1、混凝土外加剂与掺合料混凝土外加剂与掺合料（2 2）混凝土外加剂的分类）混凝土外加剂的分类 根据国标根据国标混凝土外加剂定义、分类、命名与术语混凝土外加剂定义、分类、命名与术语(GB/T 80752005)(GB/T 80752005)的规定，混凝土外加的规定，混凝土外加剂按其主要功能分为四类：剂按其主要功能分为四类：改善混凝土拌合物流动性能的外加剂，包括各种减水剂和泵送剂等。改善混凝土拌合物流动性能的外加剂，包括各种减水剂和泵送剂等。调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、促凝剂和速凝剂等。调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、促凝剂和速凝剂等。改善混凝土耐久性的外加剂。
2、包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂等。改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂、阻锈剂和矿物外加剂等。改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。目前在工程中常用的外加剂主要有减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。目前在工程中常用的外加剂主要有减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。2.2.减水剂减水剂 减水剂是在混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著减少混凝土拌和水量的外加剂。减水剂是在混凝土坍落度基本相同的条件下，能显著减少混凝土拌和水量的外加剂。（1 1）减水剂的作用原理）减水剂的作用原理 常用减水剂均属
3、表面活性剂，是由亲水基团和憎水基团两个部分组成。当水泥加水拌和后，由常用减水剂均属表面活性剂，是由亲水基团和憎水基团两个部分组成。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，包裹了一定的拌和水（游离水），于水泥颗粒间分子凝聚力的作用，使水泥浆形成絮凝结构，包裹了一定的拌和水（游离水），从而降低了混凝土拌和物的和易性。从而降低了混凝土拌和物的和易性。图5.17 水泥浆的絮凝结构 如在水泥浆中加入适量的减水剂，由于减水剂的表面活性作用，致使憎水基团定向吸附于水泥如在水泥浆中加入适量的减水剂，由于减水剂的表面活性作用，致使憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液
4、，使水泥颗粒表面带有相同的电荷。在电斥力作用下，使水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，使水泥颗粒表面带有相同的电荷。在电斥力作用下，使水泥颗粒互相分开，絮凝结构解体，包裹的游离水被释放出来，从而有效地增加了混凝土拌和物的颗粒互相分开，絮凝结构解体，包裹的游离水被释放出来，从而有效地增加了混凝土拌和物的流动性。流动性。图5.18 减水剂作用示意图 当水泥颗粒表面吸附足够的减水剂后，使水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化膜层，它阻止了当水泥颗粒表面吸附足够的减水剂后，使水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化膜层，它阻止了水泥颗粒间的直接接触，并在颗粒间起润滑作用，也改善了混凝土拌和物的和易性。水泥颗粒间的直接
5、接触，并在颗粒间起润滑作用，也改善了混凝土拌和物的和易性。此外，由于水泥颗粒被有效分散，颗粒表面被水分充分润湿，增大了水泥颗粒的水化面积，使此外，由于水泥颗粒被有效分散，颗粒表面被水分充分润湿，增大了水泥颗粒的水化面积，使水化比较充分，从而也提高了混凝土的强度。水化比较充分，从而也提高了混凝土的强度。（2 2）减水剂的技术经济效果）减水剂的技术经济效果 增加流动性：在用水量及水灰比不变时，混凝土坍落度可增大增加流动性：在用水量及水灰比不变时，混凝土坍落度可增大100100200mm200mm，且不影响混凝土的，且不影响混凝土的强度。强度。提高混凝土强度：在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可减
