第四章 混凝土

§4-1 概述一、定义以水泥为胶凝材料，与水和骨料按适当比例配合，拌制成拌

和物，经浇筑、成型、硬化后得到的人造石材。 二、分类

2600195019502600

0

0

0

普通砼轻砼

重砼

按表观密度分为

耐热砼、耐酸砼防水砼、防辐射砼

砼、道路砼普通砼、水工砼、海工按用途分

喷射砼砼碾压砼、预填骨料压浆

振实砼、泵送砼按施工方法分

三、特点1 、原料丰富，价格低廉。2、良好的可塑性。3、性能可以调整。4、可用钢筋增强。5、良好的耐久性。6、对环保有利。四、基本要求1 、拌和物具有与施工条件相适应的和易性；2、养护到规定龄期，应达到设计要求的强度等级；3、硬化后砼具有与使用环境相适应的耐久性；4、配合比经济合理，砼水泥用量少，成本低，能耗小。

§4-2 组成材料 一、基本组成材料

骨料石砂

胶结料水水泥

二、辅助材料 外加剂拌和料

辅助材料

三、细骨料（砂）1 、

海砂山砂河砂

天然砂

人工砂

分类

2 、质量要求（ 1 ）有害物质：含泥量、云母、轻物质、有机物和硫化物、

氯盐。（ 2）坚固性。（ 3 ）分等：按质量指标分为优等、一等和合格品三个等级。

合格品用于 C30 以下砼，一等品适用于 C30-C60 砼，优等品适用于 C60 以上高强砼和特殊砼。

3 、细度与级配细度是指砂粒混合到一起的平均粗细程度。用细度模数来衡量。

GB-93 定义1

165432

1005

AAAAAAA

M x

3.7 3.13.0 2.32.2 1.61.5 0.7

x

x

x

x

MMMM

粗砂

中砂细砂

特细砂

级配是指粒径大小不同的砂粒互相搭配的情况。用级配曲线来表示。

注意：（ 1）、中砂比较适合做建筑用砂；（ 2）、只有细度模数在 2.3-3.0( 中砂 ),并且级配曲线在

二区的砂 ,才是质量好的砂。

4 、物理性质（ 1）物理参数 密度： (kg/m3) 堆积密度： (kg/m3) 捣实密度： (kg/m3) （ 2）含水状态四种：干燥、气干、饱和面干、湿润。四、粗骨料（石子）1 、

7.26.2

165013500

170016000

碎石卵石

分类

2 、质量要求（ 1）有害杂质：同砂。（ 2）活性物质 粗骨料中无定性 SiO2能与水泥中碱起反应，即碱 -集料反

应。这是近年来引起注意的耐久性问题。 （ 3）颗粒形状与表面状态 颗粒形状：针、片状颗粒要少。（ 4）强度和坚固性 立方体强度和压碎值。 3、分等：粗骨料亦分为三等，应用同砂。

4 、最大粒径与级配 较粗分档： 5-20mm ， 20-40mm ， 40-80mm ， 80-150mm 。 较细分档（筛分）： 共分 12档2.5mm,5mm,10mm,16mm,20mm,25mm,31.5mm,40mm,50mm,63mm,80

