普通混凝土的组成及性能

模块5 普通混凝土的组成及性能

一、教学要求

1.知识要求

（1）混凝土的含义、分类；

（2）混凝土组成材料的作用；

（3）水泥强度等级的选择；

（4）粗、细集料的含义和种类；

（5）集料粗细程度和颗粒级配的含义和表示方法；

（6）针、片状颗粒对混凝土质量的影响；

（7）粗集料强度的表示方法；

（8）混凝土拌合用水的基本要求；

（9）混凝土外加剂的含义和分类，减水剂的含义、作用机理和常用品种，早强剂的含义和种类，泵送剂的含义和特点；

（10）普通混凝土的和易性（流动性、黏聚性、保水性）的含义、测定方法和影响因素，恒定用水量法则的含义；

（11）混凝土抗压强度试验方法、强度等级和影响因素；

（12）混凝土耐久性的含义和内容，碱-集料反应产生的条件与防止措施。

2.技能要求

（1）能根据筛分结果，正确评定细集料的粗细程度和颗粒级配；

（2）能合理选择粗集料的最大粒径；

（3）能对普通混凝土拌合物的坍落度进行选择和调整；

（4）会混凝土非标试件强度值的换算，能正确运用混凝土强度公式，能采用合理措施提高混凝土的强度；

（5）能合理采用提高混凝土耐久性的具体措施。

3.素质要求

（1）培养学生严谨科学的工作和学习态度；

（2）培养学生的安全和团队意识。

二、重点难点

1.教学重点

（1）砂的筛分与细度模数；

（2）普通混凝土的和易性、强度、耐久性等性质；

（3）混凝土强度的影响因素

（4）减水剂的含义与应用。

2.教学难点

（1）集料级配；

（2）砂的筛分试验与细度模数的计算和级配评定；

（3）减水剂的作用机理。

三、教学设计

【参见：学习情境教学设计（模块5）】

四、教学评价

通过理论考试和校内实验操作、企业实践见习、在线学习记录、课堂学习状态等考查，采取学生讨论和教师评价相结合的方式对学生进行考核，重点评价学生对建筑材料基础知识的掌握情况和对建筑材料综合应用的相关技能。

五、教学内容

第1讲普通混凝土用的水泥和集料

混凝土，过去简称“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料。

普通混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（可选择添加剂和矿物掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而成的人造石材。

混凝土原料丰富、价格低廉、生产工艺简单、抗压强度高、耐久性能好、强度等级范围宽，在土木工程中广为使用。但也存在自重大、养护周期长、抗拉强度低、导热系数大、生产周期长、变形能力差、易出现裂缝等缺点。

◆混凝土的分类：

按胶结材料分：水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土等。

按体积密度分：重混凝土(ρ0＞2800kg/m3)、普通混凝土(ρ0=2000-2800kg/m3)、轻混凝土(ρ0＜1950kg/m3) 。

按强度等级分：普通混凝土(f c＜60MPa)、高强混凝土(f c=60-100MPa)、超高强混凝土(f c ＞100MPa)。

按用途分：结构混凝土、水工混凝土、特种混凝土(耐热、耐酸、耐碱、防水、防辐射等)。

按施工方法分：预拌混凝土、泵送混凝土、碾压混凝土、喷射混凝土等。

◆普通混凝土的基本组成材料是胶凝材料、粗集料(石子)、细集料(砂)和水。胶凝材料是混凝土中水泥和掺合料的总称。

砂、石在混凝土中起骨架作用，称为集料（骨料）。

胶凝材料和水形成灰浆，包裹在粗细集料表面并填充集料间的空隙。

灰浆在硬化前起润滑作用，赋予混凝土拌和物良好的工作性能，便于施工；硬化后起胶结作用，把集料胶结在一起成为坚硬的整体。

1 胶凝材料(水泥)

水泥是混凝土中最重要的组成材料且价格较高。因此正确选择水泥品种直接关系混凝土的耐久性和经济性。

(1)水泥品种的选择

配制混凝土时，应根据工程特点、工程所处环境及施工要求进行合理选择。

（2）强度等级的选择

水泥强度等级应与混凝土的设计强度等级相适应。原则上是高强度等级的水泥配制高强度的混凝土，反之亦反。一般以水泥强度（以MPa为单位）为混凝土强度等级的1.5～2.0倍较适宜，高强度混凝土可取0.9 ～1.5倍。

●若用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土：会因水泥用量过多而使混凝土收缩大且不经济；

●若用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土：会因水泥用量过少而影响混凝土拌和物的和易性及密实性，使混凝土的强度及耐久性降低。

2 集料

普通混凝土集料分为细集料（砂）和粗集料（石子）

2.1 细集料（砂）

普通混凝土的细集料通常采用砂，砂按产源分为天然砂和机制砂。

◆天然砂是指自然形成，经人工开采和筛分制成的粒径＜4.75 mm的岩石颗粒，包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂，但不包括软质、风化的岩石颗粒。

◆机制砂是指经出土处理，由机械破碎、筛分制成的粒径＜4.75 mm的矿石、矿山尾料和工业废渣颗粒，但不包括软质、风化的颗粒，俗称“人工砂”。

国标规定，砂按细度模数（M x）大小分为粗、中、细三种规格；按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。

砂的技术要求如下：

(1)砂的粗细程度与颗粒级配

砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起的总体粗细程度，通常有粗、中、细之分。

●相同用砂量条件下，细砂总表面积大，粗砂总表面积较小。

●在混凝土中砂子表面需要水泥浆包裹，以赋予其流动性和黏结强度，砂的总表面积越大则包裹沙粒表面所需水泥浆就越多，因此用粗砂配制混凝土比细砂要少用水泥。

●砂的颗粒级配指砂中不同颗粒相互搭配的比例情况。

如图5-2所示，用同一粒径的砂搭配，空隙率最大[图（a）]；用两种粒径的砂搭配，空隙率较小[图（b）]；多种粒径的砂搭配，空隙率更小[图（c）]。

●混凝土中砂粒间的空隙由水泥填充，若砂的级配良好，则可节省水泥用量。 ●拌制混凝土时，应同时考虑砂的粗细程度和颗粒级配，并选择较粗、级配良好的砂，以既保证混凝土质量，又节省水泥。

●砂的粗细程度和颗粒级配用筛分析法来确定，并用细度模数表示粗细程度，用级配区衡量颗粒级配。是称取500g 已通过孔径为9.50mm 筛的烘干砂，用方孔孔径(净尺寸)为 4.75 mm 、2.36 mm 、1.18 mm 、600 μm 、300 μm 、150 μm 的标准套筛，由粗到细依次过筛，然后称量各筛上砂颗粒的质量（即筛余量），并计算各筛上的分计筛余百分率（各筛上的筛余量占砂样总质量的百分率）a 1、a 2、a 3、a 4、a 5、a 6及累计筛余百分率（各筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和）A 1、A 2、A 3、A 4、A 5、A 6。

★累计筛余百分率与分计筛余百分率的关系见表5-1。

表5-1 分计筛余百分率与累计筛余百分率的计算关系

筛孔尺寸

筛余量/g 分计筛余百分率/% 累计筛余百分率/%

4.75mm m 1 a 1＝(m 1/500)×100% A 1＝a 1 2.36mm m 2 a 2＝(m 2/500)×100% A 2＝a 1＋a 2 1.18mm m 3 a 3＝(m 3/500)×100% A 3＝a 1＋a 2＋a 3 600μm m 4 a 4＝(m 4/500)×100% A 4＝a 1＋a 2＋a 3＋a 4 300μm m 5 a 5＝(m 5/500)×100% A 5＝a 1＋a 2＋a 3＋a 4＋a 5 150μm

m 6

a 6＝(m 6/500)×100%

A 6＝a 1＋a 2＋a 3＋a 4＋a 5＋a 6

★砂的粗细程度用细度模数（M x ）表示： ★细度模数（M x ）越大，砂越粗。

★根据细度模数可将建筑普通混凝土用砂分为： 粗砂：细度模数3.1～3.7； 中砂：细度模数2.3～3.0； 细砂：细度模数1.6～2.2。

★砂的颗粒级配用级配区来判断。国标规定，砂的合理级配以 600 μm 筛的累计筛余百分率为准，划分成1区、2区、3区三个级配区(见表5-2 ) 。

（a ）单一粒径

（b ）两种粒径

（c ）多种粒径

图5-2 集料颗粒级配示意图

表5-2 建设用砂的颗粒级配（GB/T14684—2011）

★任何一种砂，只要其累计筛余百分率 A1～A6分别分布在某同一级配区相应累计筛余百分率的范围内，即为级配合格，否则不合格。

★砂的级配类别应符合表5-3的规定。

表5-3 砂的级配类别（GB/T14684—2011）

●配制混凝土宜优先选用2区砂，其粗细适中、级配较好，能使拌合物获得良好的和易性。

采用1区砂（较粗砂）时：应适当提高砂率，保证足够水泥用量，以满足和易性要求；

采用3区砂（较细砂）时：应适当降低砂率，以保证混凝土强度。

●当砂的细度模数不符合级配区要求时，可人工改善，即将粗、细砂按适当比例试配，掺合使用，或将砂过筛，筛除过粗或过细的颗粒。

【例 5.1】某天然砂样经筛分析试验，其结果见表5-4。试分析该砂的粗细程度与颗粒级配。

表5-4 砂样筛分结果

1.18mm 70.0 14.0 3

2.0 600μm 98.0 19.6 51.6 300μm 124.0 24.8 76.4 150μm 106.0 21.2 97.6 底盘

12.0

2.4

100.0

【解】计算细度模数M x ：

评定结果：该砂因细度模数为2.72，故属中砂；将累计筛余百分率与表5-2作对照（如A 3=32.2%,介于表5.7中2区砂的规定比例 50%~10% 之间，其余A 1、A 2 、A 4 、A 5 、A 6 也在相应范围内），故此砂处于2区，且级配良好。

