建筑材料第五章

混凝土第一節

混凝土的基本知識第五節

混凝土的質量控制第二節

混凝土的基本材料第六節混凝土外加劑第三節

測定混凝土的技術性質第七節

混凝土摻合料第四節

普通混凝土配合比設計第八節

特殊品種混凝土章目錄一、混凝土的分類第一節

混凝土的基本知識二、混凝土的特點三、混凝土應用的基本要求節目錄章目錄一、混凝土的分類（一）按用途分類

按用途不同，混凝土可分為結構混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土、防射線混凝土等。（二）按性能特點分類按性能特點不同，混凝土可分為抗滲混凝土、耐酸混凝土、耐熱混凝土、高強混凝土、高性能混凝土等。（三）按所用膠凝材料分類

按膠結材料不同，混凝土可分為無機膠結材料混凝土、有機膠結材料混凝土和有機、無機復合膠結材料混凝土。節目錄章目錄一、混凝土的分類（四）按體積密度分類

按體積密度不同，混凝土可分為特重混凝土

＞2500kg/m3）、重混凝土（

＝1900～2500kg/m3）、輕混凝土（

＝600～1900kg/m3）、特輕混凝土（

＜600kg/m3）。（五）按施工方法分類

按施工方法分類，混凝土可分為現澆混凝土、預制混凝土、泵送混凝土、噴射混凝土等。在混凝土中應用最廣、用量最大的是水泥混凝土，水泥混凝土按表觀密度可分為以下幾種：

（1）重混凝土。

（2）普通混凝土。

（3）輕混凝土。

混凝土特點主要反映在以下幾個方面：

（1）材料來源廣泛。

（2）施工工藝簡易、多變。

（3）性能可調整范圍大。

（4）在硬化前有良好的塑性。

（5）有較高的強度和耐久性。節目錄章目錄二、混凝土的特點節目錄章目錄三、混凝土應用的基本要求混凝土應用的基本要求如下：（1）滿足設計和使用環境所需要的耐久性要求。（2）滿足節約水泥、降低成本的經濟性要求。（3）滿足結構安全和施工不同階段所需要的強度要求。（4）滿足混凝土攪拌、澆筑、成型過程所需要的工作性要求。章目錄一、水泥第二節

混凝土的基本材料三、粗骨料——石子二、細骨料——砂子四、混凝土用水節目錄章目錄第二節

混凝土的基本材料

普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、細骨料（砂）和水拌和，經硬化而成的一種人造石材。普通混凝土的結構如圖5-1所示。

圖5-1普通混凝土結構示意圖1—石子；2—砂子；3—水泥漿；4—氣孔一、水泥（一）水泥品種的選擇

配制混凝土時，一般可采用通用硅酸鹽水泥，必要時也可采用快硬水泥、鋁酸鹽水泥等，水泥品種的選用見表5-1。節目錄章目錄混凝土工程特點及所處環境條件優先使用可以使用不宜使用普通混凝土在普通氣候環境中的混凝土普通水泥礦渣水泥火山灰質水泥粉煤灰水泥—在干燥環境中的混凝土普通水泥礦渣水泥火山灰質水泥在高濕環境中或長期處于水下的混凝土礦渣水泥火山灰質水泥粉煤灰水泥普通水泥—厚大體積的混凝土礦渣水泥火山灰質水泥粉煤灰水泥普通水泥硅酸鹽水泥表5-1水泥品種的選用一、水泥（一）水泥品種的選擇節目錄章目錄表5-1續表混凝土工程特點及所處環境條件優先使用可以使用不宜使用有特殊要求的混凝土要求快硬高強（≥C30）的混凝土硅酸鹽水泥快硬硅酸鹽水泥——嚴寒地區的露天混凝土及處于水位升降范圍內的混凝土普通水泥硅酸鹽水泥抗硫酸鹽硅酸鹽水泥礦渣水泥（≥32.5級）火山灰質水泥有抗滲要求的混凝土普通水泥火山灰質水泥硅酸鹽水泥粉煤灰水泥礦渣水泥有耐磨要求的混凝土普通水泥礦渣水泥（≥32.5級）火山灰質水泥受侵蝕性環境水或氣體作用的混凝土根據介質的種類、濃度等具體情況，按專門規定選用一、水泥（二）水泥強度等級的選擇節目錄章目錄水泥強度等級應與混凝土強度等級相適應，一般以水泥強度（單位為MPa）為混凝土強度等級的1.5～2.0倍較適宜，水泥強度等級過高或過低，會導致水泥用量過少或過多，對混凝土的技術性能及經濟效果都不利。二、細骨料——砂子

普通混凝土的細骨料主要采用天然砂和人工砂。

天然砂是由自然風化、水流搬運和分選、堆積形成的粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質巖、風化巖石的顆粒。

人工砂是經除土處理的機制砂、混合砂的統稱。機制砂是由機械破碎、篩分制成的粒徑小于4.75mm的巖石顆粒，但不包括軟質巖、風化巖石的顆粒。節目錄章目錄二、細骨料——砂子

砂的粗細程度是指不同粒徑的砂粒混合在一起的總體粗細程度。在相同質量的條件下，粗砂的總表面積小，包裹砂表面所需的水泥漿量就少；反之，細砂總表面積大，包裹砂表面所需的水泥漿量就多。節目錄章目錄（一）砂的粗細程度及顆粒級配1．粗細程度二、細骨料——砂子

砂的顆粒級配是指粒徑不同的砂粒互相搭配的情況。同樣粒徑的砂空隙率最大，若大顆粒間空隙由中顆粒填充，則空隙率會減小；若再填充以小顆粒，則空隙率更小，如圖5-2所示。節目錄章目錄（一）砂的粗細程度及顆粒級配2．顆粒級配（a）（b）（c）圖5-2骨料顆粒級配示意圖（a）單一粒徑；（b）兩種粒徑；（c）多種粒徑二、細骨料——砂子砂的粗細程度用細度模數Mx。表示，其計算公式如下：節目錄章目錄（一）砂的粗細程度及顆粒級配3．砂的粗細程度與顆粒級配的評定（5-1）

細度模數Mx越大，表示砂越粗。建筑用砂按細度模數分為粗、中、細3種規格，其細度模數分別為：粗砂3.1～3.7；中砂2.3～3.0；細砂1.6～2.2。二、細骨料——砂子

砂的粗細程度和顆粒級配，常用篩分析方法進行評定。其累計篩余率與分計篩余率計算關系如表5-2所示。節目錄章目錄（一）砂的粗細程度及顆粒級配3．砂的粗細程度與顆粒級配的評定篩孔尺寸分計篩余累計篩余百分率/%分計篩余量/g分級篩余百分率/%4.75mmm1a1A1＝a12.36mmm2a2A2＝a2＋a1

1.18mmm3a3A3＝a3＋a2＋a1

600μmm4a4A4＝a4＋a3＋a2＋a1300μmm5a5A5＝a5＋a4＋a3＋a2＋a1150μmm6a6A6＝a6＋a5＋a4＋a3＋a2＋a1表5-2累計篩余率與分計篩余率計算關系注：在市政和水利工程中，粗、細骨料亦稱為粗、細集料。二、細骨料——砂子