6、少拌和水量提高混凝土强度：在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可减少拌和水量10101515，从而，从而降低了水灰比，使混凝土强度提高降低了水灰比，使混凝土强度提高15152020，特别是早期强度提高更为显著。，特别是早期强度提高更为显著。节约水泥：在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以在减少拌和水量的同时，相应减少水泥节约水泥：在保持流动性及水灰比不变的条件下，可以在减少拌和水量的同时，相应减少水泥用量，即在保持混凝土强度不变时，可节约水泥用量用量，即在保持混凝土强度不变时，可节约水泥用量10101515。改善混凝土的耐久性：由于减水剂的掺入，显著地改善了混凝土的孔结构，使混凝土的密实度改善
7、混凝土的耐久性：由于减水剂的掺入，显著地改善了混凝土的孔结构，使混凝土的密实度提高，透水性可降低提高，透水性可降低40408080，从而可提高抗渗、抗冻、抗化学腐蚀及抗锈蚀等能力。，从而可提高抗渗、抗冻、抗化学腐蚀及抗锈蚀等能力。（3 3）目前常用的减水剂）目前常用的减水剂 减水剂是使用最广泛、效果最显著的外加剂。其种类很多，目前有木质系、萘系、树脂系、糖减水剂是使用最广泛、效果最显著的外加剂。其种类很多，目前有木质系、萘系、树脂系、糖蜜系和腐殖酸减水剂等。蜜系和腐殖酸减水剂等。我国目前常用的主要有改性聚羧酸盐类高效减水剂、木质素系和萘系减水剂和水溶性树脂系减我国目前常用的主要有改性聚羧酸盐类
8、高效减水剂、木质素系和萘系减水剂和水溶性树脂系减水剂等，如水剂等，如M M型减水剂、型减水剂、NNONNO型、型、MFMF型、建型、建I I型减水剂以及型减水剂以及SMSM树脂减水剂等。树脂减水剂等。3.3.早强剂早强剂 早强剂是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。早强剂可促进水泥的水化和硬化进程，加快早强剂是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。早强剂可促进水泥的水化和硬化进程，加快施工进度，提高模板周转率，特别适用于冬季施工或紧急抢修工程。施工进度，提高模板周转率，特别适用于冬季施工或紧急抢修工程。目前广泛使用的混凝土早强剂有三类，即氯盐类目前广泛使用的混凝土早强剂有三类，即氯盐类(如如Ca
9、Cl2CaCl2，NaClNaCl等等)、硫酸盐类、硫酸盐类(如如NaS04NaS04等等)和和有机胺类，但更多的是使用以它们为基材的复合早强剂。其中氯化物对钢筋有锈蚀作用，常与阻有机胺类，但更多的是使用以它们为基材的复合早强剂。其中氯化物对钢筋有锈蚀作用，常与阻锈剂锈剂(NaNO2)(NaNO2)复合使用。复合使用。4.4.引气剂引气剂 引气剂是指搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气剂是指搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气剂属憎水性表面活性剂，由于能显著降低水的表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中引气剂属憎水性表面活性剂
10、，由于能显著降低水的表面张力和界面能，使水溶液在搅拌过程中极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径多在极易产生许多微小的封闭气泡，气泡直径多在5050250 gm250 gm，同时因引气剂定向吸附在气泡表面，同时因引气剂定向吸附在气泡表面，形成较为牢固的液膜，使气泡稳定而不破裂。形成较为牢固的液膜，使气泡稳定而不破裂。按混凝土含气量按混凝土含气量3 35 5计计(不加引气剂的混凝土含气量为不加引气剂的混凝土含气量为1 1)，1m1m3 3混凝土拌合物中含数百亿个混凝土拌合物中含数百亿个气泡。气泡。引气剂能改善引气剂能改善混凝土的混凝土的以下以下性能：性能：(1)(1)改善混凝土拌合物的和易性改善混
11、凝土拌合物的和易性 (2)(2)显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性 (3)(3)降低混凝土强度降低混凝土强度 引气剂可用于抗渗混凝土、抗冻混凝土、抗硫酸侵蚀混凝土、泌水严重的混凝土、轻混凝土以引气剂可用于抗渗混凝土、抗冻混凝土、抗硫酸侵蚀混凝土、泌水严重的混凝土、轻混凝土以及对饰面有要求的混凝土等，但引气剂不宜用于蒸养混凝土及预应力钢筋混凝土。及对饰面有要求的混凝土等，但引气剂不宜用于蒸养混凝土及预应力钢筋混凝土。5.5.缓凝剂缓凝剂 缓凝剂是指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。常用的缓缓凝剂是指能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发
