1、 第第3 3章章 普通混凝土普通混凝土 杭州湾跨海大桥第第3 3章章 普通混凝土普通混凝土 主要内容（掌握）主要内容（掌握）:v1 1、水泥砼的组成材料、水泥砼的组成材料v （技术性质）（技术性质）v2 2、水泥砼的主要技术性质、水泥砼的主要技术性质v3 3、水泥砼的配合比设计、水泥砼的配合比设计水水 泥泥砂砂 子子石石 子子 水水外加剂外加剂掺和料掺和料 和易性和易性强强 度度耐久性耐久性重点难点：重点难点：砼砼 耐耐 久久 性性 砼配比设计砼配比设计3.1 3.1 混混 凝凝 土土 概概 述述v混凝土的定义：混凝土的定义：v混凝土混凝土是由是由胶凝材料胶凝材料（胶结（胶结料）、料）、集料（
2、骨料）集料（骨料）和和水水以及以及必要时加入的必要时加入的外加剂、掺合料外加剂、掺合料等材料，按适当比例配制并硬等材料，按适当比例配制并硬化而成的具有化而成的具有堆聚结构堆聚结构的的复合复合材料材料称为称为混凝土。混凝土。v v普通混凝土的定义：普通混凝土的定义：v以以水泥水泥为胶凝材料，以为胶凝材料，以砂、石砂、石为骨料和为骨料和水水按适当比例配制并按适当比例配制并硬化而成的具有硬化而成的具有堆聚结构的复堆聚结构的复合材料合材料称为称为普通混凝土。普通混凝土。又称又称为为混凝土人造石（砼）。混凝土人造石（砼）。普通混凝土结构组成普通混凝土结构组成 砼砼 结结 构构v一、水泥砼的发展概况一、水
3、泥砼的发展概况v 砼的发展历程大致如下：砼的发展历程大致如下：v波特兰水泥波特兰水泥（1824y1824y）v 砂浆砼砂浆砼 v 钢筋砼钢筋砼（1850y1850y）v 钢筋砼设计方法发表钢筋砼设计方法发表（1880y1880y）v 水灰比理论问世水灰比理论问世（1918y1918y）v 预应力钢筋砼预应力钢筋砼（1929y1929y）v 外加剂砼外加剂砼（1935y1935y）v 聚合物水泥砼聚合物水泥砼（1955y1955y）v 高强砼高强砼（1975y1975y）v 高性能砼高性能砼(1995y)(1995y)v 智能砼智能砼(21(21世纪初世纪初)v 2020世纪世纪9090年代以年
4、代以前，砼的发展只前，砼的发展只重视砼强度的提重视砼强度的提高，而忽视砼的高，而忽视砼的耐久性。耐久性。HPC:HPC:高强和良高强和良好的工作性、好的工作性、体积稳定性和体积稳定性和耐久性。耐久性。世界上的最高建筑迪拜塔世界上的最高建筑迪拜塔世界上跨径最大的悬索桥世界上跨径最大的悬索桥日本明石海峡大桥日本明石海峡大桥,主跨主跨19911991米米世界跨径最大世界跨径最大斜拉桥斜拉桥 苏通长江大桥苏通长江大桥，主跨，主跨 1088米米世界最大水电工程世界最大水电工程长江三峡水利枢纽工程长江三峡水利枢纽工程 二、混凝土的分类二、混凝土的分类 v 1.1.按表观密度大小分：按表观密度大小分：v 重
5、重 混凝土混凝土:干表观密度干表观密度 2600 Kg/m 2600 Kg/m3 3v 普通混凝土普通混凝土:干表观密度干表观密度 =2000=200026002600 v 轻轻 混凝土混凝土:干表观密度干表观密度 2000 2000v2.2.按胶凝材料不同分：按胶凝材料不同分：v 水泥砼、沥青砼、聚合物砼水泥砼、沥青砼、聚合物砼 。v3.3.按用途不同分：按用途不同分：v 道路砼、水工砼、装饰砼、特种砼（防水砼、耐热砼、道路砼、水工砼、装饰砼、特种砼（防水砼、耐热砼、耐酸砼、耐酸砼、防辐射砼防辐射砼）。v5.5.按生产和施工方法分：按生产和施工方法分：v预拌砼（商品砼）、泵送砼、自密实砼、喷
6、射砼、碾压砼、预拌砼（商品砼）、泵送砼、自密实砼、喷射砼、碾压砼、真空吸水砼、水下不分散砼真空吸水砼、水下不分散砼 低低 强强 砼砼 f fcc 30MPa 30MPa 中中 强强 砼砼 f fcc=30=3055MPa 55MPa 高高 强强 砼砼 f fcc 60MPa 60MPa 超高强砼超高强砼 f fcc 100MPa 100MPa 4.4.按强度等级分按强度等级分：v三、普通砼的特点三、普通砼的特点 v主要优点：主要优点：v 就地取材、成本较低。就地取材、成本较低。v 施工方便。施工方便。v 性能可根据需要设计调整。性能可根据需要设计调整。v 抗压强度高、匹配性好，与钢筋及钢纤维等
