大工13秋《建筑材料》辅导资料十二.doc

大连理工大学网络教育学院
建筑材料辅导资料十二

主 题：第四、五章 “混凝土”，“建筑砂浆”知识点复习
学习时间：2013年12月16日－12月22日
内 容：
本周我们主要对第四章混凝土、第五章建筑砂浆进行复习，希望通过本周的复习，加深同学们对这两章知识点的掌握。

一、学习要求
第四章 混凝土
1、一般了解混凝土的定义、分类及其优点；
2、掌握混凝土的组成及组成材料的作用，建筑工程中所使用的混凝土一般必须满足的四项基本要求；
3、掌握水泥标号的选择，理解水泥标号不能过低或过高的原因；
4、掌握混凝土用砂的四项质量要求。其中包括：混凝土用砂粒不能过粗或过细的原因；评定砂粗细的方法；细度模数的概念及如何用细度模数评定砂的粗细；砂的颗粒级配的概念，用颗粒级配评定砂好坏的方法；碱——骨料反应及其产生的条件；坚固性的概念及检验方法；砂的饱和面干与饱和面干含水率的概念；
5、了解粗、细骨料的划分；卵石与碎石的特点。掌握对粗骨料质量要求的条件。理解当配制中等强度以下的混凝土时，应尽量采用最大粒径粗骨料的原因。掌握确定最大粒径时要考虑的因素。间断级配与连续级配的概念及其特点。掌握粗骨料中针、片状颗粒过量对混凝土的影响；碎石强度的表示。了解混凝土对拌和及养护用水的要求；
6、重点掌握和易性的概念及其涵义；流动性、粘聚性、保水性的概念。了解和易性的测定方法及其适用。重点掌握影响和易性的因素及其原因；
7、了解混凝土抗压强度及强度等级。掌握普通混凝土受压破坏的特点。重点掌握影响混凝土强度的因素；提高混凝土强度的措施；
8、了解耐久性的含义及其包含的内容；抗渗性、抗冻性的表示方法、影响因素；碳化的概念、危害性及其影响因素；发生碱——骨料反应的必要条件。掌握提高耐久性的主要措施。混凝土的质量评定一节仅为一般了解；
9、掌握混凝土配合比常用的表示方法，混凝土配合比设计的任务。重点掌握混凝土配合比设计的方法与步骤，其中包括：估算初步配合比、确定试验室配合比、换算施工配合比。掌握混凝土配合比基本参数的确定；
10、混凝土外加剂的种类、作用机理及效果为一般了解内容；

第五章 建筑砂浆
1、了解建筑砂浆的分类及其重要性质，掌握新拌砂浆和易性的概念及其含义；
2、掌握新拌砂浆流动性与保水性的概念、表示方法、测定方法及其影响因素。掌握砂浆流动性的选择；
3、理解常以抗压强度作为砂浆最主要技术性能指标的原因。了解砂浆抗压强度的定义，砂浆的强度等级。掌握影响砂浆强度的因素；
4、了解砌筑砂浆的组成及其对砌筑砂浆质量的影响。了解砌筑砂浆配合比应满足的要求；砌筑砂浆的种类及强度等级的选择。掌握砌筑砂浆配合比的确定；
5、了解抹灰砂浆的特点，抹灰砂浆根据功能的分类。掌握普通抹灰砂浆的主要功能，种类的选择；提高砂浆抗裂性、减少其收缩值的主要措施；
6、了解装饰抹灰砂浆表面色彩及形成的基本措施，以及几种主要的装饰措施。了解其它抹灰砂浆。