砂的顆粒級配用級配區表示，以級配區或級配曲線判定砂級配的合格性。對細度模數為1.6～3.7的建筑用砂，根據600μm篩的累計篩余百分比將顆粒級配分成三個級配區，見表5-3。節目錄章目錄（一）砂的粗細程度及顆粒級配3．砂的粗細程度與顆粒級配的評定表5-3建筑用砂的顆粒級配（GB/T14684—2011）砂的分類天然砂機制砂級配區1區2區3區1區2區3區方篩孔累計篩余百分率（％）4.75mm0～100～100～100～100～100～102.36mm5～350～250～155～350～250～151.18mm35～6510～500～2535～6510～500～25600μm71～8541～7016～4071～8541～7016～40300μm80～9570～9255～8580～9570～9255～85150μm90～10090～～10090～10085～9780～9475～94注：①砂的實際顆粒級配與表中所列數字相比，除4.75mm及600μm篩孔外，可以略有超出，但超出總量不得大于5%；②1區人工砂中，150μm篩孔的累計篩余可以放寬到85～100；2區人工砂中，150μm篩孔的累計篩余可以放寬到80～100；3區人工砂中，150μm篩孔的累計篩余可以放寬到75～100。二、細骨料——砂子

為了更直觀地反映砂的顆粒級配，以累計篩余百分比為縱坐標，篩孔尺寸為橫坐標，根據表5-3中的數值可以畫出砂子3個級配區的級配曲線，如圖5-3所示。節目錄章目錄（一）砂的粗細程度及顆粒級配3．砂的粗細程度與顆粒級配的評定圖5-3砂的級配曲線二、細骨料——砂子

含泥量是指天然砂中粒徑小于75μm的顆粒含量；石粉含量是指人工砂中粒徑小于75μm的顆粒含量；泥塊含量是指砂中原粒徑大于1.18mm，經水浸洗、手捏后小于600μm的顆粒含量。天然砂的含泥量應符合表5-4中的規定。節目錄章目錄（二）含泥量、石粉含量和泥塊含量表5-4天然砂的含泥量和泥塊含量（GB/T14684—2011）項目Ⅰ類Ⅱ類Ⅲ類含泥量（按質量計，%）≤1.0≤3.0≤5.0泥土塊含量（按質量計，%）0≤1.0≤2.0二、細骨料——砂子人工砂的石粉含量應符合表5-5、表5-6中的規定。節目錄章目錄（二）含泥量、石粉含量和泥塊含量表5-5石粉含量和泥塊含量（MB值小于等于1.4或快速法試驗合格）類別ⅠⅡⅢMB值≤0.5≤1.0≤1.4或合格石粉質量（按質量計，%①）≤10.0泥塊含量（按質量計，%）0≤1.0≤2.0注：①此指標根據使用地區和用途，經試驗驗證，可由供需雙方協商確定。表5-6石粉含量和泥塊含量（MB值大于1.4或快速法試驗不合格）類別ⅠⅡⅢ石粉含量（按質量計，%）≤1.0≤3.0≤5.0泥塊含量（按質量計，%）0≤1.0≤2.0二、細骨料——砂子

配制混凝土的砂要清潔、不含雜質，以保證混凝土的質量。其雜質含量應符合表5-7的規定。節目錄章目錄（三）有害物質含量表5-7砂中有害物質含量類別ⅠⅡⅢ云母（按質量計，%）≤1.0≤2.0輕物質（按質量計，%）≤1.0有機物合格硫化物及硫酸鹽（按SO3質量計，%）≤0.5氯化物（以氯離子質量計，%）≤0.01≤0.02≤0.06貝殼（按質量計，%①）≤3.0≤5.0≤8.0注：該指標僅適用于海砂，其他砂種不作要求。二、細骨料——砂子

砂的堅固性是指砂在自然風化和其他外界物理、化學因素作用下，抵抗破裂的能力。天然砂采用硫酸鈉溶液法進行試驗，砂樣經5次循環后其質量損失應符合表5-8中的規定。節目錄章目錄（四）堅固性表5-8天然砂堅固性指標類別ⅠⅡⅢ質量損失/%≤8≤10二、細骨料——砂子人工砂采用壓碎指標法進行試驗，壓碎指標值應符合表5-9的規定。節目錄章目錄（五）表觀密度、堆積密度和空隙率表5-9機制砂壓碎指標類別ⅠⅡⅢ單級最大壓碎指標/%≤20≤25≤30（六）堿—骨料反應

堿—骨料反應是指水泥、外加劑等混凝土組成物及環境中的堿與骨料中堿活性礦物在潮濕環境下緩慢發生并導致混凝土開裂破壞的膨脹反應。三、粗骨料——石子

普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石。

碎石是由天然巖石、卵石或礦山廢石經機械破碎、篩分制成的粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。

卵石是由天然巖石經自然風化、水流搬運和分選、堆積形成的粒徑大于4.75mm的巖石顆粒，按其產源可分為河卵石、海卵石、山卵石等。節目錄章目錄三、粗骨料——石子

粗骨料的粗細程度用最大粒徑表示。公稱粒級的上限稱為該粒級的最大粒徑。粗骨料最大粒徑增大時，骨料的總表面積減小，可見采用較大最大粒徑的骨料可以節約水泥。因此，當配制中、低強度等級混凝土時，粗骨料的最大粒徑應盡可能選用得大些。

粗骨料的顆粒級配與細骨料級配的原理相同。采用級配良好的粗骨料對節約水泥和提高混凝土的強度是極為有利的。節目錄章目錄（一）最大粒徑及顆粒級配三、粗骨料——石子卵石、碎石的含泥量和泥塊含量應符合表5-11的規定。節目錄章目錄（二）含泥量和泥塊含量表5-11卵石、碎石的含泥量和泥塊含量類別ⅠⅡⅢ含泥量（按質量計，%）≤0.5≤1.0≤1.5泥塊含量（按質量計，%）0≤0.2≤0.5（二）含泥量和泥塊含量卵石、碎石的針片狀顆粒含量應符合表5-12的規定。表5-12卵石、碎石的針片狀顆粒含量類別ⅠⅡⅢ針片狀顆粒總含量（按質量計，%）≤5≤10≤15三、粗骨料——石子

與砂相同，卵石和碎石中不應混有草根、樹葉、樹枝、塑料、煤塊和爐渣等雜物，且其中有害物質（如有機物、硫化物和硫酸鹽）的含量控制應滿足表5-13的規定。節目錄章目錄（四）有害物質表5-13卵石和碎石中有害物質限量類別ⅠⅡⅢ硫化物及硫酸鹽（按SO質量計，%）≤0.5≤1.0≤1.0三、粗骨料——石子

骨料顆粒在氣候、外力及其他物理力學因素作用下抵抗碎裂的能力，稱為堅固性。骨料的堅固性的指標應符合表5-14的規定。節目錄章目錄（五）堅固性表5-14卵石、碎石的堅固性指標類別ⅠⅡⅢ質量損失（%）≤5≤8≤12三、粗骨料——石子