7、有牢固的粘抗压强度高、匹配性好，与钢筋及钢纤维等有牢固的粘结力。结力。v 耐久性好。耐久性好。v 耐火性好，维修费少。耐火性好，维修费少。v v主要缺点：主要缺点：v 自重大，比强度低。自重大，比强度低。v 抗拉强度低，抗裂性差。受拉时变形能力小，容易开裂。抗拉强度低，抗裂性差。受拉时变形能力小，容易开裂。v四、对普通砼的基本要求四、对普通砼的基本要求 v和易性：和易性：满足施工和易性；满足施工和易性；v强强 度：度：满足设计要求的强度；满足设计要求的强度；v耐久性：耐久性：满足工程所处环境条件所必须的耐久性。满足工程所处环境条件所必须的耐久性。v经济性：经济性：在满足各项技术指标的前提下，尽
8、可能降在满足各项技术指标的前提下，尽可能降v 低砼生产成本。低砼生产成本。v3.2 3.2 普通混凝土的主要技术性质普通混凝土的主要技术性质v一、混凝土拌和物的性能一、混凝土拌和物的性能v（一）和易性的概念（一）和易性的概念 v和易性和易性是指砼拌合物能保持其组成成分均匀，不发生分层、是指砼拌合物能保持其组成成分均匀，不发生分层、离析、泌水等现象，便于施工操作（拌和、运输、浇灌、捣离析、泌水等现象，便于施工操作（拌和、运输、浇灌、捣实），并能获得质量均匀、成型密实的砼的性能。实），并能获得质量均匀、成型密实的砼的性能。和易性和易性是是一项综合的技术性质，包括一项综合的技术性质，包括流动性、粘聚
9、性、保水性流动性、粘聚性、保水性等三方等三方面的性能。面的性能。v流动性流动性：是指砼拌合物在本身自重或机械振捣力的作用下，：是指砼拌合物在本身自重或机械振捣力的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。v粘聚性粘聚性：是指砼拌合物组成材料之间具有一定的粘聚力，在：是指砼拌合物组成材料之间具有一定的粘聚力，在施工过程中不致产生分层和离析的现象，而使砼保持整体均施工过程中不致产生分层和离析的现象，而使砼保持整体均匀的性能。匀的性能。v保水性保水性：是指砼拌合物具有一定的保持水分的能力，在施工：是指砼拌合物具有一定的保持水分的能力，在施工过程中不致产生
10、严重的泌水现象。过程中不致产生严重的泌水现象。v和易性良好和易性良好就是指即具有满足施工要求的流动性，又具有良好的粘聚性、就是指即具有满足施工要求的流动性，又具有良好的粘聚性、保水性。保水性。v（二）和易性的检测和评定（二）和易性的检测和评定 v通常是以测定拌合物的通常是以测定拌合物的稠度（流动性）稠度（流动性）为主，辅以观察的方为主，辅以观察的方法评定法评定粘聚性粘聚性和和保水性保水性。v 根据砼拌和物的流动性不同，检测方法分根据砼拌和物的流动性不同，检测方法分2 2种：种：v 塌落度与塌落扩展度法塌落度与塌落扩展度法 v 维勃稠度法维勃稠度法 v v1.1.塌落度与塌落扩展度法塌落度与塌落
11、扩展度法 v适用范围：集料最大粒径适用范围：集料最大粒径40mm40mm，塌落度，塌落度10mm10mm的砼拌和物。的砼拌和物。v塌落度试验方法：塌落度试验方法：v将砼拌合物按规定方法装入标准园锥塌落度筒（无底）内，将砼拌合物按规定方法装入标准园锥塌落度筒（无底）内，装满刮平后，垂直向上将筒提起，移到一旁，砼拌合物由于装满刮平后，垂直向上将筒提起，移到一旁，砼拌合物由于自重将会产生塌落现象。然后量出向下塌落的尺寸（自重将会产生塌落现象。然后量出向下塌落的尺寸（mm）就叫做就叫做塌落度塌落度，作为，作为流动性指标流动性指标。v塌落度愈大表示流动性愈大。塌落度愈大表示流动性愈大。塌塌 落落 度度
12、试试 验验v 在做坍落度试验的同时，应观察混凝土拌合物的在做坍落度试验的同时，应观察混凝土拌合物的粘聚性、粘聚性、保水性保水性等情况，以更全面地评定混凝土拌合物的等情况，以更全面地评定混凝土拌合物的和易性：和易性：v粘聚性评定：粘聚性评定：v用捣棒轻轻敲击已塌落的砼拌合物锥体，若锥体逐渐下沉，用捣棒轻轻敲击已塌落的砼拌合物锥体，若锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如果锥体突然崩塌或出现石子离析现象，则表示粘聚性良好；如果锥体突然崩塌或出现石子离析现象，则表明粘聚性不好。则表明粘聚性不好。v保水性评定：保水性评定：v是以砼拌和物中的稀水泥浆析出的程度来评定。是以砼拌和物中的稀水泥浆析出的程度来评定
13、。塌落度筒提塌落度筒提起后，观察混凝土拌合物的底部，如有较多的稀水泥浆或水起后，观察混凝土拌合物的底部，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，如锥体底析出，或因失浆而使骨料外露，则说明保水性差，如锥体底部没有或仅有少量的水泥浆析出，则说明保水性良好。部没有或仅有少量的水泥浆析出，则说明保水性良好。v 根据塌落度的不同，可将砼拌合物分为根据塌落度的不同，可将砼拌合物分为4级：级：级别级别名名 称称塌落度塌落度(mm)T1低塑性砼低塑性砼1040T2塑塑 性性 砼砼5090T3流动性砼流动性砼100150T4大流动性砼大流动性砼160砼按塌落度的分级砼按塌落度的分级 注
