比普通水泥快。2水灰比水灰比大的混凝土，因孔隙较多，二氧化碳易于进入，碳化也快。
（五）碱—集料反应1.定义：砼内水泥石中的碱（Na2O和K2O）与集料中的活性SiO2反应，生成碱—硅酸凝胶的过程。2.危害：生成的碱—硅酸凝胶遇水膨胀，使砼开裂。3.混凝土发生碱—集料反应必须同时具备以下三个条件：(1)水泥中含碱量(Na2O和K2O)＞0.6％(折算成Na2O％)；(2)砂、石集料中夹杂有非晶质的活性二氧化硅矿物；(3)有水存在。4.防止碱—集料反应的措施：1使用碱含量小于0.6％的水泥；2掺入混合材料；（3）掺加引气剂（4）加强集料生产的质量控制，及时检验其是否含有活性集料，以便尽早采取措施；
（二）提高混凝土耐久性的途径由于混凝土的雨久性包括许多内容，而影响因素又是多方面的，当混凝土所处环境和使用条件变化时，对其所要求的耐久性也各有侧重。例如对承受水压作用的混凝土侧重要求抗渗性；承受反复冰冻作用的混凝土侧重要求抗冻性；遭受环境水侵蚀的混凝土则主要要求只有抗侵蚀性等等。尽管耐久性的影响因素不尽相同，但其主要因素基本一样，故可采取以下措施来提高混凝土的耐久性：(1)合理选择水泥品种和标号。(2)选用品质良好的集料。如集料的坚固性、有害杂质含量、级配等都应考虑。(3)混凝土的密实度。这是影响混凝土各耐久性的关键。为保证密实度必须严格控制水灰比并保证足够的水泥用量，因此标准规定，应按混凝土使用时所处的环境条件考虑其满足耐久性要求的最大水灰比和最小水泥用量。
(4)改善混凝土的孔隙特征以减少大的开口孔，为此，可采取降低水灰比、掺加减水剂或引气剂等外加剂、掺入适量掺合料等措施，来改变混凝土的孔结构。(5)采用机械施工以保证搅拌均匀、振捣密实。(6)加强养护，持别是早期养护。(7)必要时，可适当增大砂率，以减小离析、分层、泌水等带来的不利影响。
6.9混凝土的质量控制与评定一、混凝土质量的波动混凝土质量的波动原因原材料质量波动施工操作的误差试验条件的影响由于混凝土的抗压强度与混凝土其他性能有着紧密的相关性，能较好地反映混凝土的全面质量，因此工程中常以混凝土抗压强度作为重要的质量控制指标，并以此作为评定混凝土生产质量水平的依据。
二、混凝土强度的波动规律与正态分布曲线（一）混凝土质量评定的数理统计方法1强度平均值2强度标准差σ表示强度波动程度-∑fif=1ni=1nσ=√i=1∑(fi_-f)2nn-1频度强度-fσσ
抗压强度频率-f施工控制良好施工控制不良图6-2离散程度不同的强度曲线-fCV=σVC表示强度相对波动程度Ｃv值愈小，表示混凝土质量愈稳定；Ｃv值大，则表示混凝土质量稳定性差。
（二）混凝土强度的波动规律与正态分布曲线在正常生产条件下，混凝土的强度受许多随机因素的作用，即混凝土的强度也是随机变比的，因此可以采用数理统计的方法来进行分析、处理和评定。大量实验证明，混凝土的抗压强度频率曲线均接近于正态分布曲线，即混凝土的强度服从正态分布。离强度平均值越近，出现的概率越大。正态分布曲线高而窄时，说明混凝土强度的波动较小，即混凝土的施工质量控制较好。当正态分布曲线矮而宽时，说明混凝土强度的波动较大，即混凝土的施工质量制较差。
（三）混凝土强度保证率与质量评定
混凝土强度等级与强度标准差σ的取值
| 混凝土强度等级 | σ（MPa） |
|---|---|
| ＜C20 | 4.0 |
| C20~C35 | 5.0 |
| ＞C35 | 6.0 |
配制强度按 fh=fd+1.645σ 计算。若所配制混凝土的强度平均值等于设计强度，则强度保证率只有50％，因此配合比设计时必须使配制强度高于设计强度，以满足95％的强度保证率要求。