粗骨料在混凝土中要形成堅實的骨架，故其強度要滿足一定的要求。粗骨料的強度有立方體抗壓強度和壓碎指標值兩種。

立方體抗壓強度即浸水飽和狀態下的骨料母體巖石制成的50mm×50mm×50mm立方體試件，在標準試驗條件下測得的抗壓強度值。節目錄章目錄（六）強度（5-2）

壓碎指標是對粒狀粗骨料強度的另一種測定方法。該方法是將氣干的石子按規定方法填充于壓碎指標測定儀（內徑152mm的圓筒）內，其上放置壓頭，在試驗機上均勻加荷至200kN并穩荷5s，卸荷后稱量試樣質量（G2），然后再用孔徑為2.36mm的篩進行篩分，稱其篩余量（Qe），則壓碎指標

可用下式表示：三、粗骨料——石子

根據《建設用卵石、碎石》（GB/T14685—2011）的規定，粗骨料的壓碎指標值控制可參照表5-15。節目錄章目錄（六）強度表5-15碎石或卵石的壓碎指標值類別ⅠⅡⅢ碎石壓碎指標/%≤10≤20≤30卵石壓碎指標/%≤12≤16≤16三、粗骨料——石子

卵石、碎石的表觀密度、連續級配松散堆積空隙率應符合如下規定：（1）表觀密度應不小于2600kg/m3。（2）連續級配松散堆積空隙率應符合表5-16的規定。節目錄章目錄（七）表觀密度、連續級配松散堆積空隙率表5-16卵石、碎石的連續級配松散堆積空隙率類別ⅠⅡⅢ空隙率/%≤43≤45≤47八）堿骨料反應

卵石和碎石經堿—骨料反應試驗后，試件應無裂縫、疏裂、膠體外溢等現象，在規定的試驗齡期膨脹率應小于0.10%。四、混凝土用水

對混凝土用水的質量要求主要有：不得影響混凝土的和易性及凝結；不得有損于混凝土強度的發展；不得降低混凝土的耐久性、加快鋼筋銹蝕及導致預應力鋼筋脆斷；不得污染混凝土表面。《混凝土用水標準》（JGJ63—2006）對混凝土用水提出了具體的質量要求。混凝土用水按水源不同，分為飲用水、地表水、地下水、再生水、混凝土設備洗刷水和海水等。（1）符合國家標準的飲用水可用于拌制混凝土。（2）地表水、地下水和再生水等必須按照標準規定檢驗合格后，方可使用。（3）混凝土企業設備洗刷水不宜用于預應力混凝土、裝飾混凝土、加氣混凝土和暴露于腐蝕環境的混凝土，不得用于使用堿活性骨料的混凝土。（4）海水中含有較多硫酸鹽、鎂鹽和氯鹽，影響混凝土的耐久性并加速鋼筋的銹蝕。因此，未經處理的海水嚴禁用于混凝土和預應力混凝土，在無法獲得水源的情況下，海水可用于素混凝土，但不宜用于裝飾混凝土。節目錄章目錄章目錄一、混凝土拌合物的和易性第三節

測定混凝土的技術性質三、混凝土的變形性能二、硬化混凝土的強度四、混凝土的耐久性一、混凝土拌合物的和易性

和易性是一項綜合技術指標，包括流動性（稠度）、黏聚性和保水性三個方面。節目錄章目錄（一）和易性的內容1．流動性

流動性是指拌合物在自重或施工機械振搗作用下，能產生流動并均勻密實地填充整個模型的性能。流動性好的混凝土拌合物操作方便、易于搗實和成型。2．黏聚性

黏聚性是指拌合物在施工過程中，各組成材料相互之間有一定的黏聚力，不出現分層離析，保持整體均勻的性能。一、混凝土拌合物的和易性節目錄章目錄（一）和易性的內容3．保水性

保水性是指拌合物保持水分，不致產生嚴重泌水的性能。保水性差的混凝土拌合物在運輸和澆搗時，或凝結硬化前容易泌水，水分積聚在混凝土表面，硬化后引起表面疏松，水分也可能積聚在骨料或鋼筋下邊，削弱骨料或鋼筋與水泥石的黏結力。泌水還會留下許多毛細管通道，不僅降低混凝土強度，還影響其抗凍、抗滲等耐久性能。一、混凝土拌合物的和易性節目錄章目錄（二）和易性測定1．坍落度及坍落擴展度試驗

將混凝土拌合物分3次按規定方法裝入坍落度筒內，刮平表面后，垂直向上提起坍落度筒。拌合物因自重而坍落，測量坍落的值（單位為mm），即為該拌合物的坍落度（見圖5-4）。

目前，尚未找到一種簡單易行、迅速準確又能全面反映混凝土拌合物和易性的指標及測定方法。圖5-4坍落度測定一、混凝土拌合物的和易性節目錄章目錄（二）和易性測定2．維勃稠度試驗維勃稠度試驗需用維勃稠度測定儀（見圖5-5）。圖5-5維勃稠度測定儀一、混凝土拌合物的和易性節目錄章目錄（三）影響混凝土和易性的主要因素1．水泥漿的數量

它是普通混凝土拌合物工作度最敏感的影響因素。在水灰比（1m3混凝土中水與水泥用量的比值）不變的條件下，增加混凝土單位體積的水泥漿數量，能使骨料周圍有足夠的水泥漿包裹，改善骨料之間的潤滑性能，從而使混凝土拌合物的流動性提高。但水泥漿數量不宜過多，否則會出現流漿現象，黏聚性變差，浪費水泥，同時水泥漿過多還會影響混凝土的耐久性，所以現在多以摻外加劑來調整和易性，以滿足施工需要。一、混凝土拌合物的和易性節目錄章目錄（三）影響混凝土和易性的主要因素2．砂率βs

砂率是指混凝土中砂的質量占砂、石總量的百分比。由于砂的粒徑遠小于石子，所以砂率大小對骨料空隙率及總表面積有顯著影響。選擇砂率應該是在用水量及水泥用量一定的條件下，使混凝土拌合物獲得最大的流動性，并保持良好的黏聚性和保水性；或在保證良好和易性的同時，水泥用量最少，此時的砂率值稱為合理砂率（見圖5-6和圖5-7）。圖5-6砂率與坍落度的關系圖5-7砂率與水泥用量關系

（水及水泥用量不變）（坍落度不變）一、混凝土拌合物的和易性節目錄章目錄（三）影響混凝土和易性的主要因素3．水泥漿的稠度

水泥漿的稠度主要取決于水灰比大小。水灰比過大，水泥漿太稀，產生嚴重離析及泌水現象；水灰比過小，因流動性差而難以施工。通常，水灰比在0.40～0.75，并盡量選用小的水灰比。4．原材料的性質（1）水泥品種。在其他條件相同時，硅酸鹽水泥和普通水泥較礦渣水泥拌制的混凝土拌合物的和易性好，原因是礦渣水泥保水性差，容易泌水。水泥顆粒越細時，拌合物流動性也越小。（2）骨料。如其他條件相同，卵石混凝土比碎石混凝土流動性大，級配好的比級配差的流動性大。一、混凝土拌合物的和易性節目錄章目錄（三）影響混凝土和易性的主要因素5．其他因素