14、：注：T10T10的砼拌合物称为的砼拌合物称为干硬性混凝土干硬性混凝土。v塌落扩展度法：塌落扩展度法：v流动性评定：流动性评定：当当T T220mm220mm时，用时，用塌落扩展度塌落扩展度，作为，作为流动性指流动性指标标。v将砼拌合物按规定方法装入标准园锥塌落度筒内，装满刮平将砼拌合物按规定方法装入标准园锥塌落度筒内，装满刮平后，垂直向上将筒提起。后，垂直向上将筒提起。用钢尺测量砼拌和物扩展后用钢尺测量砼拌和物扩展后最终的最终的最大直径和最小直径，在这两个直径之差最大直径和最小直径，在这两个直径之差50mm50mm的条件下，的条件下，用其算术平均值作为用其算术平均值作为塌落扩展度值塌落扩展度
15、值，否则试验无效否则试验无效，须重做。，须重做。v粘聚性评定：粘聚性评定：对于对于T T220mm220mm的砼拌和物，如果发现粗骨料在的砼拌和物，如果发现粗骨料在中央集堆或边缘有水泥浆析出，表示此砼拌和物粘聚性较差。中央集堆或边缘有水泥浆析出，表示此砼拌和物粘聚性较差。v保水性评定：保水性评定：与上同。与上同。v2.2.维勃稠度法维勃稠度法 v适用范围适用范围:v适用于适用于D Dm m40mm40mm，维勃稠度在，维勃稠度在5 530s30s之间的砼拌合物稠度测定。之间的砼拌合物稠度测定。v维勃稠度法维勃稠度法：v试验时，将塌落度筒放在直径试验时，将塌落度筒放在直径400mm400mm、高
16、高200mm200mm的圆筒中，圆筒固定在专用的圆筒中，圆筒固定在专用振动台上。按塌落度试验方法将砼拌振动台上。按塌落度试验方法将砼拌和物装入塌落度筒内后，提起塌落度和物装入塌落度筒内后，提起塌落度筒，并在拌合物锥体顶面放一筒，并在拌合物锥体顶面放一透明园透明园盘盘，然后开启振动台，同时用秒表计，然后开启振动台，同时用秒表计时，到时，到透明园盘透明园盘的底面完全为水泥浆的底面完全为水泥浆所布满时，停止秒表，关闭振动台。所布满时，停止秒表，关闭振动台。此时可认为砼拌合物已密实。此时可认为砼拌合物已密实。所经历所经历的时间（以秒计），称为的时间（以秒计），称为维勃稠度值维勃稠度值(VC(VC值值)
17、，精确到，精确到1s1s。v维勃稠度值愈大，砼拌和物愈干稠维勃稠度值愈大，砼拌和物愈干稠。v增实因素法：增实因素法：v 当当T5mmT5mm干硬性砼和维勃干硬性砼和维勃稠度稠度30s30s的的特干硬性砼特干硬性砼拌合物拌合物的稠度可采用的稠度可采用增实因素法增实因素法来测来测定。定。v 该法是引用该法是引用跳桌增实法跳桌增实法。电电 动动 跳跳 桌桌v根据维勃稠度的大小，砼拌和物也分四级根据维勃稠度的大小，砼拌和物也分四级：v 砼按维勃稠度的分级砼按维勃稠度的分级 级级 别别 名名 称称 维勃稠度（维勃稠度（s s）V0超干硬性砼超干硬性砼 31 V1 特干硬性砼特干硬性砼3021 V2干干
18、硬硬 性性 砼砼 2011 V3半干硬性砼半干硬性砼 105 v（三）流动性（塌落度）的选择：（三）流动性（塌落度）的选择：v v构件截面尺寸：构件截面尺寸：截面尺寸较大时，选用较小塌落度。截面尺寸较大时，选用较小塌落度。v配筋疏密：配筋疏密：构件配筋较疏时，选用较小塌落度。构件配筋较疏时，选用较小塌落度。v捣实方式：捣实方式：机械振捣时，选用较小塌落度。人工振捣时，机械振捣时，选用较小塌落度。人工振捣时，选用较大塌落度。选用较大塌落度。v运输距离：运输距离：运距较远时，应考虑运输过程中塌落度的经时运距较远时，应考虑运输过程中塌落度的经时损失，塌落度宜选大些，特别是商品砼。损失，塌落度宜选大些
19、，特别是商品砼。v气候条件：气候条件：气温高、空气相对湿度小时，因水泥水化速度气温高、空气相对湿度小时，因水泥水化速度加快及水分挥发加速，塌落度损失大，塌落度宜选大些。加快及水分挥发加速，塌落度损失大，塌落度宜选大些。v泵送砼泵送砼选择塌落度除考虑振捣方式外，还要考虑其选择塌落度除考虑振捣方式外，还要考虑其可泵性可泵性。v泵送砼的塌落度，可按国家现行泵送砼的塌落度，可按国家现行砼结构工程施工及验收规砼结构工程施工及验收规范范和行业标准和行业标准砼泵送技术规程砼泵送技术规程的规定选用。的规定选用。v v从技术、经济方面综合考虑，流动性（从技术、经济方面综合考虑，流动性（塌落度）的塌落度）的选择原
