1、土木工程材料第六章第六章 混凝土混凝土135442 通过本章的学习：通过本章的学习： 掌握普通混凝土组成材料的掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用。品种、技术要求及选用。 熟练掌握混凝土拌和物的性熟练掌握混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法。质及其测定和调整方法。 熟练掌握硬化混凝土的力学熟练掌握硬化混凝土的力学性质，变形性质和耐久性及性质，变形性质和耐久性及其影响因素。其影响因素。 熟练掌握熟练掌握普通混凝土的配合比设计方普通混凝土的配合比设计方法。法。 了解砌筑砂浆的和了解砌筑砂浆的和易性的概念和表示方法易性的概念和表示方法,掌掌握其配比设计方法。握其配比设计方法。 教学目标教学目
2、标6.1 概概 述述6.3 混凝土拌和物的和易性混凝土拌和物的和易性6.4 硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度 6.5 混凝土性能及耐久性混凝土性能及耐久性 6.6 混凝土外加剂混凝土外加剂 6.7 混凝土的质量控制混凝土的质量控制 6.8 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计 6.9 其他混凝土其他混凝土 6789本章内容本章内容6.2 混凝土的组成材料混凝土的组成材料u混凝土是由胶凝材料、混凝土是由胶凝材料、骨料及其它外加材料按骨料及其它外加材料按适当比例配制，再经硬适当比例配制，再经硬化而成的人工石材化而成的人工石材u其中应用最广的是以水其中应用最广的是以水泥为胶凝材料，以砂石泥为胶凝
3、材料，以砂石为骨料，加水拌和而成为骨料，加水拌和而成的拌合物，经一定时间的拌合物，经一定时间硬化而成的水泥混凝土硬化而成的水泥混凝土普通混凝土。普通混凝土。6.1 概述概述混凝土的起源可以追塑到混凝土的起源可以追塑到埃及金字塔（最新研究认埃及金字塔（最新研究认为：金字塔石料不是天然为：金字塔石料不是天然材料，而是用粘土、石灰材料，而是用粘土、石灰等材料制备而成的人工材等材料制备而成的人工材料）、古罗马时代宫殿的料）、古罗马时代宫殿的落成。落成。八十年代，我国甘肃省秦八十年代，我国甘肃省秦安县大地湾新时期时期遗安县大地湾新时期时期遗址出土了址出土了5000年前的混年前的混凝土凝土100m3，其的
4、抗压强，其的抗压强度为度为10MPa，这一发现堪，这一发现堪称世界建筑史的一大奇迹。称世界建筑史的一大奇迹。Fig.4.1.2 Dadiwan of QinFig.4.1.1 Parthenonp目前混凝土的用量目前混凝土的用量约为约为120亿吨，是世亿吨，是世界上用量最大的人界上用量最大的人工建筑材料，随着工建筑材料，随着混凝土性能的不断混凝土性能的不断提高，其用量及应提高，其用量及应用范围还会增加。用范围还会增加。p混凝土广泛应用于混凝土广泛应用于建筑、桥梁、道路建筑、桥梁、道路等土木工程领域。等土木工程领域。Fig.4.1.3 p混凝土可应用于混凝土可应用于大坝等水利工程大坝等水利工程工
5、业与民用建筑工业与民用建筑给水排水工程给水排水工程公路、铁路等交通公路、铁路等交通工程工程水利与水电工程水利与水电工程地下工程地下工程国防工程国防工程Fig.4.1.4 胶凝材料胶凝材料混凝土按胶凝材料分为水泥混凝土、石混凝土按胶凝材料分为水泥混凝土、石膏混凝土和沥青混凝土等。水泥混凝土膏混凝土和沥青混凝土等。水泥混凝土主要用于建筑结构工程，沥青混凝土主主要用于建筑结构工程，沥青混凝土主要用作路面材料。要用作路面材料。按强度分为：按强度分为：普通混凝土（抗压强度普通混凝土（抗压强度60 MPa60 MPa60 MPa）超高强混凝土（抗压强超高强混凝土（抗压强度度80 MPa80 MPa）按成型
6、或施工工艺按成型或施工工艺现浇混凝土现浇混凝土预拌混凝土预拌混凝土灌浆混凝土灌浆混凝土喷射混凝土喷射混凝土Precast concreteDeposit concreteShotcrete concrete二、混凝土的特性二、混凝土的特性 4.适用范围广泛适用范围广泛 3. 3.来源广、造价低来源广、造价低 1. 混凝土拌合物具有可塑性混凝土拌合物具有可塑性 2.强度高耐久性好强度高耐久性好 5.抗拉强度低抗拉强度低 6.自重大自重大 7.生产工艺复杂，质量难以控制，管理困难生产工艺复杂，质量难以控制，管理困难 6.2 6.2 混凝土的组成材料及其作用混凝土的组成材料及其作用 水泥混凝土是由水