影響混凝土和易性的其他因素有以下幾點：（1）外加劑。拌制混凝土時，摻入少量外加劑有利于改善和易性。（2）溫度。混凝土拌合物的流動性隨溫度的升高而降低。（3）時間。隨著時間的延長，拌和后的混凝土坍落度逐漸減小。二、硬化混凝土的強度

在所用原材料及配合比例關系相同的情況下，所用的水泥強度愈高，水泥石的強度及與骨料的黏結強度愈高，因此制成的混凝土的強度也愈高。試驗證明，混凝土的強度與水泥的強度成正比例關系。（一）影響混凝土強度的因素1．水泥強度節目錄章目錄二、硬化混凝土的強度

骨料種類不同，其表面狀態也不同。碎石表面粗糙并有棱角，骨料顆粒之間有嵌固作用，與水泥石的黏結力較強，而卵石表面光滑、黏結力較差。因此，在原材料和水膠比相同的條件下，用碎石拌制混凝土的強度比用卵石拌制混凝土的強度高。（一）影響混凝土強度的因素2．骨料影響節目錄章目錄二、硬化混凝土的強度

水膠比是反映水與水泥質量之比的一個參數。一般來說，水泥水化需要的水分僅占水泥質量的25％左右，即水膠比為0.25即可保證水泥完全水化，但此時水泥漿稠度過大，混凝土的工作性滿足不了施工的要求。混凝土的抗壓強度與水膠比、灰水比的關系如圖5-8所示。（一）影響混凝土強度的因素3．水膠比節目錄章目錄（a）（b）圖5-8混凝土的抗壓強度與水膠比、灰水比的關系（a）混凝土的抗壓強度與水膠比間的指數關系；（b）混凝土的抗壓強度與灰水比間的線性關系二、硬化混凝土的強度

混凝土澆筑后必須保持足夠的濕度和溫度，才能保證水泥的不斷水化，以使混凝土的強度不斷發展。一般情況下，混凝土的養護條件可分為標準養護和同條件養護。圖5-9是在潮濕狀態下，養護齡期為28d的強度為100％，得出的不同濕度條件對強度的影（一）影響混凝土強度的因素4．養護條件節目錄章目錄

圖5-9養護濕度條件對混凝土強度的影響

1—空氣養護；2—9個月后水中養護；3—3個月后水中養護；4—標準濕度條件下養護二、硬化混凝土的強度

溫度不足不僅降低混凝土的強度（見圖5-10），而且使混凝土結構疏松，形成干縮裂縫，滲水性增大，從而影響耐久性。（一）影響混凝土強度的因素4．養護條件節目錄章目錄圖5-10混凝土強度與保濕養護時間的關系二、硬化混凝土的強度

在正常不變的養護條件下，混凝土的強度隨齡期的增長而提高，一般來說，早期（7～14d）增長較快，以后逐漸變緩，28d后增長更加緩慢，但可延續幾年甚至幾十年，如圖5-11（a）所示。圖5-11（b）即為D.阿布拉姆斯提出的在潮濕養護條件下，混凝土強度與齡期（以對數表示）間的直線表達式。（一）影響混凝土強度的因素5．齡期節目錄章目錄（a）（b）圖5-11混凝土強度與齡期的變化關系二、硬化混凝土的強度

同一批混凝土，如試驗條件不同，則所測得的混凝土強度值有所差異。試驗條件是指試件的尺寸、形狀、表面狀態及加荷速度等。（一）影響混凝土強度的因素6．試驗條件的影響節目錄章目錄

（a）（b）（c）

圖5-12混凝土試件受壓破壞狀態

（a）環箍效應示意圖；（b）環箍效應破壞示意圖；（c）不考慮環箍效應的試件破壞示意圖二、硬化混凝土的強度

混凝土的立方體抗壓強度試驗，也可根據粗骨料的最大粒徑而采用非標準試件得出的強度值，但必須經換算。現行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規范（2011年版）》（GB50204—2002）規定的換算系數見表5-23。（二）混凝土的立方體抗壓強度節目錄章目錄表5-23混凝土試件尺寸及強度的尺寸換算系數試件尺寸/mm強度的尺寸換算系數最大粒徑/mm100×100×1000.95≤31.5150×150×1501.00≤40.0200×200×2001.05≤65.0二、硬化混凝土的強度

根據《混凝土強度檢驗評定標準》（GB/T50107—2010），混凝土的強度等級按立方體抗壓強度標準值劃分。混凝土的強度等級采用符號C與立方體抗壓強度標準值fcu，k（以N/mm2計）表示。立方體抗壓強度標準值是指按標準方法制作和養護的邊長為150mm的立方體試件在28d齡期，用標準試驗方法測得的抗壓強度總體分布中的一個值，強度低于該值的百分率不超過5％。（三）強度等級和軸心抗壓強度節目錄章目錄二、硬化混凝土的強度提高混凝土強度的措施主要有以下幾方面：（1）采用高強度等級水泥。（2）采用干硬性混凝土。（3）采用機械攪拌和振搗。（4）蒸汽養護。（5）蒸壓養護。（6）摻入減水劑或早強劑。（四）提高混凝土強度的措施節目錄章目錄三、混凝土的變形性能

荷載作用下的變形主要是徐變，所謂徐變是指在長期不變的荷載作用下，隨時間而增長的變形。如圖5-16所示為混凝土徐變的曲線。（一）荷載作用下的變形節目錄章目錄圖5-16混凝土徐變曲線三、混凝土的變形性能

化學收縮是指由于水泥水化生成物的體積比反應前物質的總體積小，致使混凝土產生收縮。水泥用量過多，在混凝土的內部易產生化學收縮而引起微細裂縫。（二）非荷載作用下的變形節目錄章目錄1．化學收縮2．化學收縮

干濕變形即混凝土干燥、潮濕引起的尺寸變化。其中濕脹變形量很小，一般無破壞性，但干縮對混凝土危害較大，應盡量減小。如加強早期養護、采用適宜的水泥品種、限制水泥用量、減少用水量、保證一定的骨料用量等，這些方法均可在一定程度上減小干縮值。三、混凝土的變形性能

溫度變形即混凝土熟脹冷縮的性能。因為水泥水化放出熱量，所以，溫度變形對大體積混凝土工程極為不利，容易引起內外膨脹不均而導致混凝土開裂。因此，對大體積混凝土工程應采用低熱水泥。（二）非荷載作用下的變形節目錄章目錄3．溫度變形四、混凝土的耐久性

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被破壞，也不明顯降低強度的性能，是評定混凝土耐久性的主要指標。在寒冷地區，尤其是經常與水接觸、受凍的混凝土，要求具有較高的抗凍性。（一）抗凍性節目錄章目錄（二）抗滲性