二、主要内容
混凝土
（一）混凝土基本概念
1、定义
混凝土是由无机胶凝材料（如石灰、石膏、水泥等）和水，或有机胶凝材料（如沥青、树脂等），与集料按一定比例配合搅拌，并在一定温湿条件下养护硬化而成的一种人造复合材料。
2、分类
（1）按表观密度分类
重混凝土—其表观密度大于2600kg/m3，用重骨料和钡水泥、锶水泥等重水泥配制而成。
普通混凝土—表观密度2100kg/m3～2500kg/m3，用普通的天然砂石为骨料配制而成。
轻混凝土—表观密度小于1900kg/m3，是采用陶粒等轻质多孔的骨料，或者不采用骨料而掺入加气剂或泡沫剂，形成多孔结构的混凝土。主要用作轻质结构材料和绝热材料。
（2）按用途分类
结构混凝土
防水混凝土
道路混凝土
防辐射混凝土
耐热混凝土
耐酸混凝土
大体积混凝土
膨胀混凝土
（3）按生产和施工方法分类
泵送混凝土
喷射混凝土
滑模混凝土
碾压混凝土
自密实混凝土
离心混凝土
压力灌浆混凝土
按搅拌方式：预拌混凝土（商品混凝土）
现浇混凝土
（4）按胶凝材料分类
水泥混凝土
沥青混凝土
水玻璃混凝土（耐腐蚀）
树脂混凝土（修补）
3、混凝土的特点
4、普通水泥混凝土的组成材料
（1）组成
（2）各组成的作用
（3）混凝土的质量要求
强度
工作性
耐久性
经济性
（二）水泥选择
1、水泥品种—依据工程性质、工程环境、施工条件。
2、强度等级—与配制的混凝土强度等级相适应。
等级过低：用量大，成本高，收缩大；
等级过高：用量少，不满足工作性、耐久性性等。
（三）集料
1、定义与分类
（1）定义：
集料也称骨料，是混凝土的主要组成材料之一，在混凝土中起骨架和填充作用。
（2）分类及特点
粗集料(统称为石子)
1）碎石：由天然岩石或大卵石破碎、筛分得到；
特点：粗糙，有棱角,粘结力强。
2）卵石：自然形成（水长期冲刷）。
特点：表面光滑、空隙率小、总表面积小，
使混凝土水泥用量少、和易性好、粘结力差。
细骨料
分类：按产源分为天然砂和人工砂。
2、集料性质
（1）集料密度
一般石灰石堆积密度＞1350 kg/m3
紧堆密度1600-1700 kg/m3
表观密度2.7～2.9 g/cm3
（2）颗粒级配与粗细程度
①集料颗粒级配：是指集料大小颗粒的搭配，亦即各种粒径颗粒在集料中所占的比例。
②集料粗细程度
骨料的粗细程度是指不同粒径的骨料混合在一起后的平均或总体粗细程度。
③粗集料的颗粒级配与粗细程度
筛分后计算筛余率
粗集料的连续级配和间断级配
连续级配
间断级配
单粒级
粗集料的最大粒径
定义：最大粒径是指粗骨料中公称粒级的上限。
意义：对于粗集料，最大粒径对水泥混凝土性能的影响，往往比平均粗细程度的影响大，因此，在明确了级配要求后，还以最大粒径作为粗集料颗粒大小、粗细程度的表征。
④砂的粗细程度和颗粒级配
用级配区表示砂的级配。
筛分析方法
是用一套孔径(净尺寸)为5、2.50、1.25、0.63、0.315、0.16mm的标准筛，将质量为500g的干砂试样由粗到细依次过筛。
然后称得余留在各筛上的细集料重量；
计算分计筛余百分率(各筛上的筛余量占细集料总重的百分率)α1、α2、α3、α4、α5和α6 计算累计筛余百分率(各个筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率之和)A1、A2、A3、A4、A5和A6。
砂的颗粒级配－级配曲线
砂的选择
配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂。当采用Ⅰ区砂时，应适当提高砂率，并保证足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性；当采用Ⅲ区砂时，宜适当降低砂率，以满足混凝土强度。
（3）吸水率与含水率
干燥状态—骨料含水率等于或接近于零；
气干状态—骨料含水率与大气湿度相平衡，但末达到饱和状态；
饱和面干状态—骨料其内部孔隙含水达到饱和而其表面干燥；
湿润状态—骨料不仅内部孔隙含水达到饱和，而且表面还附着一部分自由水。
（4）强度
集料强度主要是对粗集料而言。
岩石立方体强度。
岩石制成5cm×5cm×5cm立方体(或Φ5×5cm圆柱体)试件，在水饱和状态下测得的极限抗压强度值。 通常要求岩石抗压强度值与混凝土比不应小于1.5。
压碎指标。
压碎指标是指集料抵抗压碎的能力。
它是反映集料强度的相对指标，在集料的抗压强度不便测定时，常用来评价集料的力学性能。
（5）坚固性
①定义：集料坚固性是指集料在气候、外部或其他物理因素作用下抵抗碎裂的能力。
集料在长期受到各种自然因素的综合作用下，其物理力学性能会逐渐下降。这些自然因素包括温度变化、干湿变化和冻融循环等，其中，冻融循环的破坏作用占主导地位。
②测试方法
常采用冻结法和硫酸盐浸泡法来检验颗粒抵抗膨胀应力的能力。 硫酸盐浸泡法简便、周期短故最为常用。采用硫酸盐浸泡，经五次循环后，其重量损失应满足表中规定。
（6）有害杂质
①定义：
有害杂质是指集料中含有妨碍水泥水化、凝结及削弱集料与水泥石粘结或能与水泥水化物发生化学反应并产生膨胀的物质的总称。
②有害杂质种类
硫化物或硫酸盐及有机质对水泥有腐蚀作用；
氯盐：对钢筋锈蚀；
云母：表面光滑的层、片状物质,强度低、与水泥粘结力差，降低砼强度及耐久性；
有机物：影响水化与凝结硬化；
碱含量、活性氧化硅；
含泥量、泥块含量；
粗集料的针、片状颗粒含量。
3、集料验收与堆放
对机械化集中生产混凝土，粗细集料均以400m3或600T为一批；对人工分散生产的产品，则以200m3或300T为一批。
集料堆放时，应按产地、品种、粒级分别堆存，严禁掺混或混入泥土等杂质。
（四）拌合用水
1、分类
混凝土拌合用水按水源不同分为：
饮用水
地表水
地下水
经处理的工业废水（中水）
2、采用原则
原则上，凡是以下水，不得用于拌制混凝土：
（1）影响混凝土的和易性及凝结；
（2）有损于混凝土强度增长；
（3）降低混凝土耐久性，加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断；
（4）污染混凝土表面。
3、实际工程应用情况
符合国家标准的生活饮用水可以用来拌制和养护混凝土。地表水和地下水需按《混凝土拌合用水标准》(JGJ63)检验合格方可使用。
检验内容：水质、凝结时间、强度比。