12、展无不利影响的外加剂。常用的缓凝剂是木钙和糖蜜，其中糖蜜的缓凝效果最好。凝剂是木钙和糖蜜，其中糖蜜的缓凝效果最好。缓凝剂具有缓凝、减水、降低水化热和增强作用，对钢筋也无锈蚀作用。主要适用于大体积混缓凝剂具有缓凝、减水、降低水化热和增强作用，对钢筋也无锈蚀作用。主要适用于大体积混凝土、炎热气候下施工的混凝土，以及需长时间停放或长距离运输的混凝土。缓凝剂不宜用于在凝土、炎热气候下施工的混凝土，以及需长时间停放或长距离运输的混凝土。缓凝剂不宜用于在日最低气温日最低气温55以下施工的混凝土，也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。以下施工的混凝土，也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。6
13、.6.防冻剂防冻剂 防冻剂是指在规定温度下，能显著降低混凝土的冰点，使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，以防冻剂是指在规定温度下，能显著降低混凝土的冰点，使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂。常用的防冻剂有氯盐类、氯盐保证水泥的水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂。常用的防冻剂有氯盐类、氯盐阻锈类、无氯盐类。阻锈类、无氯盐类。7.7.速凝剂速凝剂 速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂主要有无机盐类和有机物类两类。我国速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。速凝剂主要有无机盐类和有机物类两类。我国常用的速凝剂是无机盐类，主
14、要型号有红星常用的速凝剂是无机盐类，主要型号有红星型、型、77、728728型、型、86048604型等。型等。8.8.膨胀剂膨胀剂 膨胀剂能使混凝土在硬化过程中产生微量体积膨胀。膨胀剂种类有硫铝酸盐类、氧化钙类等。膨胀剂能使混凝土在硬化过程中产生微量体积膨胀。膨胀剂种类有硫铝酸盐类、氧化钙类等。9.9.外加剂的选择和使用外加剂的选择和使用 外加剂品种的选择外加剂品种的选择根据工程需要，现场的材料条件，参考有关资料，通过试验确定。根据工程需要，现场的材料条件，参考有关资料，通过试验确定。外加剂掺量确定外加剂掺量确定通过试验试配确定最佳掺量。通过试验试配确定最佳掺量。外加剂的掺加方法：对于可溶于
15、水，应先配成一定浓度的溶液，随水加入搅拌机。对于不溶于水外加剂的掺加方法：对于可溶于水，应先配成一定浓度的溶液，随水加入搅拌机。对于不溶于水的，应与适量水泥或砂混合均匀后再加入搅拌机内。的，应与适量水泥或砂混合均匀后再加入搅拌机内。外加剂的掺入时间外加剂的掺入时间有同掺法、后掺法、分次掺入等。有同掺法、后掺法、分次掺入等。5.4.2 5.4.2 混凝土掺合料混凝土掺合料 混凝土掺合料不同于生产水泥时与熟料一起磨细的混合材料，它是在混凝土混凝土掺合料不同于生产水泥时与熟料一起磨细的混合材料，它是在混凝土(或砂浆或砂浆)搅拌前或搅拌前或在搅拌过程中，与混凝土在搅拌过程中，与混凝土(或砂浆或砂浆)其
16、他组分一样，直接加入的一种外掺料。其他组分一样，直接加入的一种外掺料。用于混凝土的掺合料绝大多数是具有一定活性的固体工业废渣。掺合料不仅可以取代部分水泥用于混凝土的掺合料绝大多数是具有一定活性的固体工业废渣。掺合料不仅可以取代部分水泥、减少混凝土的水泥用量、降低成本，而且可以改善混凝土拌合物和硬化混凝土的各项性能。因、减少混凝土的水泥用量、降低成本，而且可以改善混凝土拌合物和硬化混凝土的各项性能。因此，混凝土中掺用掺合料，其技术、经济和环境效益是十分显著的。此，混凝土中掺用掺合料，其技术、经济和环境效益是十分显著的。1 1粉煤灰粉煤灰 （1 1）粉煤灰的种类及技术要求）粉煤灰的种类及技术要求
17、拌制混凝土和砂浆用的粉煤灰分为拌制混凝土和砂浆用的粉煤灰分为F F类粉煤灰和类粉煤灰和C C类粉煤灰两类。类粉煤灰两类。F F类粉煤灰是由无烟煤或烟煤燃类粉煤灰是由无烟煤或烟煤燃烧收集的，其烧收集的，其CaOCaO含量不大于含量不大于1010或游离或游离CaOCaO含量不大于含量不大于1 1；C C类粉煤灰是由褐煤或次烟煤燃烧收类粉煤灰是由褐煤或次烟煤燃烧收集的，其集的，其CaOCaO含量大于含量大于1010或游离或游离CaOCaO含量大于含量大于1 1，又称高钙粉煤灰。，又称高钙粉煤灰。F F类和类和C C类粉煤灰又根据其技术要求分为类粉煤灰又根据其技术要求分为级、级、级和级和级三个等级。级
