第4章 混凝土1.ppt

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1、第第4章章混混凝凝土土 混凝土混凝土是由胶凝材料将骨料是由胶凝材料将骨料(集料集料)胶结而成的固体复合材料胶结而成的固体复合材料一、分类：一、分类：按按胶胶凝凝材材料料分分为为：水水泥泥混混凝凝土土、石石膏膏混混凝凝土土、水水玻玻璃璃混混凝凝土土、树脂混凝土、沥青混凝土等。树脂混凝土、沥青混凝土等。按按其其功功能能或或结结构构特特征征、施施工工特特点点来来分分类类：如如防防水水混混凝凝土土、耐耐热热混凝土、高强混凝土、泵送混凝土等混凝土、高强混凝土、泵送混凝土等按体积密度分为：按体积密度分为：重重混混凝凝土土，0d2800kg/m3，采采用用重重骨骨料料(如如重重晶晶石石、铁铁矿矿石石、铁屑等

2、铁屑等)配制，具有良好的防射线性能。配制，具有良好的防射线性能。普通混凝土普通混凝土0d23002800kg/m3，天然砂石配制，天然砂石配制次轻通混凝土次轻通混凝土0d23001950kg/m3，混和骨料配制，混和骨料配制轻混凝土轻混凝土，0d1950kg/m3，多孔轻质骨料配制，或在混凝土，多孔轻质骨料配制，或在混凝土内部造成大量孔隙，使混凝土具有多孔结构。内部造成大量孔隙，使混凝土具有多孔结构。(1)轻骨料混凝土轻骨料混凝土(8001900)：浮石、陶粒等：浮石、陶粒等(2)多孔混凝土多孔混凝土(3001200):泡沫混凝土、加气混凝土泡沫混凝土、加气混凝土(3)大孔混凝土大孔混凝土(1

3、900)：无砂大孔和少砂大孔混凝土：无砂大孔和少砂大孔混凝土二、混凝土的优缺点二、混凝土的优缺点优点：优点：1.依不同要求配制性质不同的混凝土可调性依不同要求配制性质不同的混凝土可调性2.成型各种形状和尺寸可塑性成型各种形状和尺寸可塑性3.抗压强度高，耐久性好抗压强度高，耐久性好4.抗震、耐火抗震、耐火5.取材方便取材方便缺点：缺点：1.抗拉强度低，易裂抗拉强度低，易裂2.自重大自重大3.缺陷隐蔽，质量易波动缺陷隐蔽，质量易波动4-14-1普通混凝土组成、结构与基本要求普通混凝土组成、结构与基本要求 一、普通混凝土的组成一、普通混凝土的组成普通混凝土水泥普通混凝土水泥+砂砂+石石+水水硬化前：

4、称为混凝土拌合物，或新拌混凝土。硬化前：称为混凝土拌合物，或新拌混凝土。硬化后：称混凝土硬化后：称混凝土水水+水泥水泥水泥浆：包裹骨料并填充空隙，硬化前起润滑作用，水泥浆：包裹骨料并填充空隙，硬化前起润滑作用，硬化后胶结骨料。硬化后胶结骨料。砂浆：包裹石子填充空隙。水泥石占砂浆：包裹石子填充空隙。水泥石占20%30%。砂、石：起骨架作用，提高混凝土强度，限制干缩、减少水泥砂、石：起骨架作用，提高混凝土强度，限制干缩、减少水泥用量和水化热、降低成本，提高耐性。骨料一般占混凝土总体积的用量和水化热、降低成本，提高耐性。骨料一般占混凝土总体积的65%75%。从宏观上看，由骨料和水从宏观上看，由骨料和

5、水泥石组成的二相复合材料。因泥石组成的二相复合材料。因此，混凝土的性质主要取决于此，混凝土的性质主要取决于骨料与水泥石的性质、它们的骨料与水泥石的性质、它们的相对含量以及骨料与水泥石间相对含量以及骨料与水泥石间的界面粘结强度的界面粘结强度(或界面过渡或界面过渡层的强度层的强度)。灰水泥石灰水泥石绿石子绿石子蓝砂子蓝砂子红气孔红气孔混凝土结构示意图混凝土结构示意图二、混凝土的结构与性质二、混凝土的结构与性质混混凝凝土土是是一一种种非非均均质质多多相相复复合合材材料料。从从亚亚微微观观看看，由由粗粗、细细骨骨料料；水水化化产产物物；毛毛细细孔孔；气气孔孔；微微裂裂纹纹(因因水水化化热热、干干缩缩等

6、等致致使使水水泥泥石石开开裂裂)；界界面面微微裂裂纹纹(因因干干缩缩、泌泌水水等等所所致致)及及界界面面过过渡渡层层等等组组成。成。骨骨料料的的强强度度一一般般高高于于水水泥泥石石的的强强度度，因因而而普普通通混混凝凝土土的的强强度度取取决决于于水水泥泥石石的的强强度度和和界界面面粘粘结结强强度度(或或界界面面过过渡渡层层的的强强度度)，而而界界面面粘粘结结强强度度又又取取决决于于水水泥泥石石的的强强度度和和骨骨料料表表面面状状况况(粗粗糙糙程程度度、棱棱角角情情况况、杂杂质质)及及混混凝凝土土拌拌合合物物的的泌泌水水性性等等。界界面面是是最最为为薄薄弱弱的的环环节节，改改善善界界面面过过渡渡

