新拌混凝土的技术性质
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24
(3)最大粒径、骨料级配与砂率的影响 1) 最大粒径Dmax的影响
对于恒定的水泥浆用量，骨料粒径
越大，总表面积越小，拌和物的坍 落度越大； 对于给定的坍落度或维勃稠度，骨 料粒径越大，骨料表面吸附水越少， 则用水量越少，
26
水泥浆用量一定时，粒径越大，表面积越小，骨 粒径越小，表面积越大，骨料表面的水泥浆越薄， 料表面的水泥浆越厚，则骨料就容易滑动，坍落度 则骨料相互连锁不易滑动，坍落度就小。 就大。
如坍落度值大于220mm，应用钢尺测量混凝土 扩展后的最大和最小直径，取平均值为扩展度。
13
坍落度试验
测出坍落度后，用捣棒轻轻敲击混凝土锥体的侧面， 看它是否保持整体向下坍落或发生局部的出然崩落， 由此判断其粘聚性是否合格； 观察混凝土锥体下方是否有水分析出，由此判断其 保水性是否合格。 由这两方面的观察加上坍落度测量即可判断混凝土 拌和物和易性是否合格。
3
1.和易性的含义
和易性： 混凝土拌合物便于施工并能获得均匀、密实 混凝土的一种综合性能，包括：
流动性：
反映混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下流动 的性能，取决于拌和物的稠度。 粘聚性： 反映混凝土拌合物的抗离析、分层的性能。 保水性： 指混凝土拌合物保持水分不易析出的能力。
4
分层离析与泌水现象及其危害
14
坍落度的选择
原则： 根据施工方法、结构条件和制品要求，并参考经验资
料进行选择，在满足施工和结构条件的情况下，尽量选用较 小的坍落度，以节约水泥，提高混凝土质量。
拌合物的和易性与施工工艺 施工工艺 坍落度(mm)
碾压混凝土 滑模摊铺混凝土 泵送混凝土 自密实混凝土 0 30 ~ 50 100 ~ 200 > 240
利于水泥水化，这种保护成为养护。 养护措施有：喷洒水、覆盖表面膜等。
凝结时间 温升
36
END
42
塑性混凝土的流动性用坍落度或坍落扩展度表示； 干硬性混凝土用为维勃稠度表示。
9
坍落度试验Slump Test
标准圆锥筒 将拌和物等体积地分三层 填入圆锥筒中 每一层用捣棒插捣25下 用灰刀将表面抹平 垂直提起圆锥筒，拌和物 将在自重作用下向下坍落 量出坍落的毫米数—坍落 度
动。
34
(5) 用水量的影响
每立方米混凝土的用水量——单位用水量，它确定 了混凝土拌和物的流动性。 当水泥用量一定时，增加用水量，水灰比增加，坍 落度增大。 当水灰比一定时，增加用水量，就必须同时增加水 泥用量——水泥浆用量增加，则坍落度增大。
35
(三) 浇注后的混凝土行为
离析分层与泌水
15
维勃稠度试验
维勃稠度仪
透明圆盘
从开启振动台至透明圆盘底面与混凝土完全接触所 需的时间为维勃稠度值VB。 本方法适用于骨料最大粒径不大于40mm，维勃稠 度值在5～30s之间的拌和物稠度测定。
16
3. 影响和易性的主要因素
(1) 水泥浆与骨料的相对用量； (2) 水泥浆的塑性(稠度)，取决于水泥品种与细度、 水灰比； (3) 骨料的级配和最大粒径、砂率； (4) 骨料的形状和表面特征。 (5) 用水量 (6) 外加剂
2
(一) 混凝土拌合物的和易性
工程施工要求混凝土拌合物具有哪些性能？
流动性，便于浇灌与填充模具； 均匀性，骨料在水泥浆中分布均匀，水泥颗粒在水中
分布均匀，不分层离析； 保水性，水不泌出。
良好性能的标志：
运输中不易分层离析； 浇灌时容易捣实或自密实； 成型后表面容易修正。
18
水泥浆与骨料相对用量的影响
低水泥浆用量的 干硬性拌和物
高水泥浆用量的 塑性拌和物
19
高水泥浆用量时的滚珠效应
滚珠效应结束 滚珠效应开始
初始高度 坍落度
20
问题：水泥浆用量越多越好吗？
解答： NO；增加水泥浆用量，就增加了骨料表面包裹 层的厚度，增大了润滑作用，这有利于拌和物的 和易性； 但水泥浆过多，超过了骨料表面包裹层所需的 量，则不仅使拌和物的流动性无明显增加，而且 会出现流淌和泌水现象，同时会造成水泥浆的浪 费，是不利的。
29
3) 砂率的影响
基本概念： 试验表明：水灰比与用水量一定时，拌和物坍落度
混凝土拌和物中所用砂的质量占骨料总量的质量百分 先随砂率增加而增大，达到最大值后，又随砂率增加 数称为砂率。 而减小，坍落度最大时的砂率为合理砂率(最优砂率) 使拌合物的坍落度最大时的砂率称为合理砂率
