教学目的.doc

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1、掌握普通混凝土的材料组成，主要技术性质、要求及影响因素；
2、掌握混凝土配合比设计的方法；
3、掌握水泥、砂石的主要指标检测和混凝土及砂浆的和易性、强度测试方法；
4、了解混凝土外加剂。
重点和难点：
1、混凝土的组成材料的主要技术性质、质量标准及检验方法；
2、和易性的概念、评定方法及影响因素；
3、混凝土强度及强度等级的概念、影响混凝土强度的因素；
4、耐久性的主要指标、影响混凝土耐久性因素以及提高措施；
5、常用外加剂的品种及如何正确的选用
6、轻骨料混凝土、加气混凝土的特性和应用；建筑砂浆的性质和应用。
7、学习混凝土坍落度试验；抗压强度试验
课程内容
6.1概述
6.1.1混凝土定义（组成）
混凝土是以胶凝材料、粗细集料及其他外掺材料按适当比例拌制、成型、养护、硬化而成的人造石材。
混凝土的组成材料：胶凝材料、粗骨料、细集料、外加剂、外掺料
普通混凝土的组成：水泥、砂、石、水、外加剂、外掺料
6.1.2混凝土的分类
1、胶凝材料不同分类：水泥混凝土、沥青混凝土、聚合物浸渍混凝土、聚合物胶结混凝土、水玻璃混凝土等
2、按体积密度分类
分类
重混凝土
普通混凝土
轻混凝土
体积密度（kg/m3）
大于2500
1900～2500
小于1900
3、按施工方法不同分类：现浇混凝土、预制混凝土（商品混凝土）、泵送混凝土、喷射混凝土
4、按性能特点分类：抗渗混凝土、耐热混凝土、高性能混凝土
5、按强度等级分类：
6、按用途分类：结构混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、道路混凝土、大体积混凝土、膨胀混凝土等
6.1.3普通混凝土的特点
1、优点：原材料丰富,成本低廉；具有良好和易性；抗压强度较高；能与钢筋牢固粘结,并能保护钢筋不生锈；具有良好耐久性；耐火性较好。
2、缺点：自重大；抗拉强度低；变形能力差，易开裂；生产周期长；混凝土的基本要求；质量满足要求，且经济合理。
6.2普通混凝土的组成材料
普通混凝土的组成材料：水泥、砂（细集料）、石（粗骨料）、水、外加剂、掺合料
普通混凝土的构成：
混凝土拌合物
水泥砂浆
水泥浆

水泥
＋水 ＋砂 ＋石

硬化混凝土
凝结硬化
混凝土拌合物

普通混凝土各组成材料（水泥、水、砂、石）所起作用：
阶段
混凝土拌合物阶段
硬化混凝土阶段
水泥、水
（水泥浆）润滑作用
（水泥石）胶凝作用
砂、石

骨架作用、抑制水泥石收缩的作用
1.水泥
(1)正确选择水泥品种
(2)正确选择水泥强度等级
2.砂（细集料）
粒径小于4.75mm的岩石颗粒。
分类：天然砂与人工砂
级别：Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类
Ⅰ类
用于强度等级大于C60的混凝土
Ⅱ类
用于强度等级 C30～C60以及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土和砂浆
Ⅲ类
用于强度等级小于C30的混凝土
砂的技术性质及质量标准：粗细程度与颗粒级配和有害杂质含量
粗细程度与颗粒级配