7、层层是是提提高高混混凝凝土土强强度度及及其其它它性性质质的的重重要要途途径径。灰水泥浆灰水泥浆绿石子绿石子红砂子红砂子石子趋势石子趋势水趋势水趋势混凝土分层示意图混凝土分层示意图分层开始分层开始水或水或稀稀水泥浆水泥浆分层、离析结束分层、离析结束局部放大局部放大三、普通混凝土的基本要求三、普通混凝土的基本要求1.满足便于搅拌、运输和浇捣密实的施工和易性。满足便于搅拌、运输和浇捣密实的施工和易性。2.满足设计要求的强度等级。满足设计要求的强度等级。3.满足工程所处环境条件所必需的耐久性。满足工程所处环境条件所必需的耐久性。4.满足上述三项要求的前提下，最大限度地降低水泥用量，节满足上述三项要求的

8、前提下，最大限度地降低水泥用量，节约成本，即经济合理性。约成本，即经济合理性。C30C35C45C50C75C8032.532.5、42.542.5、52.552.5、62.54-24-2普通混凝土的组成材料普通混凝土的组成材料二、细骨料二、细骨料(0.154.75mm)1、天然砂种类、形状及表面特征：、天然砂种类、形状及表面特征：由岩石风化所成由岩石风化所成江河海砂：表面圆滑，较为清洁，粘结力江河海砂：表面圆滑，较为清洁，粘结力，流动性，流动性山砂：表面粗糙、棱角多，含泥多，粘结力山砂：表面粗糙、棱角多，含泥多，粘结力，流动性，流动性一、水泥一、水泥水泥的品种应根据混凝上工程的性质和所处的环

9、境条件来确定。水泥的品种应根据混凝上工程的性质和所处的环境条件来确定。水泥强度等级按下表选取。水泥强度等级按下表选取。2、杂质含量、杂质含量细骨料中的有害杂质主要包括两方面：细骨料中的有害杂质主要包括两方面：(1)粘土和云母：它们粘附于砂表面或夹杂其中，水泥与砂的粘土和云母：它们粘附于砂表面或夹杂其中，水泥与砂的粘结强度粘结强度，混凝土强度、抗渗性和抗冻性，混凝土强度、抗渗性和抗冻性，收缩，收缩。(2)有机质、硫化物、氯化物及硫酸盐：它们对水泥有腐蚀作有机质、硫化物、氯化物及硫酸盐：它们对水泥有腐蚀作用，从而影响混凝土的性能。氯化物对钢筋具有腐蚀作用。用，从而影响混凝土的性能。氯化物对钢筋具有

10、腐蚀作用。表表6-1砂石中有害物质含量限值（砂石中有害物质含量限值（GB/T1468414685-2001）细集料细集料粗集料粗集料项项目目类类类类类类类类类类类类云母云母(%)1.02.02.0硫化物与硫酸盐含量硫化物与硫酸盐含量(按按SO3质量计，质量计，%)0.50.50.50.51.01.0有机物含量有机物含量(比色法比色法)合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格合格轻物质轻物质()1.01.01.0氯化物氯化物(以以Cl，%)0.010.020.06泥泥(%)1.03.05.00.51.01.5泥块泥块(%)01.02.000.50.7坚固性质量损失坚固性质量损失(%)8810

11、5812针片状含量针片状含量(%)51525压碎指标压碎指标(%)12/1016/2016/30注：卵石注：卵石/碎石碎石3、砂的粗细与颗粒级配、砂的粗细与颗粒级配(1)粗细：粗细：指砂粒混合后的平均粗细程度。指砂粒混合后的平均粗细程度。砂砂的的粒粒径径，比比表表面面积积，包包裹裹砂砂所所需需水水泥泥浆浆。因因此此，在在满满足足条条件件下下，尽尽量量采采用用粗粗一一些些的的砂砂，可可节节约约水水泥泥；但但砂砂过过粗粗，由由于于粗颗粒砂对石子的粘聚力较低，会引起拌合物产生离析、分层。粗颗粒砂对石子的粘聚力较低，会引起拌合物产生离析、分层。(2)颗粒级配：颗粒级配：是指大小不同颗粒的搭配程度。是指

12、大小不同颗粒的搭配程度。级级配配好好的的砂砂应应是是大大颗颗粒粒砂砂的的空空隙隙被被中中等等颗颗粒粒砂砂所所填填充充而而中中等等颗颗粒粒砂砂的的空空隙隙被被小小颗颗粒粒砂砂所所填填充充，依依次次填填充充使使骨骨料料的的空空隙隙率率最最小。小。级级配配良良好好的的砂砂可可减减少少水水泥泥浆浆，节节约约水水泥泥，提提高高混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性和和粘粘聚聚性性，提提高高混混凝凝土土的的密密实实度度及及混混凝凝土土的的强强度度和和耐耐久久性性,减少徐变和收缩。减少徐变和收缩。图4-1砂颗粒级配示意图图图6-1砂颗粒级配示意图砂颗粒级配示意图(3)粗细与级配表示方法粗细与级配表示方法通