例．现场质量检测取样一组边长为100ｍｍ的混凝土立方体试件，测得标准养护条件下28天的混凝土试件破坏荷载分别为306、286、270ｋＮ。试确定该组混凝土的标准立方体抗压强度、立方体抗压强度标准值，并确定其强度等级（假定抗压强度的标准差为3.0ＭＰa）。解：f10=(306+286+270)/(100×100×3)=28.5MPaf15=28.5×0.95=27.1MPa混凝土立方体抗压强度标准值为：fd=fh-1.645σ=27.1-1.645×4.0=20.4MPa故该组混凝土的强度等级为C20
6.10普通混凝土的配合比设计一、配合比的表示方法：1以1m3混凝土中各种材料的具体用量表示：水泥：300Kg;石：1200Kg;砂：600Kg;水：180Kg;外加剂：0.25%2以水泥质量为1，其余用质量比表示水泥：砂：石：水=1：2：4：0.6二、配合比的基本要求：1、施工要求的和易性；2、设计要求的强度；3、工程要求的耐久性；4、节约水泥、降低成本。
三、基本资料：1、混凝土设计任务书：设计要求和易性强度等级耐久性2、原材料情况：水泥品种、标号；粗细骨料的品种、质量、粗细程度、颗粒级配3、施工水平：施工条件、施工方法、养护方法及施工控制水平等。各种资料与数据齐备后，即可进行配合比设计，其基本方法与步骤如下：（工程要求）
四、混凝土配合比设计基本参数的确定：w/c、w、Sp砂子石子水水泥水泥浆集料WW/CSp受集料品种、规格的影响决定和易性受(W/C)max限制（耐久性）决定强度受W/C、集料品种、规格的影响、决定和易性经济性
四、混凝土配合比设计基本参数的确定：1.确定水灰比：依据强度和耐久性(1)可凭经验直接选取(2)计算满足强度和耐久性的要求，并尽可能选用较大的水灰比，以便使混凝土更经济。2.确定用水量：1可凭经验直接选取2根据骨料的品种与规格及要求的流动性查表确定。用水量的多少，是控制混凝土拌合物流动性大小的重要参数。确定单位用水量的原则是；以拌合物达到要求的流动性为准。≤(W/C)max
3.确定砂率1工程量较大或工程质量要求较高时，应通过试验来确定砂率2可根据集料的品种、规格与所采用的水灰比W／C查表确定。砂率反映了砂与石的配合关系，由于砂的颗粒小，具有较大的比表面积，因此砂率的改变不仅影响拌合物的流动性，而且对粘聚性和保水性也有很大的影响。所以，在配合比设计中确定砂率的原则是：必须选定合理砂率，才能获得需要的流动性且节约水泥。
在未经试验的情况下选定砂率时，可以直接从表中给出的砂率范围，按下面情况适当选取；(1)当石子最大粒径较大、级配较好、表面较光滑时，由于粗骨料的空隙率较小，滑动阻力也较小，因此可采用较小的砂率。(2)砂的细度模数较小时，由于砂中细颗粒较多，拌合物的粘聚性和保水性容易得到保证，而且砂在粗骨料中间的拨开距离较小，故可采用较小的砂率。(3)水灰比较小，水泥浆稠度较大，由于拌合物的粘男性和保水性容易得到保证，故可采用较小的砂率(4)施工要求的流动性较大，因拌合物易出现离析现象，为了保证拌合物的粘聚性．应采用较大的砂率。(5)当掺用引气剂或塑化剂等外加剂时，可适当减少砂率。
五、配合比设计方法与步骤混凝土配合比设计的方法与步骤混凝土配合比设计是通过“计算—试验法”实现的。即先根据各种原始资料进行初步计算得出“初步计算配合比”，然后经试配调整得出和易性满足要求的“基准配合比”，最后再经强度复核定出满足设计要求与施工要求，且较为经济合理的“试验室配合比”即最终的混凝土配合比（一）确定初步配合比：初步计算（二）确定基准配合比：满足和易性（三）确定实验室配合比：复核强度、耐久性且经济（四）确定施工配合比：换算
（一）确定初步配合比1、确定配制强度fh=f28=fd+1.645σ2、确定水灰比W0C0W28cfAf(CB)W0C0=AfCfh＋ABfCW0/C0≤(W/C)max必须满足最大水灰比的规定3、确定用水量W0
