水泥混凝土

水泥混凝土水泥混凝土• 混凝土材料组成（了解）由水泥及粗细集料和水按适当比例混合，需要时掺入适宜外加剂、掺合料等配制而成。

• 普通混凝土概念（了解）水泥和水发生化学反应生成具备胶凝作用的水化物，将集料颗粒紧密粘结一起，经过一定凝结、硬化时间后形成人造石材，成为混凝土。

其中水泥起胶凝和填充作用，集料起骨架和密实作用。

• 混凝土技术性质• 混凝土工作性（了解）新拌混凝土的工作性又称和易性，是指混凝土具有流动性、可塑性、稳定性和易密性等几方面的综合性能。

• 常用混凝土拌和物工作性的测定方法有坍落度仪法和维勃仪法二种。

• 混凝土工作性检测方法原理及评定方法坍落度仪法操作原理（熟悉）将待测混凝土拌和物以规定的方式分三层装入标准坍落度圆锥筒中，每层按要求扦捣25次，多余拌和物用镘刀刮平。

随后提起圆锥筒，在重力作用下混凝土会自动坍落。

测出筒高与坍落后混凝土试件最高点之间的高差（以mm计），作为试验结果之一，称之为坍落度。

▊混凝土工作性评价方法（熟悉）评价混凝土工作性的指标有棍度、含砂情况、粘聚性和保水性。

棍度：按扦捣混凝土拌和物时的容易程度评定，分“上”、“中”、“下”三级。

“上”：表示扦捣容易；“中”：表示扦捣时稍有石子阻滞现象；“下”：表示很难扦捣。

含砂情况：按拌和物外观含砂多少而评定，分“多”、“中”、“少”三级。

“多”：表示镘刀抹面时，一二次即使拌和物表面平整无蜂窝；“中”：表示抹五、六次才可以使表面平整无蜂窝；“少”：表示抹面困难，不易抹平，有空隙及石子外露现象。

粘聚性：观测拌和物各成分相互粘聚情况，评定方法是用捣棒在已坍落的混凝土侧面轻打，如锥体逐渐下沉，表示粘聚性良好；如锥体突然倒坍、部分崩裂或发生石子离析现象，表示粘聚性不好。

保水性：指水分从拌和物中析出情况，分“多量”、“少量”、“无”三级评定。

多量：表示提起坍落度筒后，有较多水分从底部析出；少量：表示提起坍落度筒后，有少量水从底部析出；无：表示提起坍落度筒后，没有水份从底部析出。

▼（2）维勃仪法（了解）按坍落度试验相同的操作方法将拌和物装填到放在维勃稠度仪上的圆锥筒中，提起圆锥筒后，将一透明圆盘扣在混凝土拌和物上。

开启振动台，同时开始计时，当透明圆盘底面被水泥浆布满的瞬间停止计时，并关闭振动台。

以这一过程所需的时间作为维勃试验的结果，以秒计。

维勃时间愈长，混凝土拌和物坍落度就愈小。

维勃仪法适用于集料公称最大粒径不大于31.5mm及维勃时间在5-30s之间的干稠性混凝土。

▊影响混凝土工作性的因素（熟悉）分为内因和外因两大类。

外因主要是指施工环境条件，包括外界环境、气温、湿度、风力大小以及时间等。

内因包括原材料特性、单位用水量、水灰比和砂率等方面。

1）原材料特性·水泥品种和细度将会影响混凝土拌和物的工作性；·粗集料的颗粒形状也能影响混凝土工作性；·使用外加剂会显著改善混凝土工作性。

2）单位用水量·单位用水量的多少决定了混凝土拌和物中水泥浆的数量。

在组成材料一定的情况下，拌和物的流动性随单位用水量的增加而加大。

·单位用水量过小→水泥浆偏少→粘聚性较差→离析、崩坍、不易密实单位用水量过大→粘聚性、保水性变差→流浆、泌水、离析、收缩裂缝、影响耐久性、浪费水泥3）水灰比·水灰比指水和水泥之比，水灰比大小决定了水泥浆的稀稠程度。

