建筑材料質量檢測建筑材料質量檢測1屋

面

倒

塌

事

故廣西某車間為單層磚混結構建筑，車間平面示意見圖3-59，車間檐高為5.87m,屋面大梁梁底板高為5m.屋面采用預制空心板，擱置在屋面大梁上，屋面大梁之間設有四道連系梁。大梁荷載傳遞到磚柱（490mm*870mm）磚壁柱（490mm*620mm）在拆除大梁模板和支撐后，發現屋面工程全部坍塌。項目五：混凝土質量檢測屋

面

倒

塌

事

故廣西某車間為單層磚混結構建筑，車間平面2五混凝土質量檢測課件3事故原因分析

檢查未發現設計問題。而施工方面從組織機構，人員配備到施工技術管理都存在嚴重問題，因而造成工程質量低劣。事故原因分析檢查未發現設計問題。而施工方面從組織機構4混凝土受凍或養護溫度過低事故案例某工程為三層磚混結構，現澆鋼筋混凝土樓蓋，縱墻承重、灰土基礎（圖2.13）。施工后于當年10月澆灌二層樓蓋混凝土。全部主體結構于第二年1月完工。在4月間進行裝修工程時，發現各層大梁均有斜裂縫。其現象：裂縫多為斜向，傾角50°～60°，且多發生在300mm的鋼箍間距內。近梁中部為豎向裂縫斜裂縫兩端密集，中部稀少（值得注意的是在縱筋截斷處都有斜裂縫）；其沿梁高度方向的位置較多地在中和軸以下，個別貫通梁高。裂縫寬度在梁端附近約0.5～1.2mm，近跨中約0.1～0.5mm；裂縫深度一般小于1/3，個別的兩端穿通；裂縫數量每根梁少則4根，多則22根，一般為10～15根。混凝土受凍或養護溫度過低事故案例某工程為三層磚混結構，現澆鋼5混凝土受凍或養護溫度過低事故案例圖片混凝土受凍或養護溫度過低事故案例圖片6事故分析及原因施工原因：澆灌二層梁板時，未采用專門養護措施，澆灌后2h就在板面鋪腳手板、堆放磚塊進行砌墻。11月初澆灌三層現澆板時，室內溫度為0～1°C，未采取保溫措施。根據試驗資料，混凝土在21d后的強度只達28d理論強度值的42.5%，一個月后才達到52%。因此混凝土早期受凍是這起質量事故的重要原因。另外，混凝土的水泥用量偏低（只有210kg/m3,略少于225kg/m3的最低值）也是因素之一。設計原因：其一是箍筋間距過大。《混凝土結構設計規范》7.2.7條規定，“當梁高為500mm且V﹥0.07fcbh0時，梁中箍筋的最大間距為200mm。”而本工程箍筋間距卻為300mm，這就是斜裂縫多發生在箍筋之間的原因。其二是是縱筋在梁跨中間截斷。《混凝土結構設計規范》6.1.5條規定，“縱向受拉鋼筋不宜在受拉區截斷”。而本工程梁中部分縱向受拉鋼筋在跨中截斷，截斷處都出現斜裂縫，這說明受拉鋼筋對梁截面的抗剪能力起到一定作用，也說明規范的規定是最適合的。比較施工和設計原因，顯然可見，施工中混凝土早期受凍是產生本工程質量事故的主要原因。事故分析及原因施工原因：澆灌二層梁板時，未采用專門養護措施，7事

故

加

固

方

案由于梁上有大量斜裂縫，很容易發生脆性截面破壞，引起梁的斷裂，故必須進行加固。加固方案是在原大梁外包一U形截面梁，該梁按承受原來梁的的全部彎矩和剪力進行設計，并在U形截面梁的端部沿墻設置鋼筋混凝土柱和基礎，作為加固梁的支承。事

故

加

固

方

案由于梁上有大量斜裂縫，很容易發生脆性截8項目五：混凝土質量檢測布置任務：

1、實際工程任務2、分析工程任務項目五：混凝土質量檢測布置任務：1、實際工程任務2、分9某學院教學樓梁、板、柱混凝土工程，采用現場攪拌Ｃ45水泥混凝土。所采用的組成材料和實驗配合比見下表。任務：拌制該水泥混凝土，并判斷是否達到所設計的要求。

實際工程任務某學院教學樓梁、板、柱混凝土工程，采用現場攪拌10分析工程任務：要完成該項任務應按以下步驟進行。1.檢測現場砂石的含水率，將實驗室配合比換算為施工配合比，按照施工配合比拌合適量混凝土；2.按規定取樣；3.塌落度法檢測混凝土和易性；4.制作混凝土試件，標準養護，檢測試件強度；5.填寫檢測報告；6.分析判斷混凝土是否達到所設計要求。顯然地，要進行混凝土的檢驗與驗收，我們必須清楚驗收的項目；如何正確地進行取樣；熟悉混凝土相關的技術性質和技術指標；掌握混凝土主要技術性質的檢測方法；相應的也就要求我們要掌握混凝土的一些基礎知識，才能夠完成這一系列的任務．學生工作頁學習情境3.doc分析工程任務：學生工作頁學習情境3.doc11混凝土的進場檢驗與取樣混凝土的性能檢測混凝土的合格判定任務1任務2任務3項目五混凝土檢測混凝土的進場檢驗與取樣混凝土的性能檢測混凝土的合格判定任務112任務1混凝土拌和物的取樣一、學習型工作任務使用現行檢測規范，完成對不同方法拌制的混凝土拌和物的現場取樣及試驗的委托。二、教學目標1．能力目標掌握混凝土配合比的含義及混凝土拌和物的拌制方法；能通過閱讀現行檢測標準總結出混凝土的技術指標；掌握混凝土取樣的方法、規定、原則（GB50204-2002）；會填寫取樣記錄表，根據真實的工作任務，會填寫試驗委托單。任務1混凝土拌和物的取樣一、學習型工作任務132．知識目標能熟練說出混凝土的分類、表示方法；能根據現行檢測標準總結混凝土的主要技術指標；能清楚表述混凝土取樣的方法、規定、原則。3．素質目標通過閱讀現行檢測標準，培養學生分析問題的能力；用企業真實的工作表格訓練學生正確填寫表格，培養學生認真填寫表格的習慣。2．知識目標能熟練說出混凝土的分類、表示方法；能根據142．知識目標能熟練說出混凝土的分類、鋼材的表示方法；能根據現行檢測標準總結混凝土的主要技術指標；能清楚表述混凝土取樣的方法、規定、原則。3．素質目標通過閱讀現行檢測標準，培養學生分析問題的能力；用企業真實的工作表格訓練學生正確填寫表格，培養學生認真填寫表格的習慣。2．知識目標能熟練說出混凝土的分類、鋼材的表示方法；15混凝土的定義

膠凝材料

骨料

水一、混凝土的定義混凝土的定義膠凝骨料水一、混凝16

港口

交通

水利混凝土的應用

民用建筑三峽工程鋼筋混凝土重力壩港口交通水利混凝土的應用民用三峽17按膠凝材料分二、混凝土的分類

無機膠凝材料混凝土

有機膠凝材料混凝土按膠凝材料分二、混凝土的分類無機膠凝有機膠凝18按表觀密度分重混凝土＞2800㎏/m3重混凝土2000~2800㎏/m3重混凝土＞2800㎏/m3按表觀密度分重混凝土重混凝土2000~2800㎏/m3重混凝19港工混凝土水工混凝土耐堿混凝土耐酸混凝土耐熱混凝土防水混凝土按使用功能分港工混凝土水工混凝土耐堿混凝土耐酸混凝土耐熱混凝土防水混凝土20超高強混凝土高強混凝土早強混凝土高性能混凝土按強度特征分超早強混凝土超高強混凝土高強混凝土早強混凝土高性能混凝土按強度超早強混凝21按坍落度大小分低塑性混凝土塑性混凝土流動性混凝土大流動性混凝土流態混凝土按坍落度大小分低塑性混凝土塑性混凝土流動性22按維勃稠度分特干硬性混凝土半干硬性混凝土干硬性混凝土超干硬性混凝土按維勃特干硬性混凝土半干硬性混凝土干硬性混凝土超干硬性混凝土23按施工工藝分