20、则是选择原则是：v在便于施工操作并能保证砼振捣密实的条件下，应在便于施工操作并能保证砼振捣密实的条件下，应尽可能选用尽可能选用较小的塌落度较小的塌落度，以便节约水泥并获得质，以便节约水泥并获得质量较高的砼。量较高的砼。v（四）影响和易性的主要因素（四）影响和易性的主要因素 v1.1.水泥浆的数量；水泥浆的数量；v2.2.水泥浆的稠度；水泥浆的稠度；v3.3.砂率；砂率；v4.4.原材料性质：原材料性质：水泥品种、骨料性质、外加剂、掺合料；水泥品种、骨料性质、外加剂、掺合料；v5.5.时间和温度；时间和温度；v6.6.施工工艺。施工工艺。v1.1.水泥浆的数量水泥浆的数量单位用水量单位用水量W
21、Wv在在水灰比水灰比不变时：不变时：v水泥浆愈多水泥浆愈多，则拌和物的流动性愈大。，则拌和物的流动性愈大。v水泥浆过多水泥浆过多，将会出现流浆现象，使拌和物的粘聚性变差，将会出现流浆现象，使拌和物的粘聚性变差，同时对砼的强度与耐久性也会产生一定影响，且水泥用量也同时对砼的强度与耐久性也会产生一定影响，且水泥用量也大。大。v水泥浆过少水泥浆过少，致使其不能填满骨料空隙或不能很好包裹骨料，致使其不能填满骨料空隙或不能很好包裹骨料表面时，就会产生崩塌现象，粘聚性变差。表面时，就会产生崩塌现象，粘聚性变差。v砼拌合物中水泥浆的含量砼拌合物中水泥浆的含量不能过少亦不宜太多，不能过少亦不宜太多，应以满足应
22、以满足和易性要求为宜。和易性要求为宜。v在在水灰比水灰比一定时，水泥浆的多少反映了一定时，水泥浆的多少反映了单位用水量单位用水量的多少。的多少。v 2.2.水泥浆的稠度水泥浆的稠度水灰比水灰比v水泥浆的稠度是由水泥浆的稠度是由W/C所决定的。所决定的。v在在水泥用量不变水泥用量不变的情况下：的情况下：vW/CW/C愈小愈小，水泥浆就愈稠，砼拌合物的流动性便愈小。，水泥浆就愈稠，砼拌合物的流动性便愈小。v当当W/CW/C过小时，过小时，水泥浆干稠，砼拌合物的流动性过低，会使施水泥浆干稠，砼拌合物的流动性过低，会使施工困难，不能保证砼的密实性。工困难，不能保证砼的密实性。v增大增大W/CW/C会使
23、流动性加大会使流动性加大。如果。如果W/CW/C过大过大，又会造成砼拌合物，又会造成砼拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象，并严重影的粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象，并严重影响砼的强度。响砼的强度。v W/CW/C不能过大或过小。一般应根据砼强度和耐久不能过大或过小。一般应根据砼强度和耐久性要求合理地选用。性要求合理地选用。v对砼拌合物流动性起决定作用的是用水量的多少v必须注意：必须注意：v在拌制砼时，不能用单纯改变在拌制砼时，不能用单纯改变用水量用水量的办法来调整砼拌合的办法来调整砼拌合物的流动性。物的流动性。因单纯加大因单纯加大用水量用水量会降低砼的强度和耐久性。会降
24、低砼的强度和耐久性。v因此，因此，应该在保持水灰比不变的条件下用调整水泥浆量的应该在保持水灰比不变的条件下用调整水泥浆量的办法来调整砼拌合物的流动性。办法来调整砼拌合物的流动性。v恒定恒定用水量用水量法则法则：v在配制砼时，若粗、细骨料种类及比例一定，当在配制砼时，若粗、细骨料种类及比例一定，当用水量用水量一一定时，水泥用量适当变化（增减定时，水泥用量适当变化（增减50501001003 3）时，流动）时，流动性基本保持不变，该性质称性基本保持不变，该性质称“恒定恒定用水量用水量法则法则”。v 3.砂砂 率率v砂率：砂率：是指砼中砂的质量占砂、石总质量的百分是指砼中砂的质量占砂、石总质量的百分
25、率。率。v s s 砂率（砂率（%）；）；v M Mg g每立方米砼的粗集料用量（每立方米砼的粗集料用量（kgkg）；）；v s s每立方米砼的细集料用量（每立方米砼的细集料用量（kgkg）；）；v P P粗集料的空隙率（粗集料的空隙率（%）v0s0s,0g0g 砂、石砂、石堆积密度堆积密度（kg/mkg/m3 3)。v在水泥浆含量不变的情况下在水泥浆含量不变的情况下：v砂率过大砂率过大，砼拌合物的流动性减小。，砼拌合物的流动性减小。v砂率过小砂率过小，也会降低砼拌合物的流动性，而且会严重影响其，也会降低砼拌合物的流动性，而且会严重影响其粘聚性和保水性，容易造成离析、流浆等现象。粘聚性和保水性