7、泥混凝土是由水泥、砂、石、水水泥、砂、石、水四种材料组成四种材料组成的，有时为改善其性能，常加入适量的外加剂和的，有时为改善其性能，常加入适量的外加剂和外掺料。外掺料。水泥浆：水泥浆：包裹作用、填充作用、润滑作用、胶结包裹作用、填充作用、润滑作用、胶结作用作用砂石骨料：砂石骨料：起骨架作用，砂子填充石子的空隙，起骨架作用，砂子填充石子的空隙，砂、石构成的坚硬骨架可抑制由于水泥浆硬化和砂、石构成的坚硬骨架可抑制由于水泥浆硬化和水泥石干燥而产生的收缩。水泥石干燥而产生的收缩。普通混凝土结构示意图 1石子；2砂子；3水泥浆；4气孔 混凝土的宏观结构粗骨料细骨料水泥石过渡区一、水泥1、水泥品种的选择、
8、水泥品种的选择2、水泥强度等级的选择：、水泥强度等级的选择： 一般水泥强度等级与砼强度等级之比一般水泥强度等级与砼强度等级之比1.52.0 ，高强度等级砼可取高强度等级砼可取.1.5。 大于大于C60时，水泥强度等级不低于时，水泥强度等级不低于52.5 二、骨料1、细骨料、细骨料:其作用是填充粗骨料空隙，其作用是填充粗骨料空隙，减少水泥浆干缩。减少水泥浆干缩。2、粗骨料：起骨架作用，坚固耐久。、粗骨料：起骨架作用，坚固耐久。骨料的一般要求：1、表面清洁，含有害成分少。、表面清洁，含有害成分少。2、有足够的强度。、有足够的强度。3、骨料的形状、表面特征。、骨料的形状、表面特征。1、细骨料: 粒径
9、0.15mm 技术要求:1、分类：天然砂和人工砂。、分类：天然砂和人工砂。天然砂有河砂、海砂、山砂之分，以洁净的河砂为优。2、粗细程度：、粗细程度：指不同粒径的砂粒混合在一起后总体粗细程度。用细度模数表示，筛分法测定。3、颗粒级配：、颗粒级配：表示砂大小颗粒搭配情况。用级配区表示。 骨料颗粒级配示意图 (a)单一粒径；(b)两种粒径；(c)多种粒径 分计筛余分计筛余：各筛上的筛余量占砂样总重量的百分数。累计筛余累计筛余：各筛和比该筛粗的所有分计筛余量相加。或把等于或大于某号筛孔的砂重占砂总重量的百分率。筛筛 孔孔 (m m ) 筛筛 余余 量量 (g) 分分 计计 筛筛 余余 (% ) 累累
10、计计 筛筛 余余 ( % ) 5.0 m1 a1= m1/G A1= a1 2.5 m2 a2= m2/G A2= a1+ a2 1.25 m3 a3= m3/G A3= a1+ a2+ a3 0.63 m4 a4= m4/G A4= a1+ a2+ a3+a4 0.315 m5 a5= m5/G A5= a1+ a2+ a3+a4+ a5 0.16 m6 a6= m6/G A6= a1+ a2+ a3+a4+ a5+ a6 0.16 m底 定义定义: :不同粒径的砂混合在一起后总体的粗细程不同粒径的砂混合在一起后总体的粗细程度度. . 表示方法表示方法: :粗细程度用细度模数表示粗细程度用细
11、度模数表示: : 细度模数细度模数: : 粗细程度的划分粗细程度的划分11654321005)(AAAAAAAf粗细程度粗细程度 f粗砂粗砂 f =3.13.7中砂中砂 f =2.33.0细砂细砂 f =1.62.2特细砂特细砂 f =0.71.5对细度模数为3.71.6的普通混凝土用砂，按现行国家标准建筑用砂（GB/T146842001）规定，根据0.63mm筛孔的累计筛余百分数分成三个级配区砂颗粒级配区砂颗粒级配区级级 配配 区区 区 区 区 筛 孔 尺 寸筛 孔 尺 寸（mm） 累计筛余（按质量计） （%） 10.00 5.00 2.50 1.25 0.63 0.315 0.16 0 1
12、00 355 6535 8571 9580 10090 0 100 250 5010 7041 9270 10090 0 100 150 250 4016 8555 10090 注：除注：除5 .00mm和和0.63mm筛号外，其它允许有不大于筛号外，其它允许有不大于5%的总误差。的总误差。040 2060801000.160.3150.631.252.505.0010.00各区砂的特点及应用：1区 偏粗偏粗，适合配制水泥用量多的富砼，及流动性较小的低塑性砼。在应用时应提高砂率，保证有足够的水泥用量，以满足砼和易性的要求。2区 适中适中，较理想，级配较好。适合配制普通混凝土。3区 偏细偏细，适
13、合配制水泥用量少的贫砼。配制的混凝土拌合物粘性大,保水性好,但易干缩。在应用时应降低砂率以保证砼的强度。粗细颗粒含量适当粗细颗粒含量适当空隙率小空隙率小总表面积小总表面积小水泥浆的用量少水泥浆的用量少混凝土的和易性好混凝土的和易性好密实度高密实度高强度及耐久性高强度及耐久性高合理级配合理级配举例：采用举例：采用500g500g干砂进行筛分析，结果如下：干砂进行筛分析，结果如下：筛孔尺寸筛孔尺寸 筛余量筛余量g g 分计筛余分计筛余% % 累计筛余累计筛余% % 5mm 25 a1 = 5 A1 = 5 5mm 25 a1 = 5 A1 = 5 2.5mm 110 a2 = 22 A2 = 27
