商品混凝土知识讲座分析课件.ppt

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1、商品混Q凝土知识讲座,2010年3月10日,08/07,2,原材料对混凝土性能的影响(2课时)新拌混凝土的性能(1课时)硬化混凝土的性能(1课时)商品混凝土的制备(0.5课时)混凝土的养护(0.5课时)商品混凝土日常质量控制要求(2课时)商品混凝土质量问题案例(2课时)商品混凝土施工养护注意事项(1课时)施工工艺质量引起的裂缝(0.5课时),内容,08/07,3,按目前使用状况，混凝土有六大组分，即胶凝材料、砂、石、外加剂和矿物掺合料。胶凝材料通常为水泥，其作用主要是在与水的作用下水化，经由水化产物的硬化，固化、胶结作用把其它散粒料胶结成具有强度的整体。砂石在混凝土中主要起骨架作用及其相应的经

2、济性。水的作用在于既提供水化的物质需要，又提供成型的必须的流动性。水分少不足以完全水化和不能成型密实，水分多又形成离析且易泌水，同时水分在结构中以不同的形态存在，会在不同的温度和外力作用下脱去，这是混凝土收缩变形的主要根源。外加剂赋予混凝土和其水化硬化过程以不同的性能（如：抗冻性、流动性、膨胀性），但其后期基本作用不大，有些甚至是有害的。第六组分矿物掺合料有减少水泥用量、降低成本、利废以利环境、提高混凝土工作性能以便于施工的作用。,原材料对混凝土性能的影响总论,08/07,4,原材料对混凝土性能的影响水泥（1）,我国目前经常使用的水泥品种有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸

3、盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等六大类。这六大水泥种类，都是硅酸盐系列水泥，只是混合材品种和掺量不同而已。硅酸盐水泥通常主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铁铝酸四钙和铝酸三钙四大矿物组成，水化后产生CSH胶凝及其结晶相。硅酸盐系列水泥常见混合材种类有：石灰石、矿渣、粉煤灰、火山灰质混合材料、炉渣、窑灰。硅酸盐系列水泥主要品质指标有：抗压强度、抗折强度、安定性、Cl-含量、MgO含量、SO3含量、初凝时间、终凝时间，此外硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥对烧失量都有限制，硅酸盐水泥对不溶物还有限制。GB1752007通用硅酸盐水泥标准中对上述水泥品质指标有明确的规定。,08/07,5,原材料对混凝土性

4、能的影响水泥（2）,GB5016492混凝土质量控制标准规定对所用水泥必须检验其强度和安定性。水泥强度是水泥胶结能力的表现，是混凝土强度的根本来源。一般来说，同一配合比，相同质量矿物掺合料、外加剂、砂石料，水泥强度每增加1MPa，混凝土强度增加1MPa。混凝土强度水泥强度主要由熟料的矿物组成和矿物结构、混合材的质量与掺量、粉磨细度、石膏掺量等因素决定。影响水泥安定性的主要因素有熟料中的游离氧化钙（fCaO）、氧化镁（MgO）含量和水泥中的三氧化硫（SO3）含量。1、水泥组分中影响混凝土的坍落度损失的主要因素：采用现场制备混凝土时，混凝土从加水搅拌到正常使用完毕，通常只需要很短的时间。在这段时间

5、里，混凝土的坍落度损失一般很小，通常不予考虑。采用商品,08/07,6,原材料对混凝土性能的影响水泥（3）,混凝土时，新拌混凝土从出搅拌站到浇筑完毕，需要较长一段时间，因此不得不考虑混凝土的坍落度损失。如果混凝土的坍落度损失太大，即便所配置的混凝土流动性再好，也很难保证正常施工。一般来说，水泥凝结时间越快，混凝土坍落度损失越快。对水泥凝结时间影响最为显著是C3A含量和石膏掺量。C3A含量高的水泥凝结快，有可能引起较快的坍落度损失。C3A含量与石膏掺量应该有一个匹配关系。当C3A含量与石膏掺量都较低时，水泥浆体需要较长的时间才能凝结。当C3A含量与石膏掺量都较高时，水泥浆体也能有一个正常的凝结时

6、间。当C3A含量高石膏掺量低或C3A含量低石膏掺量高的水泥，水泥浆体则表现为较快的凝结。,08/07,7,原材料对混凝土性能的影响水泥（4）,2、水泥组分中影响混凝土收缩的的主要因素：混凝土在凝结硬化过程中体积一般表现为收缩。质量好的砂、石料体积稳定性好，对混凝土收缩变形影响不大，造成混凝土收缩变形的主要原因是水泥石的收缩变形。对水泥石自生收缩影响较大的有：C3A含量、石膏掺量、碱含量、水泥粉磨细度、颗粒分布、混合材品种。C3A的收缩变形是较大的，当有石膏存在时，C3A不仅与水反应，更重要的是与石膏反应。生成水化硫铝酸钙，因而可能产生膨胀，而不是收缩。水泥的碱含量越高，所形成的水泥石的干缩变形

