建筑材料5混凝土.pptx

混凝土混凝土是由胶凝材料、骨料和水，必要时掺是由胶凝材料、骨料和水，必要时掺入化学外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配入化学外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，拌制成拌合物，经硬化而成的人造石材。合，拌制成拌合物，经硬化而成的人造石材。混凝土混凝土定义混凝土的混凝土的分类按胶凝材料不同，分为按胶凝材料不同，分为 水泥混凝土水泥混凝土(又叫普通混凝土又叫普通混凝土)、沥青混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土、聚合物混凝土、水玻璃水玻璃混凝土等；混凝土等；水玻璃水玻璃 水玻璃：中文名称硅酸钠，俗称泡花碱，是水玻璃：中文名称硅酸钠，俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，其水溶液为水玻璃。建筑上一种水溶性硅酸盐，其水溶液为水玻璃。建筑上常用的水玻璃是硅酸钠（常用的水玻璃是硅酸钠（Na2On SiO2）的水）的水溶液。溶液。水玻璃的用途A、涂刷材料表面，提高其抗风化能力、涂刷材料表面，提高其抗风化能力：以密度为：以密度为1.35g/cm3的水玻璃浸渍或涂刷黏土砖、水泥混凝土、的水玻璃浸渍或涂刷黏土砖、水泥混凝土、硅酸盐混凝土、石材等多孔材料，可提高材料的密实度、硅酸盐混凝土、石材等多孔材料，可提高材料的密实度、强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等。强度、抗渗性、抗冻性及耐水性等。B、加固土、加固土 壤：将水玻璃和氯化钙溶液交替压注到壤：将水玻璃和氯化钙溶液交替压注到土中，生成的硅酸凝胶在潮湿环境下，因吸收土中水分土中，生成的硅酸凝胶在潮湿环境下，因吸收土中水分处于膨胀状态，使土固结。处于膨胀状态，使土固结。C、配制速凝防水剂。、配制速凝防水剂。D、修补砖墙裂缝、修补砖墙裂缝：将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、：将水玻璃、粒化高炉矿渣粉、砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后，直接压入砖墙裂缝，砂及氟硅酸钠按适当比例拌合后，直接压入砖墙裂缝，可起到粘结和补强作用。可起到粘结和补强作用。按表观密度不同，分为按表观密度不同，分为 重混凝土重混凝土(02800kg/m3)、普通混凝土普通混凝土(0=20002800kg/m3)、轻混凝土轻混凝土(02000kg/m3)；混凝土的混凝土的分类按使用功能不同，分为按使用功能不同，分为结构用混凝土、结构用混凝土、道路混凝土、道路混凝土、水工混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土等；防辐射混凝土等；混凝土的混凝土的分类按施工工艺不同分为：按施工工艺不同分为：喷射混凝土、喷射混凝土、泵送混凝土、泵送混凝土、振动灌浆混凝土等。振动灌浆混凝土等。混凝土的混凝土的分类本本 章章 内内 容容5.1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料5.2 混凝土的主要技术性质混凝土的主要技术性质5.3 混凝土外加剂混凝土外加剂5.4 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计5.5 轻混凝土轻混凝土5.6 其他品种混凝土其他品种混凝土5.1 普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料 普通混凝土是由水泥、粗骨料普通混凝土是由水泥、粗骨料(碎石或卵石碎石或卵石)、细骨料、细骨料(砂砂)和水拌和，经硬化而成的一种人造和水拌和，经硬化而成的一种人造石材。石材。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩。的收缩。水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好的工作性能，硬化后将骨料胶结在合物具有良好的工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚固的整体。其结构一起，形成坚固的整体。其结构如图如图5.1。图5.1 普通混凝土结构示意图 1石子；2砂子；3水泥浆；4气孔 5.1.1.1 水泥品种的选择水泥品种的选择应根据工程性质、所处环境、施工条件等，应根据工程性质、所处环境、施工条件等，合理选择相应的水泥品种。参照表合理选择相应的水泥品种。参照表4-11。