抗滲性是指混凝土抵抗水、油等液體滲透的能力。抗滲性好壞用抗滲等級來表示，分為P4、P6、P8、P10和P12共5個等級，相應表示混凝土能抵抗0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa和1.2MPa的水壓而不被滲透。四、混凝土的耐久性

如果混凝土不密實，則外界侵蝕性介質就會通過孔隙或毛細管通路，侵入硬化后的水泥石內部，引起混凝土的腐蝕而破壞。（三）抗侵蝕性節目錄章目錄（四）提高混凝土耐久性措施混凝土耐久性主要取決于組成材料的質量及混凝土密實度。提高混凝土耐久性的措施主要有：（1）根據工程所處環境及要求，合理選擇水泥品種。（2）控制水灰比及保證足夠的水泥用量，是保證混凝土密實度并提高混凝土耐久性的關鍵。（3）改善粗細骨料的顆粒級配。（4）摻和外加劑，以改善抗凍、抗滲性能。（5）加強澆搗和養護，以提高混凝土強度及密實度，避免出現裂縫、蜂窩等現象。（6）采用浸漬處理或用有機材料作防護涂層。章目錄一、配合比設計的基本要求第四節

普通混凝土配合比設計三、混凝土配合比設計的步驟二、混凝土配合比設計基本參數的確定四、碎石混凝土配合比參考表五、卵石混凝土配合比參考表一、配合比設計的基本要求配合比設計的基本要求如下：（1）滿足混凝土結構設計的強度等級要求。（2）滿足施工和易性要求。（3）滿足工程所處環境對混凝土耐久性的要求。（4）滿足經濟要求，節約水泥，降低成本。節目錄章目錄二、混凝土配合比設計基本參數的確定水膠比的確定，主要取決于混凝土的強度和耐久性。從強度角度看，水膠比應小些，水膠比可根據混凝土的強度公式來確定；從耐久性角度看，水膠比應小些，水泥用量多些，混凝土的密度就高，耐久性則優良，這可通過控制最大水膠比和最小水泥用量來滿足。節目錄章目錄（一）水膠比的確定二、混凝土配合比設計基本參數的確定

砂率的大小不僅影響拌合物的流動性，而且對黏聚性和保水性也有很大的影響，因此配合比設計應選用合理砂率。在工作性滿足的情況下，砂率盡可能取大值，以達到節約水泥的目的。混凝土配合比的三個基本參數的確定原則，可由圖5-17表達。節目錄章目錄（二）砂率的確定圖5-17混凝土配合比設計的三個基本參數及確定原則二、混凝土配合比設計基本參數的確定

用水量的多少是影響混凝土拌合物流動性大小的重要因素。單位用水量在水膠比和水泥用量不變的情況下，實際反映的是水泥漿量與骨料用量之間的比例關系。節目錄章目錄（三）單位用水量的確定三、混凝土配合比設計的步驟

（1）混凝土配制強度應按下列規定確定：①當混凝土的設計強度等級小于C60時，配制強度應按下式確定：節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比1．確定混凝土配制強度fcu，0≥fcu，k+1.645σ（5-7）式中

fcu，0——混凝土配制強度（MPa）；fcu，k——混凝土立方體抗壓強度標準值（MPa），即混凝土的設計強度等級；

σ——混凝土強度標準差（MPa）。

②當混凝土的設計強度等級不小于C60時，配制強度應按下式確定：fcu，0≥1.15fcu，k（5-8）三、混凝土配合比設計的步驟

（2）混凝土強度標準差應按下列規定確定：①當具有近1個月至3個月的同一品種、同一強度等級混凝土的強度資料，且試件組數不小于30時，其混凝土強度標準差

應按下式計算：節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比1．確定混凝土配制強度式中

σ——混凝土強度標準差（MPa）；

fcu，i——第i組的試件強度（MPa）；

m

fcu——n組試件的強度平均值（MPa）；n——試件組數。（5-9）三、混凝土配合比設計的步驟當混凝土強度等級小于C60時，混凝土水膠比按下式計算：節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比2．確定水膠比式中

a、

b——回歸系數，應根據工程所使用的水泥、骨料，通過試驗建立的水膠比與混凝土強度關系式確定，當不具備試驗統計資料時，回歸系數可取：碎石，

a＝0.53，

b＝0.20，卵石，

a＝0.49，

b＝0.13；fcu，0——混凝土的試配強度（MPa）；fb——膠凝材料28d膠砂抗壓強度可實測（MPa）；當無實測值時，fb可按下式確定：（5-10）fb=

γf·γs·fce（5-11）三、混凝土配合比設計的步驟

（1）干硬性和塑性混凝土用水量的確定。混凝土水膠比在0.40～0.80范圍時，可按表5-26和表5-27選取；混凝土水膠比小于0.40時，可通過試驗確定。節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比3．確定用水量mw0和外加劑用量ma0表5-26干硬性混凝土的用水量

單位：kg/m3拌合物稠度卵石最大公稱粒徑/mm碎石最大粒徑/mm項目指標10.020.040.016.020.040.0維勃稠度/s16～2017516014518017015511～151801651501851751605～10185170155190180165三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比3．確定用水量mw0和外加劑用量ma0表5-27塑性混凝土的用水量

單位：kg/m3拌合物稠度卵石最大粒徑mm碎石最大粒徑mm項目指標10.020.031.540.016.020.031.540.0坍落度/mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022010519518575～90215195185175230215205195注：①本表用水量是采用中砂時的取值。采用細砂時，每立方米混凝土用水量可增加5～10kg；采用粗砂時，可減少5～10kg；②摻入礦物摻合料和外加劑時，用水量應相應調整。三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比3．確定用水量mw0和外加劑用量ma0（2）流動性和大流動性混凝土用水量的確定。摻外加劑時，每立方米流動性或大流動性混凝土的用水量mw0）可按下式計算：mw0=m′w0（1-β）（5-12）式中

mw0——計算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3）；β——外加劑的減水率（％），經混凝土試驗確定；m′w0——未摻外加劑時推定的滿足實際坍落度要求的每立方米混凝土的用水量（kg/m3），以表4-28中90mm坍落度的用水量為基礎，按每增大20mm坍落度相應增加5kg/m3用水量來計算，當坍落度增大到180mm以上時，隨坍落度相應增加的用水量可減少；三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比3．確定用水量mw0和外加劑用量ma0（3）每立方米混凝土中外加劑用量（ma0）應按下式計算：ma0=mb0·βa（5-13）式中

ma0——計算配合比每立方米混凝土中外加劑用量（kg/m3）；mb0——計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg/m3）；

βa——外加劑摻量（%），應經混凝土試驗確定。三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比4．計算膠凝材料用量（mb0）、礦物摻合料用量（mf0）和水泥用量（mc0）（1）每立方米混凝土的膠凝材料用量（mb0）按下式計算，并進行試拌調整，在拌合物性能滿足的情況下，取經濟、合理的膠凝材料用量。式中

mb0——計算配合比每立方米混凝土中膠凝材料用量（kg/m3）；mw0——計算配合比每立方米混凝土的用水量（kg/m3）；W/B——混凝土水膠比。（5-14）三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比4．計算膠凝材料用量（mb0）、礦物摻合料用量（mf0）和水泥用量（mc0）（2）每立方米混凝土的礦物摻合料用量（mf0）按下式計算：式中

mf0——計算配合比每立方米混凝土中礦物摻合料用量（kg/m3）；

βf——礦物摻合料摻量（%）。mf0=mb0·βf（5-15）三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比