7、也将越大。一般来说，水泥颗粒较细，或者水泥的颗粒分布较窄时，水泥基材料的干缩变形较大。矿渣硅酸盐水泥的干缩变形是较大的，在使用矿渣硅酸盐水泥，尤其注意早期养护，如养护不当，很容易产生裂缝。而粉煤灰水泥的干缩变形则较小。,08/07,8,原材料对混凝土性能的影响水泥（5）,3、水泥组分中影响混凝土泌水的主要因素：水与固体颗粒的分离称为泌水。当泌水严重时，表面混凝土含水量较大，硬化后表面混凝土强度明显低于下面混凝土的强度，甚至在表面产生大量容易剥落的“粉尘”。对水泥泌水影响较大的有：C3A含量、粉磨细度、水泥颗粒亲水性、混合材品种。C3A含量高的水泥保水性强，泌水少；提高粉磨细度有助于提高水泥的保

8、水性能，减少泌水；矿渣水泥的保水性通常比其它水泥差，用矿渣水泥配制混凝土，较容易产生泌水；而在水泥中掺加粉煤灰有助于减少泌水。,08/07,9,原材料对混凝土性能的影响粉煤灰（1）,粉煤灰主要品质指标有：细度、烧失量、SO3含量、fCaO含量、需水量比、含水量。按上述品质指标将能用于混凝土和砂浆的粉煤灰分为、级。GB/T15962005用于水泥和混凝土中的粉煤灰中对粉煤灰上述品质指标有明确的规定。粉煤灰在水泥基材料中的作用主要有：形态效应、活性效应、微集料效应。粉煤灰的形态效应主要表现为填充作用和润滑作用；粉煤灰的活性效应是指混凝土中粉煤灰的活性成分所产生的化学效应。如将粉煤灰用作胶凝组分，则

9、这种效应自然就是最重要的基本效应，活性效应的高低取决于反映的能力、速度及其反应产物的数量、结构和性质等因素。粉煤灰的微集料效应是指粉煤灰微细颗粒均匀分布于水泥浆体的基相之中，就像微细的集料一样。在水泥浆体中掺加矿物质粉料，可取代部分水泥熟料，混凝土的硬化过程及其结构和性质的形成，不仅取决于水泥，而且还取决于微集料。,08/07,10,原材料对混凝土性能的影响粉煤灰（2）,1、粉煤灰细度对混凝土性能的影响：粉煤灰的细度对混凝土的性能有着重要的影响，这种影响主要体现在两个方面：一是影响粉煤灰的活性，粉煤灰越细，火山灰反应能力越强；二是影响需水性，一般来说原状粉煤灰越粗，需水性越大。在混凝土中，用水

10、量是影响其结构和性能的最敏感因素，通过机械粉磨，可以提高粉煤灰的细度，但通常不能够降低粉煤灰的需水量。2、粉煤灰烧失量对混凝土性能的影响：粉煤灰中未燃尽的碳粉都可以按烧失量来估量。碳粒是对混凝土有害的物质，它能使混凝土的用水量增加，粉煤灰中的含碳量越高，它的需水量也就越多。随着含碳量的变化，粉煤灰的颜色可以从乳白色变到黑色，高钙粉煤灰往往呈,08/07,11,原材料对混凝土性能的影响粉煤灰（3）,浅黄色，含铁量较高的粉煤灰也有可能呈现出较深的颜色。原状粉煤灰通常颜色较浅，机械粉磨作用将这些颗粒打破，使得一些未燃烧的炭露出来，因此，磨细粉煤灰常常呈现出较黑的颜色。3、粉煤灰fCaO含量对混凝土性

11、能的影响：在低钙粉煤灰中CaO绝大部分结合在玻璃体中，在高钙粉煤灰中，除大部分被结合外，还有一部分是游离的。“死烧”状态的游离CaO具有利于激发活性和不利于安定性的双重作用，因此必须重视高钙粉煤灰的安定性问题。4、粉煤灰SO3含量对混凝土性能的影响：SO3过高会产生破坏性的钙矾石，我国规范规定为粉煤灰中SO3含量必须不大于3%。,08/07,12,原材料对混凝土性能的影响粉煤灰（4）,5、粉煤灰的碱含量较高，也会导致硬化水泥石产生较大的干缩变形，这对混凝土的抗裂性能也是不利的。另外，使用优质粉煤灰，其掺量越大，减水效果越显著。反之，使用劣质粉煤灰，其掺量越大，混凝土的用水量增加也越多。粉煤灰与

12、氢氧化钙结合，会使混凝土碱度有所降低这些都是粉煤灰化学稳定行为带来的副作用。,08/07,13,原材料对混凝土性能的影响磨细矿粉（1）,磨细矿粉主要品质指标：活性指数、细度与比表面积、流动度比。细度与比表面积：在矿物成分不变的情况下，细度越细，其活性越好。磨细矿粉的活性：磨细矿粉的活性与化学组成有一定的关系。一般来说，碱性系数越大，活性系数越大，矿粉活性越好。活性系数是指磨细矿粉中氧化铝含量（%）与二氧化硅含量（%）之比，即：活性系数=Al2O3/SiO2 碱性系数是指磨细矿粉中碱性氧化物含量（%）与酸性氧化物含量（%）之比，即：碱性系数K=（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）碱性系数

13、和活性系数仅仅是从化学组成上反映了矿粉的活性，但矿粉的活性不仅取决于化学组成，还与冷却速度、粉磨细度有着密切的关系。,08/07,14,原材料对混凝土性能的影响磨细矿粉（2）,流动度比：流动度比反映的是矿粉的需水量问题。磨细矿粉不具有减水的功能，当比表面积较大或颗粒级配不合理时，还有可能使需水量增加。随着磨细矿粉等级的提高，对活性指数的要求也提高，但对流动度比的要求则是降低的。采用等级较高的磨细矿粉时，混凝土的用水量可能要加大。,08/07,15,原材料对混凝土性能的影响磨细矿粉和粉煤灰的比较,磨细矿粉和粉煤灰的比较：磨细矿粉的保水性能远不及优质的粉煤灰，掺入一些级配不好的磨细矿粉常常出现较严