26、，容易造成离析、流浆等现象。v合理砂率：合理砂率：v在在用水量及水泥用量一定用水量及水泥用量一定的情况下，能使砼拌合物获得最大的情况下，能使砼拌合物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性的砂率为的流动性且能保持良好的粘聚性和保水性的砂率为合理砂率。合理砂率。v如图如图3 34 4所示。所示。v能使砼拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性与保水性能使砼拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性与保水性 而而水泥用量为最少水泥用量为最少的砂率为的砂率为合理砂率。合理砂率。v如图如图3 35 5所示。所示。v影响砂率的因素：影响砂率的因素：va.a.石子最大粒径较大、级配较好、表面较光滑时，可采用
27、石子最大粒径较大、级配较好、表面较光滑时，可采用较小的砂率；较小的砂率；vb.b.砂的细度模数较小时，可采用较小的砂率；砂的细度模数较小时，可采用较小的砂率；vc.c.水灰比较小、水泥浆较稠时，可采用较小砂率；水灰比较小、水泥浆较稠时，可采用较小砂率；vd.d.施工要求的流动性较大时，需采用较大的砂率；施工要求的流动性较大时，需采用较大的砂率；ve.e.当掺用引气剂或减水剂时，可适当减小砂率。当掺用引气剂或减水剂时，可适当减小砂率。v砂率的选用原则：砂率的选用原则：v在保证拌合物不离析在保证拌合物不离析,又能很好地浇灌、捣实的条件下又能很好地浇灌、捣实的条件下,应尽应尽量选用较小砂率。量选用较
28、小砂率。v对于重要的砼工程应通过试验找出合理砂率。对于重要的砼工程应通过试验找出合理砂率。v对于一般工程查表初选砂率。对于一般工程查表初选砂率。v4.4.组成材料的性质组成材料的性质：水泥品种、骨料性质、外加剂、掺合料水泥品种、骨料性质、外加剂、掺合料va.a.水泥品种水泥品种v不同品种水泥，其颗粒特征不同，需水量也不同。不同品种水泥，其颗粒特征不同，需水量也不同。v如配合比相同时，用如配合比相同时，用矿渣水泥矿渣水泥和和火山灰水泥火山灰水泥时，拌合物的塌时，拌合物的塌落度一般比用落度一般比用普通水泥普通水泥时小，而且时小，而且矿渣水泥矿渣水泥将使拌合物的泌将使拌合物的泌水性显著增加。水性显著
29、增加。vb.b.集料性质集料性质v品种的影响：品种的影响：在配比相同时，在配比相同时，卵石卵石拌制的砼拌合物比碎石拌拌制的砼拌合物比碎石拌制的流动性好。制的流动性好。河砂河砂拌制的砼拌合物比山砂拌制的流动性好。拌制的砼拌合物比山砂拌制的流动性好。v级配的影响：级配的影响：骨料级配好的砼拌合物的流动性好。骨料级配好的砼拌合物的流动性好。v最大粒径的影响：最大粒径的影响：当骨料用量一定时，粗骨料的最大粒径当骨料用量一定时，粗骨料的最大粒径D DM M越大，则骨料的总表面积越小，所拌制的砼拌和物流动性大。越大，则骨料的总表面积越小，所拌制的砼拌和物流动性大。D DM M 太大，拌和物易离析即粘聚性变
30、差。太大，拌和物易离析即粘聚性变差。vc.c.外加剂外加剂v在拌制砼时，加入很少量的外加剂能使砼拌合物在不增加水在拌制砼时，加入很少量的外加剂能使砼拌合物在不增加水泥用量的条件下，获得很好的和易性，增大流动性、改善粘泥用量的条件下，获得很好的和易性，增大流动性、改善粘聚性、降低泌水性。并且由于改变了砼结构，尚能提高砼的聚性、降低泌水性。并且由于改变了砼结构，尚能提高砼的耐久性。耐久性。v配制塌落度很大的流态砼，必须掺入流化剂（高效减水剂）。配制塌落度很大的流态砼，必须掺入流化剂（高效减水剂）。vd.d.掺合料的影响掺合料的影响v掺合料的品种、掺量对砼拌和物的和易性影响较大。掺合料的品种、掺量对
31、砼拌和物的和易性影响较大。v如掺入优质的粉煤灰可以显著改善砼拌和物的和易性。如掺入优质的粉煤灰可以显著改善砼拌和物的和易性。v v5.5.拌和物存放时间及环境温度拌和物存放时间及环境温度v存放时间：存放时间：v拌和物拌制后，随时间的延长而逐渐变得干稠，流动性减小。拌和物拌制后，随时间的延长而逐渐变得干稠，流动性减小。v在施工中测定和易性的时间，规定为搅拌完成后约在施工中测定和易性的时间，规定为搅拌完成后约15min15min。v环境温度：环境温度：v环境温度升高，拌合物的流动性变差，而且塌落度损失也快。环境温度升高，拌合物的流动性变差，而且塌落度损失也快。v拌合物温度升高拌合物温度升高11，其