（五）普通混凝土的主要技术性质
1、密度
混凝土密度：拌合物的密度
硬化混凝土密度
拌合物的密度：混凝土拌合物成型捣实后的单位体积的质量，称为（kg/m3） 。
硬化混凝土密度：硬化后的混凝土的单位体积的质量（kg/m3） 。
2、新拌混凝土的工作性
混凝土拌和物（新拌混凝土Fresh concrete)：混凝土未凝结硬化前各组分拌和后的混合物。
（1）工作性定义
工作性（和易性）——指混凝土拌和物易于各施工工序施工操作（搅拌、运输、浇注、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。它是混凝土的一项综合性技术指标。
1）流动性
2）粘聚性
3）保水性
4）三者的联系：矛盾的统一
混凝土拌和物的流动性、粘聚性、保水性，三者之间互相关联又互相矛盾。如粘聚性好则保水性往往也好，但当流动性增大时，粘聚性和保水性往往变差，反之亦然。所谓拌和物的和易性良好，就是要使这三方面的性能在某种具体条件下，达到均为良好。
（2）测试指标与方法
由于混凝土工作性内涵较复杂，因而目前尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法和指标。 通常是做坍落度试验（塑性）或维勃稠度实验（干硬性）测定拌合物的稠度，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。
（3）流动性（坍落度）的选择
1）需考虑的因素：
构件截面大小；
配筋疏密；
搅拌方式：机械、人工；
输送、浇注方法：是否泵送等。
2）选择原则
在不妨碍施工操作并能保证振捣密实的条件下，尽可能采用较小的坍落度，以节约水泥并获得质量高的混凝土。
（4）影响工作性的主要因素
1）用水量（水泥浆量）及水灰比
混凝土拌合物中的水泥浆，赋予混凝土拌合物以一定的流动性。在水灰比不变的情况下，如果水泥浆越多，则拌合物的流动性越大。但若水泥浆过多，将会出现流浆现象，使拌合物的粘聚性变差；水泥浆的数量应以满足流动性要求为度。（注：水与水泥的质量比称为水灰比W/C）。在水泥用量不变的情况下，水灰比越小，水泥浆就越稠，混凝土拌合物的流动性便越小。水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象，并严重影响混凝土的强度。水灰比不能过大或过小，依据混凝土强度和耐久性要求合理地选用。
重要法则：恒定用水量法则
内容：在配制混凝土时，当所用粗细集料的种类及比例一定时，为获得要求的流动性，所需拌合用水量基本是一定的，即使水泥用量有所变动(1m3混凝土水泥用量增减50～100kg)时，也无甚影响。
意义：
它为混凝土配合比设计时确定拌合用水量带来很大方便；
单位体积用水量的选用依据：骨料种类和粒径要求的坍落度值。
2）砂率
砂率是指混凝土中砂的重量占砂、石总重量的百分率。 Ø
砂的作用—是填充石子间空隙，并以砂浆包裹在石子外表面减少粗骨料颗粒间的摩擦阻力，赋予混凝土拌和物一定的流动性。
砂率的变动—使骨料的空隙率和骨料的总表面积有显著改变，因而对混凝土拌和物的和易性产生显著的影响。
砂影响混凝土拌合物流动性两个方面：
砂率过大时，骨料的总表面积及空隙率都会增大，在水泥浆含量不变的情况下，相对地水泥浆显得少了，减弱了水泥浆的润滑作用，导致混凝土拌和物流动性降低。如果砂率过小，又不能保证粗骨料之间有足够的砂浆层，也会降低混凝土拌和物的流动性，而且会严重影响其粘聚性和保水性，容易造成离析、流浆。
合理砂率（最佳砂率）：采用最佳砂率时，在用水量及水泥用量一定情况下，能使混凝土拌合物获得最大的流动性且能保持良好的粘聚性、保水性；或者能使拌合物获得所要求的流动性及良好的粘聚性与保水性，而水泥用量(或用水量)为最少。
最佳砂率确定及选用：确定最佳砂率一般采用试配法。
3）骨料性质
集料颗粒形状和表面粗糙度：直接影响混凝土拌合物流动性。形状圆整、表面光滑，其流动性就大；反之由于使拌合物内摩擦力增加，使其流动性降低。故卵石混凝土比碎石混凝土的流动性好。 级配：良好的集料空隙率小。在水泥浆相同时，其包裹集料表面的润滑层增加，使拌合物工作性得到改善。
4）水泥品种和细度
对和易性的影响主要表现在水泥的需水性上。
矿渣水泥保水性差，易使混合物泌水。粉煤灰水泥比普通水泥流动性大，保水性和粘聚性好；水泥磨得越细，保水性和粘聚性越好，但流动性降低。
5）外加剂与掺合料
外加剂能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的条件下获得良好工作性，即增大流动性、改善粘聚性、降低泌水性，尚能提高混凝土耐久性。 掺入粉煤灰能改善混凝土拌合物的流动性。研究表明当粉煤灰的密度较大，标准稠度用水量较小和细度较细时，掺入10%～40%粉煤灰，可使坍落度平均增大15%～70%。