14、重的泌水现象，这是磨细矿粉的负面作用。磨细矿粉是以非常高的活性行为和胶凝性为特色。磨细矿粉的缺点表现为较差的体积稳定性。优质粉煤灰是以减水作用和较好的体积稳定作用为特色。粉煤灰的缺点表现在较差的活性方面。,08/07,16,原材料对混凝土性能的影响集料,根据集料大小分可分为粗集料和细集料。一般将0.154.75的集料称为细集料，又叫做砂；4.75以上的集料称为粗集料，又叫做石子。根据集料的形成过程分可分为天然集料和人工集料。根据集料的容重或密度分，可将集料分为普通集料、轻集料和重集料。混凝土是由集料和硬化水泥石两个部分组成，这两个部分必须互相配合、共同作用，才能使得混凝土具有较好的性能。,08

15、/07,17,原材料对混凝土性能的影响砂（1）,细集料主要品质指标有：颗粒级配、细度模数、含泥量、有害物质含量、坚固性指标。砂的颗粒级配和细度模数：砂的粗细用细度模数来表示，细度模数越大，表示砂越粗。我国标准将砂的级配划分三个区段。区相当于细度摸数为2.83.7范围，属于粗砂或中粗砂；区相当于细数模数为2.13.2范围，基本上属于中砂；区相当于细度摸数为1.62.4范围，基本上属于细砂。,08/07,18,原材料对混凝土性能的影响砂（2）,粗砂需水量较小，但容易离析。在低水胶比富水泥浆拌和物中由于水胶比较低，水泥浆较粘稠，可以有效的防止离析。在这一类拌合物中，胶凝材料用量较大的矛盾比较突出，而

16、它需水量较小的特点也有助于减少胶凝材料的用量。因此，粗砂适宜用于这一类拌和物。细砂的保水性较好，但需水量较大。在高水胶比低水泥搅拌和物中，泌水问题较突出，细砂的保水性好的特点有助于减少泌水，且细砂中细小颗粒较多，可弥补这一类拌合物中胶凝材料过少的缺陷。砂中云母含量：某些细集料中含有一定数量的云母，这种物质一般呈薄片状，表面光滑，强度很低，且易沿解理面错裂，因而与水泥浆黏结很差。一般来说，当这种物质含量较多时，会明显使混凝土的强度降低，使混凝土的抗渗性能、抗磨损性能变差。,08/07,19,原材料对混凝土性能的影响石子（1）,粗集料主要品质指标有：级配、颗粒形状与表面状态、强度。1、粗集料级配要

17、求 较小的空隙率 采取合理的级配使得集料具有较小的空隙率，可以减少混凝土中水泥浆体的量。较小的总表面积 集料的表面积越小，所需要的胶凝材料量也越少。较好的连续性 集料的连续性是新拌混凝土稳定性的保证。,08/07,20,原材料对混凝土性能的影响石子（2）,2、粗集料颗粒形状与表面状态 集料颗粒的表面状态主要是指粗糙程度和孔的特征。a、集料颗粒形状与表面状态影响新拌混凝土的流动性能，卵石混凝土就比碎石混凝土易于移动。b、集料的颗粒形状越接近球形，堆实程度越高；球形颗粒含量越多，堆实程度也越高。c、集料颗粒形状与表面状态影响集料与硬化水泥石黏结，集料和硬化水泥石之间应具有较好的黏结。集料与硬化水泥

18、石之间的接口常常是混凝土中最薄弱的环节，如不处理好这一环节，集料许多优越的性能就不能得到有效的发挥。,08/07,21,原材料对混凝土性能的影响石子（3）,表面粗糙的集料与硬化水泥石有较好的齿合力，但采用表面粗糙的集料时，混凝土的用水量通常较大。3、粗集料强度 集料的强度可用抗压强度和压碎指标来表示，一般来说，混凝土标号越高，对集料的强度也要求越高。,08/07,22,原材料对混凝土性能的影响集料中有害杂质,三、集料中有害杂质的影响 集料中的有害杂质有三类：妨碍水泥水化的物质；妨碍集料与水泥浆很好的黏结的物质；集料中本身性能较差或不安定的颗粒。1、含泥量 泥粒在集料中有三种存在形式：包裹型、松

19、散型、团块型。在这三种形式中，团块型对混凝土性能危害最大，其次是包裹型，松散型对混凝土性能危害最小。集料含泥量对混凝土性能的影响：需水量增加，抗压强度下降；抗拉强度下降更多；增大混凝土的干缩。2、有机杂质 天然集料中可能含有妨碍水泥水化反映的有机杂质。集料中的有机杂质通常是植物的腐殖物。,08/07,23,原材料对混凝土性能的影响外加剂（减水剂1）,一、常用高效减水剂 聚磺酸盐系列：包括萘磺酸盐甲醛缩合物（NSF）、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物（MSF）、对氨基苯磺酸盐甲醛缩聚物、改性木质素磺酸盐、聚苯乙烯磺酸盐和磺化酮醛树脂等。如我们常用的FDN，属于萘磺酸盐甲醛缩合物。聚羧酸盐系列：有效的控制