32、塌落度下降约，其塌落度下降约0.4cm0.4cm。v v6.6.施工工艺施工工艺v对配合比相同的砼拌和物，机械拌和时的对配合比相同的砼拌和物，机械拌和时的塌落度损失塌落度损失大于人大于人工拌和时的工拌和时的塌落度损失塌落度损失，且搅拌时间越长，且搅拌时间越长，塌落度损失塌落度损失越大。越大。v（五）砼（五）砼和易性和易性的调整和改善措施的调整和改善措施v当砼拌和物当砼拌和物流动性流动性太小时，为了保证砼的太小时，为了保证砼的强度强度和和耐久性耐久性，不能单独加水，必须保持不能单独加水，必须保持水灰比水灰比不变，适当增加不变，适当增加水泥桨水泥桨用量。用量。v当砼拌和物当砼拌和物塌落度塌落度太大
33、时，保持太大时，保持砂率砂率不变，适当增加不变，适当增加砂、砂、石石用量。用量。v选用选用级配良好级配良好的的砂、石料砂、石料（特别是粗集料），（特别是粗集料），即可增加砼的即可增加砼的流动性流动性，也能改善，也能改善粘聚性、保水性粘聚性、保水性。也有利于提高砼的质量。也有利于提高砼的质量和节约和节约水泥水泥。v选用选用细度模数适宜的细度模数适宜的中砂中砂。在可能条件下，尽量。在可能条件下，尽量采用采用最大最大粒径较大的石子粒径较大的石子。v掺用掺用外加剂外加剂，是改善砼，是改善砼和易性和易性的有效措施的有效措施。v选用选用合理砂率合理砂率，在满足，在满足粘聚性及保水性粘聚性及保水性的前提下，
34、应尽可的前提下，应尽可能使用较低能使用较低砂率砂率。当。当粘聚性粘聚性不足时可适当增大不足时可适当增大砂率砂率。v提高振捣机械设备的效能。提高振捣机械设备的效能。v（六）凝结时间（六）凝结时间v砼的凝结时间砼的凝结时间与配制砼所用与配制砼所用水泥的凝结时间水泥的凝结时间不同，不同，二者既有区别又有联系。二者既有区别又有联系。v原因有三：原因有三：v 水水 灰灰 比不同。比不同。水灰比越大，凝结时间越长。水灰比越大，凝结时间越长。v 环境条件不同。环境条件不同。v 组成材料不同。组成材料不同。v测定方法：测定方法：贯入阻力法。贯入阻力法。v所用仪器为所用仪器为贯入阻力仪贯入阻力仪。v贯入阻力法：
35、贯入阻力法：v先用先用5mm5mm筛孔的筛从拌合物中筛筛孔的筛从拌合物中筛取砂浆，按一定方法装入规定的容取砂浆，按一定方法装入规定的容器中；器中；v每隔一定时间测定试针贯入砂浆每隔一定时间测定试针贯入砂浆到一定深度时的到一定深度时的贯入阻力贯入阻力；v以以贯入阻力贯入阻力为纵坐标，测试为纵坐标，测试时间时间为横坐标，绘制为横坐标，绘制贯入阻力贯入阻力与与时间时间的的关系曲线，与关系曲线，与贯入阻力贯入阻力3.5MPa3.5MPa及及28MPa28MPa对应的时间对应的时间即分别为砼拌合即分别为砼拌合物的物的初凝和终凝时间初凝和终凝时间。v初凝时间初凝时间表示施工时间的极限；表示施工时间的极限；
36、v终凝时间终凝时间表示砼强度开始发展。表示砼强度开始发展。v测针规格两种：测针规格两种：v100mm100mm2 2，测初凝时间，测初凝时间(试验荷载试验荷载350N)350N)v20 mm20 mm2 2，测终凝时间，测终凝时间(试验荷载试验荷载560N)560N)砼贯入阻力仪砼贯入阻力仪 v二、硬化后砼的性能二、硬化后砼的性能v（一）砼的强度（一）砼的强度v 砼强度分砼强度分:抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。等。v1.1.抗压强度：抗压强度：立方体抗压强度、抗压强度标准值、强度等级立方体抗压强度、抗压强度标准值、强度等级 v砼立方体抗压强度砼
37、立方体抗压强度f fcucuv将砼拌和物制作成边长为将砼拌和物制作成边长为150mm150mm的立方体试件，在的立方体试件，在标标准条件准条件（温度温度202022，相对湿度，相对湿度95%95%以上以上）下，养护到下，养护到28d28d龄期龄期，用用标准试验方法标准试验方法测得的抗压强度值为测得的抗压强度值为v砼立方体试件抗压强度砼立方体试件抗压强度，以，以f fcucu表示。表示。APfcuv砼立方体抗压强度标准值砼立方体抗压强度标准值f fcu,kcu,kv系指按系指按标准方法标准方法制作和养护的边长为制作和养护的边长为150mm150mm的立方体试件，的立方体试件，在在28d28d龄期