根據粗骨料的種類、最大粒徑及混凝土的水膠比，由表4-21查得或根據混凝土拌合物的和易性要求，通過試驗確定合理砂率。mf0+mc0+mg0+ms0+mw0=mcp（5-17）5．選取合理砂率值βs6．計算粗、細骨料用量（mg0、ms0）（1）質量法：假定各組成材料的質量之和（即拌合物的體積密度）接近一個固定值。當采用質量法計算混凝土配合比時，粗、細骨料用量應按式（5-17）計算，砂率應按式（5-18）計算。（5-18）式中

mg0——計算配合比每立方米混凝土的粗骨料用量（kg/m3）；ms0——計算配合比每立方米混凝土的細骨料用量（kg/m3）；βs——砂率（%）；c0——每立方米混凝土拌合物的假定質量（kg），可取2350～2450kg/m3。三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（一）通過計算，確定計算配合比6．計算粗、細骨料用量（mg0、ms0）（2）體積法：假定混凝土拌合物的體積等于各組成材料的體積與拌合物中所含空氣的體積之和。當采用體積法計算混凝土配合比時，砂率應按式（5-18）計算，粗、細骨料用量應按下式計算。式中

ρc——水泥密度（kg/m3），應按《水泥密度測定方法》（GB/T208—2014）測定，也可取2900kg/m3～3100kg/m3；ρf——礦物摻合料密度（kg/m3），可按《水泥密度測定方法》（GB/T208—2014）測定；ρg——粗骨料的表觀密度（kg/m3），應按現行行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》（JGJ52—2006）測定；ρs——細骨料的表觀密度（kg/m3），應按現行行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》（JGJ52—2006）測定；ρw——水的密度（kg/m3），可取1000kg/m3；α——混凝土的含氣量百分數，在不使用引氣型外加劑時，α可取為1。（5-19）三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（二）檢測和易性，確定試拌配合比

調整時，應及時記錄調整后的各材料用量（mcb，mwb，mgb，msb），并實測調整后混凝土拌合物的體積密度

ρoh（kg/m3），令工作性調整后的混凝土試樣總質量

為mQb：

由此得出基準配合比（調整后的1m3混凝土中各材料用量）：mQb=mcb+mwb+mgb+msb（5-20）（kg/m3）（kg/m3）（kg/m3）（kg/m3）（5-21）三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（三）檢驗強度，確定設計配合比據前述已確定的材料用量，按下式計算混凝土的表觀密度計算值ρc，c：ρc，c=mc+mw+mg+ms（5-22）式中

ρc，c——混凝土拌合物的表觀密度計算值（kg/m3）；mc——每立方米混凝土的水泥用量（kg/m3）；mg——每立方米混凝土的粗骨料用量（kg/m3）；ms——每立方米混凝土的細骨料用量（kg/m3）；mw——每立方米混凝土的用水量（kg/m3）。三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（三）檢驗強度，確定設計配合比再按下式計算混凝土配合比校正系數σ：式中

ρc，t——混凝土表觀密度實測值（kg/m3）；

ρc，c——混凝土表觀密度計算值（kg/m3）。（5-23）三、混凝土配合比設計的步驟節目錄章目錄（四）根據含水率，換算施工配合比經測定施工現場砂的含水率為

，石子的含水率為

，則施工配合比為：式中

mc、mw、ms、mg——調整后的試驗室配合比中每立方米混凝土中的水泥、水、砂和石子的用量（kg）。水泥用量m′cm′c=mc砂用量m′sm′s=ms+（1+ws）

石子用量m′gm′g=mg+（1+wg）

用水量m′wm′w=mw-ms·ws-mg·wg（5-24）章目錄一、質量檢驗和質量控制第五節

混凝土的質量控制三、混凝土強度平均值、標準差及保證率二、混凝土強度的檢驗四、混凝土強度的評定方法一、質量檢驗和質量控制節目錄章目錄（一）材料進場質量檢驗和質量控制

（1）水泥的質量檢驗和質量控制。對所用水泥須檢驗其安定性、強度及其他必要的性能指標，其質量必須符合現行國家標準的規定。用于工程中的水泥，規范要求產品合格證、出廠檢驗報告和進場復驗報告三證齊全。

（2）骨料的質量檢驗和質量控制。進場骨料應附有質量證明書，對骨料質量或質量證明書有疑問時，應按批檢驗其顆粒級配、含泥量及粗骨料的針片狀顆粒含量，必要時還應檢驗其他質量指標。對于海砂，還應檢驗氯鹽含量。對于含有活性二氧化硅或其他活性成分的骨料，應進行專門試驗，驗證無害方可使用。一、質量檢驗和質量控制節目錄章目錄（二）新拌混凝土的質量檢驗和質量控制（1）用于材料的計量裝置應定期檢驗，使其保持準確，原材料計量按質量計的允許偏差不能超過下列規定：水泥、摻合料：±2％。粗、細骨料：±3％。水、外加劑：±2％。（2）混凝土在攪拌、運輸和澆筑過程中應按下列規定進行檢查：檢查混凝土組成材料的質量和用量，每工作班至少兩次。檢查混凝土在拌制地點及澆筑地點的稠度，每一工作班至少兩次。評定時應以澆筑地點的檢測值為準。一、質量檢驗和質量控制節目錄章目錄（二）新拌混凝土的質量檢驗和質量控制

（3）混凝土的攪拌時間應隨時檢查。混凝土攪拌的最短時間應符合表5-46的規定。表5-46混凝土攪拌的最短時間

單位：s混凝土的坍落度/mm攪拌機機型攪拌機容量/L＜250250～500＞500≤30自落式強制式906012090150120＞30自落式強制式9060906012090注：①摻有外加劑時，攪拌時間應適當延長；②全輕混凝土宜采用強制式攪拌機攪拌，砂輕混凝土可采用自落式攪拌機攪拌，攪拌時間均應延長60～90s；③輕骨料宜在攪拌前預濕。采用強制式攪拌機攪拌的加料順序是先加粗細骨料和水泥攪拌60s，再加水繼續攪拌。采用自落式攪拌機的加料順序是先加1/2的用水量，然后加粗細骨料和水泥均勻攪拌60s，再加剩余用水量繼續攪拌；④當采用其他形式攪拌設備時，攪拌的最短時間應按設備說明書的規定經試驗確定。一、質量檢驗和質量控制節目錄章目錄（二）新拌混凝土的質量檢驗和質量控制