粗细程度
颗粒级配
定义
不同粗细的砂颗粒总体的粗细程度
不同粒径的砂颗粒搭配的比例状况
指标
细度模数Mx
级配区或级配曲线
有害杂质含量：能用于拌合混凝土的砂是：有害杂质含量在规定范围内，且粗细适度，级配合格的砂。（即细度模数在3.7～1.6之间，且级配在1～3区范围之内的砂）
3.石（粗骨料）
粒径大于4.75mm的岩石颗粒。
分类：卵石与碎石（各自的表面特征以及对混凝土性能的影响）
级别：Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类
Ⅰ类
用于强度等级大于C60的混凝土
Ⅱ类
用于强度等级 C30～C60以及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土
Ⅲ类
用于强度等级小于C30的混凝土
技术性质及质量标准
①颗粒级配
定义：不同粒径的石颗粒搭配的比例情况；
测定方法：筛分析法（根据累计筛余率判断石子级配是否合格）；
种类：连续级配、间断级配以及单粒级
②最大粒径（Dmax）
定义：石子公称利粒径的上限。
Dmax对石子应用的影响；
《混凝土质量验收标准》的规定。
③强度
指标：立方体抗压强度或压碎指标
④坚固性
⑤针片状颗粒含量
⑥有害杂质含量：泥、泥块、有机物、硫化物和硫酸盐、草根、树皮、树叶、塑料、煤块、炉渣等
4.拌合用水
自来水以及天然洁净水——符合生活用水标准的水，都可用于拌合混凝土。
6.3混凝土拌合物的和易性
6.3.1和易性的概念
和易性――指混凝土拌合物易于施工操作(包括搅拌、运输、振捣和养护等)，并能获得质量均匀，成型密实的性能。
和易性是一项综合性质，具体包括流动性、粘聚性、保水性三方面涵义。
流动性――指拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。
粘聚性――指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层离析的现象。
保水性――指拌合物保持水分不易析出的能力。
解释三个方面对混凝土拌合物的影响。
6.3.2和易性的评定
1．坍落度的测定
流动性的评定：坍落度指标。坍落度↑，流动性↑。
粘聚性的评定：用捣棒轻轻敲击拌合物锥体，若锥体保持整体均匀，缓慢下沉，则表示粘聚性良好，若锥体突然倒塌，部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。
保水性的评定：以拌合物中稀浆析出的程度来评定，如坍落度筒提起后，有较多的稀浆从底部析出，部分锥体也因失浆而骨料外露，则表明拌合物保水性不好。
坍落度在10～220mm 对混凝土拌合物的稠度具有良好的反映能力，但当坍落度大于 220mm 时，由于粗骨料堆积的偶然性，坍落度就不能很好地代表拌合物的稠度，需做坍落扩展度试验，即测量混凝土扩展后最终的最大直径和最小直径。在二者之差小于50mm时，用其算术平均值作为坍落扩展度值。
对于坍落度大于220mm 的混凝土，抗离析性能的优劣至关重要，将直接影响硬化后混凝土的各种性能。抗离析性能强的混凝土，在扩展过程中，始终保持其匀质性，不论是扩展的中心还是边缘，粗骨料的分布都是均匀的，也无浆体从边缘析出，如果粗骨料在中央集堆、水泥浆从边缘析出，这是混凝土在扩展的过程中产生离析而造成的，说明混凝土抗离析性能很差。
当坍落度＜10mm时，采用维勃稠度法测定。
2．维勃稠度的测定
介绍维勃稠度仪和试验过程。
指标：维勃稠度（S）。维勃稠度↑，则流动性↓。
6.3.3混凝土拌合物流动性的级别和选择
拌合物流动性的选用原则是在满足施工条件及混凝土成型密实的条件下，应尽可能选用较小的流动性，以节约水泥并获得质量较高的混凝土。具体选用时，流动性的大小取决于构件截面尺寸、钢筋疏密程度及捣实方法，见表6-16。
6.3.4影响混凝土和易性的因素
举例说明影响混凝土和易性的因素很多。
1、水泥浆量
水泥浆数量↑，流动性↑ ；水泥浆过多，粘聚性↓，强度、耐久性↓
水泥浆过少，粘聚性↓
2、水泥浆的稠度（水灰比 C/W 的大小）
W/C ↑，流动性↑，但W/C 过大，粘聚性、保水性↓，强度↓，耐久性↓；
W/C ↓，流动性↓，但W/ C过小，流动性过低，难以保证施工质量。
需要指出的是无论是水泥浆量的增减，还是水灰比的变化，实质是用水量的变化。混凝土拌合物的流动性主要取决于混凝土拌合物用水量的多少。混凝土拌合物的用水量一定时，即使水泥用量增减50～100kg/m 3 ，则拌合物的流动性基本保持不变，这种关系称为混凝土的“固定用水量法则” 。利用这个法则可以在用水量一定时，采用不同的水灰比配制出流动性相同但强度不同的混凝土。
3、砂率
βs 过大，流动性↓ ；βs 过小，流动性↓，粘聚性、保水性↓。
所以拌制混凝土时，应选择最佳砂率或称合理砂率。合理砂率――在水泥量、水量一定的条件下，能使混凝土拌合物获得最大的流动性而且保持良好的粘聚性和保水性的砂率；或者是使混凝土拌合物获得所要求的和易性的前提下，水泥用量最小的砂率。如下图所示。
绘制并结合两图解释最佳砂率的含义。
4、水泥的品种及细度
不同的水泥品种，其标准稠度需水量不同，对混凝土的流动性有一定的影响。举例，如火山灰水泥等。
水泥颗粒越细，其表面积越大，需水量大，在相同的条件下，表现为流动性小，但粘聚性和保水性好。
5、骨料的性质
级配、表面特征、杂质含量、针片状颗粒含量等会影响拌合物的和易性。
6、 环境因素、施工条件、时间
环境温度↑，流动性↓，参考图5-7说明。时间↑，流动性↓，参考图6-8说明。
采用机械振捣、机械搅拌的混凝土拌合物和易性好于人工拌合的。
7、外加剂、掺合料
有些外加剂、掺合料能改善拌合物的和易性，第六节将详细学习。
6.3.5改善混凝土拌合物的和易性的措施
1、通过试验，采用合理砂率；
2、选用质地优良、级配良好的粗、细骨料；
3、尽量采用较粗的砂、石；当混凝土拌合物坍落度太小时，维持水灰比不变，适当增加水和水泥用量，或者加入外加剂；当拌合物坍落度太大，但粘聚性良好，可保持砂率不变，适当增加砂石
6.4混凝土的强度
6.4.1立方体抗压强度与强度等级
1、混凝土立方体抗压强度 fcu
按标准方法制作的边长为 150mm 的立方体试件，成型后立即用不透水的薄膜覆盖表面，在温度为20±5℃的环境中静置一昼夜，然后在标准养护条件下(温度20±2℃，相对湿度95%以上或在温度为20±2℃的不流动的 Ca（OH）2 饱和溶液中)，养护至28d龄期（从搅拌加水开始计时），经标准方法测试，计算得到的抗压强度值，称为混凝土立方体抗压强度，以fcu来表示。
2、混凝土立方体抗压强度标准值 fcu,k
按标准试验方法测得的立方体抗压强度总体分布值中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%，即具有95%以上的保证率。
3、强度等级
强度等级采用符号C与立方体抗压强度标准值 fcu,k 表示。例如C25表示混凝土立方体抗压强度标准值为25Mpa，即混凝土立方体抗压强度≥25Mpa的保证率为95%。
混凝土通常划分为14个强度等级。
6.4.2混凝土的轴心抗压强度(棱柱体强度 fcp)
说明测定轴心抗压强度的意义。
标准试件：150mm×150mm×300mm
在立方体抗压强度 fcu=10～55Mpa的范围内，轴心抗压强度与立方体强度之比约为0.7～0.8，即fcp=(0.7～0.8)fcu（原因后面解释）。
6.4.3混凝土的抗拉强度
混凝土的抗拉强度对抵抗裂缝的产生有着重要的意义，作为确定抗裂程度的重要指标。
我国采用立方体的劈裂抗拉试验来测定混凝土的抗拉强度，称为劈裂抗拉强度 fts，按下式计算：
式中：fts—混凝土劈裂抗拉强度(MPa)； F—破坏荷载(N)；A—试件劈裂面积(mm 2 )。
6.4.4影响混凝土强度的因素
画图解释混凝土受力破坏的三种形式。最常见的是骨料和水泥石分界面上的粘结面破坏。
1、水泥强度等级和水灰比
水泥强度等级↑，混凝土强度↑；W/C↑，混凝土强度↓
一定范围内，W/C↓，混凝土强度↑，但水灰比过小，拌合物过于干稠，也不易保证混凝土质量。
2、粗骨料的品种、规格及质量
其他条件相同时， 碎石表面比较粗糙， 与水泥石粘结比较牢固，比卵石配制的混凝土强度高。
骨料的级配良好，针、片状及有害杂质颗粒含量少，且砂率合理，可使骨料空隙率小，组成密实的骨架，有利于强度的提高。
骨料的最大粒径增大，可降低用水量及水灰比，提高混凝土的强度。但对于高强混凝土，较小粒径的粗骨料，可明显改善粗骨料与水泥石界面的强度，提高混凝土的强度。
3、养护条件
养护条件――指混凝土浇筑成型后的养护温度和湿度。
混凝土施工完后，一定时期内必须保持足够的湿度，保证水泥水化反应，混凝土强度发展，其影响见图6-10。
在湿度保证的前提下，温度↑，混凝土强度发展越快。
当温度处于冰点以下时，由于混凝土中的水分大部分结冰，混 凝土的强度不但停止发展，同时还会受到冻胀破坏作用，严重影响混凝土的早期强度和后期强度。在冬季施工中规定混凝土受冻前要达到临界强度，才能保证混凝土的质量。
为加速混凝土强度的发展，提高混凝土早期强度，还可采用蒸汽养护和蒸压养护――简要介绍蒸汽养护和蒸压养护。
4、龄期
龄期――混凝土在正常养护条件下所经历的时间。
混凝土的强度随着龄期增加而增大，最初的7～14d发展较快，28d 以后增长缓慢，在适宜的温、湿度条件下其增长过程可达数十年之久。