4、确定水泥用量C00C=W0W0/C0必须满足最小水泥用量的规定C0≥Cmin
5、确定砂石用量S0、G0（1）绝对体积法：（2）体积密度法C0+W0+S0+G0=ρ0hρ0h=2350~2480kg/m3S0S0+G0×100%=Sp联立可解出S0和G0联立可解出S0和G0C0ρc+S0S+G00=Sp×100%+++10α=1000W0S0G0ρwρ′sρ′g
（二）确定基准配合比：检测和易性按初步配合比的计算结果，取15升混凝土用的原材料，可得到各材料的量分别为：C15、W15、S15、G15Q总C基=×ρ0h经拌合后，得到被测的拌合物，检测并调整合格后，可得到：C拌+W拌+S拌+G拌=Q总通过计算，可得到满足和易性要求的配合比—基准配合比C拌W拌Q总W基=×ρ0hS基=S拌Q总×ρ0hG基=G拌Q总×ρ0h
（三）确定实验室配合比：复核强度、耐久性、经济合理f22、C基S基G基W基C基W基+0.051、C=W基/(S基G基)W基C基W基-0.05/()S基G基W基3、C=W基f3测得28天强度f1
cwf1f3fhf212cw3最佳得到满足强度要求的最佳灰水比后，可计算出相应的各种材料的用量分别为：fC计=W基×cw最佳W基W计=S计=S基G计=G基
C0W0S0G0C基W基S基G基CWSG初步配合比基准配合比实验室配合比
得到基准配合比(稠度满足要求)C基、W基、S基、G基=SpWCSpSp
W基、S基、G基W基、S基、G基W基、S基、G基123f28
（7）该混凝土初步配合比为：ｌm3混凝土中各材料用量为：C：349㎏;W：185㎏;S：641㎏;G：1192㎏。以质量比表示即为：W：S：G=１：1.84：3.42，Ｗ/Ｃ＝0.532．确定施工配合比砂子含水率为3％，石子含水率为1％，则施工配合比为：C0=349㎏=C施水泥S0×（1+3%）=641×（1+3%）=660㎏=S施砂子G0×（1+1%）=1192×（1+1%）=1204㎏=G施石子水W施=W0－S0×3%－G0×1%=185－641×3%－1192×1%=154㎏
计算题：取拌制15升混凝土拌和物的各材料用量为水泥4.8kg，水2.7kg，砂9.4kg，石子18.2kg，经过试拌检验，混凝土的坍落度小于要求值.然后，将水泥和水各增加5%，这时坍落度满足要求，并且粘聚性和保水性也合格，测得混凝土拌和物的体积密度为2400kg/m3，试计算1立方米混凝土各种材料用量。
解：满足和易性时各种材料总拌和用量分别为:W拌=2.7(1+5%)=2.84kgG拌=18.20kgC拌=4.8(1+5%)=5.04kgS拌=9.40kg1立方米混凝土各种材料用量为:C=C拌×ρ0h/(C拌+W拌+S拌+G拌)=5.04×2400/(5.04+2.84+9.40+18.20)=341kgW=W拌×ρ0h/(C拌+W拌+S拌+G拌）=2.84×2400/(5.04+2.84+9.40+18.20)=192kgS=S拌×ρ0h/(C拌+W拌+S拌+G拌）=9.40×2400/(5.04+2.84+9.40+18.20)=636kgG=G拌×ρ0h/(C拌+W拌+S拌+G拌）=18.20×2400/(5.04+2.84+9.40+18.20)=1231kg
2.某工地施工配合比为：水泥308kg，水128kg，砂700kg，碎石1260kg，砂、石含水率分别为4.2%、1.6%，求实验室配合比。解：实验室配合比为:实施=C=308kgS实=S施/(1+a%)=700/(1+4.2%)=672kgG实=G施/(1+b%)=1260/(1+1.6%)=1240kgW实=C施+S实×a%+G实×b%=128+672×4.2%+1240×1.6%=176kg合比为:=308kgS实=S施/(1+a%)=700/(1+4.2%)=672kg0/(1+1.6%)=1240kg实实C×G×b%=128+672×4.2%+1240×1.6%=176kg