38、龄期，用，用标准试验方法标准试验方法测得的具有测得的具有9595保证率保证率的抗压的抗压强度值，以强度值，以f fcu,kcu,k表示。表示。v强度等级强度等级v砼强度等级砼强度等级按按砼立方体抗压强度标准值砼立方体抗压强度标准值来划分的。采用符号来划分的。采用符号C C与与立方体抗压强度标准值立方体抗压强度标准值（以（以MPaMPa计）表示。计）表示。v普通砼共划分为普通砼共划分为1515个等级：个等级：vC10C10、C15C15、C20C20、C25C25、C30C30、C35C35、C40C40、C45C45、C50C50、C55C55、C60C60、C65C65、C70C70、C75
39、C75、C80C80。v砼强度等级砼强度等级是砼结构设计时强度计算取值的依据。是砼结构设计时强度计算取值的依据。v同时也是砼施工质量控制和工程验收的重要依据。同时也是砼施工质量控制和工程验收的重要依据。v水工砼的水工砼的强度等级强度等级va.a.水工砼结构部位不同水工砼结构部位不同强度保证率强度保证率要求不同：要求不同：v 大体积砼一般要求大体积砼一般要求P=80%P=80%，v 体积较大的钢筋砼工程要求体积较大的钢筋砼工程要求P=85%-90%P=85%-90%，v 薄壁结构工程要求薄壁结构工程要求P=95%P=95%。vb.b.水工大体积砼，设计龄期一般采用水工大体积砼，设计龄期一般采用9
40、0d90d或或180d180d。vc.c.水工砼水工砼强度等级强度等级表示：表示：C C90901515、C C18018020 20 v其含义是其含义是保证率保证率80%80%时：时：v90d90d龄期的立方体抗压强度标准值为龄期的立方体抗压强度标准值为15MPa15MPa，v180d180d龄期的立方体抗压强度标准值为龄期的立方体抗压强度标准值为20MPa20MPa。v2.2.砼轴心抗压强度砼轴心抗压强度f fcpcp v制作制作150mm150mm150mm150mm300mm300mm棱柱体棱柱体标准试件标准试件，在，在标准条件标准条件（温（温度度202022，相对湿度，相对湿度959
41、5以上）以上）下，养护至下，养护至28d28d龄期龄期，用，用标准试验标准试验方法方法测得的抗压强度值称为测得的抗压强度值称为砼轴心抗压强度砼轴心抗压强度，用，用f fcpcp表示。表示。vf fcpcp与与f fcucu关系关系：v同一材料的轴心抗压强度同一材料的轴心抗压强度f fcpcp小于立方体抗压强度小于立方体抗压强度f fcucu。v当当fcu=1055MPa时，时，fcp=(0.70.8)fcu v为偏于安全，为偏于安全，结构设计中取结构设计中取fcp=0.67fcuv3.3.抗拉强度：抗拉强度：砼抗拉强度表示方法有两种砼抗拉强度表示方法有两种v轴心抗拉强度轴心抗拉强度f ft t
42、：用用8 8字形试件或棱柱体试件直接测得轴心抗拉字形试件或棱柱体试件直接测得轴心抗拉强度。强度。v劈裂抗拉强度劈裂抗拉强度f ftsts：采用采用150mm150mm立方体试件的劈裂抗拉试验来测定立方体试件的劈裂抗拉试验来测定砼的抗拉强度，称为劈裂抗拉强度砼的抗拉强度，称为劈裂抗拉强度f ftsts。v式中：式中：P P破坏荷载，破坏荷载，N N；v A A试件劈裂面面积，试件劈裂面面积，mmmm2 2。v在结构设计中抗拉强度是确定砼抗裂度的重要指标。在结构设计中抗拉强度是确定砼抗裂度的重要指标。APAPfts637.02APftv4 4抗折强度（抗弯拉强度）抗折强度（抗弯拉强度）f fcfc
43、fv采用采用150150150150550mm550mm（或（或600mm600mm）小梁作为标准试件，在标）小梁作为标准试件，在标准条件下养护至准条件下养护至28d28d，按三分点加荷方式测定砼的抗折强度，按三分点加荷方式测定砼的抗折强度 。计算公式如下：计算公式如下：v v式中：式中：f fcfcf 砼抗折强度，砼抗折强度，MPaMPa；v P P破坏荷载，破坏荷载，N N；v L L支座间距即跨度，支座间距即跨度，mmmm；（标准试件；（标准试件L=450mmL=450mm）v b b试件截面宽度试件截面宽度,mm,mm；（标准试件；（标准试件b=150mmb=150mm）v h h试件
44、截面高度试件截面高度,mm,mm。（标准试件。（标准试件h=150mmh=150mm）2bhPLcffv抗折强度试件尺寸规定：抗折强度试件尺寸规定：v标准试件：标准试件：v150mm150mm150mm150mm550mm 550mm 的棱柱体的棱柱体v150mm150mm150mm150mm600mm 600mm 的棱柱体的棱柱体v非标准试件：非标准试件：v100mm100mm100mm100mm400mm400mm的棱柱体的棱柱体v采用非标准试件测定抗折强度时，其抗折强度值应乘以采用非标准试件测定抗折强度时，其抗折强度值应乘以尺寸尺寸换算系数换算系数0.850.85。v5影响砼强度的主要因