坍 落 度
28
2)骨料颗粒级配的影响
级配良好的骨料，较大粒径的颗粒堆 积的空隙被较小颗粒填充，较小颗粒 堆积的空隙被更小颗粒填充，不但使 得骨料颗粒堆积的空隙率较小，填充 在空隙中的水泥浆减少，水泥浆主要 包裹在骨料的表面，而且可以避免骨 料颗粒间的连锁，利于骨料的滑动， 拌和物流动性较好。
当用水量相同时，级配良好的骨料可以增大拌和物 的流动性。 当流动性相同时，级配良好的骨料可以减小水灰比 或减少用水量
100mm
300mm
200mm
10
坍落度试验
直尺
坍落度
坍落扩展度
11
装第1层并插捣25次
装第2层并插捣25次
装第3层并插捣25次
抹平表面
提起圆锥筒
扩展度测量 坍落度测量
测量坍落高度
12
坍落度试验步骤
坍落度测量结果的评定 坍落度值(mm) 10～40 50～90 100～150 ≥160 混凝土的和易性 低塑性混凝土 塑性混凝土 流动性混凝土 大流动性混凝土
新拌混凝土在运输、振捣和浇灌以后静臵，大颗粒骨料下沉——
分层，水向表面迁移——泌水； 泌水将导致混凝土中骨料和钢筋的下部形成水囊和表面酥松，产 生沉降裂缝；
塑性收缩
由于环境温湿度影响，表面泌出的水将向空气中蒸发，导致浇灌 后的混凝土表面收缩，约束下收缩将导致表面开裂。
养护
混凝土浇灌后，必须保护表面以防湿度损失，以减少塑性收缩，
17
(1) 水泥浆与骨料的相对用量的影响
水泥浆是混凝土拌和物产生流动的决定因素。 水泥浆包裹在骨料的表面，在骨料间起润滑作用产 生滚珠效应，减小了骨料颗粒间的内摩阻力。所以， 水泥浆用量愈多，流动性愈好，拌和物的坍落度增 大，同时还增大了拌和物的粘聚性。 水泥浆用量较小，相对骨料用量较大，水泥浆不足 以包裹骨料表面形成润滑层，骨料间的摩擦力较大， 拌和物不易流动，坍落度减小。
31
(4) 骨料颗粒表面特征与形状的影响
表面光滑且呈等径形状的颗粒比粗糙表面且有菱角 的颗粒更利于骨料的滑动，而且，光滑颗粒的表面 积较小。因此：
在水泥浆用量相同时，光滑颗粒拌制的混凝土拌和物坍
落度大于粗糙颗粒； 当坍落度或维勃稠度相同时，光滑颗粒拌制的混凝土拌 和物所需用水量小于粗糙颗粒。 多菱角粗糙表面的颗粒 光滑表面颗粒 针片状的颗粒比等径形状的颗粒更不利于骨料的滑 ——碎石 ——河卵石
21
(2) 水泥浆的塑性(稠度)的影响
水泥浆是由水泥和水组成，其塑性(稠度)取决于下 列因素：
水灰比 水泥品种与细度
22
1) 水灰比的影响
水灰比是混凝土拌和物中用水量与水泥用量的比 值： W/C = 用水量(W)/水泥用量(C) 水灰比的大小反映水泥浆的稀稠程度(稠度)。 在水泥浆用量一定时，增大水灰比，水泥浆变稀， 粘聚性降低，颗粒间内摩阻力减小，流动性会有 所增大； 但水灰比过大，水泥浆太稀，保水性变差，会导 致混凝土拌和物出现泌水现象。
23
2)水泥品种与细度的影响
在水灰比相同时
硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥
火山Hale Waihona Puke Baidu水泥
矿渣水泥 粉煤灰水泥
流动性好，密度较大； 流动性好，密度较大； 流动性较差，保水性较好； 流动性较差，保水性较差； 和易性最好，坍落度较大，保 水性和粘聚性均较好。
水泥颗粒愈细，拌和物的粘聚性和保水性愈好； 当水泥的比表面积小于280m2/kg时，混凝土拌和 物的泌水性增大。
(cm)
合理砂率
砂率(％)
30
问题：为什么存在一个合理含砂率？ 解答：
砂率的大小影响了拌合物中骨料的总表面积和空隙率。 当水泥浆用量一定时，砂率较小时，石子较多，砂与水 泥浆组成的砂浆不足以填满石子颗粒的空隙，润滑作用 较小，流动性、粘聚性、保水性均较差； 随着砂率增加，砂浆逐渐增多，粗骨料间润滑层逐渐增 厚，坍落度会越来越大； 当砂率过大时，骨料总表面积和空隙率太大，水泥浆量 变为不足，致使拌和物的坍落度变小，并随着砂率增大 而减小。
分层离析
现象：粗骨料从混凝土的水泥砂浆中分离出来的倾向，
与拌和物的粘聚性有关。 危害：分层离析将导致硬化后的混凝土产生蜂窝和麻 面，影响均匀性。
泌水
现象：混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面，这