(2)泥、泥块和石粉含量

含泥量是指天然砂中粒径< 75 μm 的颗粒含量；石粉含量是指人工砂中粒径< 75 μm 的颗粒含量；泥块含量是指砂中粒径＞1.18 mm ，经水浸洗、手捏后< 600 μm 的颗粒含量。

●砂中的泥通常包裹在砂颗粒表面，妨碍砂与水泥浆有效黏结，降低混凝土强度和耐久性。其较强的吸水能力会增大拌和用水量，降低混凝土的抗渗性、抗冻性、耐久性和强度。尤其黏土的体积变化不稳定，湿涨干缩，危害较大，须严格控制其含量。

表5-5 天然砂的含泥量和泥块含量（GB/T14684—2011）

项 目 指 标

Ⅰ Ⅱ Ⅲ 含泥量（按质量计）/% ＜1.0 ＜3.0 ＜5.0 泥块含量（按质量计）/%

0 ＜1.0

＜2.0

表5-6 人工砂的石粉含量和泥块含量（GB/T14684—2011）

项 目

指 标

Ⅰ

Ⅱ Ⅲ MB 值≤1.4

(表明粒径＜

75 μm 的细粉以石粉为主) 或快速法试验合格

MB 值

≤0.5

≤1.0 ≤1.4或合格

石粉含量*（按质量计）/% ≤10

泥块含量（按质量计）/%

0 ≤1.0 ≤2.0 MB 值>1.40

(表明粒径＜石粉含量（按质量计）/%

≤1.0

≤3.0

≤5.0 234561

x 1

()5100A A A A A A M A ++++-=- 2.72

=

●过多的石粉会妨碍水泥与集料的黏结；但适量的石粉含量不仅可弥补人工砂颗粒多棱角对混凝土带来的不利，还可完善混凝土中细集料的级配，提高混凝土的密实性。

天然砂的泥块和泥含量应符合表 5-5的规定，人工砂的石粉和泥块含量应分别符合表5-6、表5-6的规定。

(3)有害物质

国标规定，砂中若含云母、轻物质、有机物、硫化物、硫酸盐、氯化物、贝壳等杂质时，其含量应符合表5-7（略）的规定。

(4)坚固性

砂的坚固性是指砂在自然风化和其他外界物理、化学因素作用下，抵抗破裂的能力。

●天然砂用硫酸钠溶液检验：砂样经 5 次循环后其质量损失应符合表 5-8。

●人工砂采用压碎指标法进行试验：压碎指标值应符合表5-9的规定。

表5-8 砂的坚固性指标（GB/T14684—2011）

表5-9 砂的压碎指标（GB/T14684—2011）

（5）表观密度、堆积密度和空隙率

砂的表观密度应≮2500kg/m3，松散堆积密度应≮1400kg/m3，空隙率应≯44%。

（6）碱集料反应

碱集料反应是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与集料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。

●碱集料反应试验后，由砂制备的试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，规定试验龄期的膨胀率应＜0.10%。

（7）细集料含水状态

集料的含水有图5-3所示四种状态：

①绝干状态：颗粒内外不含任何水，通常在105℃±5℃条件下烘干而得。

②气干状态：颗粒表面干燥，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，其含水量大小与空气相对湿度和温度密切相关。

③饱和面干状态：颗粒表面干燥，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用砂量。

④湿润状态：颗粒内部吸水饱和，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，搅拌混凝土计量砂、石用量时，要扣除砂、石的含水量；而计量用水量时，要扣除砂、石带入的水量。

图5-3 细集料含水状态示意图

2.2 粗集料（石子）

普通混凝土常用的粗集料分卵石和碎石两类。

卵石是由天然岩石经自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径＞4.75 mm的颗粒。

碎石由天然岩石、卵石或矿山废石经机械破碎、筛分制成，粒径＞4.75mm的颗粒。

国标规定，卵石、碎石按技术要求分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。其技术要求为：

（1）最大粒径和颗粒级配

最大粒径是指粗集料公称粒级的上限。质量相同时，最大粒径增大，集料的总表面积随之减小，如果级配良好，空隙率也小，则水泥用量会减少。所以，条件许可时，应选择较大粒径的粗集料。但当最大粒径大于80mm时，节约水泥效果不明显。粗集料最大粒径的选择主要从以下三个方面考虑：

①从结构上考虑：粗集料的最大粒径要受结构截面尺寸、钢筋净距及施工条件的限制。国标规定：混凝土用粗集料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净距的3/4；对于混凝土实心板，集料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40 mm。

②从施工上考虑：泵送混凝土，最大粒径与输送管内径之比，碎石宜≯1∶3，卵石宜≯1∶2.5。高层建筑宜控制在1∶(3～4)，超高层建筑宜在1∶(4～5)。

③从强度上考虑：试验表明，当集料最大粒径＞40mm时，因用水量减少而获得的强度提高，会被大粒径集料造成的较小黏结面积和不均匀性的不利影响所抵消。所以，在水利、海港等工程中可采用较大粒径的粗集料，但在房屋建筑工程中，粗集料最大粒径一般不宜超过40mm。

●粗集料的颗粒级配也通过筛分析来确定：按表5-10规定称取已烘干的试样，用一套孔径为 2.36 mm、4.75 mm、9.50 mm、16.0 mm、19.0 mm、26.5 mm、31.5 mm、37.5 mm、53.0 mm、63.0 mm、75.0 mm、90.0 mm共12个标准筛，由粗到细依次过筛。根据累计筛余

百分率，碎石和卵石的颗粒级配应符合表5-11。

表5-11 建筑用卵石、碎石的颗粒级配（GB/T14685—2011）

●粗集料的颗粒级配按供应情况分为连续粒级和单粒粒级，按实际使用情况分为连续粒级和间断粒级。

连续级配是按颗粒尺寸由小到大连续分级，每一级集料都占适当比例。用连续级配配制的混凝土拌合物和易性好，不易发生离析，工程中应用较多。

间断级配石子粒级不连续，人为剔除某些中间粒级颗粒的级配方式。能有效降低空隙率，减小水泥用量。但混凝土拌合物易产生离析，工程上应用较少。

（2）含泥量和泥块含量

泥含量是指卵石、碎石中粒径＜75 m的颗粒含量；泥块含量是指原粒径＞4.75 mm，经水浸洗、手捏后＜2.36 mm的颗粒含量。卵石、碎石的含泥量和泥块含量应符合表5-12的规定。

表5-12 卵石和碎石的含泥量和泥块含量（GB/T14685—2011）

(3) 针、片状颗粒含量

卵石和碎石颗粒，当其长度大于该颗粒相应粒级平均粒径（该粒级上、下限粒径平均值）

2.4倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒。

●针、片状颗粒易折断，会增大集料空隙，使混凝土拌和物的和易性及强度降低，因此应控制其含量。卵石和碎石的针片状颗粒含量应符合表5-13的规定。

表5-13 卵石和碎石的针、片状颗粒含量（GB/T14685—2011）

（4）有害物质

粗集料中不得混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块和炉渣等杂质，有害物质（有机物、硫化物和硫酸盐）的含量应符合表5-14的规定。

