第四章混凝土
本章提要:本章主要介绍普通混凝土的组成材料、性能和影响性能的因素，以及配合比的基本设计方法。另外，还简单介绍了其他种类的混凝土。
第一节混凝土概述
一、混凝土的分类
混凝土：指胶凝材料、水、天然或人工的粗细骨料，必要时加入化学外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材。
混凝土的种类很多，分类方法也很多。
（一）、按表观密度分（主要是骨料不同）：
1、重混凝土：干表观密度大于2600kg/m3的混凝土。常由高密度骨料重晶石和铁矿石等配制而成。主要用于辐射屏蔽方面。
2、普通混凝土：干表观密度为2000～2500kg/m3的水泥混凝土。主要以天然砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品种。
3.、轻混凝土：干表观密度小于1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土等。主要用于保温和轻质材料。
（二）、按所用胶凝材料分类：
通常根据主要胶凝材料的品种，并以其名称命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等等。有时也以加入的特种改性材料命名，如水泥混凝土中掺入钢纤维时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大量粉煤灰时则称为粉煤灰混凝土等等。
（三）、按使用功能和特性分类：
按使用部位、功能和特性通常可分为：结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等等。
（四）、按施工工艺分：泵送混凝土、喷射混凝土、真空脱水混凝土、造壳混凝土（裹砂混凝土）、碾压混凝土、压力灌浆混凝土（预填骨料混凝土）、热拌混凝土、太阳能养护混凝土等多种。
（五）、按掺和料分：粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、磨细高炉矿渣混凝土、纤维混凝土等多种。
（六）、按抗压强度分：低强混凝土（抗压强度小于30Mpa）、中强混凝土（抗压强度30Mpa）和高强混凝土（抗压强度大于等于60Mpa）；按每立方米水泥用量又可分为：贫混凝土（水泥用量不亏过170kg）和富混凝土（水泥用量不小于230kg）等。
二、普通混凝土：
普通混凝土是指以水泥为胶凝材料，砂子和石子为骨料，经加水搅拌、浇筑成型、凝结固化成具有一定强度的“人工石材”，即水泥混凝土，是目前工程上最大量使用的混凝土品种。“混凝土”一词通常可简作“砼”。
（一）普通混凝土的主要优点：
1、原材料来源丰富：混凝土中约70%以上的材料是砂石料，属地方性材料，
可就地取材，避免远距离运输，因而价格低廉。
2、施工方便：混凝土拌合物具有良好的流动性和可塑性，可根据工程需要浇筑成各种形状尺寸的构件及构筑物。既可现场浇筑成型，也可预制。
3、性能可根据需要设计调整：通过调整各组成材料的品种和数量，特别是掺入不同外加剂和掺合料，可获得不同施工和易性、强度、耐久性或具有特殊性能的混凝土，满足工程上的不同要求。
4、抗压强度高：混凝土的抗压强度一般在7.5～60MPa之间。当掺入高效减水剂和掺合料时，强度可达100MPa以上。而且，混凝土与钢筋具有良好的匹配性，浇筑成钢筋混凝土后，可以有效地改善抗拉强度低的缺陷，使混凝土能够应用于各种结构部位。
5、耐久性好：原材料选择正确、配比合理、施工养护良好的混凝土具有优异的抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性能，且对钢筋有保护作用，可保持混凝土结构长期使用性能稳定。
（二）普通混凝土存在的主要缺点:
1、自重大：1m3混凝土重约2400kg，故结构物自重较大，导致地基处理费用增加。
2、抗拉强度低，抗裂性差：混凝土的抗拉强度一般只有抗压强度的1/10～1/20，易开裂。
3、收缩变形大：水泥水化凝结硬化引起的自身收缩和干燥收缩达500×10－6m/m以上，易产生混凝土收缩裂缝。
（三）普通混凝土的基本要求:
1. 满足便于搅拌、运输和浇捣密实的施工和易性。
2. 满足设计要求的强度等级。
3. 满足工程所处环境条件所必需的耐久性。
4. 满足上述三项要求的前提下，最大限度地降低水泥用量，节约成本，即经济合理性。
为了满足上述四项基本要求，就必须研究原材料性能，研究影响混凝土和易性、强度、耐久性、变形性能的主要因素；研究配合比设计原理、混凝土质量波动规律以及相关的检验评定标准等等。这也是本章的重点和紧紧围绕的中心。
第二节普通混凝土的组成材料
混凝土的性能在很大程度上取决于组成材料的性能。因此必须根据工程性质、设计要求和施工现场条件合理选择原料的品种、质量和用量。要做到合理选择原材料，则首先必须了解组成材料的性质、作用原理和质量要求。
一、水泥：
（一）水泥品种的选择：
水泥品种的选择主要根据工程结构特点、工程所处环境及施工条件确定。如高温车间结构混凝土有耐热要求，一般宜选用耐热性好的矿渣水泥等等。详见第三章水泥。
（二）水泥强度等级的选择：
水泥强度等级的选择，应与混凝土的设计强度等级相适应。若用低强度等级的水泥配制高强度等级混凝土，不仅会使水泥用量过多，还会对混凝土产生不利影响。反之，用高强度等级的水泥配制低强度等级混凝土，若只考虑强度要求，
会使水泥用量偏少，从而影响耐久性能；若水泥用量兼顾了耐久性等要求，又会导致超强而不经济。因此，根据经验一般以选择的水泥强度等级标准值为泥土强度等级标准值的1.5-2.0倍为宜。
二、骨料：
普通混凝土所用骨料按粒径大小分为两种，粒径大于5mm的称为粗骨料，粒径小于5mm的称为细骨料。
普通混凝土中所用细骨料，一般是由天然岩石长期风化等自然条件形成的天然砂。根据产源不同，天然砂可分为河砂、海砂、山砂三类。
海砂可用于配制素混凝土，但不能直接用于配制钢筋混凝土，主要是氯离子含量高，容易导致钢筋锈蚀，如要使用，必须经过淡水冲洗，使有害成份含量减少到要求以下。
山砂可以直接用于一般工程混凝土结构，当用于重要结构物时，必须通过坚固性试验和碱活性试验。
机制砂是指将卵石或岩石用机械破碎的方法，通过冲洗、过筛制成。通常是在加工碎卵石或碎石时，将小于10mm的部分进一步加工而成。
普通混凝土通常所用的粗骨料有碎石和卵石两种。
粗、细骨料的总体积一般占混凝土体积的60%-80%,所以骨料质量的优劣，将直接影响到混凝土各项性质的好坏。为此，我国在《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JG52-92和《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JG53-92这两个行业标准中，对砂、石提出了明确的技术质量要求，下面作一概括性介绍。
（一）泥和泥块含量：
含泥量：是指骨料中粒径小于0.08mm颗粒的含量。
泥块含量在细骨料中是指粒径大于 1.25mm，经水洗、手捏后变成小于0.630mm的颗粒的含量；在粗骨料中则指粒径大于5mm，经水洗、手捏后变成小于2.5mm的颗粒的含量。
骨料中的泥颗粒极细，会粘附在骨料表面，影响水泥石与骨料之间的胶结能力。而泥块会在混凝土中形成薄弱部分，对混凝土的质量影响更大。据此，对骨料中泥块含量必须严加限制。
（二）有害杂质含量：
普通混凝土用粗、细骨料中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、炉渣、煤块等杂物，并且骨料中所含硫化物、硫酸盐和有机物等，它们对水泥有腐蚀作用，从而影响混凝土的性能。因此对有害杂质含量必须加以限制。其含量要符合表4.1的规定。对于砂，除了上面两项外，还有云母、轻物质（指密度小于2000kg/m3的物质）含量也须符合表4.1的规定，它们粘附于砂表面或夹杂其中，严重降低水泥与砂的粘结强度，从而降低混凝土的强度、抗渗性和抗冻性，增大混凝土的收缩。
此外，由于氯离子对钢筋有严重的腐蚀作用，当采用海砂配制钢筋混凝土时，海砂中氯离子含量要求小于0.06%（以干砂重计）；对预应力混凝土不宜采用海砂，若必须使用海砂时，需经淡水冲洗至氯离子含量小于0.02%。用海砂配制素混凝土，氯离子含量不予限制。
《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-1992）中对有害杂质含量也作了相应规定。其中云母含量不得大于2%，轻物质含量和硫化物及硫酸盐含
量分别不得大于1%，含泥量及泥块含量的限值为：当小于C30时分别不大于5%
（三）颗粒形状及表面特征：河砂和海砂经水流冲刷，颗粒多为近似球状，且表面少棱角、较光滑，配制的混凝土流动性往往比山砂或机制砂好，但与水泥的粘结性能相对较差；山砂和机制砂表面较粗糙，多棱角，故混凝土拌合物流动性相对较差，但与水泥的粘结性能较好。水灰比相同时，山砂或机制砂配制的混凝土强度略高；而流动性相同时，因山砂和机制砂用水量较大，故混凝土强度相近。砂的颗粒较小，一般较少考虑起形貌，石子就必须考虑起针片状颗粒的含量，其中针状颗粒是指长度大于该颗粒所属粒级平均粒径的 2.4倍者；片状颗粒是指其厚度小于平均粒径的0.4倍者。针片状颗粒不仅受力易折断，而且会增加骨料间的空隙，所以标准JGJ53—92中对针片状颗粒含量做出了限量要求。
（四）坚固性：骨料是由天然岩石经自然风化作用而成，机制骨料也会含大量风化岩体，在冻融或干湿循环作用下有可能继续风化，因此对某些重要工程或特殊环境下工作的混凝土用骨料，应做坚固性检验。如严寒地区室外工程，并处于湿潮或干湿交替状态下的混凝土，有腐蚀介质存在或处于水位升降区的混凝土等等。坚固性根据GB/T14684规定，采用硫酸钠溶液浸泡→烘干→浸泡循环试验
应，产生膨胀并导致混凝土开裂。因此，当用于重要工程或对骨料有怀疑时，须按标准规定，采用化学法或长度法对骨料进行碱性检验。
（六）粗细程度与颗粒级配：
（1）砂的粗细程度和颗粒级配：
砂的粗细程度：是指不同粒径的砂粒混合后平均粒径大小。
通常用细度模数（M x）表示，其值并不等于平均粒径，但能较准确反映砂的粗细程度。细度模数M x越大，表示砂越粗，单位重量总表面积（或比表面积）越小；M x越小，则砂比表面积越大。
砂的颗粒级配：是指不同粒径的砂粒搭配比例。
良好的级配指粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充，中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充，如此逐级填充（如图4-1所示）使砂形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值。这样可达到节约水泥，提高混凝土综合性能的目标。因此，砂颗粒级配反映空隙率大小。
图4-1砂颗粒级配示意图
砂的粗细程度和颗粒级配用筛分析方法测定，用细度模数表示粗细程度，用级配区表示砂的级配。根据《建筑用砂》（GB/T14684－2001），筛分析是用一套孔径为5.00，2.5，1.25，0.63，0.315，0.160mm的标准筛，将500克干砂由粗到细依次过筛（详见试验），称量各筛上的筛余量m
i