13、通常常采采用用筛筛分分析析法法，将将500g干干砂砂筛筛分分，然然后后称称量量筛筛余余量量，计计算分计筛余、累计筛余、细度模数。算分计筛余、累计筛余、细度模数。筛孔尺寸筛孔尺寸(mm)分计筛余分计筛余（g）分计筛余分计筛余()累计筛余累计筛余()4.752.361.180.600.300.15m10m280m3125m4100m5120m6651=02=163=254=205=246=131=102=1+2163=1+2+3414=1+2+3+4615=1+2+3+4+5855=1+2+3+4+5+6980.155.51.199.1(误差误差11)细度模数细度模数：3.0 f f3.73.1为

14、粗砂，为粗砂，f f=3.02.3为中砂，为中砂，f f=2.21.6为细砂，为细砂，f f1.50.7为特细砂。为特细砂。应优先选用粗砂或中砂。应优先选用粗砂或中砂。粗砂适合配制流动性小的混凝土或粗砂适合配制流动性小的混凝土或干硬性混凝土，中砂适合各种混凝土干硬性混凝土，中砂适合各种混凝土。砂的级配用级配区来表示。以砂的级配用级配区来表示。以0.60mm筛的累计筛余百分率筛的累计筛余百分率来划分为三个级配区。来划分为三个级配区。筛孔尺寸筛孔尺寸(mm)累计筛余累计筛余()区区区区区区9.754.752.361.180.600.300.15010035565358571958010090010

15、02505010704192701009001001502504016855510090三、粗骨料三、粗骨料(4.75mm)1、石子种类、形状及表面特征、石子种类、形状及表面特征卵石卵石:表光，有机质含量表光，有机质含量,粘结力粘结力，流动性，流动性碎石碎石:表粗、棱多，较为清洁表粗、棱多，较为清洁,粘结力粘结力，流动性，流动性针状骨料针状骨料:颗粒长度平均粒径颗粒长度平均粒径2.4倍倍片状骨料片状骨料:颗粒厚度平均粒径颗粒厚度平均粒径0.4倍。倍。针、片状骨料的比表面积与空隙率较大，内摩擦力大，受力针、片状骨料的比表面积与空隙率较大，内摩擦力大，受力时易折断，降低混凝土拌合物的流动性及混凝土

16、的强度与耐久性。时易折断，降低混凝土拌合物的流动性及混凝土的强度与耐久性。对于高强和大流动性混凝土需严格限制其含量。对于高强和大流动性混凝土需严格限制其含量。2、杂质含量、杂质含量同砂同砂3.粗骨料的最大粒径与颗粒级配粗骨料的最大粒径与颗粒级配 (1)(1)最大粒径：最大粒径：粗骨料公称粒级的上限。粗骨料公称粒级的上限。Dmax 结构最小截面尺寸的结构最小截面尺寸的l/4 Dmax 最小钢筋净距的最小钢筋净距的3/4 Dmax 板厚的板厚的l/2应选应选Dmax较大的，但不宜超过较大的，但不宜超过37.5mm(混凝土强度较低时可适混凝土强度较低时可适当放宽当放宽)，因这时由于减少用水量获得的强

17、度提高，被大粒径骨料，因这时由于减少用水量获得的强度提高，被大粒径骨料造成的界面粘结减少和内部结构不均匀性所抵消。对高强混凝土，造成的界面粘结减少和内部结构不均匀性所抵消。对高强混凝土，Dmax 19mm或或16mm。(2)颗粒级配颗粒级配:是指大小不同颗粒的搭配程度。是指大小不同颗粒的搭配程度。连连续续级级配配(连连续续粒粒级级):颗颗粒粒由由小小到到大大，每每一一级级粗粗骨骨料料都都占占有有一一定定的的比比例例，且且相相邻邻两两级级粒粒径径相相差差较较小小(比比值值小小于于2)。连连续续级级配配的的空空隙隙率较小，适合配制各种混凝土，尤其适合配制流动性大的混凝土率较小，适合配制各种混凝土，

18、尤其适合配制流动性大的混凝土 间断级配：粒径不连续即中间缺少间断级配：粒径不连续即中间缺少12级的颗粒，且相邻级的颗粒，且相邻两级粒径相差较大两级粒径相差较大(比值约为比值约为56)。间断级配的空隙率最小，有。间断级配的空隙率最小，有利于节约水泥用量，但由于骨料粒径相差较大，使混凝土拌合物利于节约水泥用量，但由于骨料粒径相差较大，使混凝土拌合物易产生离析、分层，造成施工困难。易产生离析、分层，造成施工困难。单粒级：由单粒级：由一个粒级组成，空隙率最大，不宜单独使用。一个粒级组成，空隙率最大，不宜单独使用。(3)表示方法：筛分析法表示方法：筛分析法碎石或卵石的颗粒级配范围碎石或卵石的颗粒级配范围

19、级级配配情情况况公公 称称粒粒 级级（mm）累计筛余（）累计筛余（）筛孔尺寸（方孔筛）（筛孔尺寸（方孔筛）（mm）2.364.759.5016.019.026.531.537.553.063.075.090连连续续粒粒级级5109510080100015051695100851003060010052095100901004080010052595100901003070050531.59510090100709015450505409510075903065050单单粒粒级级1020951008510001501631.59510085100010020409510080100010031.