20、初期水化过程，使混凝土坍落度损失减小。,08/07,24,原材料对混凝土性能的影响外加剂（减水剂2）,1、减水剂的作用 用水量相同时，混凝土或砂浆的流动性随减水剂掺量的增加而增大，或者在保持混凝土或砂浆流动性相同的情况下，用水量随减水剂掺量的增加而减少。提高流动性 提高强度 减少胶凝材料的用量 高效减水剂与普通减水剂差别主要体现在高效减水剂能在一个较大的范围内使流动度不断的增大，或者需水量不断的减少。而普通减水剂的这一有效范围是较小的。不能以小掺量时减水剂的作用效果作为减水剂性能判定的依据。在减水剂的选择时应注意这一点。应通过试验来确定减水剂的最佳掺量，更不应该仅仅根据减水剂制造商的掺量来使用

21、。,08/07,25,原材料对混凝土性能的影响外加剂（减水剂3）,2、高效减水剂对混凝土凝结时间的影响 高效减水剂一般没有缓凝作用，甚至还有可能促进水泥的水化硬化。缓凝型高效减水剂是由高效减水剂与缓凝剂复合而成的。一般情况下，商品混凝土搅拌站为延缓水泥水化，减少坍落度损失在减水剂中都掺加了一定量的缓凝剂。3、高效减水剂对混凝土含气量的影响 我们目前常用的FDN和JK都有一定含气量，尤其以JK含气量为甚，所以JK掺量不宜过高，否则混凝土强度大幅度降低。4、高效减水剂对混凝土保水性能的影响 萘系高效减水剂对减少混凝土的泌水贡献不大，甚至还可能增大泌水。当FDN过量时混凝土泌水增大。,08/07,2

22、6,原材料对混凝土性能的影响外加剂（缓凝剂）,二、缓凝剂 缓凝剂分有机缓凝剂和无机缓凝剂，有机缓凝剂多数具有减水作用，因而也称为缓凝减水剂，目前我们一般使用的都属于有机缓凝剂。有机缓凝剂主要是使C3A水化减慢，木质素磺酸盐还能使C4AF的水化延缓。不同成分的木质素磺酸盐可能表现出不同的性质，有时还会使水泥发生假凝。在商品混凝土中掺用缓凝剂应注意以下一些问题：注意与胶凝材料体系和其它化学外加剂相适应。注意温度环境的变化注意施工进度与运输距离注意工程的要求使用缓凝剂时应注意加强养护,08/07,27,原材料对混凝土性能的影响外加剂（膨胀剂1）,三、膨胀剂1、膨胀剂的类型 根据产生膨胀的组分，主要有

23、三种类型的膨胀剂，即硫铝酸盐型膨胀剂、氧化钙型膨胀剂和氧化镁膨胀剂。目前常用的是硫铝酸盐型膨胀剂。2、硫铝酸盐型膨胀剂 硫铝酸盐型膨胀剂是通过反应生成水化硫铝酸盐而产生膨胀。形成水化硫铝酸盐的途径很多。我国目前最常用的UEA膨胀剂是一种将无水硫铝酸盐与明矾石等复合在一起的复合型硫铝酸盐膨胀剂，它利用煅烧形成的无水硫铝酸盐矿物产生早期膨胀，利用明矾石产生后期膨胀，使膨胀发展得较平缓。,08/07,28,原材料对混凝土性能的影响外加剂（膨胀剂2）,3、在混凝土中使用膨胀剂主要是利用膨胀组分的膨胀来补偿混凝土的各种收缩，以提高混凝土的抗裂性和抗渗性。可以认为，集料是不发生自生体积变形的，干缩变形一般

24、也很小，可以忽略不计。硬化水泥石通常有较大的自身体积变形，而且一般表现为收缩，它与干缩变形相叠加，使得硬化水泥处于受拉状态。当拉应力较大时，硬化水泥中将会产生微裂缝。由于这种微裂缝存在，大大降低了混凝土的抗拉性能，也影响了混凝土的抗裂性能。掺入膨胀剂后，使硬化水泥石的自生体积变形转变为膨胀型，它与硬化水泥的干缩变形相抵消，减小了硬化水泥石的变形，从而减小了混凝土中微裂缝形成的可能性，使得混凝土的抗拉性能得到较大的改善。这是膨胀剂提高混凝土抗裂性的更重要的原因。,08/07,29,原材料对混凝土性能的影响外加剂（膨胀剂3）,4、使用膨胀剂时应注意的问题 膨胀必须与强度发展相协调 显然，在混凝土处

25、于流动状态时的膨胀是一种无效的膨胀。如果在强度很低时产生较大的膨胀，也会导致混凝土结构的破坏。因此，膨胀的发展必须与强度的发展相协调，才会充分的利用膨胀能。膨胀必须在足够的限制控制之下 混凝土的膨胀如果超出限制条件的控制，将会变成一种破坏力。在这种情况下，膨胀不但不能提高混凝土的性能，反而会使混凝土的性能显著降低。因此，对于膨胀剂所产生的膨胀必须有足够的控制，使膨胀朝着有利的方向发展。在混凝土中膨胀剂必须分布均，一要延长搅拌时间；二是要防止离析，离析将破坏混凝土的均匀性。,08/07,30,原材料对混凝土性能的影响外加剂（膨胀剂4）,掺膨胀剂混凝土必须加强养护 膨胀组分的水化需要大量的水，没有

