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一）混凝土的定义、特点

1.1 混凝土的定义

☆混凝土：由胶凝材料、骨料、水按适当比例配合拌制而成的混合物，经**的时间硬化而成的人造石材。也就是水泥混凝土，“混凝土”一词通常可简作“砼”。

1.2 混凝土的特点

混凝土的优点：

1、原材料来源丰富

2、新拌混凝土有良好的可塑性

3、性能可根据需要设计调整

4、具有较高的抗压强度

5、耐久性良好，耐火性良好

混凝土的缺点：

1、自重大

2、延展性不高 属于脆性材料，抗冲击性差

3、抗拉强度低

1.3 混凝土的分类

（二）混凝土用原材料

外加剂和掺合料：改善混凝土的某些性能。

2.1 水泥

生产混凝土一般常用的水泥有普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥。

2.2 掺合料

2.2.1 粉煤灰

粉煤灰主要分为Ⅰ级灰、Ⅱ级灰、Ⅲ级灰和原灰。

2.2.2 磨细矿渣

磨细矿渣（即通常所说的矿粉）是指在高炉炼铁过程中排出的非金属矿物熔渣，通过粉磨所得到的一种粉状材料。在混凝土中掺加磨细矿渣使混凝土的性能得到以下几个方面的改善：

1、降低了混凝土的水化热；

2、可提高混凝土的耐久性，改善混凝土的抗渗性能；

3、具有物理辅助减水效果；

4、有利于提高混凝土的后期强度；

5、改善坍落度损失。

2.3 骨料

骨料（也称集料）总体积占混凝土体积的60～80％，根据粒径大小分为粗骨料（粒径＞4.75mm）和细骨料（粒径为0.15～4.75mm）。

砂、石表观图

2.3.1 细骨料（砂）

1、定义:

粒径在0.15~4.75mm之间的岩石颗粒。细骨料主要采用天然砂和人工砂。

2、混凝土用砂质量要求:

一般要求：质地坚实、清洁、有害杂质含量少。

左图：江砂 右图：河砂

2.3.2 粗骨料（石）

1、粗骨料的种类

粗骨料为粒径＞4.75mm的岩石颗粒，分为卵石和碎石两类。

卵石：光滑少棱角，孔隙率及总表面积小，混凝土拌和物和易性好，水泥用量少，但粘结力差，强度低。

碎石：表面较粗糙，多棱角，孔隙率及总表面积大，拌制混凝土时的性能较好，水泥用量多，但粘结力强，强度高。在相同条件下，碎石混凝土比卵石混凝土的强度约高10％左右。

左图：卵石 右图：碎石

2.3.3 骨料的劣质性能对混凝土的影响

砂石中常含有一些有害物质，如粘附在砂石表面的粘土、淤泥，妨碍水泥与骨料的粘结，增大用水量，降低混凝土的强度（当含泥量为1%-5%时，混凝土的强度降低0-12%；当含泥量超过7%时，混凝土的强度降低达30%以上）、抗冻性和耐磨性，并增大混凝土的干缩。

骨料的颗粒级配

当石子中的针片状含量超标时，使骨料的空隙增加，不仅混凝土拌合物的和易性变差，而且会使混凝土的强度降低。

针片状的石子

2.3.4 骨料的技术要求

有害杂质含量（符合标准规定）

针片状颗粒含量（符合标准规定）

颗粒形状及表面特征（近视圆形、正方形为好）

坚固性（硫酸盐溶液法）

强度(压碎指标）

**粒径与颗粒级配（级配良好）

表观密度、堆积密度、空隙率

碱-骨料反应

2.4 外加剂

2.4.1减水剂是指能保持混凝土的和易性不变，而显著减少其拌和用水量的外加剂，是最常用的一类化学外加剂，在混凝土中使用减水剂主要有以下几个作用：

1、在保持用水量不变的情况下，改善新拌混凝土的工作度，提高流动性：

2、在保持新拌混凝土工作度不变的情况下，减少用水量，以提高混凝土的强度；

3、在保持新拌混凝土**强度前提情况下，减少水泥用量，以改善硬化混凝土的体积稳定性，提高抗裂性；

4、改善新拌混凝土的可泵性，提高施工速度。

抗冻融性要求高的混凝土，必须掺用引气剂，其掺量应根据混凝土的含气量要求，通过试验确定。

目前土木工程中较常用的缓凝剂主要有糖类、无机盐类、羟基羧酸及其盐类和木质素磺酸盐类等，主要品种有糖蜜、木质素磺酸盐及柠檬酸等。

2.5 水

（三） 新拌混凝土的性能

3.1 新拌混凝土的和易性

新拌混凝土的和易性，也称工作性，是指拌合物易于搅拌、运输、浇捣成型，并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能。