（g），计算各筛上的分计
筛余率a
i （%）（各筛上的筛余量占砂样总重量的百分率），再计算累计筛余率A
i
（%）（各筛与比该筛粗的所有筛的分计筛余百分率之和）。a
i 和A
i
的计算关系见
根据细度模数M x大小将砂按下列分类：
M x＞3.7 特粗砂；M x=3.1～3.7粗砂；M x=3.0～2.3中砂；M x=2.2～1.6细砂；M x=1.5～0.7特细砂。
砂的颗粒级配根据0.630mm筛孔对应的累计筛余百分率A4，分成Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区三个级配区，见表4-4。级配良好的粗砂应落在Ⅰ区；级配良好的中砂应落在Ⅱ区；细砂则在Ⅲ区。实际使用的砂颗粒级配可能不完全符合要求，除了5.00mm和0.630mm对应的累计筛余率外，其余各档允许有5%的超界，当某一
筛档累计筛余率超界5%以上时，说明砂级配很差，视作不合格。
以累计筛余百分率为纵坐标，筛孔尺寸为横坐标，根据表4-4的级区可绘制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级配区的筛分曲线，如图4-2所示。在筛分曲线上可以直观地分析砂
图4-2 砂级配曲线图
[例4-1] 某工程用砂，经烘干、称量、筛分析，测得各号筛上的筛余量列
②计算细度模数：
③确定级配区、绘制级配曲线：该砂样在0.630mm筛上的累计筛余率=63.22落在Ⅱ级区，其他各筛上的累计筛余率也均落在Ⅱ级区规定的范围内，A
4
因此可以判定该砂为Ⅱ级区砂。级配曲线图见4-3。
④结果评定：该砂的细度模数M x=2.85，属中砂；Ⅱ级区砂，级配良好。可用于配制混凝土。
图4-3 级配曲线
细度模数越大，表示砂越粗。普通混凝土用砂的细度模数范围一般为3.7-1.6为粗砂，
应当注意：砂的细度模数并不能反映其级配的优劣，细度模数相同的砂，级配可以很不相同。所以，配制混凝土时必须同时考虑砂的颗粒级配和细度模数。
（2）砂的掺配使用：
配制普通混凝土的砂宜为中砂（M x=2.3～3.0），Ⅱ级区。但实际工程中往往出现砂偏细或偏粗的情况。通常有两种处理方法：
①当只有一种砂源时，对偏细砂适当减少砂用量，即降低砂率；对偏粗砂则适当增加砂用量，即增加砂率。
②当粗砂和细砂可同时提供时，宜将细砂和粗砂按一定比例掺配使用，这样既可调整M x，也可改善砂的级配，有利于节约水泥，提高混凝土性能。掺配比例可根据砂资源状况，粗细砂各自的细度模数及级配情况，通过试验和计算确定。
（3）砂的含水状态：
砂的含水状态有如下4种，如图4-4所示。
图4-4 骨料含水状态示意图
① 绝干状态：砂粒内外不含任何水，通常在105±5℃条件下烘干而得。
② 气干状态：砂粒表面干燥，内部孔隙中部分含水。指室内或室外（天晴）空气平衡的含水状态，其含水量的大小与空气相对湿度和温度密切相关。
③ 饱和面干状态：砂粒表面干燥，内部孔隙全部吸水饱和。水利工程上通常采用饱和面干状态计量砂用量。
④ 湿润状态：砂粒内部吸水饱和，表面还含有部分表面水。施工现场，特别是雨后常出现此种状况，搅拌混凝土中计量砂用量时，要扣除砂中的含水量；同样，计量水用量时，要扣除砂中带入的水量。
（4）石子的颗粒级配和最大粒径：
最大粒径：粗骨料中公称粒级的上限称为该骨料的最大粒径。
当骨料粒径增大时，其总表面积减小，因此包裹它表面所需的水泥浆数量相
应减少，可节约水泥，所以在条件许可的情况下，粗骨料最大粒径应尽量用得大些。在普通混凝土中，骨料粒径大于40mm 并没有好处，有可能造成混凝土强度下降。根据《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定，混凝土粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4；对于混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/2，且不行超过50mm ；对于泵送混凝土，骨料最大粒径与输送管内径之比，碎石不宜大于1：3，卵石不宜大于1：2.5。石子粒径过大，对运输和搅拌都不方便。
石子的颗粒级配用筛分析方法测定，筛分析是用一套孔径为 2.50，5.00，
10.0，16.0，20.0，25.0，31.5,40.0,50.0,63.0,80.0,100mm 共12个标准筛，可按需要选用筛子进行筛分。称量各筛上的筛余量m i （g ），计算各筛上的分计
筛余率a i （%），再计算累计筛余率A i （%）。碎石和卵石的级配范围要求是相同的，
应符合规范的规定。
(七)、强度：
骨料的强度是指粗骨料的强度，为了保证混凝土的强度，粗骨料必须致密并
具有足够的强度。碎石的强度可用抗压强度和压碎指标值表示，卵石的强度只用压碎指标值表示。碎石的抗压强度测定，是将其母岩制成边长为50mm 的立方体（或直径与高均为50mm 的圆柱体）试件，在水饱和状态下测定其极限抗压强度值。碎石抗压强度一般在混凝土强度等级大于或等于C 60时才检验，其它情况如有怀疑或必要时也可进行抗压强度检验。
碎石和卵石的压碎性指标值是将一定量气干状态的10～20mm 的石子，装入
专用试样筒中，逐级施加200KN 的荷载，卸荷后城区式样重量m 0，再用孔径2.5mm
的筛子过筛，称取留在2.5mm 筛上试样重量计作m 1，则压碎值指标按下式计算：
000
10100?-=m m m a δ 压碎指标值越小，说明粗骨料抵抗受压破碎能力越强。规范里也有明确的规
定。见P33页表4-8，4-9。
三、混凝土用水：
混凝土用水的基本质量要求是：不影响混凝土的凝结和硬化；无损于混凝土强度发展及耐久性；不加快钢筋锈蚀；不引起预应力钢筋脆断；不污染混凝土表面。凡饮用的水和清洁的天然水，都可用于混凝土拌制和养护。
四、外加剂：
外加剂：是指能有效改善混凝土某项或多项性能的一类材料。
其掺量一般只占水泥质量的5%以下，却能显著改善混凝土的和易性、强度、耐久性或调节凝结时间及节约水泥。
外加剂的应用促进了混凝土技术的飞速进步，技术经济效益十分显著，使得高强高性能混凝土的生产和应用成为现实，并解决了许多工程技术难题。如远距离运输和高耸建筑物的泵送问题；紧急抢修工程的早强速凝问题；大体积混凝土工程的水化热问题；纵长结构的收缩补偿问题；地下建筑物的防渗漏问题等等。目前，外加剂已成为除水泥、水、砂子、石子以外的第五组成材料，
（一）、外加剂的分类：
混凝土外加剂一般根据其主要功能分类：
1．改善混凝土流变性能的外加剂。主要有减水剂、引气剂、泵送剂等。
2．调节混凝土凝结硬化性能的外加剂。主要有缓凝剂、速凝剂、早强剂等。3．调节混凝土含气量的外加剂。主要有引气剂、加气剂、泡沫剂等。
4．改善混凝土耐久性的外加剂。主要有防水剂、阻锈剂、抗冻剂等。
5．提供混凝土特殊性能的外加剂。主要有防冻剂、膨胀剂、着色剂、引气剂和泵送剂等。
（二）、建筑工程中常用的混凝土外加剂品种：
1、减水剂：减水剂是指在混凝土坍落度相同的条件下，能减少拌合用水量；或者在混凝土配合比和用水量均不变
的情况下，能增加混凝土坍落度的外加剂。
根据减水率大小或坍落度增加幅度分为普通减水剂和高效减水剂两大类。此外，尚有复合型减水剂，如引气减水剂，既具有减水作用，同时具有引气作用；早强减水剂，既具有减水作用，又具有提高早期强度作用；缓凝减水剂，同时具有延缓凝结时间的功能等等。
1）．减水剂的作用机理：
减水剂提高混凝土拌合物流动性的作用机理主要包括分散作用和润滑作用两方面。减水剂实际上为一种表面活性剂，长分子链的一端易溶于水——亲水基，另一端难溶于水——憎水基，如图4-17所示。
图4-17 表面活性剂（减水剂）图4-18 减水剂作用机理示意图
（1）分散作用：水泥加水拌合后，由于水泥颗粒分子引力的作用，使水泥浆形成絮凝结构，使10%～30%的拌合水被包裹在水泥颗粒之中，不能参与自由流动和润滑作用，从而影响了混凝土拌合物的流动性（如图4-18a）。当加入减水剂后，由于减水剂分子能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷（通常为负电荷），形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构破坏，释放出被包裹部分水，参与流动，从而有效地增加混凝土拌合物的流动性（如图4-18b）。
（2）润滑作用：减水剂中的亲水基极性很强，因此水泥颗粒表面的减水剂吸附膜能与水分子形成一层稳定的溶剂化水膜（图4-18c），这层水膜具有很好的润滑作用，能有效降低水泥颗粒间的滑动阻力，从而使混凝土流动性进一步提高。2）．减水剂的主要功能：
（1）配合比不变时显著提高流动性。
（2）流动性和水泥用量不变时，减少用水量，降低水灰比，提高强度。（3）保持流动性和强度不变时，节约水泥用量，降低成本。
（4）配置高强高性能混凝土。
3）、常用减水剂品种：
（1）木质素系减水剂：木素质系减水剂主要有木质素磺酸钙（简称木钙，代号MG），木质素磺酸钠（木钠）和木质素磺酸镁（木镁）三大类。工程上最常使用的为木钙。
（2）萘磺酸盐系减水剂：简称萘系减水剂，萘系减水剂多数为非引气型高效减水剂，适宜掺量为0.5%～1.2%，减水率可达15%～30%，相应地可提高28天强度10%以上，或节约水泥10%～20%。
萘系减水剂对钢筋无锈蚀作用，具有早强功能。但混凝土的坍落度损失较大，故实际生产的萘系减水剂，极大多数为复合型的，通常与缓凝剂或引气剂复合。
萘系减水剂主要适用于配制高强、早强、流态和蒸养混凝土制品和工程，也可用于一般工程。
（3）树脂系减水剂：为非引气型早强高效减水剂，性能优于萘系减水剂，但目前价格较高，适宜掺量0.5%～2.0%，减水率可达20%以上，1天强度提高一倍以上，7天强度可达基准28天强度，长期强度也能提高，且可显著提高混凝土的抗渗、抗冻性和弹性模量。
掺SM减水剂的混凝土粘聚性较大，可泵性较差，且坍落度经时损失也较大。目前主要用于配制高强混凝土、早强混凝土、流态混凝土、蒸汽养护混凝土和铝酸盐水泥耐火混凝土等。
（4）糖蜜类减水剂：糖蜜类减水剂是以制糖业的糖渣和废蜜为原料，经石灰中和处理而成的棕色粉末或液体。适宜掺量0.2%～0.3%，减水率10%左右。主要用于大体积混凝土、大坝混凝土和有缓凝要求的混凝土工程。
（5）复合减水剂：单一减水剂往往很难满足不同工程性质和不同施工条件的要求，因此，减水剂研究和生产中往往复合各种其他外加剂，组成早强减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、缓凝引气减水剂等等。随着工程建设和混凝土技术进步的需要，各种新型多功能复合减水剂正在不断研制生产中，如2～3h内无坍落度损失的保塑高效减水剂等。
2、早强剂：早强剂是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。
1）、主要功能：是缩短混凝土施工养护期，加快施工进度，提高模板的周转率。
2）、主要作用机理：是加速水泥水化速度，加速水化产物的早期结晶和沉淀。
3）、主要用途：有早强要求的混凝土工程及低温、负温施工混凝土、有防冻要求的混凝土、预制构件、蒸汽养护等等。
4）、主要品种：有氯盐、硫酸盐和有机胺三大类，但更多使用的是它们的复合早强剂。