14、 2.5mm 110 a2 = 22 A2 = 27 1.25mm 135 a3 = 27 A3 = 54 1.25mm 135 a3 = 27 A3 = 54 0.63mm 115 a4 = 23 A4 = 77 0.63mm 115 a4 = 23 A4 = 77 0.315mm 75 a5 = 15 A5 = 92 0.315mm 75 a5 = 15 A5 = 92 0.16mm 35 a6 = 7 A6 = 99 0.16mm 35 a6 = 7 A6 = 99 0.16mm 50.16mm 5ff (A2+A3+A4+A5+A6 - 5A1)/(100-A1)(A2+A3+A4+A
15、5+A6 - 5A1)/(100-A1) = =（27+54+77+92+99-527+54+77+92+99-5* *5 5）/(100-5)/(100-5) =3.67 =3.67 粗砂粗砂2、粗骨料：5mm,5mm,起骨架作用，坚固起骨架作用，坚固耐久，空隙率大，比表面积小。可分为碎耐久，空隙率大，比表面积小。可分为碎石和卵石。石和卵石。a、颗粒级配：表示石子大小搭配表示石子大小搭配的情况。的情况。b、最大粒径：粗骨料中公称粒级粗骨料中公称粒级的上限。的上限。(一) 粗骨料的质量要求1含泥量及有害杂质 粗骨料中的有害杂质主要有：粘土、细屑、硫化物、硫酸盐及有机物等。其危害与细骨料中的有害
16、杂质相同。粗骨料中的有害杂质含量应不超过表43的规定。 粗骨料中含有风化软弱颗粒时，要进行试验论证。2颗粒形状(针、片状颗粒) 卵石及碎石的形状以接近卵形或立方体为较好 针状颗粒(颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径的2.4倍) 片状颗粒(厚度小于平均粒径的0.4倍) 3强度 根据GBT146852001的规定，碎石或卵石的强度，可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。对经常性的生产质量控制则用压碎指标值检验较为方便 抗压强度用50 mm50 mm的圆柱体试件或边长为50 mm的立方体试件，在水中浸泡48 h，饱和状后测定。要求抗压强度45 MPa。同时，极限抗压强度与所采用的混凝土强度等级
17、之比不应小于1.5。碎石与卵石的级配范围级配情况 公 称粒 级(m m) 累 计 筛 余 （%） 筛 孔 尺 寸（圆 孔 筛） （m m） 2.5 5.0 10.0 16.0 20.0 25.0 31.5 40.0 50.0 63.0 80.0 100 连 续 级 配 510 516 520 525 531.5 540 95100 80100 015 0 95100 90100 3060 .010 0 95100 90100 4070 010 0 95100 90100 .3070 05 0 9 95100 90100 7090 1545 05 0 .95100 7590 3060 05 0
18、单 粒 级 1020 1631.5 2040 31.563 4080 .95100 85100 015 0 .95100 85100 010 0 95100 80100 010 0 .95100 75100 4575 010 0 95100 7080 3060 010 0 连续粒级连续粒级单单 粒粒 级级 连续级配是指颗粒尺寸由大到小，连续分级，每一级颗粒都占有适当的比例。 特点：空隙率较大,较经济，拌合砼不易产生离析现象。用于一般砼工程。 间断级配省去一级或几级中间粒级的级配。 特点反之。用于耐久性砼、低流动性砼、管道砼工程等。 连续级配)和间断级配的各种粒径石子所含的比例均要符合表47的要
19、求3、骨料的饱和面干吸水率全干状态气干状态饱和面干状态 湿润状态骨 料 的 含 水 状 态三、拌合及养护用水 自来水和清洁的天然水，水中不得自来水和清洁的天然水，水中不得含有有害杂质，如油脂、糖类等有机含有有害杂质，如油脂、糖类等有机物质。海水（物质。海水（SO42-、Mg2+、Cl-）、工）、工业污水等应经处理后使用。业污水等应经处理后使用。 混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质。掺量不大于水泥质量的5(特殊情况除外)。外加剂的掺量虽小，但其技术经济效果却显著，因此，外加剂已成为混凝土的重要组成部分，被称为第五组分，获得愈来愈广泛的应用。四、外加剂 根据混凝土外加剂
