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混凝土知识

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混 凝 土

一、 普通混凝土的组成及基本要求

1． 混凝土组成材料及其作用

2． 混凝土基本要求

二、 普通混凝土的组成材料

1． 水泥：水泥品种及强度等级的选择。

2． 细骨料：粗细程度及颗粒级配；泥、泥块及有害杂质；坚固性；饱和面干吸水率。

3． 粗骨料：最大粒径及颗粒级配；泥、泥块及有害杂质；针、片状颗粒；强度及坚固性。

4． 混凝土拌合及养护用水。

三、 普通混凝土拌合物的性质

1． 混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物和易性的概念；流动性；粘聚性；保水性。

2． 和易性的测定：坍落度法；维勃稠度法。

3． 影响混凝土拌合物和易性的因素：用水量；水灰比；砂率；其他因素。

4． 坍落度的选择。

四、 普通混凝土的性质

1． 混凝土强度：抗压强度及强度等级；混凝土受压破坏的特点；影响混凝土强度的因素与混凝土强度公式；混凝土抗拦强度及抗折强度；提高混凝土强度的措施。

2. 混凝土的变形性质：化学收缩；温度变形；干湿变形；弹塑性变形与弹性模量；徐变。

3. 混凝土的耐久性：抗渗性；抗冻性；抗蚀性；碳化；碱骨料反应；提高混凝土耐久性的措施。

五、 混凝土的质量评定

1.常用统计量：平均值；标准偏差；变异系数。

2.直方图、频率分布曲线和正态分布曲线

3.强度保证率

4.混凝土的配制强度

六、 普通混凝土配合比设计

1.混凝土配合比参数确定：水灰比；用水量；砂率。

2.混凝土配合比设计方法和步骤：估算初步配合比；试验调整，确定试验室配合比；换算施工配合比。

七、 混凝土外加剂

1.减水剂：表面活性剂及其作用；减水剂的作用及效果；常用减水剂。

2.早强剂：氯盐类早强剂；速凝剂；硫酸盐类早强剂；三乙醇胺。

3.引气剂。

4.其它外加剂：缓凝剂；速凝剂；防冻剂；阻绣剂。

八、 轻混凝土

1.轻骨料混凝土：轻骨料的种类及技术要求；轻骨料混凝土的分级和分类；轻骨料混凝土的性质；轻骨料混凝土配合比设计要点。

2.多孔混凝土

3.大孔混凝土。 第一节 普通混凝土的组成及基本要求

1．混凝土按体积密度的分类

1） 普通混凝土：体积密度在。

2） 重混凝土：体积密度大于。

3） 轻混凝土：体积密度小于。

2．普通混凝土组成材料的作用

混凝土由水泥、水、砂及石子组成。水和水泥成为水泥浆，石子和砂为混凝土的粗、细骨料。水泥浆填充砂子的空隙并包裹在砂子颗粒的周围而成为砂浆，砂浆又填充石子的空隙并把石子颗粒包裹起来。在硬化前的混凝土拌合物中，水泥浆在砂、石颗 粒之间起润滑作用，使混凝土拌合物具有施工所要求的流动性。硬化后，水泥浆成为水泥石，将骨料牢固地胶结成为整体，使混凝土具有所需的强度、耐久性等性能。混凝土中的骨料，一般不与水泥浆起化学反应，其作用是构成混凝土的骨架，减小水泥硬化所产生的收缩并可降低工程造价。在混凝土中还常加入外加剂，以改善混凝土的某些性能。

3．对普通混凝土的基本要求

1） 具有与施工条件相一致和易性。

2） 达到满足设计要求的强度。

3） 具有适应于所处环境条件下的耐久性。

4） 各项材料的组成应经济合理

第二节 普通混凝土的组成材料

1．对粗、细骨料技术要求的项目

粗骨料：最大粒径及颗粒级配；针片状颗粒；泥、泥块及有害物质；强度及坚固性。

细骨料：砂的粗细程度及颗粒级配；泥、泥块及有害物质；坚固性。

2．骨料饱和面干吸水率

骨料有四种含水状态（如图5-1所示）。当骨料颗粒表面干燥，而颗粒内部的孔隙含水饱和时，称为饱和面干状态，此时的含水率称为饱和面干吸水率。

3．骨料坚固性

反映骨料在气候、外力或其他物理因素作用下抵抗破碎的能力。通常用硫酸盐浸泡法来测定。该法检验的是骨料颗粒抵抗膨胀应力的能力。

4．最大粒径

粗骨料公称粒径的上限称为该粒级的最大粒径。其大小表示粗骨料的粗细程度。可通过筛分析法确定。

5．细度模数

表示砂子粗细程度的指标，即砂的平均粒径。其定义为：

式中 表示砂子筛分试验时测得的各号筛上的累计筛余。

细度模数越大，表示砂越粗。 =3.13.7为粗砂，=3.02.3为中砂 =2.21.6为细砂 =1.50.7为特细砂。

6．连续级配和间断级配

粗骨料的级配分为连续级配和间断级配。连续级配是从最大粒径开始，由大到小各级相连，其中每一级石子都占有适当的比例的级配。间断级配是各级石子不连续，即省去中间的一、二级石子的级配。