6.5耐久性
混凝土抵抗环境介质作用，并长期保持其良好使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力，称为混凝土的耐久性。
混凝土的耐久性是一项综合性质，混凝土所处环境条件不同，其耐久性的含义也不同。 混凝土的耐久性通常包含抗渗性、 抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化及碱—骨料反应等性能。
6.5.1混凝土的抗渗性
6.5.2混凝土的抗冻性
该内容第一章以详细讲过，此处只作一复习。 从抗渗性、抗冻性的定义、衡量指标、影响因素等方面加以复习，特别强调衡量指标的含义。
6.5.3混凝土的抗碳化性
混凝土的碳化――指空气中的 CO2 在湿度适宜的条件下与水泥水化产物Ca(OH)2 发生反应，生成碳酸钙和水，使混凝土碱度降低的过程，碳化也称中性化。
有利方面：碳化放出的水分有助于水泥的水化作用，而且碳酸钙可填充水泥石空隙，提高混凝土的密实度。
不利方面：碳化使混凝土内部碱度降低，对钢筋的保护作用降低，使钢筋易锈蚀（详细解释） 。 不利大于有利，所以要求混凝土具有一定的抗碳化性。
碳化作用是一个由表及里逐步扩散深入的过程。碳化的速度受许多因素的影响，主要有：
（1）水泥的品种及掺混合材料的数量。 （2）水灰比。 （3）环境因素。
6.5.4碱――骨料反应
混凝土的碱骨料反应――指水泥中的碱(Na2O 和 K2O)含量较高时与骨料中的活性 SiO2发生反应，在骨料表面生成碱—硅酸凝胶，这种凝胶具有吸水膨胀特性，会使水泥石胀裂，这种现象称为碱—骨料反应。
碱—骨料反应必须具备以下条件，才会进行。
（1） 水泥中含有较高的碱量， 水泥中的总碱量 R20大于0.6%。
（2）骨料中含有活性SiO2 并超过一定数量。（3）存在水分。
6.5.5提高混凝土耐久性的措施
从上述对混凝土耐久性的分析来看，耐久性的各个性能都与混凝土的组成材料、混凝土的密实度、孔隙率、孔隙构造密切相关，
因此提高混凝土耐久性的措施主要有：
（1）据混凝土工程所处的环境条件和工程特点选择合理的水泥品种；
（2）严格控制水灰比，保证足够的水泥用量，见表5—19，解释最大水灰比和最小水泥用量的含义；
（3）选用杂质少、级配良好的粗、细骨料，并尽量采用合理砂率
（4）掺引气剂、减水剂等外加剂，可减少水灰比，改善混凝土内部的孔隙构造，提高混凝土耐久性；
（5）在混凝土施工中，应搅拌均匀、振捣密实、加强养护，增加混凝土密实度，提高混凝土质量。
6.6 混凝土外加剂
在混凝土的技术性质中，三次谈到外加剂可以改善混凝土拌合物的耐久性、提高混凝土的强度和耐久性，推出本节内容。
混凝土外加剂是指在混凝土拌合过程中掺入的，用以改善混凝土性能的化学物质，其掺量一般不超过水泥量的5%。
举例说明外加剂在混凝土中的重要作用，解释外加剂的发展。
6.6.1外加剂的分类
按外加剂的主要功能分类
1．改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。
2．改善混凝土凝结、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂。
3．改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。
4．改善混凝土其它性能的外加剂，包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。
表面活性剂分子构造示意图
表面活性剂是由亲水基团和憎水基团组成。憎水基指向非极性液体、固体或气体；亲水基指向水，产生定向吸附，形成单分子吸附膜。
6.6.2常用的外加剂
6.6.2.1减水剂
减水剂――也称塑化剂，它可以增大新拌水泥浆或混凝土拌合物的流动性，或者配制出用水量减小(水灰比降低)而流动性不变的混凝土，因此获得提高强度或节约水泥的效果。
1．减水剂的作用机理
图示说明，减水剂起到了在不增加用水量的情况下，提高混凝土拌合物流动性的作用，或在不影响拌合物流动性的情况下，起到减水作用。
2．减水剂的主要经济技术效果
（1）减少用水量
在保持拌合物流动性和强度不变的情况下，可减少用水量。
（2）提高流动性
在用水量保持不变的情况下，掺入减水剂后，可提高混凝土拌合物的流动性，而且不影响混凝土的强度。