表5-14 卵石和碎石的有害物质含量（GB/T14685—2011）

（5）坚固性

坚固性是指卵石、碎石在自然风化和其他外界物理力学因素作用下抵抗碎裂的能力。

●坚固性用硫酸钠溶液浸泡法来检验，碎石和卵石经5次循环后，质量损失应符合表5-15的规定。

表5-15 卵石和碎石的坚固性指标（GB/T14685—2011）

ⅠⅡⅢ

质量损失/ % ≤5 ≤8 ≤12

（6）强度

粗集料的强度对形成坚硬的集架十分重要。粗集料的强度指标有岩石抗压强度和压碎指标值两种。

岩石抗压强度是将集料母岩制成 50 mm×50 mm×50 mm的立方体试件或Φ50 mm×50 mm 的圆柱体试件，在水中浸泡48h后，测得的抗压强度值。国标规定：火成岩应≮80 MPa，变质岩应≮60 MPa，水成岩应≮30 MPa。

压碎指标是将质量为G1的气干状态下粒径 9.5～19.0 mm的石子按规定方法填充于压碎指标测定仪(内径152 mm的圆筒)内，置于压力试验机上，按1KN/s的速度均匀加荷至200kN 并稳荷5s后卸荷。再用孔径为2.36 mm的筛进行筛分，称其筛余量G2，则压碎指标Q e按下式计算：

●该值越小，则集料抵抗受压碎裂的能力越强。

●粗集料的压碎指标应符合表5-16的规定。

表5-16 石子的压碎指标（GB/T14685—2011）

项目

指标

ⅠⅡⅢ

碎石压碎指标/ % ≤10 ≤20 ≤30

卵石压碎指标/ % ≤12 ≤16 ≤16

（7）表观密度、连续级配松散堆积空隙率

卵石、碎石的表观密度应≮2600kg/m3，连续级配松散堆积空隙率，Ⅰ类应≯43%、Ⅱ类应≯45%、Ⅲ类应≯47%。

（8）碱-集料反应

经碱-集料反应试验后，由卵石、碎石制备的试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定试验龄期的膨胀率应＜0.10%。

（9）吸水率

石子的吸水率应符合表5-17的规定。

表5-17 石子的吸水率（GB/T14685—2011）

类别Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类

作业布置

一、名词解释

普通混凝土

二、简答题

1.普通混凝土的组成材料有哪些？它们在混凝土中各起什么作用？

2.什么是砂的颗粒级配？如何判定砂的级配是否合格？

3.混凝土用石子为什么要控制最大粒径？如何控制石子的最大粒径？

三、计算题

某砂筛分试验结果见下表所示，试评定此砂的颗粒级配和粗细程度。

第2讲 普通混凝土用水和外加剂

1 混凝土用水

混凝土用水是指混凝土拌合用水和混凝土养护用水的总称，包括饮用水、地表水、地下水、再生水、混凝土企业设备洗刷水和海水等。

●混凝土用水应满足以下基本要求：不得影响混凝土的凝结和硬化；不得有损混凝土强度的发展及耐久性；不得加快钢筋锈蚀；不得导致预应力钢筋脆断；不得污染混凝土表面。拌和及养护混凝土，宜采用饮用水。

根据《混凝土拌合用水标准》(JGJ63—2006)规定，混凝土拌合用水水质要求应符合表5-18的要求。

2 混凝土外加剂

混凝土外加剂是指在混凝土搅拌前或拌制过程中掺入的、用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。其掺量一般不超过胶凝材料用量的5%。

●国标规定，混凝土外加剂按主要功能可分为四类：

（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、速凝剂和早强剂等。 （3）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。 （4）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。

25

75

100

125

100

50

25

筛余量/g

＜0.15 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 筛孔尺寸

目前，常用的外加剂主要有减水剂、早强剂、引气剂、缓凝剂、速凝剂、防冻剂、泵送剂等。

2.1 减水剂

减水剂是在混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂，属表面活性物质。

（1）减水剂的作用机理

水泥加水拌合后，水泥颗粒相互吸引，形成絮状结构，一部分拌合水被包裹在絮状结构内，使拌合物流动性降低。加入减水剂后，减水剂通过表面活性作用使水泥颗粒由絮状结构变成分散结构，把包裹的游离水释放出来，从而提高拌合物流动性。如图54所示。

图5-4 水泥絮凝结构和减水剂作用示意图

（2）减水剂的技术经济效果

①增大流动性。在保持原配合比不变的条件下，拌合物坍落度可增大 100～200mm。

②提高强度。在保持流动性及水泥用量不变的条件下，可减少拌合用水10%～15%，混凝土强度可提高10%～20%，早期强度提高更显著。

③节约水泥。保持流动性及强度不变的条件下，可节省水泥10%～15%。

④改善其他性质。掺加外加剂还可改善混凝土拌合物的粘聚性、保水性；延缓拌合物凝结，减慢水泥水化放热速度；提高混凝土的密实度，增加耐久性等。

（3）减水剂的常用品种

减水剂种类很多，按减水率大小，可分为普通减水剂（以木质素磺酸盐类为代表）、高效减水剂（以萘系、蜜胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族系等为代表）和高性能减水剂（以聚羧酸系高性能减水剂为代表）。其代号及类型见表5-19(略)。

（4）减水剂的适应性

同一减水剂用于不同品种或不同生产厂的水泥时，其效果可能相差很大，即减水剂对水泥有一定适应性。因此，使用减水剂时，应试验确定减水剂的品种、用量。

（5）减水剂的掺加方法

减水剂的掺加方法主要有先掺法、同掺法、滞水法、后掺法。工程中主要使用同掺法和后掺法。

同掺法是将减水剂先配制成一定浓度的水溶液，搅拌混凝土时与拌合物同时加入（溶液中的水量必须从混凝土拌和水中扣除）。优点是计量准确、拌和质量均匀、搅拌程序简单。但随着时间的延续，拌合物的坍落度损失较大。

后掺法指减水剂是在混凝土运输途中或施工现场加入，再经二次搅拌，成为混凝土拌合

物。优点是拌合物坍落度损失小，可避免运输中产生分层、离析，并能提高减水剂的效果和对水泥的适应性，减少减水剂用量。缺点是需二次搅拌。该法特别适合于泵送法施工的商品混凝土。

2.2 早强剂

早强剂是加速混凝土早期强度发展并对后期强度无显著影响的外加剂。

目前广泛使用的有氯盐类、硫酸盐类、三乙醇胺类以及由它们组成的复合早强剂。

2.3 引气剂

引气剂是指在搅拌混凝土过程中，能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡（气泡直径为20～1000μm，多为200μm以下）且能保留在硬化混凝土中的外加剂。

引气剂对混凝土的性能影响主要体现在三个方面：

（1）改善混凝土拌合物的和易性。封闭气泡如同滚珠，可减少水泥颗粒间的摩擦，提高流动性，且气泡薄膜还能起到保水作用。

（2）提高混凝土的耐久性。引气剂引入的封闭气泡能有效隔断毛细孔通道，减少泌水造成的孔隙，增强抗渗性，并对结冰膨胀起缓冲作用，提高混凝土的抗冻性。

（3）降低混凝土的抗压强度。因气泡会减少混凝土的有效受力面积，故混凝土中含气量每增加1%，其抗压强度将降低4%～6%，抗折强度降低2%～3%。所以，应严格控制引气剂的掺量。常用引气剂品种、成分及掺量见表5-20（略）。

●引气剂适于配制抗冻、抗渗、抗硫酸盐侵蚀、泌水严重及轻集料混凝土等，不宜配制蒸气养护及预应力混凝土。

2.4 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影响的外加剂。

最常用的缓凝剂是木质素磺酸钙和蜜糖，并以蜜糖缓凝效果最好。工程中可采用缓凝剂与高效减水剂复合制成缓凝高效减水剂。缓凝剂的掺量一般为水泥质量的0.1%～0.3%，可缓凝1～5h。

●缓凝剂具有缓凝、减水、降低水化热和增强的作用，对钢筋无锈蚀。适用于大体积、炎热气候下施工及需长时间停放或长距离运输的混凝土；不宜用于日最低施工气温在 5 C 以下的混凝土，也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。

2.5 速凝剂

速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。

常用的有711型、红星Ⅰ型等品种。

其适宜掺量为水泥质量的2.5%～4%，可使混凝土在3min内初步凝结，7～10min終凝，1h产生强度，1d后强度可提高2～3倍，但28d后强度将下降10%～20%。

主要用于喷射混凝土和喷射砂浆。

2.6 防冻剂

防冻剂是指能使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂。

常用的复合防冻剂有氯盐类、氯盐阻锈类、无氯盐类。

氯盐类适用于无筋混凝土；氯盐阻锈类可用于钢筋混凝土；无氯盐类可用于钢筋混凝土工程和预应力钢筋混凝土工程。

●但亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐类防冻剂易引起钢筋应力消失，不得用于预应力混凝土中；含六价铬盐、亚硝酸盐等有毒成分的防冻剂，严禁用于饮水工程及与食品接触部位；含有硝胺、尿素等产生刺激性气味的防冻剂，严禁用于办公、居住等工程；含有钾、钠离子的防冻剂用于含有活性集料的混凝土时，掺外加剂后，每m3混凝土的碱含量不得超过1kg。2.7 泵送剂