普通澆注混凝土離心成型混凝土

噴射混凝土

泵送混凝土按施工工藝分普通澆注混凝土離心成型混凝土噴射混24按配筋情況分鋼筋混凝土

纖維混凝土素混凝土按配筋情況分鋼筋混凝土纖維混凝土素混凝土25二、混凝土的特性4.適用范圍廣泛

3.來源廣、造價低

1.混凝土拌合物具有可塑性

2.強度高耐久性好

5.抗拉強度低

6.自重大

二、混凝土的特性4.適用范圍廣泛3.來源廣26混凝土的四種組成材料三、混凝土各組成的作用水泥砂石水組成材料GWCS混凝土的四種組成材料三、混凝土各組成的作用水泥砂石水組成GW27基本要求和易性強度耐久性經濟性四、工程中對混凝土的基本要求基本要求和易性強度耐久性經濟性四、工程中對混凝土的基本要求281.水泥2.砂子3.石子4.水水泥漿砂子石子混凝土的組成材料1.水泥水泥漿砂子石子混凝土的組成材料29問題：

普通混凝土的主要組成材料有哪些？各組成材料在硬化前后的作用如何？解：普通混凝土的主要組成材料有水泥、細骨料（砂）、粗骨料（石）和水。另外還常加入適量的摻合料和外加劑。在混凝土中，水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在混凝土硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予拌合物一定的流動性、粘聚性，便于施工。在硬化后則起到了將砂、石膠結為一個整體的作用，使混凝土具有一定的強度、耐久性等性能。砂、石在混凝土中起骨架作用，可以降低水泥用量、減小干縮、提高混凝土的強度和耐久性。問題：

30問題：配制混凝土應考慮哪些基本要求？解配制混凝土應考慮以下四項基本要求，即：１．滿足結構設計的強度等級要求；２．滿足混凝土施工所要求的和易性；３．滿足工程所處環境對混凝土耐久性的要求；４．符合經濟原則，即節約水泥以降低混凝土成本。[評注]強度要求達到95%強度保證率；經濟原則是在滿足強度要求、和易性要求、耐久性要求的前提下，盡量降低高價材料（水泥）的用量，達到降低成本的目的。問題：31問題：為什么不宜用高強度等級水泥配制低強度等級的混凝土？為什么不宜用低強度等級水泥配制高強度等級的混凝土？解采用高強度等級水泥配制低強度等級混凝土時，只需少量的水泥或較大的水灰比就可滿足強度要求，但卻滿足不了施工要求的良好的和易性，使施工困難，并且硬化后的耐久性較差。因而不宜用高強度等級水泥配制低強度等級的混凝土。問題：為什么不宜用高強度等級水泥配制低強度等級的混凝土？為什32用低強度等級水泥配制高強度等級的混凝土時，一是很難達到要求的強度，二是需采用很小的水灰比或者說水泥用量很大，因而硬化后混凝土的干縮變形和徐變變形大，對混凝土結構不利，易于干裂。同時由于水泥用量大，水化放熱量也大，對大體積或較大體積的工程也極為不利。此外經濟上也不合理。所以不宜用低強度等級水泥配制高強度等級的混凝土。用低強度等級水泥配制高強度等級的混凝土時，一是很難達到要求的33[評注]若用低強度水泥來配制高強度混凝土，為滿足強度要求必然使水泥用量過多。這不僅不經濟，而且使混凝土收縮和水化熱增大還將因必須采用很小的水灰比而造成混凝土太干，施工困難，不易搗實，使混凝土質量不能保證。如果用高強度水泥來配制低強度混凝土，單從強度考慮只須用少量水泥就可滿足要求，但為了又要滿足混凝土拌合物和易性及混凝土耐久性要求，就必須再增加一些水泥用量。這樣往往產生超強現象，也不經濟。當在實際工程中因受供應條件限制而發生這種情況時，可在高強度水泥中摻入一定量的摻合料（如粉煤灰）即能使問題得到較好解決。[評注]若用低強度水泥來配制高強度混凝土，為滿足強度要求34混凝土拌合及養護用水項目素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土PH值,不小于不溶物(mg/L)不大于可溶物(mg/L)不大于氯化物（以Cl-計）(mg/L)不大于硫酸鹽（以SO42-計）(mg/L)不大于硫化物（以S2-計）(mg/L)不大于450001000035002700-42000500012002700-420002000500*600100質量技術要求混凝土拌合及養護用水項目素混鋼筋預應力PH值,不35問題：

為什么不宜用海水拌制混凝土？解用海水拌制混凝土時，由于海水中含有較多硫酸鹽（SO42－約2400ｍg／Ｌ），混凝土的凝結速度加快，早期強度提高，但２８天及后期強度下降（28ｄ強度約降低10％），同時抗滲性和抗凍性也下降。當硫酸鹽的含量較高時，還可能對水泥石造成腐蝕。同時，海水中含有大量氯鹽（CＩ－約15000ｍg／L），對混凝土中鋼筋有加速銹蝕作用，因此對于鋼筋混凝土和預應力混凝土結構，不得采用海水拌制混凝土。[評注]對有飾面要求的混凝土，也不得采用海水拌制，因為海水中含有大量的氯鹽、鎂鹽和硫酸鹽，混凝土表面會產生鹽析而影響裝飾效果。問題：為什么不宜用海水拌制混凝土？36

混凝土外加劑的分類早強劑及早強減水劑減水劑緩凝劑及緩凝減水劑速凝劑引氣劑及引氣減水劑防凍劑膨脹劑混凝土外加劑的分類早緩凝引氣37混凝土的摻合料（外摻料）

常用的有粉煤灰、燒粘土、硅粉及各種天然火山灰質混合材等定義

為了節約水泥，改善混凝土性能，在普通混凝土中可摻入一些礦物粉末。混凝土的摻合料（外摻料）常用的有粉煤灰、燒粘土、硅粉及各種38學習目標通過本任務的學習使學生能夠根據相關檢測標準寫出試驗用儀器和試驗步驟；熟練操作儀器的能力；對混凝土拌和物的和易性、表觀密度測定的能力；對混凝土立方體抗壓強度測定的能力；填寫試驗原始記錄，對檢測數據進行處理的能力。任務2混凝土的性能檢測學習目標通過本任務的學習使學生能夠根據相關檢測39學習重點學習難點混凝土配合比設計的確定方法、步驟及校核。混凝土配合比設計基本要求及設計參數；混凝土配合比設計的基本步驟。學習重點學習難點混凝土配合比設計的確定方法、步驟及校核。40一、混凝土的主要技術性質混凝土在未凝結硬化以前，稱為混凝土拌和物。定義一、混凝土的主要技術性質混凝土在未凝結硬化以前，稱為混凝土拌41（一）混凝土拌和物的和易性一)和易性的定義和易性是指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、運輸、澆筑、搗實）并能獲得質量均勻、成型密實的性能。定義（一）混凝土拌和物的和易性一)和易性的定義和易性是指混凝土拌42和易性的性質和易性流動性黏聚性保水性和易性的性質和易性流動性黏聚性保水性43問題：什么是混凝土的和易性？它包括有幾方面涵義？

解和易性是指混凝土拌合物能保持其組成成分均勻，不發生分層離析、泌水等現象，適于運輸、澆筑、搗實成型等施工作業，并能獲得質量均勻、密實的混凝土的性能。和易性包括流動性、粘聚性和保水性三方面的涵義。問題：什么是混凝土的和易性？它包括有幾方面涵義？44