6.11轻混凝土轻集料混凝土加气砼：磨细硅质材料＋钙质材料＋发气剂→加气砼泡沫砼：水泥浆＋泡沫→泡沫砼大孔混凝土：粒径相近的粗集料＋少量水泥浆轻混凝土多孔混凝土
一、轻集料混凝土（一）定义：轻粗集料＋轻砂(或普通砂)＋水泥＋水→砼混凝土干体积密度不大于1950kg/m3。轻粗集料＋普通砂＋水泥＋水（砂轻混凝土）轻粗集料＋轻砂＋水泥＋水（全轻混凝土）(轻粗集料堆积密度＜1000kg/m3)密度等级:600-1900（二）轻集料的品种：天然轻集料工业废渣轻集料人工轻集料。
（三）轻集料技术性质1.密度等级2.吸水率以1h吸水率计算附加用水量3.强度筒压强度,粗集料颗粒强度强度标号4.粗细程度与颗粒级配保温及结构保温轻集料混凝土，Dmax≯40mm。结构轻集料混凝土，Dmax≯20mm。
(四)轻集料混凝土的技术性能1.和易性粘聚性和保水性好，但流动性较差轻集料具有颗粒体积密度小，表面粗糙，吸水性强等待点，因此其拌合物的和易性与普通混凝土有明显的不同。轻集料混凝土拌合物粘聚性和保水性好，但流动性较差。若加大流动性则集料上浮、易离祈。用水量=净用水量+附加水量净用水量:为使拌合物获得要求流动性的水量附加水量:为轻集料1h吸水量2.强度LC5.0、LC7.5、LC10、LC15、LC20、LC25、LC30、LC35、LC40、LC45、LC50十一个等级。
影响轻集料混凝土强度的主要因素与普通混凝土基本相同，即水泥强度、水灰比与集料特征。轻集料表面粗糙或多孔，且吸水性较大的特征，使得轻集料与水泥石的界面粘结强度大大提高，界面不再是最薄弱环节。轻集料混凝土在受力破坏时，裂纹首先在水泥石或轻粗集料中产生。1当水泥石强度较低时，裂纹首先在水泥石中产生；2随着水泥石强度的提高，当两者接近时，裂纹几乎同时在水泥石和轻集料中产生；3进一步再提高水泥石强度，裂纹首先在轻集料中产生。因此，轻集料混凝土的强度随着水泥石强度的提高而提高，但提高到某一强度值即轻粗集料的强度标号后，即使再提高水泥石强度，由于受轻集料强度的限制，轻集料混凝土的强度提高甚微。由于轻集料强度较低，因此轻集料混凝土的强度受集料强度的限制。可见，选择适当强度标号的轻集料来配制混凝土才是最经济的。
(五)轻集料混凝土的应用1.墙体结构2.承重结构3.高层、大跨结构4.碱集料-反应多发区5.地震多发区6.耐久性要求较高的混凝土工程
(六)轻集料混凝土的配合比设计从施工要点1.配合比设计除应满足基本要求外，还应满足体积密度要求。2.砂轻混凝土宜采用绝对体积法全轻混凝土宜采用松散体积法，3.轻集料混凝土拌合用水量=净用水量+附加水量。4.轻集料易上浮，不易搅拌均匀，应采用强制式搅拌机，且搅拌时间应比普通混凝土略长一些。5.振捣时，应防止集料上浮，造成分层现象。因此应控制振捣时间并加压振捣。6.轻集料混凝土硬化初期易于干缩，必须加强早期养护。采用蒸汽养护时、应适当控制静停时间和升温速度。
二、多孔混凝土性质：孔隙率大（50%~85%）、体积密度小（300~1200kg/m3），导热系数低，兼有结构及保温隔热等功能。易于施工可钉、可锯。应用：1可制成砌块、墙板、屋面板及保温制品，应用于工业与民用建筑工程中的承重墙和非承重填充墙。2配有钢筋的加气混凝土条板可作为承重和保温合一的屋面板。3可以与普通混凝土预制成复合板，用于外墙兼有承重和保温作用。
6.12其它混凝土一、防水混凝土（一）定义：防水混凝土又称抗渗性混凝土，是指具有较高抗渗性的混凝土。（二）配制原则：1.减少混凝土的孔隙率，特别是开口孔隙率；2.堵塞连通的毛细孔隙或切断连通的毛细孔，并减混凝土的开裂；3.使毛细孔隙表面具有憎水性。防水混凝（三）常用配制方法（三种）
