第四章_水泥混凝土及砂浆-1

缺点
抗拉强度低（约为抗压强度的1/10～1/20）、变形性 能差； 导热系数大„约为1.8W/（m· K）‟； 体积密度大（约为2400kg/m3左右）； 硬化较缓慢。
第一节 普通水泥混凝土
一、普通水泥混凝土的组成材料
结构特点
性能要求
混凝土的组成材料及作用
水泥 + 水 = 水泥浆
水泥 + 水 + 细骨料 = 砂浆 水泥+ 水 + 细骨料 + 粗骨料 = 混凝土
组成材料的作用
组成材料 水泥+水 砂+石子 硬化前 润滑作用 填充作用 硬化后 胶结作用 骨架作用
（一）水泥
品种的选择 配制普通混凝土的水泥品种，应根据混凝土的工程特点或 所处的环境条件，结合水泥性能，且考虑当地生产的水泥品种 情况等，进行合理地选择。 强度等级的选择 选用水泥强度等级应与要求配制的混凝土等级相适应。原则上， 配制高强度等级的混凝土，选择高强度等级的水泥； 一般情况下，水泥强度等级为混凝土强度等级的1.1~1.6倍； 配制强度等级较高的混凝土时，可选择水泥强度等级为混凝土 强度等级的0.7~1.2倍左右。 水泥混凝土路面可以根据路面的交通等级所要求的设计抗弯拉 强度来选择水泥的强度等级。
石粘附性，以及能与水泥水化物产生不良化学反应的各 种物质。
含泥量、石粉含量和泥块含量 云母含量 轻物质和有机质含量 硫化物和硫酸盐含量
云母
（2）压碎值和坚固性
硫酸钠溶液
按技术要求分
Ⅰ类 宜用于强度等级大于C60的混凝土； Ⅱ类 用于强度等级为C30～C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土； Ⅲ类 宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。
按胶凝材料分
水泥混凝土、硅酸盐混凝土、 沥青混凝土、聚合物水泥混凝 土、聚合物浸渍混凝土等。
按用途分
结构混凝土、防水混凝土、道 路混凝土、耐酸混凝土、大体 积混凝土、防辐射混凝土等 。
（二）混凝土的分类
按生产和施工工艺分
预拌混凝土（商品混 凝土）、泵送混凝土、 喷射混凝土、碾压混 凝土、离心混凝土、 等。
了解普通水泥混凝土的组成材料，掌握新拌混凝土工作性的内涵 及评价方法，重点掌握硬化混凝土的强度、变形、耐久性能的评 价指标及方法 了解常用功能混凝土的概念、制备方法及性能特点等 了解常用建筑砂浆的组成、性能及配制方法等
概
述
（一）混凝土的定义
混凝土
由胶凝材料、细骨料、粗 骨料、水以及必要时掺入的化 学外加剂组成，经过胶凝材料 凝结硬化后，形成具有一定强 度和耐久性的人造石材。
表面特征及颗粒形状
针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径 2.4倍； 片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径0.4倍； 针片状颗粒不仅本身容易折断，而且会增加骨料的空隙 率，使拌合物和易性变差，强度降低。
骨料碱活性检测
（四）混凝土拌合用水
混凝土拌合和养护用水按水源不同分为饮用水、地表水、
地下水和经适当处理的工业用水。
拌制和养护混凝土宜采用饮用水，当采用其它来源水时， 应符合《混凝土拌合用水标准》的规定。
（五）外加剂及其分类
定义—混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改
善混凝土性能的物质。一般情况掺量不超过水泥质量的5%。
按主要功能的分类
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。
流动性
易成型密实
和易性
具有一定的保持 内部水分的能力， 在施工过程中不 致发生严重的泌 水现象。
粘聚性
保水性 捣实性
好
易达结构均匀
保证混凝土 硬化后的质 量
新拌水泥混凝土的密实、离析和泌水
（2）和易性的评定－坍落度试验
（2）和易性的评定－维勃稠度法试验
测试方法：在维勃稠度仪上的坍落度筒 中按规定方法装满拌合物，垂直提起坍 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，在 透明圆盘的底面完全为水泥浆所布满的 瞬间，停止秒表，关闭振动台，读出秒 表的秒数，称为维勃稠度。 适用范围: 粗骨料最大粒径不大31.5mm； 坍落度小于10mm，维勃稠度在5～30s之 间的干硬性混凝土。
β s
合理砂率 坍落度、强度一定
β s
（4）改善和易性的措施
采用合理砂率；
掺外加剂 的混凝土
改善砂石的级配；
掺外加剂或掺合料； 根据环境条件，注意坍落度 的现场控制； 在水灰比不变的条件下，适当增加水泥浆的用量，可增 大拌合物的流动性； 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。
有害杂质含量
最大粒径及颗粒级配 表面特征及颗粒形状
碱活性检验
1.强度和坚固性
（1）强度
为保证混凝土的强度要求，粗集料必须具有足 够的强度。对于碎石和卵石的强度，采用岩石 立方体强度和压碎值两种表示方式。
（2）坚固性 为保证混凝土的耐久性，用做混凝土的粗集料 应具有足够的坚固性，以抵抗冻融和自然因素 的风化作用。实验方法硫酸钠溶液进行坚固性 实验。
累计筛余率，％