试验证明，用中等等级的普通硅酸盐水泥(非R型)配制的混凝土，在标准养护条件下，混凝土强度的发展大致与龄期的对数成正比例关系，可按下式推算。
举例解释上式的用途。由于影响混凝土强度的因素很多，该式只能作为参考。
5．施工条件
采用机械搅拌比人工拌合的拌合物更均匀。一般来说，水灰比愈小时，通过振动捣实效果也越显著。当水灰比值逐渐增大时，振动捣实的优越性就逐渐降低下来，其强度提高一般不超过10%。
6．试验条件
（1）试件尺寸
试件偏小时， 测得的抗压强度值偏大。 所以要进行相应的换算，如下表。
（2）试件的形状
解释要点
a.环箍效应的概念； b.环箍效应能够提高混凝土的抗压强度； c.环箍效应的影响范围；
d.结论：当高宽比越大，环箍效应相对作用越小，测得的抗压强度值越小。
（3）表面状态
是否涂润滑物质对混凝土抗压强度的影响，
（4）加荷速度
当加荷速度较快时，材料变形的增长落后于荷载的增加，故破坏时强度值偏高。
7．掺外加剂和掺合料
一些外加剂和掺合料能够加快混凝土强度发展，提高早期强度。
【工程事故分析】
某小学1988年建砖混结构校舍，11月中旬气温已达零下十几度，因人工搅拌振荡，故把混凝土拌得很稀，木模板缝隙又较大，漏浆严重，至12月9日，施工者准备内粉刷，拆去支柱，在屋面上用手推车推卸白灰炉渣以铺设保温层，大梁突然断裂,屋面塌落，并砸死屋内两名取暖的女小学生
混凝土抵抗环境介质作用，并长期保持其良好使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力，称为混凝土的耐久性。
混凝土的耐久性是一项综合性质，混凝土所处环境条件不同，其耐久性的含义也不同。 混凝土的耐久性通常包含抗渗性、 抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化及碱—骨料反应等性能。
6.4.1混凝土的抗渗性
6.4.2混凝土的抗冻性
该内容第一章以详细讲过，此处只作一复习。 从抗渗性、抗冻性的定义、衡量指标、影响因素等方面加以复习，特别强调衡量指标的含义。
6.4.3混凝土的抗碳化性
混凝土的碳化――指空气中的 CO2 在湿度适宜的条件下与水泥水化产物Ca(OH)2 发生反应，生成碳酸钙和水，使混凝土碱度降低的过程，碳化也称中性化。
有利方面：碳化放出的水分有助于水泥的水化作用，而且碳酸钙可填充水泥石空隙，提高混凝土的密实度。
不利方面：碳化使混凝土内部碱度降低，对钢筋的保护作用降低，使钢筋易锈蚀（详细解释） 。 不利大于有利，所以要求混凝土具有一定的抗碳化性。
碳化作用是一个由表及里逐步扩散深入的过程。碳化的速度受许多因素的影响，主要有：
（1）水泥的品种及掺混合材料的数量。 （2）水灰比。 （3）环境因素。
6.4.4碱――骨料反应
混凝土的碱骨料反应――指水泥中的碱(Na2O 和 K2O)含量较高时与骨料中的活性 SiO2发生反应，在骨料表面生成碱—硅酸凝胶，这种凝胶具有吸水膨胀特性，会使水泥石胀裂，这种现象称为碱—骨料反应。
碱—骨料反应必须具备以下条件，才会进行。
（1） 水泥中含有较高的碱量， 水泥中的总碱量 R20大于0.6%。
（2）骨料中含有活性SiO2 并超过一定数量。（3）存在水分。
6.4.5提高混凝土耐久性的措施
从上述对混凝土耐久性的分析来看，耐久性的各个性能都与混凝土的组成材料、混凝土的密实度、孔隙率、孔隙构造密切相关，
因此提高混凝土耐久性的措施主要有：
（1）据混凝土工程所处的环境条件和工程特点选择合理的水泥品种；
（2）严格控制水灰比，保证足够的水泥用量，见表5—19，解释最大水灰比和最小水泥用量的含义；
（3）选用杂质少、级配良好的粗、细骨料，并尽量采用合理砂率
（4）掺引气剂、减水剂等外加剂，可减少水灰比，改善混凝土内部的孔隙构造，提高混凝土耐久性；
（5）在混凝土施工中，应搅拌均匀、振捣密实、加强养护，增加混凝土密实度，提高混凝土质量。