26、水，膨胀组分就不能很好的水化，因而也就不能很好的发挥作用。因此，掺膨胀剂混凝土必须加强养护。混凝土硬化后不仅要及时喷水，而且要有足够的养护时间，GB11988混凝土外加剂应用技术规范规定膨胀混凝土必须在潮湿状态下养护14天以上。*注意：掺有膨胀剂的混凝土要求严格的水养条件！施工单位不提供足够的潮湿养护条件，则膨胀剂等于“白用”，用了之后不但没有起到相应的作用，反而还会带来其他负面影响。矿物掺合料有抑制膨胀的作用。,08/07,31,原材料对混凝土性能的影响水,一般来说，几乎所有的天然水，只要它不含有过量的盐类，特别是硫酸盐和酸性氧化物以及有机杂质，都可以用于拌制混凝土。,08/07,32,新拌

27、混凝土的性能工作性（流动性）,作为新拌混凝土，更多的强调其工作性。新拌混凝土工作性包括流动性、粘聚性和保水性。一、混凝土流动性评价新拌混凝土流动性的方法很多，最常见的有坍落度试验方法。坍落度试验方法主要适用于中等流动度的塑性混凝土。扩展度试验方法适用于大流动度的混凝土，试验过程与坍落度方法相同。提起坍落度简后，混凝土在自重作用下向四周扩展。测量扩展后混凝土的平均直径，以此作为评判混凝土流动性的指标。,08/07,33,新拌混凝土的性能工作性（流动性）,1、影响新拌混凝土流动性的主要因素（）用水量对流动性的影响混凝土的用水量是影响流动性的主要因素之一。在一定范围内，混凝土流动性随用水量的增加而增

28、大。在采用一定集料的情况下，如果用水量一定，在实际应用范围内，水泥用量即使变化，坍落度大体上保持不变，这一规律称为固定加水量定则，或需水量定则。虽然固定加水量定则是不严密的，但这个定则用于混凝土配合比设计时是相当方便的，即可以通过固定用水量、变化水灰比，而得到既满足新拌混凝土工作性要求，又满足混凝土强度要求的设计。,08/07,34,新拌混凝土的性能工作性（流动性3）,(2)集灰比对流动性的影响 如果水灰比保持不变，减小集灰比，混凝土流动性增大。(3)砂率对新拌混凝土流动性的影响。砂的颗粒比粗集料颗粒小的多，因此，在一定范围内，它可以填充在粗集料的空隙中，使集料堆积密度提高，集料的空隙率减小，

29、此时随着砂率的增大，混凝土流动性增大。当砂的数量超过一定程度后，粗集料的空隙已经填满，不能再容纳砂的进入，在这种情况下继续增加砂的含量，集料的空隙率开始上升，新拌混凝土流动性降低。因此对混凝土来说存在一个最佳砂率问题。最佳砂率与粗集料的堆积状态，砂的颗粒级配水泥用量有关。粗集料的空隙率越大，空隙中所能容纳的砂的数量越多，因而最佳砂率也越大。粗砂最佳砂率较大，细砂最佳砂率小。在低强度等级混凝土中，由于胶凝材料用量较少，因此，应采用较大的砂率。在高强度等级混凝土中，由于胶凝材料用量较多，相应地应采用较小的砂率。,08/07,35,新拌混凝土的性能工作性（流动性4）,（4）集料级配对混凝土流动性的影

30、响 级配好的集料空隙较少，在相同水泥浆量情况下，可以获得更好的流动性。（5）矿物外加剂对新拌混凝土流动性的影响。优质粉煤灰的需水量比较小，可以显著提高混凝土的流动性，或在保持混凝土流动性不变的情况下大幅度减少用水量。磨细矿渣粉对混凝土的坍落度影响不大。(6)化学外加剂对新拌混凝土流动性的影响 掺用减水剂可以显著的提高新拌混凝土的流动性，或在保持相同流动性是较大幅度的减少混凝土用水量。减水剂对新拌混凝土的流动性的影响与减水剂的品种和掺量有很大的关系。一般而言，减水剂都有一个最佳掺量，但不同的减水剂最佳掺量是不同的。减水剂与胶凝材料之间有一个相互适应问题。如果减水剂与胶凝材料不相适应，它的作用效果

31、也会受到很大的影响。,08/07,36,新拌混凝土的性能工作性（坍损1）,二、新拌混凝土坍落度损失 新拌混凝土的流动性随着时间而减小，这是混凝土水化硬化的必然过程。1、造成混凝土坍落度损失的原因（1）胶凝材料水化。在混凝土中，胶凝材料与水反应形成水化产物，水化产物的形成使得水泥浆体由分散状态向凝聚结构转移。这一转移过程必将引起混凝土的坍落度损失。(2)减水剂作用的减退。（3）集料吸水。（4）水分蒸发。（5）气泡逃逸。,08/07,37,新拌混凝土的性能工作性（坍损2）,2、混凝土坍落度损失较大的原因。(1)外加剂与水泥不适应。采用减水剂既可以显著的增大新拌混凝土的坍落度，又可能导致新拌混凝土的