1区 2区 3区方筛孔9.50mm 4.75mm 2.36mm 1.18mm 600μm 300μm 150μm
0 10～0 35～5 65～35 85～71 95～80 100～90
0 10～0 25～0 50～10 70～41 92～70 100～90
0 10～0 15～0 25～0 40～16 85～55 100～90
（3）砂的颗粒级配和细度模数
颗粒级配
颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况。
级配良好的砂，不同粒径颗粒搭配比例适当，其空隙率 小，可以节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性。
颗粒级配采用筛分法确定，按600μm筛的累计筛余率的大 小，可分为1区、2区、3区共三个级配区。
砂的颗粒级配区
1）砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比，除4.75mm和600μm筛档外，可以 略有超出，但超出总量应小于5％。 2）1区人工砂中150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100～85，2区人工砂中 150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100～80，3区人工砂中150μm筛孔的累计 筛余可以放宽到100～75。
(二)硬化后混凝土的强度特性
1.强度
混凝土强度的种类
立方体抗压强度 抗压强度
轴心抗压强度
劈裂抗拉强度 混凝土强度 抗剪强度 抗弯拉强度
1.强度
(1) 立方体抗压强度
调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速 凝剂等。 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。 改善混凝土其它性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、着色剂和防水 剂等。
谢
谢
二、普通水泥混凝土的技术性质
混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌合物。它必
须具有良好的和易性，便于施工，以保证能获得良好 的浇灌质量；
喷射混凝土施工
按强度分
普通混凝土 ＜C60。 高强混凝土 ≥C60。 超高强混凝土 ≥100MPa。
按配筋情况分
素混凝土、钢筋混凝 土、预应力混凝土、 钢纤维混凝土等。
（三）混凝土的特点
优点
抗压强度高、耐久、耐火、维修费用低 ； 原材料丰富、成本低； 混凝土拌合物具有良好的可塑性； 混凝土与钢筋粘结良好，一般不会锈蚀钢筋。
最大粒径及颗粒级配
颗粒级配
最大粒径及颗粒级配
最大粒径
粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径，指集料的100%都 要通过的最小的标准筛筛孔尺寸。 从结构上考虑 混凝土用粗骨料最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，且不 得超过钢筋最小净间距的3/4；对混凝土实心板，不宜超过板厚的 1/3，且不得超过50mm。 从施工上考虑 对泵送混凝土，粗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，高层建筑宜在1:3~1:4，超高层建筑宜在 1:4~1:5。 从经济上考虑 当最大粒径小于80mm时，水泥用量随最大粒径减小而增加，但当 大于150mm后，节约水泥的效果却不明显。
混凝土拌合物凝结硬化以后，应具有足够的强度，以 保证建筑物能安全地承受设计荷载，并应具有必要的 耐久性。
(一)新拌混凝土的工作性
混凝土的组成材料及作用
水泥 + 水 = 水泥浆
水泥 + 水 + 细骨料 = 砂浆 水泥+ 水 + 细骨料 + 粗骨料 = 混凝土
组成材料的作用
组成材料 水泥+水 硬化前 润滑作用 硬化后 胶结作用
第四章 水泥混凝土和砂浆
知识教学点 普通水泥混凝土(组成材料、技术性质、配合比设计、质量控制等) 其他功能混凝土（高强混凝土、流态混凝土、纤维增强混凝土、 碾压式水泥混凝土、仿生裂缝自愈合混凝土等） 建筑砂浆（砌筑砂浆、抹面砂浆及防水砂浆）
知 识 教 学 点 和 学 习 要 求
学习要求
塑性混凝土 混 凝 土 拌 合 物
（坍落度≥10mm）
干硬性混凝土
（坍落度＜10mm）
混凝土施工时坍落度的选择
混凝土拌合物坍落度 的选择，应根据施工条件、 构件截面尺寸、配筋情况、 施工方法等来确定。
结 构 种 类 基础或地面等的垫层，无配筋的大体积结构 （挡土墙、基础等）或配筋稀疏的结构 板、梁和大型及中型截面的柱子等 坍落度 /mm 10~30 30~50
砂+石子
填充作用
骨架作用
（1）工作性（和易性）的概念
混凝土拌合物易于施工操作（搅拌、运输、浇筑、振捣）且 成型后质量均匀、密实的性能。
在本身自重或施工机 械振捣作用下，能产 生流动并且均匀密实 地填满模板的性能。 好
各组成材料之间具有一定 的内聚力，在运输和浇注 过程中不致产生离析和分 层现象的性质。