6.5 混凝土外加剂
在混凝土的技术性质中，三次谈到外加剂可以改善混凝土拌合物的耐久性、提高混凝土的强度和耐久性，推出本节内容。
混凝土外加剂是指在混凝土拌合过程中掺入的，用以改善混凝土性能的化学物质，其掺量一般不超过水泥量的5%。
举例说明外加剂在混凝土中的重要作用，解释外加剂的发展。
6.5.1外加剂的分类
按外加剂的主要功能分类
1．改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。
2．改善混凝土凝结、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂。
3．改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。
4．改善混凝土其它性能的外加剂，包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。
表面活性剂分子构造示意图
表面活性剂是由亲水基团和憎水基团组成。憎水基指向非极性液体、固体或气体；亲水基指向水，产生定向吸附，形成单分子吸附膜。
6.5.2常用的外加剂
一、减水剂
减水剂――也称塑化剂，它可以增大新拌水泥浆或混凝土拌合物的流动性，或者配制出用水量减小(水灰比降低)而流动性不变的混凝土，因此获得提高强度或节约水泥的效果。
1、减水剂的作用机理
图示说明，减水剂起到了在不增加用水量的情况下，提高混凝土拌合物流动性的作用，或在不影响拌合物流动性的情况下，起到减水作用。
2、减水剂的主要经济技术效果
（1）减少用水量
在保持拌合物流动性和强度不变的情况下，可减少用水量。
（2）提高流动性
在用水量保持不变的情况下，掺入减水剂后，可提高混凝土拌合物的流动性，而且不影响混凝土的强度。
（3）提高强度
在保持拌合物流动性和水泥用量不变的情况下，可减少用水量，降低水灰比，提高混凝土的强度，特别是可大大提高混凝土的早期强度。
（4）节约水泥
在保持流动性及强度不变的情况下，可以减少拌合水量，节约水泥。
（5）改善混凝土其他性能
在拌合物中加入减水剂后， 可以减少拌合物的泌水、 离析现象；延缓拌合物的凝结时间；降低水泥水化物放热速度；显著提高混凝土的抗渗性及抗冻性，使耐久性得到提高。
3、减水剂的常用品种与效果，见表6—18。
二、减水剂
1、定义：早强剂――加速混凝土早期强度发展的外加剂。
2、适用范围：从混凝土开始拌合到凝结硬化形成一定的强度都需要一段较长的时间，为了缩短施工周期，例如：加速模板及台座的周转、缩短混凝土的养护时间、快速达到混凝土冬季施工的临界强度等，常需要掺入早强剂。
3、常用早强剂的品种
（1）氯盐
氯盐早强剂主要有氯化钙和氯化钠，其中氯化钙是国内外使用最为广泛的一种早强剂。
采用氯化钙作早强剂，最大的缺点是含有 Cl － 离子，会使钢筋锈蚀，并导致混凝土开裂。因此在《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50204—92)规定在钢筋混凝土中，氯化钙掺量≯1%，在无筋混凝土中；掺量≯3%；在使用冷拉或冷拨低碳钢筋混凝土结构及预应力结构中，不允许掺入氯盐早强剂。为了抑制氯化钙对钢筋腐蚀作用，常将氯化钙与阻锈剂NaNO2 复合作用。
（2）硫酸盐类早强剂
（3）有机胺类(三乙醇胺，三异丙醇胺)
（4）复合早强剂
三、引气剂
1、定义：引气剂――是一种能使混凝土在搅拌过程中引入大量均匀分布，稳定而封闭的微小气泡，从而改善和易性与耐久性的外加剂。
2、引气剂作用效果
（1）改善混凝土拌合物的和易性
（2）提高抗冻性和抗渗性等耐久性
（3）降低强度及弹性模量
3、引气剂的品种 引气剂主要有松香树脂类、烷基苯磺酸盐类和脂肪醇类。
4、引气剂的适用范围
引气剂适用于配制抗冻混凝土、泵送混凝土、港口混凝土，不适宜蒸气养护的混凝土。使用引气剂时，含气量控制在3%～6%为宜，否则含气量太小时，对混凝土耐久性改善不大，含气量太大时，使混凝土强度下降过多。
四、缓凝剂
1、定义：缓凝剂――是指能延缓混凝土时间并对后期强度无明显影响的外加剂。
2、缓凝剂的品种
3、缓凝剂的适用范围
缓凝剂适用于长距离运输或长时间运输的混凝土、夏季和高温施工的混凝土、大体积混凝土等。不适用于 5℃以下的混凝土，也不适用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。缓凝剂的掺量不宜过多，否则会引起强度降低，甚至长时间不凝结。
五、防冻剂
防冻剂――是指能降低水和混凝土拌合物液相冰点，使混凝土在相应负温下不受冻害，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂。
为提高防冻剂的防冻效果，目前，工程上使用的防冻剂都是复合外加剂，由防冻组分、早强组分、引气组分、减水组分复合而成。防冻组分主要是降低水的冰点，使水泥在负温下仍能继续水化；早强组分主要是提高混凝土的早期强度，抵抗水结冰产生的膨胀力；引气组分主要是向混凝土中引入适量封闭气泡，减轻冰胀应力；减水组分主要是减少混凝土拌合用水量，以减少混凝土中冰含量，使冰晶粒度细小分散，减轻对混凝土的破坏应力。