（1）氯化钙早强剂：适宜掺量0.5%～3%。由于Cl-对钢筋有腐蚀作用，故钢筋混凝土中掺量应控制在1%以内。CaCl2早强剂能使混凝土3天强度提高50%～100%，7天强度提高20%～40%，但后期强度不一定提高，甚至可能低于基准混凝土。此外，氯盐类早强剂对混凝土耐久性有一定影响。此外，为消除CaCl2对钢筋的锈蚀作用，通常要求与阻锈剂亚硝酸钠复合使用。
（2）硫酸盐类早强剂：建筑工程中最常用的为硫酸钠早强剂。适宜掺量为0.5%～2.0%；早强效果不及CaCl2。对矿渣水泥混凝土早强效果较显著，但后期强度略有下降。硫酸钠早强剂在预应力混凝土结构中的掺量不得大于1%；潮湿环境中的钢筋混凝土结构中掺量不得大于1.5%；严格控制最大掺量，超掺可导致混凝土后期膨胀开裂，强度下降；混凝土表面起“白霜”，影响外观和表面装饰。
（3）有机胺类早强剂：工程上最常用的为三乙醇胺。三乙醇胺的掺量极微，一般为水泥重的0.02%～0.05%，虽然早强效果不及CaCl2，但后期强度不下降并略有提高，且无其他影响混凝土耐久性的不利作用。但掺量不宜超过0.1%，否则可能导致混凝土后期强度下降。掺用时可将三乙醇胺先用水按一定比例稀释，以便于准确计量。此外，为改善三乙醇胺的早强效果，通常与其他早强剂复合使用。
（4）复合早强剂：为了克服单一早强剂存在的各种不足，发挥各自特点，通常将三乙醇胺、硫酸钠、氯化钙、氯化钠、石膏及其他外加剂复配组成复合早强剂效果大大改善，有时可产生超叠加作用。
3、引气剂：引气剂是指混凝土在搅拌过程中能引入大量均匀、稳定且封闭的微小气泡的外加剂。
1）、作用机理：为引气剂作用于气－液界面，使表面张力下降，从而形成稳定的微细封闭气孔。
2）主要类型：松香树脂、烷基苯磺碱盐、脂肪醇磺酸盐等等。最常用的为松香热聚树脂和松香皂两种。掺量一般为0.005%～0.01%。严防超量掺用，否则将严重降低混土强度。当采用高频振捣时，引气剂掺量可适当提高。
3）主要功能：
（1）改善混凝土拌合物的和易性。在拌合物中，相互封闭的微小气泡能起到滚珠作用，减小骨料间的摩阻力，从而提高混凝土的流动性。若保持流动性不变，则可减少用水量，一般每增加1%的含气量可减少用水量6%～10%。由于大量微细气泡能吸附一层稳定的水膜，从而减弱了混凝土的泌水性，故能改善混凝土的保水性和粘聚性。
（2）提高混凝土耐久性。由于大量的微细气泡堵塞和隔断了混凝土中的毛细孔通道，同时由于泌水少，泌水造成的孔缝也减少。因而能大大提高混凝土的抗渗性能。提高抗腐蚀性能和抗风化性能。另一方面，由于连通毛细孔减少，吸水率相应减小，且能缓冲水结冰时引起的内部水压力，从而使抗冻性大大提高。
4）应用和注意事项：引气剂主要应用于具有较高抗渗和抗冻要求的混凝土工程或贫混凝土，提高混凝土耐久性，也可用来改善泵送性。工程上常与减水剂复合使用，或采用复合引气减水剂。
由于引气剂导致混凝土含气量提高，混凝土有效受力面积减小，故混凝土强度将下降，一般每增加1%含气量，抗压强度下降5%左右，抗折强度下降2%～3%。故引气剂的掺量必须通过含气量试验严格加以控制，普通混凝土中含气量的限值可按表4-19控制：
1）常用类型：为木钙和糖蜜。糖蜜的缓凝效果优于木钙，一般能缓凝3h 以上。
2）主要功能：
a．降低大体积混凝土的水化热和推迟温峰出现时间，有利于减小混凝土内外温差引起的应力开裂。
b．便于夏季施工和连续浇捣的混凝土，防止出现混凝土施工缝。
c．便于泵送施工、滑模施工和远距离运输。
d．通常具有减水作用，故亦能提高混凝土后期强度或增加流动性或节约水泥用量。
5、速凝剂：速凝剂是指能使混凝土迅速硬化的外加剂。
一般初凝时间小于5min，终凝时间小于10h，1h内即产生强度，3天强度可达基准混凝土3倍以上，但后期强度一般低于基准混凝土。
常用的速凝剂品种有红星I型、711型、782型和8604型等。
速凝剂主要用于喷射混凝土和紧急抢修工程、军事工程、防洪堵水工程等。如矿井、隧道、引水涵洞、地下工程岩壁衬砌、边坡和基坑支护等等。
6、防冻剂：防冻剂指能使混凝土中水的冰点下降，保证混凝土在负温下凝结硬化并产生足够强度的外加剂。
主要适用于冬季负温条件下的施工。值得说明的一点是，防冻组分本身并不一定能提高硬化混凝土抗冻性。
常用防冻剂种类有：1．氯盐类防冻剂，2．氯盐类阻锈防冻剂， 3．氯盐类防冻剂， 4．无氯低碱/无碱类防冻剂。
7、加气剂：以化学反应的方法引入大量封闭气泡，用以调节混凝土的含气量和表观密度，也可以用来生产轻混凝土。
常用的加气剂有：1．H2释放型加气剂，2．O2释放型加气剂，3．N2释放型加气剂，4．C2H2释放型加气剂，5．空气释放型加气剂，6．高聚物型加气剂。
综合考虑引气质量、可控制性和经济因素，实际工程中以Al粉较常用。
第三节新拌混凝土的和易性
一、混凝土和易性的概念：
新拌混凝土的和易性，也称工作性，是指拌合物易于搅拌、运输、浇捣成型，并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能。通常用流动性、粘聚性和保水性三项内容表示。
流动性是指拌合物在自重或外力作用下产生流动的难易程度；
粘聚性是指拌合物各组成材料之间不产生分层离析现象；
保水性是指拌合物不产生严重的泌水现象。
通常情况下，混凝土拌合物的流动性越大，则保水性和粘聚性越差，反之亦然，相互之间存在一定矛盾。和易性良好的混凝土是指既具有满足施工要求的流动性，又具有良好的粘聚性和保水性。因此，不能简单地将流动性大的混凝土称之为和易性好，或者流动性减小说成和易性变差。良好的和易性既是施工的要求
也是获得质量均匀密实混凝土的基本保证。
二、和易性的测试和评定：
混凝土拌合物和易性是一项极其复杂的综合指标，到目前为止全世界尚无能够全面反映混凝土和易性的测定方法，通常通过测定流动性，再辅以其他直观观察或经验综合评定混凝土和易性。
流动性的测定方法有坍落度法、维勃稠度法、探针法、斜槽法、流出时间法和凯利球法等十多种，对普通混凝土而言，最常用的是坍落度法和维勃稠度法。
（1）坍落度法：将搅拌好的混凝土分三层装入坍落度筒中（见图4-5a），每层插捣25次，抹平后垂直提起坍落度筒，混凝土则在自重作用下坍落，以坍落高度（单位mm）代表混凝土的流动性。
坍落度越大，则流动性越好。
粘聚性通过观察坍落度测试后混凝土所保持的形状，或侧面用捣棒敲击后的形状判定，如图4-5所示。当坍落度筒一提起即出现图中（c）或（d）形状，表示粘聚性不良；敲击后出现（b）状，则粘聚性好；敲击后出现（c）状，则粘聚性欠佳；敲击后出现（d）状，则粘聚性不良。
保水性是以水或稀浆从底部析出的量大小评定（见图4-5b）。析出量大，保水性差，严重时粗骨料表面稀浆流失而裸露。析出量小则保水性好。
图4-5 混凝土拌合物和易性测定
根据坍落度值大小将混凝土分为四类：
①大流动性混凝土：坍落度≥160mm；
②流动性混凝土：坍落度100～150mm；
③塑性混凝土：坍落度50～90mm；
④干硬性混凝土：坍落度10～40mm
坍落度法测定混凝土和易性的适用条件为：
a. 粗骨料最大粒径≤40mm；
b. 坍落度≥10mm。
对坍落度小于10mm的干硬性混凝土，坍落度值已不能准确反映其流动性大小。如当两种混凝土坍落度均为零时，但在振捣器作用下的流动性可能完全不同。故一般采用维勃稠度法测定。
（2）维勃稠度法：坍落度法的测试原理是混凝土在自重作用下坍落，而维勃稠度法则是在坍落度筒提起后，施加一个振动外力，测试混凝土在外力作用下完全填满面板所需时间（单位：秒）代表混凝土流动性。
维勃稠度法测定混凝土和易性的适用条件为：
a. 粗骨料最大粒径≤40mm；
b. 维勃稠度在5～30s之间的混凝土拌合物的稠度测定。
根据维勃稠度值大小将混凝土分为四类：
①超干硬性混凝土：维勃稠度≥31s；
②特干硬性混凝土：维勃稠度30～21s；
③干硬性混凝土：维勃稠度20～11s；
④半干硬性混凝土：维勃稠度10～5s
时间越短，流动性越好；时间越长，流动性越差。见示意图4-6。
图4-6 维勃稠度试验仪
1. 容器；
2. 坍落度筒；
3. 圆盘；
4. 滑棒；
5. 套筒；
6.13. 螺栓；
7. 漏斗；
8. 支柱；9. 定位螺丝；10. 荷重；11. 元宝螺丝；12. 旋转架
（3）坍落度的选择原则：实际施工时采用的坍落度大小根据下列条件选择。
①构件截面尺寸大小：截面尺寸大，易于振捣成型，坍落度适当选小些，反之亦然。
②钢筋疏密：钢筋较密，则坍落度选大些。反之亦然。
③捣实方式：人工捣实，则坍落度选大些。机械振捣则选小些。
④运输距离：从搅拌机出口至浇捣现场运输距离较远时，应考虑途中坍落度损失，坍落度宜适当选大些，特别是商品混凝土。
⑤气候条件：气温高、空气相对湿度小时，因水泥水化速度加快及水份挥发加速，坍落度损失大，坍落度宜选大些，反之亦然。
三、影响和易性的主要因素：
1、单位用水量的影响：
单位用水量是混凝土流动性的决定因素。用水量增大，流动性随之增大。但用水量大带来的不利影响是保水性和粘聚性变差，易产生泌水分层离析，从而影响混凝土的匀质性、强度和耐久性。大量的实验研究证明在原材料品质一定的条件下，单位用水量一旦选定，单位水泥用量增减50～100kg/m3，混凝土的流动
性基本保持不变，这一规律称为固定用水量定则。这一定则对普通混凝土的配合比设计带来极大便利，即可通过固定用水量保证混凝土坍落度的同时，调整水泥用量，即调整水灰比，来满足强度和耐久性要求。
在进行混凝土配合比设计时，单位用水量可根据施工要求的坍落度和粗骨料的种类、规格，根据JGJ55-2000《普通混凝土配合比设计规程》按表4-12选用，
注：1. 本表用水量系采用中砂时的平均取值，如采用细砂，每立方米混凝土用水量可增加5～10kg，采用粗砂时则可减少5～10kg。
2. 掺用各种外加剂或掺合料时，可相应增减用水量。
3. 本表不适用于水灰比小于0.4时的混凝土及采用特殊成型工艺的混凝土。
2、浆骨比的影响：
浆骨比：指水泥浆用量与砂石用量之比值。
在混凝土凝结硬化之前，水泥浆主要赋予流动性；在混凝土凝结硬化以后，主要赋予粘结强度。在水灰比一定的前提下，浆骨比越大，即水泥浆量越大，混凝土流动性越大。通过调整浆骨比大小，既可以满足流动性要求，又能保证良好的粘聚性和保水性。浆骨比不宜太大，否则易产生流浆现象，使粘聚性下降。浆骨比也不宜太小，否则因骨料间缺少粘结体，拌合物易发生崩塌现象。因此，合理的浆骨比是混凝土拌合物和易性的良好保证。
3、水灰比的影响：
水灰比：即水用量与水泥用量之比。
在水泥用量和骨料用量不变的情况下，水灰比增大，相当于单位用水量增大，水泥浆很稀，拌合物流动性也随之增大，反之亦然。用水量增大带来的负面影响是严重降低混凝土的保水性，增大泌水，同时使粘聚性也下降。但水灰比也不宜太小，否则因流动性过低影响混凝土振捣密实，易产生麻面和空洞。合理的水灰比是混凝土拌合物流动性、保水性和粘聚性的良好保证。
4、砂率的影响：
砂率：是指砂占砂石总重量的百分率。
表达式为：
式中：
S P——砂率；
S——砂子用量（kg）；
G——石子用量（kg）。
砂率对和易性的影响非常显著。
①对流动性的影响：