泵送剂是指能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。

泵送剂能使混凝土拌合物坍落度增大，不离析、不泌水，拌合物与管壁的摩擦阻力小。

●泵送剂一般都配水泥分散剂，以提高水泥在混凝土中的分散效果，从而改善泵送性；配引气剂，以提高抗离析、泌水的能力；配表面活性剂，以增加润滑能力，减小管阻；配缓凝剂，以调节凝结时间，减小坍落度损失；配早强剂，以提高早期强度。

●泵送剂主要适用于商品混凝土搅拌站拌制泵送混凝土。应用时应先做泵送剂与水泥的适应性实验；应严格控制用水量，施工中不得随意加水；如坍落度损失过大，可二次掺加减水剂，不得加水增大坍落度；高强泵送混凝土水泥用量大，水胶比小，应浇水养护，特别是早期养护。

作业布置

一、名词解释

混凝土外加剂

二、简答题

什么是减水剂？在混凝土中掺入减水剂会产生哪些技术经济效果？

第3讲普通混凝土拌合物的和易性

混凝土的各组成材料按一定比例配合、搅拌而成的尚未凝固的材料，称为混凝土拌合物，又称新拌混凝土。混凝土拌合物必须具有良好的和易性，以便施工，硬化后应具有足够的强度和必要的耐久性。

1 和易性的概念

和易性又称工作性，指混凝土拌合物易于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的性能，包括流动性（稠度）、粘聚性和保水性。

（1）流动性：指混凝土拌合物在自重或机械振动作用下易于流动、易于输送和易于充满混凝土模板的性质。

普通混凝土力学性能试验方法标准的考试

混凝土力学试验考试（8月3日） 姓名：何延庆职位：得分： 一、填空题（15分） 1、《混凝土规范》规定以强度作为混凝土强度等级指标。（1分） 2、测定混凝土立方强度标准试块的尺寸是。（1分） 3、试件破坏荷载应大于压力机全量程的，且小于压力机 全量程的。（2分） 4、应定期对试模进行自检，自检周期宜为。（2分） 5、在搅拌站拌制的混凝土时，其材料用量应以质量计，称量的精度：水泥、掺合料、水和外加剂为，骨料为。（2分） 6、混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法，塌落度的混凝土用振动振实，塌落度的混凝土用捣棒人工捣实。 （2分） 7、混凝土成型每层插捣次数。（2分） 8、进行混凝土抗压强度实验时，在试验过程中应连续均匀的加载，混凝土强度等级＜C30时，加荷速度取每秒钟；混凝土强度等级≥C30且＜C60时，取每秒钟；混凝土强度等级≥C60时，取每秒钟。（3分） 二、判断题（12分） 1、规范中，混凝土各种强度指标的基本代表值是轴心抗压强度标准值。（）

2、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。（） 3、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为0.90。（） 4、采用边长为200mm的非标准立方体试块做抗压试验时，其抗压强度换算系数为1.10。（） 5、普通混凝土力学性能试件应从不同车混凝土取样制件。（） 6、混凝土试件在特殊情况下可以用Φ150*150的圆柱体标准试件。（） 三、单项选择题（6分） 1、混凝土极限压应变值随混凝土强度等级的提高而（）。 A增大 B减小 C不变 D视钢筋级别而定 2、混凝土延性随混凝土强度等级的提高而（）。 A增大 B减小 C不变 D视钢筋级别而定 3、同强度等级的混凝土延性随加荷速度的提高而（）。 A增大 B减小 C不变 D视钢筋级别而定 4、地上放置一块钢筋混凝土板，在养护过程中表面出现微细裂缝，其原因是（）。 A混凝土徐变变形的结果 B混凝土收缩变形的结果 C混凝土与钢筋产生热胀冷缩差异变形的结果 D是收缩与徐变共同作用的结果 5、以下关于混凝土收缩的论述（）不正确？ A混凝土水泥用量越多，水灰比越大，收缩越大 B骨料所占体

混凝土结构材料的力学性能(精)

第一章混凝土结构材料的力学性能 一、钢筋的品种、等级 我国在钢筋混凝土结构中目前通用的为普通钢筋，按化学成分的不同，分有碳素结构钢和普通低合金钢两类。 按照我国《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）的规定，在钢筋混凝土结构中所用的国产普通钢筋有以下四种级别： （1）HPB235（Q235）：即热轧光面钢筋（Hotrolled Plain Steel bars）235级； （2）HRB335（20MnSi）：即热轧带肋钢筋（Hotrolled Ribbed Steel bars）335级； （3）HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi）：即热轧带肋钢筋（Hotrolled Ribbed Steel bars）400级； （4）RRB400（K20MnSi）：即余热处理钢筋（Remained heat treatment Ribbed Steel bars）400级。 在上述四种级别钢筋中，除HPB235级为光面钢筋外，其他三级为带肋钢筋。 目前我国生产的上述普通钢筋，其性能和使用特点为： 1．HPB235级钢筋 是一种低碳钢（通称I级钢筋）。强度较低，外形光圆钢筋（图1-1），它与混凝土的粘结强度较低，主要用作板的受力钢筋、箍筋以及构造钢筋。 2．HRB335级钢筋 低合金钢（通称Ⅱ级钢筋）。为增加钢筋与混凝土之间的粘结力，表面轧制成外形为等高肋（螺纹），现在生产的外形均为月牙肋（图1-1）。是我国钢筋混凝土结构构件钢筋用材最主要品种之一。 3．HRB400级钢筋 低合金钢（通称新Ⅲ级钢筋），外形为月牙肋，表面有“3”的标志，有足够的塑性和良好的焊接性能，主要用于大中型钢筋混凝土结构和高强混凝土结构构件的受力钢筋，是我国今后钢筋混凝土结构构件受力钢筋用材最主要品种之一。 4．RRB400级钢筋 是用HRB335级钢筋（即20MnSi）经热轧后，余热处理的钢筋。这种钢筋强度较高，有足够塑性和韧性，但当采用闪光对焊时，强度有不同程度的降低，即塑性和可焊性较差，使用时应加以注意。这种钢筋一般经冷拉后作预应力钢筋。

混凝土的技术性能

混凝土的技术性能 1)混凝土拌合物的和易性 2)混凝土的强度 3)混凝土的变形性能 4)混凝土的耐久性 影响混凝土强度的因素主要有原材料及生产工艺方面的因素。 原材料方面的因素包括： 1)水泥强度与水灰比 2)骨料的种类、质量和数量 3)外加剂 4)掺合料 生产工艺方面的因素包括： 1)搅拌与振捣 2)养护的温度和湿度 3)龄期 混凝土的耐久性 1)抗渗性 2)抗冻性 3)抗侵蚀性 4)混凝土的碳化（中性化） 5)碱骨料反应 混凝土外加剂的主要功能包括： 1)改善混凝土或砂浆拌合物施工时的和易性； 2)提高混凝土或砂浆的强度及其他物理力学性能； 3)节约水泥或代替特种水泥； 4)加速混凝土或砂浆的早期强度发展； 5)调节混凝土或砂浆的凝结硬化速度； 6)调节混凝土或砂浆的含气量； 7)降低水泥初期水化热或延缓水化放热； 8)改善拌合物的泌水性； 9)提高混凝土或砂浆耐各种侵蚀性盐类的腐蚀性； 10)减弱碱骨料反应； 11)改善混凝土或砂浆的毛细孔结构； 12)改善混凝土的泵送性； 13)提高钢筋的抗锈蚀能力； 14)提高骨料与砂浆界面的粘结力，提高钢筋与混凝土的 握裹力； 15)提高新老混凝土界面的粘结力等。 按外加剂的主要使用功能分为以下四类： 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。包括混凝 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。包括膨胀剂、防冻剂、 着色剂等。 外加剂的适用范围 1)混凝土中掺入减水剂，若不减少拌合用水量，能显 著提高拌合物的流动性；当减少水而不减少水泥时，可提高混凝土强度；若减水的同时适当减少水泥用 量，则可节约水泥。同时，混凝土的耐久性也能得到显著改善。 2)早强剂可加速混凝土硬化和早期强度发展，缩短养 护周期，加快施工进度，提高模板周转率。多用于冬 期施工或紧急抢修工程。 3)缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、 泵送与滑模方法施工以及远距离运输的商品混凝土 等，不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也 不宜用于有早强要求的混凝土和蒸汽养护的混凝 土。缓凝剂的水泥品种适应性十分明显，不同品种水 泥的缓凝效果不相同，甚至会出现相反的效果。因此，使用前必须进行试验，检测其混凝效果。 4)引气剂是在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。引气剂可改善 混凝土拌合物的和易性，减少泌水离析，并能提高混 凝土的抗渗性和抗冻性。同时，含气量的增加，混凝 土弹性模量降低，对提高混凝土的抗裂性有利。由于 大量微气泡的存在，混凝土的抗压强度会有所降低。 引气剂适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混 凝土等。 5)膨胀剂能使混凝土在硬化过程中产生微量体积膨 胀。膨胀剂主要有硫铝酸钙类、氧化钙类、金属类等。 膨胀剂适用于补偿收缩混凝土、填充用膨胀混凝土、灌浆用膨胀砂浆、自应力混凝土等。含硫铝酸钙类、硫铝酸钙──氧化钙类膨胀剂的混凝土（砂浆）不得用于长期环境温度为80℃以上的工程；含氧化钙类 膨胀剂配制的混凝土（砂浆）不得用于海水或有侵蚀 性水的工程。 6)防冻剂在规定的温度下，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，从而保证水泥的水化作用，并在一定时间内获得预期强度。含亚硝酸 盐、碳酸盐的防冻剂严禁用于预应力混凝土结构；含 有六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的防冻剂，严禁用 于饮水工程及与食品相接触的工程，严禁食用；含有硝铵、尿素等产生刺激性气味的防冻剂，严禁用于办 公、居住等建筑工程。 7)泵送剂是用于改善混凝土泵送性能的外加剂。它由 减水剂、调凝剂、引气剂、润滑剂等多种组分复合而成。泵送剂适用于工业与民用建筑及其他构筑物的泵送施工的混凝土；特别适用于大体积混凝土、高层建 筑和超高层建筑；适用于滑模施工等；也适用于水下 灌注桩混凝土。