流動性是指混凝土拌合物在自重或機械振搗力的作用下，能產生流動并均勻密實地充滿模型的性能。粘聚性是指混凝土拌合物內部組分間具有一定的粘聚力，在運輸和澆筑過程中不致發生離析分層現象，而使混凝土能保持整體均勻的性能。保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持內部水分的能力，在施工過程中不致產生嚴重的泌水現象的性能。流動性是指混凝土拌合物在自重或機械振搗力的作用下，能產生流45[評注]混凝土拌合物的流動性、粘聚性及保水性，三者是互相關聯又互相矛盾的，當流動性很大時，則往往粘聚性和保水性差，反之亦然。因此，所謂拌合物和易性良好，就是要使這三方面的性質在某種具體條件下，達到均為良好，亦即使矛盾得到統一。[評注]混凝土拌合物的流動性、粘聚性及保水性，三者是互46二）和易性的測定及指標選擇1.坍落度的測定方法二）和易性的測定及指標選擇1.坍落度的測定方法47維勃稠度（V.B稠度值）儀

適用于落度小于10mm，維勃稠度在5~30s的混凝土拌合物。2、維勃稠度法：維勃稠度（V.B稠度值）儀適用于落度小于10mm，維勃稠48

構件截面大小

搗實

方法鋼筋疏密3.流動性（坍落度）的選擇坍落度的選擇構件搗實鋼筋3.流動性（坍落度）的選擇坍落度的選擇49建筑物的性質標準圓錐坍落度（mm）水工素混凝土或少筋混凝土配筋率超不超過1%的鋼筋混凝土配筋率超過1%的鋼筋混凝土10~4030~6050~90

混凝土在澆筑地點的坍落度（使用振搗器(SL/T191-1996)

建筑物的性質標準圓錐坍落度（mm）水工素混凝土或少筋混凝土150

混凝土澆筑時的坍落度(GB50204-1992)項次結構種類坍落度（mm）1基礎或地面等的墊層無配筋的大體積結構（擋土墻、基礎等）或配筋稀疏的結構10~302板、梁和大型及中型截面的柱子等30~503配筋密列的結構（薄壁、斗倉、筒倉、細柱等）50~704配筋特密的結構70~905高層建筑、大流動性、流態、泵送混凝土80~200混凝土澆筑時的坍落度(GB50204-1992)項次結51問題：混凝土的流動性如何表示？工程上如何選擇流動性的大小？解混凝土拌合物的流動性以坍落度或維勃調度作為指標。坍落度適用于流動性較大的混凝土拌合物，維勃稠度適用于干硬的混凝土拌合物。工程中選擇混凝土拌合物的坍落度，主要依據構件截面尺寸大小、配筋疏密和施工搗實方法等來確定。當截面尺寸較小或鋼筋較密，或采用人工插搗時，坍落度可選擇大些。反之，如構件截面尺寸較大，鋼筋較疏，或采用振動器振搗時，坍落度可選擇小些。問題：混凝土的流動性如何表示？工程上如何選擇流動性的大小？52[評注]正確選擇混凝土拌合物的坍落度，對于保證混凝土的施工質量及節約水泥，有重要意義。在選擇坍落度時，原則上應在不妨礙施工操作并能保證振搗密實的條件下，盡可能采用較小的坍落度，以節約水泥并獲得質量較高的混凝土。[評注]正確選擇混凝土拌合物的坍落度，對于保證混凝土的施工53水泥漿的含量水灰比砂率施工方面原材料品質及性質主要因素三）影響和易性的主要因素水泥漿水灰比砂率施工方面原材料品主要三）影響和易性的主要因素54問題：影響混凝土拌合料和易性的因素有哪些？解影響混凝土拌合料和易性的因素主要有以下幾個方面：（１）水泥漿的數量。水泥漿越多則流動性越大，但水泥漿過多時，拌合料易產生分層、離析，即粘聚性明顯變差。水泥漿太少則流動性和粘聚性均較差。（２）水泥漿的稠度。稠度大則流動性差，但粘聚性和保水性則一般較好。稠度小則流動性大，但粘聚性和保水性較差。問題：影響混凝土拌合料和易性的因素有哪些？55（3）砂率。砂率大則骨料的比表面積大，使流動性降低或需增加用水量，但粘聚性和保水性好。砂率小則流動性提高，但粘聚性和保水性降低。砂率過小時則流動性也降低。合理砂率（最佳砂率），有最大的流動性。（４）其他影響因素水泥品種，骨料種類，粒形和級配以及外加劑等，都對混凝土拌合物的和易性有一定影響。（3）砂率。砂率大則骨料的比表面積大，使流動性降低或需增加用56[評注]在工程實踐中要改善混凝土和易性，一般可采取如下四條措施：（１）盡可能降低砂率，采用合理砂率，有利于提高混凝土質量和節約水泥。（２）改善砂、石級配，采用良好級配。（３）盡可能采用粒徑較大的砂、石為好。（４）保持水灰比不變的情況下，增加水泥漿用量或加入外加劑（一般指的是減水劑）。[評注]在工程實踐中要改善混凝土和易性，一般可采取如下四條57問題：何謂砂率？何謂合理砂率？影響合理砂率的主要因素是什么？解砂率是混凝土中砂的質量與砂和石總質量之比。合理砂率是指用水量、水泥用量一定的情況下，能使拌合料具有最大流動性，且能保證拌合料具有良好的粘聚性和保水性的的砂率。或是在坍落度一定時，使拌合料具有最小水泥用量的砂率。問題：何謂砂率？何謂合理砂率？影響合理砂率的主要因素是什么？58影響合理砂率的主要因素有砂、石的粗細，砂、石的品種與級配，水灰比以及外加劑等。石子越大，砂子越細、級配越好、水灰比越小，則合理砂率越小。采用卵石和減水劑、引氣劑時，合理砂率較小。[評注]砂率表示混凝土中砂子與石子二者的組合關系，砂率的變動，會使骨料的總表面積和空隙率發生很大的變化，因此對混凝土拌合物的和易性有顯著的影響。

影響合理砂率的主要因素有砂、石的粗細，砂、石的品種與級配，水59當砂率過大時，骨料的總表面積和空隙率均增大，當混凝土中水泥漿量一定的情況下，拌合物就顯得干稠，流動性就變小，如要保持流動性不變，則需增加水泥漿，就要多耗用水泥。反之，若砂率過小，則拌合物中顯得石子過多而砂子過少，形成砂漿量不足以包裹石子表面，并不能填滿石子間空隙。使混凝土產生粗骨料離析、水泥漿流失，甚至出現潰散等現象。