20、56395100751004575010040809510070100306001004.强度强度(1)抗抗压压强强度度：505050mm或或5050mm试试件件，在在吸吸水水饱饱和状态下测定。和状态下测定。(2)压压碎碎指指标标：气气干干下下质质量量m(9.519mm)经经35min至至200kN卸荷用卸荷用2.5mm筛筛筛余量筛余量m1，则压碎指标为：，则压碎指标为：(3)碎石强度碎石强度:用抗压强度和压碎指标值来表示用抗压强度和压碎指标值来表示;卵石强度卵石强度:压碎指标值表示压碎指标值表示岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比1.5，且火成岩的强，且火成岩

21、的强度度 80MPa、变质岩的强度、变质岩的强度 60MPa、沉积岩的强度、沉积岩的强度 30MPa。5.5.碱集料反应碱集料反应砂石中活性砂石中活性SiO2，与水泥中的碱发生反应，生成碱硅酸凝胶，与水泥中的碱发生反应，生成碱硅酸凝胶，吸水肿胀，使水泥石破坏。吸水肿胀，使水泥石破坏。条件条件:碱含量碱含量(NaO计计)0.6骨料中有活性骨料中有活性SiO2存在存在H2O6.坚固性坚固性(1)坚固性：骨料在气候、环境变化或其它物理因素作用下抵坚固性：骨料在气候、环境变化或其它物理因素作用下抵抗破坏的能力。抗破坏的能力。(2)检验方法：在硫酸钠饱和溶液中浸泡至饱和，然后取出烘检验方法：在硫酸钠饱和

22、溶液中浸泡至饱和，然后取出烘干，经干，经5次循环后，测定因硫酸钠结晶膨胀引起的质量损失。次循环后，测定因硫酸钠结晶膨胀引起的质量损失。(3)条件：寒冷室外处于潮湿或干湿交替状态下的，有抗疲劳、条件：寒冷室外处于潮湿或干湿交替状态下的，有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的，或有腐蚀介质作用的混凝土需考虑坚固性。耐磨、抗冲击要求的，或有腐蚀介质作用的混凝土需考虑坚固性。四、混凝土拌合与养护用水四、混凝土拌合与养护用水混混凝凝土土拌拌合合及及养养护护用用水水应应是是清清洁洁的的水水。不不用用含含有有油油脂脂、糖糖类类的水，污水、的水，污水、PH4、含硫酸盐不用，海水一般不用。、含硫酸盐不用，海水一般不用。4

23、-3 4-3 混凝土外加剂混凝土外加剂 一、混凝土外加剂一、混凝土外加剂在在拌拌制制混混凝凝土土过过程程中中掺掺入入的的(一一般般55)，用用以以改改善善混混凝凝土土性能的化学物质性能的化学物质。二、分类二、分类 1.1.按化学成分：无机、有机。按化学成分：无机、有机。2.2.按外加剂功能：按外加剂功能：(1)改善混凝土拌合物流变性能的，包括减水剂、引气剂和改善混凝土拌合物流变性能的，包括减水剂、引气剂和泵送剂等。泵送剂等。(2)调节混凝土凝结时间的，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂调节混凝土凝结时间的，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等等(3)改善混凝土耐久性的，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。改善混凝土

24、耐久性的，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。(4)改善混凝土其它性能的，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂改善混凝土其它性能的，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂和着色剂等。和着色剂等。三、常用混凝土外加剂三、常用混凝土外加剂(一一)减水剂减水剂在保持混凝土拌合物和易性不变条件下，具有减水及增强作在保持混凝土拌合物和易性不变条件下，具有减水及增强作用的外加剂，称为减水剂或塑化剂。混凝土减水剂大都是表面活性用的外加剂，称为减水剂或塑化剂。混凝土减水剂大都是表面活性剂。剂。1.1.表面活性剂的基本知识表面活性剂的基本知识(1)表面活性剂表面活性剂:是能显著降低液体表面张力或二相间界面张力的物质。具有是能显著降低液体表

25、面张力或二相间界面张力的物质。具有湿润、分散、乳化、润滑、起泡等作用。溶于水后可定向排列于液湿润、分散、乳化、润滑、起泡等作用。溶于水后可定向排列于液体表面或两相界面上，从而显著降低表面张力或界面张力体表面或两相界面上，从而显著降低表面张力或界面张力(2)表面活性剂分子组成：表面活性剂分子组成：由憎水基基团和亲水基基团组成。由憎水基基团和亲水基基团组成。如：憎水基较强，则称增水性表面活性剂；如：憎水基较强，则称增水性表面活性剂；亲水基较强，则称亲水性表面活性剂；亲水基较强，则称亲水性表面活性剂；。亲水基团亲水基团憎水基团憎水基团水泥水泥颗粒颗粒或油或油水水空空气气定向单分子层吸附膜定向单分子层

26、吸附膜 在表面活性剂在表面活性剂油类油类(或水泥或水泥)水的体系中，表面活性剂分水的体系中，表面活性剂分子多吸附在水子多吸附在水气界面上；或吸附在水气界面上；或吸附在水油类油类(或水泥或水泥)颗粒界面颗粒界面上，呈定向单分子层排列，上，呈定向单分子层排列，使水使水气界面，或水气界面，或水油类油类(或水泥或水泥)颗粒界面的表面能或界面能降低颗粒界面的表面能或界面能降低(3)亲水性表面活性剂类型亲水性表面活性剂类型亲水基团能否在水中电离分为离子型（阴离子型、阳离子型和两亲水基团能否在水中电离分为离子型（阴离子型、阳离子型和两性型）和非离子型。性型）和非离子型。2.减水剂的作用机理减水剂的作用机理(