6）时间与温度
时间：随着时间的延长而逐渐变得干稠，和易性变差。其原因是一部分水供水泥水化、一部分水被骨料吸收、一部分水蒸发以及凝聚结构的逐渐形成，致使混凝土拌和物的流动性变差。
温度：随着温度升高，混凝土拌合物的流动性随之降低。因为温度升高，水泥水化加速。每上升幅度10度，塌落度下降20—40mm。
3、混凝土强度
（1）混凝土结构特征和受力破坏过程
原始缺陷：
混凝土内多余水分的泌水、蒸发形成的毛细孔；
温度的变化引起的温度裂缝；
湿度变化引起的干缩裂缝；
砂浆和粗骨料之间的不一致变化产生界面裂缝。
受力破坏过程：
混凝土结构受荷下的破坏，主要是原有孔缝系统的延伸、联生和扩大。
破坏特点：
普通混凝土的破坏最先发生在水泥石与骨料的界面处。
（2）混凝土的强度分类
混凝土的强度是指混凝土试件达到破坏极限的应力最大值。
抗压强度
抗拉强度
抗弯强度
抗剪强度
抗压强度：
1）立方体抗压强度
将混凝土拌合物制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度20℃±2℃，相对湿度95％以上空气中或饱和氢氧化钙溶液中）下，养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度（简称立方体抗压强度），以fcu表示。
2）混凝土强度等级
混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。
立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度，以fcu，k表示。保证率是指在混凝土立方体强度测定值的总体分布中，低于该值的百分率不超过5％。 普通混凝土划分为十四个强度等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。
3）混凝土轴心抗压强度
轴心抗压强度的测定采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为标准试件。试验表明：在立方抗压强度fck=10～55(MPa)的范围内，轴心抗压强度fc与fck之比约为0.70～0.80。
轴心抗压强度意义
混凝土的立方体抗压强度只是评定强度等级的一个标志，它不能直接用来作为结构设计的依据。为了符合工程实际，在结构设计中混凝土受压构件的计算采用混凝土的轴心抗压强度。轴心抗压强度设计值以fc表示，轴心抗压强度标准值以fck表示。
抗拉强度：
（3）影响混凝土强度的因素
1）水泥强度
在配合比相同条件下，所用水泥强度愈高，水泥石的强度以及它与集料间的粘结强度也愈大，进而制成的混凝土强度也愈高。
2）水灰比
当用同一种水泥（品种及强度相同）时，混凝土的强度主要决定于水灰比(W/C)。
因为水泥水化时所需的结合水，一般只占水泥质量的23％左右，但混凝土拌合物加水量约为水泥质量的40％～70％。
3）骨料
种类、表面状态、级配、质量。
4）养护温度及湿度
养护温度较低，早期强度较低；反之，温度较高，早期强度较高，但对后期强度有不利影响。另外潮湿的环境有利于水泥水化，有利于强度，故混凝土需潮湿环境养护。
5）龄期
普通水泥制成的混凝土，在标准条件养护下，龄期不小于3d的混凝土强度发展大致与其龄期的对数成正比。
6）外加剂、掺合料
7）施工及养护工艺
8）测试条件
（4）提高混凝土强度的措施
1）采用强度等级高的水泥；
2）采用低水灰比；
3）采用有害杂质少、级配良好、颗粒适当的骨料和合理的砂率；
4）采用合理的机械搅拌、振捣工艺；
5）保持合理的养护温度和一定的湿度，可能的情况下采用湿热养护；
6）掺入合适的混凝土外加剂和掺合料。
4、混凝土的变形
80%以上的开裂都是由于混凝土变形所引起，只有很小一部分是由于承载力不足导致。
大体积混凝土定义：
美国混凝土学会（ACI）：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。
一般：混凝土最小截面尺寸大于1米。
5、混凝土的耐久性
（1）混凝土耐久性定义及内容
是混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。主要包括抗冻融、抗渗性、抗碳化、抗腐蚀以及抗碱集料反应等。
1）抗冻性
2）抗渗性
3）碳化
4）碱集料反应
（2）提高混凝土耐久性的措施
1）选用适当品种的水泥；
2）保证混凝土施工质量；
3）严格控制水灰比并保证有足够的水泥用量；
4）选用品质良好、级配合格的骨料；
5）掺用减水剂、引气剂等外加剂，改善混凝土结构。