种现象叫泌水，与拌和物的保水性有关。 危害：泌水导致混凝土中粗骨料和水平钢筋下方形成 水囊和水膜，降低骨料或钢筋与水泥石的粘结力；表 面还会形成酥松层等。
4.2.1、新拌混凝土的性质
Properties of Fresh Concrete
1
新拌混凝土的性能
混凝土拌和物的和易性： 流动性 粘聚性 保水性 塑性收缩等 运输、浇灌和振捣
硬化混凝土的性能
硬化混凝土性能：
强度fc
弹性模量Ec
徐变 耐久性
混凝土微结构：
密实性 均匀性
5
可 见 表 面 泌 水
内 泌 水
骨 料
水
6
沉降裂缝
混凝土表面
钢筋
水囊
7
2. 和易性的测定与评价
和易性是一项综合性的技术指标，确切评定较困 难，具有不确定性。 测定：以测定其流动性为主，辅以对其粘聚性和 保水性的观察，然后根据测定和观察结果，综合 评价其和易性。 GB/T50080—2002规定，混凝土拌合物的和易性 用两种流动性指标评价：
(3)最大粒径、骨料级配与砂率的影响 1) 最大粒径Dmax的影响
对于恒定的水泥浆用量，骨料粒径
越大，总表面积越小，拌和物的坍 落度越大； 对于给定的坍落度或维勃稠度，骨 料粒径越大，骨料表面吸附水越少， 则用水量越少，
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水泥浆用量一定时，粒径越大，表面积越小，骨 粒径越小，表面积越大，骨料表面的水泥浆越薄， 料表面的水泥浆越厚，则骨料就容易滑动，坍落度 则骨料相互连锁不易滑动，坍落度就小。 就大。
如坍落度值大于220mm，应用钢尺测量混凝土 扩展后的最大和最小直径，取平均值为扩展度。
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坍落度试验
测出坍落度后，用捣棒轻轻敲击混凝土锥体的侧面， 看它是否保持整体向下坍落或发生局部的出然崩落， 由此判断其粘聚性是否合格； 观察混凝土锥体下方是否有水分析出，由此判断其 保水性是否合格。 由这两方面的观察加上坍落度测量即可判断混凝土 拌和物和易性是否合格。
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1.和易性的含义
和易性： 混凝土拌合物便于施工并能获得均匀、密实 混凝土的一种综合性能，包括：
流动性：
反映混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下流动 的性能，取决于拌和物的稠度。 粘聚性： 反映混凝土拌合物的抗离析、分层的性能。 保水性： 指混凝土拌合物保持水分不易析出的能力。
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分层离析与泌水现象及其危害
14
坍落度的选择
原则： 根据施工方法、结构条件和制品要求，并参考经验资
料进行选择，在满足施工和结构条件的情况下，尽量选用较 小的坍落度，以节约水泥，提高混凝土质量。
拌合物的和易性与施工工艺 施工工艺 坍落度(mm)
碾压混凝土 滑模摊铺混凝土 泵送混凝土 自密实混凝土 0 30 ~ 50 100 ~ 200 > 240
利于水泥水化，这种保护成为养护。 养护措施有：喷洒水、覆盖表面膜等。
凝结时间 温升
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END
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塑性混凝土的流动性用坍落度或坍落扩展度表示； 干硬性混凝土用为维勃稠度表示。
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坍落度试验Slump Test
标准圆锥筒 将拌和物等体积地分三层 填入圆锥筒中 每一层用捣棒插捣25下 用灰刀将表面抹平 垂直提起圆锥筒，拌和物 将在自重作用下向下坍落 量出坍落的毫米数—坍落 度
动。
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(5) 用水量的影响
每立方米混凝土的用水量——单位用水量，它确定 了混凝土拌和物的流动性。 当水泥用量一定时，增加用水量，水灰比增加，坍 落度增大。 当水灰比一定时，增加用水量，就必须同时增加水 泥用量——水泥浆用量增加，则坍落度增大。
