混凝土攪拌站試驗員培訓(xùn)教材

商品混凝土基礎(chǔ)知識

實驗員培訓(xùn)資料

（內(nèi)部資料）

上饒市三泰建材有限公司

七月

混凝土基礎(chǔ)知識教程

第一章概述

第二章一般混凝土的構(gòu)成材料

第三章道路與橋梁工程用石料的技術(shù)性質(zhì)

第四章一般混凝土的技術(shù)性質(zhì)

第五章混凝土外加劑

第六章混凝土H勺質(zhì)量檢查和評估

第七章一般混凝土的配合比設(shè)計

第八章高強高性能混凝土

第九章粉煤灰混凝土

第十章輕混凝土

第十一章特種混凝土

第十二章混凝土"勺施工質(zhì)量控制

附錄：習(xí)題與復(fù)習(xí)思考題

第一章概述

一、混凝土的分類

混凝土是指用膠凝材料將粗細(xì)骨料膠結(jié)成整體的復(fù)合固體材料的總稱?；炷?/p>

土的I種類諸多，分類措施也諸多。

（一）按表觀密度分類

1.重混凝土。表觀密度大于2600kg/m3的混凝土。常由重晶石和鐵礦石配

制而成。

2.一般混凝土。表觀密度為1950?2500kg/m3的水泥混凝土。重要以砂、

石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用日勺混凝土品種。

3.輕混凝土。表觀密度小于1950kg/m3的混凝土。涉及輕骨料混凝土、多

孔混凝土和大孔混凝土等。

（二）按膠凝材料的品種分類

一般根據(jù)重要膠凝材料日勺品種，并以其名稱命名，如水泥混凝土、石膏混凝

土、水玻璃混凝土、硅酸鹽混凝土、瀝青混凝土、聚合物混凝土等等。有時也以

加入的特種改性材料命名，如水泥混凝土中摻入鋼纖維時，稱為鋼纖維混凝土；

水泥混凝土中摻大量粉煤灰時則稱為粉煤灰混凝土等等。

（三）按使用功能和特性分類

按使用部位、功能和特性一般可分為：構(gòu)造混凝土、道路混凝土、水工混凝

土、耐熱混凝土、耐酸混凝土、防輻射混凝土、補償收縮混凝土、防水混凝土、

泵送混凝土、自密實混凝土、纖維混凝土、聚合物混凝土、高強混凝土、高性能

混凝上等等。

二、一般混凝土

一般混凝土是指以水泥為膠凝材料，砂子和石子為骨料?，經(jīng)加水?dāng)嚢?、澆?/p>

成型、凝結(jié)固化成具有一定強度日勺“人工石材”，即水泥混凝土，是目前工程上

最大量使用的混凝土品種?！盎炷痢币辉~一般可簡作“碎”（tong）。

（一）一般混凝土的重要長處

1.原材料來源豐富?；炷林屑s70%以上日勺材料是砂石料，屬地方性材料，

可就地取材，避免遠(yuǎn)距離運送，因而價格低廉。

2.施工以便?；炷涟韬衔锞哂辛己玫牧鲃有院涂伤苄裕筛鶕?jù)工程需要澆

筑成多種形狀尺寸的構(gòu)件及構(gòu)筑物。既可現(xiàn)場澆筑成型，也可預(yù)制。

3.性能可根據(jù)需要設(shè)計調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)各構(gòu)成材料的品種和數(shù)量，特別是摻

入不同外加劑和摻合料，可獲得不同施工和易性、強度、耐久性或具有特殊性能

向混凝土，滿足工程上H勺不同規(guī)定。

4.抗壓強度高?；炷寥丈卓箟簭姸纫话阍?.5?60MPa之間。當(dāng)摻入高效減

水劑和摻合料時，強度可達(dá)100MPa以上。并且，混凝土與鋼筋具有良好的匹

配性，澆筑成鋼筋混凝土后，可以有效地改善抗拉強度低的缺陷，使混凝土可以

應(yīng)用于多種構(gòu)造部位。

5.耐久性好。原材料選擇對的、配比合理、施工養(yǎng)護(hù)良好的混凝土具有優(yōu)秀

H勺抗?jié)B性、抗凍性和耐腐蝕性能，且對鋼筋有保護(hù)作用，可保持混凝土構(gòu)造長期

使用性能稔定。

（二）一般混凝土存在的重要缺陷

1.自重大。1m3混凝土重約2400kg,故構(gòu)造物自重較大，導(dǎo)致地基解決費

用增長。

2.抗拉強度低，抗裂性差?；炷恋目估瓘姸纫话阒挥锌箟簭姸鹊?/10?