45、素影响砼强度的主要因素v普通砼受力普通砼受力破坏型式破坏型式共三种：共三种：v粘结面破坏：粘结面破坏：最常见。最常见。v水泥石破坏：水泥石破坏：常常 见。见。v骨骨 料破坏：料破坏：不不常见。常见。v砼强度主要决定于砼强度主要决定于水泥石强度水泥石强度及其与骨料表面的及其与骨料表面的粘粘结强度结强度。v v影响砼强度的主要因素影响砼强度的主要因素:v1）原材料因素：）原材料因素：v水泥强度等级，水灰比水泥强度等级，水灰比 v骨料的品质骨料的品质 v外加剂和掺和料外加剂和掺和料 v 2）生产工艺因素：）生产工艺因素：施工条件（搅拌、捣实）施工条件（搅拌、捣实）v 3）养护因素：）养护因素：养护条
46、件养护条件、龄期龄期 v 4）试验因素：）试验因素：v试件尺寸、形状、表面状态、含水率、试验加荷速度。试件尺寸、形状、表面状态、含水率、试验加荷速度。v1 1）材料组成对砼强度的影响）材料组成对砼强度的影响v水泥强度和水灰比水泥强度和水灰比决定砼强度的主要因素。决定砼强度的主要因素。v水泥强度：水泥强度：v砼强度与水泥强度成正比。砼强度与水泥强度成正比。v在配合比相同的条件下，所用的水泥强度等级愈高，砼强度在配合比相同的条件下，所用的水泥强度等级愈高，砼强度愈高。愈高。v水水 灰灰 比：比：v当用同一种水泥时，砼强度主要取决于水灰比。当用同一种水泥时，砼强度主要取决于水灰比。v满足和易性要求的
47、砼，在水泥强度等级相同的情况下，满足和易性要求的砼，在水泥强度等级相同的情况下，水灰水灰比愈小，比愈小，水泥石强度愈高，与骨料的粘结力也愈大，水泥石强度愈高，与骨料的粘结力也愈大，砼强度砼强度就愈高就愈高。v试验证明：试验证明：v砼强度，随水灰比的增大而降低砼强度，随水灰比的增大而降低，呈曲线关系；呈曲线关系；v砼强度和灰水比呈直线砼强度和灰水比呈直线正比例正比例关系。关系。v v v v（a）强度与水灰比的关系；）强度与水灰比的关系；（b）强度与灰水比的关系）强度与灰水比的关系v 图图39 砼强度与水灰比及灰水比的关系砼强度与水灰比及灰水比的关系 v 骨料品质骨料品质 v骨料中的有害物质含量
48、高，则砼强度低。骨料中的有害物质含量高，则砼强度低。v粗骨料中针片状颗粒含量高，砼强度降低。粗骨料中针片状颗粒含量高，砼强度降低。v骨料种类：骨料种类：在在水泥强度等级和水灰比水泥强度等级和水灰比相同的条件下，相同的条件下，碎石砼碎石砼的强度往往高于卵石砼。的强度往往高于卵石砼。v骨料级配：骨料级配：当当骨料级配良好骨料级配良好，砂率适当时，砂石集料填充密，砂率适当时，砂石集料填充密实，砼强度较高。实，砼强度较高。v砼强度经验公式：砼强度经验公式：v式中：式中：v 灰水比；灰水比；vfcu砼砼28d抗压强度；抗压强度；vfce水泥水泥28d抗压强度实测值；抗压强度实测值；va、b回归系数，与回
49、归系数，与集料的品种、水泥品种集料的品种、水泥品种等因素有关。等因素有关。WCv水泥水泥28d抗压强度实测值抗压强度实测值fce：v当无水泥强度实际数据时，当无水泥强度实际数据时，fce可按下式确定：可按下式确定：vKc水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；确定；一般取一般取Kc=1.05-1.15。vfce,g水泥强度等级值。水泥强度等级值。v回归系数回归系数a、b：应通过试验确定。应通过试验确定。v当无试验统计资料时，按当无试验统计资料时，按规程提供的规程提供的经验值：经验值：v 采用碎石：采用碎石：a0.460.46、b0.070.07
50、v 采用卵石：采用卵石：a0.480.48、b0.330.33fKfgcecce,v公式适用范围：公式适用范围：v适用于适用于砼强度等级砼强度等级C60C60的砼；的砼；v类类宜用于强度等级宜用于强度等级C30C60及抗渗、抗冻或其它要求的及抗渗、抗冻或其它要求的砼；砼；v类类宜用于强度等级宜用于强度等级C30的砼及建筑砂浆。的砼及建筑砂浆。v细骨料的主要细骨料的主要技术性质（技术指标）技术性质（技术指标）包括：包括：v 1.1.含泥量、泥块含量、石粉含量、有害杂质含泥量、泥块含量、石粉含量、有害杂质 v 2.2.碱活性碱活性 v 3.3.粗细程度与颗粒级配粗细程度与颗粒级配 v 4.4.颗粒