20、的分类、命名与定义(GB807587)的规定，混凝土外加剂按其主要功能分为四类： (1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。 (2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。 (3)改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。 (4)改善混凝土其他性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂等。常用外加剂：1、减水剂2、早强剂3、引气剂4、调凝剂6.3 6.3 混凝土拌和物的和易性混凝土拌和物的和易性 混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌和物。它必混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌和物。它必须具有良好的和易性，
21、便于施工，以保证能获得良好的浇须具有良好的和易性，便于施工，以保证能获得良好的浇筑质量；混凝土拌和物凝结硬化以后，应具有足够的强度，筑质量；混凝土拌和物凝结硬化以后，应具有足够的强度，以保证建筑物能安全地承受设计荷载；并应具有与所处环以保证建筑物能安全地承受设计荷载；并应具有与所处环境相适应的耐久性。境相适应的耐久性。 6.3.1 6.3.1 和易性的概念和易性的概念 和易性是指混凝土拌和物易于各工序施工操作（搅拌、和易性是指混凝土拌和物易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的混凝运输、浇筑、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。和易性是一项综合的技术
22、指标，包括流动性、土的性能。和易性是一项综合的技术指标，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的性能。粘聚性和保水性等三方面的性能。（1 1）流动性）流动性 是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。其大小下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。其大小直接影响施工时振捣的难易和成型的质量。直接影响施工时振捣的难易和成型的质量。（2 2）粘聚性）粘聚性 是指混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一是指混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层和离析的现象。它反映了混凝定的粘聚力
23、，不致产生分层和离析的现象。它反映了混凝土拌和物保持整体均匀性的能力。土拌和物保持整体均匀性的能力。（3 3）保水性）保水性 是指混凝土拌和物在施工过程中，保持水分不易析出、是指混凝土拌和物在施工过程中，保持水分不易析出、不致产生严重泌水现象的能力。有泌水现象的混凝土拌和不致产生严重泌水现象的能力。有泌水现象的混凝土拌和物，分泌出来的水分易形成透水的开口连通孔隙，影响混物，分泌出来的水分易形成透水的开口连通孔隙，影响混凝土的密实性而降低混凝土的质量。凝土的密实性而降低混凝土的质量。 混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性之间是互相混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性之间是互相联系又互相矛盾的。如
24、粘聚性好，则保水性往往也好，但联系又互相矛盾的。如粘聚性好，则保水性往往也好，但流动性可能较差；当增大流动性时，粘聚性和保水性往往流动性可能较差；当增大流动性时，粘聚性和保水性往往较差。因此，所谓拌和物的和易性良好，就是要使这三方较差。因此，所谓拌和物的和易性良好，就是要使这三方面的性能，在某种具体条件下得到统一，达到均为良好的面的性能，在某种具体条件下得到统一，达到均为良好的状况。状况。新拌水泥混凝土的性质工作性工程施工要求混凝土拌合物具有哪些性能？流动性，便于浇灌与填充模具；均匀性，骨料在水泥浆中分布均匀，水泥颗粒在水中分布均匀；保水性，水不泌出、离析。 良好性能的标志：运输中不易分层离析
25、；浇灌时容易捣实或自密实；成型后表面容易修正。 新拌水泥混凝土的性质工作性 新拌水泥混凝土的和易性 在一定的施工工艺及设备下，新拌水泥混凝土能够形成质量均匀、密实、稳定的混凝土的性能满足输送和浇捣要求的流动性（稠度）不为外力作用产生脆断的可塑性（粘聚性）不产生分层、泌水的稳定性（保水性）易于浇捣密实的易密性分层离析与泌水现象及其危害分层离析现象：粗骨料从混凝土的水泥砂浆中分离出来的倾向，与拌和物的粘聚性有关。离析:由于密度和粒径不同,在外力作用下组成材料的分离析出的现象分层:层状离析危害：分层离析将导致硬化后的混凝土产生蜂窝和麻面，影响均匀性。泌水现象：混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面，这