mm,100mm 。 注意：（ 1 ）连续粒级（又称连续级配）：颗粒大小连续分

级，每一级都占有适当比例。 （ 2）单粒级： d>5mm 按粗细划分的粗骨料，一般不单独使

用。（ 3）间断级配：人为地剔除某些中间粒径颗粒。

五、拌和物用水及养护用水 凡符合国家标准生活用水，均可使用；海水可拌制素砼，但不宜拌制有饰面要求素砼。

地表水、地下水以及处理过的工业废水，试验合格者均可使用。

§4-3 主要技术性质 一、和易性 定义：拌和物在一定施工条件下，便于施工操作，并能获得质量

均匀，成型密实的砼的性能。 意义：和易性是一项综合技术性质，包括流动性、粘聚性和保水

性三方面的含义。 流动性指拌和物在自重或机械振捣作用下，能产生流动并均匀

密实的填满模板的性能。 粘聚性是指拌和物各组分间有一定的粘聚力，使骨料均匀分布，

能保持整体均匀的性质。 保水性是指拌和物在施工过程中，具有保持一定水分的能力，

不致产生严重泌水的性能。

测定：目前还没有一种简单易行、迅速准确。而又能全面反映和易性的指标及测定方法。一般认为还是坍落度法较合适。

根据坍落度值大小，将拌和物分为： 干硬性砼： T<10mm 低塑性砼： T=10-40mm 塑性砼： T=50-90mm 流动性砼： T=100-150mm 大流动性砼： 对干硬性砼用维勃稠度。 mmT 160

超干硬性砼： V>31s 干硬性砼： V=30-21s 半干硬性砼： 选择：根据施工条件和结构条件。影响因素：（ 1）水泥浆用量；（ 2）水灰比；（ 3）砂率；（ 4）其它：水泥品种，骨料质量，外加剂，温湿度等

SV 20

二、强度 1 、抗压强度 ,试件尺寸 150mm见方立方体 ，养护条件 湿度 , 龄期 28d 。2、抗压强度标准值 是抗压强度总体分布中的一个值，总体强度中低于此值的百分率不超过 5%，即具有 95%的保证率。3、强度等级根据抗压强度标准值 划分强度等级，分十二

级 ,C60 以上称为高强混凝土。

4、轴心抗压强度 试件尺寸： 结构设计取

cuf C120

%90

kcuf ,

kcuf ,

60,55,50,45,40,35,30,25,20,15,10,5.7 CCCCCCCCCCCC

CPf

mm300150150 CUCP ff )8.0~7.0(

KCUCP ff .67.0

5 、轴心抗拉强度 ，试件尺寸： 6 、劈裂抗拉强度 试件尺寸： 或者7、抗压强度影响因素

4 、外加剂5 、养护条件6、龄期7、施工条件8、试验条件

tf mm550100100

tsf

mm150150150

tts ff85.01

tst ff 85.0

３、骨料２、水灰比１、水泥标号

三、变形性质

四、耐久性1、定义：混凝土具有在使用条件下抵抗周围环境条件各种因素长期作用

的能力。2、分类：抗冻性、抗渗性、抗碳化、抗风化、抗侵蚀等。

应力松弛徐变

徐变变形

塑性变形弹性变形

瞬时变形

荷载下变形

温度变形干湿变形化学收缩

非荷载下变形

1 ）抗冻性 条件：水饱和、反复冻融。 影响因素：孔隙率、孔隙特征、含水情况、水泥品种与标号、外加剂。

等级 7个： F25 、 F50 、 F100 、 F150 、 F200 、 F250 、 F300 。

2)抗渗性条件：渗水通道、水压力。影响因素：水灰比。等级 6个： S2、 S4 、 S6 、 S8 、 S10 、 S123)抗碳化性能 危害是使钢筋混凝土中的钢筋生锈。

3 、提高耐久性措施 i. 合理选择水泥。 ii. 使骨料级配良好。 iii. 严格控制水灰比和水泥用量。 iv. 掺入外加剂。 v. 改善施工条件、控制施工质量。

§4-4 混凝土的质量控制一、施工质量控制 1 、原材料的质量控制 2 、配合比调整 3 、施工工艺调整二、质量评定1 、统计正态分布2 、

CUV

n

iCUiCU

CU

fC

n

ff

f

变异系数：

）（标准差：

平均指标：

统计三大指标，

11

2

三、强度保证率四、施工配制强度

五、强度检验评定)(645.1

11

0

0

工民建

（水工）

，，

，，

KCUOCU

KCUOCU

ff

ftC

f

§4-5 配合比设计 一、任务 将 合理配合，使所得砼满足工程要求的各项指

标，并符合经济原则。二、配比参数 1 、 W/C ， 2 、 W ， 3 、三、步骤

1 、

GWSC 、、、

GSS

地区气候条件施工条件与结构条件原材料资料砼资料

确定设计的基本资料

2 、初步配合比设计。3、试拌调整，得出满足和易性要求的基准配合比。4、检验强度与耐久性，确定最终配合比。5、提交报告。

§4-6 砼外加剂 一、定义 为改善砼的性能，在拌制砼的过程中，掺入不超过水泥

质量 5%的微量物质，这些微量物质称之为砼外加剂。二、分类1 改善砼拌合物流变性能外加剂。2 调节砼拌合物凝结时间和硬化性能的外加剂 。3 改善砼耐久性的外加剂。4 改善砼其他性能的外加剂。