·水灰比过小→水泥浆稠度大，流动性小→混凝土不密实。

水灰比过大→水泥浆稠度小→粘聚性、保水性不良→泌水、离析、孔洞→混凝土耐久性差，强度降低。

因此，当混凝土拌和物流动性不足或过大时，不能仅仅采用增加或减少单位用水量的方法来改变混凝土流动性，应在保持原水灰比不变基础上同时增加或减少水和水泥用量。

？4）砂率·砂率是指混凝土中砂的质量与砂、石总质量的百分率。

由水、水泥、砂组成的水泥砂浆在混凝土起润滑作用，降低粗集料间摩阻力，产生所需流动性。

砂率影响混凝土工作的情况见下图：水坍泥落用度量3(kg/m 最佳砂率砂率(%) 最佳砂率砂率(%)★水泥混凝土拌和物稠度试验（坍落度仪法）（掌握）·仪器设备标准坍落度筒：顶面直径100±2mm，底面直径200±2mm，高度300±2mm。

捣棒：直径ф16mm，长600mm，具有半球性截头的钢质圆棒。

其它：小铲、木尺、小钢尺、镘刀和钢平板等。

·试验步骤：（1）将坍落度筒洗净，放在经水润湿不吸水的平板上，踏紧踏脚板。

（2）将拌和物分三层装入筒中，每层装入高度为稍大于筒高的1/3。

用捣棒在每层的横截面上均匀插捣25次。

扦捣沿螺旋线由边缘至中心，扦捣底层时插至底部，扦捣其它二层时，扦透本层并扦入下层约20-30mm，须垂直下压不得冲击，当顶层扦捣完毕后，将捣棒用锯和滚的方式清除多余混凝土，用镘刀抹平筒口，立即垂直提起坍落度筒，提筒在5-10s完成，从开始装料至提起坍落度筒在150s内完成。

（3）将坍落度筒放在锥体混凝土试样旁，筒顶平放木尺，用小钢尺量出木尺底面至试样顶面最高点的垂直距离，精确至1mm，即为该拌和物的坍落度。

（4）当混凝土试件一侧发生崩坍或一边剪切破坏时，应重新取样另测，如第二次发生同样状况，则表示该拌和物和易性不好。

（5）当混凝土拌和物坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径。

在这二个直径之差小于50mm时，取平均值为坍落扩展度值。

否则，此次试验无效。

（6）坍落度试验同时，目测评定拌和物的棍度、含砂情况、粘聚性和保水性。

混凝土拌和物坍落度和坍落扩展度测量精确至1mm，结果修约至5mm。

▼混凝土拌和物凝结时间（了解）·混凝土拌和物凝结时间试验方法：贯入阻力仪法混凝土拌和物在20±2℃或尽可能与现场相同的环境中，用贯入阻力仪测定拌和物在不同时间段单位面积贯入阻力，以单位面积贯入阻力（MPa）为纵坐标，测试时间（min）为横坐标，建立关系曲线，单位面积贯入阻力为3.5Mpa和28MPa时所对应的时间分别为混凝土的初凝和终凝时间。