（六）混凝土外加剂
1、概念：混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入掺加量不大于水泥重量5%(特殊情况除外)，用以改善混凝土性能的外掺材料。
2、分类（按功能）
改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，如减水剂、引气剂和泵送剂等；
调节混凝土的凝结硬化速度，如缓凝剂、早强剂和速凝剂等；
提高混凝土的强度和耐久性，如；减水剂、引气剂、膨胀剂等；
改善混凝土其他性能的外加剂。
3、使用外加剂的主要目的
（1）改善新拌混凝土、砂浆、水泥浆的性能。
如：不增加用水量而提高和易性、或和易性相同
减少用水量；
缩短或延长除凝时间；
减少泌水和离析；
大幅度提高可泵性；
减小坍落度损失。
（2）改善硬化混凝土、砂浆、水泥浆的性能。如：
延缓或减少水化热；加速早期强度增长率；
提高混凝土强度（压、拉、弯）；
提高耐久性，特别是抵抗严酷的暴露环境；
阻止或减缓混凝土中钢筋的锈蚀；
控制与减缓碱骨料反应造成的膨胀破坏。
4、水泥混凝土常用的外加剂
减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。
普通减水剂—在保持混凝土稠度不变的条件下，具有一般减水增强作用的外加剂。
高效减水剂—在保持混凝土稠度不变的条件下，具有大幅度减水增强作用的外加剂。
引气剂—在混凝土搅拌过程中，能引入大量分布均匀的微小气泡，以减少混凝土拌合物泌水离析、改善和易性，并能显著提高硬化混凝土抗冻融耐久性的外加剂。
引气减水剂——兼有引气和减水作用的外加剂。
缓凝剂——能延缓混凝土凝结时间，并对其后期强度发展无不利影响的外加剂。
缓凝减水剂——兼有缓凝和减水作用的外加剂。
早强剂——能提高混凝土早期强度，并对其后期强度无显著影响的外加剂。
早强减水剂——兼有早强和减水作用的外加剂。
防冻剂——在规定温度下，能显著降低混凝土的冰点，使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂。
膨胀剂——能使混凝土（砂浆）在水化过程中产生一定的体积膨胀，并在有约束条件下产生适宜自应力的外加剂。
钢筋阻锈剂——加入混凝土中能阻止或减缓钢筋腐蚀的外加剂。
防冻剂——混凝土在负温条件下，使拌合物中仍有液相的自由水，以保证水泥水化，混凝土达到预期强度。
速凝剂——是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。
5、减水剂作用机理及应用
（1）定义：减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。
（2）作用机理
常用减水剂均属表面活性剂，是由亲水基团和憎水基团两个部分组成。当水泥加水拌和后，由于水泥颗粒间分子凝聚力的作用，使水泥浆形成絮凝结构，包裹了一定的拌和水（游离水），从而降低了混凝土拌和物的和易性。如在水泥浆中加入适量的减水剂，由于减水剂的表面活性作用，致使憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，亲水基团指向水溶液，使水泥颗粒表面带有相同的电荷。
在电斥力作用下，使水泥颗粒互相分开，絮凝结构解体，包裹的游离水被释放出来，从而有效地增加了混凝土拌和物的流动性。
当水泥颗粒表面吸附足够的减水剂后，使水泥颗粒表面形成一层稳定的溶剂化膜层，它阻止了水泥颗粒间的直接接触，并在颗粒间起润滑作用，也改善了混凝土拌和物的和易性。 此外，由于水泥颗粒被有效分散，颗粒表面被水分充分润湿，增大了水泥颗粒的水化面积，使水化比较充分，从而也提高了混凝土的强度。
（3）减水剂的技术经济效果
1）增加流动性。W,W/C=定值，坍落度可增大100～200mm，且不影响混凝土的强度。
2）提高混凝土强度。C,slump=定值，可减少拌和水量10％～15％，从而降低水灰比，使混凝土强度提高15％～20％，特别是早期强度提高更为显著。
3）节约水泥。Slump,W/C=定值，可以在减少拌和水量的同时，相应减少水泥用量，即在保持混凝土强度不变时，可节约水泥用量10％～15％。
4）改善混凝土的耐久性。由于减水剂的掺入，显著地改善了混凝土的孔结构，使混凝土的密实度提高，透水性可降低40％～80％，从而可提高抗渗、抗冻、耐化学腐蚀及防锈蚀等能力。
（5）可以改善混凝土拌和物的泌水、离析现象。