7．压碎指标

用来表示碎石强度的指标。其计算式为：

式中-试样总质量；-压碎指标试验的筛上剩余质量。

压碎指标越小，说明骨料抵抗压碎能力越大。

8．评定砂、石骨料粗细程度和级配的意义

评定骨料粗细程度与级配具有技术和经济两方面的意义。

在一定质量或体积之下，粗骨料总的表面积小，细骨料总表面积大。在混凝土中，骨料表面需要由水泥浆包裹，骨料的表面积越大，需要包裹的水泥浆数量就越多。当混凝土拌合物的流动性要求一定时，用较粗骨料拌制的混凝土所需水泥浆少，且硬化混凝土中水泥石含量少，可提高混凝土的密实性，减少发热量的混凝土的收缩。但骨料过粗，又会使混凝土合物容易产生离析、泌水现象，影响混凝土的均匀性。

级配好的骨料，大颗粒空隙被较细颗粒所填充，较细颗粒空隙被更细颗粒所填充，骨料空隙率最小。这样一方面可减少水泥浆用量，节约水泥，另一方面可提高混凝土密实度、强度和耐久性。 9．针、片状颗粒对混凝土性质的影响

粗骨料中针、片状颗粒对混凝土和易性有明显影响，如针、片状颗粒含量增加25 %，高标号混凝土的坍落度减少12mm。针、片状颗粒含量过大，对强度也有影响。

10．泥、泥块对混凝土质量的影响

泥粘附在骨料的表面，妨碍水泥石与骨料的粘结，降低混凝土强度，还会增加拌合水量，加大混凝土的干缩，降低抗渗性和抗冻性。泥块对混凝土性质的影响更为严重，因为它在搅拌时不易散开，在混凝土中形成宏观缺陷。

11．对粗骨料的强度要求

粗骨料在混凝土中起骨架作用，故要求其强度高。粗骨料的强度可用岩石的抗压强度和压碎指标值表示。工程中采用后者进行质量控制，压碎指标值应符合标准的要求。强度等级在C60以上的混凝土所用啐石应进行岩石抗压强度检验，岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比应不小于1.5，且岩浆岩强度不宜低于80MPa，变质岩不宜低于60MPa，沉积岩不宜低于30MPa。

12．对水泥强度等级要求

水泥的强度等级要与混凝土强度相适应。水泥的强度为混凝土强度的1.52.0倍为宜。若水泥强度等级过低，为满足强度要求必然使水泥用量过大，不够经济，同时会带来技术上的问题；若水泥强度等级过高，虽然较少的水泥用量就可满足混凝土强度要求，但往往不能满足和易性和耐久性的要求。为保证和易性和耐久性，还必须提高水泥用量，因而也不经济。

13．对拌合和养护用水的要求

拌合和养护混凝土用水，不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质。污水、PH值小于4的酸性水、含硫酸盐（按计）超过1%的水均不得使用。当对水质有凝问时，要进行强度对比试验，合格后方可使用。一般情况下，不得用海水拌制混凝土，因海水中所含硫酸盐、镁盐和氯化物会侵蚀水泥石和钢筋。

