混凝土的性质
§6.1 普通混凝土的组成材料
§6.1.1 水泥§6.1.2 骨料§6.1.3 混凝土拌合及养护用水§6.1.4 外加剂及掺合料§6.2 普通混凝土的主要技术性质§6.3 普通混凝土的配合比设计和质量控制§6.4 其他品种混凝土
复习思考题
§6.2 普通混凝土的主要技术性质
?混凝土的主要技术性质包括混凝土拌合物的和易性、硬化混凝土的强度及耐久性。
混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌合物或称新拌混凝土，相对“硬化混凝土”
而言。
§6.2.1 混凝土拌合物（新拌混凝土）的性能
一.新拌混凝土的和易性
1、和易性的概念
?和易性是指混凝土拌合物易于各工序(搅拌、运输、浇注、捣实)施工操作，并获得质量均匀、成型密实的混凝土性能。
?和易性是一项综合的技术指标，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。
?⑴流动性：混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。
?⑵粘聚性：混凝土各组成材料间具有一定粘聚力，在运输和浇注过程中不致产生分层和离析现象，使混凝土保持整体均匀的性能。
?⑶保水性：混凝土拌和物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重泌水现象。
?混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性之间互相联系又存在矛盾。
所谓拌合物的和易性良好，就是要使这三方面的性能在某种具体条件下，达到均为良好，即使矛盾得到统一。
2、和易性的测定方法
目前，尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法。根据我国现行标准《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB/T50080-2002)，用坍落度和维勃稠度测定混凝土拌合物的流动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。
?评定和易性好坏，主要以测定流动性指标为主，辅以观察其粘聚性、保水性。
?（1）坍落度试验
?☆将混凝土拌合物分三层装入标准坍落度筒中，每层插捣25次并装满刮平。垂直向上将筒提起，混凝土拌合物由于自重将会向下坍落。量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差（以mm计），即为坍落度。
?☆坍落度越大，表示混凝土拌合物的流动性越大。
?☆在进行坍落度试验的同时，应观察混凝土拌合物的粘聚性、保水性，以便全面地评定混凝土拌合物的和易性。
实验步骤
1、按比例配出拌和材料，将它们倒在拌板上并用铁锹拌匀，再将中间扒一凹洼，边加水边进行拌和，直至拌和均匀。
2、用湿布将拌板及坍落度筒内外擦净、润滑，并将筒顶部加上漏斗，放在拌板上。用双脚踩紧踏板，使其位置固定。
3、用小铲将拌好的拌和物分三层均匀的装入筒内，每层装入高度在插捣后大致为筒高的三分之一。顶层装料时，应使拌和物高出筒顶。插捣过程中，如试样沉落到低于筒口，则应随时添加，以便自始至终保持高于筒顶。每装一层分别用捣棒插捣25次，插捣应在全部面积上进行，沿螺旋线由边缘渐向中心。在筒边插捣时，捣棒应稍有倾斜，然后垂直插捣中心部分。每层插捣时应捣至下层表面为止。
4、插捣完毕后卸下漏斗，将多余的拌和物用镘刀刮去，使之与筒顶面齐平，筒周围拌板上的杂物必须刮净、清除。
5、将坍落度筒小心平稳地垂直向上提起，不得歪斜，提离过程约5～10s 内完成，将筒放在拌和物试体一旁，量出坍落后拌和物试体最高点与筒的高度差（以mm为单位，读数精确至5mm），即为该拌和物的坍落度。从开始装料到提起坍落度筒的整个过程在150s内完成。
6、当坍落度筒提离后，如试件发生崩坍或一边剪坏现象，则应重新取样进行试验。如第二次仍然出现这种现象，则表示该拌和物和易性不好，应予记录备案。
7、测定坍落度后，观察拌和物的下述性质，并记录。
☆坍落度越大，一般表示其流动性越大，但也许因其粘聚性差。
★粘聚性的评定方法：
用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，若锥体逐渐下沉,则表示粘聚性良好；如果锥体倒塌，部分崩裂或出现离析现象,则表示粘聚性不好。
★保水性的评定方法：
坍落度筒提起后，如有较多稀浆从底部析出（淌浆），锥体部分混凝土拌合物也因失浆而骨料外露，则表明混凝土拌合物保水性能不好；无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示保水性良好
（2）维勃稠度试验
?对坍落度值小于10㎜的干硬性混凝土，采用维勃稠度试验。
?在维勃稠度仪上的坍落度筒中按规定方法装满拌合物，提起坍落度筒，在拌合物试体顶面放一透明圆盘，开启振动台，同时用秒表计时，当水泥浆完全布满透明圆盘底面的瞬间，记下秒表的秒数，称为维勃稠度。
混凝土拌合物流动性按维勃稠度大小，可分为四级：
?超干硬性：≥31 s
?特干硬性：30～21 s
?干硬性：20～11 s
?半干硬性：10～5 s
3. 流动性(坍落度)的选择
根据坍落度的不同，可将混凝土拌合物分为：
低塑性混凝土(坍落度值为10～40 mm)
塑性混凝土(坍落度值为40—90mm)
流动性混凝土(坍落度值为90～150mm)
大流动性混凝土(坍落度值≥150mm)。
坍落度试验适用于骨料最大粒径不大于37.5mm，坍落度值不小于10mm的塑性混凝土拌和物；坍落度值小于10mm的干硬性混凝土拌和物应采用维勃稠度法测定。
当构件截面较小或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选大些；反之，如构件截面尺寸较大，或钢筋较疏，或采用机械振捣时，坍落度可选择小些。
流动性(坍落度)的选择
根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）的规定，混凝土浇筑时的坍落度宜按下表选用。
凝土拌合物时，则要求混凝土拌合物具有高流动性，其坍落度通常在80-180mm。
4、影响和易性的主要因素
（1）水泥浆的用量
（2）水泥浆的稠度
（3）砂率
（4）组成材料的品种及性质
（5）外加剂
（6）时间及温度
4、影响和易性的主要因素
（1）水泥浆的数量
?在混凝土拌合物中，水泥浆包裹骨料表面，填充骨料空隙，使骨料润滑，提高混合料的流动性；在水灰比不变的情况下，单位体积混合物内，随水泥浆的增多，混合物的流动性增大。
?若水泥浆过多，超过骨料表面的包裹限度，就会出现流浆现象，这既浪费水泥又降低混凝土的性能；
?如水泥浆过少，达不到包裹骨料表面和填充空隙的目的，使粘聚性变差，流动性低，不仅产生崩塌现象，还会使混凝土的强度和耐久性降低。
?混合物中水泥浆的数量以满足流动性要求为宜。
（2）水泥浆的稠度
（有时写作：水灰比W/C或灰水比C/W）
水灰比，是指单位砼用水量与水泥用量的质量比，以W/C表示。
?水泥浆的稀稠，取决于水灰比的大小。
?水灰比小，水泥浆稠，拌合物流动性就小，会使施工困难，混凝土拌合物难以保证密实成型。若水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象，并严重影响混凝土的强度。
?水灰比不能过大或过小，依据混凝土强度和耐久性要求合理地选用。
?无论是水泥浆的多少或是水泥浆的稀稠，实际上都反映了用水量是对混凝土拌合物流动性起决定性作用的因素。因为在一定条件下，要使混凝土拌合物获得一定的流动性，所需的单位用水量基本上是一个定值。