18、三个等级。(2)(2)粉煤灰效应及其对混凝土性质的影响粉煤灰效应及其对混凝土性质的影响 活性效应。粉煤从中所含的活性效应。粉煤从中所含的SiO2SiO2和和Al2O3Al2O3具有化学活性，它们能与水泥水化产生的具有化学活性，它们能与水泥水化产生的Ca(OH)2Ca(OH)2反应反应，生成类似水泥水化产物中的水化硅酸钙和水化铝酸钙，可作为胶凝材料一部分而起增强作用。，生成类似水泥水化产物中的水化硅酸钙和水化铝酸钙，可作为胶凝材料一部分而起增强作用。颗粒形态效应。煤粉在高温燃烧过程中形成的粉煤灰颗粒，绝大多数为玻璃微珠，掺入混凝土颗粒形态效应。煤粉在高温燃烧过程中形成的粉煤灰颗粒，绝大多数为玻璃
19、微珠，掺入混凝土中可减小内摩阻力，从而减少混凝土的用水量，起减水作用。中可减小内摩阻力，从而减少混凝土的用水量，起减水作用。微骨料效应。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，改善了混凝土的微骨料效应。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和增大密实度。孔结构和增大密实度。(3)(3)混凝土掺用粉煤灰的规定及方法混凝土掺用粉煤灰的规定及方法 混凝土工程掺用粉煤灰时，应按混凝土工程掺用粉煤灰时，应按粉煤灰混凝土应用技术规范的规定，对于不同的混凝土工程粉煤灰混凝土应用技术规范的规定，对于不同的混凝土工程，选用相应等级的粉煤灰，选用相应等级的粉煤
20、灰 。混凝土中掺用粉煤灰，一般有以下三种方法：混凝土中掺用粉煤灰，一般有以下三种方法：等量取代法等量取代法 超量取代法超量取代法 外加法外加法 2 2粒化高护矿渣粉粒化高护矿渣粉 用作混凝土掺合料的粒化高炉矿渣粉是由粒化高炉矿渣经干燥、粉磨达到相当细度的一种粉用作混凝土掺合料的粒化高炉矿渣粉是由粒化高炉矿渣经干燥、粉磨达到相当细度的一种粉体。粉磨时也可添加适量酌石膏和助磨剂。粒化高炉矿渣粉简称矿渣粉，又称矿渣微粉。体。粉磨时也可添加适量酌石膏和助磨剂。粒化高炉矿渣粉简称矿渣粉，又称矿渣微粉。3 3硅灰硅灰 硅灰又称凝聚硅灰或硅粉，为电弧炉冶炼硅金属或硅铁合金的副产品。在温度高达硅灰又称凝聚硅灰
21、或硅粉，为电弧炉冶炼硅金属或硅铁合金的副产品。在温度高达20002000下下将石英还原成硅时，会产生将石英还原成硅时，会产生SiSi气体，到低温区再氧化成气体，到低温区再氧化成SiO2SiO2，最后冷凝成极微细的球状颗粒固体，最后冷凝成极微细的球状颗粒固体。5.5 5.5 普通水泥混凝土配合比设计普通水泥混凝土配合比设计5.5.1 5.5.1 混凝土配合比表示方法混凝土配合比表示方法 （1 1）单位用量表示法）单位用量表示法 以每以每1 m1 m3 3混凝土中各种材料的质量表示：混凝土中各种材料的质量表示：水泥：水：砂：石子水泥：水：砂：石子=300 kg=300 kg：180 kg180 k
22、g：720 kg720 kg：1200 kg1200 kg（2 2）相对用量表示法）相对用量表示法 以各种材料的质量比来表示（以水泥质量为以各种材料的质量比来表示（以水泥质量为1 1）水泥：水：砂：石子水泥：水：砂：石子1 1：0.60.6：2.42.4：4 45.5.2 5.5.2 混凝土配合比设计的基本要求混凝土配合比设计的基本要求 达到混凝土结构设计的强度等级；达到混凝土结构设计的强度等级；满足混凝土施工所要求的和易性；满足混凝土施工所要求的和易性；满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久性的要求；满足工程所处环境和使用条件对混凝土耐久性的要求；符合经济原则，节约水泥，降低成本。符合经济原
23、则，节约水泥，降低成本。5.5.3 5.5.3 混凝土配合比设计的三参数混凝土配合比设计的三参数 水灰比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数，它们与混凝土各项性质之水灰比、单位用水量和砂率是混凝土配合比设计的三个基本参数，它们与混凝土各项性质之间有着非常密切的关系。间有着非常密切的关系。混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是：在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混混凝土配合比设计中确定三个参数的原则是：在满足混凝土强度和耐久性的基础上，确定混凝土的水灰比；在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据祖骨料的种类和规格确定混凝凝土的水灰比；在满足混凝土施工要求的和易性基础上，根据祖骨