5.1.1 水泥水泥水泥强度等级的选择水泥强度等级的选择v高强度等级（高强度等级（60C）砼）砼采用高强度等级水泥采用高强度等级水泥 水泥强度水泥强度/混凝土强度混凝土强度=0.91.5v低强度等级低强度等级(小于小于60C)砼砼采用低强度等级水泥采用低强度等级水泥 水泥强度水泥强度/混凝土强度混凝土强度=1.52.0低强度水泥配高强度砼，水泥用量多不经济。低强度水泥配高强度砼，水泥用量多不经济。高强度水泥配低强度砼，少量就能满足要求，要保高强度水泥配低强度砼，少量就能满足要求，要保证施工的和易性及耐久性证施工的和易性及耐久性,需要增加水泥用量，也需要增加水泥用量，也不经济。不经济。5.1.1.2 水泥强度等级的选择水泥强度等级的选择 水泥强度等级越高，胶结能力越强，混凝土水泥强度等级越高，胶结能力越强，混凝土的强度也就越高。的强度也就越高。当采用较低强度等级的水泥配制较高强度等当采用较低强度等级的水泥配制较高强度等级的混凝土时，应该用较小的水灰比，这样将引级的混凝土时，应该用较小的水灰比，这样将引起水泥用量的增加，并不经济合理。起水泥用量的增加，并不经济合理。当采用较高强度等级的水泥配制较低强度等当采用较高强度等级的水泥配制较低强度等级的混凝土时，水泥用量虽可减少，但却使混凝级的混凝土时，水泥用量虽可减少，但却使混凝土的工作性及耐久性变差；如果为了改善混凝土土的工作性及耐久性变差；如果为了改善混凝土的工作性、耐久性，则需增加水泥用量，这样必的工作性、耐久性，则需增加水泥用量，这样必然会出现超强现象，同样也不经济。然会出现超强现象，同样也不经济。因此，水泥强度等级和混凝土强度等级之间因此，水泥强度等级和混凝土强度等级之间应有一个适当的比值来控制。应有一个适当的比值来控制。铁路混凝土与砌体工程施工规范铁路混凝土与砌体工程施工规范(TB102102001)中经过试验建议：中经过试验建议：水泥与混凝土强度等级之比，水泥与混凝土强度等级之比，对于对于C30及以下的混凝土，宜为及以下的混凝土，宜为1.12.2；对于对于C35及以上的混凝土宜为及以上的混凝土宜为0.91.5。普通混凝土的细骨料主要采用天然砂和人工普通混凝土的细骨料主要采用天然砂和人工砂。砂。天然砂天然砂是由自然风化、水流搬运和分选、堆是由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径小于积形成的粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。按产源不同，天然括软质岩、风化岩石的颗粒。按产源不同，天然砂分为山砂、河砂和海砂。砂分为山砂、河砂和海砂。人工砂人工砂是经除土处理的机制砂、混合砂的统是经除土处理的机制砂、混合砂的统称。称。5.1.2 细骨料砂子细骨料砂子砂按技术要求分为砂按技术要求分为类、类、类、类、类。类。类宜用于强度等级大于类宜用于强度等级大于C60的混凝土；的混凝土；类宜用于强度等级类宜用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；或其他要求的混凝土；类宜用于强度等级小于类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建的混凝土和建筑砂浆。筑砂浆。为了节约水泥，并使混凝土结构达到较高密为了节约水泥，并使混凝土结构达到较高密实度，选择骨料时，应尽可能选用总表面积较小、实度，选择骨料时，应尽可能选用总表面积较小、空隙率较小的骨料。空隙率较小的骨料。砂子的总表面积与粗细程度有关，砂子的总表面积与粗细程度有关，空隙率则与颗粒级配有关。空隙率则与颗粒级配有关。5.1.2.1 砂的粗细程度及颗粒级配砂的粗细程度及颗粒级配(1)砂的粗细程度砂的粗细程度砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一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。起的总体粗细程度。对于数量相同的砂，粗砂和中砂的总表面积对于数量相同的砂，粗砂和中砂的总表面积较小，而细砂的总表面积较大。较小，而细砂的总表面积较大。砂的粗细程度 水泥浆是通过骨料颗粒表面来实现有效粘结水泥浆是通过骨料颗粒表面来实现有效粘结的，骨料的总表面积越小，水泥越节约。的，骨料的总表面积越小，水泥越节约。一般一般 粗砂的比表面积小，其包裹砂表面所需粗砂的比表面积小，其包裹砂表面所需的水泥浆少，用水泥量省。所以混凝土用砂颗粒的水泥浆少，用水泥量省。所以混凝土用砂颗粒的总表面积要小，即砂尽可能粗。的总表面积要小，即砂尽可能粗。但是，砂过粗易使混凝土产生分层、离析和但是，砂过粗易使混凝土产生分层、离析和泌水。拌制混凝土一般宜用中砂。泌水。拌制混凝土一般宜用中砂。