?单纯加大用水量会降低混凝土的强度和耐久性，因此，对混凝土拌合物流动性的调整，应在保持水灰比不变的条件下，以改变水泥浆量的方法来调整，使其满足施工要求。
?（3）砂率
?定义——混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。
?砂率的变动会使骨料的总表面积及空隙率都会发生变化。
?水泥砂浆在砼拌和物中起润滑作用，可以减少粗集料颗粒之间的摩阻力，所以在一定砂率范围内，随着砂率的增加，润滑作用也明显增加，提高了混凝土拌和物的流动性。
?但砂率过大，即石子用量过少，砂子用量过多，此时集料的总表面积过大，在水泥浆量不变的情况下，水泥浆量相对少了，减弱了水泥浆的润滑作用，导致混凝土拌和物的流动性降低。
?如果砂率过小，即石子用量过大，砂子用量过少时，水泥砂浆的数量不足以包裹石子表面，在石子之间没有足够的砂浆层，减弱了水泥砂浆的润滑作用，不但会降低混凝土拌和物的流动性，而且会严重影响其粘聚性和保水性，容易产生离析现象。
?因此，砂率既不能过大，也不能过小，应有一个合理砂率值。
?当砂率适宜时，砂不但填满石子间的空隙，而且还能保证粗骨料间有一定厚度的砂浆层以减小粗骨料间的摩擦阻力，使混凝土拌和物有较好的流动性且能保持粘聚性和保水性良好，这个适宜的砂率称为合理砂率。
?合理砂率可通过试验、计算、查表等方法确定。
（4）组成材料的品种及性质
?水泥品种，集料种类、形状和级配等，都对混凝土拌合物的和易性有一定影响。
?需水量大的水泥拌合物，其物流动性小。如普通水泥的混凝土拌合物比矿渣和火山灰的和易性好。
?在相同用水量条件下，集料表面光滑、少棱角、形状较圆的卵石所拌制的拌合物流动性较碎石的大。
?（5）外加剂
?在拌制混凝土时，加入少量的外加剂能使混凝土拌和物在不增加水泥用量的条件下，获得良好的和易性，不仅流动性显著增加，而且有效地改善混凝土拌和物的粘聚性和保水性。
?（6）时间及温度
?拌合后的混凝土拌合物，随时间延长而逐渐变得干稠，流动性减小，原因是一部分水供水泥水化，一部分水被骨料吸收，一部分水蒸发以及混凝土凝聚结构的逐
渐形成，致使混凝土拌合物的流动性变差。
?拌合物的和易性也受温度的影响。因为环境温度的升高，水分蒸发及水化反应加快，坍落度损失也变快。因此施工中为保证一定的和易性，必须注意环境温度的变化，并采取相应的措施。
5、改善和易性的主要措施
（1）改善砂、石的级配（特别是石子的级配），也有利于砼质量的提高，但要增加备料工作；（2）尽量采用较粗大的砂、石；
（3）尽可能降低砂率，通过试验采用合理砂率；有利于提高砼质量和节约水泥；
（4）在砂率不变的条件下，适当增加砂石的用量，可减小拌合物的流动性。
（5）混凝土拌合物坍落度太小时，保持水灰比不变，适当增加水泥浆用量，当坍落度太大，但粘聚性良好时，可保持砂率不变，适当增加砂、石用量；
（6）掺外加剂或掺合料；
二、新拌砼的凝结时间（了解）
新拌混凝土的凝结时间通常是用贯入阻力法进行测定的。
仪器：贯入阻力仪
方法：先用5mm筛孔的筛从拌合物中筛取砂浆，按一定方
法装入规定的容器中，然后每隔一定时间测定砂浆贯入到
一定深度时的贯入阻力。
?贯入阻力达到3.5MPa和28.0MPa的时间，分别是新拌混
凝土的初凝和终凝时间。这是从实用角度人为划分的，
?实际上，贯入阻力达到3.5MPa时，混凝土还没有抗压强
度，初凝时间表示的是新拌混凝土正常地搅拌、浇注和捣
实的极限；贯入阻力达到8.0MPa时，抗压强度约为
0.7MPa，终凝时间表示混凝土力学强度开始快速发展。
三、塑性收缩（裂缝）和塑性沉降（裂缝）
1、塑性收缩
?新拌混凝土在浇注完成后，如果所处环境较干燥，混凝土的表面会较快地蒸发失水，当新拌混凝土的泌水速度低于水分的蒸发速度时，混凝土的表面会由于干燥产生塑性收缩，这时，混凝土的抗拉强度几乎为0，极易形成塑性收缩裂缝。因此，混凝土在浇注完成后，应特别注意表面的保湿养护，防止塑性收缩开裂。
?收缩裂缝的特点：不规则地出现于表层，通常不连贯，中间宽，两边渐细，且很少发展至边缘，严重时裂缝也能互相连通。如有钢筋，裂缝形式会有所变化。防治这种裂缝关键是搞好混凝土的早期养护。调整混凝土的配合比，特别是掺引气剂有助于减少收缩裂缝。
处理：对这种裂缝的修补处理通常为涂刷水泥浆或低粘度聚合物，封堵裂缝防止水分侵入。
2、塑性沉降
?新拌混凝土由于泌水会产生沉降，当混凝土的浇注深度较大时，顶部的混凝土会产生较大的沉降，这种沉降称为塑性沉降。塑性沉降受到阻碍时，例如钢筋，则会产生塑性沉降裂缝。
?塑性沉降裂缝：
此类裂缝发生于施工后不久，混凝土浇筑后会产生沉降，当混凝土开始凝结时，如遇到钢筋或横向板连接螺栓等物阻止这种沉降，会产生裂缝，这种裂缝称为塑性沉陷裂缝。这种现象常发生在混凝土柱或其他窄长构件的边角部位。
?预防措施：
可调整混凝土的配合比或掺用外加剂改善混凝土和易性，以避免产生这种裂缝。当裂缝刚出现，可立即重新振捣上部混凝土以消除。若混凝土已硬化，应采用封堵裂缝修补措施，保护钢筋。事实上，当混凝土刚出现裂缝，而尚未硬化时立即重新振捣效果更好。
§6.2.2 混凝土的强度
混凝土的力学性质是判断硬化后混凝土质量的重要标准，包括强度和变形。强度是混凝土最重要的力学性质。
? 混凝土强度与混凝土的其他性能关系密切，通常混凝土的强度越大，其刚度、不透
水性、抗风化及耐蚀性也越高，通常用混凝土强度来评定和控制混凝土的质量。 ? 混凝土的强度包括：抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度及与钢筋的粘结强
度等。但主要是抗压强度、抗拉强度。
一.混凝土立方体抗压强度
? 按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)，制作150mm ×l50mm
×l50mm 的标准立方体试件，在标准条件（温度20℃±2℃，相对湿度95%以上）下，养护到28d
fcu 表示，可按下式计算：
及强度等级
按照标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件，在28天龄期，用标准试
验方法测定的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%（即具有95%保证率的抗压强度）以N/mm 2（即Mpa ）计，以f cu ，k 表示。
立方体抗压强度标准值是划分混凝土强度等级的依据。
采用符号C （英文concrete ）表示。分为：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，
C50，C55，C60，C65，C70，C75和C80等14个强度等级。
方法：随机取样（具代表性）
1、以3个试件为一组；连续抽n 组(n ≥25组，每组3块）；作成标准试件，在标准
条件下养护。
2、测每组（3块）的抗压强度fcu ，取其代表值：
比如3块强度：18、16、15，若最大、最小值与中间值之差不大于中间值的0.15倍，
则取三值平均值；若有一值超出，则取中间值；若二值均超出，视为无效。
3、得到n 个代表值，按从大到小排序。
若100个强度代表值，当n=95，代表值为20.1Mpa,则fcu,k=20.1Mpa ,其强度等级C20。
三、混凝土轴心抗压强度
? 混凝土的立方体抗压强度fcu 用来评定强度等级，但它不能直接用来作为设计的依
据。因为实际工程中钢筋混凝土构件形式大部分是棱柱形或圆柱形。
? 在钢筋混凝土结构计算中，采用混凝土轴心抗压强度fck 作为设计的依据。