24、料的种类和规格确定混凝土的单位用水量；砂在骨科中的数量应以填充石于空隙后赂有富余的原则来确定。土的单位用水量；砂在骨科中的数量应以填充石于空隙后赂有富余的原则来确定。5.5.4 5.5.4 混凝土配合比设计的准备资料混凝土配合比设计的准备资料 (1)(1)了解工程设计要求的混凝土强度等级，以便确定混凝土配制强度；了解工程设计要求的混凝土强度等级，以便确定混凝土配制强度；(2)(2)了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求，以便确定所配制混凝土的适宜水泥品种、最大了解工程所处环境对混凝土耐久性的要求，以便确定所配制混凝土的适宜水泥品种、最大水灰比和最小水泥用量；水灰比和最小水泥用量；(3)(3)了解
25、结构断面尺寸及钢筋配置情况，以便确定混凝土骨料的最大粒径；了解结构断面尺寸及钢筋配置情况，以便确定混凝土骨料的最大粒径；(4)(4)了解混凝土施工方法及管理水平，以便选择混凝土拌和物坍落度及骨料的最大粒径；了解混凝土施工方法及管理水平，以便选择混凝土拌和物坍落度及骨料的最大粒径；(5)(5)掌握原材料的性能指标。掌握原材料的性能指标。5.5.5 5.5.5 混凝土配合比设计的步骤混凝土配合比设计的步骤 （1 1）计算初步配合比；）计算初步配合比；（2 2）试拌调整，确定基准配合比；）试拌调整，确定基准配合比；（3 3）检验强度，提出实验室配合比；）检验强度，提出实验室配合比；（4 4）按现场砂
26、、石含水情况，换算施工配合比）按现场砂、石含水情况，换算施工配合比 5.5.6 5.5.6 混凝土配合比设计方法（以抗压强度为指标的设计方法）混凝土配合比设计方法（以抗压强度为指标的设计方法）1.1.确定混凝土配制强度确定混凝土配制强度 混凝土配制强度按下式计算：混凝土配制强度按下式计算：式中：式中：fcu,0fcu,0混凝土配制强度（混凝土配制强度（MPaMPa）fcu,kfcu,k混凝土立方体抗压强度标准值（混凝土立方体抗压强度标准值（MPaMPa）混凝土强度标准差（混凝土强度标准差（MPaMPa）。）。645.1,kcucuoff 的确定：的确定：（1 1）施工单位有强度历史资料时，按课
27、本公式）施工单位有强度历史资料时，按课本公式5-225-22计算。计算。当混凝土强度为当混凝土强度为C20C20或或C25C25时，若计算值小于时，若计算值小于2.5MPa2.5MPa时，时，取取2.5MPa2.5MPa；当强度等级大于当强度等级大于C30C30时，若计算值小于时，若计算值小于3.0MPa3.0MPa，取取3.0MPa3.0MPa。（2 2）施工单位无强度历史资料时，按下表取用。）施工单位无强度历史资料时，按下表取用。标准差标准差值值强度等级强度等级 (M pa)(M pa)低于低于C20C20C20C35C20C35高于高于C35C35标准差(M pa)4.05.06.0 2
28、.2.初步确定水灰比（初步确定水灰比（W/CW/C）根据已确定的混凝土配制强度根据已确定的混凝土配制强度fcu,ofcu,o，按下式计算水灰比：，按下式计算水灰比：为了满足耐久性要求，计算所得混凝土水灰比值应与课本表为了满足耐久性要求，计算所得混凝土水灰比值应与课本表5-165-16中的规定值进行复核。如果计中的规定值进行复核。如果计算所得水灰比大于表中的规定值，应按表中规定取值。算所得水灰比大于表中的规定值，应按表中规定取值。)(bceacuWCff 3.3.选取每立方米混凝土的用水量（选取每立方米混凝土的用水量（mwomwo）设计混凝土配合比时，应该力求采用最小单位用水量，应按骨料品种、粒
29、径、施工要求的流动设计混凝土配合比时，应该力求采用最小单位用水量，应按骨料品种、粒径、施工要求的流动性指标性指标(如：坍落度如：坍落度)等，根据本地区或本单位的经验数据选用。用水量也可参考课本表等，根据本地区或本单位的经验数据选用。用水量也可参考课本表5-225-22选选取。取。1m 1m3 3混凝土拌合物的用水量，一般应根据选定的坍落度，参考课本表混凝土拌合物的用水量，一般应根据选定的坍落度，参考课本表5-225-22选用。选用。对流动性和大流动性混凝土的用水量的确定，按对流动性和大流动性混凝土的用水量的确定，按下列步骤进行：下列步骤进行：1 1、以上表中坍落度为、以上表中坍落度为90mm9
30、0mm的用水量为基础，按坍落度每增加的用水量为基础，按坍落度每增加20mm20mm用水量增加用水量增加5kg5kg计算；计算；2 2、掺外加剂时的混凝土用水量、掺外加剂时的混凝土用水量m mww：m mww m mwowo(1-)(1-)式中：式中：m mwowo 未掺外加剂时混凝土的用水量未掺外加剂时混凝土的用水量 外加剂的减水率，外加剂的减水率，4.4.计算每立方米混凝土的水泥用量计算每立方米混凝土的水泥用量(mco)(mco)根据已确定的用水量、水灰比计算水泥用量，即根据已确定的用水量、水灰比计算水泥用量，即 式中：式中：mco mco 水泥用量，水泥用量，kg/mkg/m3 3；mwo