1.普通防水混凝土定义：以调整混凝土配合比的方法来提高自身密实度及抗渗性，不加任何外加剂及不采用其它防水措施的一种混凝土。普通抗渗混凝土与普通混凝土比，在配合比设计上有所不同。两者不同点：普通混凝土按的强度进行配制，普通抗渗混凝土按抗渗要求配制。其中石子的骨架作用减霸，水泥砂浆除满足填充及粘结作用外，还要求在粗骨料周围形成一定数量、质量良好的砂浆包裹层，以切断混凝土中沿石子表面的毛纫渗水通道，改变毛纫管的分布状态，增强混凝土的粘聚性，相应减小骨料的沉降，从而提高混凝土的抗渗性。对集料级配无特殊要求，施工简便，易为施工人员接受，但水泥用量大，不经济。
2.外加剂防水混冤土（1）防水剂防水混凝土氯化铁、氯化铝防水剂，与水泥的水化产物氢氧化钙反应，生成的氢氧化铁或氢氧化铝凝胶能堵塞毛细孔隙，具有很高的抗渗性。适合用于水下混凝土、无筋混凝土或少筋混凝土。（2）引气剂防水混凝土大量的微小封闭气泡可切断连通的毛细孔隙。减少了混凝土内的连通孔隙和由于泌水在粗骨料表面所造成的水隙。混凝土的含气量应为3％~6％。掺量过多对钢筋锈蚀及混凝土干缩有不利影响。
（3）减水剂防水混凝土减水剂可降低水灰比，即可降低混凝土的毛细孔隙含量，并可减小毛细孔的孔径。减水剂防水混凝土的抗渗性较高。（4）三乙醇胺防水混凝土三乙醇胺能加速水泥的水化，使水泥在早期就能生成较多的水化产物，使较多的水成为结合水，相应的减少了游离水量，从而降低了混凝土的毛细孔数量。当三乙醇胺与氯化钠和亚硝酸钠复合使用时，反应生成的氯铝酸盐和亚硝酸铝酸盐络合物填塞于毛细孔内，可切断连通的毛细孔隙，提高混凝土的密实度。三乙醇胺防水混凝土的抗渗性较高。
3.膨胀水泥抗渗混凝土以膨胀水泥为胶结材料配制的抗渗混凝土。依靠水泥本身在水化硬化过程中形成的大量结晶体(如钙矾石、氢氧化钙)，使体积产生一定的膨胀，以减少或消除混凝土的体积收缩，提高混凝土的抗裂性，从而提高混凝土的抗渗性。这是一种从内因解决混凝土抗渗性的途径。
二、流态混凝土与泵送混凝土流态混凝土是指坍落度为180~220mm，同时还具有良好的粘聚性和保水性的混凝土。流态混凝土一般是在坍落度为80~120mm的基准混凝土(末掺流化剂的混凝土)中掺人流化剂而获得，流化剂可采用同掺法或后掺法加入。流化剂属于高效减水剂，目前国内主要使用萘系和树脂系的高效减水剂。泵送混凝土是指可用混凝土泵输送的混凝土。泵送混凝土的坍落度一般为80~220mm。配制流态混凝土时，水泥用量不宜小于270kg／m3，且应掺加适量的混凝土掺合料，混凝土的砂率应较一般混凝土高5％~10％。
流态混凝土的主要持点：是流动性大，但不会出现离析、分层和泌水现象。具有自流密实性，成型时不需振捣或只需很小的振捣力。可大大改善施工条件，减少劳动量，施工效率高、工期短。易获得高强、高抗渗性及高耐久性的混凝土。应用：流态混凝土与泵送混凝土主要用于高层建筑、大型建筑等的基础、楼板、墙板及地下工程等。流态混凝土还持别适合用于配筋密列、混凝土浇注或振捣困难的部位。
1.砂的粗细程度，用表示。2.体积密度小于1950kg/m3的混凝土为。3.在相同条件下，碎石混凝土的强度比卵石混凝土的强度。4.骨料的压碎指标愈小，说明骨料的强度愈。5.混凝土拌合物的和易性是一项综合性能，它包括流动性、粘聚性和。6.混凝土所用粗、细骨料一定时，即使水泥用量有所变动，为获得要求的流动性，所需拌合水量基本上是一定的，流动性与用水量的这一关系称为。7.混凝土拌合物的流动性随时间的延长而。8.混凝土的干缩主要是由混凝土中的干缩引起的。