6.6其他品种混凝土
6.6.1轻混凝土
混凝土的体积密度小于1950kg/m3 。
分类：轻骨料混凝土、加气混凝土、大孔混凝土
（一）轻骨料混凝土
1、组成材料：轻骨料、轻砂（或普通砂）、水泥和水
① 轻粗骨料的定义：堆积密度1100 kg/m3的轻粗骨料、堆积密度1200 kg/m3的轻细骨料。
② 分类：天然轻骨料、人造轻骨料、工业废料轻骨料
③ 技术要求：颗粒级配、细度模数、强度、粒型系数-
④ 强度等级
⑤ 密度等级
2、轻骨料混凝土的技术性质
（1）加气混凝土
（2）大孔混凝土
该混凝土骨料分级配特殊，造成较严重的粒径干扰，水泥浆只起到粘结骨料的作用，而起不到填充骨料空隙的作用，因而在混凝土内部形成大量空隙。
6.6.1抗渗混凝土、抗冻混凝土
抗渗等级等于或大于P6的混凝土，为抗渗混凝土。
抗冻等级等于或大于F50的混凝土，为抗冻混凝土。
6.6.1高强混凝土
强度等级在C60及其以上的混凝土。
6.6.1泵送混凝土
6.7建筑砂浆
6.7.1定义与分类
1、定义：将砖、石、砌块等粘结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆。
2、分类：根据所用胶凝材料的不同，建筑砂浆分为水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆等；根据用途又分为砌筑砂浆、抹面砂浆、防水砂浆、装饰砂浆及特种砂浆。
6.8砌筑砂浆
6.8.1定义与作用：起粘结、铺垫和传递应力的作用
6.8.2组成材料
1、胶凝材料：水泥（品种的选择、强度等级的选择）
2、掺加料： 为改善砂浆和易性、节约水泥用量而掺入的材料。
有石灰膏、电石膏、粉煤灰、粘土膏等
3、细骨料： 粒径≤2.5mm的天然砂，适宜选用中砂。
4、水
5、外加剂： 改善或提高砂浆某些性能的材料。有微沫剂（松香皂聚物）等
6.8.3砌筑砂浆的技术性质
1、和易性
所包含的两方面内容：稠度（流动性）和保水性
（1）指标：沉入度（mm）、分层度（mm）
（2）测定：采用砂浆稠度测定仪和分层度筒来测定上述两项指标。