27、减水机理减水机理)水膜电电斥力、吸附水膜斥力、吸附水膜水水泥絮状结构破坏絮状结构破坏水水水水泥浆中的絮状结构水泥浆中的絮状结构 水泥加水拌合后，由于水泥颗粒及水化产物间的吸附作用，会水泥加水拌合后，由于水泥颗粒及水化产物间的吸附作用，会形成絮凝结构。絮凝结构中包裹着部分拌合水，没有起到提高流动形成絮凝结构。絮凝结构中包裹着部分拌合水，没有起到提高流动性的作用。性的作用。减水剂作用：减水剂作用：(1)表表面面活活性性剂剂降降低低了了水水的的表表面面张张力力和和水水与与水水泥泥颗颗粒粒间间的的界界面面张力，水泥颗粒更易于润湿和分散；张力，水泥颗粒更易于润湿和分散；(2)水水泥泥颗颗粒粒表表面面带带

28、有有同同性性电电荷荷，产产生生斥斥力力，破破坏坏了了絮絮凝凝结结构构，释放出被包裹着的水；释放出被包裹着的水；(3)减减水水剂剂的的亲亲水水基基又又吸吸附附了了大大量量极极性性水水分分子子，增增加加了了水水泥泥颗颗粒表面溶剂化水膜的厚度，润滑作用增强，使水泥颗粒间易于滑动；粒表面溶剂化水膜的厚度，润滑作用增强，使水泥颗粒间易于滑动；3.常用减水剂常用减水剂品种品种生生产产掺掺量量()效果效果特性特性木木质质素磺酸素磺酸钙钙(M剂剂)木木质废质废液，液，经经中和中和发发酵、脱糖、酵、脱糖、浓缩浓缩、喷雾喷雾而成的棕黄色而成的棕黄色粉末。粉末。0.20.3W10%缓缓凝凝13h，引气量，引气量13

29、%，普通、阴离，普通、阴离子型。子型。对钢对钢筋无筋无锈蚀锈蚀坍坍510cmF1020%C10%萘萘系减水系减水剂剂FDN、UNF、NF、NNO、MF等等以以萘萘及及萘萘的同系物的同系物经经磺化与甲磺化与甲醛缩醛缩合合而成。而成。0.51.2W1225%非引气阴离子型非引气阴离子型早早强强高效型高效型对钢对钢筋无筋无锈蚀锈蚀坍坍l015cmF1030%C1220%性性树树脂系减水脂系减水剂剂三聚三聚氰氰胺甲胺甲醛树醛树脂磺酸脂磺酸盐盐(SM)三聚三聚氰氰胺、甲胺、甲醛醛和和亚亚硫酸硫酸钠钠，经经磺化、磺化、缩缩聚而成聚而成0.52.0W2027%非引气阴离子型非引气阴离子型早早强强高效型高效型

30、对钢对钢筋无筋无锈蚀锈蚀价格高价格高坍坍20cmF3060%C25%聚聚羧羧酸酸盐盐系减系减水水剂剂(含固含固1824)0.52.0W1835坍坍损损失很小失很小,小小掺掺量无量无缓缓凝凝,有一定的引气性，有一定的引气性，不增干不增干缩缩，显显著提高著提高强强度和耐久性，价度和耐久性，价贵贵坍坍FC糖蜜系减水糖蜜系减水剂剂(糖糖钙钙)制糖下脚料制糖下脚料经经石灰石灰中和中和处处理而成理而成0.10.3W610%普通非离子型，普通非离子型，缓缓凝凝3h对钢对钢筋无筋无锈蚀锈蚀坍坍5cmF1020%C10%品种品种生生产产掺掺量量()效果效果特性特性W%坍坍cmF%C%木木质质素磺酸素磺酸钙钙(M

31、剂剂)木木质废质废液，液，经经中和中和发发酵、脱酵、脱糖、糖、浓缩浓缩、喷喷雾雾而成而成0.20.310510102010缓缓凝凝13h，引气，引气量量13%，普通、，普通、阴离子型。阴离子型。对钢对钢筋无筋无锈蚀锈蚀萘萘系减水系减水剂剂FDN、UNF、NF、NNO、MF等等以以萘萘及及萘萘的同的同系物系物经经磺化与磺化与甲甲醛缩醛缩合而成。合而成。0.51.21225l01510301220非引气早非引气早强强高效高效阴离子型阴离子型对钢对钢筋无筋无锈蚀锈蚀树树脂系减水脂系减水剂剂三聚三聚氰氰胺甲胺甲醛树醛树脂磺酸脂磺酸盐盐(SM)三聚三聚氰氰胺、甲胺、甲醛醛和和亚亚硫酸硫酸钠钠，经经磺化、

32、磺化、缩缩聚聚而成而成0.52.0202720306025非引气早非引气早强强高效高效阴离子型阴离子型对钢对钢筋无筋无锈蚀锈蚀，价格高价格高聚聚羧羧酸酸盐盐系减水系减水剂剂(含固含固1824)0.52.01835坍坍损损失小失小,小小掺掺量量无无缓缓凝凝,有一定引有一定引气性，不增干气性，不增干缩缩，显显著提高著提高f和耐久性，格和耐久性，格贵贵糖蜜系减水糖蜜系减水剂剂(糖糖钙钙)制糖下脚料制糖下脚料经经石灰中和石灰中和处处理理而成而成0.10.36105102010普通非离子型，普通非离子型，缓缓凝凝3h对钢对钢筋无筋无锈蚀锈蚀2.早强剂早强剂能提高混凝土早期强度并对后期强度无显著影响的外加