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(三) 浇注后的混凝土行为
离析分层与泌水
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维勃稠度试验
维勃稠度仪
透明圆盘
从开启振动台至透明圆盘底面与混凝土完全接触所 需的时间为维勃稠度值VB。 本方法适用于骨料最大粒径不大于40mm，维勃稠 度值在5～30s之间的拌和物稠度测定。
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3. 影响和易性的主要因素
(1) 水泥浆与骨料的相对用量； (2) 水泥浆的塑性(稠度)，取决于水泥品种与细度、 水灰比； (3) 骨料的级配和最大粒径、砂率； (4) 骨料的形状和表面特征。 (5) 用水量 (6) 外加剂
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(一) 混凝土拌合物的和易性
工程施工要求混凝土拌合物具有哪些性能？
流动性，便于浇灌与填充模具； 均匀性，骨料在水泥浆中分布均匀，水泥颗粒在水中
分布均匀，不分层离析； 保水性，水不泌出。
良好性能的标志：
运输中不易分层离析； 浇灌时容易捣实或自密实； 成型后表面容易修正。
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水泥浆与骨料相对用量的影响
低水泥浆用量的 干硬性拌和物
高水泥浆用量的 塑性拌和物
19
高水泥浆用量时的滚珠效应
滚珠效应结束 滚珠效应开始
初始高度 坍落度
20
问题：水泥浆用量越多越好吗？
解答： NO；增加水泥浆用量，就增加了骨料表面包裹 层的厚度，增大了润滑作用，这有利于拌和物的 和易性； 但水泥浆过多，超过了骨料表面包裹层所需的 量，则不仅使拌和物的流动性无明显增加，而且 会出现流淌和泌水现象，同时会造成水泥浆的浪 费，是不利的。
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3) 砂率的影响
基本概念： 试验表明：水灰比与用水量一定时，拌和物坍落度
混凝土拌和物中所用砂的质量占骨料总量的质量百分 先随砂率增加而增大，达到最大值后，又随砂率增加 数称为砂率。 而减小，坍落度最大时的砂率为合理砂率(最优砂率) 使拌合物的坍落度最大时的砂率称为合理砂率
坍 落 度
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2)骨料颗粒级配的影响
级配良好的骨料，较大粒径的颗粒堆 积的空隙被较小颗粒填充，较小颗粒 堆积的空隙被更小颗粒填充，不但使 得骨料颗粒堆积的空隙率较小，填充 在空隙中的水泥浆减少，水泥浆主要 包裹在骨料的表面，而且可以避免骨 料颗粒间的连锁，利于骨料的滑动， 拌和物流动性较好。
当用水量相同时，级配良好的骨料可以增大拌和物 的流动性。 当流动性相同时，级配良好的骨料可以减小水灰比 或减少用水量
100mm
300mm
200mm
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坍落度试验
直尺
坍落度
坍落扩展度
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装第1层并插捣25次
装第2层并插捣25次
装第3层并插捣25次
抹平表面
提起圆锥筒
扩展度测量 坍落度测量
测量坍落高度
12
坍落度试验步骤
坍落度测量结果的评定 坍落度值(mm) 10～40 50～90 100～150 ≥160 混凝土的和易性 低塑性混凝土 塑性混凝土 流动性混凝土 大流动性混凝土
新拌混凝土在运输、振捣和浇灌以后静臵，大颗粒骨料下沉——
分层，水向表面迁移——泌水； 泌水将导致混凝土中骨料和钢筋的下部形成水囊和表面酥松，产 生沉降裂缝；
塑性收缩
由于环境温湿度影响，表面泌出的水将向空气中蒸发，导致浇灌 后的混凝土表面收缩，约束下收缩将导致表面开裂。
养护
混凝土浇灌后，必须保护表面以防湿度损失，以减少塑性收缩，
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(1) 水泥浆与骨料的相对用量的影响