力学性能试验(重点明确)

力学性能试验 第二章力学性能试验取样基本知识（P18） 第一节试样类型及取样原则（P18） 一、取样依据：GB/T 2975-1998《钢及钢产品力学性能试验取样位 置及试验制备》 二、取样原则： 1、取样对力学性能试验结果的影响； 三要素： 取样部位： 1）加工过程中变形量各处不均匀 2）材料内部各种缺陷分布和金属组织不均匀 取样方向： 材料在加工过程中金属是沿晶粒主加工变形方向流动，晶粒被拉长并排成行，夹杂也沿主加工变形方向排列，因此材料性能各向异性。 例如：纵向试样（试样纵向轴线与主加工方向平行）和横向试样

（试样纵向轴线与主加工方向垂直）有较大差异：薄板材纵向试样抗拉强度，下屈服强度都高于横向试样，断面收缩率更是远远大于横向试样。 取样数量： 1）某些力学性能指标对试验条件和材料本身的特性十分敏感，单个试样结果不足以为信，应采用最小的取样数量； 2）试验结果的分散性及经济因素 2、样品的代表性； 一般性规定：GB/T 2975-1998 专门的规定： 产品材料标准和协议：①材料的平均性能；②取样方便； 一般取其最危险、最薄弱的部位，因为最薄弱、最危险处的力学性能决定了产品的性能；此外受力状态与零部件的受力状态相一致； 三、力学性能试验的试样类型： 1、从原材料上直接取样：

2、从产品（结构或零部件）的一定部位上取样； 3、把实物作为样品。 四、样坯切取方法：无论用什麽方法都应遵循以下原则： （1）应在外观及尺寸合格的材料上取样，试料应有足够的尺寸，以保证机加工出足够的试样进行规定的试验及复验； （2）取样时，应对样坯和试样做出不影响其性能的标记，以保证始终能识别取样的位置和方向； （3）取样的方向应按材料标准规定或双方协议执行； （4）切取样坯时，应防止因过热、过冷、加工硬化而影响其力学性能及工艺性能。 如果过热了怎么办？比如，采用火焰切割法取样时，由于材料是在火焰喷嘴下熔化而使样坯从整体上分离出来，在熔化区域附近，材料承受了一个从熔化到相变点（723℃）以下温度变化区域，这一局部的高温将会引起材料性能的很大变化，所以切割样坯（样坯切割线至试样边缘）必须留有足够的切割余量。这一余量的规定为：一般应不

普通混凝土力学性能试验方法

普通混凝土力学性能试验方法 1 、试件的制作和养护方法 1.1成型前，应检查试模尺寸并符合有关规定要求；试模内表面应涂一薄层矿物油或其他不与混凝土发生反应的脱模剂。 1.2取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽短的时间内成型，一般不宜超过15min。 1.3根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法，坍落度不大于70mm的混凝土用振动振实；大于70mm的用捣棒人工捣实； 1.4取样或拌制好的混凝土拌合物应至少用铁锨再来回拌合三次； 1.4.1用振动台振实制作试件应按下述方法进行： a) 将混凝土拌合物一次装入试模，装料时应用抹刀沿各试模壁插捣，并使混凝土拌合物高出试模口； b) 试模应附着或固定在振动台上，振动时试模不得有任何跳动，振动应持续到表面出浆为止；不得过振； 1.4.2 用人工插捣制作试件应按下述方法进行： a) 混凝土拌合物应分两层装入模内，每层的装料厚度大致相等； b) 插捣应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行。在插捣底层混凝土时，捣棒应达到试模底部；插捣上层时，捣棒应贯穿上层后插入下层20～30mm；插捣时捣棒应保持垂直，不得倾斜。然后应用抹刀沿试模内壁插拔数次； c) 每层插捣次数100mm试模不得少于12次，150mm试模不得少于25次； d) 插捣后应用橡皮锤轻轻敲击试模四周，直至插捣棒留下的空洞消失为止。 1.5试件成型后应立即用不透水的薄膜覆盖表面。 1.6 采用标准养护的试件，应在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜至二昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为20±2℃，相对湿度为95％以上的标准养护室中养护。标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔10～20mm，试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋。 2 、立方体抗压强度试验 2.1 试件从养护地点取出后，将试件擦试干净，测量尺寸，并检查外观。试件尺寸测量精确至1mm，并据此计算试件的承压面积。 2.2 将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面与成型时的顶面

土木工程材料模拟试题及答案5

土木工程材料模拟试题（5） 一、填空题(本大题共10小题，每空1分，共20分) 1.以普通混凝土组成材料为基材，加入各种纤维而形成的复合材料称为纤维混凝土。其中掺加纤维的目的是提高混凝土的______ 性和______性，以防止或减少开裂。 2.钢材中____ 元素含量较高时，易导致钢材在__________温度范围以下呈脆性，这称为钢材的低温冷脆性。 3.在实际工程中，对建筑钢材进行性能检验时，通常检验___________和___________两方面的性能。 4.混凝土工程中采用间断级配骨料时，其堆积空隙率较_________，用来配制砼时应选用较______砂率。 5.普通混凝土采用蒸汽养护时，可提高混凝土_________强度，但__________强度不一定提高。 6.石灰的耐水性__________，用石灰和粘土配制的灰土耐水性较___________。 7.进行砂浆抗压强度检验时，试件标准尺寸为______________；若测得某组砂浆试件的极限荷载值分别为55.0kN、52.0kN、42.0kN，则该组砂浆的强度评定值为__________MPa。 8.活性混合材料中含有活性_______和_______成分。 9. 木材易受_______ 和_______侵害而腐朽变质。 10.大体积混凝土工程应选用_____________水泥，在允许条件下，选用的粗集料公称粒径应尽可能______。 二、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.下列哪种材料保温性能最好？（） A.大孔混凝土 B.全轻混凝土 C.加气混凝土 D.砂轻混凝土 2.在碳素钢中掺入少量合金元素的主要目的是（）。 A.改善塑性、韧性 B.提高强度、硬度 C.改善性能、提高强度 D.延长使用寿命 3.以下哪种钢筋材料不宜用于预应力钢筋混凝土结构中？（） A.热处理钢筋 B.冷拉HRB400级钢筋 C.冷拔低碳钢丝 D.高强钢绞线 4.当混凝土拌合物流动性大于设计要求时，应采用的调整方法为（）。 A.保持水灰比不变，减少水泥浆量 B.减少用水量 C.保持砂率不变，增加砂石用量 D.混凝土拌合物流动性越大越好，故不需调整 5.以下材料抗冻性最差的是（）。 A.轻骨料混凝土 B.引气混凝土 C.加气混凝土 D.普通混凝土 6.普通混凝土的配制强度大小的确定，除与要求的强度等级有关外，主要与______有关。 A.强度保证率 B.强度保证率和强度标准差 C.强度标准差 D.施工管理水平 7.普通混凝土轴心抗压强度fcp和立方体抗压强度fcc之间的关系为（）。 A.fcp＝fcc B.fcp>fcc C.fcp