31、 mwo 用水量，用水量，kg/mkg/m3 3。为保证混凝土耐久性，应进行复核，由上式计算所得的水泥用量若小于课本表为保证混凝土耐久性，应进行复核，由上式计算所得的水泥用量若小于课本表5-165-16规定的最小规定的最小水泥量时，应按表中规定的最小水泥用量选取。水泥量时，应按表中规定的最小水泥用量选取。)(WCmmwoco 5.5.选取合理砂率选取合理砂率 应当根据混凝土拌合物的和易性，通过试验求出合理砂率。如无试验资料，可按集料品种、粒应当根据混凝土拌合物的和易性，通过试验求出合理砂率。如无试验资料，可按集料品种、粒径及混凝土的水灰比，按课本表径及混凝土的水灰比，按课本表5-235-23规
32、定的范围选用。规定的范围选用。6 6、计算砂、石用量、计算砂、石用量 （m mgogo、m msoso）（1 1）体积法）体积法(又称绝对体积法又称绝对体积法)这种方法是假设混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和混凝土拌合物中所含空气体积这种方法是假设混凝土拌合物的体积等于各组成材料绝对体积和混凝土拌合物中所含空气体积之总和。之总和。式中：式中：c c水泥密度水泥密度,可取可取290029003100 3100（kg/mkg/m3 3）g g粗骨料的表观密度（粗骨料的表观密度（kg/mkg/m3 3 ）；）；s s 细骨料的表观密度（细骨料的表观密度（kg/mkg/m3 3 ）；）；w w
33、水的密度水的密度,可取可取1000 1000（kg/mkg/m3 3 ）；）；混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取为混凝土的含气量百分数，在不使用引气型外加剂时，可取为1 1。联立两式，即可求出联立两式，即可求出m m gogo、m m soso。sgosososwwossoggoccommmmmmm%100101.0（2 2）质量法）质量法 这种方法先假定一个混凝土拌和物湿表观密度值这种方法先假定一个混凝土拌和物湿表观密度值(又称湿表观密度计算值又称湿表观密度计算值)，根据各材料之间的，根据各材料之间的质量关系，计算各材料的用量。质量关系，计算各材料的用量。式中：式中：m mc
34、oco每立方米混凝土的水泥用量（每立方米混凝土的水泥用量（kgkg）m mgogo每立方米混凝土的粗骨料用量（每立方米混凝土的粗骨料用量（kgkg m msoso每立方米混凝土的细骨料用量（每立方米混凝土的细骨料用量（kgkg）s s砂率（）砂率（）m mcpcp1m1m3 3混凝土拌和物的假定质量，其值可取混凝土拌和物的假定质量，其值可取235023502450kg2450kg。联立两式，即可求出联立两式，即可求出m m gogo 、m m soso。sgososocpwosogocommmmmmmm%100 7.7.初步配合比初步配合比 经上述计算，即可取得初步配合比，即经上述计算，即可取
35、得初步配合比，即1m31m3混凝土各组成材料用量混凝土各组成材料用量mcomco、mso,mgomso,mgo、mwomwo，也可求，也可求出以水泥用量为出以水泥用量为1 1的各材料的比值。的各材料的比值。以上混凝土配合比计算公式和表格，均以干燥状态集料（指含水率小于以上混凝土配合比计算公式和表格，均以干燥状态集料（指含水率小于0.5%0.5%的细集料或含水率的细集料或含水率小于小于0.2%0.2%的粗集料）为基准。当以饱和面干集料为基准进行计算时，则应做相应的修正。的粗集料）为基准。当以饱和面干集料为基准进行计算时，则应做相应的修正。cowocogocosowogosocommmmmmmmm
36、m:1:8.8.试配与调整试配与调整 （1 1）试配拌和物的用量）试配拌和物的用量 以上求出的初步配合比的各材料用量，是借助于经验公式、图表算出或查得，能否满足设计要以上求出的初步配合比的各材料用量，是借助于经验公式、图表算出或查得，能否满足设计要求，还需要通过试验及试配调整来完成。求，还需要通过试验及试配调整来完成。（2 2）和易性检验与调整）和易性检验与调整 当试拌出的拌和物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰当试拌出的拌和物坍落度或维勃稠度不能满足要求，或粘聚性和保水性不良时，应在保持水灰比不变的条件下相应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。比不变的条件下相