1/20,易開裂。

3.收縮變形大。水泥水化凝結(jié)硬化引起口勺自身收縮和干燥收縮達(dá)500X10-

6m/m以上，易產(chǎn)生混凝土收縮裂縫。

（三）一般混凝土的基本規(guī)定

1.滿足便于攪拌、運送和澆搗密實口勺施工和易性。

2.滿足設(shè)計規(guī)定的強度等級。

3.滿足工程所處環(huán)境條件所必需的耐久性。

4.滿足上述三項規(guī)定日勺前提下，最大限度地減少水泥用量，節(jié)省成本，即經(jīng)

濟合理性。

為了滿足上述四項基本規(guī)定，就必須研究原材料性能，研究影響混凝土和易

性、強度、耐久性、變形性能日勺重要因素；研究配合比設(shè)計原理、混凝土質(zhì)量波

動規(guī)律以及有關(guān)的檢查評估原則等等。這也是本章的重點和緊緊環(huán)繞的中心。

第二章一般混凝土的構(gòu)成材料

混凝土的性能在很大限度上取決于構(gòu)成材料的性能。因此必須根據(jù)工程性

質(zhì)、設(shè)計規(guī)定和施工現(xiàn)場條件合理選擇原料的品種、質(zhì)量和用量。要做到合理選

擇原材料，則一方面必須理解構(gòu)成材料的性質(zhì)、作用原理和質(zhì)量規(guī)定。

一、水泥

（一）水泥品種日勺選擇

水泥品種的選擇重要根據(jù)工程構(gòu)造特點、工程所處環(huán)境及施工條件擬

定。如高溫車間構(gòu)造混凝土有耐熱規(guī)定，一般宜選用耐熱性好H勺礦渣水泥等等。

詳見第三章水泥。

（二）水泥強度等級的選擇

水泥強度等級的選擇原則為：混凝土設(shè)計強度等級越高，則水泥強度等

級也宜越高；設(shè)計強度等級低，則水泥強度等級也相應(yīng)低。例如：C40如下混凝

±,一般選用強度等級42.5級；C45?C60混凝土一般選用52.5級，在采用高

效減水劑等條件下也可選用42.5級；大于C60H勺高強混凝土，一般宜選用52.5

以上強度等級或純硅水泥；對于C15如下混凝土，則可選擇強度等級為32.5

級的水泥，并外摻粉煤灰等混合材料。目口勺是保證混凝土中有足夠口勺漿體，既但

是多，也但是少。由于膠凝材料用量過多（低強水泥配制高強度混凝土）,一方

面成本增長。另一方面，混凝土收縮增大，對耐久性不利。水泥用量過少（高強

水泥配制低強度混凝土），混凝土日勺粘聚性變差，不易獲得均勻密實的混凝土，

嚴(yán)重影響混凝_L日勺耐久性。

二、細(xì)骨料

公稱粒徑在0.15?5.0mm之間的骨料稱為細(xì)骨料，亦即砂。常用的細(xì)

骨料有河砂、海砂、山砂和機制砂（有時也稱為人工砂、加工砂）等。一般根據(jù)

技術(shù)規(guī)定分為I類、H類和HI類。I類用于強度等級大于C60歐I混凝土；II類

用于C30-C60H勺混凝土；HI類用于小于C30H勺混凝土。

海砂可用于配制素混凝土，但不能直接用于配制鋼筋混凝土，重要是氯離子含

最高，容易導(dǎo)致鋼筋銹蝕，如要使用，必須通過淡水沖洗，使有害成分含量減少到

規(guī)定如下。山砂可以直接用于一般工程混凝土構(gòu)造，當(dāng)用于重要構(gòu)造物時，必須通

過結(jié)實性實驗和堿活性實驗。機制砂是指將卵石或巖石用機械破碎的J措施，通過沖

洗、過篩制成。一般是在加工碎卵石或碎石時，將小于10mmH勺部分進(jìn)一步加工而

成。

細(xì)骨料口勺重要質(zhì)量指標(biāo)有：

1.有害雜質(zhì)含量。細(xì)骨料中U勺有害雜質(zhì)重要涉及兩方面：①粘土和云母。它們粘附

于砂表面或夾雜其中，嚴(yán)重減少水泥與砂日勺粘結(jié)強度，從而減少混凝土的強度、抗

滲性和抗凍性，增大混凝土的收縮。②有機質(zhì)、硫化物及硫酸鹽。它們對水泥有腐

蝕作用，從而影響混凝土的性能。因此對有害雜質(zhì)含量必須加以限制。《建筑用砂》

（GB/T14684-）對有害物質(zhì)含量的限值見表4-1。（一般混凝十.用砂質(zhì)量原則及檢

查措施》（JGJ52）中對有害雜質(zhì)含量也作了相應(yīng)規(guī)定。其中云母含量不得大于2%,

輕物質(zhì)含量和硫化物及硫酸鹽含量分別不得大于1%，含泥量及泥塊含量日勺限值為：

當(dāng)小于C30時分別不大于5%和1%,當(dāng)大于等于C30時，分別不大于3%和1%。

表4-1砂中有害物質(zhì)含量限值

項目I類II類in類

云母含量（按質(zhì)量計，%）

<1.02.02.0

硫化物與硫酸鹽含量（按SO3質(zhì)量計，%）

<0.50.50.5

有機物含量（用比色法實瞼）<合格合格合格

輕物質(zhì)<1.01.01.0

氯化物含量（以NaCI質(zhì)量計，%）

<0.010.020.06

含泥量（按質(zhì)量計，%）

<1.03.05.0

粘土塊含量（按質(zhì)重量計，%）

<01.02.