在水泥用量和水灰比一定的条件下，由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用，可以减小粗骨料间的摩擦力，所以在一定范围内，随砂率增大，混凝土流动性增大。另一方面，由于砂子的比表面积比粗骨料大，随着砂率增加，粗细骨料的总表积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹的浆量减薄，润滑作用下降，使混凝土流动性降低。所以砂率超过一定范围，流动性随砂率增加而下降，见图4-7a。
图4-7 砂率与混凝土流动性和水泥用量的关系
②对粘聚性和保水性的影响：
砂率减小，混凝土的粘聚性和保水性均下降，易产生泌水、离析和流浆现象。砂率增大，粘聚性和保水性增加。但砂率过大，当水泥浆不足以包裹骨料表面时，则粘聚性反而下降。
③合理砂率的确定：
合理砂率：是指砂子填满石子空隙并有一定的富余量，能在石子间形成一定厚度的砂浆层，以减少粗骨料间的摩擦阻力，使混凝土流动性达最大值。或者在保持流动性不变的情况下，使水泥浆用量达最小值。如图4-7b。
合理砂率的确定可根据上述两原则通过试验确定。在大型混凝土工程中经
①表中数值系中砂的选用砂率。对细砂或粗砂，可相应地减少或增大砂率；
②本砂率适用于坍落度为10～60mm的混凝土。坍落度如大于60mm或小于10mm时，
应相应增大或减小砂率；按每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调整。
③只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率值应适当增大；
④掺有各种外加剂或掺合料时，其合理砂率值应经试验或参照其他有关规定选用；
⑤对薄壁构件砂率取偏大值。
5、水泥品种及细度的影响：
水泥品种不同时，达到相同流动性的需水量往往不同，从而影响混凝土流动性。另一方面，不同水泥品种对水的吸附作用往往不等，从而影响混凝土的保
水性和粘聚性。如火山灰水泥、矿渣水泥配制的混凝土流动性比普通水泥小。在流动性相同的情况下，矿渣水泥的保水性能较差，粘聚性也较差。同品种水泥越细，流动性越差，但粘聚性和保水性越好。
6、温度和时间的影响：
混凝土拌合物的流动性随温度的升高而降低，这是由于温度升高可加速水泥的水化，增加水分的蒸发，所发夏季施工时，为了保持一定的流动性应当提高拌合物的用水量。混凝土拌合物随时间的延长而变干稠。流动性降低。这是由于拌合物中一些水分被骨料吸收，另一些水分蒸发，一些水分与水泥水化反映变成水化产物结合水而至。
7、骨料的影响：
骨料的级配、颗粒形状、表面特征及粒径等均对拌和物的和易性有影响。一般来说，级配好的骨料其拌合物的流动性较大，粘聚性与保水性较好；表面光滑的骨料，如河砂、卵石，其拌合物流动性较大；骨料的粒径增大，总表面积减小，拌合物流动性就增大。卵石表面光滑，碎石粗糙且多棱角，因此卵石配制的混凝土流动性较好，但粘聚性和保水性则相对较差。河砂与山砂的差异与上述相似。对级配符合要求的砂石料来说，粗骨料粒径越大，砂子的细度模数越大，则流动性越大，但粘聚性和保水性有所下降，特别是砂的粗细，在砂率不变的情况下，影响更加显著。
8、外加剂的影响：
外加剂对拌合物的和易性有较大影响。加入减水剂和引气剂可明显提高拌
合
物的流动性，引起剂还可有效的改善拌合物的粘聚性和保水性。
第四节硬化混凝土的强度
普通混凝土一般均用作结构材料，故其强度是最主要的技术性质。混凝土在抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度中，抗压强度最大，故混凝土主要用来承受压力作用。
一、混凝土的抗压强度与强度等级
我国以立方体抗菌素压强度为混凝土强度的特征值。按照国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》，混凝土立方体抗压强度是指按标准方法制作的边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（温度在20℃±3℃,相对湿度90%以上或置于水中），养护至28d龄期，以标准方法测试、计算得到的抗压强度值称为混凝土立方体的抗压强度。国家标准还规定，对非标准尺寸的立方体试件，可采用折算系数折算成标准试件的强度值。即边长为100mm和200mm的立方体时件分别采用折算系数0.95和1.05折算成标准试件的强度值。我国把普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55和C60等12个等级。混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期，用标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度。强度等级表示中的“C”为混凝土强度符号，后面的数值，即为混凝土立方体抗压强度标准值。
二、影响混凝土抗压强度的主要因素：
1、水泥强度等级和水灰比的影响：
水泥强度等级和水灰比是影响混凝土抗压强度的最主要因素，也可以说是决
定因素。因为混凝土的强度主要取决于水泥石的强度及其与骨料间的粘结力，而水泥石的强度及其与骨料间的粘结力，又取决于水泥的强度等级和水灰比的大小。由于拌制混凝土拌合物时，为了获得必要的流动性，常需要加入较多的水，多余的水所占空间在混凝土硬化后成为毛细孔，使混凝土密实度降低，强度下降。
试验证明，在水泥强度等级相同的条件下，水灰比越小，水泥石的强度越高，胶结力越强，从而使混凝土强度也越高。
大量实验结果表明，在原材料一定的情况下，混凝土28天龄期的抗压强度
（f cu ）与水泥实际强度（f ce ）及水灰比（W/C ）之间的关系符合下列经验公式。
??
? ??-?=B W C f A f ce cu 式中：A 、B ——回归系数，
采用碎石A =0.46,B =0.07；
采用卵石A =0.48,B =0.33。
式中水泥实际强度若无法得到时，可采用下式计算：
f ce =f c ·γ c
式中：f c ——水泥强度等级标准值；
γc ——水泥强度等级富余系数，应按各地区实际统计资料定出。
2、骨料的影响：
骨料本身的强度一般都比水泥石的强度高（轻骨料除外），所以不会直接影
响混凝土的强度，但若骨料经风化等作用而强度降低时，则用其配制的混凝土强度也较低。骨料表面粗糙，则与水泥石粘结力较大，但达到同样流动性时，需水量大，随着水灰比变大，强度降低。因此，在水灰比小于0.4时，用碎石配制的混凝土比用卵石配制的混凝土强度约高38%，但随着水灰比增大，两者差别就不显著了。
3、龄期与强度的关系：
混凝土在下常养护条件下，其强度将随龄期的增长而增长。
在标准养护条件下，混凝土强度的发展大致与龄期的对数成正比关系（龄期
不小于3d ），可按下式进行推算。
28
lg lg 28n f f n = 式中；f n ——nd 龄期时的混凝土抗压强度；n ≥3。
f 28——28d 龄期时的混凝土抗压强度。
上式仅适用于正常条件下硬化的中等强度等级的普通混凝土，实际情况要
复杂的多。
4、养护湿度及温度的影响：
为了获得质量良好的混凝土，混凝土成型后必须进行适当的养护，以保证水
泥水化过程的正常进行。养护过程需要控制的参数为湿度和温度。由于水泥的水化反应只能在充水的毛细孔内发生，在干燥环境中，强度会随水分蒸发而停止发展，因此养护期必须保湿。
养护温度对混凝土强度发展也有很大影响。混凝土在不同温度的水中养护时
强度的发展规律是养护温度高时，可以增快初期水化速度，使混凝土早期强度得
以提高。
第五节硬化混凝土的耐久性
混凝土的耐久性：用于构筑物的混凝土，不仅要具有能安全承受荷载的强度，还应具有耐久性，即要求混凝土在长期使用环境条件的作用下，能抵抗内、外不利影响，而保持其使用性能不变的性质。
一、混凝土的抗渗性：
是指其抵抗水、油等压力液体渗透作用的能力。
它对混凝土的耐久性起着重要的作用，因为环境中的各种侵蚀介质只有通过渗透才能进入混凝土内部产生破坏作用。
1、提高混凝土抗渗性的关键：提高密实度，改善混凝土的内部孔隙结构。
2、具体措施：降低水灰比，采用减水剂，，掺加引气剂，选用致密、干净、级配良好的骨料，加强养护等。
3、表示方法：以抗渗标号来表示，如S
4、S8等，即表示混凝土能抵抗0.4Mpa、0.8Mpa等的水压力而不渗水。
二、混凝土的抗冻性：
是指混凝土含水时抵抗冻融循环作用而不破坏的能力。
混凝土的冻融破坏原因是混凝土中水结冰后发生体积膨胀，当膨胀力超过其抗拉强度时，便使混凝土产生微细裂缝，反复冻融裂缝不断扩展，导致混凝土强度降低直至破坏。
1、提高混凝土抗冻性的关键：提高密实度。措施是减小水灰比，掺加引气剂或减水型引气剂等。
2、表示方法：以抗冻标号来表示，抗冻标号是以龄期28天的石块在吸水饱和后于-15~200C反复冻融循环，用抗压强度下降不超过25%，且重量损失不超过5%时，所能承受的最大冻融循环次数来表示。混凝土分以下九个抗冻等级：D10、D15、D25、D50、D100、D150、D200、D250、D300，分别表示混凝土能够承受反复动融循环次数不小于10、15、25、50、100、150、200、250和300次。
以上是用慢冻法确定抗冻性，对于抗冻性要求高的混凝土，也可用快冻法，即同时满足相对弹性模量值不小于60%，重量损失率不超过5%时的最大循环次数来表示其抗冻性指标。
三、混凝土的抗侵蚀性：
环境介质对混凝土的化学侵蚀主要是对水泥石的侵蚀，提高混凝土的抗侵蚀性主要在于选用合适的水泥品种，以及提高混凝土的密实度。
四、混凝土的碳化：
是指环境中的CO
2和混凝土内水泥石中的Ca(OH)
2
反应，生成碳酸钙和水，从
而使混凝土的碱度降低（也称中性化）的现象。
碳化对混凝土的作用，利少弊多，由于中性化，使混凝土中的钢筋因失去碱性保护而锈蚀，碳化收缩会引起微细裂缝，使混凝土强度降低。碳化对混凝土的性能也有有利的影响，表层混凝土碳化时生成的碳酸钙，可填充水泥石的孔隙，提高密实度，对防止有害介质的侵入具有一定的缓冲作用。
提高抗碳化能力的措施：降低水灰比，采用减水剂以提高混凝土密实度，
五、混凝土的碱-骨料反应：
是指混凝土中含有活性二氧化硅的骨料与所用水泥中的碱（Na
2O和K
2
O）在
有水的条件下发生反应，形成碱—硅酸凝胶，此凝胶吸水肿胀并导致混凝土胀裂的现象。
由上可知，水泥中含碱量高、骨料中含有活性二氧化硅及有水存在是碱骨料反应的主要因素。
预防措施：可采用低碱水泥，对骨料进行检测，不用含活性SiO2的骨料，掺用引气剂，减小水灰比及掺加火山灰质混合材料等。
第六节硬化混凝土的变形性
硬化混凝土除了受荷载作用产生变形外，在不受荷载作用的情况下，由于各种物理的或化学的因素也会引起局部或整体的休积变化。
如果混凝土处于自由的非约束状态，那么体积变化一般不会产生不利影响。但是，实际使用中的混凝土结构总会受到基础、钢筋或相邻部件的牵制，而处于不同程度的约束状态。即使单一的混凝土试块没有受到外部的制约，其内部各组成相互之间也还是互相制约，因而仍处于约束状态。因此，混凝土的体积变化会由于约束的作用在混凝土内部产生拉应力。众所周知，混凝土能承受较高的压应力，而其抗拉强度却很低，一般不超过抗压强度10%。从理论上讲，在完全约束条件下，混凝土内部产生的拉应力约有3至十几兆帕（取决于混凝土的休积变化特性和弹性特性）。所以，混凝土受约束时，由于体积变化过大产生的拉应力一旦超过其自身的抗拉强度时，就会引起混凝土开裂，产生裂缝。裂缝不仅是影响混凝土承受设计荷载能力的一个弱点，而且还会严重损害混凝土的耐久性和外观。