37、应调整用水量或砂率，直到符合要求为止。（3 3）强度复核）强度复核 混凝土配合比除和易性满足要求外，还要进行强度复核。为了满足混凝土强度等级及耐久性要混凝土配合比除和易性满足要求外，还要进行强度复核。为了满足混凝土强度等级及耐久性要求，应进行水灰比调整。求，应进行水灰比调整。复核检验混凝土强度时至少应采用三个不同水灰比的配合比，其中一个为基准配合比，另两个复核检验混凝土强度时至少应采用三个不同水灰比的配合比，其中一个为基准配合比，另两个配合比是以基准配合比的水灰比为准，在此基础上水灰比分别增加和减少配合比是以基准配合比的水灰比为准，在此基础上水灰比分别增加和减少0.050.05，其用水量应与，
38、其用水量应与基准配合比相同，但砂率值可增加和减少基准配合比相同，但砂率值可增加和减少1 1。经试验、调整后的拌合物均应满足和易性要求。经试验、调整后的拌合物均应满足和易性要求，并测出各自的，并测出各自的“湿表观密度实测值湿表观密度实测值”，以供最后修正材料用。，以供最后修正材料用。9.9.确定设计配合比确定设计配合比(又称试验室配合比又称试验室配合比)按强度和湿表观密度检验结果再修正配合比，即可得设计配合比。按强度和湿表观密度检验结果再修正配合比，即可得设计配合比。（1 1）按强度检验结果修正配合比）按强度检验结果修正配合比 用水量用水量mwamwa，取基准配合比中的用水量值，并根据制作强度试
39、块时测得坍落度值加以适当调，取基准配合比中的用水量值，并根据制作强度试块时测得坍落度值加以适当调整；整；水泥用量水泥用量mcamca取用水量乘以由强度一灰水比关系直线上定出的为达到试配强度取用水量乘以由强度一灰水比关系直线上定出的为达到试配强度(fcu,o)(fcu,o)所必须所必须的灰水比值；的灰水比值；砂石用量砂石用量msa,mgamsa,mga，取基准配合比中的砂石用量。，取基准配合比中的砂石用量。（2 2）按拌合物实测湿表观密度值修正配合比）按拌合物实测湿表观密度值修正配合比 混凝土拌合物湿表观密度实测值与混凝土拌合物计算湿表观密度值的比，为湿表观密度校正系混凝土拌合物湿表观密度实测值
40、与混凝土拌合物计算湿表观密度值的比，为湿表观密度校正系数数值值 将混凝土配合比中每项材料用量均乘以修正系数将混凝土配合比中每项材料用量均乘以修正系数，即得到最终确定的设计配合比。，即得到最终确定的设计配合比。10.10.换算施工配合比换算施工配合比 实验室配合比是以干燥材料为基准的，而工地存放的砂、石的水分随着气候的变化。所以现场实验室配合比是以干燥材料为基准的，而工地存放的砂、石的水分随着气候的变化。所以现场材料的实际称量应按工地砂、石的含水情况进行修正，修正后的配合比，叫做施工配合比。材料的实际称量应按工地砂、石的含水情况进行修正，修正后的配合比，叫做施工配合比。现假定工地存放砂的含水率为
41、现假定工地存放砂的含水率为a a（%），石子的含水率为），石子的含水率为b b（），则将设计配合比换算为施工（），则将设计配合比换算为施工配合比，其材料称量为：配合比，其材料称量为：ccbssbggbwwbsbgbm=mm=m(1+a%)m=m(1+b%)m=m-(ma%+mb%)5.6 5.6 普通水泥混凝土的质量控制普通水泥混凝土的质量控制 5.6.1 5.6.1 混凝土质量的波动混凝土质量的波动 混凝土质量是影响混凝土结构可靠性的一个重要因素。混凝土质量受多种因素的影响，质量是混凝土质量是影响混凝土结构可靠性的一个重要因素。混凝土质量受多种因素的影响，质量是不均匀的。即使是同一种混凝土，
42、它也受原材料质量的波动、施工配料的误差限制条件和气温不均匀的。即使是同一种混凝土，它也受原材料质量的波动、施工配料的误差限制条件和气温变化等等的影响。在正常施工条件下，这些影响因素都是随机的。因此，混凝土的质量也是随变化等等的影响。在正常施工条件下，这些影响因素都是随机的。因此，混凝土的质量也是随机的。为保证混凝土结构的可靠性，必须在施工过程的各个工序对原材料、混凝土拌合物及硬机的。为保证混凝土结构的可靠性，必须在施工过程的各个工序对原材料、混凝土拌合物及硬化后的混凝土进行必要的质量检验和控制。化后的混凝土进行必要的质量检验和控制。5.6.2 5.6.2 新拌混凝土的质量检验与控制新拌混凝土的
43、质量检验与控制 用于材料的计量装置应定期检验，使其保持准确，原材料计量按质量计的允许偏差不能超过下用于材料的计量装置应定期检验，使其保持准确，原材料计量按质量计的允许偏差不能超过下列规定：列规定：(1)(1)水泥、水水泥、水 2 2 (2)(2)粗细骨料粗细骨料 3 3 混凝土在搅拌、运输和浇筑过程中应按下列规定检查：混凝土在搅拌、运输和浇筑过程中应按下列规定检查：(1)(1)检查混凝土组成材料的质量和用量，每一工作班至少两次检查混凝土组成材料的质量和用量，每一工作班至少两次 (2)(2)检查混凝土在拌制地点及浇筑地点的稠度，每一工作班至少两次。评定时应以浇筑地点的检测检查混凝土在拌制地点及浇