（七）混凝土配合比
1、混凝土配合比设计的基本要求
强 度：满足混凝土结构设计；
工作性：满足混凝土施工；
耐久性：满足工程所处环境；
经济性：符合经济原则。
2、参数取值的几个原则
（1）在同时满足强度、耐久性前提下，取W/C大的。
（2）在符合工作性要求前提下，取W较小的。
（3）在满足粘聚性要求下，取砂率较小的。
（4）注意最大水灰比、最小水泥用量要求。
3、有关资料准备
混凝土性能要求：强度等级、耐久性、工作性；
原材料：骨料、水泥、水；
工程特点：构件断面尺寸及钢筋配制 ；
施工养护工艺：施工方法；
施工单位的管理水平。
（1）初步计算配合比
第1步：确定配制混凝土强度
第2步：确定水灰比
第3步：确定用水量
第4步：确定水泥用量
第5步：确定砂率
第6步：确定砂石用量
（2）基准配合比
按初步计算配合比称取实际工程中使用的材料进行试拌。
Ⅱ-1 拌和物工作性调整
调整：当坍落度低于设计要求时，可保持水灰比不变，适当增加水泥浆；当坍落度大时，可保持砂率不变，增加集料；如果粘聚性和保水性不良时，可适当增大砂率。 测出拌合物的表观密度,并记录试拌时水泥、砂、石和水的实际用量。
Ⅱ-2 计算试配后拌合用量
（3）实验室配合比
采用三个不同的配合比。其中一个应为本基准配合比，另外两个配合比的水灰比，宜较基准配合比分别增加和减少0.05； n用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加和减少1%。 每种配合比至少制作一组（三块）试件，标准养护到28d时进行强度（或耐久性）测试。由试验得出的各灰水比及其对应的混凝土的强度（和耐久性）关系，用作图法或计算法求出与混凝土配制强度（fcu,o）相对应的灰水比,并确定出设计配合比。
确定出实验室设计配合比
用水量（mw）─取基准配合比中的用水量，并根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度，进行适当的调整； n水泥用量（mc）─以用水量乘以选定出的灰水比计算确定； 粗、细骨料用量（mg、ms）─取基准配合比中的粗、细骨料用量，并按选定的灰水比进行适当的调整。
（4）施工配合比