(2)颗粒级配颗粒级配砂的颗粒级配砂的颗粒级配是指粒径不同的砂粒互相搭配是指粒径不同的砂粒互相搭配的情况。的情况。同样粒径的砂空隙率最大，若大颗粒间空隙同样粒径的砂空隙率最大，若大颗粒间空隙由中颗粒填充，空隙率会减小，若再填充以小颗由中颗粒填充，空隙率会减小，若再填充以小颗粒，空隙率更小。粒，空隙率更小。如图如图5.2所示所示。图5.2 骨料颗粒级配示意图(a)单一粒径；(b)两种粒径；(c)多种粒径 在混凝土中，当砂颗粒间大小搭配合理，达在混凝土中，当砂颗粒间大小搭配合理，达到逐级填充，颗粒级配良好，空隙率减小时，不到逐级填充，颗粒级配良好，空隙率减小时，不仅用来填空的浆料少，多余的浆料可形成较厚的仅用来填空的浆料少，多余的浆料可形成较厚的包裹层，有利于水泥的润滑与胶结作用，而且可包裹层，有利于水泥的润滑与胶结作用，而且可得到较高的密实度，从而使混凝土的强度和耐久得到较高的密实度，从而使混凝土的强度和耐久性得以加强。性得以加强。(3)砂的粗细程度与颗粒级配的评定砂的粗细程度与颗粒级配的评定砂的粗细程度和颗粒级配，常用筛分析方法砂的粗细程度和颗粒级配，常用筛分析方法进行评定。进行评定。称取试样称取试样500g，将试样倒入套筛，将试样倒入套筛(附筛底附筛底)上上进行筛分，然后称取各筛上的筛余量，计算各筛进行筛分，然后称取各筛上的筛余量，计算各筛的分计筛余百分率的分计筛余百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6及累计及累计筛余百分率筛余百分率A1、A2、A3、A4、A5、A6，其计算关，其计算关系系如表如表5.1。表表5.1 累计筛余率与分计筛余率计算关系累计筛余率与分计筛余率计算关系 1 米米(m)=1 000 毫米毫米(mm)1 毫米毫米(mm)=1 000 微米微米(m 筛孔尺寸筛余量(g)分计筛余百分率(%)累计筛余百分率(%)4.75mmm1a1=(m1/500)100%A1=a12.36mmm2a2=(m2/500)100%A2=a1+a21.18mmm3a3=(m3/500)100%A3=a1+a2+a3600m m4a4=(m4/500)100%A4=a1+a2+a3+a4300mm5a5=(m5/500)100%A5=a1+a2+a3+a4+a5150mm6a6=(m6/500)100%A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6砂的粗细程度用细度模数砂的粗细程度用细度模数Mx表示，其计算式表示，其计算式如下：如下：也可以表示如下：也可以表示如下：建筑用砂按细度模数分为粗、中、细三种规建筑用砂按细度模数分为粗、中、细三种规格，其细度模数格，其细度模数Mx分别为：分别为：粗砂：粗砂：3.73.1；中砂：中砂：3.02.3；细砂：细砂：2.21.6；特细砂：细砂：1.50.7。对细度模数对细度模数3.71.6的普通混凝土用砂，根据的普通混凝土用砂，根据600m孔径筛（控制粒级）累计筛余百分率划分为孔径筛（控制粒级）累计筛余百分率划分为、三个级配区。（见后图）三个级配区。（见后图）孔径筛 累计筛余百分率 级配区4.75mm 010 、区区600m 85 71 区区 7041 区区 4016 区区砂的颗粒级配用级配区表示，以级配区或级砂的颗粒级配用级配区表示，以级配区或级配曲线判定砂级配的合格性。对细度模数为配曲线判定砂级配的合格性。对细度模数为3.7 1.6的建筑用砂，根据的建筑用砂，根据600m筛筛(控制粒径控制粒径)的累计的累计筛余百分率分成筛余百分率分成3个级配区，个级配区，见表5.2。表表5.2 建筑用砂的颗粒级配建筑用砂的颗粒级配(GB/T 146842001)筛孔尺寸1区2区3区累计筛余百分率(%)9.50mm0004.75mm100 100 100 2.36mm3552501501.18mm65355010250600m 857170414016300m958092708555150m100901009010090判断砂级配合格和依据：判断砂级配合格和依据：4.75mm 010600m 1685 以上两项必须满足要求，允许其它档略有超出，但以上两项必须满足要求，允许其它档略有超出，但超出总量应小于超出总量应小于5%颗粒级配如不满足要求，可通过下面颗粒级配如不满足要求，可通过下面方法改善：人工掺配或过筛。方法改善：人工掺配或过筛。为了更直观地反映砂的颗粒级配，以累计筛余百分为了更直观地反映砂的颗粒级配，以累计筛余百分率为纵坐标，筛孔尺寸为横坐标，根据表率为纵坐标，筛孔尺寸为横坐标，根据表5.2的数值可以的数值可以画出砂子画出砂子3个级配区的级配曲线，个级配区的级配曲线，如图如图5.3所示所示。图5.3 砂的级配曲线【例题】用用500g烘干砂进行筛分试验，其结果烘干砂进行筛分试验，其结果如如表表5.3所示。