普通混凝土的组成及性能

模块5 普通混凝土的组成及性能 一、教学要求 1.知识要求 （1）混凝土的含义、分类； （2）混凝土组成材料的作用； （3）水泥强度等级的选择； （4）粗、细集料的含义和种类； （5）集料粗细程度和颗粒级配的含义和表示方法； （6）针、片状颗粒对混凝土质量的影响； （7）粗集料强度的表示方法； （8）混凝土拌合用水的基本要求； （9）混凝土外加剂的含义和分类，减水剂的含义、作用机理和常用品种，早强剂的含义和种类，泵送剂的含义和特点； （10）普通混凝土的和易性（流动性、黏聚性、保水性）的含义、测定方法和影响因素，恒定用水量法则的含义； （11）混凝土抗压强度试验方法、强度等级和影响因素； （12）混凝土耐久性的含义和内容，碱-集料反应产生的条件与防止措施。 2.技能要求 （1）能根据筛分结果，正确评定细集料的粗细程度和颗粒级配； （2）能合理选择粗集料的最大粒径； （3）能对普通混凝土拌合物的坍落度进行选择和调整； （4）会混凝土非标试件强度值的换算，能正确运用混凝土强度公式，能采用合理措施提高混凝土的强度； （5）能合理采用提高混凝土耐久性的具体措施。 3.素质要求 （1）培养学生严谨科学的工作和学习态度； （2）培养学生的安全和团队意识。 二、重点难点 1.教学重点 （1）砂的筛分与细度模数； （2）普通混凝土的和易性、强度、耐久性等性质； （3）混凝土强度的影响因素 （4）减水剂的含义与应用。

2.教学难点 （1）集料级配； （2）砂的筛分试验与细度模数的计算和级配评定； （3）减水剂的作用机理。 三、教学设计 【参见：学习情境教学设计（模块5）】 四、教学评价 通过理论考试和校内实验操作、企业实践见习、在线学习记录、课堂学习状态等考查，采取学生讨论和教师评价相结合的方式对学生进行考核，重点评价学生对建筑材料基础知识的掌握情况和对建筑材料综合应用的相关技能。 五、教学内容 第1讲普通混凝土用的水泥和集料 混凝土，过去简称“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料。 普通混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（可选择添加剂和矿物掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而成的人造石材。 混凝土原料丰富、价格低廉、生产工艺简单、抗压强度高、耐久性能好、强度等级范围宽，在土木工程中广为使用。但也存在自重大、养护周期长、抗拉强度低、导热系数大、生产周期长、变形能力差、易出现裂缝等缺点。 ◆混凝土的分类： 按胶结材料分：水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土等。 按体积密度分：重混凝土(ρ0＞2800kg/m3)、普通混凝土(ρ0=2000-2800kg/m3)、轻混凝土(ρ0＜1950kg/m3) 。 按强度等级分：普通混凝土(f c＜60MPa)、高强混凝土(f c=60-100MPa)、超高强混凝土(f c ＞100MPa)。 按用途分：结构混凝土、水工混凝土、特种混凝土(耐热、耐酸、耐碱、防水、防辐射等)。 按施工方法分：预拌混凝土、泵送混凝土、碾压混凝土、喷射混凝土等。 ◆普通混凝土的基本组成材料是胶凝材料、粗集料(石子)、细集料(砂)和水。胶凝材料是混凝土中水泥和掺合料的总称。 砂、石在混凝土中起骨架作用，称为集料（骨料）。 胶凝材料和水形成灰浆，包裹在粗细集料表面并填充集料间的空隙。

普通混凝土力学性能试验方法标准

普通混凝土力学性能试验方法 2004-5-23 15:57:28 admin 普通混凝土力学性能试验方法GBJ81―85 主编部门：城乡建设环境保护部批准部门：中华人民国计划委员会施行日期：1986 年7 月1 日关于发布《普通混凝土拌合物性能试验方法》等三本标准的通知计标〔1985〕1889 号根据原建委（78）建发设字第562 号通知的要求，由城乡建设部中国建筑科学研究院会同有关单位共同编制的《普通混凝土拌合物性能试验方法》等三本标准，已经有关部门会审。现批准《普通混凝土拌合物性能试验方法》GBJ80 －85、《普通混凝土力学性能试验方法》GBJ81－85 和《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》GBJ82―85 等三本标准为标准，自一九八六年七月一日起施行。该三本标准由城乡建设部管理，其具体解释等工作由中国建筑科学研究院负责。出版发行由我委基本建设标准定额研究所负责组织。

计划委员会一九八五年十一月二十五日编制说明本标准是根据原建委（78）建发设字第562 号通知的要求，由中国建筑科学研究院会同各有关单位共同编制而成的。在编制过程中，作了大量的调查研究和试验论证工作，收集并参考了国际标准和其它国外有关的规标准，经过反复讨论修改而成的。在编制过程中曾多次征求全国各有关单位的意见，最后才会同有关部门审查定稿。本标准为普通混凝土基本性能中有关力学性能的试验方法。容包括立方体抗压强度、轴心抗压强度、静力受压弹性模量、劈裂抗拉强度以及抗折强度等五个方法。由于普通混凝土力学性能试验涉及围较广，本身又将随着仪器设备的改进和测试技术的提高而不断发展，故希望各单位在执行本标准过程中，注意积累资料、总结经验。如发现有需要修改补充之处，请将意见和有关资料寄中国建筑科学研究院混凝土研究所，以便今后修改时参考。城乡建设环境保护部一九八五年七月第一章总则第1.0.1 条为了在确定混凝土设计特征值、检验或控制现浇混凝土工程或预制构件的质量时，有一个统一的混凝土力学性能试验方法，特制订本标准。第1.0.2 条本标准适用于工业与民用建筑和一般构筑物中所用普通混凝土的基本性能试验。

钢筋和混凝土的力学性能

钢筋和混凝土的力学性能 问答题参考答案 1．软钢和硬钢的区别是什么？应力一应变曲线有什么不同？设计时分别采用什么值作为依据？ 答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢的应力应变曲线如图2-1所示，曲线可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。 有明显流幅的钢筋有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增 f作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度 y f，一般用作钢筋的实际破坏强度。 钢筋极限强度 u 图2-1 软钢应力应变曲线 硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达到比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b 点后，同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段，至钢筋被拉断。 设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb，其中σb为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。

图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线 2． 我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？ 答：目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。 HPB235（Q235，符号Φ，Ⅰ级）、热轧带肋钢筋HRB335（20MnSi ，符号，Ⅱ级）、热轧带肋钢筋HRB400（20MnSiV 、20MnSiNb 、20MnTi ，符号，Ⅲ级）、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi ，符号，Ⅲ级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3． 钢筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪几种？简述冷拉方法？ 答：钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度，以节约钢材。除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶，冷加工钢筋的设计强度提高，而延性大幅度下降。 冷加工方法有冷拨、冷拉、冷轧、冷扭。 冷拉钢筋由热轧钢筋在常温下经机械拉伸而成，冷拉应力值应超过钢筋的屈服强度。钢筋经冷拉后，屈服强度提高，但塑性降低，这种现象称为冷拉强化。冷拉后，经过一段时间钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，这种现象称为时效硬化。时效硬化和温度有很大关系，温度过高（450℃以上）强度反而有所降低而塑性性能却有所增加，温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前的力学性能，不会发生时效硬化。为了避免冷拉钢筋在焊接时高温软化，要先焊好后再进行冷拉。钢筋经过冷拉和时效硬化以后，能提高屈服强度、节约钢材，但冷拉后钢筋的塑性（伸长率）有所降低。为了保证钢筋在强度提高的同时又具有一定的塑性，冷拉时应同时控制应力和控制应变。 4． 什么是钢筋的均匀伸长率？均匀伸长率反映了钢筋的什么性质？ 答：均匀伸长率δgt 为非颈缩断口区域标距的残余应变与恢复的弹性应变组成。 s b gt E l l l 000'σδ+-= 0l ——不包含颈缩区拉伸前的测量标距；'l ——拉伸断裂后不包含颈缩区的测量标距；0b σ——实测钢筋拉断强度；s E ——钢筋弹性模量。 均匀伸长率δgt 比延伸率更真实反映了钢筋在拉断前的平均（非局部区域）伸长率，客观反映钢筋的变形能力，是比较科学的指标。 5． 什么是钢筋的包兴格效应？ 答：钢筋混凝土结构或构件在反复荷载作用下，钢筋的力学性能与单向受拉或受压时的力学性能不同。1887年德国人包兴格对钢材进行拉压试验时发现的，所以将这种当受拉（或受压）超过弹性极限而产生塑性变形后，其反向受压（或受拉）的弹性极限将显著降低的软化现象，称为包兴格效应。 6． 在钢筋混凝土结构中，宜采用哪些钢筋？ 答：钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定采用：（1）普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；（2）预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 7． 试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求。 答：（1）对钢筋强度方面的要求 普通钢筋是钢筋混凝土结构中和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋，主要是