26、种现象叫泌水，与拌和物的保水性有关。危害：泌水导致混凝土中粗骨料和水平钢筋下方形成水囊和水膜，降低骨料或钢筋与水泥石的粘结力；表面还会形成酥松层等。骨料水可见表面泌水内泌水钢 筋沉降裂缝水 囊混凝土表面6.3.2 6.3.2 和易性的测定及指标选择和易性的测定及指标选择6.3.2.1 6.3.2.1 测定测定 目前，尚没有能够全面反映混凝土拌和物和易性的测目前，尚没有能够全面反映混凝土拌和物和易性的测定方法。在工地和试验室，通常是测定拌和物的流动性，定方法。在工地和试验室，通常是测定拌和物的流动性，同时辅以直观经验评定粘聚性和保水性。对塑性和流动性同时辅以直观经验评定粘聚性和保水性。对塑性和流
27、动性混凝土拌和物，用坍落度测定，对干硬性混凝土拌和物，混凝土拌和物，用坍落度测定，对干硬性混凝土拌和物，用维勃稠度测定。用维勃稠度测定。（1 1）坍落度）坍落度 在测量坍落度的同时，通过目测可检查拌和物的粘聚在测量坍落度的同时，通过目测可检查拌和物的粘聚性和保水情况，评定其可塑性与稳定性，以便较全面地评性和保水情况，评定其可塑性与稳定性，以便较全面地评定塑性混凝土拌和物的和易性。定塑性混凝土拌和物的和易性。 坍落度测定方法是将被测的混凝土拌和物按规定方法坍落度测定方法是将被测的混凝土拌和物按规定方法装入高为装入高为300mm300mm的标准截圆锥筒（称坍落筒）内，分层插的标准截圆锥筒（称坍落筒
28、）内，分层插实，装满刮平，垂直向上提起坍落筒，拌和物因自重而下实，装满刮平，垂直向上提起坍落筒，拌和物因自重而下落，其下落的距离，以落，其下落的距离，以mmmm计（精确至计（精确至5mm5mm），即为该拌和），即为该拌和物的坍落度，以物的坍落度，以T T表示。表示。砼拌和物坍落度的测定坍落度坍落度（）坍落度（）崩溃型崩溃型剪切型剪切型正常情况正常情况粘聚性和保粘聚性和保水性均不好水性均不好粘聚性较差粘聚性较差 粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打。如果锥体逐渐下沉，则表示粘锥体侧面轻轻敲打。如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好，如果锥体
29、倒塌、部分崩裂或出现离析现聚性良好，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。象，则表示粘聚性不好。 保水性以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来评保水性以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来评定，坍落筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥定，坍落筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌和物的保水性能不好。如坍落筒提起后无稀凝土拌和物的保水性能不好。如坍落筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌和物保水性良好。和物保水性良好。 坍落度愈大，混凝土
30、拌和物流动性愈大。据坍坍落度愈大，混凝土拌和物流动性愈大。据坍落度的大小，可将混凝土拌和物分为：低塑性混凝落度的大小，可将混凝土拌和物分为：低塑性混凝土（土（101040mm40mm），塑性混凝土（），塑性混凝土（505090mm90mm），流动），流动性混凝土（性混凝土（100100150mm150mm），大流动性混凝土），大流动性混凝土（160160190mm190mm），流态混凝土（），流态混凝土（200200220mm220mm）等）等5 5种级别。种级别。（2 2）维勃稠度（）维勃稠度（V.BV.B稠度值）稠度值） 对于干硬或较干稠的混凝土拌和物（坍落度对于干硬或较干稠的混凝土拌和物
31、（坍落度小于小于10mm10mm），坍落度试验测不出拌和物稠度变化），坍落度试验测不出拌和物稠度变化情况，宜用维勃稠度测定其流动性，以维勃稠度情况，宜用维勃稠度测定其流动性，以维勃稠度值值时间秒数（时间秒数（s s）作为拌和物的稠度值。维勃）作为拌和物的稠度值。维勃稠度值越大，混凝土拌和物越干稠。稠度值越大，混凝土拌和物越干稠。 维勃稠度测定仪（简称维勃计）是瑞士维勃稠度测定仪（简称维勃计）是瑞士V V勃纳勃纳（BahrnerBahrner）提出的测定混凝土混合料的一种方法，）提出的测定混凝土混合料的一种方法，国际标准化协会予以推荐，我国定为测定混凝土国际标准化协会予以推荐，我国定为测定混凝土