? 轴心抗压强度fck ＜立方体抗压强度fcu 。
? 试验表明：在立方体抗压强度fcu=10-55Mpa 的范围内，fck ≈0.7-0.8fcu 。
? 现行国家标准（GB/T50081—2002）规定，采用150mm ×150mm ×300mm
四、混凝土的抗拉强度 ? 混凝土抗拉强度较低，一般为抗压强度的1/10～1/20，且随着混凝土强度等级的提
高，这个比值有所降低。
? 因此，混凝土在工作时一般不依靠其抗拉强度。
?但抗拉强度对开裂现象有重要意义，在结构设计中抗拉强度是确定混凝土抗裂强度的重要指标。有时也用它来间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度等。
现行国家标准（GB/T50081—2002）规定，采用边长150mm的立方体作为标准试件，在立方体试件（或圆柱体）中心平面内用圆弧为垫条施加两个方向相反、均匀分布的压应力，当
混凝土的劈裂抗拉强度（f ts）可按下式计算
五、影响混凝土抗压强度的主要因素
普通混凝土受力破坏一般出现在骨料和水泥石的界面上，即常见的粘结面破坏的形式。另外，当水泥石强度较低时，水泥石本身破坏也是常见的破坏形式。
所以，混凝土强度主要取决于水泥石强度和骨料与水泥石间的粘结强度。而水泥石强度和粘结面强度又取决于水泥的实际强度、水灰比及骨料性质，也受施工质量、养护条件及龄期的影响。
1、组成材料和配合比
2、养护条件
3、试验条件
1、组成材料和配合比
（1）水泥实际强度与水灰比
?水泥实际强度和水灰比是决定混凝土强度最主要的因素。
?水灰比不变时，水泥实际强度越高，则硬化水泥石强度越大，对骨料的胶结力也就越强，配制成的混凝土强度也就愈高。
?水泥实际强度相同的情况下，水灰比愈小，水泥石的强度愈高，与骨料粘结力愈大，混凝土强度愈高。
?但水灰比过小，拌和物过于干稠，在一定的施工振捣条件下，混凝土不能被振捣密实，出现较多的蜂窝、孔洞，反将导致混凝土强度严重下降。
?混凝土强度经验公式：
根据工程实践经验，可建立混凝土强度与水泥实际强度及灰水比等因素之间的线性经验公式（又称鲍罗米公式）：
式中：f cu——混凝土立方体抗压强度，Mpa；
αa、αb——粗骨料回归系数(根据工程所使用的水泥和粗、细骨料通过试验建立的灰水比与混凝土强度关系式来确定。若无上述试验统计资料，可按《普通混凝土配合比计规程》JGJ55-2000，提供的αa，αb系统取用，对于碎石混凝土αa＝0.46，αb＝0.07；对于卵石混凝土αa＝0.48，αb＝0.33)；
C/W——灰水比；
注意：鲍罗米公式仅适用于C60以下的混凝土。
◆混凝土强度经验公式：
根据工程实践经验，
验公式（又称鲍罗米公式）：
式中：f cu——混凝土立方体抗压强度，Mpa；
αa、αb——粗骨料回归系数(根据工程所使用的水泥和粗、细骨料通过试验建立的灰水比
与混凝土强度关系式来确定。若无上述试验统计资料，可按《普通混凝土配合比计规程》JGJ55-2000，提供的αa ，αb 系统取用，对于碎石混凝土αa ＝0.46，αb ＝0.07；对于卵石混凝土αa ＝0.48，αb ＝0.33)；
C/W ——灰水比；
注意：鲍罗米公式仅适用于C60以下的混凝土。
f ce ——水泥28d 抗压强度实测值，Mpa 。
在无法取得水泥实测强度时，可用下式计算： 式中：f ce,g ——水泥强度等级值，Mpa ；
γc ——水泥强度等级值的富余系数，该值各地可按水泥品种、产地、等级统计得出。
f ce 值也可根据3d 强度或快测强度推定28d 强度
（2）骨料的影响
? 骨料的表面状况影响水泥石与骨料的粘结，从而影响混凝土的强度。
碎石表面粗糙，粘结力较大；
卵石表面光滑，粘结力较小。
? 因此，在配合比相同的条件下，碎石混凝土的强度比卵石混凝土的强度高。特别是
在水灰比较低（＜0.4)时，差异较明显。
? 骨料的最大粒径对混凝土的强度也有影响，骨料的最大粒径愈大，混凝土的强度愈
小，特别是对水灰比较低的中强和高强混凝土，骨料最大粒径的影响十分明显。如图4-12所示。
（3）外加剂和掺合料
? 在混凝土中掺入外加剂，可使混凝土获得早强和高强性能，混凝土中掺入早强剂，
可显著提高早期强度；掺入减水剂可大幅度减少拌合用水量，在较低的水灰比下，混凝土仍能较好地成型密实，获得很高的28d 强度。
? 在混凝土中加入掺合料，可提高水泥石的密实度，改善水泥石与骨料的界面粘结强
度，提高混凝土的长期强度。因此，在混凝土中掺入高效减水剂和掺合料是制备高强和高性能混凝土必需的技术措施。
? 2、养护条件
? ◆养护的温度和湿度
? ◆龄期（养护时间）
? 龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。
? 在正常养护的条件下，混凝土的强度将随龄期的增长而不断发展，最初7～14天内
强度发展较快，以后逐渐变缓，28天达到设计强度。28天后强度仍在发展，其增长过程可延续数十年之久。
3、试验条件对混凝土强度的影响
①试件尺寸
? 相同配合比的混凝土，试件的尺寸越小，测得的强度越高，反之亦然。
? 试件尺寸影响的主要原因是：试件尺寸大时，内部孔隙、缺陷等出现的机率也越大，
导致有效受力面积的减小及应力集中，从而引起强度的降低。
我国标准规定采用150mm ×150mm ×150mm 的立方体试件作为标准试件，当采用非标准的其它尺寸试件时，所测得的抗压强度应乘以下表的换算系数。
混凝土试件不同尺寸的强度换算系数表
g
,ce c ce f f ?=γ
②试件的形状
?当试件受压面积(a×a)相同，高度(h)不同时，高宽比(h/a)越大，抗压强度越小。
?原因：
环箍效应——这是由于试件受压时，试件受压面与试件承压板之间的摩擦力，对试件相
愈接近试件的端面，这种约束作用就愈大，在距端面大约的范围以外，约束作才消失。试件破坏后，
其上下部分各呈现一个较完整的棱柱体，这就是这种约束作用的结果。通常称这种作用为环箍效应。
③表面状态
试件表面有、无润滑剂，其对应的破坏形式不一，所测强度值大小不同。
当试件受压面上有油脂类润滑剂时，试件受压时的环箍效应大大减小，试件将出现直裂破坏，测出的强度值也较低。
④加荷速度
加荷速度较快时，材料变形的增长落后于荷载的增加，所测强度值偏高。当加荷速度超过1.0Mpa/s时，这种趋势更加显著。
我国标准规定混凝土抗压强度的加荷速度为0.3～0.8MPa/s，且应连续均匀地加荷。
提高混凝土强度的主要措施：
1.在混凝土配合比相同的情况下，采用高强度等级水泥，混凝土强度越高。采用早强型水泥可提高混凝土的早期强度，有利于加快施工进度。
2.减小水灰比，或采用用水量较少的干硬性砼。
3.改进施工工艺，采用机械搅拌和机械振捣。
4.采用合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量良好的碎石；
5.采用湿热处理养护混凝土。
(1)、蒸汽养护：将混凝土放在温度低于1000C的常压蒸汽中进行养护。一般混凝土经过16～20h蒸汽养护，其强度可达正常条件下养护28d强度的70％～80％。
(2)、蒸压养护：将静停8～10h的混凝土构件放在温度1750C、0.8MPa的蒸压锅中进行养护。
6.掺入外加剂、掺合料。
混凝土国标大全