沉入度

（4）砂浆和易性良好的评定：稠度达到相关要求，且分层度不大于30mm的砂浆，其和易性良好。
2、强度与强度等级
3、粘结力
6.8.3抹面砂浆
1、普通抹面砂浆
2、装饰砂浆
6.9水泥混凝土试验
6.9.1混凝土拌和物坍落度试验（JTJ 053T 0511—94）
(一)目的和适用范围
坍落度是表示混凝土拌和物稠度的一种指标，本试验适用于坍落度大于lOmm，集料粒径不大于40mm的混凝土。集料粒径大于40mm的混凝土，容许用加大坍落筒，但应予以说明。
(二)仪器设备
1、坍落筒，坍落筒为铁板制成的截头圆锥筒，厚度不小于1.5mm， 内侧平没有铆钉头之类的突出物，在筒上方约2/3高度处有两个把手，近下端两侧焊有两个踏脚板，保证坍落筒可以稳定操作，坍落筒尺寸见试表3—1所示。
试表3-1 坍 落 筒 尺 寸 表
骨料最大粒径（mm）
筒的名称
筒的内部尺寸（mm）
底面直径
顶面直径
高 度
< 50
标准坍落筒
200±2
100±2
300±2
50—80
加大坍落筒
300±2
150±2
450±2
2、捣棒：为直径16mm，长约650mm并具有半球形端头的钢质圆棒。
3、其它：小铲、木尺、小钢尺、镘刀和钢平板等。
(三)试验步骤
1、试验前将坍落筒内外洗净，放在经水润湿过的平板上(平板吸水时应垫以塑料布)， 踏紧踏脚板。
f cu