二、建筑砂浆
（一）新拌砂浆的和易性
定义：新拌砂浆的和易性是指新拌制的砂浆是否便于施工并保证质量的综合性能。
1、流动性
定义：流动性是指新拌砂浆在自重或外力作用下产生流动的性能，也称稠度。
2、保水性
定义：保水性是指新拌砂浆保持水分的能力。
（二）砂浆的强度及强度等级
1、砂浆的强度等级
是以边长为70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体，按标准条件下养护至28天的抗压强度的平均值并考虑具有95％强度保证率而确定。
标准条件：在（20±3）℃温度和相对湿度为60％～80％的条件下或相对湿度为90％以上的条件。
砂浆的常用强度等级：
M2.5、M5、M7.5、M10、M15、M20等六个。
（1）不吸水基层砂浆强度
砂浆置于致密材料表面上，因基材基本不吸水，砂浆水灰比亦基本不变，故其强度主要取决于胶凝材料的强度及水灰比。
（2）吸水基层砂浆强度
用于吸水基层（如粘土砖及其它多孔材料）
由于基层吸水，砂浆的强度主要取决于水泥强度与水泥用量，而与水灰比无关。
（三）粘结力
1、定义：砂浆的粘结力主要是指砂浆与基体的粘结强度的大小。
2、意义：砂浆的粘结力是影响砌体抗剪强度、耐久性和稳定性，乃至建筑物抗震能力和抗裂性的基本因素之一。
（四）变形与收缩性能
变形与收缩性能是指砂浆因荷载作用、物理化学作用而产生的体积缩小现象。