·注意事项（1）每次测定时，测针应距试模边缘至少25mm，每次测针的检测点之间净距离至少为测针直径的2倍。

（2）如混凝土进行湿筛不好操作，可按混凝土中水泥砂浆的配合比，直接称料拌和成砂浆进行试验，但注意应按粗集料的吸水率修正加水量。

▼硬化混凝土的力学强度▼混凝土强度等级确定思路（了解）根据混凝土立方体抗压强度标准来确定强度等级，如C30表示混凝土立方体抗压强度标准值不小于30MPa。

我国现行规范划分为12个强度等级：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60。

·影响混凝土力学强度的因素（了解）水泥强度和水灰比、集料特性、浆集比、养护条件、试验条件。

▊混凝土试件制作及养护方法（熟悉）·试件尺寸（见下表）注：括号中为集料公称最大粒径mm，标准试件的最短尺寸大于公称最大粒径的4倍。

·非圆柱体试件成型（抗压及抗弯拉试件）（1）成型前在试模内壁涂一层矿物油（2）取1、2倍以上的所需量的拌和物，在5min内进行坍落度或维勃试验。

（3）当坍落度小于25mm时，用扦入式振捣棒成型，将拌和物一次装入试模，振捣时振捣棒距试模底板10-20mm而不接触底板，振捣至表面出浆为止。

应避免过振造成离析，在临近初凝时，用抹刀抹平。

（4）当坍落度大于25mm且小于70mm时，用标准振动台成型。

将装填好拌和物的试模固定在振动台上，开启振动台至混凝土表面出现乳状水泥浆为止，振动时间一般不超过90s，用镘刀将表面初次抹平，试件收浆后，再用镘刀将试件仔细抹平。

（5）当坍落度大于70mm时，用人工成型。

将拌和物分二层装入试模中，用捣棒以螺旋形从边缘向中心均匀扦捣，底面扦捣至模底，上层扦捣应贯穿上2层扦入下层20-30mm处，每层扦捣次数为100cm截面积内不少于12次，用镘刀将试件表面抹平。

·试件抹面与试模边缘高低差不得超过0.5mm。

·扦入式振捣棒成型不适用于用水量非常低的混凝土，也不适用于高度不大于100mm的试件。

·人工成型时，扦捣时应用力将捣棒垂直压下，不得冲击。

试件养护·成型好的试模上覆盖湿布（或其它保湿办法），在室温20±5℃、相对湿度大于50%的环境中，静放1-2d，然后拆模，进行检查、编号，并对局部缺陷进行加工修补。

·将完好试件移至标准养护室的架子上，彼此间距至少10-20mm，养护条件为温度20±2℃、相对湿度95%以上；或将试件放入温度20±2℃的不流动的Ca（0H）2饱和溶液中，养护至规定龄期。

应避免用水直接淋试件。

·标准养护龄期为28d（以搅拌加水开始），非标准龄期为1d、3d、7d、60d、90d、180d。

▊混凝土强度质量评定方法（熟悉）·水泥混凝土抗压强度评定评定水泥混凝土抗压强度，以标准养生28d龄期的试件为准，试件为边长150mm立方体，试件3个为1组，制取组数应符合下列规定：1）不同强度等级及不同配合比的混凝土应在浇筑地点或拌和地点分别随机制取试件；2）浇筑一般体积的结构物（如基础、墩台等）时，每一单位结构物应制取2组试件；33）连续浇筑大体积结构物时，每80-120m或每一工作班制取2组试件；4）上部结构，16m以下制取1组，16-30m制取3组，31-50m制取3组，50m以上不少于5组，小型构件每批工作班至少制取2组。

5）每根钻孔灌注桩至少制取2组，桩长20m以上不少于3组，桩径大，浇筑时间很长时，不少于4组，如换工作班时，每工作班应制取2组。

6）构筑物每座、每处或每工作班不少于2组，当原材料和配合比相同并由同一拌和场拌制时，可几座或几处合并制取2组。

7）应根据工作需要，另制取几组与结构物同条件养护的试件，作为拆模、吊装、张拉预应力、承受荷载等施工阶段的强度依据。

·水泥混凝土抗压强度合格标准1）试件大于等于10组，应以数理统计方法评定：Rn-K1Sn≥0.9RRmin≥K2RSn=n：同批混凝土试件组数Sn：同批n组试件强度的标准差（MPa），当SnRn：同批n组试件强度的平均值（MPa） R：混凝土设计强度Ri：第i组混凝土抗压强度（MPa）Rmin：n组试件中强度最低1组的值（MPa） K1、K2：合格判定系数，见下页2）试件小于10组时，可用非统计方法按下述条件进行评定Rn≥1.15RRmin≥0.95R·实测项目中，水泥混凝土抗压强度评定为不合格时，相应分项工程为不合格。

·水泥混凝土弯拉强度评定（公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-2019，第147页）·水泥混凝土立方体抗压强度试验方法·本方法可用于确定混凝土的强度等级，作为评定水泥混凝土品质的主要指标，适用于各类水泥混凝土立方体试件的极限抗压强度试验。