试分析该砂的粗细程度与颗粒级配。所示。试分析该砂的粗细程度与颗粒级配。【解解】计算细度模数计算细度模数Mx 评定结果：将累计筛余百分率与表评定结果：将累计筛余百分率与表5.2作对照，作对照，或绘出级配曲线，此砂处于或绘出级配曲线，此砂处于2区，级配良好；细区，级配良好；细度模数为度模数为2.66，属中砂。，属中砂。筛孔尺寸筛余量(g)分计筛余百分率(%)累计筛余百分率(%)4.75mm27.55.55.52.36mm428.413.91.18mm479.423.3600m 191.538.361.6300m102.520.582.1150m8216.498.5 150m7.51.5100表表5.3 砂样筛分结果砂样筛分结果 含泥量是指天然砂中粒径小于含泥量是指天然砂中粒径小于75m的颗粒的颗粒含量；含量；石粉含量是指人工砂中粒径小于石粉含量是指人工砂中粒径小于75m的颗的颗粒含量；粒含量；泥块含量是指砂中原粒径大于泥块含量是指砂中原粒径大于1.18mm，经，经水浸洗、手捏后小于水浸洗、手捏后小于600m的颗粒含量。的颗粒含量。5.1.2.2砂的砂的含泥量、石粉含量和泥块含量含泥量、石粉含量和泥块含量 天然砂的含泥量应符合天然砂的含泥量应符合表表5.4的规定。的规定。人工砂的石粉含量应符合人工砂的石粉含量应符合表表5.5的规定。的规定。砂中泥块含量应符合砂中泥块含量应符合表表5.4和和表表5.5的规定。的规定。表表5.4 天然砂的含泥量和泥块含量天然砂的含泥量和泥块含量(GB/T 146842001)混凝土强度等级 指标类C60类C55C30类 C25 含泥量（按质量计）（%）1.0 3.0 5.0泥块含量（按质量计）（%）0.5 1.0 2.0表表5.5 人工砂的石粉含量和泥块含量人工砂的石粉含量和泥块含量(GB/T 146842001)混凝土强度等级指标C60C55C30 C251亚甲蓝试验 MB值1.40或合格 石粉含量(按质量计)(%)5.0 7.0 10.02泥块含量(按质量计)(%)0.5 1.0 2.03MB值1.40或不合格 石粉含量(按质量计)(%)2.0 3.0 5.04泥块含量(按质量计)(%)0.5 1.0 2.0国家标准规定砂中不应混有草根、树叶、塑国家标准规定砂中不应混有草根、树叶、塑料、煤块、炉渣等杂物，砂中如含有云母、轻物料、煤块、炉渣等杂物，砂中如含有云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯盐等，其含量质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯盐等，其含量应符合应符合表表5.6的规定。的规定。5.1.2.3砂的砂的有害物质含量有害物质含量项目 指标类类类 云母(按质量计)(%，小于）1.02.02.0轻物质(按质量计)(%，小于）1.01.01.0有机物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐(SO3质量计)（%）0.50.50.5氯化物(以氯离子质量计)(%，小于)0.010.020.06表表5.6 砂中有害物质含量（砂中有害物质含量（GB/T 146842001）砂的坚固性是指砂在自然风化和其他外界物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。理、化学因素作用下，抵抗破裂的能力。天然砂采用天然砂采用硫酸钠溶液法硫酸钠溶液法进行试验，砂样经进行试验，砂样经5次循环后其质量损失应符合次循环后其质量损失应符合表表5.7的规定。的规定。人工砂采用人工砂采用压碎指标法压碎指标法进行试验，压碎指标进行试验，压碎指标值应符合值应符合表表5.8的规定。的规定。5.1.2.4 坚固性坚固性表表5.7天然砂天然砂坚固性指标坚固性指标(GB/T 146842001)项目 指标类类类 质量损失（%，小于）8810表表5.8人工砂人工砂压碎指标压碎指标(GB/T 146842001)项目 指标类类类 单级最大压碎指标(%，小于)202530砂的表观密度、堆积密度、空隙率应符合如砂的表观密度、堆积密度、空隙率应符合如下规定：下规定：表观密度大于表观密度大于2500kg/m3，松散堆积密度大于松散堆积密度大于1350kg/m3，空隙率小于空隙率小于47%。5.1.2.5砂的砂的表观密度、堆积密度、空隙率表观密度、堆积密度、空隙率碱骨料反应：是指水泥、外加剂等混凝土组碱骨料反应：是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱，与骨料中碱活性矿物，在潮成物及环境中的碱，与骨料中碱活性矿物，在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀膨胀反应。