抹面砂浆
（一）抹面砂浆的定义及其特点
1、定义：抹面砂浆是指涂抹在基底材料的表面，兼有保护基层、找平和增加美观作用的砂浆。
2、抹面砂浆的特点
①抹面层不承受荷载；
②抹面层与基底层要有足够的粘结强度，使其在施工中或长期自重和环境作用下不脱落、不开裂；
③抹面层多为薄层，并分层涂抹，面层要求平整、光洁、细致、美观；
④多用于干燥环境，大面积暴露在空气中。
（二）抹面砂浆的分类、性能及应用
1、根据其功能不同，抹面砂浆一般可分为：
普通抹面砂浆
特殊用途抹面砂浆
常用的普通抹面砂浆种类
水泥砂浆
石灰砂浆
水泥石灰混合砂浆
麻刀石灰砂浆（简称麻刀灰）
纸筋石灰砂浆（纸筋灰）
2、施工要求
抹面砂浆应用与基面牢固地粘合，因此要求砂浆应有良好的和易性及较高的粘结力。
抹面砂浆常分两层或三层进行施工。

（三）砌筑砂浆的配合比设计
根据国家规范规定：
水泥混合砂浆的配合比可根据计算得到；
水泥砂浆一般直接选用规范推荐配合比。
1、水泥混合砌筑砂浆配合比设计步骤
（1）计算砂浆配制强度。
（2）计算每立方米砂浆中的水泥用量Qc。
（3）计算每立方米砂浆掺加料用量QD。
为保证良好的流动性和保水性，每立方米砂浆中胶结料合掺合料的总量QA应在300～350kg/m3之间。
石灰膏、粘土膏和电石灰膏等掺合料用量，宜按绸度120±5 cm 计量。现场施工时当石灰膏稠度与试配不一致时，按表进行换算
（4）确定每立方米砂浆的砂子用量Qs
砂浆中的水、胶结料和掺合料是用来填充砂子中的空隙的，因此，1m3砂浆含有1m3堆积体积的砂子，所以每立方米砂浆中砂的用量应以干燥状态（含水率小于0.5％）的堆积密度值作为计算值。
砂子的堆积密度一般在1450kg/m3左右，因此每立方米砂浆的砂子用量为1450左右。
（5）按砂浆稠度选用每立方米砂浆用水量Qw
砂浆中用水量的多少对其强度等性能的影响不大，可根据经验以满足施工所需的稠度为准，也可按照表选用。
（6）进行砂浆试配
试拌后，测定拌和物的稠度和分层度。若不满足要求，则应调整用水量和掺和料用量。经调整后符合要求的配合比确定为砂的基准配合比。
试配时采用三个不同配合比，其中一个为试配得出的基准配合比，另外两个分别使水泥用量增减10%，并在保证稠度、分层度合格的条件下，调整相应的用水量和掺合料用量。
（7）配合比确定
按国家现行标准《建筑砂浆基本性能试验方法》的规定，以上述三个配合比配制的砂浆制作试件，并测定砂浆强度等级，选择强度满足要求且水泥用量较少的配合比为所需的砂浆配合比。
2、砌筑砂浆的技术条件
①砌筑砂浆的强度等级宜采用M20，M15，M10，M7.5，M5，M2.5。
②水泥砂浆拌合物的密度不宜小于1900 kg/m3；水泥混合砂浆拌合物的密度不宜小于1800 kg/m3。
③砌筑砂浆稠度、分层度、试配抗压强度必须同时符合要求。砌筑砂浆的稠度应按规定选用。砌筑砂浆的分层度不得大于30mm。
④水泥砂浆中水泥用量不应小于200kg/m3；水泥混合砂浆中水泥和拌加料总量宜为300～350 kg/m3。
⑤具有冻融循环次数要求的砌筑砂浆，经冻融试验后，质量损失率不得大于5％，抗压强度损失率不得大于25％。

三、典型习题
（一）名词解释
1、混凝土
答：由胶凝材料、粗细骨料和水，必要时掺入化学外加剂和矿物质混合材料，按适当比例配合，拌制成拌合物，经硬化而成的人造石材。

（二）简答题
1、现场浇筑混凝土时，禁止施工人员随意向混凝土拌和物中加水，试从理论上分析加水对混凝土质量的危害，它与成型后的洒水养护有无矛盾？为什么？
答：现场浇筑混凝土时，施工人员向混凝土拌和物中加水，虽然增加了用水量，提高了流动性，但是将使混凝土拌和物的粘聚性和保水性降低。特别是因水灰比增大，增加了混凝土内部的毛细孔隙的含量，因而会降低混凝土的强度和耐久性，并增大混凝土的变形，造成质量事故。故现场浇灌混凝土时，必须严禁施工人员随意向混凝土拌和物中加水。
成型后的洒水是为了使水泥水化反应能正常进行，有利混凝土强度的正常增长。

2、新拌砂浆的和易性包括哪两方面含义？如何测定？
答：砂浆的和易性包括流动性和保水性两方面的含义。砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力作用下产生流动的性质，也称稠度。流动性用砂浆稠度测定仪测定，以沉入度（单位：mm）表示。砂浆的保水性是指新拌砂浆保持其内部水分不泌出流失的能力。砂浆的保水性用砂浆分层度仪测定，以分层度（单位：mm）表示。

（三）计算题
1、某一块材料的全干质量为100g，自然状态下的体积为40 ，绝对密实状态下的体积为33 ，计算该材料的密度、表观密度、密实度和孔隙率。
解：（1）该材料的密度为：
（2）该材料的表观密度为：
（3）该材料的密实度为：
（4）该材料的孔隙率为：

2、某一试拌的混凝土混合料，设计水灰比为0.50，拌制后的表观密度为2410 ，且采用0.34的砂率，现打算1 混凝土混合料用水泥290kg，试求1 混凝土混合料其他材料用量。
解：因，，故又因，，故。
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