32、坍落度损失。减水剂与水泥有一个相互适应、相互匹配的问题，如果相互不适应，则会造成较大的坍落度损失。(2)胶凝材料水化过快。新拌混凝土的坍落度损失与水泥的水化过程有着密切的关系。水泥的水化速度越快，新拌混凝土的坍落度损失也就越大。我国水泥普遍向细化和高C3S方向发展，因此，水泥的水化速度普遍加快，这也是引起混凝土坍落度损失加快的一个原因。当水泥中石膏含量不合适、半水石膏太多时也会使新拌混凝土的坍落度损失过快。,08/07,38,新拌混凝土的性能工作性（坍损3）,(3)集料、矿物掺和料吸水率大。(4)环境温度高、湿度低。3、减少混凝土坍落度损失的主要技术措施（1）选择相适应的胶凝材料外加剂体系。（

33、2）延缓胶凝材料的水化。延缓胶凝材料水化通常有两种办法：一是调整胶凝材料系统，提高矿物掺和料掺量；二是采用缓凝剂。（3）集料在使用前进行预吸水处理。,08/07,39,新拌混凝土的性能工作性（离析、浮浆和泌水1）,离析是指混凝土拌合物成分相互分离，造成内部组成与结构不均匀的现象，通常表现为粗集料与砂浆相互分离或浮浆现象，浮浆是指水泥浆与集料颗粒的分离。离析是混凝土黏聚性不好的一种表现形式。泌水是指在拌合物浇筑、密实之后，在凝结硬化之前，水分从拌合物内部迁移到表面的现象。离析和泌水对硬化混凝土性能的危害：新拌混凝土的不同层次的分离导致混凝土分布的不均匀性，这种分布的不均匀性将导致混凝土强度不均匀

34、，且由于表面混凝土和下面混凝土水泥浆含量的不一致性，有可能引起混凝土表面开裂。,08/07,40,新拌混凝土的性能工作性（离析、浮浆和泌水2）,一、防止新拌混凝土泌水和离析的技术措施 1、解决泌水的方法有两个：一是减小胶凝材料颗粒的粒径，二是减小胶凝材料颗粒的密度。提高水泥的粉磨细度可以有效地减少泌水，这实质上是一条减少颗粒粒径的技术途径。掺入优质的粉煤灰、硅灰等矿物外加剂也可以有效地减少泌水。从减少泌水的角度说，粉煤灰比磨细矿粉更有效。2、防止新拌混凝土的各种离析，关键在于混凝土中各种颗粒之间能有一个好的级配，在不同层次上阻碍颗粒的运动，这样才能保持混凝土有较好的均匀性。解决浮浆有两个技术途

35、径：一是减小细集料颗粒的粒径，二是增大水泥浆的黏度。从前一个技术途径考虑，采用较细的砂有助于减少浮浆，从后一个技术途径考虑，则可以通过减小水胶比，增加水泥浆体积含量来实现。如果出现粗集料分离，则表明砂浆黏度太小或粗集料粒径过大，可适当的提高砂率和减小粗集料粒径。,08/07,41,新拌混凝土的性能工作性（凝结与硬化1）,初凝：新拌混凝土基本上失去流动性，此时新拌混凝土即达到初凝。终凝：水化反应继续进行，水化产物不断加固网状凝结结构，使混凝土具有了力学强度，此时新拌混凝土就达到终凝。一、影响混凝土凝结时间的主要原因 1、水泥凝结时间的的影响。水泥凝结越快，新拌混凝土的凝结时间越短。2、化学外加剂

36、的影响 对混凝土凝结时间有显著影响的化学外加剂是一些调凝剂。3、矿物外加剂的掺入会影响胶凝材料的水化反应速度，因而也影响混凝土的凝结时间。在同等条件下，矿物外加剂掺量越大，混凝土的凝结时间越长。在掺入矿物外加剂时，应相应的减少缓凝剂的掺量。特别是掺量较大时，甚至可以不用缓凝剂。,08/07,42,新拌混凝土的性能工作性（凝结与硬化2）,4、在通常情况下，如果水泥相同，水灰比越大，新拌混凝土的凝结时间越长。5、随着环境温度的提高，新拌混凝土的凝结时间缩短。6、环境湿度的高低影响混凝土中水分的蒸发速度，在干燥环境下，新拌混凝土中的水分蒸发较快，混凝土凝结时间较短。这种凝结不是真正意义上的凝结，这种

37、凝结是以水分的损失为前提条件的，因而水泥浆体必将伴随着较大的干燥的收缩，这种收缩将会导致较严重的开裂。这种凝结过程是一个裂纹的形成与发展的过程。正常凝结是通过足够数量水化产物的形成来实现的，没有水分的失去，只有水分的转移。也就是说，一些水分由自然状态转变为水化产物的一部分不一定产生收缩，即便产生收缩，也比前者小得多。因此，一般不会出现明显的裂缝。*注意：在干燥的环境下，特别是在大风的环境中，浇筑好的混凝土必须采取措施，防止混凝土内部水分的失去。,08/07,43,新拌混凝土的性能工作性（含气量）,含气量对混凝土性能的影响1、含气量增加，新拌混凝土的泌水率降低。2、在其它原材料不变，且配合比也相