44、筑地点的稠度，每一工作班至少两次。评定时应以浇筑地点的检测值为准。值为准。在预制混凝土构件厂在预制混凝土构件厂(场场)，如混凝土拌和物从搅拌机出料起至浇筑人模时间不超过，如混凝土拌和物从搅拌机出料起至浇筑人模时间不超过15 min15 min时，时，其稠度可仅在搅拌点取样检测。其稠度可仅在搅拌点取样检测。在检测坍落度时，还应观察拌和物的粘聚性和保水性。在检测坍落度时，还应观察拌和物的粘聚性和保水性。(3)(3)混凝土的搅拌时间应随时检查。混凝土搅拌的最短时间应符合课本表混凝土的搅拌时间应随时检查。混凝土搅拌的最短时间应符合课本表5-255-25的规定。的规定。(4)(4)混凝土从搅拌机中卸出到
45、浇筑完毕的持续时间不宜超过课本表混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的持续时间不宜超过课本表5-265-26的规定。的规定。5.6.3 5.6.3 混凝土强度的检验与评价方法混凝土强度的检验与评价方法 1.1.检验检验 对硬化后的质量检验，主要是检验混凝土的抗压强度。因为混凝土质量波动直接反映在强度上对硬化后的质量检验，主要是检验混凝土的抗压强度。因为混凝土质量波动直接反映在强度上，通过对混凝土强度的管理就能控制住整个混凝土工程质量。对混凝土的强度检验是按规定的，通过对混凝土强度的管理就能控制住整个混凝土工程质量。对混凝土的强度检验是按规定的时间与数量在搅拌地点或浇筑地点抽取有代表性的试样，按标准方
46、法制作试件、标准养护至规时间与数量在搅拌地点或浇筑地点抽取有代表性的试样，按标准方法制作试件、标准养护至规定的龄期后，进行强度试验定的龄期后，进行强度试验(必要时也需进行其他力学性能及抗渗、抗冻试验必要时也需进行其他力学性能及抗渗、抗冻试验)，以评定混凝土，以评定混凝土质量。对已建成的混凝土，也可采用非破损试验方法进行检查。质量。对已建成的混凝土，也可采用非破损试验方法进行检查。2 2评价评价 在正常生产控制的条件下，在正常生产控制的条件下，用数理统计方法，求出混凝土强度的算术平均值、标准差和混凝用数理统计方法，求出混凝土强度的算术平均值、标准差和混凝土强度保证率等指标，用以综合评定混凝土强度
47、。土强度保证率等指标，用以综合评定混凝土强度。（1 1）混凝土强度平均值、标准差、保证率）混凝土强度平均值、标准差、保证率 强度平均值强度平均值 式中：式中：nn试件组数；试件组数；f fcu,icu,i第第i i组试验值。组试验值。niicucufnf1,1混凝土强度标准差混凝土强度标准差 保证率保证率 在统计周期内混凝土强度大于或等于要求强度等级值的百分率按下式计算：在统计周期内混凝土强度大于或等于要求强度等级值的百分率按下式计算：式中：式中：NoNo统计周期内同批混凝土试件强度大于或等于统计周期内同批混凝土试件强度大于或等于 规定强度等级值的组数；规定强度等级值的组数；NN统计周期内同批
48、混凝土试件总组数，统计周期内同批混凝土试件总组数，N25N25。1212,nfnfcuniicu%100NNPo（2 2）用统计方法评定）用统计方法评定 标准差已知方案标准差已知方案 当混凝土的生产条件在较长时间内能保持一致，且同一品种混凝土的强度变异性能保持稳定时当混凝土的生产条件在较长时间内能保持一致，且同一品种混凝土的强度变异性能保持稳定时，每批的强度标准差，每批的强度标准差可按常数考虑。可按常数考虑。强度评定应由连续的三组试件组成一个验收批，其强度应同时满足：强度评定应由连续的三组试件组成一个验收批，其强度应同时满足：f fcucuffcu,kcu,k+0.7+0.7 f fcu,mi
49、ncu,minffcu,kcu,k0.70.7 当混凝土强度等级不高于当混凝土强度等级不高于C20C20时，其强度的最小值尚应满足下式要求：时，其强度的最小值尚应满足下式要求：f fcu,mincu,min0.85f0.85fcu,kcu,k 当混凝土强度等级高于当混凝土强度等级高于C20C20时，其强度的最小值尚应满足下式要求：时，其强度的最小值尚应满足下式要求：f fcu,mincu,min0.90f0.90fcu,kcu,k 式中：式中：f fcucu同一验收批混凝土强度的平均值，同一验收批混凝土强度的平均值，MpaMpa f fcu,kcu,k混凝土立方体抗压强度标准值，混凝土立方体抗
50、压强度标准值，MpaMpa f fcu,mincu,min同一验收批混凝土强度的最小值，同一验收批混凝土强度的最小值，MpaMpa 验收批混凝土强度的标准差，验收批混凝土强度的标准差，MpaMpa 验收批混凝土强度的标准差，应根据前一个检验期内同一品种混凝土试件的强度，按下式计算验收批混凝土强度的标准差，应根据前一个检验期内同一品种混凝土试件的强度，按下式计算：式中：式中：f fcu,icu,i前一检验期第前一检验期第i i批试件强度最大与最小值之批试件强度最大与最小值之 差；差；m m 前一检验期内验收的总批数前一检验期内验收的总批数(m(m 15)15)miicufm1,59.0 当混凝土