一、普通混凝土的主要技术性能 1、新拌混凝土的和易性新拌混凝土是指将水泥、砂、石和水按一定比例拌合但尚未凝结硬化时的拌合物。和易性是一项综合技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性三方面含义。流动性是指新拌混凝土在自重或机械振捣作用下，能产生流动，并均匀密实地填充模板各个角落的性能。粘凝性是指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不致发生分层和离析的现象，能保持整体均匀的性质。保水性是指新拌混凝土在施工过程中，保持水分不易析出的能力。影响和易性的主要因素：（1）水泥浆的数量和水灰比；（2）砂率；（3）组成材料的性质；（4）时间和温度。 2、混凝土强度混凝土立方体抗压强度（简称抗压强度）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（温度20±3℃，相对湿度大于90%或置于水中）下，养护至28天龄期，经标准方法测试、计算得到的抗压强度值。用fcu表示。非标准试件的立方体试件，其测定结果应乘以换算系数，换成标准试件强度值：边长100mm的立方体试件，应乘以0.95；边长200mm的立方体试件应乘以1.05。普通混凝土划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55等11个等级。强度等级表示中的“C”表示混凝土强度，“C”后边的数值为抗压强度标准值。影响抗压强度的主要因素：（1）水泥强度等级和水灰比；（2）骨料的影响；（3）龄期与强度的关系；（4）养护温度和湿度的影响。 3、混凝土的变形性（1）化学收缩：混凝土硬化过程中，水化形起的体积收缩。收缩量随混凝土硬化龄期的延长而增加，但收缩率很小，一般在40d后渐趋稳定。（2）温度变形：温度变化形起的。对大体积混凝土极为不利。（3）干缩湿胀：处在空气中的混凝土当水分散失时会引起体积收缩，称为干缩；在受潮时体积又会膨胀，称为湿胀。（4）荷载作用下的变形短期荷载作用下的变形—弹塑性变形和弹性模量：混凝土是一种非匀质材料，属弹塑性体。弹性模量反映了混凝土应力—应变曲线的变化。徐变：混凝土在持续荷载作用下，随时间增长的变形。徐变有有利一面，也有不利一面。影响混凝土徐变的主要因素是水泥用量多少和水灰比大小。 4、混凝土的耐久性即保证混凝土在长期自然环境及使用条件下保持其使用性能。常见的耐久性问题有：抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化、碱—骨料反应等。 二、混凝土的质量控制与强度评定 1、混凝土的质量控制原材料及施工方面的影响因素：（1）水泥、骨料及外加剂等原材料的质量和计量的波动；（2）用水量或骨料含水量的变化所引起水灰比的波动；（3）搅拌、运输、浇筑、振捣、养护条件的波动以及气温变化等。试验条件方面的影响因素：取样方法、试件成型及养护条件的差异、试验机的误差和试验人员的操作熟练程度等。 2、强度评定混凝土配制强度：设计要求的混凝土强度保证率为95%时，配制强度fcu，o≥fcu，k+1.645σ。σ取值：设计强度等级低于C20时，取4.0；强度等级为C20~C35时，取 5.0；强度等级高于C35时，取 6.0。 三、普通混凝土的配合比设计混凝土配合比是指混凝土中各组成材料数量之间的比例关系。 1、设计基本要点（1）设计的基本要求：A、满足混凝土结构设计要求的强度等级；B、满足施工所要求的混凝土拌合物的和易性；C、满足与使用环境相适应的耐久性；D、在满足以上三项技术性质的前提下，尽量做到节约水泥和降低混凝土成本，符合经济性原则。（2）、三个重要参数：水灰比、单位用水量和砂率。 2、普通混凝土配合比设计的方法和步骤分三步进行：（1）初步配合比计算A、确定配制强度（fcu，o）fcu，o≥fcu，k+1.645σB、初步确定水灰比值（W/C）fcu，o=αafce（C/W-αb）变为：W/C=αafce/（fcu，o+αaαb fce）当计算所得的水灰比大于规定的最大水灰比值（表5.14）时，应取规定的最大水灰比值。C、确定1m3混凝土的用水量（mwo）根据施工要求的坍落度值和已知的粗骨料种类及最大粒径，查表5.15，选取单位用水量。根据已
流体的物理性质
流体的物理性质 流体流动与输送过程中，流体的状态与规律都与流体的物理性质有关。因此，首先要了解流体的常见物理和化学性质，包括密度、压力、黏度、挥发性、燃烧爆炸极限、闪点、最小引燃能量、燃烧热等。 一、密度与相对密度 密度是用夹比较相同体积不同物质的质量的一个非常重要的物理量，对化工生产的操作、控制、计算等，特别是对质量与体积的换算，具有十分重要的意义。 流体的密度是指单位体积的流体所具有的质量，用符号ρ表示，在国际单位制中，其单位是ke／m3。 式中m——流体的质量，kg； y——流体的体积，m3。 任何流体的密度都与温度和压力有关，但压力的变化对液体密度的影响很小(压力极高时除外)，故称液体是不可压缩的流体。工程上，常忽略压力对液体的影响，认为液体的密度只是温度的函数。例如，纯水在277K时的密度为1000kg／m3，在293K时的密度为998．2kg ／m3，在373时的密度为958．4kg／ms。因此，在检索和使用密度时，需要知道液体的温度。对大多数液体而言，温度升高，其密度下降。
液体纯净物的密度通常可以从《物理化学手册》或《化学工程手册》等查取。液体?昆合物的密度通常由实验测定，例如比重瓶法、韦氏天平法及波美度比重计法等。其中，前两者用于精确测量，多用于实验室中，后者用于快速测量，在工业上广泛使用。 在工程计算中，当混合前后的体积变化不大时，液体混合物的密度也可由下式计算，即： 式中ρ—液体混合物的密度，kg／ms； ρ1、ρ2、ρi、ρn——构成混合物的各纯组分的密度，ks／m3； w1、w2、wi、wn——混合物中各组分的质量分数。 气体具有明显的可压缩性及热膨胀性，当温度、压力发生变化时，其密度将发生较大的变化。常见气体的密度也可从《物理化学手册》或《化学工程手册》中查取。在工程计算中，如查压力不太高、温度不太低，均可把气体(或气体混合物)视作理想气体，并由理想气体状态方程计算其密度。 由理想气体状态方程式 式中ρ—气体在温度丁、压力ρ的条件下的密度，kg／m3； V——气体的体积，ITl3； 户——气体的压力，kPa； T一—气体的温度，K； m--气体的质量，kg；
碾压混凝土的主要技术性质
碾压混凝土的主要技术性质 3．1 鼹压混凝土拌和物的性质 3．1．1 碾压混凝土拌和物的工作性 碾压混凝土拌和物的工作性包括工作度、可塑性、稳定性及易密性。工作性较好的碾压混凝土拌和物，应具有与施工设备及施工环境条件(气温、相对湿度等)相适应的工作度。较好的可塑性是指碾压混凝土拌和物在一定外力的作用下，能产生适当的塑性变形。较好的稳定性是指在施上过程中碾压混凝土拌和物不易发生分离。较好的和易性则是指碾压混凝土拌和物在振动碾等施工压实机械作用下易于密实并充满模板。 碾压混凝土的特定施工方法要求其拌和物必须具有适当的工作度，既能承受住振动碾在上行走不陷落，也不能拌和物因过于干硬使振动碾难以碾压密实。由于碾压混凝土拌和物是一种超干硬性拌和物，坍落度为零，因此无法用坍落度试验宋测定其工作度。用常规的VB试验也难以测定碾压混凝土拌和物的工作度。目前工程界多采用对Ⅷ试验改进后所形成的VC试验方法来测定碾压混凝土拌和物的工作度。 1．VC值的测定 VC试验的原理，就是在一定振动条件下，碾压混凝土拌和物的液化有一个临界时间，达到此临界时间后混凝土迅速液化，这个时间可间接表示碾压混凝土的工作度，工程上也称VC值。VC值用维勃稠度仪测定，图3-1为维勃稠度仪示意图。 第40页 用维勃稠度仪测vC值的操作过程为：先按照规定方法把碾压混凝土拌和物装入坍落度筒，提起坍落度筒后，再依次把透明圆盘、滑杆及配重砝码加到拌和物表面。再松动滑杆紧固螺栓，开动振动台同时记时，记下从振动开始到圆压板周边全部出现水泥浆所需的时间，并以两次测值的平均值作为拌和物的稠度(VC值)，单位为s。 我国碾压混凝土施工规范规定VC的取值范围一般为5～15s，近年来不少工程为解决碾压混凝土施工过程中的层面结合问题，倾向于选择较低的VC值，甚至低于5s。 2．影响VC值的主要因素 (1)单位用水量 单位用水量是影响碾压混凝土拌和物VC值的决定性因素，VC值一般随着单位用水量的增大而减小，如图3-2所示。 碾压混凝土原材料骨料最大粒径和砂率一定时，如果单位用水量不变，则水胶比的变化对拌和物VC值的影响不大。