33、剂。能提高混凝土早期强度并对后期强度无显著影响的外加剂。品种品种早早强强机理机理掺掺量量()效果效果特性特性f1%f3%f28氯盐类氯盐类CaCl2，NaClCaCl2+C3A+H2OC3A CaCl210H2OCaCl2+Ca(OH)2+H2OCaCI23Ca(OH)212H2012701404070影影响响小小促凝、早促凝、早强强外，外，还还具降低具降低冰点冰点,促促进钢锈进钢锈(Cl),常常加加NaNO2。钢钢混中，混中，氯氯化化钙钙 1%；无筋；无筋砼砼中中 3%；冷拉或拔低碳冷拉或拔低碳钢丝砼钢丝砼及及预预应应力力砼砼中，不用中，不用Cl盐盐硫酸硫酸钠钠Na2SO4+Ca(OH)2+

34、2H2OCaSO42H2O+2NaOHCaSO42H2O+C3A+2H2O水化硫铝酸钙水化硫铝酸钙0.52.02040无无差差别别对钢对钢筋无筋无锈蚀锈蚀，掺掺量量较较大大时时，易，易产产生碱生碱-骨料反骨料反应应(当骨料中含有活性当骨料中含有活性SiO2),还还会引起硫酸会引起硫酸盐盐腐腐蚀蚀。具具一定缓凝作用一定缓凝作用，多复合多复合使用。使用。三乙醇三乙醇胺胺对对水泥的水化起到催化作水泥的水化起到催化作用用0.020.052040影影响响小小对钢对钢筋无筋无锈蚀锈蚀，但会增大，但会增大干干缩缩,非离子型表面活性非离子型表面活性剂剂。多复合使用。多复合使用。3.引气剂引气剂(1)定定义义：

35、在在混混凝凝土土搅搅拌拌过过程程中中，能能引引入入大大量量分分布布均均匀匀的的微微小小气气泡泡（0.051.0）mm，以以减减少少混混凝凝土土拌拌合合物物泌泌水水、离离析析，改改善善和和易易性性，并并能能显显著著提提高高硬硬化化混混凝凝土土抗抗冻冻融融耐耐久久性性的的外外加加剂剂，属属憎水性表面活性剂。憎水性表面活性剂。(2)品品种种：松松香香热热聚聚物物、松松香香皂皂，烷烷基基苯苯磺磺酸酸钠钠、脂脂肪肪醇醇硫硫酸钠等。酸钠等。(3)掺掺量量：0.51.5/万万，含含气气量量达达到到3%6%，并并显显著著改改善善粘粘聚聚性性和和保保水水性性，减减水水8%10%，提提高高抗抗冻冻性性16倍倍，提

36、提高高抗抗渗渗性性1倍倍。含含气气量量增增加加1%，混混凝凝土土强强度度下下降降约约3%5%（不不减减水水时）。时）。(4)作用作用提高和易性：气泡的提高和易性：气泡的“滚珠轴承滚珠轴承”的润滑作用的润滑作用改善孔结构，提高抗冻性和抗渗性改善孔结构，提高抗冻性和抗渗性f、E4.缓凝剂5.速凝剂6.防冻剂7.阻锈剂8.膨胀剂9.防水剂10.泵送剂 4-4混凝土掺合料混凝土掺合料一、混凝土掺合料一、混凝土掺合料配制混凝土时，掺加到混凝土中的磨细矿物材料。配制混凝土时，掺加到混凝土中的磨细矿物材料。二、掺合料的作用二、掺合料的作用 取代部分水泥、降低水化热与混凝土成本，改善和易性，提取代部分水泥、降

37、低水化热与混凝土成本，改善和易性，提高混凝土的强度与耐久性等，其经济、技术及社会效益十分显著。高混凝土的强度与耐久性等，其经济、技术及社会效益十分显著。三、常用的活性的掺合料三、常用的活性的掺合料 (一一)粉煤灰粉煤灰 1.1.分类分类 (1)(1)按按CaO含量：含量：高钙灰高钙灰(15%),15%),低钙灰低钙灰(15%)15%)(2)(2)按排灰方式：干排灰，湿排灰按排灰方式：干排灰，湿排灰 (3)(3)按细度质量：按细度质量：、级级等级等级细度（细度（45m方孔方孔筛筛余，）筛筛余，）烧失量烧失量（）（）需水量比需水量比（）（）三氧化硫三氧化硫（）（）12595320810534515

38、1153粉煤灰的质量要求粉煤灰的质量要求注：需水量比是30粉煤灰取代的硅酸盐水泥与未取代的硅酸盐水泥拌制的胶砂达到相同流动度时的加水量之比。2.粉煤灰的作用粉煤灰的作用其其化化学学成成分分、结结构构、颗颗粒粒形形状状，在在混混凝凝土土中中可可以以产产生三种效应：生三种效应：(1)活性效应活性效应粉粉煤煤灰灰属属于于活活性性矿矿物物材材料料，因因而而对对混混凝凝土土的的强强度度有有增进作用，特别是对后期强度有较大的增进作用。增进作用，特别是对后期强度有较大的增进作用。(2)形态效应形态效应粉粉煤煤灰灰大大多多为为球球状状玻玻璃璃体体微微珠珠，在在混混凝凝土土中中可可以以减减少内摩擦力，提高拌合物