38、同的情况下，含气量增加，混凝土的容重降低。3、随着含气量的增加，混凝土强度有所降低，高强度等级混凝土强度下降得更快。4、适当的含气量有助于提高混凝土抗冻性能。5、适当的含气量不影响混凝土抗渗性能。,08/07,44,硬化混凝土的性能抗渗性,一、影响混凝土抗渗性的因素 所有能影响混凝土孔结构的因素都能影响混凝土的抗渗性。其中，影响程度最大的因素为水灰比和龄期。水灰比越大，混凝土的空隙率越高，因此，混凝土的抗渗性随水灰比的增加而降低。混凝土的抗渗性随龄期的推移而提高。二、改善混凝土抗渗性的技术措施 1、降低混凝土的水灰比 2、掺入化学外加剂。从混凝土的抗渗性来说，减少剂和引起剂有着非常重要的作用。

39、3、采用优质矿物外加剂。,08/07,45,硬化混凝土的性能力学性能（抗压强度）,抗压强度是混凝土的最基本性能，所谓混凝土的标号就是以混凝土的抗压强度为依据的。1、影响混凝土抗压强度的主要因素。当龄期和温度一定时，混凝土强度主要取决于水泥强度、水胶比和密实度，矿物外加剂对混凝土抗压强度也有非常大的影响。2、对于富混凝土，水泥浆体的数量足以填充集料的空隙，使混凝土达到密实。较大的集料容易形成较大的缺陷，混凝土强度等级越高，对缺陷控制的要求也越高，因此，高强度等级的混凝土通常采用较小径粒的粗集料。对于贫混凝土，混凝土中水泥浆的数量是不足的。混凝土中的缺陷主要取决于水泥浆对集料空隙的填充的程度，集料

40、最大粒径的增加有助于提高混凝度的密实程度，因而使混凝土的强度提高。,08/07,46,硬化混凝土的性能力学性能（抗拉强度）,1、影响混凝土抗拉强度的主要因素：a、水泥强度。b、水灰比。c、养护的湿度条件是影响混凝土抗拉强度的关键因素。环境越潮湿，混凝土抗拉强度越高。潮湿环境对混凝土抗拉强度有两方面的作用：有利于胶凝材料的水化。防止硬化水泥石的干缩。d、龄期。2、抗拉强度与抗压强度的关系。抗拉强度与抗压强度不是直线关系。混凝土强度拉/压比随抗压强度的提高，拉/压比降低。除此之外，矿物外加剂的品种和掺量、养护条件、硬化水泥石的胀缩性能等对混凝土的抗拉强度和抗压强度有着不同的影响规律，因此，也将显著

41、地影响混凝土的拉/压比。,08/07,47,硬化混凝土的性能变形性能（1）,硬化混凝土的变形可以分为三类：一是由于水泥的水化反应引起的变性；二是在外力作用下的变形；三是由于环境条件而导致的变形。一、水泥水化反应而产生的变形 水泥浆体的水化硬化过程经历三个阶段：一是流动阶段。二是塑性阶段。在塑性阶段，水泥浆由流动性转变为可塑性，且几乎没有强度。因此，在约束条件下，水泥水化所引起的体积变化很容易产生裂缝。在这个阶段如对裂缝加以合理抹压，多数裂缝是可以愈合的。三是硬化阶段。水泥浆在这一阶段已经完全失去流动性，水化过程中水泥浆的体积收缩必然在水泥石中产生拉应力。另一方面，在这一阶段中，水泥石具有一定的

42、强度。当水泥石的抵抗能力大于所产生的拉应力时，水泥石不开裂。反之当水泥石的抵抗能力小于所产生的拉应力时则出现开裂。,08/07,48,硬化混凝土的性能变形性能（2）,1、塑性收缩。所谓塑性收缩是指在塑性阶段，由于水泥水化或失水所引起的体积收缩，也称为凝缩。塑性收缩与水泥的矿物组成有关。对于塑性收缩来说，C3A含量与石膏含量的匹配是十分重要的。石膏不仅具有调凝作用，对混凝土的塑性收缩以及其他性能都有十分重要的影响，应该予以充分的重视。混凝土的塑性收缩主要来自于水泥的水化反应，因此，在相同水灰比时，水泥用量越大，混凝土的塑性收缩也越大。水灰比较大时，水容易泌出，因而也会导致较大的塑性收缩。2、自生

43、体积变形 混凝土在恒温绝湿条件下，由胶凝材料的水化作用引起的体积变形称为自生体积变形。混凝土的自生体积变形主要取决于胶凝材料的自生体积变形，与水泥,08/07,49,硬化混凝土的性能变形性能（3）,品种、水泥用量及矿物掺和料、外加剂的种类和掺量有关。从防止混凝土开裂角度考虑，希望经可能减小混凝土的自生体积收缩，甚至保持微膨胀状态，在这一思想指导下，开发了膨胀剂。二、外力作用下的变形 混凝土中存在三种微裂缝。第一种是集料界面上的黏结微裂缝，这是最主要的微裂缝，它在受载之前已经存在，并随荷载的增加而扩展。随着荷载的继续增加，继而出现第二和第三种微裂缝，即穿越砂浆的微裂缝及为数更少的穿越集料的微裂缝

44、。当荷载增加到极限荷载时，各种裂缝已发展到互相贯通的程度，混凝土最终破坏。,08/07,50,硬化混凝土的性能变形性能（4）,三、环境因素作用下的变形 1、混凝土的干缩变形。在干燥环境下混凝土由于失水而引起的变形称为干缩变形。影响混凝土干缩的主要因素有：a、水泥对混凝土干缩变形的影响。b、矿物掺和料对混凝土干缩性能的影响。无论是作为水泥混合材，还是作为混凝土掺和料，掺入矿渣都将使混凝土的干燥收缩增大。c、化学外加剂对混凝土干缩变形的影响。在水泥用量不变的情况下，随着减水剂、引气剂的掺入混凝土水分蒸发率均增加，尽管用水量减少，但实验结果表明，由于这些外加剂的掺入，混凝土的干缩变形都有不同程度的增