反应。经碱经碱-骨料反应试验后，由骨料反应试验后，由砂砂制备的试件无裂制备的试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期膨胀率应小于膨胀率应小于0.10%。5.1.2.6砂的砂的碱碱-骨料反应骨料反应碱碱-骨料反应的三种类型：骨料反应的三种类型：碱碱-硅酸反应；硅酸反应；碱碱-硅酸盐反应；硅酸盐反应；碱碱-碳酸盐反应；碳酸盐反应；碱集料反应的三个条件：碱集料反应的三个条件：碱：混凝土中的碱含量应小于碱：混凝土中的碱含量应小于3kg/m3;活性骨料；活性骨料；水。水。普通混凝土常用的粗骨料分卵石和碎石两类。普通混凝土常用的粗骨料分卵石和碎石两类。卵石是由自然风化、水流搬运和分选、堆积卵石是由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的，粒径大于形成的，粒径大于4.75mm的岩石颗粒。按其产的岩石颗粒。按其产源不同可分为河卵石、海卵石、山卵石等。源不同可分为河卵石、海卵石、山卵石等。碎石是天然岩石或卵石经机械破碎、筛分制碎石是天然岩石或卵石经机械破碎、筛分制成的，粒径大于成的，粒径大于4.75mm的岩石颗粒。的岩石颗粒。5.1.3 粗骨料石子粗骨料石子卵石、碎石按技术要求分为卵石、碎石按技术要求分为、类。类。类宜用于强度等级大于类宜用于强度等级大于C60的混凝土；的混凝土；类宜用于强度等级类宜用于强度等级C30C55及抗冻、抗渗及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；或其他要求的混凝土；类宜用于强度等级小于类宜用于强度等级小于C25混凝土。混凝土。(1)最大粒径最大粒径Dmax粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径。径。粗骨料的最大粒径增大，则其总表面积相应粗骨料的最大粒径增大，则其总表面积相应减小，包裹粗骨料所需的水泥浆量就减少，可节减小，包裹粗骨料所需的水泥浆量就减少，可节约水泥；或者在一定和易性和水泥用量条件下，约水泥；或者在一定和易性和水泥用量条件下，能减少用水量而提高混凝土强度。能减少用水量而提高混凝土强度。5.1.3.1 最大粒径和颗粒级配最大粒径和颗粒级配 使用最大粒径较大的石子拌制混凝土，由于使用最大粒径较大的石子拌制混凝土，由于石子的总表面积较小，水泥浆包裹层较厚，有利石子的总表面积较小，水泥浆包裹层较厚，有利于润滑和粘结。于润滑和粘结。因此，在允许条件下，石子的最大粒径宜选因此，在允许条件下，石子的最大粒径宜选大一些。但由于构件尺寸和钢筋疏密程度所限，大一些。但由于构件尺寸和钢筋疏密程度所限，又不能选得太大。又不能选得太大。混凝土用的粗骨料，混凝土用的粗骨料，混凝土结构工程施工混凝土结构工程施工质量验收规范质量验收规范(GB502042002)中规定：中规定：其最大颗粒粒径不得超过构件截面最小尺寸其最大颗粒粒径不得超过构件截面最小尺寸的的1/4，且不得超过钢筋最小净间距的，且不得超过钢筋最小净间距的3/4。对混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过对混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的板厚的1/3，且不得超过，且不得超过40mm，为了保证混凝，为了保证混凝土浇筑的通畅，骨料的最大粒径应不超过钢筋最土浇筑的通畅，骨料的最大粒径应不超过钢筋最小间距和保护层厚度的小间距和保护层厚度的34，后者同时也是为了，后者同时也是为了保证混凝土保护层抗渗性的需要保证混凝土保护层抗渗性的需要。铁路混凝土与砌体工程施工规范铁路混凝土与砌体工程施工规范(TB102102001)中规定：中规定：混凝土用的粗骨料应采用坚硬耐久的碎石、混凝土用的粗骨料应采用坚硬耐久的碎石、卵石或两者的混合物，其最大粒径不得大于板厚卵石或两者的混合物，其最大粒径不得大于板厚的的12或结构截面最小尺寸的或结构截面最小尺寸的14，也不得大，也不得大于钢筋最小净距的于钢筋最小净距的34，且不大于，且不大于l00mm。(2)颗粒级配颗粒级配良好的粗骨料，对提高混凝土强度、耐久性，良好的粗骨料，对提高混凝土强度、耐久性，节约水泥是极为有利的。节约水泥是极为有利的。粗骨料的颗粒级配分连续粒级和单粒粒级。粗骨料的颗粒级配分连续粒级和单粒粒级。粗骨料颗粒级配好坏的判定也是通过筛分析粗骨料颗粒级配好坏的判定也是通过筛分析法进行的。法进行的。据国家标准，建筑用卵石、碎石的颗粒级配据国家标准，建筑用卵石、碎石的颗粒级配应应符合表符合表5.9的规定。的规定。表表5.9建筑用卵石、碎石的颗粒级配建筑用卵石、碎石的颗粒级配(GB/T 146852001)连续粒级和单粒级连续粒级和单粒级 石石子子的的颗颗粒粒级级配配可可分分为为连连续续粒粒级级和和单单粒粒级级。