32、拌和物干硬性的试验方法。这种测定方法适用于拌和物干硬性的试验方法。这种测定方法适用于骨料不大于骨料不大于40mm40mm、维勃稠度在、维勃稠度在5 530s30s之间的拌和之间的拌和物稠度的测定。物稠度的测定。 将坍落筒置于容器之内，并固定在规定的振将坍落筒置于容器之内，并固定在规定的振动台上。先在坍落筒内填满混凝土，抽出坍落筒。动台上。先在坍落筒内填满混凝土，抽出坍落筒。然后，将附有滑杆的透明圆板放在混凝土顶部，然后，将附有滑杆的透明圆板放在混凝土顶部，开动马达振动至圆板的全部面积与混凝土接触时开动马达振动至圆板的全部面积与混凝土接触时为止。测定所经过的时间秒数（为止。测定所经过的时间秒数（
33、s s）作为拌合物的）作为拌合物的稠度值，称为稠度值，称为维勃稠度值维勃稠度值。维勃稠度值越大。维勃稠度值越大 混凝混凝土拌合物越干稠。这种测定方法适用于土拌合物越干稠。这种测定方法适用于骨料不大骨料不大于于40mm40mm、维勃稠度在、维勃稠度在5-30s5-30s之间的拌合物稠度的测之间的拌合物稠度的测定。定。 混凝土按维勃稠度值大小可分四个等级：超混凝土按维勃稠度值大小可分四个等级：超干硬性（干硬性（V31sV31s）；特干硬性（）；特干硬性（V=30V=3021s21s）；干）；干硬性（硬性（V=20V=2011s11s）；半干硬性（）；半干硬性（V=10V=105s5s）。）。6.3
34、.2.2 6.3.2.2 流动性（坍落度）的选择流动性（坍落度）的选择 正确选择混凝土拌和物的坍落度，对于保证混凝土质正确选择混凝土拌和物的坍落度，对于保证混凝土质量及节约水泥有着重要意义。坍落度的选择要根据结构类量及节约水泥有着重要意义。坍落度的选择要根据结构类型、构件截面大小、钢筋疏密、输送方式和施工捣实方法型、构件截面大小、钢筋疏密、输送方式和施工捣实方法等因素来确定。当构件截面尺寸较小或钢筋较密，或采用等因素来确定。当构件截面尺寸较小或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选择大些。反之，如构件截面尺寸人工插捣时，坍落度可选择大些。反之，如构件截面尺寸较大，或钢筋较疏，或采用振动器振捣时
35、，坍落度可选择较大，或钢筋较疏，或采用振动器振捣时，坍落度可选择小些。小些。建筑物的性质建筑物的性质标准圆锥坍落度（标准圆锥坍落度（mmmm）水工素混凝土或少筋混凝土水工素混凝土或少筋混凝土配筋率超不超过配筋率超不超过1%1%的钢筋混凝土的钢筋混凝土配筋率超过配筋率超过1%1%的钢筋混凝土的钢筋混凝土101040403030606050509090表表6.1 水工混凝土在浇筑地点的坍落度（使用振捣器）水工混凝土在浇筑地点的坍落度（使用振捣器）(SL/T191-1996)注注 表中系指采用机械振捣的坍落度，采用人工振捣时可适当增大。有温控要表中系指采用机械振捣的坍落度，采用人工振捣时可适当增大。
36、有温控要求或低温季节浇筑混凝土时，混凝土的坍落度可根据具体情况酌量增减求或低温季节浇筑混凝土时，混凝土的坍落度可根据具体情况酌量增减 。项项 次次结结 构构 种种 类类坍落度（坍落度（mmmm）1 1基础或地面等的垫层基础或地面等的垫层无配筋的大体积结构（挡土墙、基础等）或配筋无配筋的大体积结构（挡土墙、基础等）或配筋稀疏的结构稀疏的结构101030302 2板、梁和大型及中型截面的柱子等板、梁和大型及中型截面的柱子等303050503 3配筋密列的结构（薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）配筋密列的结构（薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）505070704 4配筋特密的结构配筋特密的结构707090905 5
37、高层建筑、大流动性、流态、泵送混凝土高层建筑、大流动性、流态、泵送混凝土8080200200表表6.2 混凝土浇筑时的坍落度混凝土浇筑时的坍落度(GB50204)注注 表中系指采用机械振捣的坍落度，采用人工振捣时可适当增大。当需要表中系指采用机械振捣的坍落度，采用人工振捣时可适当增大。当需要配制大坍落度的混凝土拌和物时，则要掺用外加剂（减水剂）。配制大坍落度的混凝土拌和物时，则要掺用外加剂（减水剂）。水泥浆水泥浆的含量的含量水灰比水灰比砂率砂率施工方面施工方面原材料品原材料品质质及性及性质质主要主要因素因素6.3.3 影响和易性的主要因素影响和易性的主要因素6.3.3.1 6.3.3.1 水泥