當砂率過大時，骨料的總表面積和空隙率均增大，當混凝土中水泥漿60問題：現場澆灌混凝土時，嚴禁施工人員隨意向混凝土拌合物中加水，試從理論上分析加水對混凝土質量的危害。解現場澆灌混凝土時，施工人員向混凝土拌合物中加水，雖然增加了用水量，提高了流動性，但是將使混凝土拌合料的粘聚性和保水性降低。特別是因水灰比Ｗ／Ｃ的增大，增加了混凝土內部的毛細孔隙的含量，因而會降低混凝土的強度和耐久性，并增大混凝土的變形，造成質量事故。故現場澆灌混凝土時，必須嚴禁施工人員隨意向混凝土拌合物中加水。問題：現場澆灌混凝土時，嚴禁施工人員隨意向混凝土拌合物中加水61[評注]不能采用僅增加用水量的方式來提高混凝土的流動性。施工現場萬一必須提高混凝土的流動性時，必須在保證水灰比不變的情況下，既增加用水量，又增加水泥用量。[評注]不能采用僅增加用水量的方式來提高混凝土的流動性。施62抗拉強度抗壓強度抗彎強度抗剪強度二、混凝土的強度抗拉強度抗壓強度抗剪強度二、混凝土的強度63（一）混凝土的抗壓強度１.混凝土立方體抗壓強度及強度等級按(GB50010-2002)《普通混凝土力學性能試驗方法標準》，制作邊長為１５０㎜的立方體試件，在標準養護（溫度（２０±２）℃﹑相對濕度９５％以上）條件下，養護至２８d齡期，用標準試驗方法測得的極限抗壓強度，稱為混凝土標準立方體抗壓強度，以fcu表示．（一）混凝土的抗壓強度１.混凝土立方體抗壓強度及強度等級按64按(GB50010-2002)《混凝土結構設計規范》的規定，在立方體極限抗壓強度總體分布中，具有95%強度保證率的立方體試件抗壓強度，稱為混凝土立方體抗壓強度標準值（以MPa即N/mm2計），以fcu,k表示。按(GB50010-2002)《混凝土結構設計規65混凝土強度等級按混凝土立方體抗壓強度標準值劃分如下:C7.5C10C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C75C80C85混凝土強度等級按混凝土立方體抗壓強度標準值劃分如下:C7.566邊長為100mm的立方體試件邊長為200mm的立方體試件邊長為150mm的立方體件換算系數為0.95換算系數為1.05換算系數為1.0尺寸選擇邊長為100mm的立方體試件邊長為邊長為150mm的立方體件672.混凝土棱住體抗壓強度fck≈0.76-0.82fcu,k。試驗分析按棱柱體抗壓強度的標準試驗方法，制成邊長為150mm×150mm×300mm的標準試件，在標準養護28天的條件下，測其抗壓強度定義2.混凝土棱住體抗壓強度fck≈0.76-0.82f68抗壓試驗抗69軸心抗壓強度試驗示意圖軸心抗壓強度試驗示意圖70問題：．現場質量檢測取樣一組邊長為１００ｍｍ的混凝土立方體試件，將它們在標準養護條件下養護至２８天，測得混凝土試件的破壞荷載分別為306、286、270ｋＮ。試確定該組混凝土的標準立方體抗壓強度、立方體抗壓強度標準值，并確定其強度等級（假定抗壓強度的標準差為3.0ＭＰa）。解100mm混凝土立方體試件的平均強度為：問題：．現場質量檢測取樣一組邊長為１００ｍｍ的混凝土立方體試71[評注]邊長為100mm混凝土立方體試件的強度換算系數為0.95；混凝土立方體抗壓強度標準值為具有95%強度保證率的混凝土抗壓強度值。95%強度保證率的概率度t為1.645。

[評注]邊長為100mm混凝土立方體試件的強度換算系數為0.72問題：試述混凝土的受壓變形破壞特征及其破壞機理。解混凝土在外力作用下的變形和破壞過程，也就是內部裂縫的發生和發展過程。混凝土的受壓變形破壞特征如下：Ｉ階段：荷載到達“比例極限”（約為極限荷載的３０％）以前、界面裂縫無明顯變化，荷載與變形比較接近直線關系。II階段：荷載超過“比例極限”以后，界面裂縫的數量、長度和寬度都不斷增大，界面借摩阻力繼續承擔荷載，但尚無明顯的砂漿裂縫。此時，變形增大的速度超過荷載增大的速度，荷載與變形之間不再為線性關系。問題：試述混凝土的受壓變形破壞特征及其破壞機理。73III階段：荷載超過“臨界荷載”（約為極限荷載的７０～９０％）以后，界面裂縫繼續發展，開始出現砂漿裂縫，并將鄰近的界面裂縫連接起來成為連續裂縫。此時，變形增大的速度進一步加快，荷載一變形曲線明顯地彎向變形軸方向。IV階段：荷載超過極限荷載以后，連續裂縫急速發展，此時，混凝土的承載能力下降，荷載減小而變形迅速增大，以至完全破壞，荷載一變形曲線逐漸下降而最后結束。III階段：荷載超過“臨界荷載”（約為極限荷載的７０～９０％74[評注]硬化后的混凝土在未施加荷載前，由于水泥水化造成的化學收縮和物理收縮引起的砂漿體積的變化，在粗骨料與砂漿界面上產生了拉應力，同時混凝土成型后的泌水聚積于粗骨料的下緣，混凝土硬化后形成為界面裂縫。混凝土受外力作用時，其內部產生了拉應力且在微裂縫頂部形成應力集中，隨著拉應力的逐漸增大，導致微裂縫的進一步延伸、匯合、擴大，形成可見的裂縫，致使混凝土結構喪失連續性而遭到完全破壞。[評注]硬化后的混凝土在未施加荷載前，由于水泥水化造成的化75（1）水泥強度等級和水灰比影響混凝土強度的因素（1）水泥強度等級和水灰比影響混凝土強度的因素76混凝土強度經驗公式碎石

αa=0.46;αb=0.07卵石αa=0.48;αb=0.33混凝土強度經驗公式碎石αa=0.46;αb=077（2）集料的種類與級配（3）混凝土外加劑與摻和料

骨料表面粗糙，則與水泥石粘結力較大，混凝土強度高。骨料級配良好、砂率適當,能組成密實的骨架，混凝土強度也較高。（2）集料的種類與級配（3）混凝土外加劑與摻和料78(4)養護溫度4℃38℃21℃13℃抗壓強度齡期031421287養護溫度對混凝土強度的影響(4)養護溫度4℃38℃21℃13℃抗壓強度齡期031479問題：什么是混凝土材料的標準養護、自然養護、蒸汽養護、壓蒸養護？解標準養護是指將混凝土制品在溫度為20士2℃，相對濕度大于９5％的標準條件下進行的養護。評定強度等級時需采用該養護條件。問題：什么是混凝土材料的標準養護、自然養護、蒸汽養護、壓蒸養80自然養護是指對在自然條件（或氣候條件）下的混凝土制品適當地采取一定的保溫、保濕措施，并定時定量向混凝土澆水，保證混凝土材料強度能正常發展的一種養護方式。蒸汽養護是將混凝土材料在小于100℃的高溫水蒸汽中進行的一種養護。蒸汽養護可提高混凝土的早期強度，縮短養護時間。壓蒸養護是將混凝土材料在８～１６大氣壓下，175～203℃的水蒸汽中進行的一種養護。壓蒸養護可大大提高混凝土材料的早期強度。自然養護是指對在自然條件（或氣候條件）下的混凝土制品適當地采81[評注]養護對混凝土強度發展有很大的影響。升高溫度，水泥的水化加速，強度發展加快，但溫度過高對用硅酸鹽水泥和普通水泥拌制的混凝土的后期強度的發展有不利影響。溫度降低，則水泥水化減慢，早期強度將明顯降低。濕度同樣是混凝土強度正常發展的必要條件。混凝土的抗壓強度是在標準養護條件下養護后測得的值。自然養護和蒸汽養護屬于非標準養護條件，強度值有一定的隨意性。壓蒸養護需要的蒸壓釜設備比較龐大。僅在生產硅酸鹽混凝土制品時應用。[評注]養護對混凝土強度發展有很大的影響。升高溫度，水泥的82（5）濕度的影響《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204—2002)規定，在混凝土澆筑完畢后，應在12h內加以覆蓋并保濕養護。（5）濕度的影響《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB831428抗壓強度齡期/d（6）硬化齡期返回1428抗壓強度齡期/d（6）硬化齡期返回84問題：配制混凝土時，制作10cm×10cm×10cm立方體試件３塊，在標準條件下養護7d后，測得破壞荷載分別為140kN、135kN、140kN,試估算該混凝土28d的標準立方體抗壓強度。解7ｄ齡期時：１０ｃｍ混凝土立方體的平均強度為：問題：配制混凝土時，制作10cm×10cm×10cm立方體試85五混凝土質量檢測課件86[評注]實踐證明，由中等強度等級的普通水泥配制的混凝土，在標準養護條件下，其強度發展大致與其齡期的常用對數成正比關系，其經驗估算公式如下：

[評注]實踐證明，由中等強度等級的普通水泥配制的混凝土，在877.其它因素施工條件，如攪拌、振搗方式。試驗條件，如試件的形狀、尺寸、表面狀態、含水程度及加荷速度等。外加劑和摻合料的摻入。7.其它因素施工條件，如攪拌、振搗方式。88試驗條件對混凝土強度的影響1.