14．根据筛分结果，绘制级配曲线，评定砂的颗粒粗细和级配

1） 计算各号筛上的分计筛余（i=1,2,3,4,5,6）, ， -试样总质量，（i=1,2,3,4,5,6）-各号筛上筛余的试样质量（g）；

2） 计算各号筛上的分计筛余 （i=1,2,3,4,5,6）,

3） 根据0.63mm筛的累计筛余，确定级配区；

4） 以筛孔直径为横坐标，累计筛余为纵坐标，划出级配区范围；

5） 将计算所得的各号筛上的累计筛余在上图中标出，并逐点连接成一条折线，即为级配曲线；

6） 观察此折线是否在级配范围内，若在此范围内，则评定级配合格，否则为不合格；

7） 计算细度模数，根据其值大小判断其为粗砂、中砂、细砂或特细砂。

15．根据筛分结果，评定石子最大粒径和级配 1）计算各号筛上的分计筛余 （i=1,2,…,n）, ， -试样总质量，

（i=1,2,…,n）-各号筛上筛余的试样质量（g）；

2）计算各号筛上的分计筛余 （i=1,2,…,n）,

4） 根据集料的规格，确定级配区（从实验所用筛号，也可确定级配区）；

5） 以筛孔直径为横坐标，累计筛余为纵坐标，划出级配区范围；

6） 将计算所得的各号筛上的累计筛余在上图中标出，并逐点连接成一条折线，即为级配曲线；

7） 观察此折线是否在级配范围内，若在此范围内，则评定级配合格，否则为不合格；

8） 以累计筛余为5%做一条平行于横坐标的直线，交级配曲线于一点，该点所对应的筛孔直径即为最大粒径。

第三节 普通混凝土拌合物的性质

1．和易性的概念

和易性也称工作性，是指混凝土拌合物是否易于施工操作和获得均匀密实混凝土的性能。它是一项综合性能，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。

1） 流动性：指混凝土拌合物在自重或外力作用下产生流动，能均匀密实地填满模型的性能。它反映混凝土拌合物的稠度，并直接影响施工时振捣的难易程度和成型的质量。

2） 粘聚性：指混凝土拌合物各组成材料之间具有一定的粘聚力，使骨料在水泥浆中均匀分布，在运输和浇灌过程中不至于出现分层、离析的性能。它反映混凝土混凝土拌合物保持整体均匀性的能力。

3） 保水性：指混凝土拌合物在施工过程中能够保持一定的水分，不至于产生严重泌水的性能。泌水会形成混凝土内部的渗水通道，泌水表面会形成疏松层，影响与后浇混凝土的连接，还会在石子和钢筋下面形成水隙，影响水泥砂浆与石子和钢筋的粘接。

2．影响和易性的因素

1） 用水量

2） 水灰比

3） 砂率

4） 各种材料的性质及外界因素

3．恒定用水量法则

当混凝土所用的粗、细骨料一定时，即使水泥用量有所变动，这获得要求的流动性，所需拌合水用量基本是一定的。流动性的用水量的这一关系称为恒定用水量法则。

4．水灰比对和易性的影响

水灰比决定着水泥浆的稀稠。水灰比较小时，水泥浆较稠，混凝土拌合物的流动性有所降低，但粘聚性却较好，泌水也较少。当水灰比过小时，在一定施工条件下将不能获得密实的混凝土；反之，水灰比较大时，水泥浆较稀，混凝土拌合物流动性有所增加，但粘聚性及保水性却较差；当水灰比过大时，将产生严重离析、泌水现象。因此，水灰比不能过小，也不能过大。

5．合理砂率确定

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混凝土基础知识

混凝土基础知识

青山站2010年技术培训教材

1 混凝土基础知识

混凝土的历史可以追溯到古老的年代。其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世纪20年代出现了波特兰水泥后，由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性，而且原料易得，造价较低，特别是能耗较低，因而用途极为广泛。1861年钢筋混凝土得到了第一次的应用，首先建造的是水坝、管道和楼板。1875年，法国的一位园艺师蒙耶（1828～1906年）建成了世界上第一座钢筋混凝土桥。

20世纪初，有人发表了水灰比等学说，初步奠定了混凝土强度的理论基础。以后，相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土，各种混凝土外加剂也开始使用。60年代以来，广泛应用减水剂，并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土；高分子材料进入混凝土材料领域，出现了聚合物混凝土；多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。

第一章 混凝土

一、混凝土：

是由胶凝材料、状粒材料、水及其他外加剂按照适量的比例配制而成的一种建筑材料

二、普通混凝土：

以水泥为胶凝材料，砂子和石子为骨料，以及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例，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”，也就是水泥混凝土，“混凝土”一词通常可简作“砼”,英文“Concrete”。 青山站2010年技术培训教材

2 三、混凝土的分类：

(1)按表观密度分类 混凝土按表观密度大小不同可分为三类：

①重混凝土 它是指干表观密度大于2600kg／m的混凝土，通常是采用高密度集料(如重晶石、铁矿石、钢屑等)或同时采用重水泥(如钡水泥、锶水泥等)制成的混凝土。因为它主要用作核能工程的辐射屏蔽结构材料，又称为防辐射混凝土。

②普通混凝土 它是指干表观密度为2000～2600kg／m的混凝土，通常是以常用水泥为胶凝材料，且以天然砂、石为集料配制而成的混凝土。它是目前土木工程中最常用的水泥混凝土。