1、化学减缩：
混凝土体积的自发化学收缩是在没有干燥和其它外界影响下的收缩，其原因是水泥水化物的固体体积小于水化前反应物（水和水泥）产总体积。因此，混凝土的这种体积收缩是由水泥的水化反应所产生的固有收缩，亦称为化学减缩。
2、温度变形：
混凝土与通常固体材料一样呈现热胀冷缩。一般室温变化对于混凝土没有什么大影响。但是温度变化很大时，就会对混凝土产生重要影响。
混凝土的温度变形稳定性取决于：
（1）温度升高或降低的程度；
（2）其组成的热膨胀系数；当温度变化引起的骨料颗粒体积变化与水泥石体积变化相差很大时，或者骨料颗粒之间的膨胀系数有很大差别时，都会产生有破坏性的内应力。许多混凝土的裂缝与剥落实例都与此有关。
石料与集料 岩石分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩。常用岩石类型：花岗岩、玄武岩、辉长岩、石灰岩、砂岩、石英岩、片麻岩。石料最常用物理常数：a密度：指在规定条件下，石料矿质实体单位体积的质量（真实密度指在规定条件下，烘干石料矿质实体单位真实体积的质量；表观密度指在规定条件下，烘干石料矿质实体包括闭口孔隙在内的单位表观体积的质量；毛体积密度指在规定条件下，烘干石料矿质实体包括孔隙（闭口、开口孔隙）体积在内的单位毛体积的质量）、孔隙率：指石料孔隙体积占总体积（包括开口孔隙和闭口孔隙体积）的百分率吸水率：是石料试验在常温、常压条件下最大的吸水质量占干燥试验质量的百分率。饱水吸水率：石料在常温及真空抽气条件下，最大吸水质量占干燥试验质量的百分率。抗冻性：是指石料在饱水状态下，能够经受反复冻结和融化而不破坏，并不严重减低强度的能力。测定方法：直接冻融法、硫酸钠坚固性法。6、集料：是由不同粒径矿质颗粒组成的混合料，包括：天然砂、人工砂、卵石、碎石、工业冶金矿渣。集料分为：粗集料、细集料。水凝混凝土中粗细集料分界尺寸4.75mm,沥青混合料中为2.36mm.磨耗值：是用于确定石料抵抗表面磨损的能力，适用于对路面抗滑表层所用集料抵抗车轮撞击及磨耗能力的评定。级配曲线分为：连续级配和间断级配。连续级配集料的空隙率随粗集料的增加而显著增加；间断级配集料能较好的发挥粗集料的骨架作用，但在施工中易于离席。砂石材料:石料和集料的统称。砂石材料磨耗率：指在其抵抗撞击、摩擦的联合作用的能力。磨耗率采用洛杉矶磨耗实验或狄发尔磨耗实验。空隙率：指在集料在某种堆积状态下的空隙体积（含开口孔隙）占堆积体积的百分率。含泥量是指集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量；石粉含
常见建筑材料及特点介绍 引言 从广义上讲，建筑材料是建筑工程中所有材料的总称。不仅包括构成建筑物的材料，而且还包括在建筑施工中应用和消耗的材料。构成建筑物的材料如地面、墙体和屋面使用的混凝土、砂浆、水泥、钢筋、砖、砌块等。在建筑施工中应用和消耗的材料如脚手架、组合钢模板、安全防护网等。通常所指的建筑材料主要是构成建筑物的材料，即狭义的建筑材料。 一、建筑材料是如何分类的 1、建筑材料的分类方法很多，一般按功能分为三大类： 2、结构材料主要指构成建筑物受力构件和结构所用的材料，如梁、板、柱、基础、框架等构件或结构所使用的材料。其主要技术性能要求是具有强度和耐久性。常用的结构材料有混凝土、钢材、石材等。 3、围护材料是用于建筑物围护结构的材料，如墙体、门窗、屋面等部位使用的材料。常用的围护材料有砖、砌块、板材等。围护材料不仅要求具有一定的强度和耐久性，而且更重要的是应具有良好的绝热性，符合节能要求。 4、功能材料主要是指担负某些建筑功能的非承重用材料，如防水材料、装饰材料、绝热材料、吸声材料、密封材料等。 5、建筑工程中，建筑材料费用一般要占建筑总造价的60%左右，有的高达75%。 二、建筑材料的发展方向 1）传统建筑材料的性能向轻质、高强、多功能的方向发展。例如，大规模生产新型干法水泥，研制出轻质高强的混凝土，新型墙体材料等。 2）化学建材将大规模应用于建筑工程中。主要包括建筑塑料、建筑涂料、建筑防水材料、密封材料、绝热材料、隔热材料、隔热材料、特种陶瓷、建筑胶粘剂等。化学建材具有很多优点，可以部分代替钢材、木材，且具有较好的装饰性。3）从使用单体材料向使用复合材料发展。如研究和使用纤维混凝土、聚合物混凝土、轻质混凝土、高强度合金材料等一系列新型高性能复合材料。
《建筑材料》课程/项目教案 （指导性模板Ver1.0版本） 课程负责 人 课程团队 课程类别课程类别：基础必修（）专业必修（） 公共选修（）专业选修（） 授课专业填写专业及专业方向名称学生层次 专业教师 课内学时总学时：36 ；周学时：；总学分：理论学时：16 ；实践学时：16 课外学时 及 内容设计合作学 习 学时及内容安排：包括校内与校外 自主学 习 学时及内容安排：包括校内与校外 授课时间2015 -2016 学年；第1学期；第周至第周 先修课程后续课程 教学资源教材及参考资料： 《建筑材料》, 吕智英，徐英等.湖北武汉: 武汉理工大学出版
宝岛优品—倾心为你打造精品文档 课程代码：社,2011年9月 《参考资料名称》, 作者.出版地: 出版社, 年月 其他教学资源：包括教学指导书、案例集、习题集、多媒体课件、微课、网站等，为教学的有效开展而提供的教学内容相关的资源。 《书名》, 作者.出版地: 出版社, 年月 网络资源名称. 网址 教学环境 简要说明课程/项目课内及课外教学的环境设计，包括课堂环境、实践环境（校内外实验、实训、实习、见习等环境）、网络环境等教学环境的安排与设计等。
教案首页 此项内容可根据课程/项目特点按照课次或课程/项目单元填写，由各系部自行制定统一要求。 课次/单元1 学时 2 周次 第教学 周 知识单元第1 章,第1~5 节 教学题目绪论 教学环境设计 与组织安排多媒体教室课堂讲授 教学目标及达成度理论知 识 了解建筑材料的发展史，技术标准和学习方法；掌握建 筑材料的分类 专业技 能增加学生对本课程的认识，激发学习兴趣 职业道 德增加学生的工程意识 通识能 力认识建筑材料在社会基础设施建设中的重要地位和作用 教学重点难点重点：建筑材料的发展，材料在工程建设中的地位作用。难点: 建筑材料的种类。 解决方法：用工程案例来激发学生学习兴趣 教学方法手段媒介主要教学方法：讲授、讨论、案例引导。教学媒介指：教科书、板书、多媒体。
《道路建筑材料》习题集及参考答案（三） 第四章沥青与沥青混合料 一、单项选择题 1、现代高级沥青路面所用沥青的胶体结构应属于 C 。 A、溶胶型 B、凝胶型 C、溶—凝胶型 D、以上均不属于 2、可在冷态下施工的沥青是 C 。 A、石油沥青 B、煤沥青 C、乳化沥青 D、粘稠沥青 3、沥青混合料中最理想的结构类型是 A 结构。 A、密实骨架 B、密实悬浮 C、骨架空隙 D、以上都不是 4、在沥青混合料中，应优先选用 B 。 A、酸性石料 B、碱性石料 C、中性石料 D、以上都不是 5、粘稠石油沥青三大性能指标是针入度、延度和 A 。 A、软化点 B、燃点 C、脆点 D、闪点 6、根据马歇尔试验结果，沥青混合料中稳定度与沥青含量关系为 A 。 A、随沥青含量增加而增加，达到峰值后随沥青含量增加而降低。 B、随沥青含量增加而增加。 C、随沥青含量增加而减少。 D、沥青含量的增减对稳定度影响不大。 7、根据马歇尔试验结果，沥青混合料中流值与沥青含量关系为 B 。 A、随沥青含量增加而增加，达到峰值后随沥青含量增加而降低。 B、随沥青含量增加而增加。 C、随沥青含量增加而减少。 D、沥青含量的增减对流值影响不大。 8、根据马歇尔试验结果，沥青混合料中空隙率与沥青含量关系为 C 。 A、随沥青含量增加而增加，达到峰值后随沥青含量增加而降低。 B、随沥青含量增加而增加。 C、随沥青含量增加而减少。 D、沥青含量的增减对空隙率影响不大。 9、A级道路石油沥青适用于 A 。 A、各个等级公路的所有层次。 B、适用于高速、一级公路下面层及以下层次 C、三级及三级以下公路各个层次 D、三级以上公路各个层次 10、SMA表示 D 。 A、热拌沥青混合料 B、常温沥青混合料 C、沥青表面处理 D、沥青玛蹄脂碎石混合料 11、工程上常用 A 确定沥青胶体结构。 A、针入度指数法 B、马歇尔稳定度试验法
《建筑材料》电子教案 第一章绪论 本章主要了解建筑材料的分类和建筑材料技术标准、建筑材料特点。 一、建筑材料的定义和分类 人类赖以生存的总环境中，所有构筑物或建筑物所用材料及制品统称为建筑材料。本课程的建筑材料是指用于建筑物地基、基础、地面、墙体、梁、板、柱、屋顶和建筑装饰的所有材料。 建筑材料的分类： 1、按材料的化学成分分类，可分为无机材料、有机材料和复合材料三大类： 无机材料又分为金属材料（钢、铁、铝、铜、各类合金等）、非金属材料（天然石材、水泥、混凝土、玻璃、烧土制品等）、金属—非金属复合材料（钢筋混凝土等）； 有机材料有木材、塑料、合成橡胶、石油沥青等； 复合材料又分为无机非金属—有机复合材料（聚合物混凝土、玻璃纤维增强塑料等）、金属—有机复合材料（轻质金属夹芯板等）。 2、按材料的使用功能，可分为结构材料和功能材料两大类： 结构材料——用作承重构件的材料，如梁、板、柱所用材料； 功能材料——所用材料在建筑上具有某些特殊功能，如防水、装饰、隔热等功能。 二、建筑材料的特点 建筑材料在工程中的使用必须有以下特点：具有工程要求的使用功能；具有与使用环境条件相适应的耐久性；具有丰富的资源，满足建筑工程对材料量的需求；材料价廉。 建筑环境中，理想的建筑材料应具有轻质、高强、美观、保温、吸声、防水、防震、防火、无毒和高效节能等特点。 三、技术材料的类型 我国常用的标准有如下三大类： 1、国家标准 国家标准有强制性标准（代号GB）、推荐性标准（代号GB/T）。 2、行业标准 如建筑工程行业标准（代号JGJ）、建筑材料行业标准（代号JC）等。 3、地方标准（代号DBJ）和企业标准（代号QB）。 标准的表示方法为：标准名称、部门代号、编号和批准年份。 第二章建筑材料的基本性质 本章主要了解材料的组成、结构和构造对性质的影响；重点掌握材料的物理性质和力学性质。 一、材料的组成、结构及构造对性质的影响
授课时间：20XX年2月29日使用班级：造价14-5 授课时间：20XX年2月29日使用班级：造价14-6 授课时间：20XX年2月29日使用班级：造价14-4 授课时间：20XX年3月01日使用班级：造价14-3 授课时间：20XX年3月01日使用班级：造价14-2 授课章节名称： §1.1 教学目的： 1、了解《道路建筑材料》课的研究内容与任务 2、掌握建筑材料应具备的工程性质 3、知道建筑材料的一般检验方法 教学重点：建筑材料应具备的工程性质 教学难点：道路材料的一般检验方法 教学方法：讲解；讨论 教学手段：挂图展示 作业： 1、试解释GB9776-88建筑生石膏、JTJ052-2000公路工程沥青及沥青混合 料试验规程 教案实施效果追记： （手书） 《道路建筑材料》绪论 讲授新内容 ※※※※ 一、《道路建筑材料》课的研究内容与任务（时间：20分钟） 1、研究内容：1）砂石材料；2）无机结合料及其制品；3）有机结合料及 其制品；4）高分子聚合物材料；5）建筑钢材 教学方法：挂图展示 2、任务：本课程是一门技术基础课程，它是公路设计、施工，桥涵设计、 施工，公路工程检测技术等课程的基础。 ※※※※ 二、建筑材料应具备的工程性质（时间：25分钟） 1、力学性质 2、物理性质