38、浆的数量水泥浆的数量 在混凝土拌合物中，水泥浆包裹骨料表面，填在混凝土拌合物中，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；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。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会出现流浆现象，这既浪费水泥又降低混凝土的性能；能； 若水泥浆过少，达不到包裹骨料表面和填充空若水泥浆过少，达不到包裹骨料表面和填充
39、空隙的目的，使粘聚性变差，流动性低，不仅产生崩隙的目的，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。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。混合物中水泥浆的数量以满足流动性要求为宜。问题：水泥浆用量越多越好吗？ 解答： NO；增加水泥浆用量，就增加了骨料表面包裹层的厚度，增大了润滑作用，这有利于拌和物的和易性； 但水泥浆过多，超过了骨料表面包裹层所需的量，则不仅使拌和物的流动性无明显增加，而且会出现流淌和泌水现象，同时会造成水泥浆的浪费，是不利的。 6.3.3.2 6.3.3.2 水泥浆的稠度水泥浆的稠度 水泥浆的稀稠，
40、取决于水灰比的大小。水灰水泥浆的稀稠，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，混凝土拌比小，水泥浆稠，拌合物流动性就小，混凝土拌合物难以保证密实成型。若水灰比过大，又会造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，而产生成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析流浆、离析现象。现象。 水泥浆的数量和稠度取决于用水量和水灰比水泥浆的数量和稠度取决于用水量和水灰比。实际上用水量是影响混凝土流动性最大的因素。实际上用水量是影响混凝土流动性最大的因素。 当用水量一定时，水泥用量适当变化（增减当用水量一定时，水泥用量适当变化（增减505010
41、01003 3 ）时，基本上不影响混凝土拌合）时，基本上不影响混凝土拌合物的流动性，即流动性基本上保持不变。由此可物的流动性，即流动性基本上保持不变。由此可知，在用水量相同的情况下，采用不同的水灰比知，在用水量相同的情况下，采用不同的水灰比可配制出流动性相同而强度不同的混凝土。可配制出流动性相同而强度不同的混凝土。 6.3.3.3 6.3.3.3 砂率砂率 砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总用量的砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总用量的百分率。百分率。 在混合料中，砂是用来填充石子的空隙。在水在混合料中，砂是用来填充石子的空隙。在水泥浆一定的条件下，若砂率过大，则骨料的总表面泥浆一定的条件下，
42、若砂率过大，则骨料的总表面积及空隙率增大，混凝土混合物就显得干稠，流动积及空隙率增大，混凝土混合物就显得干稠，流动性小。如要保持一定的流动性，则要多加水泥浆，性小。如要保持一定的流动性，则要多加水泥浆，耗费水泥。若砂率过小，砂浆量不足，不能在粗骨耗费水泥。若砂率过小，砂浆量不足，不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用，也料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用，也会降低混合物的流动性，同时会使粘聚性、保水性会降低混合物的流动性，同时会使粘聚性、保水性变差，使混凝土混合物显得粗涩，粗骨料离析，水变差，使混凝土混合物显得粗涩，粗骨料离析，水泥浆流失，甚至出现溃散现象。因此，泥浆流失，甚
43、至出现溃散现象。因此，砂率既不能砂率既不能过大，也不能过小，应通过试验找出最佳（合理）过大，也不能过小，应通过试验找出最佳（合理）砂率砂率。图图6.1 砂率与坍落度及水泥用量的关系曲线砂率与坍落度及水泥用量的关系曲线（a）砂率与坍落度的关系曲线；砂率与坍落度的关系曲线； （b）砂率与水泥用量的关系曲线砂率与水泥用量的关系曲线6.3.3.4 6.3.3.4 原材料品种及性质原材料品种及性质 水泥的品种、颗粒细度，骨料的颗粒形状、水泥的品种、颗粒细度，骨料的颗粒形状、表面特征、级配，外加剂等对混凝土拌和物和易表面特征、级配，外加剂等对混凝土拌和物和易性都有影响。采用矿渣水泥拌制的混凝土流动性性都有