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。
水泥混凝土
水泥及水泥混凝土 1、水泥封存样应封存保管时间为三个月。 2、水泥标准稠度用水量试验中，所用标准维卡仪，滑动部分的总质量为300g±1g。 3、水泥标准稠度用水量试验，试验室温度为20℃±2℃，相对温度不低于50%，湿气养护箱的温度为20℃±1℃，相对温度不低于90%。 4、水泥封存样应封存保管三个月，存放样品的容器应至少在一处加盖清晰，不易擦掉的标有编号、取样时间、地点、人员的密封印。 5、GB175-1999中对硅酸盐水泥提出纯技术要求的细度、凝结时间、体积安定性。 6、水泥胶砂搅拌机的搅拌叶片与搅拌锅的最小间隙为3mm，应一月检查一次。 7、普通混凝土常用的水泥种类有：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、石灰石硅酸盐水泥。 8、水泥胶砂试件成型环境温度为20℃±2℃，相对湿度为50%。 9、在水泥混凝土配合比设计进行试拌时，发现坍落度不能满足要求此时，应在保持（水灰比）不变的条件下，调整水泥浆用量，直到符合要求为止。 10、水泥混凝土的工作性是指水泥混凝土具有流动性、可塑性、稳定性和易密性等几个方面的一项综合性能。 11、影响混凝土强度的主要因素有材料组成、养护湿度和温度、龄期其中材料组成是影响混凝土强度的决定性因素。 12、设计混凝土配合比应对时满足经济性，结构物设计强度、施工工作性和环境耐久性等四项基本要求。 13、在混凝土配合比设计中，水灰比主要由水泥混凝土设计强度和水泥实际强度等因素确定，用水量是由最大粒径和设计坍落度确定，砂率是由最大粒径和水灰比确定。 14、抗渗性是混凝土耐久性指标之一，S6表示混凝土能抵抗0.7MPa的水压力而不渗漏。 15、水泥混凝土标准养护条件温度为20℃±2℃，相对湿度为95%或温度为20℃±2℃的不流动Ca(OH)2饱和溶液养护。试件间隔为10～20mm。 16、砼和易性是一项综合性能，它包括流动性、粘聚性、保水性等三方面含义。 17、测定砼拌和物的流动性的方法有坍落度法和维勃绸度法。 18、确定混凝土配合比的三个基本参数是W/C、砂率、用水量W。 19、水泥混凝土抗折强度为150mm×150mm×550mm的梁性试件在标准养护条件下达到规定龄期后，采用2点双支点3分处加荷方式进行弯拉破坏试验，并按规定的计算方法得到的强度值。 20、GB/T50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法》标准中规定压力试验机测量精度为±1%，试件破坏荷载必须大于压力机全量程20%，但小于压力机全程的80%，压力机应具有加荷速度指标装置或加荷速度控制装置。 21、水泥的技术性质：物理性质（细度、标准稠度、凝结时间、安定性）力学性质（强度、强度等级）化法性质（有害成分、不溶物、烧失量） 22、水泥净浆标稠的试验步骤：①称取试样500g②根据经验用量筒取一定的用水量。③将拌和水倒入搅拌锅内，然后再5S—10S内小心将称好的水泥加入水中④安置好搅拌机，低速搅拌120S，停15S，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中间，按着高速搅拌120S停机。 ⑤将拌制好的水泥净浆装入以置于玻璃板上试模中，用小刀插捣数次，刮去多余的净浆。⑥抹平后迅速将试模和底板移到维夹卡仪上，并将其中心定在试杆下降低试杆直至与水泥净浆表面接触，拧紧螺丝1S-2S后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。⑦在试杆停止沉入或释放试杆至底板的距离，升起试杆后，立即擦净。⑧整个操作应在搅拌后 1.5min 内完成。⑨以试杆沉入净浆距底板6±1mm的水泥净浆为标准稠度净浆。⑩拌和水量为水泥的标准稠度用水量按水泥质量的百分比计。⑾重新调整用水量，若距底板大于要求，则要增
普通混凝土的技术性质
第三节普通混凝土的技术性质 混凝土拌和物的技术性质——和易性 硬化混凝土的技术性质——强度、耐久性、变形性能 一、混凝土拌合物的技术性质——和易性 1、定义与所包含的内容 混凝土拌合物易于施工操作，能够获得结构均匀、成型密实的硬化混凝土的性质。包含三方面内容：流动性、粘聚性、保水性 2、测定方法与原则 原则： 定量测定流动性 经验判断粘聚性综合评定和易性 经验判断保水性 方法：①坍落度法②维勃稠度法 适用条件：石子最大粒径不大于40mm；石子最大粒径不大于40mm； 坍落度值不小于10mm。维勃稠度值在5～30s之间。 3、施工过程中正确选择混凝土拌合物的和易性（即流动性） 干硬性混凝土 S＜10mm 塑性混凝土 S＝10～90mm 流动性混凝土 S＝100～150mm 大流动性混凝土 S≥160mm 4、影响和易性的主要因素 ①水泥浆量 ②水灰比 ③砂率 ④粗骨料的表面特征
5、改善和易性措施 ①选择合适的各组成材料 ②确定合适的砂率 ③掺入外加剂 ④在水灰比不变的前提条件下，适当增加水泥浆的用量 二、硬化混凝土的技术性质—强度与耐久性 （一）强度 1、外力作用不同强度值不同 2、混凝土立方体抗压强度f cu（注意4个标准） ①制作混凝土立方体试件，标准试件尺寸：150×150×150mm 非标准试件尺寸：100×100×100mm 200×200×200mm ②标准养护（养护条件） ③标准龄期：28d ④采用标准方法进行力学试验 ⑤数据处理，找到立方体抗压强度代表值 ⑥判断混凝土是否达到所设计强度等级的要求 3、混凝土的强度等级 是根据混凝土立方体抗压强度标准值（f cu，K）划分的强度级别。 区别：f cu与f cu，K （f cu与强度等级的实际使用意义：强度等级是混凝土结构设计的强度计算取值依据，同时也是混凝土施工中控制工程质量和工程验收时的重要依据。） 混凝土的强度等级符号所代表的含义： “C30”的含义①该混凝土的f cu，K＝30MPa；含义②该批混凝土的f cu≥30MPa的强度保证率为95％。
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。
混凝土主要技术指标性能及工艺
混凝土主要技术指标性能及工艺 一、混凝土主要技术指标是28天强度合格率为100%。 二、混凝土的各种性能 （一）混凝土拌合物具有良好的和易性（流动性、粘聚性、保水性），为了提高和改善混凝土的和易性，在混凝土中添加了外加剂和矿物掺合料。 （二）混凝土硬化后具有足够的强度和耐久性。混凝土的强度有立方体抗压强度、抗拉强度和抗折强度等。 （三）抗压强度是评定混凝土质量的主要指标。主要有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等。抗压强度检测龄期是28天。 （四）混凝土耐久性指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。要求主要包括以下几项：混凝土抗渗性能等级：P6、P8、P10、P12。 混凝土抗冻性能等级：F50、F100、F150、F200、F250。 混凝土抗侵蚀性通过电通量法和快速氯离子迁移系数法进行 检测。 三、混凝土工艺 原材料进厂 （一）所有原材料进厂时，材料员对原材料进行称重，填写进厂送货单，并通知试验员验收取样。