3、化学性质 4、工艺性质 教学方法：讲解 ※※※※ 三、建筑材料与路桥工程的关系（时间：15分钟） 1、材料是工程结构物的物质基础 2、材料的使用与工程造价密切相关 3、材料科学的进步，可以给工程提供优质的材料 ※※※※ 四、道路建筑材料的检验方法和技术标准（时间：30分钟） 1、道路材料的一般检验方法 1）物理性质试验 2）力学性质试验 3）化学性质试验 4）工艺性质试验 2、道路材料质量的标准化和技术标准 ※※※※ 小结（时间：10分钟）： 1、建筑材料应具备的工程性质 2、我国建筑材料的技术标准的划分等级
《建筑材料》说课稿 尊敬的各位专家、评委：你们好！ 今天我说课的课题是：《建筑材料》 说课内容：课程性质、课程教学内容设计、课程实施安排、教学条件、教学效果、本课程的特色与创新点6方面。 一、课程设置 1、课程性质与作用：《建筑材料》是我院建筑工程技术、建筑工程管理专业的专业必修课，这几个专业学生的就业位是土建五大员，通过对五大员的岗位分析，对于材料认知选用、检测是必备的能力之一，通过本课程的学习1）能正确、合理地选择建筑材料，并应用于建筑工程。2）具备对常用建筑材料质量进行检测的能力，并能够正确判断其质量是否合格3）能正确验收和保管建筑材料。实现资源的最大化利用。同时对新材料具备认识及鉴别能力，为后续课程打好基础。 2.课程目标： 知识目标：1）材料性质：掌握材料的组成、结构、技术性质。2）材料应用：掌握材料的品种、规格、技术性能和质量标准、特点和应用并熟悉有关的国家标准或行业标准。3）材料检测：熟练掌握质量检测方法。 能力目标：1）能正确、合理地选择建筑材料，并应用于建筑工程。2）具备对常用建筑材料质量进行检测的能力，并能够正确判断其质量是否合格。3）能正确验收和保管建筑材料。 素质目标：1）科学严谨的态度，对材料能做出实事求是的评价；2）学习能力及分析问题、解决问题的能力，提高实践能力，培养创新精神。 二、课程教学内容设计 1.课程设计的理念： 建筑材料是一门实践性很强的课程，在课程的开发和设计过程中，根据建筑工程技术专业岗位要求和学生的认知规律来设计教学内容，以培养学生对建筑材料的选用认知、检测、能力为主线，以实训室为载体，按照材料出现的先后顺序构建情境，采用任务驱动教学模式同时将职业岗位证书考试、行业新标准内容与教学内容融合，设计与教法、学法相适应的考核方法。 2、课程内容设计思路： 针对工作任务训练技能针对岗位标准实施考核。 3、教学内容选取： 1）教学内容的针对性与适用性 精简陈述性知识，以“必须”、“够用”原则选取，因此选择的教学内容具有时效性、先进性。 2）具体内容：14个模块，7个单项能力训练项目。 按照完成该工程施工现场建筑材料检测任务的要求选择教学内容，根据施工过程中建筑材料出现的顺序，兼顾材料构成的前后顺序，按照则浅到深，则简单到复杂的规律，实现学习过程与工作过程的一致性。 3）重难点及解决办法： 重点：材料的基本性质、硅酸盐水泥的性能及选用、砼配合比设计、砂浆的应用、钢材的应用、新型建筑材料的应用。 难点：六大水泥的选用、混凝土配合比设计及质量评定 解决办法：提高学生的学习兴趣为突破口。
《道路建筑材料》课程教学大纲 课程编号: 2110010 适用专业: 道路桥梁与渡河工程 计划学时: 52学时计划学分: 3.0学分 一、本课程的性质和任务 道路建筑材料是路桥及其相关专业教学计划中一门重要的专业基础课，是研究道路与桥梁建筑用各种材料的组成、性能和应用的一门课程。它为学习后面相继而来的其它课程如路面工程结构、桥梁工程结构、工程管理、工程概预算以及施工、监理等奠定了重要的基础。道路建筑材料讲述了常用筑路材料的化学组成、结构构造、技术性能、性能测试、合理使用及评定验收、运输储存等基本知识、基本理论和基本技能。 二、本课程的基本要求 1．对能力培养的要求 通过本课程的学习，应使学生具备如下能力： 掌握各种道路建筑材料的原料、生产、组成、构造、性质、应用、检验、运输、验收和储存等各个方面，为后继课程及将来在设计、施工、验收、质量检验等方面打下坚实的基础。 通过对本大纲中课程内容的学习，应到达下列要求： （1）掌握砂石材料的技术性质和技术要求，掌握级配理论和组成设计方法，会用图解法和试算法设计矿质混合料的配合比 （2）掌握石灰消化和硬化过程以及质量评定方法；硅酸盐水泥熟料各矿物成分特性、凝结硬化的机理和技术性质检验方法；其它水泥的特性和应用。 （3）掌握普通水泥混凝土的主要技术性质及其影响因素，现行配合组成设计方法和质量评定。同时对其它混凝土的特性也有一定的了解。 （4）掌握石油沥青的化学组分、胶体结构、技术性质和评价方法。同时对其它各类；沥青的组成和性质也有一般的了解。 （5）掌握沥青混合料的强度形成原理、技术性质和技术要求；并能按现行方法设计沥青混合料的组成；掌握沥青混合料技术质量的检验方法。同时对其它各类沥青混合料也有一般的了解。 （6）了解工程高聚物材料的一般结构和性能；几种常用高聚物的特性；会应用高聚物材
教师姓名黄良正授课班级市政工程1711,市政工 程1713 授课 形式 讲授 授课日期2019年9月8日课时 数 2 授课章节/ 实训项目 名称 水泥基础知识与新型水泥(一） 教学目标(知识/能力/素质目标) 知识目标 1、了解水泥的种类与生产 2、掌握水泥的性能与要求 3、掌握硅酸盐水泥的水化与凝结硬化 4、硅酸盐水泥的技术性质 能力目标 通过掌握水泥材料的基本性质，能够认识、辨别材料。掌握硅酸盐 水泥的技术性质 素质拓展 目标 基础知识的合理利用，解决问题的能力 教学重点 水泥的性能与要求 教学难点硅酸盐水泥的技术性质 教学内容 更新补充 无 使用教具 仪器 无课外作业补充课后体会
教学设计/实验实训项目实施方案 Ⅰ、复习：建筑材料课程学习哪些材料，有哪些认识？ Ⅱ、新课导入：现阶段土木工程行业使用最广泛的材料是哪一种材料？ Ⅲ、新课 一、水泥的定义与分类 水泥：是一种多组分的人造矿物粉料，它与水拌和后成为塑性胶体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂石等材料胶结成具有一定强度的整体。（水泥是水硬性胶凝材料。） 水泥系列分类：硅酸盐水泥；铝酸盐水泥；硫铝酸盐水泥；铁铝酸盐水泥 专用水泥——专门用于某些工程的水泥：如道路水泥、中低热水泥、砌筑水泥等。 特性水泥——某种性能较突出的水泥，如快硬硅酸盐水泥、高铝水泥、彩色水泥、膨胀水泥等。硅酸盐水泥系列——是以硅酸钙为主要成分的水泥熟料、一定量的混合材料和适量石膏，经共同磨细而成 二、硅酸盐水泥的定义、类型及代号 1.定义：凡由硅酸盐水泥熟料、0~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量的石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥 2.类型及代号 硅酸盐水泥——Ⅰ型硅酸盐水泥：不掺混合材料的，代号P·Ⅰ。 Ⅱ型硅酸盐水泥：粉磨时掺加不超过水泥重量5%的石灰石或粒化高炉矿渣混合材料，代号P·Ⅱ 三、硅酸盐水泥的生产 四、硅酸盐水泥熟料的矿物组成 五、硅酸盐水泥的水化与凝结硬化 六、硅酸盐水泥的技术性质 七、课程的特点和要求 1、听课要求 2、作业要求 3、出勤要求 4、实验要求 5、成绩评定办法 Ⅳ、小结 通过对材料基本分类和基本性质的讲解，让学生懂得材料的基本性质，检测流程，并根据工程上对材料的要求合理的选择材料。 Ⅴ、作业补充习题
《装饰材料与工艺》课程教案 一、教学目的： “室内装修材料与构造”是普通高校建筑类环境艺术设计专业的一门专业设计基础课程。根据当前教学与实践的需求，为了使学生对装修材料选择、构造设计与施工工艺等认识实践和有效的运用，且为建筑和艺术院校的室内设计、环境艺术专业的学生打下良好的基础。因此，室内装修材料与构造应是未来设计师不可缺少的单元教程。 课程第一篇：内容是使学生能充分了解掌握装修材料与构造设计的基本审美理论知识与设计思考思路，明确学习内容、方法与目的。第二篇：是认识各类装修材料性能、设计参数及规范要求。第三篇：是分析了解室内装修各部位的构造、做法及产品选型。第四篇：是认知最基本的装修施工工艺，分门别类地介绍各类部位机具用法，并积极的促进学生与工程实践相紧密结合。附录：选编了室内装修材料样板与构造工程设计应用范例实录以及部分学生作业。教材图文并蓄，课程的教学目的在于配合专业课程，为专业设计和施工方面，提供合理的室内装修材料与构造设计基本知识。培养学生对现代装修材料与构造运用的浓厚兴趣。同时，也为今后从事本专业的研究打下必要的基础。 在建筑科技与艺术形式迅猛发展的今天，缤纷丰富的现代建筑艺术空间不断涌现。通过室内装修材料与构造的学习，诣在提高学生对材料与构造的审美观念，使学生能够全面概括地了解装修材料、构造与施工工艺，熟悉熟知国家规程规范和基本要求。在把握好理论与实践基础内容的同时，强调以适用、经济、美观为本的原则。倡导加强绿色环保意识，启迪本专业的学生努力研究开发新材料、新技术、新工艺，并充分运用造型、色彩、材质、肌理效果等美学原理，运用装修材料与构造设计组合创意空间，并赋予环境美的性格特征 室内装修材料与构造设计专业的内容，它涉及包括材料的基本理论，构造设计能力和实践能力等应用能力问题。本课程的基本任务，就是使学生能够掌握室内装修材料与构造的基本理论知识和一般设计方法，并具备装修构造设计的综合实践能力。 室内装修材料与构造是与所学的与环境艺术设计专业有着密切的联系。材料与构造是建筑设计的基础，更是室内环境艺术专业的一个重要组成部分。通过本课程的学习，扩大和训练学生的识别能力、鉴赏能力和综合知识方面的一些问题。在掌握材料与构造的基本理论和方法的同时，还须在室内设计实践中进一步锻炼自己的实际运用能力。 课程总学时为60学时左右。 二、教学要求： 1．学习内容 1）建筑设计综合知识 2）建筑材料知识 3）建筑构造知识 4）建筑与装修制图 5）电气、暖通给排水设备知识 6）施工工艺与管理
第一章.、绪论及材料的基本性质1.1 教案头 1.2教学实践 [步骤1] 讲授教学内容 教学内容及要求 师生相互介绍 （一）课程介绍——导入新课 1.课程定位 2.课程目标 （二）建筑材料的分类 1.介绍材料的常见分类方法 1）按化学成分分类 2）按功能分类 2.学生分组讨论日常材料的所属类别 （三）建筑材料的发展 （四）建筑材料检测与技术标准 （五）材料的性质
2.1.1材料的密度、表观密度与堆积密度（采用比较法介绍） 2.1.2材料的密实度与孔隙率 2.1.3材料的填充率与孔隙率 2.2材料与水有关的性质 2.3材料的力学性质 2.3.1强度、比强度 2.3.2材料的变形性质 2.3.3硬度与耐磨性 2.4材料的耐久性 第二章、水泥与粉煤灰 4.1 教案头 4.2教学实践 [步骤1] 讲授教学内容 教学内容及要求