44、影响。采用矿渣水泥拌制的混凝土流动性比普通水泥拌制的混凝土流动性小，且保水性差；比普通水泥拌制的混凝土流动性小，且保水性差；水泥颗粒越细，混凝土流动性越小，但粘聚性及水泥颗粒越细，混凝土流动性越小，但粘聚性及保水性较好。卵石拌制的混凝土拌和物比碎石拌保水性较好。卵石拌制的混凝土拌和物比碎石拌制的流动性好；河砂拌制的混凝土流动性好；级制的流动性好；河砂拌制的混凝土流动性好；级配好的骨料，混凝土拌和物的流动性也好。加入配好的骨料，混凝土拌和物的流动性也好。加入减水剂和引气剂可明显提高拌和物的流动性；引减水剂和引气剂可明显提高拌和物的流动性；引气剂能有效地改善拌和物的保水性和粘聚性。气剂能有效地改善
45、拌和物的保水性和粘聚性。 水泥浆用量一定时，粒径越大，表面积越小，骨料表面的水泥浆越厚，则骨料就容易滑动，坍落度就大。 粒径越小，表面积越大，骨料表面的水泥浆越薄，则骨料相互连粒径越小，表面积越大，骨料表面的水泥浆越薄，则骨料相互连锁不易滑动，坍落度就小。锁不易滑动，坍落度就小。骨料颗粒级配的影响级配良好的骨料，较大粒径的颗粒堆积的空隙被较小颗粒填充，较小颗粒堆积的空隙被更小颗粒填充，不但使得骨料颗粒堆积的空隙率较小，填充在空隙中的水泥浆减少，水泥浆主要包裹在骨料的表面，而且可以避免骨料颗粒间的连锁，利于骨料的滑动，拌和物流动性较好。 当用水量相同时，级配良好的骨料可以增大拌和物的流动性。当用
46、水量相同时，级配良好的骨料可以增大拌和物的流动性。 当流动性相同时，级配良好的骨料可以减小水灰比或减少用水量当流动性相同时，级配良好的骨料可以减小水灰比或减少用水量6.3.3.5 6.3.3.5 施工方面施工方面 混凝土拌制后，随时间的延长和水分的减少而逐渐变得混凝土拌制后，随时间的延长和水分的减少而逐渐变得干稠，流动性减小。施工中环境的温度、湿度变化，搅拌时干稠，流动性减小。施工中环境的温度、湿度变化，搅拌时间及运输距离的长短，称料设备、搅拌设备及振捣设备的性间及运输距离的长短，称料设备、搅拌设备及振捣设备的性能等都会对混凝土和易性产生影响。因此施工中为保证一定能等都会对混凝土和易性产生影响
47、。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，采用相应的措施。的和易性，必须注意环境温度的变化，采用相应的措施。在实际施工中，可采用如下措施调整混凝土拌和物的和易性：在实际施工中，可采用如下措施调整混凝土拌和物的和易性：（1 1）通过试验，采用合理砂率，并尽可能采用较低的砂率；）通过试验，采用合理砂率，并尽可能采用较低的砂率；（2 2）改善砂、石（特别是石子）的级配；）改善砂、石（特别是石子）的级配；（3 3）在可能条件下，尽量采用较粗的砂、石；）在可能条件下，尽量采用较粗的砂、石；（4 4）当混凝土拌和物坍落度太小时，保持水灰比不变，增加）当混凝土拌和物坍落度太小时，保持水灰比不变
48、，增加适量的水泥浆；当坍落度太大时，保持砂率不变，增加适量适量的水泥浆；当坍落度太大时，保持砂率不变，增加适量的砂石；的砂石；（5 5）有条件时尽量掺用外加剂（减水剂、引气剂等）。）有条件时尽量掺用外加剂（减水剂、引气剂等）。振捣方法对混凝振捣方法对混凝土强度的影响土强度的影响改善和易性的措施1、掺加外加剂2、改善骨料的级配3、在级配良好的情况下，尽可能采用较大粒径的骨料。4、尽可能降低砂率，选用合理砂率。5、在拌和砼时，当T过大，应保持W/C不变，增加水泥浆量。当T过小时，应保持Sp不变，增加砂石用量。6.3.4 6.3.4 工程中对混凝土的基本要求工程中对混凝土的基本要求1.1.混凝土拌和
49、物应具有一定的混凝土拌和物应具有一定的和易性和易性，便于施工，便于施工浇筑、振捣密实，保证混凝土的均匀整体性。浇筑、振捣密实，保证混凝土的均匀整体性。2.2.混凝土经养护至规定龄期，应达到设计所要求混凝土经养护至规定龄期，应达到设计所要求的的强度强度。3.3.硬化后的混凝土应具有相应于所处环境的硬化后的混凝土应具有相应于所处环境的耐久耐久性性。4.4.在保证混凝土质量的前提下，各项材料的组成在保证混凝土质量的前提下，各项材料的组成应应经济经济合理，尽量节约水泥，降低造价。合理，尽量节约水泥，降低造价。5.5.大体积混凝土，为防止温度裂缝，应满足大体积混凝土，为防止温度裂缝，应满足低热低热性性要
50、求要求 请观察图中混凝土楼面，其中有空洞（俗称蜂窝）。请观察图中混凝土楼面，其中有空洞（俗称蜂窝）。该混凝土是采用人工振捣，其混凝土坍落度为该混凝土是采用人工振捣，其混凝土坍落度为30 mm30 mm。请分析混凝土不密实的原因。请分析混凝土不密实的原因。 案例分析分析答案空洞位置局部放大空洞位置局部放大混凝土横梁空洞混凝土横梁空洞 分析：该混凝土未采用振动器振捣，仅人工振捣，该混凝土未采用振动器振捣，仅人工振捣，而混凝土的坍落度偏低，流动性较差，故易产生而混凝土的坍落度偏低，流动性较差，故易产生蜂窝，应增大混凝土的坍落度，具体按蜂窝，应增大混凝土的坍落度，具体按GB GB 50204-2001