通常是以测定拌合物的流动性来评定和易性，而粘聚性和保水性主要通过观察的方法进行评定。目前，最常用的方法为坍落度法。坍落度法适用于骨料**粒径不大于40mm、坍落度值大于10mm的塑性和流动性混凝土拌合物稠度测定。 （1测 2看 3侧敲）

测量坍落度

测量扩展度

和易性良好的泵送混凝土

3.2 混凝土的凝结时间

（四） 硬化混凝土的性能

商品混凝土的制备过程和施工过程都将影响硬化混凝土的性能。硬化混凝土的性能很多，包括混凝土的物理性能（密实度与容重、渗透性能、热学性能），力学性能（抗压强度、抗拉强度、多轴强度），变形性能（水泥水化反应而产生的变形、外力作用下的变形、环境因素作用下的变形），耐久性（抗冻融性能、碱-骨料反应、抗化学腐蚀性能、耐高温性能）等等。

4.1 混凝土的抗压强度

4.2 混凝土的变形性能

左图：底板钢筋绑扎 右图：底板成功浇筑

4.3 混凝土的耐久性能

（五） 商品混凝土的制备

5.1 配合比设计

5.2 商品混凝土的生产

（六） 商品混凝土的施工

6.1 商品混凝土的现场调整

6.2 混凝土的成型

左图：混凝土施工现场 右图：现场压光抹面

6.3 混凝土的养护

6.3.1 养护的重要性

混凝土性能的变化和周围环境有着很大的关系，好的环境可以促进混凝土性能的发展，使其更好地服务于结构。恶劣的环境也可以使混凝土性能劣化，影响整个工程的质量。混凝土性能早期早期变化较快，后期逐步平稳，这是混凝土性能依时变化的一个基本规律。因此，在早期为混凝土提供一个良好的环境条件，对保证混凝土性能的实现有着特别重要的意义。

6.3.2 混凝土的养护方法和要求：对混凝土进行养护的主要内容就是保证适当的温度和湿度。

左图：混凝土现场覆盖养护 右图：冬季大体积混凝土保温养护

6.3.3 混凝土养护不善带来的问题

（七） 其他品种混凝土

（八） 与商品混凝土有关的问题

8.1 混凝土的离析与泌水

左图：塑混凝土离析 右图：离析混凝土打成的墙面

8.2 混凝土的坍落度损失

8.3 商品混凝土的开裂问题

左图：塑性收缩裂缝 右图：干燥收缩裂缝

（九） 混凝土质量通病防治

9.1 蜂窝

现象：混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿 。

蜂窝图

9.2 麻面

现象：混凝土局部表面现象出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成粗糙面，但无钢筋外露现象。

麻面图

9.3 孔洞

现象：混凝土结构内部有较大尺寸的空隙，局部没有混凝土，钢筋局部或**裸露。

孔洞图

9.4 露筋

现象：混凝土内部主筋、负筋或箍筋局部裸露在结构构件表面。

露筋图

9.5 施工缝夹层

现象：施工缝处砼结合不好，有缝隙或夹有杂物，造成结构整体性不良。

缝隙、夹层图

9.6 缺棱掉角

现象：结构或构件边角处混凝土局部掉落，不规则，棱角有缺陷。

缺棱掉角图

9.7 表面不平整

现象：混凝土表面凹凸不平，或板厚薄不一，表面不平。

砼表面不平整图

9.8 混凝土结构疏松

9.9 裂缝

现象：混凝土结构由于内外因素的作用在混凝土浇筑完成后不可避免地出现开裂。

裂缝图

裂缝图

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