连连续续粒粒级级是是石石子子粒粒级级呈呈连连续续性性，即即颗颗粒粒由由小小到到大大，每每级级石石子子占占一一定定比比例例。用用连连续续粒粒级级的的骨骨料料配配制制的的混混凝凝土土混混合合料料，和和易易性性较较好好，不不易易发发生生离离析析现现象象。连续粒级是工程上最常用的级配。连续粒级是工程上最常用的级配。单粒级的粒径大小差别小单粒级的粒径大小差别小,一般不单独使用一般不单独使用.粗骨料中含泥量是指粒径小于粗骨料中含泥量是指粒径小于75m的颗粒的颗粒含量；含量；泥块含量是指原粒径大于泥块含量是指原粒径大于4.75mm，经水浸，经水浸洗、手捏后小于洗、手捏后小于2.36mm的颗粒含量。的颗粒含量。粗骨料中含泥量和泥块含量应粗骨料中含泥量和泥块含量应符合表符合表5.10的的规定。规定。5.1.3.2粗骨料的粗骨料的含泥量和泥块含量含泥量和泥块含量表表5.10粗骨料的粗骨料的含泥量和泥块含量含泥量和泥块含量(GB/T 146852001)项目 指标类类类 含泥量（按质量计）（%）0.5 1.0 2.0泥块含量（按质量计）（%）0.2 0.5 0.7卵石和碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应卵石和碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒倍者为片状颗粒(平均平均粒径指该粒级上、下限粒径的平均值粒径指该粒级上、下限粒径的平均值)。针片状颗粒易折断，且会增大骨料的空隙率针片状颗粒易折断，且会增大骨料的空隙率和总表面积，使混凝土拌合物的和易性、强度、和总表面积，使混凝土拌合物的和易性、强度、耐久性降低。耐久性降低。其含量应其含量应符合表符合表5.11的规定。的规定。5.1.3.3粗骨料的粗骨料的针片状颗粒含量针片状颗粒含量表表5.11粗骨料的粗骨料的针片状颗粒含量针片状颗粒含量(GB/T 146852001)项目 指标类类类 针、片状颗粒(按质量计)(%，小于)51525卵石和碎石中不应混有草根、树叶、树枝、卵石和碎石中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块和炉渣等杂物。塑料、煤块和炉渣等杂物。卵石和碎石中如含有有机物、硫化物及硫酸卵石和碎石中如含有有机物、硫化物及硫酸盐，其含量应盐，其含量应符合表符合表5.12的规定。的规定。5.1.3.4卵石和碎石中的卵石和碎石中的有害物质有害物质项目 指标类类类 有机物（比色法:颜色应不深于标准色）合格合格合格硫化物及硫酸盐(SO3质量计)（%）0.51.01.0表表5.12卵石和碎石中卵石和碎石中有害物质含量有害物质含量(GB/T 146852001)(1)岩石抗压强度岩石抗压强度岩石抗压强度是将母岩制成岩石抗压强度是将母岩制成50mm50mm50mm的立方体试件或的立方体试件或50mm50mm的圆柱体试的圆柱体试件，测得的其在饱和水状态下的抗压强度值。件，测得的其在饱和水状态下的抗压强度值。国家标准规定，岩石抗压强度：火成岩应不国家标准规定，岩石抗压强度：火成岩应不小于小于80MPa，变质岩应不小于，变质岩应不小于60MPa，水成岩应，水成岩应不小于不小于30MPa。5.1.3.6卵石和碎石的卵石和碎石的强度强度(2)压碎指标压碎指标 压碎指标表示石子抵抗压碎的能力，以间接压碎指标表示石子抵抗压碎的能力，以间接地推测其相应的强度，其值越小，说明强度越高。地推测其相应的强度，其值越小，说明强度越高。碎石和卵石的压碎指标应符合表碎石和卵石的压碎指标应符合表5.13的规定。的规定。项目 指标类类类 碎石压碎指标（%，小于）102030卵石压碎指标（%，小于）121616表表5.13压碎指标压碎指标(GB/T 146852001)坚固性是指卵石、碎石在自然风化和其他外坚固性是指卵石、碎石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。界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。采用硫酸钠溶液法进行试验，卵石和碎石经采用硫酸钠溶液法进行试验，卵石和碎石经5次循环后，其质量损失应符合表次循环后，其质量损失应符合表5.14的规定。的规定。5.1.3.5卵石和碎石的卵石和碎石的坚固性坚固性表表5.14卵石和碎石的卵石和碎石的坚固性指标坚固性指标(GB/T 146852001)项目 指标类类类 质量损失(%，小于)5812碎石和卵石的表观密度、堆积密度、空隙率碎石和卵石的表观密度、堆积密度、空隙率应符合如下规定：应符合如下规定：表观密度大于表观密度大于2500kg/m3，松散堆积密度大于松散堆积密度大于1350kg/m3，空隙率小于空隙率小于47%。