10.在硬化前的混凝土拌合物中，水泥浆起到作用，使混凝土具有要求的流动性，并使混凝土成型密实。11.混凝土抗冻标号F50中的50表示。12.在预应力混凝土结构中，徐变的危害是。13.在工程上，混凝土的抗渗性用表示。14.钢筋混凝土的碳化危害是。15.混凝土中掺入适量的的木质素磺酸钙，在保持流动性及强度不变的条件下可以。16.在混凝土中掺入适量的氯化钙可以提高混凝土的
填空题答案.1.细度模数2.轻混凝土3.大4.高5.保水性6.固定用水量定则7.降低8.水泥石9.徐变10.润滑12.使钢筋预加应力受到损失11.冻融循环次数13.抗渗标号14.混凝土对钢筋的保护能力降低15.可节省水泥用量16.早期强度17.和易性、耐久性18.比强度高19.筒压强度20.0.6Mpa
三、选择填空1.增加混凝土拌合物中水用量，会使混凝土()提高.C．保水性D．粘)表示.C．坍落度D．针入A．强度B．流动性聚性2.塑性混凝土拌合物的流动性用(A．沉入度B．分层度度3.在夏季施工混凝土时，宜选用().D．木钙C．Na2SO4).A．NFB．B.CaCl24.混凝土标准试块尺寸为(A．200mm×200mm×200mmB．150mm×150mm×150mmC．100mm×100mm×100mmD．40mm×40mm×160mm5.属于减水剂的是()。
11.混凝土的干湿变形，一般()。A．干缩危害大C．干缩危害小B．湿胀危害大D．干缩湿胀危害均大12.混凝土的碳化可以使(A．混凝土中的钢筋锈蚀C．混凝土的耐久性提高)。B．混凝土中的碱度提高D．混凝土的体积增加13.混凝土的强度波动大小，可以用()反映。A．平均抗压强度C．平均轴压强度B．强度标准差D．抗压强度14.在混凝土配合比设计时，如果使混凝土的抗压强度值f28等于混凝土的抗压强度等级值fd，则混凝土的强度保证率为A．95%()。B．84%C．70%D．50%
C.筒压强度D.立方体抗压强15.轻骨料强度用()表示。A.压碎指标B.平均抗压强度度)。B.净用水量+轻骨料16.轻骨料混凝土拌合物中的用水量指(A.净用水量1小时的吸水量C.轻骨料1或2小时的吸水量D.净用水量+轻骨料2小时的吸水量）。D.防射线）的措17.轻骨料混凝土与普通混凝土相比更宜用于（A.有抗震要求的结构B.水工建筑C.地下工程工程18.试配混凝土时，发现其流动性较小，应采取（施。A．增加砂率C．增大W/CB．增加用水量D．W/C不变，加入水泥浆19试配混凝土时，发现其流动性较大，应采取（）的措施。
）。20.混凝土的各配合比中的水灰比相同为（A．初步配合比和实验室配合比B．基准配合比和实验室配合比C．基准配合比和施工配合比D．实验室配合比和施工配合比
简答：1.配制混凝土时，为什么要严格控制水灰比？因为水灰比对混凝土的和易性、强度、耐久性、变形等性能有很大的影响。水灰比大，混凝土的流动性大，但是粘聚性和保水性降低，使硬化后的混凝土的强度、耐久性降低，干缩和徐变加大。水灰比小，混凝土的流动性小，但是粘聚性和保水性增加，使硬化后的混凝土的强度、耐久性提高，干缩和徐变减小。但水灰比过小，则不能保证混凝土的密实成型，会使混凝土的强度和耐久性下降。
简答：2.何为混凝土的碳化？碳化对混凝土性能及其使用有何影响？1碳化是空气中的二氧化碳与混凝土中的氢氧化钙在潮湿条件下反应生成碳酸钙和水的过程。2碳化会使混凝土产生收缩，导致混凝土表面产生开裂，抗拉强度和抗折强度略有降低，并加速碳化。3碳化最大的危害是使混凝土的碱度降低，导致钢筋易锈蚀。
下载地址：{{downurl}}
{{{a}}}
{{#b}}{{{b}}}
{{/b}} {{/title}} {{#nolog}}登陆注册
{{/nolog}} {{#djsx}}点我刷新
{{/djsx}} {{#gocz}} {{/gocz}} {{#ffqr}} {{/ffqr}}