①試件尺寸相同的混凝土，試件尺寸越小測得的強度越高。

②試件的形狀當試件受壓面積(a×a)相同，而高度(h)不同時，高寬比(h/a)越大，抗壓強度越小。

③表面狀態：試件表面有、無潤滑劑，其對應的破壞形式不一，所測強度值大小不同。

④加荷速度：加荷速度較快時，材料變形的增長落后于荷載的增加，所測強度值偏高。試驗條件對混凝土強度的影響1.①試件尺寸相同的混凝土89表面狀態：試件表面無潤滑劑時，試件受環箍效應的影響，破壞后呈棱錐體，所測強度值偏大。加荷速度：加荷速度較快時，材料變形的增長落后于荷載的增加，所測強度值偏高。試塊破壞后呈棱錐體表面狀態：試件表面無潤滑劑時，試件受環箍效應的影響，破壞后90提高混凝土強度的措施采用高等級水泥或早強型水泥；采用低水灰比的干硬性混凝土；采用濕熱處理養護混凝土；采用機械攪拌、機械振搗；摻入混凝土外加劑、摻合料等。提高混凝土強度的措施91問題：提高混凝土強度的主要措施有哪些？解提高混凝土強度主要有以下措施：（１）

采用高強度等級水泥；（２）

盡量降低水灰比（Ｗ／Ｃ）；（３）采用級配良好且干凈的砂和碎石。高強混凝土宜采用最大粒徑較小的石子。（4）摻加高效減水劑和摻合料。若要提高早期強度也可以摻加早強劑。問題：提高混凝土強度的主要措施有哪些？92（5）加強養護，保證有適宜的溫度和較高的濕度。也可采用濕熱處理（蒸汽養護）來提高早期強度（對摻活性混合材料多的水泥還可提高后期強度）。（6）加強攪拌和振搗成型。[評注]以５％～１０％硅灰等量取代混凝土中的水泥，并同時摻入高效減水劑，可配制出100MPa的高強度混凝土。硅灰又稱凝聚硅灰或硅粉。硅灰成分中，SiO2含量高達８０％以上，主要是非晶態的無定形SiO2,火山灰活性極高。硅灰中的SiO2在早期即可與Ca(OH)2發生反應，生成水化硅酸鈣，大大提高混凝土強度。

（5）加強養護，保證有適宜的溫度和較高的濕度。也可采用濕熱處93問題：

混凝土產生干縮濕脹的原因是什么？影響混凝土干縮變形的因素有哪些？解混凝土在干燥空氣中存放時，混凝土內部吸附水分蒸發而引起凝膠體失水產生緊縮，以及毛細管內游離水分蒸發，毛細管內負壓增大，也使混凝土產生收縮，稱為干縮；混凝土在水中硬化時，體積不變，甚至有輕微膨脹，稱為濕脹。這是由于凝膠體中膠體粒子的吸附水膜增厚，膠體粒子間距離增大所致。問題：混凝土產生干縮濕脹的原因是什么？影響混凝土干縮變形的94

影響混凝土干縮的因素有：水泥品種和細度、水灰比、水泥用量和用水量等。火山灰質硅酸鹽水泥比普通硅酸鹽水泥干縮大；水泥越細，收縮也越大；水泥用量多，水灰比大，收縮也大；混凝土中砂石用量多，收縮小；砂石越干凈，搗固越好，收縮也越小。[評注]毛細孔隙和凝膠的存在造成混凝土在干燥時產生收縮，而毛細孔隙和凝膠的多少都直接與水灰比和水泥用量有關。故影響干縮的主要因素為水灰比和水泥用量。影響混凝土干縮的因素有：水泥品種和細度、水灰比、水泥用量和95（二）混凝土的抗凍性（三）混凝土的抗侵蝕性（四）混凝土的抗磨性及抗氣蝕性（五）混凝土的碳化（六）混凝土的堿—集料反應（七）提高混凝土耐久性的措施（一）混凝土的抗滲性四混凝土的耐久性（二）混凝土的抗凍性（三）混凝土的抗侵蝕性（四）混凝土的抗磨96何謂混凝土的耐久性？提高混凝土耐久性的措施有哪些？解混凝土抵抗環境介質作用并長期保持其良好的使用性能的能力稱為混凝土的耐久性。提高混凝土耐久性的主要措施有：（１）根據工程所處環境和工程性質合理選擇水泥品種。（２）適當控制混凝土的水灰比及水泥用量。水灰比的大小是決定混凝土密實性的主要因素。必須嚴格限制最大水灰比，保證足夠的水泥用量。問題：何謂混凝土的耐久性？提高混凝土耐久性的措施有哪些？問題：97（3）選用質量良好的砂石骨料。改善粗細骨料級配，在允許的最大粒徑范圍內盡量選用較大粒徑的粗骨料。減小骨料的空隙率和比表面積。（４）摻入引氣劑或減水劑，提高抗滲、抗凍能力。（5）加強混凝土的施工質量控制。[評注]提高混凝土耐久性，對于延長結構壽命，減少修復工作量，提高經濟效益具有重要的意義。（3）選用質量良好的砂石骨料。改善粗細骨料級配，在允許的最大98（一）混凝土的抗滲性P2P4P6P8P10P12劃分等級定義混凝土的抗滲性用抗滲等級（P）表示，即以28d齡期的標準試件，按標準試驗方法進行試驗時所能承受的最大水壓力（MPa）來確定。（一）混凝土的抗滲性P2P4P6劃分99結構類型及運用條件抗滲等級大體積混凝土結構的下游面外部或建筑物內部P2大體積混凝土結構的擋水面外部H<30mH=30~70mH=70~150mH>150mP4P6P8P10混凝土及鋼筋混凝土結構構件（其背面能自由滲水者）i<10i=10~30i=30~50i>50P4P6P8P10混凝土抗滲等級最小允許值返回結構類型及運用條件抗滲等級大體積混凝土100環境條件最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土室內正常環境0.65200220280露天環境，長期處于地下或水下的環境0.60230260300水位變動區，或有侵蝕性地下水的地下環境0.55270300340海水浪濺區及鹽霧作用區，潮濕并有嚴重侵蝕性介質作用的環境0.45300360380混凝土最大水灰比環境條件最大水灰比最小水泥用量（kg/m3）101抗凍性是指混凝土在飽和水狀態下，能經受多次凍融循環而不破壞，也不嚴重降低強度的性能，是評定混凝土耐久性的主要指標。

抗凍等級根據混凝土所能承受的反復凍融循環的次數，劃分為F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等9個等級。混凝土的密實度、孔隙的構造特征是影響抗凍性的重要因素（二）抗凍性試驗前試驗后抗凍性是指混凝土在飽和水狀態下，能經受多次凍融循102（三）混凝土的碳化

混凝土的碳化：指空氣中的CO2在濕度適宜的條件下與水泥水化產物Ca(OH)2發生反應，生成碳酸鈣和水，使混凝土堿度降低的過程，碳化也稱中性化。（三）混凝土的碳化混凝土的碳化：指空氣中的CO2在濕度適宜1033、抗侵蝕性影響因素：4、碳化碳化程度：