39、的流动性或减少用水量。少内摩擦力，提高拌合物的流动性或减少用水量。(3)微骨料效应微骨料效应粉粉煤煤灰灰微微珠珠还还可可填填充充水水泥泥石石中中的的孔孔隙隙与与毛毛细细孔孔，改改善善混混凝凝土土的的孔孔结结构构和和增增大大混混凝凝土土的的密密实实度度，提提高高混混凝凝土的耐久性。土的耐久性。混凝土中掺用粉煤灰可采用以下三种方法：混凝土中掺用粉煤灰可采用以下三种方法：3.3.粉煤灰掺量粉煤灰掺量 混凝土种类混凝土种类粉煤灰取代水泥最大限量粉煤灰取代水泥最大限量(%)（GBJ148-90）硅酸盐水泥硅酸盐水泥普通水泥普通水泥矿渣水泥矿渣水泥火山灰水泥火山灰水泥预应力钢筋混凝土预应力钢筋混凝土251

40、510钢筋混凝土，钢筋混凝土，高强度混凝土，高强度混凝土，高抗冻融性混凝土，高抗冻融性混凝土，蒸养混凝土蒸养混凝土30252015中、低强度混凝土中、低强度混凝土泵送混凝土泵送混凝土大体积混凝土，大体积混凝土，水下混凝土水下混凝土地下混凝土地下混凝土压浆混凝土压浆混凝土50403020碾压混凝土碾压混凝土65554535 4.粉煤灰掺加方法粉煤灰掺加方法(1)等量取代法等量取代法粉煤灰等量取代水泥，配制超强或大体积混凝土。粉煤灰等量取代水泥，配制超强或大体积混凝土。(2)超量取代法超量取代法粉煤灰等量取代水泥，超量部分取代细骨料。目的是粉煤灰等量取代水泥，超量部分取代细骨料。目的是增加胶凝材料

41、的数量，以补偿粉煤灰取代水泥造成的混凝增加胶凝材料的数量，以补偿粉煤灰取代水泥造成的混凝土强度降低。超量系数：土强度降低。超量系数：粉煤灰等粉煤灰等级级超量系数超量系数1.11.41.31.71.52.0 (3)外加法外加法在水泥不变，掺入一定量的粉煤灰，主要在水泥不变，掺入一定量的粉煤灰，主要用于改善混凝土拌合物的和易性。用于改善混凝土拌合物的和易性。5.粉煤灰应用范围粉煤灰应用范围 粉粉煤煤灰灰适适合合用用于于各各类类结结构构用用的的混混凝凝土土，尤尤其其适适用用于于配配制制泵泵送送混混凝凝土土、大大体体积积混混凝凝土土、抗抗渗渗混混凝凝土土、抗抗硫硫酸酸盐盐与与抗抗软软水水侵侵蚀蚀的的混

42、混凝凝土土、蒸蒸养养混混凝凝土土、轻轻骨骨料料混混凝凝土土、地地下下与水下工程混凝土、压浆混凝土及碾压混凝土。与水下工程混凝土、压浆混凝土及碾压混凝土。(二二)硅灰硅灰(硅粉硅粉)硅硅灰灰为为电电弧弧炉炉冶冶炼炼硅硅铁铁合合金金等等时时的的副副产产品品，是是石石英英在在2000下下被被还还原原成成Si、SiO气气体体，冷冷却却中中又又被被氧氧化化成成SiO2(主要是非晶态的主要是非晶态的)的极微细颗粒，活性极高。的极微细颗粒，活性极高。1.硅灰的物理性质硅灰的物理性质粒径粒径0.10.2m，比表面积比表面积2000025000m2/kgSiO2含量含量80%。2.硅灰作用硅灰作用 2.硅灰作用

43、硅灰作用效果远高于粉煤灰，可大幅提高混凝土的强度、抗冻效果远高于粉煤灰，可大幅提高混凝土的强度、抗冻性、抗渗性、抗侵蚀性，明显抑制碱性、抗渗性、抗侵蚀性，明显抑制碱-骨料反应，降低水化骨料反应，降低水化热。由于硅灰的活性极高，即使在早期也会与氢氧化钙发热。由于硅灰的活性极高，即使在早期也会与氢氧化钙发生水化反应，所以还可提高混凝土的早期强度。生水化反应，所以还可提高混凝土的早期强度。3.硅灰应用硅灰应用一般取代水泥量为一般取代水泥量为5%15%，当超过当超过20%时，流动性时，流动性，须同时掺加减水剂。，须同时掺加减水剂。用硅灰和高效减水剂可配制出用硅灰和高效减水剂可配制出100MPa的高强混

44、凝土。的高强混凝土。硅灰价高，只用于高强、超高强、高耐久性混凝土。硅灰价高，只用于高强、超高强、高耐久性混凝土。(三三)磨细粒化高炉矿渣磨细粒化高炉矿渣(磨细矿渣或矿渣粉，代号磨细矿渣或矿渣粉，代号S)由粒化高炉矿渣磨细而成由粒化高炉矿渣磨细而成(磨细时可添加少量的石膏磨细时可添加少量的石膏)1.磨细矿渣成分磨细矿渣成分磨磨细细矿矿渣渣除除含含有有活活性性SiO2和和Al2O3外外，还还有有部部分分-C2S，因而具有较高的活性，掺量与效果均高于粉煤灰。，因而具有较高的活性，掺量与效果均高于粉煤灰。2.磨细矿渣掺量、作用磨细矿渣掺量、作用掺量掺量1070对流动性影响不大，可明显降低混凝土的温升。