水泥浆是混凝土拌和物产生流动的决定因素。 水泥浆包裹在骨料的表面，在骨料间起润滑作用产 生滚珠效应，减小了骨料颗粒间的内摩阻力。所以， 水泥浆用量愈多，流动性愈好，拌和物的坍落度增 大，同时还增大了拌和物的粘聚性。 水泥浆用量较小，相对骨料用量较大，水泥浆不足 以包裹骨料表面形成润滑层，骨料间的摩擦力较大， 拌和物不易流动，坍落度减小。
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(4) 骨料颗粒表面特征与形状的影响
表面光滑且呈等径形状的颗粒比粗糙表面且有菱角 的颗粒更利于骨料的滑动，而且，光滑颗粒的表面 积较小。因此：
在水泥浆用量相同时，光滑颗粒拌制的混凝土拌和物坍
落度大于粗糙颗粒； 当坍落度或维勃稠度相同时，光滑颗粒拌制的混凝土拌 和物所需用水量小于粗糙颗粒。 多菱角粗糙表面的颗粒 光滑表面颗粒 针片状的颗粒比等径形状的颗粒更不利于骨料的滑 ——碎石 ——河卵石
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(2) 水泥浆的塑性(稠度)的影响
水泥浆是由水泥和水组成，其塑性(稠度)取决于下 列因素：
水灰比 水泥品种与细度
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1) 水灰比的影响
水灰比是混凝土拌和物中用水量与水泥用量的比 值： W/C = 用水量(W)/水泥用量(C) 水灰比的大小反映水泥浆的稀稠程度(稠度)。 在水泥浆用量一定时，增大水灰比，水泥浆变稀， 粘聚性降低，颗粒间内摩阻力减小，流动性会有 所增大； 但水灰比过大，水泥浆太稀，保水性变差，会导 致混凝土拌和物出现泌水现象。
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2)水泥品种与细度的影响
在水灰比相同时
硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥
火山Hale Waihona Puke Baidu水泥
矿渣水泥 粉煤灰水泥
流动性好，密度较大； 流动性好，密度较大； 流动性较差，保水性较好； 流动性较差，保水性较差； 和易性最好，坍落度较大，保 水性和粘聚性均较好。
水泥颗粒愈细，拌和物的粘聚性和保水性愈好； 当水泥的比表面积小于280m2/kg时，混凝土拌和 物的泌水性增大。
(cm)
合理砂率
砂率(％)
30
问题：为什么存在一个合理含砂率？ 解答：
砂率的大小影响了拌合物中骨料的总表面积和空隙率。 当水泥浆用量一定时，砂率较小时，石子较多，砂与水 泥浆组成的砂浆不足以填满石子颗粒的空隙，润滑作用 较小，流动性、粘聚性、保水性均较差； 随着砂率增加，砂浆逐渐增多，粗骨料间润滑层逐渐增 厚，坍落度会越来越大； 当砂率过大时，骨料总表面积和空隙率太大，水泥浆量 变为不足，致使拌和物的坍落度变小，并随着砂率增大 而减小。
分层离析
现象：粗骨料从混凝土的水泥砂浆中分离出来的倾向，
与拌和物的粘聚性有关。 危害：分层离析将导致硬化后的混凝土产生蜂窝和麻 面，影响均匀性。
泌水
现象：混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面，这
种现象叫泌水，与拌和物的保水性有关。 危害：泌水导致混凝土中粗骨料和水平钢筋下方形成 水囊和水膜，降低骨料或钢筋与水泥石的粘结力；表 面还会形成酥松层等。
4.2.1、新拌混凝土的性质
Properties of Fresh Concrete
1
新拌混凝土的性能
混凝土拌和物的和易性： 流动性 粘聚性 保水性 塑性收缩等 运输、浇灌和振捣
硬化混凝土的性能
硬化混凝土性能：
强度fc
弹性模量Ec
徐变 耐久性
混凝土微结构：
密实性 均匀性
5
可 见 表 面 泌 水
内 泌 水
骨 料
水
6
沉降裂缝
混凝土表面
钢筋
水囊
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2. 和易性的测定与评价
和易性是一项综合性的技术指标，确切评定较困 难，具有不确定性。 测定：以测定其流动性为主，辅以对其粘聚性和 保水性的观察，然后根据测定和观察结果，综合 评价其和易性。 GB/T50080—2002规定，混凝土拌合物的和易性 用两种流动性指标评价：