（4）混凝土從攪拌機中卸出到澆筑完畢的持續時間不宜超過表5-47的規定。表5-47混凝土從攪拌機卸出到澆筑完畢的持續時間

單位：min氣溫/℃采用攪拌車采用攪拌機≤C30＞C30≤C30≥C30≤25120909075＞2590606045二、混凝土強度的檢驗節目錄章目錄

對硬化后的質量檢驗，主要是檢驗混凝土的抗壓強度。因為，混凝土的質量波動直接反映在強度上，通過對混凝土強度的管理就能控制住整個混凝土工程質量。

混凝土的強度等級按立方體抗壓強度標準值劃分，強度低于該值的百分比不得超過5％。混凝土試樣應在混凝土澆筑地點隨機抽取，取樣頻率應符合下列規定：（1）100盤但不超過100m3的同配合比的混凝土，取樣不得少于1次。（2）每工作班拌制的同一配合比混凝土不足100盤時，取樣不得少于1次。（3）當一次連續澆筑超過1000m3時，同一配合比的混凝土每200m3取樣不得少于一次。（4）每一樓層、同一配合比的混凝土，取樣不得少于一次。（5）除為評定混凝土強度所必需的組數外，還應根據檢驗結構或構件施工階段混凝土強度的需要，增加試件組數。三、混凝土強度平均值、標準差及保證率節目錄章目錄（一）強度平均值（5-25）式中——強度平均值（Mpa）；

n——試件組數；fcu，i——第i組混凝土試件的立方體抗壓強度值（Mpa）。三、混凝土強度平均值、標準差及保證率節目錄章目錄（二）標準差式中

σ——混凝土強度標準差（Mpa）；n——試件組數；——n組混凝土立方體抗壓強度的算術平均值（Mpa）；fcu，i——第i組混凝土試件的立方體抗壓強度值，MPa。（5-26）三、混凝土強度平均值、標準差及保證率節目錄章目錄（三）保證率式中

P——強度保證率（%）；

N0——統計周期內同批混凝土試件強度大于或等于規定強度等級值的組數；N——統計周期內同批混凝土試件總組，N≥25。（5-27）

在統計周期內混凝土強度大于或等于要求強度等級值的百分比按下式計算：三、混凝土強度平均值、標準差及保證率節目錄章目錄（四）變異系數

由于σ隨強度等級的提高而增大，當混凝土強度不同時，可采用Cv作為評定混凝土質量均勻性的指標。Cv下降，表示混凝土質量提高；Cv增大，則表示混凝土質量下降。變異系數計算式如下：（5-28）四、混凝土強度的評定方法節目錄章目錄（一）用統計方法評定1．標準差已知方案強度評定應由連續的三組試件組成一個驗收批，其強度應同時滿足：（5-29）fcu

≥fcu，k+0.7σ0當混凝土強度等級不高于C20時，其強度的最小值尚應滿足下式要求：（5-30）fcu，min≥fcu，k－

0.7σ0（5-31）fcu，min≥0.85fcu，k

當混凝土強度等級高于C20時，其強度的最小值尚應滿足下式要求：（5-32）fcu，min≥0.90fcu，k式中

fcu——同一驗收批混凝土立方體抗壓強度的平均值（Mpa）；fcu，k——混凝土立方體抗壓強度標準值（Mpa）；fcu，min——同一驗收批混凝土立方體抗壓強度的最小值（Mpa）；

σ0——驗收批混凝土立方體抗壓強度的標準差（Mpa）。四、混凝土強度的評定方法節目錄章目錄（一）用統計方法評定1．標準差已知方案驗收批混凝土立方體抗壓強度的標準差，應根據前一個檢驗期內同一品種混凝土試件的強度數據，按下列公式計算：式中

Δfcu——第i批試件立方體抗壓強度最大值與最小值之差；m——用以確定驗收批混凝土立方體抗壓強度標準差

批數。（5-33）四、混凝土強度的評定方法節目錄章目錄（一）用統計方法評定2．標準差未知方案

當混凝土的生產條件在較長時間內不能保持一致，且混凝土強度變異性不能保持穩定時，或在前一個檢驗期內的同一品種混凝土沒有足夠的數據以確定驗收批混凝土立方體抗壓強度的標準差時，應由不少于10組的試件組成一個驗收批，其強度應滿足下列要求：式中

λ1、λ2——混凝土強度的合格判定系數，按表5-49取用；

σ0——同一個驗收批混凝土立方體抗壓強度的標準差（Mpa），且：（5-34）（5-35）四、混凝土強度的評定方法節目錄章目錄（一）用統計方法評定2．標準差未知方案式中

fcu，i——第i組混凝土試件的立方體抗壓強度值（Mpa）；fcu——同一個驗收批混凝土立方體抗壓強度平均值（Mpa）；n——同一個驗收批混凝土試件的組數，n≥10。（5-36）四、混凝土強度的評定方法節目錄章目錄（二）非統計方法評定

此方法規定一定驗收批的試件組數為2～9組。當一個驗收批的混凝土試件僅有一組時，則該組試件強度值應不低于強度標準值的15％。按非統計方法評定混凝土強度，其強度同時滿足下列要求時，該驗收批混凝土強度為合格：（5-37）章目錄一、混凝土外加劑的分類第六節

混凝土外加劑三、工程中常用的混凝土外加劑二、混凝土外加劑在工程中的技術效果四、外加劑的選擇與應用一、混凝土外加劑的分類節目錄章目錄

混凝土外加劑種類繁多，功能各異，通常根據其主要功能或主要成分劃分為4類：（1）改善混凝土拌和性能的外加劑，如減水劑、引氣劑和泵送劑等。（2）調節混凝土的凝結時間和硬化性能的外加劑，如緩凝劑、早強劑和速凝劑等。（3）改善混凝土耐久性的外加劑，如引氣劑、防水劑、防凍劑和阻銹劑等。（4）改善混凝土其他性能的外加劑，如加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、泵送劑等。二、混凝土外加劑在工程中的技術效果節目錄章目錄混凝土外加劑的主要技術效果有以下5個方面：（1）改善混凝土拌合物的和易性。（2）調節新拌混凝土的凝結、硬化性能。（3）提高混凝土的強度。（4）改善混凝土的物理力學性能與耐久性。（5）可使混凝土獲得特殊性能。三、工程中常用的混凝土外加劑節目錄章目錄

早強劑是指能加速混凝土早期強度發展的外加劑。早強劑可促進水泥的水化和硬化，加快施工進度，提高模板周轉率，特別適用于早強、有防凍要求或緊急搶修工程。

目前廣泛使用的混凝土早強劑有氯化物早強劑、硫酸鹽（如等）早強劑和三乙醇胺早強劑三類。（一）早強劑（二）減水劑

減水劑是指在混凝土坍落度基本相同的條件下，能減少拌和用水量的外加劑。減水劑多為表面活性劑，它的作用效果是由于其表面活性所致。三、工程中常用的混凝土外加劑節目錄章目錄

引氣劑是指攪拌混凝土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。其主要作用有以下幾個方面：（1）改善混凝土拌合物的和易性。（2）顯著提高混凝土的抗滲性和抗凍性。（3）混凝土強度有所降低。（三）引氣劑（四）緩凝劑