45、加。d、集料对混凝土干缩变形的影响。集料的体积含量增大，混凝土的干缩变形减小。,08/07,51,硬化混凝土的性能变形性能（5）,e、环境条件对混凝土干缩变形的影响。相对湿度越低，混凝土失去的水越多，混凝土的干缩变形也就越大。在混凝土表面涂上涂料，或加以覆盖，可以减少表面水分蒸发，混凝土的干缩变形也相应减小。环境温度升高也将导致混凝土的干缩变形增大。f、构件尺寸对混凝土干缩变形的影响。混凝土的干缩变形随体积/表面积比的增加而直线下降。对于一些板状构件，或一些细长形的梁，体积/表面积比是非常小的，因此在浇筑板状构件或一些细长形的梁时，应特别注意表面保护，防止水分过快地损失。,08/07,52,硬

46、化混凝土的性能变形性能（6）,2、混凝土的湿胀变形 混凝土成型后在水中养护时常常表现出体积增加，这种变形称为混凝土的湿胀变形。已干燥的混凝土重新放入水中或湿度较高的环境中时，也会表现出这种湿胀变形。这种湿胀变形主要是由于水泥石中的水化胶凝吸水引起的。在水中养护时随着UEA膨胀剂掺量的增加，硬化水泥石的膨胀率增大，值得注意的是矿物掺和料会减小水中养护时UEA膨胀剂的膨胀作用。3、混凝土的碳化收缩 在CO2作用下硬化水泥石也会产生收缩变形，这种收缩变形成为碳化收缩。碳化作用是在潮湿条件下大气中的CO2与水泥的水化产物发生反应生成CaCO3等。碳化收缩是一种不可逆收缩，它有可能导致混凝土表面开裂。碳

47、化作用降低了硬化水泥石的碱度。,08/07,53,硬化混凝土的性能变形性能（7）,4、混凝土的温度变形 混凝土随温度变化而发生的体积变形称为温度变形。对于大体积混凝土来说，温度变化是引起混凝土开裂的一个极其重要的方面。温度差是导致混凝土温度裂缝的根源，因此，减小温度差是防止混凝土开裂的根本。温度差可以由两个方面引起：一是由环境的变化引起；二是由胶凝材料的水化热引起。对于环境温度变化所引起的温度差，采取保温措施是较常用的一种方法，特别是当混凝土浇筑不久出现气温骤冷时，更应注意采取保温措施。对于水化热引起的温差，可以从混凝土的配合比考虑，降低混凝土的放热量，也可以采取内部降温措施，减小水化热温升，

48、或加强外部保温。,08/07,54,商品混凝土的制备生产工艺流程（1）,从整体看，各商品混凝土生产企业的生产工艺流程没有太大的区别。商品混凝土通常采用散装水泥，水泥进厂后打入水泥仓中储存。粉煤灰、磨细矿渣粉也是以散装形式进厂，然后打入储仓。砂、石料进厂后直接卸入集料场储存。化学外加剂有固体和液体两种，固体通常以袋装形式进厂，液体则用储罐储存。下图是华新混凝土随州搅拌站生产工艺流程图,08/07,55,商品混凝土的制备生产工艺流程（2）,08/07,56,商品混凝土的制备配合比设计,配合比设计需注意的问题：1、注意兼顾混凝土的各种性能。2、注意控制混凝土中的水泥浆含量。配制低强度等级混凝土时水泥

49、浆量常常不足，不好泵送，可采用大掺量矿物掺合料，但水灰比不宜过低；对于高强度等级混凝土，也应控制混凝土中水泥浆量不宜过多，应对原材料进行精选，而不能仅仅通过降低水胶比来实现高强度。3、注意试配时原材料的代表性。,08/07,57,商品混凝土的制备质量波动（1）,一、引起商品混凝土质量波动的主要因素。1、混凝土干稀程度对混凝土质量的影响。2、水泥质量波动对混凝土性能的影响。如水泥强度、混合材品种及掺量、凝结时间、粉磨细度、C3A含量、SO3含量、碱含量等指标的变化。3、减水剂减水率对混凝土强度稳定性的影响。减水剂减水率提高，混凝土的用水量减少，强度提高。4、引气量对混凝土质量的影响。一方面，混凝

50、土的强度随含气量的增加而降低；另一方面，新拌混凝土的含气量对其流动性也有较大的影响。商品混凝土是以坍落度控制的，通常是根据坍落度来控制加水量，加水量的变化将引起水胶比的变化，而混凝土的强度对水胶比是十分敏感的。由此可见，混凝土含气量的变化可以通过流动性来间接地影响混凝土的强度。,08/07,58,商品混凝土的制备质量波动（2）,5、砂的含水量对商品混凝土质量稳定性的影响。商品混凝土的生产是以坍落度来控制的，一般来说，只要控制好坍落度，无论砂含水量多少，混凝土中的总水量是不会发生变化的，因此，不应该引起混凝土强度的波动。但如果砂含水量波动大，生产控制将很困难，因砂含水率变化导致质量不稳定的事情就