（二）粉料进厂时，应按不同厂家、不同品种分别存储在专用仓罐内，做好明显标识，严防混装，并应防止受潮，及时上锁。砂石进厂时根据标识分类堆放，严防有混料现象。 （三）取样批次有以下要求 1、水泥取样批量：按同一生产厂家生产的同期、同品种、同强度等级，以一次进厂的同一出厂编号的水泥500吨为一批，每批抽样不得少于一次。 2、砂石取样批量：同一产地、同一规格、同一进厂时间，每600吨为一验收批，不足600吨亦为一验收批。 3、外加剂取样批量：同品种外加剂每一编号为50吨；不足50吨的，可按一个验收批量计；同一编号的产品应混合均匀。 4、矿物掺合料取样批量：粉煤灰以连续供应商的200吨相同等级的粉煤灰为一批；磨细矿渣粉按同级别、同一出厂编号以200吨为一个取样单位。 5、粉料留样数量不低于3kg,留样时间为不少于3个月，外加剂数量1.5kg，留样时间不少于6个月。所有留样粉料及外加剂由专人验收、保管、发放、登记，入库时分类保管，设明显标牌，不得混放。液体外加剂在使用时必须配备搅拌装置使液体浓度均匀，同时不得混入杂物和遭受污染。 （四）原材料检验项目 水泥：3d和28d抗折、抗压强度、安定性、凝结时间。 粉煤灰：细度、烧失量、需水量比、安定性。
普通混凝土地技术性质
普通混凝土的技术性质 （二）混凝土的变形性能 混凝土在凝结硬化过程和凝结硬化以后，均将产生一定量的体积变形。主要包括化学收缩、干湿变形、自收缩、温度变形及荷载作用下的变形。 1. 化学收缩 由于水泥水化产物的体积小于反应前水泥和水的总体积，从而使混凝土出现体积收缩。这种由水泥水化和凝结硬化而产生的自身体积减缩，称为化学收缩。其收缩值随混凝土龄期的增加而增大，大致与时间的对数成正比，亦即早期收缩大，后期收缩小。收缩量与水泥用量和水泥品种有关。水泥用量越大，化学收缩值越大。这一点在富水泥浆混凝土和高强混凝土中尤应引起重视。化学收缩是不可逆变形。 2. 干缩湿胀 因混凝土内部水分蒸发引起的体积变形，称为干燥收缩。混凝土吸湿或吸水引起的膨胀，称为湿胀。在混凝土凝结硬化初期，如空气过于干燥或风速大、蒸发快，可导致混凝土塑性收缩裂缝。在混凝土凝结硬化以后，当收缩值过大，收缩应力超过混凝土极限抗拉强度时，可导致混凝土干缩裂缝。因此，混凝土的干燥收缩在实际工程中必须十分重视。 3．自收缩 混凝土的自收缩问题早在20世纪40年代就由Davis提出，由于自收缩在普通混凝土中占总收缩的比例较小，在过去的60多年中几乎被忽略不计。但随着低水胶比高强高性能混凝土的应用，混凝土的自收缩问题重新得以关注。自收缩和干缩产生机理在实质上可以认为是一致的，常温条件下主要由毛细孔失水，形成水凹液面而产生收缩应力。所不同的只是自收缩是因水泥水化导致混凝土内部缺水，外部水分未能及时补充而产生，这在低水胶比高强高性能混凝土中是及其普遍的。干缩则是混凝土内部水分向外部挥发而产生。研究结果表明，当混凝土的水胶比低于0.3时，自收缩率高达200×10-6～400×10-6。此外，胶凝材料的用量增加和硅灰、磨细矿粉的使用都将增加混凝土的自收缩值。 影响混凝土收缩值的因素主要有： （1）水泥用量：砂石骨料的收缩值很小，故混凝土的干缩主要来自水泥浆的收缩，水泥浆的收缩值可达2000×10-6m/m以上。在水灰比一定时，水泥用量越大，混凝土干缩值也越大。故在高强混凝土配制时，尤其要控制水泥用量。相反，若骨料含量越高，水泥用量越少，则混凝土干缩越小。对普通混凝土而言，相应的干缩比为混凝土:砂浆:水泥浆=1:2:4左右。混凝土的极限收缩值约为500～900×10-6m/m。 （2）水灰比：在水泥用量一定时，水灰比越大，意味着多余水分越多，蒸发收缩值也越大。因此要严格控制水灰比，尽量降低水灰比。 （3）水泥品种和强度：一般情况下，矿渣水泥比普通水泥收缩大。高强度水泥比低强
流体的物理性质
编号：SY-AQ-08047 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 流体的物理性质 Physical properties of fluids
流体的物理性质 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管 理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关 系更直接，显得更为突出。 流体流动与输送过程中，流体的状态与规律都与流体的物理性质有关。因此，首先要了解流体的常见物理和化学性质，包括密度、压力、黏度、挥发性、燃烧爆炸极限、闪点、最小引燃能量、燃烧热等。 一、密度与相对密度 密度是用夹比较相同体积不同物质的质量的一个非常重要的物理量，对化工生产的操作、控制、计算等，特别是对质量与体积的换算，具有十分重要的意义。 流体的密度是指单位体积的流体所具有的质量，用符号ρ表示，在国际单位制中，其单位是ke／m3。 式中m——流体的质量，kg； y——流体的体积，m3。 任何流体的密度都与温度和压力有关，但压力的变化对液体密
度的影响很小(压力极高时除外)，故称液体是不可压缩的流体。工程上，常忽略压力对液体的影响，认为液体的密度只是温度的函数。例如，纯水在277K时的密度为1000kg／m3，在293K时的密度为998．2kg／m3，在373时的密度为958．4kg／ms。因此，在检索和使用密度时，需要知道液体的温度。对大多数液体而言，温度升高，其密度下降。 液体纯净物的密度通常可以从《物理化学手册》或《化学工程手册》等查取。液体?昆合物的密度通常由实验测定，例如比重瓶法、韦氏天平法及波美度比重计法等。其中，前两者用于精确测量，多用于实验室中，后者用于快速测量，在工业上广泛使用。 在工程计算中，当混合前后的体积变化不大时，液体混合物的密度也可由下式计算，即： 式中ρ—液体混合物的密度，kg／ms； ρ1、ρ2、ρi、ρn——构成混合物的各纯组分的密度，ks／m3； w1、w2、wi、wn——混合物中各组分的质量分数。 气体具有明显的可压缩性及热膨胀性，当温度、压力发生变化
混凝土主要技术指标性能及工艺
混凝土主要技术指标性 能及工艺 The manuscript was revised on the evening of 2021
混凝土主要技术指标性能及工艺 一、混凝土主要技术指标是28天强度合格率为100%。 二、混凝土的各种性能 （一）混凝土拌合物具有良好的和易性（流动性、粘聚性、保水性），为了提高和改善混凝土的和易性，在混凝土中添加了外加剂和矿物掺合料。 （二）混凝土硬化后具有足够的强度和耐久性。混凝土的强度有立方体抗压强度、抗拉强度和抗折强度等。 （三）抗压强度是评定混凝土质量的主要指标。主要有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等。抗压强度检测龄期是28天。 （四）混凝土耐久性指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。要求主要包括以下几项： 混凝土抗渗性能等级：P6、P8、P10、P12。 混凝土抗冻性能等级：F50、F100、F150、F200、F250。 混凝土抗侵蚀性通过电通量法和快速氯离子迁移系数法进行检测。 三、混凝土工艺 原材料进厂