4通用水泥 4.1硅酸盐水泥 一、硅酸盐水泥的生产工艺概述 二、硅酸盐水泥的组成材料 三、硅酸盐水泥的凝结硬化 （一）硅酸盐水泥的水化——重点介绍四种矿物的水化特点 （二）凝结硬化 四、掺混合材料的硅酸盐水泥 五、水泥性质 （一）水泥品种及表示方法 （二）水泥强度等级 （三）水泥性能与质量标准 （1）细度 （2）水泥标准稠度及其用水量 （3）凝结时间： （4）安定性： 一、六大水泥的选用 二、水泥的包装标志 （一）包装方式 （二）名牌标志 三、水泥进场验收检验与取样 （1）水泥储存 （2）取样 （3）验收检验项目 （4）水泥取样记录、试验委托检验单填写 四、粉煤灰水泥 粉煤灰与其他天然火山灰相比，结构较致密，内比表面积小，有很多球形颗粒，吸水能力较弱。所以粉煤灰水泥需水量比较低，抗裂性较好，尤其适合于大体积
. 第4章混凝土 一、单项选择题(每小题1分) 1．配制耐热混凝土时，宜采用(B) A．硅酸盐水泥B．水玻璃 D．普通硅酸盐水泥C．石膏 2．抗渗等级为P8的混凝土所能承受的最大水压力为(C) A．8kN B．8MPa D ．0.8kN C．O.8MPa 3. 混凝土抗压强度采用的标准试块尺寸为( B ) A.200mm×200mm×200mm B.150mm×150mm×150mm D.70.7mm100mm ×70.7mm×70.7mm C.100mm×100mm×) 4. A轻骨料强度用( B. 平均抗压强度表示A.压碎指标表示C. D.筒压强度表示立方体抗压强度表示5. 配制混凝土时，在条件允许的情况下，选择的粗骨料应满足( D ) A．最大粒径小、空隙率大B．最大粒径小、空隙率小 D．最大粒径大、空隙率小C．最大粒径大、空隙率大 6．试配混凝土时，发现混凝土拌合物的流动性较小，应采取的措施是( D ) A．增加砂率B．增加用水量 D．W/CW/C
C．增大不变，加入水泥浆或掺加减水剂 7. .混凝土拌合物的粘聚性较差时，常用的改善措施是(A) A.增大砂率 B.减小砂率 文档Word . C.增加水灰比 D.增加用水量 8. 在夏季施工配制混凝土时，宜选用( D ) A.NaNO B.CaCl 22D. 木钙SO C.Na429. 影响混凝土合理砂率的主要因素是(A) A．骨料的品种与粗细、混凝土拌合物的流动性或水灰比 B．骨料的品种与粗细、混凝土的强度 C．混凝土拌合物的流动性或水灰比、混凝土的强度 D．骨料的品种与粗细、水泥用量 10. 测定材料强度时，可使测得的材料强度值较标准值偏高的因素是(B) A.较大的试件尺寸和较快的加载速度 B.较小的试件尺寸和较快的加载速度 D.较小的试件尺寸和较慢的加载速度C.较大的试件尺寸和较慢的加载速度 11. 适用于大体积混凝土夏季施工的混凝土减水剂为(A ) A.密胺树脂 B.三乙醇胺 D. 木钙松香皂C.12. 骨料中针、片状颗粒的增加，会使混凝土的(B) A.用水量减小 B.耐久性降低 D.流动性提高C.节约水泥 13. 配制钢筋最小净距为48mm和截面尺寸为200mm×300mm的混凝土构件(C30以下)时，所选用的石子的粒级为(B)
第1章 材料的基本性能 本章学习目标 ● 掌握材料的基本物理性质及物性参数对材料的物理性质、力学性能、耐久性的影响。 ● 熟悉与各种物理过程相关的材料的性质、与热有关的性质等。 通过本章的学习达到熟知建筑材料的各种基本性质(物理性质、力学性质、耐久性)，从而能够正确选择、运用、分析和评价建筑材料。常用建筑材料的性质，将在后面分章讨论，本章先行讲述通常的、共有的主要物理性能，即所谓基本性能。 在建筑物中，建筑材料要经受各种不同的作用，因而要求建筑材料具有相应的不同性质。如，用于建筑结构的材料要承受各种外力的作用，因此，选用的材料应具有所需要的力学性能。又如，根据建筑物不同部位的使用要求，有些材料应具有防水、绝热、吸声等性能；对于某些工业建筑，要求材料具有耐热、耐腐蚀等性能。此外，对于长期暴露在大气中的材料，要求能经受风吹、日晒、雨淋、冰冻而引起的温度变化、湿度变化及反复冻融等的破坏变化。为了保证建筑物的耐久性，要求在工程设计与施工中正确地选择和合理的使用材料，因此，必须熟悉和掌握各种材料的基本性质。 建筑材料的性质是多方面的，某种建筑材料应具备何种性质，这要根据它在建筑物中的作用和所处的环境来决定。一般来说，建筑材料的性质可分为四个方面，包括物理性质、力学性质、化学性质及耐久性。 本章主要学习材料的物理性能、力学性能、以及耐久性。材料的物理性能包括与质量有关的性质、与水有关的性质、与热有关的性质；力学性能包括强度、变形性能、硬度以及耐磨性。 1.1 物理性能 1.1.1 与质量有关的性质 自然界的材料，由于其单位体积中所含孔(空)隙程度不同，因而其基本的物理性质参数——单位体积的质量也有差别，现分述如下。 1.1.1.1 密度 密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。按下式计算： V m =ρ (1—1) 式中：ρ —— 密度，g/cm 3 ； m —— 材料的质量，g ； V —— 材料在绝对密实状态下的体积，简称绝对体积或实体积，cm 3 。
《建筑材料》课程教学大纲 课程代码：120131010 课程英文名称：Building Material 课程总学时：32 讲课：24 实验：8 上机：0 适用专业：建筑学 大纲编写（修订）时间：2017.10 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本课程是工程管理专业必修技术基础课，是一门实践性很强的课程。通过本课程的学习，可以使学生初步掌握建筑工程中各种材料的组成、结构和性能的关系，了解各种材料分析测试方法，并以此为手段进行材料的选购、管理、使用。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：了解什么是建筑材料，什么是无机气硬性胶凝材料，水泥的基本组成和性能，混凝土的基本性能、沥青制品用途、钢材力学性质等。 2.基本理论和方法：通过课程讲授掌握建筑材料的定义、特点及分类，掌握工程材料的基本力学性质，掌握水泥性质、检测方法及选用原则，掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用（包括砂、石、水泥、水、掺和料及外加剂），了解沥青材料的基本组成，工程性质及其测定方法，了解钢材的微观结构及其与性质的关系，课堂讨论的形式了解砖、木材、天然石材、高分子材料等性能。 3.基本技能：具备根据设计和施工选用材料初步能力；具有利用本课程基本知识进行工程应用初步能力。能够独立进行水泥基本性能检测、混凝土配制。 （三）实施说明 1．教学方法：以基本理论——基本原理——应用及结果分析为主线，对课程中的重点、难点问题着重讲解。由于本课程既具有理论性又具有实践性，因此在教学过程中要注意理论联系实际，通过实例锻炼学生分析解决问题的能力。采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；注意教授学生学会分析、解决问题的方法。处理好重点与难点，将各种测试方法的实际应用纳入教学过程，使学生能够利用所学知识解决实际问题。通过实例和作业调动学生学习的主观能动性，强化学生运用知识的能力，培养自学能力。 2．教学手段：本课程属于专业课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 （四）对先修课的要求 无 （五）对习题课、实验环节的要求 1．本课程不独立设置习题课，某些章节习题随理论教学课堂讲授. 2．每个学生要完成大纲中规定的必修实验，通过实验环节，学生应掌握基本实验方法，获得实验结果分析的基本训练。实验成绩作为评定课程成绩的一部分。 （六）课程考核方式 1.考核方式：考查 2.成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、课题表现等）占10%，实验成绩占20%，课后大作业成绩占70%。 （七）参考书目 1.《土木工程材料》刘军主编中国建筑工业出版社，2009 2.《建筑材料》（第二版）吴科如同济大学出版社，2001。 3.《建筑材料》毕万利高等教育出版社，2002。 4．《土木工程材料》郑德明机械工业出版社，2005。 二、中文摘要
道路建筑材料课程 自学辅导材料 ●配套教材：《道路建筑材料》 ●版次：2008年版
自学引言 一、课程性质 《道路建筑材料》是桥梁与隧道专业的一门重要的、实践性较强的一，课程性质专业基础课。本课程是研究道路桥梁所用材料的技术性质、组成结构、技术标准、检验方法以及复合材料的配合和设计的一门学科。学生学习和掌握建筑材料的基本知识是为后继专业课，道路桥梁的设计、施工、监理、养护等打下坚实的基础。 二、课程的目的和要求 （一）知识目标 通过本课程的学习，掌握各种材料的部结构及其物理、化学、力学性能的基本理论；熟悉材料有关技术标准的基本知识；掌握复合材料的组成结构及强度理论，了解新型材料的发展方向、技术要求及其应用。 （二）技能目标 1、能操作使用和校验一般试验仪器及设备； 2、根据试验规程要求，能正确完成公路建筑材料各种常规试验及数据处理并能写出试验报告； 3、在校期间能达到中、高级试验工水平。 （三）能力目标 1、具有正确完成水泥混凝土、沥青混合料配合比设计计算的能力，并能根据施工现场情况进行调整校核； 2、对各项材料性能的试验检测结果，具有分析判断能力，并能提出改善的方案措施； 3、能根据不同的工程环境，合理的选择和使用相关的建筑材料； 4、具有对各种新型材料能较快的熟悉和掌握其技术性能和技术标准、并用于工程实践的能力； 5、具有筹备组建中小型实验室的能力。
三、课程容、实验实训说明 绪论 容：道路建筑材料的主要类型；道路建筑材料的研究容；道路建筑材料的性能检测与技术标准。 重点：路桥工程结构对建筑材料的要求；道路建筑材料的基本技术性能；建筑材料标准。 第一章石料与集料 容：石料；集料；款子混合料的组成设计；石料与集料的工程应用。 重点：岩石的物理性质及力学性质；集料的物理性及力学性质；矿质混合料的配合比设计。 第二章沥青材料 容：石油沥青的组成；石油沥青的技术性质；改性沥青；乳化沥青；煤沥青。 重点：石油沥青的技术性质；改性沥青的技术要求；乳化沥青的技术要求即分裂机理； 第三章沥青混合料 容：沥青混合料的技术性质；普通热拌沥青混合料的组成设计；间断级配—SMA混合料；常温沥青混合料；其它沥青混合料。 重点：沥青混合料的类型及结构；沥青混合料的结构强度及影响因素；沥青混合料组成材料的技术要求；密级配热拌沥青混合料配合比设计方法；SMA混合料的技术特性。 第四章水泥与石灰 容：硅酸盐水泥；掺混合料的硅酸盐水泥；其它水泥；石灰。 重点：硅酸盐水的矿物组成与化学成分；硅酸盐水泥的技术性质；硅酸盐水泥的技术要求；掺混合料水泥的技术性质与技术标准。石灰的技术性质与技术标准。 第五章水泥混凝土与砂浆 容：水泥混凝土的技术性质；普通水泥混凝土的组成设计；混凝土外加剂与掺合料；路面水泥混凝土的组成设计；砂浆。 重点：水泥混凝土的施工和易性；硬化混凝土的强度特征、变形特性与耐久性；普通水泥混凝土的配合比设计；路面普通混凝土的配合比设计。
山东大学课程情况登记表