=

A

F

2、将代表样分三层装入筒内，每层装入高度稍大于筒高的1／3，用捣棒在每一层的横截面上均匀插捣25次，插捣在全部面积上进行，沿螺旋线边缘至中心，插捣底层时插至底部，插捣其它两层时，应插透本层并插入下层约20～30mm，插捣须垂直压下(边缘部分除外)， 不得冲击。在插捣顶层时，装入的混凝土应高出坍落筒，随插捣过程随时添加拌和物，当顶层插捣 完毕后，将捣棒用锯和滚的动作，清除掉多余的混凝土，用镘刀抹平筒口，刮净筒底周围的拌和物，而后立即垂直地提起坍落筒，提筒在5～l0s内完成，并使混凝土不受横向及扭力作用。从开始装筒至提起坍落筒的全过程，不应超过2.5min。
3、将坍落筒放在锥体混凝土试样一旁，筒顶平放木尺，用小钢尺量出木尺底面至试样顶面中心的垂直距离，即为该混凝土拌和物的坍落度。
4、同一次拌和的混凝土拌和物，必需时，宜测坍落度两次，取其平均值作为测定值， 每次须换一次新的拌和物，如两次结果相差20mm以上，须作第三次试验；如第三次结果与前两次结果均相差20mm以上时，则整个试验重作。
5、与坍落度试验同时，可用目测方法评定混凝土拌和物的下列性质，并记在记录上。
(1)棍度：按插捣混凝土拌和物时难易程度评定，分“上”、“中”二“下”三级：
“上”：表示插捣容易；
“中”：表示插捣时稍有石子阻滞的感觉；
“下”：表示很插捣时稍有石子阻滞的感觉；
(2)含砂情况：按拌和物外观含砂多少而评定，分“多”、“中”、“少”三级：
“多”：表示用镘刀抹拌和物表面时，一两次即可使拌和物表面平整无蜂窝；
“中”：表示抹五六次才可使表面平整无蜂窝；
“少”：表示抹面困难，不易抹平，有空隙及石子外露等现象。
(3)粘聚性：观测拌和物各组成成分相互粘聚情况，评定方法用捣棒在已坍落的混凝土锥体一侧轻打，如锥体在轻打后渐渐下沉，表示粘聚性良好；如锥体突然倒坍，部分崩裂或发生石子离析现象，即表示粘聚性不好。
(4)保水性：指水分从拌和物中析出情况，分“多量”、“少量、“无”三级评定：
“多量”：表示提起坍落筒后，有较多水分从底部析出；
“少量”：表示提起坍落筒后，有少量水分从底部析出；
“无”：表示提起坍落筒后，没有水分从底部析出。
(四)结果整理
混凝土拌和物坍落度以mm为单位，结果精确5mm。
用加大坍落度筒量测时，应乘系数0.67，以换算为标准坍落筒之坍落度。
6.9.2混凝土抗压强度试验（JTJ 053T 0517—94）
(一)目的和适用范围
本试验规定了测定混凝土抗压极限强度的方法，以确定混凝土的强度等级，作为评定混凝土品质的主要指标，本试验适用于各类混凝土的立方体试件。
(二)仪器设备
1、拌和机：自由式或强制式，应附有产品品质保证文件o
2、振动器：标准振动台，频率(3000±200)次/分，负荷下的振幅0.35mm，空载时的振幅为0.5mm；平板振动器，功率一般为1.1kW。
3、压力机或万能试验机：上下压板平整并有足够刚度，可以均匀地连续力口荷卸荷，可以保持固定荷载，开机停机均灵活自如，能够满足试件破型吨位要求。
4、球座：钢质坚硬，面部平整度要求在100mm距离内高低差值不超过0.05mm，球面及球窝粗糙度Ra=0.32μm，研磨、转动灵活，不应在大球座上作小试件破型，球座最好放 置在试件顶面(特别是棱柱试件)，并凸面朝上，当试件中均匀受力后，一般不宜再敲动球座。
5、试模：由铸铁或钢制成，内表面刨光磨光(粗糙度Ra=2.5mm)，平整度同球座规定。可以拆卸擦洗，内部尺寸容许偏差，棱边长度不超过Imm，直角则不超过0.5º 。
(三)试验准备
1、混凝土抗压强度试件以150mm的正立方体为标准试件，其集料最大粒径为 40mm。
2、混凝土抗压强度采用非标准试件时， 其集料粒径应符合试表3-1规定。
集料量大粒径（mm）
试件尺寸（mm）
30