1125砌体基本力学性能试验方法标准

砌体基本力学性能试验方法标准 来源：发布时间：2004-5-23 9:47:20 主编部门：四川省建设委员会 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：1990年1月1日 关于发布国家标准《砌体基本力学性能试验方法标准》的通知 （90）建标字177号 根据原国家建委（81）建发设字546号文和国家计委计综［1984］305号文的通知，修订《砖石结构设计规范》，后经国家计委原标准定额局安排，将该规范中的力学性能试验方法进行补充和完善，并单独列为一项标准，为《砌体基本力学性能试验方法标准》，由四川省建筑科学研究院会同有关单位制订，已经有关部门会审。现批准《砌体基本力学性能试验方法标准》（G－BJ129—90）为国家标准，自一九九一年一月一日起施行。 本标准由四川省建设委员会管理，其具体解释等工作由四川省建筑科学研究院负责。出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。 建设部 1990年4月19日 编制说明 本标准是根据原国家建委（81）建发设字第（546）号文和国家计委计综字［1984］305号文的通知，修订《砖石结构设计规范》，后经国家计委原标准定额局安排，将该规范中的力学性能试验方法进行补充和完善，并单独列为一项标准，由四川省建筑科学研究院会同有关单位共同编制的。在本标准编制过程中，标准编制组进行了广泛的调查研究，认真总结我国在砌体工程施工、设计和生产使用方面的实践经验，参考了有关国际标准和国外先进标准，针对主要技术问题开展了科学研究与试验验证工作，并广泛征求了全国有关单位的意见。最后，由我委会同有关部门审查定稿。 本标准的主要内容有：试件砌筑和试验的基本规定，砌体抗压试验方法，砌体抗剪试验方法和砌体弯曲抗拉试验方法等。鉴于本规范系初次编制，在施行过程中，请各单位结合实际，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄送四川省建筑科学研究院（四川省成都市梁家巷），以便今后修订时参考。 四川省建设委员会 1990年4月

普通混凝土的组成材料

水泥混凝土 混凝土是以胶凝材料、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺和料等组分的混合料经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料。由水泥、砂、石子、水、外加剂组成的叫普通混凝土。 一、混凝土的特点 1、混凝土的优点 混凝土材料在建筑工程中得到广泛应用是因为与其他材料相比且有许多优点： 1)材料来源广泛： 2)性能可调整范围大： 3)易于加工成型： 4)匹配性好，维修费用少。 2、混凝土的缺点 1)自重大，比强度小： 2)抗拉强度低，变形能力差而易产生裂缝： 3)硬化时间长，在施工中影响质量的因素较多，质量波动较大。 二、混凝土的应用与发展 随着科学技术的发展，混凝土的缺点下被逐渐克服。如采用轻质骨料可显著降低混凝土的自重，提高强度；掺入纤维或聚合物，可提高抗强度，大大降低混凝土的脆性；掺入减水剂、早强剂等外加剂，可显著缩短硬化时间，改善力学性能。 混凝土的技术性能也在不断的发展，高性能混凝土（HPC）将是今后混凝土的发展方向之一。高性能混凝土除了要求具有高强度（f cu≥60MPa）等级外，还必须具备良好的工作性、体积稳定性和耐久性。 目前，我国发展高性能混凝土的主要途径主要有以下方面； 1)采用高性能的原料以及与其相适应的工艺。 2)采用多种复合途径提高混凝土的综合性能；可在基本组成材料之外加入其他有效材料，好高效减水剂、早强剂、缓凝剂、硅灰、优质粉煤灰、沸石粉等一种或多种复合的外加组分以调整各改善混凝土的浇筑性能及内部结构，综合提高混凝土的性能和质量。 3)从节约资源、能源，减少工业废料排放和保护自然环境的角度考虑，则要求混凝土及原材料的开发、生产，建筑施工作业等均应既能满足当代人的建设需要，又不危及后代人的延续生存环境，因此绿色高性能混凝土（GHPC）也将成为今后的发展方向。许多国家正在研究开发新技术混凝土，如灭菌、环境调色、变色、智能混凝土等，这些新的发展动态可以说明混凝土的潜力很大，混凝土技术与应用领域有待开拓。 三、对混凝土的基本要求 1)混凝土拌和物有一定的和易性，便于施工，并获得均匀密实的混凝土。 2)要满足结构安全所要求的强度，心承受荷载。 3)要有与工程环境相适应的耐久性。 4)在保证质量的前提下，尽量节省水泥，满足经济性的要求。

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案 一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×”。每小题1分。） 第1章钢筋和混凝土的力学性能 1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。（） 2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。（） 3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。 （） 4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。（） 5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。（） 6．C20表示f cu=20N/mm。（） 7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。（）8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。 （） 9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。（） 10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。（） 11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。 （） 12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（） 13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。（） 第1章钢筋和混凝土的力学性能判断题答案 1. 错；对；对；错；对； 2. 错；对；对；错；对；对;对；对； 第3章轴心受力构件承载力

1． 轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。（ ） 2． 轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。（ ） 3． 实际工程中没有真正的轴心受压构件。（ ） 4． 轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。（ ） 5． 轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为 2/400mm N 。（ ） 6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。（ ） 第3章 轴心受力构件承载力判断题答案 1． 错；对；对；错；错；错； 第4章 受弯构件正截面承载力 1． 混凝土保护层厚度越大越好。（ ） 2． 对于'f h x ≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为' f b 的矩形截面梁，所以其 配筋率应按0 'h b A f s = ρ来计算。（ ） 3． 板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。（ ） 4． 在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。（ ） 5． 双筋截面比单筋截面更经济适用。（ ） 6． 截面复核中，如果ε>εb b ξξ >，说明梁发生破坏，承载力为0。 （ ） 7． 适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服，然后混凝土受压破坏。（ ） 8． 正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第Ⅲ阶段。（ ） 9． 适筋破坏与超筋破坏的界限相对受压区高度b ξ的确定依据是平截面假定。（ ） 第4章 受弯构件正截面承载力判断题答案 1． 错；错；错；对；错； 2． 错；对；错；对； 第5章 受弯构件斜截面承载力 1． 梁截面两侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。（ ） 2． 梁剪弯段区段内，如果剪力的作用比较明显，将会出现弯剪斜裂缝。（ ） 3． 截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。（ ） 4． 在集中荷载作用下，连续梁的抗剪承载力略高于相同条件下简支梁的抗剪承载力。（ ） 5． 钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置，在钢筋的理论不需要点处截断。（ ） 第5章 受弯构件斜截面承载力判断题答案 1． 对；错；错；错；错 第6章 受扭构件承载力 1．钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时，其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加，且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。（ ）

2015级硕士高等混凝土试题及答案

考试科目：高等混凝土结构、混凝土结构理论与应用 1. 简述混凝土受压应力-应变全曲线的测试方法、特征，并给出其常见的本构模型（3种） 要求绘 制相关曲线、标注特征点、叙述规律，并评价各本构模型的特点和适用范围。 答：（18-21）试验方法分为两类： ① 应用电液伺服阀控制的刚性试验机直接进行试件等应变速度加载； ② 在普通液压试验机上附加刚性元件，使装置的总体刚度超过试件下降段的最大线刚度， 就可防止混凝土的急速破坏。 本构模型： ①Hognestad 本构模型（见图1-14） 2 y 2x x , （0 x 1） 表达式： x 1 y 1 0.15 ------------ ,（x 1） X u 1 特点：能较好的反映混凝土受压时的基本特征，其曲线方程形式被多国混凝土设计 规范所采 用； 本构模型（见图1-14） K 为考虑箍筋约束所引起的混凝土强度增强系数， Z m 为应变软化阶段 斜率） 特点：可以很好的描述箍筋对核心混凝土的约束作用; ③ Rusch 本构模型（见图1-14） 2 y 2x x ;0 x 1 y 1; x 1 特点：由抛物线上升段和水平段组成，比较接近于理想弹塑性模型。 2. 简述混凝土重复加载下的主要现象和规律，包括：包络线，裂缝和破坏过程，卸载曲 线，再加载曲线，共同 点轨迹线，稳定点轨迹线。并绘制、标注相关曲线、特征点。 答：P37-39 表达式: 0.002K c 0.002K Kf c 1 Z m c 0.002K ; c > 0.002K 姓名: 学号： ______________________ 专业： ________________________ ② Ken t-Park （其中 表达式:

普通砼力学性能试验方法

普通砼力学性能试验方法 1、目的 检验工程中砼试块的立方体抗压强度是否符合设计强度等级。 2、使用范围 工业与民用建筑和一般构筑物所用普通砼试块。 3、引用标准 a)、GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》 b)、GB/T50107-2010《混凝土强度检验评定标准》 c)、GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》 4、检测仪器： a)、YES-2000压力机 b)、所用仪器应保证经过有关部门的检定，且应检定合格并达到相应的精度，并在检定有效期内使用。 5、人员和环境要求： a)、检验人员应是通过省级以上部门培训合格且取得相应上岗证书的技术人员，应了解本站的《质量手册》及相关．程序文件的质量要求，能熟练操作检验仪器设备并能处理一般例外情况的发生。 b)、标准养护试件应在20±2℃，湿度为95％以上的标准养护室中养护，在标准养护室内试件应放在架上，彼此间隔

10~20mm，并应避免用水直接喷淋试件。 c)、同条件养护试件应有相关人员证明其养护方法和措施与施工现场的一致性。 d）、标准养护龄期为28d（从搅拌加水开始计时） 6、操作规程 6.1试验前应按照程序文件《样品收发管理制度》检查试验样品的来源、性质、规格等技术指标和处置程序是否符合国家的要求。若不符合应退回样品登记室，联系委托方重新取样，若符合进入检验环节。 6.2试验前应检查所用环境、仪器设备和电脑及其附属设施的技术状态是否符合要求，不符合的应停止检验，检查原因并报告试验室负责人进行处置，待各项要求符合后方可进行检验。． 6.3接通总电源开关，打开数据采集仪，检查仪器运行是否正常。 6.4从养护地点取出试件后，应将试件擦拭干净，测量尺寸，并检查外观，试件尺寸测量精确至lmm，并据此计算试件的承压面积，如实测尺寸与公称尺寸之差不超过lmm，可按公称尺寸计算承压面积，否则按照实际尺寸计算。试件承压面的不平整度应为每100mm不超过0.05mm，承压面上相邻面的不垂直度不应超过±l，将所测数据输入数据采集仪。6.5将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面应与成

普通混凝土习题

水泥混凝土习题(四) 一. 名词解释 1. 环箍效应 2. 混凝土强度等级 3.混凝土立方体抗压标准强度 4. 混凝土的龄期 5. 自然养护 6. 混凝土标准养护 7. 蒸汽养护8. 蒸压养护9. 混凝土强度保证率 10. 混凝土配制强度11. 轴心抗压强度12. 抗折强度 二. 是非判断题(对的画√，错的画×) 1. 混凝土制品采用蒸汽养护的目的，在于使其早期和后朗强度都得提高。 ( ) 2. 流动性大的混凝土比流动性小的混凝土强度低。( ) 3. 在其它原材料相同的情况下，混凝土中的水泥用量越多混凝土密实度和强 越高。( ) 4. 在常用水灰比范围内，水灰比越小，混凝土强度越高，质量越好。( ) 5. 普通混凝土的强度与水灰比成线性关系。( ) 6. 混凝土的强度平均值和标准差，都是说明混凝土质量的离散程度的。 ( ) 7．混凝土立方体抗压强度的标准试件尺寸为100mm。( ) 8．混凝土强度等级用立方体抗压强度来划分。() 9．P8表示在一定试验条件下混凝土能抵抗的最大水压力为0.8MPa。 ( ) 10．用高强度等级的水泥一定能配制出强度高的混凝土。( ) 11．粉煤灰水泥适用于有早强要求的混凝土工程。( ) 12．流动性大的混凝土比流动性小的混凝土强度低。( ) 13．在其它材料相同的情况下，混凝土中水泥用量越大，混凝土越密实，强度越高。( ) 14．砂率不影响混凝土的强度。( ) 15．配制混凝土的水泥的强度等级并非越高越好。( ) 16.混凝土中水泥浆的用量是根据混凝土的强度而确定的。 ()

17.混凝土的流动性越小，其强度就会越低。 ( ) 18．水灰比越大，混凝土的强度越高。 ( ) 三. 填空题 1. 通用的混凝土强度公式是 ；而混凝土试配强度与设计标号之 间的关系式是 2. 确定混凝土材料的强度等级，其标准试件尺寸为 ，其标准养 温度 ，湿度 ，养护 d 测定其强度值。 3. 混凝土用砂当其含泥量较大时，将对混凝土产生 、 和 等影响。 4. 混凝土的非荷载变形包括 和 。 四．单项选择 1. 混凝土施工规范中规定了最大水灰比和最小水泥用量，是为了保证( )。 A 、强度 B 、耐久性 C 、和易性 D 、混凝土与钢材的相近线膨胀系数 2. 用标准方法测得某混凝土抗压强度为27Mpa ，该混凝土的强度等级为 ( )。 A 、C30 B 、C15 C 、C20 D 、C25 3. 掺用引气剂后混凝土的( )显著提高。 A 、 强度 B 、抗冲击性 C 、 弹性模量 D 、抗冻性 4. 混凝土的棱柱体强度f cp 与混凝土的立方体强度f cu 二者的关系()。 A 、 cu cp f f > B 、 cu cp f f = C 、 cu cp f f < D 、cu cp f f ≤ 五．问答题 1．水灰比影响混凝土的和易性以及强度吗？说明它是如何影响的。 2．砂率影响混凝土的和易性以及强度吗？说明它是如何影响的。 3．普通混凝土的强度等级是如何划分的？有哪几个强度等级？ 4. 为什么混凝土的试配强度必须高于其设计强度等级？ 5. 用数理统计法控制混凝土质量可用哪些参数? 6. 制备高强度混凝土可采取哪些措施? 7. 混凝土有几种变形?

《混凝土-微观结构性能和材料》笔记

笔记之前： 1.这本书是译著。原著名：《CONCRETE Microstructure,Properties，and Materials》由库玛·梅塔（ Mehta）和保罗 .蒙特罗（Paulo ）合著。 2.本笔记所选摘的都是普通教材中可能忽略的地方，不体现混凝土科学的主要框架，只以本书的体色为主：细致，深入，全面。 3.作为思考混凝土某一方面研究的借鉴，目的是拓宽思路。 笔记： 第一篇硬化混凝土的微结构和性能 第一章绪论 第二章混凝土的微结构（提出了混凝土中过渡区的重要性） 第三章强度（见附图1影响混凝土强度各个因素的相互作用） 第四章尺寸稳定性 “需要注意，混凝土构件通常处于被约束的状态，约束有时来自路基的摩擦和端部的其他构件，但更多还是来自钢筋和混凝土内、外部的应变差。” “混凝土在约束状态下，干缩应变诱发的弹性拉应力和粘弹性行为带来的应力松弛之间的交互作用，是大多数结构变形和开裂的核心。” “不是所有变量都以同一种方式控制混凝土的强度和弹性模量（通常，粗骨料的弹性模量越高、用量越大，混凝土的弹性模量就越大。低强或中强 混凝土的强度不受骨料孔隙率正常变化的影响。）” （附图2 影响混凝土弹性模量的不同参数） 第五章耐久性 （附图3 混凝土劣化的物理原因） “在一种冻融环境中耐冻的混凝土在另一种组合条件下却可能被摧毁。” “经显微镜观测证实：当冰在气孔（而不是毛细孔道）中形成时，水泥浆体会收缩” “对一种骨料，临界尺寸（在一定的孔径分布、渗透性、饱和度与结冰速率条件下，大颗粒骨料可能会受冻害，但小颗粒的同种骨料则不会）并非 单一值，因为他还取决于结冰速率、饱和度和骨料的渗透性。” （附图4 化学反应引起混凝土劣化的模型） （附图5 常见环境条件下混凝土损伤的整体模型） “氯化物对硫酸盐膨胀的影响清楚地表明：我们在模拟材料行为时经常犯错误，即为了简单起见只考虑单一因素的影响，而没有充分考虑其他可能 会显著改变这种影响的因素的存在。” 第二篇混凝土原材料、配合比和早龄期性能 第六章水硬性水泥 区分水泥熟料的化学组成（氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、水等）与矿物组成（硅酸三钙、硅酸二钙、氯酸三钙、铁铝酸四钙等）； “任何化学反应的主要特征包括物质变化、能量变化和反应速率三个方面” “水化水泥浆体的电子显微研究表明，水泥早期，水化主要以完全溶解机理为主；水化后期，由于溶液中离子的迁移受阻，剩余水泥颗粒的水化则 主要按固相反应机理进行”