5.1.3.7碎石和卵石的碎石和卵石的表观密度、堆积密度、空表观密度、堆积密度、空隙率隙率 碱碱骨料反应容易引起混凝土开裂破坏，必须骨料反应容易引起混凝土开裂破坏，必须进行专门的检验，在确认对混凝土质量无害时方可进行专门的检验，在确认对混凝土质量无害时方可使用使用.混凝土中的碱含量应小于混凝土中的碱含量应小于3kg/m3 当认定碎石和卵石中的当认定碎石和卵石中的碱含量碱含量有潜在危害时，有潜在危害时，不宜使用不宜使用;必须使用时，应采用低碱水泥必须使用时，应采用低碱水泥(含碱量小含碱量小于于0.6)，或采用能抑制碱一骨料反应的掺合料，或采用能抑制碱一骨料反应的掺合料，并不得使用含钠钾离子的外加剂。并不得使用含钠钾离子的外加剂。粗骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰石块。粗骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰石块。5.1.3.8碎石和卵石中的碎石和卵石中的碱含量要求碱含量要求 经碱经碱-骨料反应试验后，由卵石、碎石制备骨料反应试验后，由卵石、碎石制备的试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规的试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的试验龄期的膨胀率应小于定的试验龄期的膨胀率应小于0.10%。对混凝土用水的质量要求：对混凝土用水的质量要求：不得影响混凝土的和易性及凝结；不得影响混凝土的和易性及凝结；不得有损于混凝土强度的发展；不得有损于混凝土强度的发展；不得降低混凝土的耐久性，以免加快钢筋锈不得降低混凝土的耐久性，以免加快钢筋锈蚀及导致预应力钢筋脆断；蚀及导致预应力钢筋脆断；不得污染混凝土表面。不得污染混凝土表面。混凝土拌和用水标准混凝土拌和用水标准(JGJ 631989)对对混凝土用水提出了具体的质量要求。混凝土用水提出了具体的质量要求。5.1.4 混凝土用水混凝土用水5.2 混凝土的主要技术性质混凝土的主要技术性质混凝土的性质包括混凝土拌合物的和易性，混凝土的性质包括混凝土拌合物的和易性，混凝土强度、变形及耐久性等。混凝土强度、变形及耐久性等。混凝土各组成材料按一定比例搅拌后尚未凝混凝土各组成材料按一定比例搅拌后尚未凝结硬化的材料称为混凝土拌合物。结硬化的材料称为混凝土拌合物。5.2.1.1 和易性概念和易性概念和易性又称工作性，是指混凝土拌合物在一和易性又称工作性，是指混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于各种施工工序的操作，以定的施工条件下，便于各种施工工序的操作，以保证获得均匀密实的混凝土的性能。保证获得均匀密实的混凝土的性能。和易性是一项综合技术指标，包括流动性和易性是一项综合技术指标，包括流动性(稠稠度度)、粘聚性和保水性三个主要方面。、粘聚性和保水性三个主要方面。5.2.1 混凝土拌合物的和易性混凝土拌合物的和易性(1)流动性流动性是指拌合物在自重或施工机械振捣作用下，是指拌合物在自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并均匀密实地填充整个模型的性能。能产生流动并均匀密实地填充整个模型的性能。流动性好的混凝土拌合物操作方便、易于捣实和流动性好的混凝土拌合物操作方便、易于捣实和成型。成型。(2)粘聚性粘聚性是指拌合物在施工过程中，各组成材料互相是指拌合物在施工过程中，各组成材料互相之间有一定的粘聚力，不出现分层离析，保持整之间有一定的粘聚力，不出现分层离析，保持整体均匀的性能。体均匀的性能。(3)保水性保水性是指拌合物保持水分，不致产生严重泌水的是指拌合物保持水分，不致产生严重泌水的性质。性质。混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性三混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性三者既互相联系，又互相矛盾。施工时应兼顾三者，者既互相联系，又互相矛盾。施工时应兼顾三者，使拌合物既满足要求的流动性，又保证良好的粘使拌合物既满足要求的流动性，又保证良好的粘聚性和保水性。聚性和保水性。普通混凝土拌合物性能试验方法普通混凝土拌合物性能试验方法(GB/T 500802002)规定采用坍落度及坍落扩展度试验规定采用坍落度及坍落扩展度试验和维勃稠度试验进行评定。和维勃稠度试验进行评定。(1)坍落度及坍落扩展度试验坍落度及坍落扩展度试验 将混凝土拌合物分将混凝土拌合物分3次按规定方法装入坍落次按规定方法装入坍落度筒内，刮平表面后，垂直向上提起坍落度筒。度筒内，刮平表面后，垂直向上提起坍落度筒。