緩凝劑是指能延緩混凝土凝結時間，并對混凝土后期強度發展無不利影響的外加劑。緩凝劑主要有四類：糖類，如糖蜜；木質素磺酸鹽類，如木鈣、木鈉；羥基羧酸及其鹽類，如檸檬酸、酒石酸；無機鹽類，如鋅鹽、硼酸鹽等。三、工程中常用的混凝土外加劑節目錄章目錄

防凍劑指能使混凝土在負溫下硬化，并在規定養護條件下達到預期性能的外加劑。防凍劑適用于負溫條件下施工的混凝土，適用于－15～0℃氣溫下混凝土施工，當在更低溫度下施工時，應加用其他的混凝土冬季施工措施，如原材料預熱法、暖棚法等。（五）防凍劑（六）速凝劑

速凝劑是指能使混凝土迅速凝結硬化的外加劑，在工程中多用于噴射混凝土工程中。四、外加劑的選擇與應用節目錄章目錄

外加劑品種、品牌很多，效果各異，特別是對于不同品種的水泥效果不同。在選擇外加劑時，應根據工程需要和現場的材料條件，參考有關資料，并通過現場試驗確定。（一）外加劑品種的選擇（二）外加劑摻量

混凝土外加劑均有適宜摻量，摻量過小，往往達不到預期效果；摻量過大，則會影響混凝土的質量，甚至造成質量事故。因此，應通過試驗試配確定最佳摻量。四、外加劑的選擇與應用節目錄章目錄

外加劑的摻量很少，必須保證其均勻分散，一般不能直接加入混凝土攪拌機內。對于可溶于水的外加劑，應先配成一定濃度的溶液，隨水加入攪拌機。對于不溶于水的外加劑，應與適量水泥或砂混合均勻后再加入攪拌機內。另外，外加劑的摻入時間對其效果的發揮也有很大影響。（三）外加劑的摻入方法章目錄一、粉煤灰第七節

混凝土摻合料三、礦渣微粉二、硅灰四、煤矸石一、粉煤灰節目錄章目錄

（1）按品質劃分。粉煤灰按品質劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個級別，其中Ⅰ級粉煤灰的品質最好。

（2）按煤種劃分。粉煤灰按煤種劃分為F類和C類。F類粉煤灰是由無煙煤或煙煤煅燒收集的粉煤灰；C類粉煤灰是由褐煤或次煙煤煅燒收集的粉煤灰，其氧化鈣含量一般大于10％。（一）粉煤灰的種類粉煤灰是火力發電廠的煤粉燃燒后排放出來的廢料，屬于火山灰質混合材料，表面光滑，顏色呈灰色或暗灰色。按氧化鈣含量分為高鈣灰（CaO含量為15％～35％，活性相對較高）和低鈣灰（CaO含量低于10％，活性較低），我國大多數電廠排放的粉煤灰為低鈣灰。一、粉煤灰節目錄章目錄

粉煤灰摻合料適用于一般工業民用建筑結構和構筑物的混凝土，尤其適用于泵送混凝土、大體積混凝土、抗滲混凝土、抗化學侵蝕混凝土、蒸汽養護混凝土、地下工程和水下工程混凝土、壓漿和碾壓混凝土等。（二）粉煤灰摻合料的應用一、粉煤灰節目錄章目錄粉煤灰的技術要求應符合表5-51中的規定。（三）粉煤灰的技術要求表5-51拌制混凝土和砂漿用粉煤灰技術要求項目技術要求Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級細度45μm方孔篩篩余/%，不大于F類粉煤灰12.025.045.0C類粉煤灰需水量比/%，不大于F類粉煤灰95105115C類粉煤灰燒失量/%，不大于F類粉煤灰5.08.015.0C類粉煤灰三氧化硫含量/%，不大于F類粉煤灰3.0C類粉煤灰游離氧化鈣/%，不大于F類粉煤灰1.0C類粉煤灰4.0含水量/%，不大于F類粉煤灰1.0C類粉煤灰安定性，雷氏夾沸煮后增加距離/mm，不大于C類粉煤灰5.0一、粉煤灰節目錄章目錄

粉煤灰的摻用方法主要有以下幾種：（1）等量取代法。等量取代法即以等質量的粉煤灰取代混凝土中的水泥，主要適用于摻加Ⅰ級粉煤灰的混凝土及超強的大體積的混凝土工程。（2）超量取代法。粉煤灰的摻入量超過取代水泥的質量，超量的粉煤灰取代部分細骨料。超量取代法可以使摻粉煤灰的混凝土達到與不摻時相同的強度，并可節約細骨料用量。粉煤灰的超量應根據粉煤灰的等級而定，具體如下：①Ⅰ級粉煤灰超量系數為1.1～1.4；②Ⅱ級粉煤灰超量系數為1.3～1.7；③Ⅲ級粉煤灰超量系數為1.5～2.0。（3）外加法。外加法是指在保持混凝土水泥用量不變的情況下，外摻一定量的粉煤灰，其目的是為了改善混凝土拌合物的和易性。（四）粉煤灰的摻用方法二、硅灰節目錄章目錄

硅灰又稱凝聚硅灰或硅粉，為硅金屬或硅鐵合金的副產品。在溫度高達2000℃下，將石英還原成硅時，會產生SiO氣體，到低溫區再氧化成SiO2，最后冷凝成極細的球狀顆粒固體。硅灰成分中，SiO2含量高達80％以上，硅灰顆粒的平均粒徑為0.1～0.2μm，比表面積為20000～25000m2/kg，密度為2.2g/cm3，堆積密度只有250～300kg/m3。硅灰的火山灰活性極高，但因其顆粒極細，單位質量很輕，給收集、裝運、管理等帶來很多困難三、礦渣微粉節目錄章目錄

粒化高爐礦渣是水泥的優質混合材料，礦渣經干燥磨細而成的微粉，可作為混凝土的外摻料。礦渣微粉不僅可以等量取代水泥，而且可以使混凝土的多項性能獲得顯著改善，如降低水泥水化熱、提高耐蝕性、抑制堿—骨料反應和大幅度提高長期強度等。

摻礦渣微粉的混凝土與普通混凝土的用途一樣，可用作鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土和素混凝土。大摻量礦渣微粉混凝土更適用于大體積混凝土、地下工程混凝土和水下混凝土。四、煤矸石節目錄章目錄

煤矸石是煤礦開采或洗煤過程中排除的一種碳質巖。將煤矸石經過高溫煅燒，使其所含黏土礦物脫水分解，并除去炭分，燒掉有害雜質，就可使其具有較好的活性，是一種可以很好利用的黏土質混合材料。

煤矸石除了可作為火山灰混合材料外，還可以生產濕碾混凝土制品和燒制混凝土骨料等。由于煤矸石中含有一定數量的氧化鋁，還能促使水泥的快凝和早強，獲得較好的效果。章目錄一、高強混凝土第八節

特殊品種混凝土二、高性能混凝土三、輕混凝土四、泵送混凝土五、加氣混凝土六、纖維混凝土七、噴射混凝土八、大體積混凝土九、碾壓混凝土十、防水混凝土十一、瀝青混凝土一、高強混凝土節目錄章目錄