危害：影響因素：

由表及里的中性化深度,mm①堿度↓→鋼筋銹蝕②收縮↑→開裂①環境的相對濕度、CO2濃度②水泥品種、水泥用量、混合材摻量③混凝土的密實度。水泥品種、混凝土密實度3、抗侵蝕性由表及里的中性化深度,mm①堿度↓→鋼筋銹蝕①環104何謂混凝土的碳化？碳化對混凝土的性質有哪些影響？解混凝土的碳化是指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水的反應。碳化作用降低了混凝土的堿度，減弱了對鋼筋的保護作用。由于水泥水化過程中生成大量氫氧化鈣，使混凝土孔隙中充滿飽和的氫氧化鈣溶液，其ＰＨ值可達到12.6～13。這種強堿性環境能使混凝土中的鋼筋表面生成一層鈍化薄膜，從而保護鋼筋免于銹蝕。碳化作用降低了混凝土的堿度，當ＰＨ值低于１０時，鋼筋表面鈍化膜破壞，導致鋼筋銹蝕。問題：何謂混凝土的碳化？碳化對混凝土的性質有哪些影響？問題：105其次，當碳化深度超過鋼筋的保護層時，鋼筋不但易發生銹蝕，還會因此引起體積膨脹，使混凝土保護層開裂或剝落，進而又加速混凝土進一步碳化。碳化作用還會引起混凝土的收縮，使混凝土表面碳化層產生拉應力，可能產生微細裂縫，從而降低了混凝土的抗折強度。[評注]影響混凝土碳化速度的主要因素有：水泥品種、水灰比、環境濕度和硬化條件等。空氣中或蒸汽中養護的混凝土，比在潮濕環境或水中養護的混凝土碳化快。因為前者促使水泥石形成多孔結構或產生微裂縫，后者水化程度高，混凝土較密實。其次，當碳化深度超過鋼筋的保護層時，鋼筋不但易發生銹蝕，還會106（四）混凝土的堿-骨料反應混凝土的堿骨料反應：是指水泥中的堿(Na2O和K2O)含量較高時與骨料中的活性SiO2發生反應，在骨料表面生成堿—硅酸凝膠，這種凝膠具有吸水膨脹特性，會使包裹骨料的水泥石脹裂，這種現象稱為堿—骨料反應。（四）混凝土的堿-骨料反應混凝土的堿骨料反應：是指水泥中的堿107(五)混凝土外加劑

國家標準GB8075—87中按外加劑的主要功能將混凝土外加劑分為四類：(1)改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，其中包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。(2)調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑，其中包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。一）外加劑的分類(五)混凝土外加劑國家標準GB8075—87中按外108

(3)改善混凝土耐久性的外加劑，其中包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。(4)改善混凝土其他性能的外加劑，其中包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。(3)改善混凝土耐久性的外加劑，其中包括引氣劑、防水劑和阻109試述減水劑的作用機理？解減水劑屬于表面活性物質。減水劑能提高混凝土拌合物和易性及混凝土強度的原因，在于其表面活性物質間的吸附一分散作用，及其潤滑、濕潤作用所致。水泥加水拌和后，由于水泥顆粒間分子引力的作用，產生許多絮狀物而形成絮凝結構，使部分拌合水（游離水）被包裹在其中，從而降低了混凝土拌合物的流動性。

問題：試述減水劑的作用機理？問題：110[評注]大量試驗表明，減水劑品種不同，其作用機理不完全相同。如木鈣減水劑可明顯降低表面張力，而萘系減水劑則幾乎不降低表面張力，但靜電斥力提高較大。所以萘系減水劑的分散力強于木鈣減水劑，而潤濕作用可能不及木鈣減水劑。當然分散作用強的本身也有利于提高潤濕和潤滑作用。[評注]大量試驗表明，減水劑品種不同，其作用機理不完全相同111當加入適量減水劑后，減水劑分子定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥顆粒表面帶上電性相同的電荷，產生靜電斥力，致使水泥顆粒相互分散，導致絮凝結構解體，釋放出游離水，從而有效地增大了混凝土拌合物的流動性，使水泥更好地被水濕潤而充分水化，因而混凝土強度得到提高。當加入適量減水劑后，減水劑分子定向吸附于水泥顆粒表面，使水泥112二)減水劑

減水劑是指能保持混凝土的和易性不變，而顯著減少其拌和用水量的外加劑。

1)減水劑的減水作用水泥加水拌和后，水泥顆粒間會相互吸引，形成許多絮狀物。當加入減水劑后，減水劑能拆散這些絮狀結構，把包裹的游離水釋放出來。二)減水劑減水劑是指能保持混凝土的和易性不變，而顯著減少1132)使用減水劑的技術經濟效果

1.在保持和易性不變，也不減少水泥用量時，可減少拌和水量5%~25%或更多。2.在保持原配合比不變的情況下，可使拌合物的坍落度大幅度提高(可增大100~200mm)。3.若保持強度及和易性不變，可節省水泥10%~20%。4.提高混凝土的抗凍性、抗滲性，使混凝土的耐久性得到提高。2)使用減水劑的技術經濟效果1143)常用的減水劑

目前，減水劑主要有木質素系、萘系、樹脂系、糖蜜系和腐殖酸等幾類。按主要功能分為普通減水劑、高效減水劑、早強減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑等幾種。3)常用的減水劑115水泥漿結構1—水泥顆粒；2—游離水(a)未摻減水劑時的水泥漿體中絮狀結構；(b)摻減水劑的水泥漿結構水泥漿結構1—水泥顆粒；2—游離水(a)未摻減水劑時的水116

加速混凝土早期強度發展的外加劑稱為早強劑。這類外加劑能加速水泥的水化過程，提高混凝土的早期強度并對后期強度無顯著影響。

目前常用的早強劑有氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺三大類及以它們為基礎的復合早強劑。(三)早強劑加速混凝土早期強度發展的外加劑稱為早強劑。(三)早強劑117

在攪拌混凝土的過程中，能引入大量均勻分布、穩定而封閉的微小氣泡的外加劑稱為引氣劑。引氣劑可在混凝土拌合物中引入直徑為0.05~1.25mm的氣泡，能改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗凍性、抗滲性等耐久性，適用于港口、土工、地下防水混凝土等工程。

(四)引氣劑在攪拌混凝土的過程中，能引入大量均勻分布、穩定而封閉118

延長混凝土凝結時間的外加劑稱為緩凝劑。(五)緩凝劑延長混凝土凝結時間的外加劑稱為緩凝劑。(五)緩凝劑119

能使混凝土在負溫下硬化，并在規定時間內達到足夠防凍強度的外加劑稱為防凍劑。

(六)防凍劑

在負溫度條件下施工的混凝土工程須摻入防凍劑。一般，防凍劑除能降低冰點外，還有促凝、早強、減水等作用，所以多為復合防凍劑。

定義特點能使混凝土在負溫下硬化，并在規定時間內達到足夠防凍強度的120外加劑品種的選擇選擇外加劑時，應根據工程需要、現場條件及產品說明書進行全面考慮。外加劑摻量的選擇外加劑品種選定后，還要認真確定外加劑的摻量。外加劑的摻入方法一般外加劑不能直接加入混凝土攪拌機內。注意事項外加劑品種的選擇注意事項121嚴寒環境中的混凝土,應摻用引氣劑嚴格控制原材料的質量摻用加氣劑或減水劑合理選擇水泥品種控制混凝土的水灰比及水泥用量嚴格控制施工質量提高混凝土耐久性的措施

提高混凝土耐久性的措施嚴寒環境中的混凝土,應摻用引氣劑嚴格控制原材料的質量摻用加氣122三、混凝土配合比設計混凝土配合比是指混凝土中各組成材料（水泥、水、砂、石）用量之間的比例關系。定義三、混凝土配合比設計混凝土配合比是指混凝土中各組成材料（水泥123基本要求強度和易性耐久性經濟性（一）混凝土配合比設計基本要求基本要求強度和易性耐久性經濟性（一）混凝土配合比設計基本要求124水灰比（W/C）砂率（βS）單位用水量設計參數（二）混凝土配合比設計的參數水灰比（W/C）砂率（βS）單位（二）混凝土配合比設計的參數125一）配合比設計的基本資料二）配合比的計算1.確定混凝土配制強度（fcu,0）

fcu,o≥fcu,k-tσ

（三）混凝土配合比設計的方法步驟一）配合比設計的基本資料二）配合比的計算1.確定混凝土配制強1262.確定水灰比值（W/C）

復核耐久性2.確定水灰比值（W/C）復核耐久性127抗滲等級允許的最大水灰比28d抗滲等級水灰比P2P4P6P8<0.750.60~0.650.55~0.600.50~0.55抗滲等級允許的最大水灰比28d抗滲等級水灰比P2<0.751283.確定單位用水量（mw）（1）干硬性和塑性混凝土用水量的確定骨料最大粒徑（mm）坍落度（mm）10~3030~5050~7070~9090~110204080150170155135120175155135120180160140125185165145130190170150135