混凝土基础知识大全

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1. 混凝土的组成：水、水泥、砂、石子、粉煤灰等。

2. 强度等级：混凝土的强度等级是指按照标准规定的测试方法（压力、抗拉、弯曲、冻融等）所得到的其强度值。

3. 混凝土的施工方法：分为常规施工和特殊施工，包括普通浇注、震动浇注、自流浇注、雾化喷涂、砂浆喷涂等。

4. 混凝土的密度：不同配比的混凝土密度会不同，常规的混凝土密度在2.1-2.4之间。

5. 混凝土的吸水率：混凝土的吸水率随密度的变化率很小，一般为5%-20%。

6. 混凝土的渗透性：混凝土的渗透性与密度、孔隙率密切相关，同样需要注意控制。

7. 混凝土的施工技巧：要注意混凝土的浇筑，特别是对于大尺寸的混凝土结构，加速整个工程的施工周期。

8. 混凝土的保养：对于新浇筑的混凝土结构，需要在其初硬之后进行养护，以确保其最终强度和耐久性。

9. 混凝土的缺陷：混凝土的缺陷包括空鼓、裂缝、起砂等问题，需要注意进行修补。

10. 混凝土的回收利用：混凝土可以通过回收利用，降低自然资源的消耗，同时还能减少环境污染和成本。

混凝土基础知识完整版

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混凝土基础知识完整教程

第一节概述

第二节普通混凝土的组成材料

第三节道路与桥梁工程用石料的技术性质

第四节普通混凝土的技术性质

第五节混凝土外加剂

第六节混凝土的质量检验和评定

第七节普通混凝土的配合比设计

第八节高强高性能混凝土

第九节粉煤灰混凝土

第十节轻混凝土

第十一节特种混凝土

附录：习题与复习思考题

第一节概述

一、混凝土的分类混凝土是指用胶凝材料将粗细骨料胶结成整体的复合固体材料的总称。混凝土的种类很多，分类方法也很多。（一）按表观密度分类1.重混凝土。表观密度大于2600kg/m3的混凝土。常由重晶石和铁矿石配制而成。2.普通混凝土。表观密度为1950～2500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、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。表观密度小于1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。（二）按胶凝材料的品种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。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

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为什么混凝土要分强度等级

要问为什么混凝土要分强度等级，首先应当知道什么是混凝土强度等级。混凝土强度等级是根据混凝土立方体抗压强度值人为划分出来的，它是混凝土的特征强度。根据现行有关标准、规范规定混凝土立方体抗压强度是按标准方法制作的边长为150㎜的标准尺寸的立方体试件，与ISO试验方法一致的温度为20士2℃，湿度为95%以上的标准养护室，养护至28d龄期，按标准试验方法测得的混凝土立方体抗压强度。

根据有关标准的规定，建筑材料强度等级应以材料名称加上其强度标准值来表达。故混凝土强度等级以符号C(英文混凝土Concrete的缩写)及其后面的立方体抗压强度标准值划分为：C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。

因为一般工程上不同部位的混凝土所受的荷载不一样，有的大，有的小，不能完全使用一种强度等级的混凝土。对于承受压力大的部位，就要用高强度等级混凝土，对于承受压力小的部位，就要使用低强度等级的混凝土，因此，混凝土分成不同强度等级，以适应不同工程的需要，通过设计计算选用。

混凝土为什么规定28d的强度为标准强度

混凝土是靠水泥的胶结作用，逐渐硬化，而提高抗压强度的。由于水泥的结硬不是一下子就完成，而是随着时间的增加而逐渐完美的。在正常的养护条件下，前七天抗压强度增长较快，7d~14d之间增长稍慢，而28d以后，强度增长更是比较缓慢。也就是说，28d以后抗压强度为标准强度，作为设计和施工检验质量的标准。显然，如果以小于28d的强度作为标准强度，将使混凝土的性能不能充分发挥。如果以大于28d的强度作为标准强度，虽然混凝土的性能可以充分发挥，但由于达到标准强度的时间过长，影响了施工进度。

混凝土为什么对水质有要求

含有脂肪、植物油、糖、酸等工业废水污水都不能用来拌和混凝土。因为这些含有杂质的水会降低水泥的粘结力，使混凝土的强度下降，所以不能使用矿物水中含有大量盐类，使得水泥不能很好抵抗水的侵蚀。对于矿物水的化学成分，必须满足因家规定的指标，或者与普通饮用淡水作对比试验，看强度不降低才能使用。