（一）所有原材料进厂时，材料员对原材料进行称重，填写进厂送货单，并通知试验员验收取样。 （二）粉料进厂时，应按不同厂家、不同品种分别存储在专用仓罐内，做好明显标识，严防混装，并应防止受潮，及时上锁。砂石进厂时根据标识分类堆放，严防有混料现象。 （三）取样批次有以下要求 1、水泥取样批量：按同一生产厂家生产的同期、同品种、同强度等级，以一次进厂的同一出厂编号的水泥500吨为一批，每批抽样不得少于一次。 2、砂石取样批量：同一产地、同一规格、同一进厂时间，每600吨为一验收批，不足600吨亦为一验收批。 3、外加剂取样批量：同品种外加剂每一编号为50吨；不足50吨的，可按一个验收批量计；同一编号的产品应混合均匀。 4、矿物掺合料取样批量：粉煤灰以连续供应商的200吨相同等级的粉煤灰为一批；磨细矿渣粉按同级别、同一出厂编号以200吨为一个取样单位。 5、粉料留样数量不低于3kg,留样时间为不少于3个月，外加剂数量，留样时间不少于6个月。所有留样粉料及外加剂由专人验收、保管、发放、登记，入库时分类保管，设明显标牌，不得混放。液体外加剂在使用时必须配备搅拌装置使液体浓度均匀，同时不得混入杂物和遭受污染。 （四）原材料检验项目
第三章 混凝土的基本特性
第三章混凝土的基本特性 混凝土是水泥、砂、石和水的混合材料，其组成材料的成分和性质，以及在制备、凝固、使用过程中的各种条件和环境因素都对其强度和变形有不同程度的影响，因而混凝土比其它结构材料具有更复杂、多变的力学性能。 §3.1非匀质、非等向的多相混合材料 由图3—1可看出混凝土内部的非匀质构造非匀质构造。其主要组成部分有： 固体颗粒—具有不同形状、颜色、尺寸和矿物成分的粗骨料、较大的砂粒、未水化的水泥颗粒团和混入的各种固体杂质。它们随机地分布在混凝土内部，占据了总体积的绝大部分。 硬化的水泥砂浆—水泥和水产生的水化作用，将搅拌均匀的砂子胶结在一起成为水泥砂浆，填充在固体颗粒之间，或称围裹在固体颗粒外层，形成不均匀、不规则的条带状或网状分布构造。刚开始时，水泥砂浆是流动性强的胶状体。随着混凝土龄期的增长，水泥颗粒的水化作用层往内部深入，外层逐渐固化，砂子的粘结力不断加强，形成硬化的水泥砂浆。 各种气孔和缝隙—在混凝土的搅拌和浇注过程中，少量空气混入其内部；在震捣时，大部分空气成气泡状上升，从构件的上表面逸出，其余的积聚在构件顶面和侧面的表层砂浆层内。较大的石子和钢筋下面有明显的气孔。混凝土中的水分蒸发以及水泥砂浆干缩变形等都会在粗骨料和砂浆的界面、砂浆的内部形成不同形状和尺寸的细微裂缝。此外，浇注、震捣操作不当等施工缺陷可能在混凝土内留下较大孔洞。
这三部分中，前两者为基本组成。它们的物理相力学性质相差悬殊，在外力作用和环境条件影响下的反应有显著差别，成为混凝土强度和变形性能复杂、多变的主要原因。 图3－1 混凝土组成材料的非匀质、非等向分布 除了混凝土组成部分的随机分布所引起的非匀质性外，还因为一些因素构成混凝土的必然非匀质性，例如： ·在浇注、震捣混凝土的过程中，比重和颗粒较大的粗骨料沉入底部，而比重较小的骨料、流动性大的水泥砂浆和气泡等向上升。 ·构件浇注方向的顶面和模板侧面附近，水泥砂浆和气泡的含量高于构件内部，构件表层的水分蒸发较快，收缩变形较大，遗留裂缝较多。 混凝土材料的非匀质和非等向性的程度，取决于原材料的均匀性、水泥骨料比和水灰比，以及搅拌、浇注、震捣和养护等施工操作工艺。 此外，在混凝土的浇注、震捣过程中，有一些现象将产生非等向性，例如：粗骨料若有一较大干面，震捣后的最稳定位置是大面朝下；气泡上升过程中略呈长圆形，混凝土凝固后气孔长径平行于浇注方向；构件分层浇注和振捣混凝土时，留有水平施工缝；在先期应力作用下，混凝土内部形成的微裂缝具有一定的方向性等等。
混凝土的性质
§6.1 普通混凝土的组成材料 §6.1.1 水泥§6.1.2 骨料§6.1.3 混凝土拌合及养护用水§6.1.4 外加剂及掺合料§6.2 普通混凝土的主要技术性质§6.3 普通混凝土的配合比设计和质量控制§6.4 其他品种混凝土 复习思考题 §6.2 普通混凝土的主要技术性质 ?混凝土的主要技术性质包括混凝土拌合物的和易性、硬化混凝土的强度及耐久性。 混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌合物或称新拌混凝土，相对“硬化混凝土” 而言。 §6.2.1 混凝土拌合物（新拌混凝土）的性能 一.新拌混凝土的和易性 1、和易性的概念 ?和易性是指混凝土拌合物易于各工序(搅拌、运输、浇注、捣实)施工操作，并获得质量均匀、成型密实的混凝土性能。 ?和易性是一项综合的技术指标，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。 ?⑴流动性：混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。 ?⑵粘聚性：混凝土各组成材料间具有一定粘聚力，在运输和浇注过程中不致产生分层和离析现象，使混凝土保持整体均匀的性能。 ?⑶保水性：混凝土拌和物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致产生严重泌水现象。 ?混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性之间互相联系又存在矛盾。 所谓拌合物的和易性良好，就是要使这三方面的性能在某种具体条件下，达到均为良好，即使矛盾得到统一。 2、和易性的测定方法 目前，尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法。根据我国现行标准《普通混凝土拌合物性能试验方法》(GB/T50080-2002)，用坍落度和维勃稠度测定混凝土拌合物的流动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。 ?评定和易性好坏，主要以测定流动性指标为主，辅以观察其粘聚性、保水性。 ?（1）坍落度试验 ?☆将混凝土拌合物分三层装入标准坍落度筒中，每层插捣25次并装满刮平。垂直向上将筒提起，混凝土拌合物由于自重将会向下坍落。量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差（以mm计），即为坍落度。 ?☆坍落度越大，表示混凝土拌合物的流动性越大。 ?☆在进行坍落度试验的同时，应观察混凝土拌合物的粘聚性、保水性，以便全面地评定混凝土拌合物的和易性。
水泥的技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究
水泥的技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究 发表时间：2016-08-12T11:01:49.380Z 来源：《基层建设》2015年30期作者：项烨[导读] 本文以分析水泥的技术性质为切入点，就水泥的技术性质是如何影响混凝土道路路用性能的予以探究。 吴江市建设工程质量检测中心有限公司 摘要：在我国政府高度重视道路建设的情况下，混凝土道路建设容易受到混凝土质量的影响，促使道路路用性能降低。究其原因，是水泥的流变性质、水泥颗粒分布、水泥的强度等因素会使水泥的技术性质发生变化，进而影响混凝土质量，促使混凝土道路的路用性能间接受到影响。对此，本文以分析水泥的技术性质为切入点，就水泥的技术性质是如何影响混凝土道路路用性能的予以探究。关键词：水泥的技术性质；道路水泥混凝土；路用性能；影响为了高质量的建成混凝土道路，提高混凝土道路的路用性能，就一定要对水泥的技术性质加以控制，否则其将影响混凝土道路路用性能，降低混凝土道路的应用性。所以，为了高质量、高效率的建成混凝土道路，在具体工程施工过程中，施工单位应结合工程施工要求及相关规范性文件，科学、合理分析水泥技术性质，从而科学选购水泥，避免水泥技术性质影响混凝土的使用。 一、道路混凝土用水泥的技术性质分析（一）水泥的流变性质 水泥的流变性质对水泥使用效果有很大影响，为了保证水泥可以满足道路施工要求，明确水泥的流变性质是必要的。