混凝土單位用水量參考值（kg/m3）

3.確定單位用水量（mw）（1）干硬性和塑性混凝土用水量的確129項目指標卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)102031.540162031.540坍落度(mm)10~3019017016015020018517516535~5020018017016021019518517555~7021019018017022020519518575~90215195185175230215205195維勃稠度(s)16~2017516014518017015511~151801651501851751605~10185170155190180165混凝土單位用水量選用表（kg/m3）（JGJ55—2000）項目指標卵石最大粒徑(mm)碎石最大粒徑(mm)102031304.計算混凝土的單位水泥用量（mC0）復核耐久性4.計算混凝土的單位水泥用量（mC0）復核耐久性1315.確定砂率（βs）（1）計算法

βs=×100%

（2）試驗法

在坐標上繪出砂率與坍落度（或維勃稠度）關系圖，從曲線上找出極大值所對應的砂率即為所求的最優含砂率

5.確定砂率（βs）（1）計算法βs=×100%（2）132（3）查實踐資料法粗骨料最大粒徑（mm）水灰比0.450.500.550.600.650.700.7520408015035292421363025223731262338322724393328254034292641353027混凝土砂率（%）參考值（3）查實踐資料法粗骨料水灰比0.450.500133水灰比（W/C）卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）1020401620400.4026~3225~3124~3030~3529~3427~320.5030~3529~3428~3333~3832~3730~350.6033~3832~3731~3636~4135~4033~380.7036~4135~4034~3939~4438~4336~41

混凝土砂率選用表（%）（JGJ55—2000）

卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）10204016201346.計算1m3混凝土的砂、石用量（mS0、mg0）（1）質量法6.計算1m3混凝土的砂、石用量（mS0、mg0）（1）質量135（2）體積法（2）體積法136

三）試配、調整，確定基準配合比四)強度及耐久性復核，確定實驗室配合比

五）混凝土施工配合比的確定三）試配、調整，確定基準配合比四)強度及耐久性復核，確定137初步配合比基準配合比實驗配合比混凝土施工配合比小結：混凝土配合比設計初步配合比基準配合比實驗配合比混凝土小結：混凝土配合比設計138【例題一】某混凝土壩，所在地區最冷月份月平均氣溫為-7oC，河水無侵蝕性，該壩上游面水位漲落區的外部混凝土，一年內的總凍融次數為45次，最大作用水頭50m，設計要求混凝土強度等級為Ｃ25，坍落度為30～50㎜，混凝土采用機械振搗。原材料性能為：水泥：強度等級為42.5級的普通水泥，密度=3.1kg/㎝3;砂：當地河砂，細度模數Mx=2.6表觀密度=2610kg/m3，其他性能均符合水工混凝土的要求；石子：采用當地的石灰巖石扎制的碎石，最大粒徑為80㎜，其中，小石：中石：大石=30：30：40，級配后的碎石表觀密度=2670kg/m3。【例題一】某混凝土壩，所在地區最冷月份月平均氣溫為-7oC，139骨料表面含水率及超、遜徑實測骨料超、遜徑及表面含水率如表3-29所示。本工程的施工單位是大型國有企業，該企業混凝土強度標準差的歷史統計資料為3.9MPa,試進行試驗室配合比及施工配合比設計。骨料種類砂子石子小石中石大石實測超徑含量（%）2．054實測遜徑含量（%）1025實測骨料表面含水率（%）3．01．10．30．2骨料表面含水率及超、遜徑實測骨料超、遜徑及表面含水率如140【解】A.初步配合比設計1.確定配制強度fcu,0由于混凝土施工的不均勻性及混凝土所處的工作條件等因素，確定強度保證率為95%。其配制強度按式3-7計算。fcu,0=fcu,k-tσ根據強度保證率由表3-20查得t=-1.645；已知σ=3.9Mpa。所以，fcu,0=25+1.645×3.9=31.4MPa【解】1412.確定水灰比（W/C）（1）強度要求的水灰比。由式3-9得將fce=γcfce.g=1.13×42.5=48.0MPaαa=0.46及αb=0.07代入上式，則得：2.確定水灰比（W/C）142（2）按耐久性要求的水灰比。由題意，查表3-15和表3-16得混凝土抗滲等級為P6，抗凍等級為F150。由P6查表3-21得滿足抗滲性要求水灰比為0.55～0.60；由F150，查表3-22得滿足抗凍要求的水灰比為0.55；查表3-17，在寒冷地區，上游水位變化區允許的最大水灰比為0.55。所以滿足耐久性共同要求的水灰比為0.55。同時滿足強度及耐久性要求的水灰比為0.55。（2）按耐久性要求的水灰比。1433.確定單位用水量mw0查表3-23，按坍落度30～50㎜、碎石的最大粒徑80㎜，得單位用水量為135kg,碎石用水量增加10～15kg，取13kg，則mw0=135+13=148kg。4.計算水泥用量mc0kg

由表3-17處于水位變化區的混凝土最小水泥用量為270kg/m3,所以，取mc0=270kg/m3。3.確定單位用水量mw01445.選擇砂率根據粗骨料的最大粒徑80㎜及水灰比0.55,查表3-25得砂率為26%；但由于砂的細度模數比表3-25中用砂小0.1,砂率應減小0.5%～1.0%；取0.7%,其砂率為26%-0.7%=25.3%；又因粗骨料是碎石，砂率應增加3%～5%，取4.5%，則最后初選的砂率為25.3%+4.5%=29.8%5.選擇砂率1456.砂、石用量ms0、mg0（1）質量法：假定1m3混凝土拌和物的表觀密度=2420kg/m3，則由式3-13得

=2420-270-148=2002（kg）=2002×29.8%=597（kg）

=2002-597=1405(kg)6.砂、石用量ms0、mg0146(2)體積法：由式3-14得

解得：

=597(kg)

=1405(kg)

若采用質量法計算的結果，則混凝土的初步配合比為：水:148kg；水泥:270kg；砂:597kg；石子：1405kg（其中，小石：422kg，中石：422kg，大石：561kg）(2)體積法：解得：=597(k147B.試拌調整，確定基準配合比

按計算出的初步配合比，稱30L混凝土所用材料進行混凝土試拌，其試拌用料量為：水：148×30/1000=4.44kg；水泥:8.1kg；砂:17.91kg；石子：42.15kg（其中，小石：63kg，中石：12.66kg，大石：16.83kg）。

假設通過第一次試拌測得混凝土拌和物的坍落度為20㎜，粘聚性和保水性較好，則其坍落度較原要求的平均值小20㎜，應在保持水灰比不變的條件下增加用水量。B.試拌調整，確定基準配合比假設通過第一次試拌測得混凝148應在保持水灰比不變的條件下增加用水量，根據經驗參考表3-28，每增減10㎜坍落度時，加水量增減2%～4%，取平均值3%計算，故增加用水量4.44×3%×2=0.266kg，

水泥用量增加0.486㎏。因此，第二次試拌的材料用量為：水4.706㎏，水泥8.584㎏，砂和石用量仍各為17.91㎏及42.15㎏。經試拌后測得坍落度為40㎜，滿足要求。并測得拌和物的表觀密度為2444㎏/m3。則由式3-15得基準配合比為：應在保持水灰比不變的條件下增加用水量，根據經驗參考表3-28149××8.584

=

=33.02×8.584=286㎏××8.584==33.02×8.584=286㎏150=33.32×4.706=157㎏=33.32×17.91=597㎏=33.32×4.706=157㎏=33.32×17.91=151=33.32×42.15=1404㎏