三、减水剂1 定义：能减水和增强的外加剂。2 分类：普通减水剂与高效减水剂。3 技术经济效果：（ 1）增大流动性。 （ 2）提高强度与耐久性。 （ 3）节约水泥。4 掺量：普通减水剂 0.2%-0.3%, 高效减水剂 0.25%-1.5%。四、引气剂1 、定义：在砼搅拌过程中能引入大量均匀分布的、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。2、分类：松香类与糖蜜类。3、技术效果：显著提高砼的耐久性。4、掺量： 0.006%-0.012% 。

五、早强剂 1 、定义：加速砼早期强度发展的外加剂。 2 、分类：氯化钙、硫酸钠、三乙醇胺。 3 、掺量较大。 六、其他外加剂 有速凝剂、缓凝剂、泵送剂、加合剂、阻锈剂等。 七、注意事项 1 、品种与掺量选择。 2 、掺入方法：同掺法、后掺法、滞水后掺法。

§4-7 其他混凝土 一、轻砼 1 、 2 、 3 、用于房屋建筑 二、粉煤灰砼 1 、

2 、掺法：等量取代法、超量取代法、代砂法。 3 、用于大体积砼。

全轻砼砂轻砼

轻集料砼泡沫砼加气砼

多孔砼

%10%10

CaOCaO

低钙灰高钙灰

粉煤灰

三、高强砼1 、特点：强度高、耐久性好、变形小。2、配置途径（ 1）降低水灰比。 （ 2）用高标号水泥。 （ 3）使用高活性砂料。 （ 4）用优质骨料。四、高性能砼1 、定义：高强、高耐久性、高施工性。2 、内涵：高强度、高耐久性、高施工性、高尺寸稳定性、

经济合理性、绿色。

3 、配制途径：（ 1）正确使用原材料； （ 2）合理确定配比参数； （ 3）控制施工工艺； （ 4）改善砼性能。五、防水砼抗渗等级大于（等于） S6的混凝土。 分类： 1、普通防水砼。 2 、骨料集配法防水砼。 3 、掺外加剂的防水砼。 4 、特种水泥防水砼。六、防辐射砼在国防原子能工业应用，以防 射线为主。

七、耐热砼分类： 1、硅酸盐水泥耐热砼。 2 、铝酸盐水泥耐热砼。

3 、水玻璃耐热砼。 4 、磷酸盐耐热砼。八、耐酸砼九、纤维砼 1 、钢纤维砼。 2 、玻璃纤维砼。十、聚合物砼1 、聚合物水泥砼。2、聚合物浸渍砼。3、聚合物胶结砼（又称树脂砼）。

十一、再生砼 定义：再生砼（ Regenerated Concrete 或 Recycled Concrete）又叫再生骨料砼（ Recycled Aggregate Concrete），是用旧建筑物上拆下来的废弃砼碎块作骨料，加入水泥砂浆拌制的砼。因为它是对废旧砼进行加工，成为新的建材产品，所以称为再生砼。

使用：配制和使用中、低强度等级的再生砼，将取得更好的技术经济效益。

十二、干硬性砼 者称为干硬性砼。 超干硬性砼 。 称干硬性砼。 干硬性砼 。 半干硬性砼。十三、碾压砼1 、固结砂石料碾压砼。2、干贫性碾压砼。3、高粉煤灰掺量碾压砼。十四、大流动性砼十五、喷射砼

mmS mp 101

SVb 31 SVb 21~30

SVb 11~20 SVb 5~10