通过对水泥的流变性质的检测，确定水泥的流变性、塑性粘度、剪应变速等方面会影响水泥的流变性质。因此，在混凝土道路施工中如若不对水泥的流变性能加以控制，将会使道路的路用性能受到影响。 1.水泥基材的流变学模型 从流变学角度出发来分析水泥基材的流变性，可以了解到水泥浆体的屈服应力、流变类型、塑性粘度等均会使水泥基材的流变性发生变化。为了详细了解水泥的流变性质变化情况，在此笔者将对水泥基材的流变学模型予以分析。基于流变学及水泥流变性质特点，可以确定水泥基材的流变方程式为： 注：表示为剪应力，表示为屈服强度；表示为塑性粘度；表示为剪应变速率。 基于此公式来分析道路建设中，混凝土施工工序，可以确定混凝土运输、搅拌、振捣等工序，均会引起混凝土流动。因参数屈服强度、塑性粘度因素对水泥流动剪力影响。在混凝土流动的情况下，水泥屈服强度、塑性粘度参数会发生变化，进而影响水泥的流动剪力，促使水泥的流变性质改变。 2.凝结时间 而水泥在凝结成水泥石过程中，如若不能有效的控制凝结时间，容易引发水泥流变性质的变化。而在道路建设中，混凝土浇筑施工中混凝土凝固过程中，受到温度、荷载等因素的影响，促使混凝土凝结效果不佳，那么水泥的凝结时间也会加长，如此必然使水泥的流变性质发生变化[1]。 （二）水泥的物理、化学性质 1.水泥颗粒群特征 在混凝土道路建设中，水泥选用不当，使得水泥细度、颗粒等级等方面不符合施工要求，那么水泥颗粒群就会表现出不同的特征，使水泥的物理性质和化学性质发生变化。 2.水泥的化学组成及体积安定性 因水泥中有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等化学成分，会在水泥使用的过程中影响水泥的技术性质，尤其是水泥与水作用。因为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙均可以与水发生反应，改变水泥的化学性质。而水泥与水反应后在水泥石硬化的过程中温度、湿度等因素会影响水泥石硬化程度，改变水泥的体积安定性。（三）水泥的力学性质 1.强度 水泥作为混凝土的重要原材料之一，水泥的力学性质对混凝土的性能有一定影响。水泥强度作为水泥力学性质最直接的体现，其容易受到水泥细度、水泥净浆等因素影响，促使水泥强度发生变化，那么水泥的力学性质也会有所改变。 2.水泥的变形与性能 在混凝土道路建设中详细检测水泥变形程度与性质是了解水泥力学性质的有利条件。而综合大量实践，可以确定的是水泥变形程度会受水泥的温度、水泥矿物等因素影响；而水泥的性能则会受水泥浆体的弹性模量的影响。所以，在控制水泥的力学性质时，可以通过控制水泥矿物、水泥温度、水泥浆体的弹性模量等变量来达到目的[2]。 二、水泥技术性质对道路水泥混凝土性质影响（一）水泥的流变性质对新拌道路混凝土工作性质的影响新拌道路混凝土还未凝结，最容易受到各种因素的影响，促使混凝土的工作性质发生变化。在混凝土凝结的过程中水泥流变性质的改变，或延长混凝土凝结时间、或影响混凝土凝结度等，促使混凝土的工作性质受到影响。选取某水泥厂不同细度的水泥，对其物理指标予以测试，可以不同标准稠度用量的水泥，其抗折强度和抗压强度不同，利用不同标准稠度用量的水泥来制备混凝土，那么混凝土将会受到影响，使其工作性质发生变化。对以上情况进行深入分析，确定水泥标准稠度用水量的增多，会使水泥的流变性增强，促使水泥的技术性质发生改变，影响水泥的工作性质。笔者以工厂水泥作为研究对象，分析水泥凝结时间与水泥技术性质之间的关系，得到两者关系曲线（如图一所示）。由此可以确定，水泥的凝结时间在1小时左右，如若其中受到某些因素的影响，容易增加水泥凝结时间，增加水泥的流变性能，促使新拌道路混凝土工作性质降低[3]。
混凝土投标货物主要技术指标和性能的详细说明
（一）货物主要技术指标和性能的详细说明 我方仔细研究了招标人所采购商砼的使用部位及混凝土标号，公司将严格控制原材料进场复验制度，同时优化配合比设计，满足混凝土应有的强度及良好的拌合物性能、力学性能和耐久性能。混凝土配合比设计时符合下列要求：混凝土配合比设计应采用工程实际使用的原材料，并应满足国家现行标准的有关要求；配合比设计应以干燥状态骨料为基准，细骨料含水率应小于 0.5%，粗骨料含水率应小于0.2%；为了提高和改善混凝土的工作性，在混凝土中添加外加剂和矿物掺合料，矿物掺合料在混凝土中的掺量应通过试验确定；混凝土拌合物中水溶性氯离子最大含量不应大于0.3%；综合考虑混凝土所处的环境，混凝土的配合比应通过试配、调整、最终确定，以满足混凝土的强度及工作性。 抗压强度是评定混凝土质量的主要指标，检测留置的28天龄期的试件的抗压强度应达到100%及以上。 混凝土具备的性能：包括良好的拌合物性能、力学性能和耐久性能 1、拌合物性能：混凝土拌合物的性能包括和易性、凝结时间等。 （1）、和易性——混凝土拌合物的和易性又称工作性，包括流动性、粘聚性和保水性等。以稠度实验来评定和易性，稠度实验包括坍落度与坍落扩展度法以及维勃稠度法。 流动性——指混凝土拌合物在自重力或机械振动力作用下易于产生流动、易于输送和易于充满混凝土模板地性质。 粘聚性——混凝土拌合物在施工过程中保持整体均匀一致的能力。粘聚性好可保证混凝土拌合物在输送、浇灌、成型等过程中，不发生分层、离析，即保证硬化后混凝土内部结构均匀。 保水性——混凝土拌合物在施工过程中保持水分的能力。保水性好可保证混凝土拌合物在输送、成型及凝结过程中，不发生大的或严重的泌水，既可避免由于泌水产生的大量的连通毛细孔隙，又可避免由于泌水，使水在粗骨料聚积所造成的界面粘结缺陷。保水性对混凝土的强度和耐久性有较大的影响。 （2）、混凝土凝结时间测定 从混凝土拌合物中筛出砂浆用贯入阻力法来测定坍落度值不为零的混凝土拌合物
常用水泥的主要特性和适用范围
常用水泥的主要特性和适用范围 硅酸盐水泥的性质、应用与存放 （一）硅酸盐水泥的性质与应用 1、早期及后期强度均高：适用于预制和现浇的混凝土工程、冬季施工的混凝土工程、预应力混凝土工程等。 2、抗冻性好：适用于严寒地区和抗冻性要求高的混凝土工程。 3、耐腐蚀性差：不宜用于受流动软水和压力水作用的工程，也不宜用于受海水和其它腐蚀性介质作用的工程。 4、水化热高：不宜用于大体积混凝土工程。 5、抗炭化性好：适合用于二氧化碳浓度较高的环境，如翻砂、铸造车间等。 6、耐热性差：不得用于耐热混凝土工程。 7、干缩小：可用于干燥环境。 8、耐磨性好：可用于道路与地面工程。 酸盐水泥的运输与储存
水泥在运输过程中，须防潮与防水。散装水泥须分库储存，袋装水泥的堆放高度不得超过十袋；水泥不宜久存，超过三个月的水泥须重新试验，确定其标号。 ①普通硅酸盐水泥的主要特性和适用范围： （一）主要特性：a、比重为3～3．2，容重为1100～1300公斤／立方米；b、早期强度增长快，在标准养护条件下，3天的抗压强度可达28天强度的40％左右； C、水化热高，在低温情况下（ 4～10 t）强度进展很快，耐冻性好；d、和易性好；e、抗腐蚀性差。 （二）适用范围：普通水泥适用于混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土的地上、地下和水中结构（其中包括受反复冰冻作用的结构）以及需要早期达到要求强度的结构，配制耐热混凝土等，但不宜用于大体积混凝土工程及受侵蚀的结构中。 ②矿渣水泥的特性及适用范围： （一）主要特性：a、比重为2．85～3，容重为850～1150公斤/立方米；b、早期强度比同标号普通水泥低，但后期强度增长较快；C、水化热较低，耐冻性较差，在低温环境中强度增长较慢；d、需水量比普通水泥大5％，所以干缩性也较大；e、耐热性较好。