建筑材料课程简介及课程辅导教案 第1章建筑材料的基本性质 本章主要讲述：材料的组成、结构与性质、材料的基本物理性质、材料的力学性质、材料的耐久性本章重点:与材料结构状态有关的基本参数的计算、材料与水有关的性质、材料的力学性质、材料的耐久性 本章难点:与材料结构状态有关的基本参数的计算、材料的力学性质 本章要点:材料的基本物理性质、材料的力学性质、材料的耐久性 本章基本概念:材料的密度、表观密度、堆积密度、孔隙率、空隙率、耐水性、抗渗性、抗冻性、强度、弹性、塑性、硬度、耐久性 本章基本要求:掌握材料的基本物理性质、力学性质及与水有关的性质； 了解材料与热有关的性质。 本章学时安排:与绪论一起共7学时 本章基本内容: 一、材料的组成、结构与性质 １．材料的组成 （１)化学组成：无机非金属建筑材料的化学组成以各种氧化物的含量表示。金属材料以元素含量来表示。化学组成决定着材料的化学性质，影响着物理性质和力学性质。 (2)矿物组成：材料中的元素或化合物是以特定的结合形式存在着,并决定着材料的许多重要性质。矿物组成,是无机非金属建筑材料中化合物存在的基本形式。化学组成不同,有不同的矿物。既使相同的化学组成,在不同条件下,结合成的矿物往往也是不同的。金属材料和有机材料也与无机非金属材料一样,有其各自的基本组成,决定着同一种类材料的主要性质。所以说,认识各类材料的基本组成，是了解材料本质的基础。 2.材料的结构:材料的结构决定着材料的许多性质。一般从三个层次来观察材料的结构及其与性质的关系。 (1)宏观结构(亦称构造)用放大镜或肉眼即可分辨的毫米级组织称为宏观结构。 材料的宏观结构中常含有孔隙或裂纹等缺陷,对材料性能有较大影响。材料的宏观结构较易改变。(2）亚微观结构（显微或细观结构)由光学显微镜所看到的微米级组织结构。该结构主要涉及到材料内部的晶粒等的大小和形态、晶界或界面、孔隙、微裂纹等。一般而言,材料内部的晶粒越细小、分布越均匀,则材料的强度越高、脆性越小、耐久性越好;不同组成间的界面粘结 或接触越好,则材料的强度、耐久性等越好。材料的亚微观结构相对较易改变。 (3)微观结构利用电子显微镜、Ｘ射线衍射仪等手段来研究的原子或分子级的结构。 无机非金属材料中的晶体(或非晶体),其键的构成往往不是单一的，而是由共价键和离子键等共同联结,如方解石、长石及硅酸盐类材料等。这类材料的性质相差较大。
交通工程专业课程教学大纲目录 《道路交通系统工程》课程教学大纲 (2) 《道路建筑材料》课程教学大纲 (4) 《道路交通安全》课程教学大纲 (6) 《公路工程监理概论》课程教学大纲 (9) 《公路勘测设计》课程教学大纲 (11) 《交通工程设施设计》课程教学大纲 (13) 《交通工程学A》课程教学大纲 (15) 《交通工程专业英语》课程教学大纲 (18) 《交通管理与控制》课程教学大纲 (20) 《交通管理与控制A》课程教学大纲 (23) 《交通规划与公路网规划》课程教学大纲 (26) 《交通流理论》课程教学大纲 (28) 《计算机模拟》课程教学大纲 (30) 《路基路面工程（交通）》课程教学大纲 (32) 《物流工程A》课程教学大纲 (34) 《公路施工组织与概预算》课程教学大纲 (36) 《公路施工组织与概预算A》课程教学大纲 (38) 《运筹学A》课程教学大纲 (40) 《公路运输技术经济学》课程教学大纲 (42) 《运输经济分析》课程教学大纲 (44) 《智能交通系统》课程教学大纲 (46) 《结构设计原理》课程教学大纲 (48)
《道路交通系统工程》课程教学大纲 课程名称：道路运输系统工程（Transportation System Engineering） 课程编号：022013 总学时数：32学时讲课学时：32学时 学分：2学分 先修课程：高等数学、线性代数、概率论。 教材：《交通运输系统工程》（刘舒燕主编，人民交通出版社，2004年第一版）。 参考书目：黄世伶主编，《交通运输学》，人民交通出版社，1988年。 孙荣兴主编，《交通运输企业全面质量管理》，人民交通出版社，1992年 韩彪主编，《交通运输学》，中国铁道出版社，2000年 胡思继主编，《交通运输学》，人民交通出版社，2001年 佟立本主编，《交通运输概论》，中国铁道出版社，2001年 课程内容简介： 本书根据交通运输发展的需要，在编者多年从事“运输系统工程”教学的基础上编写而成。系统地介绍了运输系统工程的思想、原理、方法和应用，全书共分九章，内容主要包括运输系统、运输系统工程、运输系统分析、运输系统预测、运输系统控制、运输系统评价、运输系统决策、运输系统模拟、应用案例等。本书可作为高等院校管理工程系“运输系统工程”课程的教材或教学参考书也可供交通运输企、事业单位的管理工作者及有关的技术人员阅读参考。 一、课程性质、目的和要求 本课程是交通工程专业的主要技术基础课之一。通过本课程的学习，使学生了解和掌握交通运输系统的组成，培养学生运用系统的观点分析、解决交通运输问题的能力。 二、教学内容、要点和课时安排 第一章：运输系统 主要内容：系统的概念；交通运输系统。 重点：系统的概念；交通运输系统。 第二章：运输系统工程 主要内容：运输系统概念
《建筑材料》B（工程监理专业） 一、课程简介 开课系（部）、建筑工程系教研室：材料教研室 适用专业：工程监理 课程性质：专业基础课 修课方式：必修课 考核方式：综合评定 教材： 二、课程的性质、任务和要求 《建筑材料》课程为工程监理专业的专业基础课。本课程的任务是使学生获得有关建筑材料的组成、性质与应用的基本知识和必要的基础知识，并获得主要建筑材料检测程序、方法等检测技术，并为今后从事专业技术工作能够正确判断质量优劣和合理选择使用建筑材料打下基础。 掌握建筑工程中常用材料的品种、规格、性能，了解材料在储运、验收中必须注意的有关问题；掌握常用建筑材料的主要技术性质；能够根据材料检测结果判断质量合格程度；熟悉常用建筑材料的质量检测技术及相应的标准规定。 三、教学目标 （一）基础知识目标：通过学习，主要让学生掌握建筑材料的基本性质，胶凝材料、水泥、混凝土、新型墙体材料、沥青与防水材料、保温与隔热材料、建筑塑料与涂料、建筑钢材、玻璃和陶瓷等建筑材料的基本组成、性能、技术要求和应用范围，以及建筑材料的实验和有关材料质量控制等内容。 （二）实践技能目标：通过学习，学生能够识别不同种类的建筑材料、根据检测报告鉴别建筑材料的质量优劣、并能根据不同工程的要求选择建筑材料。对因建筑材料而引起的建筑工程质量问题能进行简单的分析。同时掌握主要建筑材料的性能测试程序。 四、课程的主要内容与要求 绪论 （一）基础知识内容及要求： 1、了解建材的发展，激发学生学习兴趣。
2、了解建材在建筑工程中的地位及作用。了解本课程的内容、任务、特点及学习方法。 3、掌握建筑材料的分类及技术标准 （二）实践教学内容及能力培养： 参观建材市场，让学生对建筑材料的产品及市场有一个全面了解。 （三）教学重点：建筑材料的分类及技术标准。 项目一材料的基本性质 （一）基础知识内容及要求： 通过本章的学习，使学生了解在不同使用环境下,各类建筑材料的基本性质,并掌握各性质的涵义,影响这些性质的因素.并能联系工程中的实际和应用研究和改进材料的性质并对后面具体材料的学习作了一个很好的铺垫。 1、材料的组成和结构：了解材料的组成、结构与构造及其对建筑材料性能的影响。 2、材料的基本物理性质：应重点熟悉表示材料物理状态特征的性质，包括密度、体积密度、表观密度、孔隙率，以及散粒材料的堆积密度与空隙率的概念。 3、材料与水有关的性质：掌握材料的吸水性、耐水性、抗渗性及抗冻性的概念。掌握材料的孔隙率及孔隙构造对材料抗冻性、抗渗性等性能的影响。 3、材料的热学性质：了解材料与热有关的概念和性质。了解材料的热学性质与材料保温性能的关系。 4、材料力学性质和材料的耐久性：着重了解在不同受力条件下的强度，试验条件对强度试验结果的影响及材料强度等级的划分；着重了解材料耐久性概念。 （二）实践教学内容及特殊教学方法： 1、课堂讨论：材料的孔隙率与材料的各种性质之间的关系；中空玻璃为什么比同厚度的实心玻璃保温性能好；课堂讨论：保温材料为什么保持干燥状态保温效果好。 2、实训项目：材料基本性质测定 （三）教学重点：材料与水有关的性质、材料的力学和热学性质。 项目二气硬性胶凝材料 （一）基础知识内容及要求：
普通混凝土的组成材料 授课教师：张小龙 授课班级：11建筑
教学课题： 普通混凝土 课程导入：（1）回顾水泥的特性 （2）复习材料的分析方法和特性 教学目标： （1）掌握混凝土的组成材料的特性。 （2）理解和掌握混凝土材料的优缺点。 （3）理解和掌握混凝土和易性的概念及影响和易性的因素。 （4）理解和掌握混凝土的强度及强度的表示方法。 （5）理解和掌握影响混凝土强度的因素。 （6）掌握混凝土的变形特性。 （7）理解和掌握混凝土的常用的外加剂及其使用。 （8）理解和掌握混凝土的配合比设计方法。 教学重点、难点： 重点： （1）混凝土和易性的概念及影响和易性的因素。 （2）混凝土的强度及强度的表示方法。 （3）影响混凝土强度的因素。 （4）混凝土的常用的外加剂及其使用。 （5）混凝土的配合比设计方法。 难点： （1）混凝土和易性的概念及影响和易性的因素。 （2）影响混凝土强度的因素。
（3）混凝土的配合比设计方法。 教学方法：讲授法、演示法、练习法、归纳法。教学内容及过程： （见各小结教案） 作业、小结： （见各小结教案）
建筑材料第五章混凝土 ? 5.1 概述 ? 5.2 普通混凝土的组成材料 ? 5.3 混凝土拌合物的和易性 ? 5.4 硬化混凝土的强度 ? 5.5 混凝土的变形性能 ? 5.6 混凝土的耐久性 ? 5.7 混凝土的外加剂 ? 5.8 普通混凝土的配合比设计 ? 5.9 本章小结 ? 5.10 复习思考题 5.1 概述
一、混凝土（ Concrete ）的含义 凡由胶凝材料（胶结料）、粗细骨料和水及其它材料，按适当的比例配合、拌合配制并硬化而成的具有所需的形体、强度和耐久性的人造石材，叫做砼，如水泥混凝土、沥青混凝土等。 即：胶凝材料＋粒状材料＋水＋其它外加材料（外加剂、混合材料）→ 硬化得人工石材 水泥砼（Cement Concrete）简称混凝土，是以水泥为胶凝材料，砂石为骨料拌制而成的混凝土，即：水泥＋砂＋石＋水＋外加剂（混合材料）→砼（混凝土）。 水泥混凝土是现代土木工程最主要的结构材料，本章主要介绍水泥混凝土。 二、混凝土的分类 最常用：普通水泥混凝土（Ordinary Cement Concrete） （一）按表观密度分类 1.重混凝土：为了屏蔽各种射线的辐射，采用各种高密度骨料配制的混凝土，表观密度> 2800kg/m3。骨料为钢屑、重晶石、铁矿石等重骨料，水泥为钡水泥、锶水泥等重水泥。又称防辐射混凝土，用于核能工厂的屏障结构材料。 2.普通混凝土：表观密度 2000～2800kg/m3，骨料为天然砂、石，密度一般多在2500kg/m3左右，简称砼，用于各种建筑的承重结构材料。 3.轻混凝土：表观密度<1950kg/m3，骨料为多孔轻质骨料，或无砂的大孔混凝土或不采用骨料而掺入加气剂或泡沫剂形成的多孔结构混凝土。主要用作轻质结构（大跨度）材料和隔热保温材料。 （二）按用途分类 可分为结构砼（普通砼）、防水砼、耐热砼、耐酸砼、大体积砼、道路砼等。 （三）按所用胶凝材料分类 可分为水泥砼、石膏砼、沥青砼、聚合物砼、水玻璃混凝土等。 （四）按强度等级分 可分为低强度砼（fcu≤ 30MPa）、中强度砼（ fcu= 30 ～60MPa）、高强度砼（ fcu= 60～100MPa）；超高强度砼（ fcu＞ 100MPa）。