C.檢查強度及耐久性，確定實驗室配合比以基準水灰比0.55，另取0.60和0.50共3個水灰比的配合比，分別制成混凝土試件，進行強度、抗滲性、抗凍性試驗。假設三組試件的抗滲性及抗凍性均符合要求，測得各試件的28d的強度如表3-30所示。=33.32×42.15=1404㎏C.檢查強度及耐久性152例題一強度試驗結果試樣W/CC/Wfcu(MPa)Ⅰ0.502.038．4Ⅱ0.551.8232．2Ⅲ0.601.6727．2例題一強度試驗結果試樣W/CC/Wfcu(MPa)Ⅰ0.153據表3-30數據，因強度與灰水比成線性關系通過計算可求出與配制強度fcu,0=31.4MPa相對應的灰水比為1.79(水灰比為0.56)，則符合強度要求的配合比為：用水量==157㎏，水泥用量=157×1.79=281㎏，按混凝土拌合物表觀密度2444㎏/m3重新計算砂石用量（質量法），得砂用量ms=598㎏，石子用量mg=1408㎏。最后，實測出混凝土拌和物表觀密度=2420㎏/m3，其計算表觀密度=(mW+mC+mS+mg)㎏/m3=(157+281+598+1408)㎏/m3=2444㎏/m3。據表3-30數據，因強度與灰水比成線性關系通過計算可求出與配154因此，配合比校正系數δ=2420/2444=0.99與試驗室配合比相差不超過2%，故可不再進行調整。1m3混凝土各材料用量為水泥：288㎏；水：160㎏；砂子：623㎏；石：1373㎏（小石、中石、大石分別為422㎏、422㎏、564㎏）D.計算混凝土施工配合比根據試驗室配合比及式3-19、3-20對施工現場骨料進行的施工配合比調整值如表3-31所示。因此，配合比校正系數δ=2420/2444=0.99155六其他品種混凝土

凡表觀密度小于1950kg/m3的混凝土統稱為輕混凝土。

定義分類

按其組成成分可分為輕骨料混凝土、多孔混凝土(如加氣混凝土)和大孔混凝土(如無砂大孔混凝土)三種類型。

六其他品種混凝土凡表觀密度小于1950kg/m3的混凝156

輕骨料混凝土是一種輕質、高強、多功能的新型建筑材料，具有表觀密度小、保濕性好、抗震性強等優點。

（一)輕骨料混凝土定義

用輕質粗骨料、輕質細骨料(或普通砂)、水泥和水配制而成的，其干表觀密度不大于1950kg/m3的混凝土叫輕骨料混凝土。特點輕骨料混凝土是一種輕質、高強、多功能的新型建筑材料，具有157

防水混凝土分為普通防水混凝土、膨脹水泥防水混凝土和外加劑防水混凝土。

普通防水混凝土是以調整配合比的方法來提高自身密實度和抗滲性的一種混凝土。

膨脹水泥防水混凝土主要是利用膨脹水泥在水化過程中，形成大量體積增大的水化硫鋁酸鈣，在有約束的條件下，能改善混凝土的孔結構，使總孔隙率減少，孔徑減小，從而提高混凝土抗滲性。

(二)、防水混凝土防水混凝土分為普通防水混凝土、膨脹水泥防水混凝土和外加劑158

C60～C90的混凝土稱為高強混凝土，C100以上的混凝土稱為超高強混凝土。

(三)高強、超高強混凝土定義

高強、超高強混凝土的特點是強度高、耐久性好、變形小，能適應現代工程結構向大跨度、重載、高聳發展和承受惡劣環境條件的需要。

特點C60～C90的混凝土稱為高強混凝土，C100以1591.高強度。2.高耐久性。3.高尺寸穩定性。4.高抗裂性。5.經濟合理性。

(四)高性能混凝土1.高強度。(四)高性能混凝土160任務3混凝土的合格判定學習目標通過本任務的學習培養學生查閱相關檢測標準的能力；根據各試驗數據按試驗要求的精度進行修約的能力；對混凝土合格與否做出正確判定的能力；填寫和審閱試驗報告的能力。任務3混凝土的合格判定學習目標通過本任務的學習培養學生161學習重點混凝土主要技術性質合格判定的法，試驗報告的基本內容，根據試驗報告對數據進行判定學習難點對試驗報告中數據的修約、判定。學習重點混凝土主要技術性質合格判定的法，學習難點對162一、拌合物的拌合方法拌和溫度：（20±5）℃干拌濕拌拌和從加水完畢時算起，應在10min內完成人工拌和一、拌合物的拌合方法拌和溫度：（20±5）℃干拌濕163預拌拌和預出拌和料，在拌和板上人工拌和2～3次，使之均勻機械拌和預拌拌和預出拌和料，在拌和板上人機械拌和164二、混凝土拌和物表觀密度測定根據拌合物稠度確定裝料及搗實方法用濕布擦凈筒內外，稱出筒重用刮刀刮平筒口，擦凈容量筒外壁，稱出混凝土與容量筒總質量試驗步驟二、混凝土拌和物表觀密度測定根據拌合物稠度確定裝料及搗實方法165三、混凝土立方體抗壓強度測定試件成型一般以三個試件為一組三、混凝土立方體抗壓強度測定試件成型一般以三個試件為一組166養護用濕布或塑料布覆蓋，在（20±5）℃室內靜置1天(不得超過2天)，然后編號拆模。拆模后的試件，應立即送養護室養護。破型試驗養護用濕布或塑料布覆蓋，在（20±5）℃室內靜置1天(不得超167立方體抗壓強度判定式中:--混凝土立方體試件抗壓強度，MPa；

--破壞荷載，N；

--受壓面積，mm2。立方體抗壓強度判定式中:--混凝土立方體試件抗壓強度，MPa168四、表觀密度的判定式中：--混凝土表觀密度，kg/m3--分別為容量筒的質量，kg；容量筒及試樣總質量，kg

--容量筒的體積，L。四、表觀密度的判定式中：--混凝土表觀密度，kg/m3--分169混凝土的質量控制、混凝土的質量檢查及波動分析混凝土的質量檢查混凝土質量波動原因混凝土的質量控制、混凝土的質量檢查及波動分析混凝土的170二、混凝土的質量評定(一)混凝土強度數理統計量強度平均值強度標準差變異系數二、混凝土的質量評定(一)混凝土強度數理統計量強度平均值強度171=注意:平均值只反應混凝土強度總體強度水平,不能說明強度波動的大小.1.強度平均值=注意:平均值只反應混凝土強度總體強度水平,不能說明強度波動172

σ=注意:標準差σ小,正態頒布曲線窄而高,說明強度分布集中，混凝土質量均勻性好；反之，混凝土的施工控制質量較差。2.強度標準差（均方差）σσ=注意:標準差σ小,正態頒布曲線窄而高,說明強度分布集中173Cv=

Ｃv↓

，表示混凝土質量↑；Ｃv↑，則表示混凝土質量↓。3.變異系數（離差系數）CVCv=Ｃv↓，表示混凝土質量↑；3.變異系數（離差174(二)混凝土強度的波動規律正態分布特點:曲線以平均強度為對稱軸,曲線與橫軸之間的面積和為100%.(二)混凝土強度的波動規律正態分布特點:曲線以平均強度為對稱175(三)混凝土強度保證率（P）強度保證率是指混凝土強度總體中，大于或等于設計強度所占的概率，以正態分布曲線上的陰影部分面積表示

我國《混凝土強度檢驗評定標準》（GBJ107-1987）規定，同批試件的統計強度保證率不得小于95%。(三)混凝土強度保證率（P）強度保證率是指混凝土強度總體中，176生產質量水平優良一般差混凝土強度等級混凝土強度標準差σ(MPa)<C20≤3.5≥C20≤4.0<C20≤4.5≥C20≤5.5<C20>4.5≥C20>5.5(四)混凝土質量均勻性的評定現場集中攪拌混凝土的生產質量水平生產質量水平優良一般差混凝土強度<