45、细对流动性影响不大，可明显降低混凝土的温升。细度较低时，随掺量的增大泌水量增大。对混凝土的干缩度较低时，随掺量的增大泌水量增大。对混凝土的干缩影响不大，但超细矿渣会加大混凝土的塑性开裂。磨细影响不大，但超细矿渣会加大混凝土的塑性开裂。磨细矿渣的适用范围与粉煤灰基本相同，但掺量更高。矿渣的适用范围与粉煤灰基本相同，但掺量更高。(四四)其它掺合料其它掺合料磨细沸石粉和磨细硅质页岩：效果优于粉煤灰，掺磨细沸石粉和磨细硅质页岩：效果优于粉煤灰，掺量量10%20%，掺量大时流动性显著降低。，掺量大时流动性显著降低。磨细自燃煤矸石，效果与掺量均低于粉煤灰磨细自燃煤矸石，效果与掺量均低于粉煤灰4-54-5混

46、凝土拌合物的和易性混凝土拌合物的和易性一、混凝土拌合物的和易性一、混凝土拌合物的和易性(工作性或工作度工作性或工作度)混凝土拌合物混凝土拌合物易于施工易于施工，并获得，并获得均匀密实均匀密实结构的性质。结构的性质。1.流动性流动性混凝土拌合物在自重力或机械振动力作用下，易于产生流动、混凝土拌合物在自重力或机械振动力作用下，易于产生流动、运输，易于充满混凝土模板的性质。运输，易于充满混凝土模板的性质。2.粘聚性粘聚性混凝土拌合物各组成材料之间彼此粘聚，在施工中保持整体均混凝土拌合物各组成材料之间彼此粘聚，在施工中保持整体均匀一致的能力，不致产生离析、分层现象。匀一致的能力，不致产生离析、分层现象

47、。3.保水性保水性混凝土拌合物在施工中保持水分的能力，不发生大的或严重的混凝土拌合物在施工中保持水分的能力，不发生大的或严重的泌水。泌水。混凝土拌合物的流动性、粘聚性及保水性相互联系又矛盾。当混凝土拌合物的流动性、粘聚性及保水性相互联系又矛盾。当流动性较大时，往往混凝土拌合物的粘聚性和保水性较差，反之亦然。流动性较大时，往往混凝土拌合物的粘聚性和保水性较差，反之亦然。二、和易性的测定二、和易性的测定(一一)坍落度法坍落度法坍落度法是用来测定混凝土拌合物在自重力作用下的流动性，坍落度法是用来测定混凝土拌合物在自重力作用下的流动性，适用于流动性较大的混凝土拌合物。适用于流动性较大的混凝土拌合物。1

48、.适用条件：适用条件：SL10mmDmax40mm SL坍落度坍落度 2.测定方法测定方法坍落度：坍落度：粘聚性：用捣棒轻击锥体侧面，如整体缓慢均匀下沉，则粘粘聚性：用捣棒轻击锥体侧面，如整体缓慢均匀下沉，则粘聚性良好，如突然崩塌或石子离析，则差。聚性良好，如突然崩塌或石子离析，则差。保水性：如锥体底部有较多稀水泥浆或水析出，或因失浆而保水性：如锥体底部有较多稀水泥浆或水析出，或因失浆而使骨料外露，则保水性差。使骨料外露，则保水性差。(二二)维勃稠度法维勃稠度法维维勃勃稠稠度度法法用用来来测测定定混混凝凝土土拌拌合合物物在在机机械械振振动动力力作作用用下下的的流流动动性性，适适用于流动性较小的

49、混凝土拌合物。用于流动性较小的混凝土拌合物。2.测定方法测定方法测定当透明圆盘的底面刚刚被水泥浆所布满时所经历的时间测定当透明圆盘的底面刚刚被水泥浆所布满时所经历的时间(以以s计计)，称为维勃稠度，称为维勃稠度VB。透明有机玻璃板导杆混凝土锥振动台1.适用条件：适用条件：SL10mmDmax40mm VB=530s(三三)混凝土拌合物流动性的级别混凝土拌合物流动性的级别坍落度级别坍落度级别维勃稠度级别维勃稠度级别级别级别名称名称SL（mm）级别级别名称名称VB（mm）T1低塑性砼低塑性砼1040V0超干硬性砼超干硬性砼31T2塑性砼塑性砼5090V1特干硬性砼特干硬性砼3021T3流动性砼流动

50、性砼100150V2干硬性砼干硬性砼2011T4大流动性砼大流动性砼160V3半干硬性砼半干硬性砼105三、混凝土拌合物流动性的选择三、混凝土拌合物流动性的选择流流动动性性大大，则则易易于于施施工工，但但水水泥泥用用量量大大，且且混混凝凝土土拌拌合合物物易易产产生生离离析析、分分层层。因因此此，选选择择流流动动性性的的原原则则是是在在满满足足施施工工条条件件及及保保证证密密实实成成型型的的前前提提下下，尽尽可可能能选选择择较较小小的的流流动动性性。工工程程中中根根据据混凝土构件的截面最小尺寸、配筋疏密及成型捣实方法来选择。混凝土构件的截面最小尺寸、配筋疏密及成型捣实方法来选择。构件种类构件种类