拌合物因自重而坍落，测量坍落的值拌合物因自重而坍落，测量坍落的值(mm)，即为，即为该拌合物的坍落度该拌合物的坍落度(如图如图5.4)。5.2.1.2 和易性测定和易性测定图5.4 坍落度测定 项目三：混凝土及砂浆根据坍落度大小，可将混凝土拌合物分成根据坍落度大小，可将混凝土拌合物分成4级，级，见表见表5.15。混凝土拌合物的坍落度应在一个适宜的范围混凝土拌合物的坍落度应在一个适宜的范围内。其值可根据工程结构种类、钢筋疏密程度及内。其值可根据工程结构种类、钢筋疏密程度及振捣方法按振捣方法按表表5.16选用。选用。表表5.15 混凝土拌合物按坍落度分级混凝土拌合物按坍落度分级 级别名称坍落度(mm)允许偏差(mm)T1T2T3T4 低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土大流动性混凝土 10405090100150160 10203030表表5.16 混凝土浇筑时的坍落度混凝土浇筑时的坍落度 选择选择项次结构种类坍落度(mm)1基础或地面等的垫层、无筋的厚大结构(挡土墙、基础或厚大的块体等)或配筋稀疏的结构 10302板、梁和大型及中型截面的柱子等30503配筋密列的结构(薄壁、斗仓、筒仓、细柱等)50704配筋特密的结构7090混凝土坍落度（TB102102001）结构类型坍落度（mm）无配筋或配筋稀疏的混凝土结构(基础、墩台、隧道衬砌、挡土墙等)3050普通配筋率的钢筋混凝土结构(板、梁、柱等)5070配筋较密的钢筋混凝土结构(墙、梁、柱等)7090配筋特密不便捣实的钢筋混凝土结构 100140(2)维勃稠度试验维勃稠度试验 对于干硬性混凝土，和易性测定常采用维勃对于干硬性混凝土，和易性测定常采用维勃稠度试验。稠度试验。维勃稠度试验：将维勃稠度测定仪维勃稠度试验：将维勃稠度测定仪(见图见图5.5)的透明圆盘转至试体的透明圆盘转至试体 当振动至所用的时间当振动至所用的时间(以以秒计秒计)称为该混凝土拌合物的维勃稠度称为该混凝土拌合物的维勃稠度。图5.5 维勃稠度仪 维勃稠度法 v测定使拌合物密实所需要的时间，Sv适用范围n粗骨料最大粒径粗骨料最大粒径不大于不大于40mm40mm；n坍落度小于坍落度小于10mm10mm，维勃稠度在，维勃稠度在5s5s30s30s之间的干硬之间的干硬性混凝土。性混凝土。维勃稠度值越大，说明混凝土拌合物越干硬。维勃稠度值越大，说明混凝土拌合物越干硬。混凝土拌合物根据维勃稠度大小分为混凝土拌合物根据维勃稠度大小分为4级，见表级，见表5.15。级别名称坍落度(mm)允许偏差(mm)V0V1V2V3 低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土大流动性混凝土 3131212011105 6643表表5.15混凝土按维勃稠度的分级混凝土按维勃稠度的分级(1)水泥浆的数量对水泥浆的数量对混凝土和易性的影响混凝土和易性的影响在水灰比不变的条件下，增加混凝土单位体在水灰比不变的条件下，增加混凝土单位体积中的水泥浆数量，能使骨料周围有足够的水泥积中的水泥浆数量，能使骨料周围有足够的水泥浆包裹，改善骨料之间的润滑性能，从而使混凝浆包裹，改善骨料之间的润滑性能，从而使混凝土拌合物的流动性提高。土拌合物的流动性提高。但水泥浆数量不宜过多，否则会出现流浆现但水泥浆数量不宜过多，否则会出现流浆现象，粘聚性变差，浪费水泥，同时影响混凝土强象，粘聚性变差，浪费水泥，同时影响混凝土强度。度。5.2.1.3 影响混凝土和易性的主要因素影响混凝土和易性的主要因素(2)水泥浆稠度对水泥浆稠度对混凝土和易性的影响混凝土和易性的影响水泥浆的稠度主要取决于水灰比水泥浆的稠度主要取决于水灰比(1m3混凝土混凝土中水与水泥用量的比值中水与水泥用量的比值)大小。大小。水灰比过大，水泥浆太稀，产生严重离析及水灰比过大，水泥浆太稀，产生严重离析及泌水现象；泌水现象；水灰比过小，因流动性差而难于施工，水灰比过小，因流动性差而难于施工，通常水灰比在通常水灰比在0.400.75之间，并尽量选用小之间，并尽量选用小的水灰比。的水灰比。(3)砂率砂率(S)对对混凝土和易性的影响混凝土和易性的影响砂率是指混凝土内砂的质量占砂、石总量的砂率是指混凝土内砂的质量占砂、石总量的百分比。百分比。ms-砂的质量砂的质量(kg);mg砂砂石子的质量石子的质量(kg)选择砂率应该是在选择砂率应该是在用水量及水泥用量一定用水量及水泥用量一定的的条件下，使混凝土拌合物获得条件下，使混凝土拌合物获得最大的流动性最大的流动性，并，并保持良好的粘聚性和保水性；保持良好的粘聚性和保水性；或在或在保证良好和易性的同时保证良好和易性的同时,水泥用量最少水泥用量最少。此。此时的砂率值称为合理砂率时的砂率值称为合理砂率(如如图图5.6、图图5.7)。合理砂率