此外，由于氯離子對鋼筋有嚴(yán)重日勺腐蝕作用，當(dāng)采用海砂配制鋼筋混凝土?xí)r，海砂中氯離子

含量規(guī)定小于0.06%（以干砂重計）；對預(yù)應(yīng)力混凝土不適宜采用海砂，若必須使用海砂時,

需經(jīng)淡水沖洗至氯離子含量小于0.02%。用海砂配制素混凝土，氯離子含量不予限制。

2.顆粒形狀及表面特性。河砂和海砂經(jīng)水流沖刷，顆粒多為近似球狀，且表面少棱角、

較光滑，配制的混凝土流動性往往比山砂或機制砂好，但與水泥的粘結(jié)性能相對較差；山砂

和機制砂表面較粗糙，多棱角，故混凝土拌合物流動性相對較差，但與水泥H勺粘結(jié)性能較好。

水灰比相似時，山砂或機制砂配制的混凝上強度略高；而流動性相似時，因山砂和機制砂用

水量較大，故混凝土強度相近。

3.結(jié)實性.砂是由天然巖石經(jīng)自然風(fēng)化作用而成，機制砂也會含大量風(fēng)化巖體，在凍融

或干濕循環(huán)作用下有也許繼續(xù)風(fēng)化，因此對某些重要工程或特殊環(huán)境下工作的混凝土用砂，

應(yīng)做結(jié)實性檢查。如寒冷地區(qū)室外工程，并處在濕潮或干濕交替狀態(tài)下日勺混凝土，有腐蝕介

質(zhì)存在或處在水位升降區(qū)的混凝土等等。結(jié)實性根據(jù)GB/T14684規(guī)定，采用硫酸鈉溶液浸

泡一烘干一浸泡循環(huán)實驗法檢查。測定5個循環(huán)后歐|重時損失率。指標(biāo)應(yīng)符合表4-2的規(guī)定。

表4-2砂的結(jié)實性指標(biāo)

項目III類IH類IIIII類

iW8W8j

循環(huán)后質(zhì)量損失（％）W10

4.粗細(xì)限度與顆粒級配。砂的粗細(xì)限度是指不同粒徑的砂?；旌象w平均粒徑大

小。一般用細(xì)度模數(shù)（MX）表達(dá)，其值并不等于平均粒徑，但能較精確反映砂日勺

粗細(xì)限度。細(xì)度模數(shù)Mx越大，表達(dá)砂越粗，單位重量總表面積（或比表面積）

越小；Mx越小，則砂比表面積越大。

砂區(qū)I顆粒級配是指不同粒徑日勺砂粒搭配比例。良好的級配指粗顆粒的空隙正

好由中顆粒填充，中顆粒日勺空隙正好由細(xì)顆粒填充，如此逐級填充（如圖4-1所

示）使砂形成最密致的堆積狀態(tài)，空隙率達(dá)到最小俏，堆積密度以最大俏。這樣

可達(dá)到節(jié)省水泥，提高混凝土綜合性能的目的。因此，砂顆粒級配反映空隙率大

小。

圖4-1砂顆粒級配示意圖

（1）細(xì)度模數(shù)和顆粒級配的測定。砂的粗細(xì)限度和顆粒級配用篩分析措施測定，川細(xì)度模

數(shù)表達(dá)粗細(xì)，用級配區(qū)表達(dá)砂的I級配。根據(jù)《建筑用砂》（GB/T14684-）,篩分析是用一

套孔徑為4.75,2.36,1.18,0.600,0.300,0.150mm的原則篩，將500克干砂由粗到細(xì)依次

過篩（詳見實驗），稱量各篩上的篩余量（g）,計算各篩上的分計篩余率（％）,再計

算合計篩余率（％）。和H勺計算關(guān)系見表4-3,（JGJ52采用的篩孔尺寸為5.00、2.50、

1.25.0.630、0.315及0.160mm。其測試和計算措施均相似，目前混凝土行業(yè)普遍采用該原

則。）

表4-3合計篩余與分計篩余計算關(guān)系

篩孔尺寸（mm）篩余量（g）分計篩余（％）合計篩余（%）

4.75mi勾=gJm4=為

2.36m244=4+&

1.18m3^a=4+a;

0.600rru4=m/m4=4+4

0.300ms生=嗎/加

0.150m64

巾=叫+叫+叫+叫+叫+叫+??&

底盤mtt

細(xì)度模數(shù)根據(jù)下式計算（精確至0.01）：

M_14+4+4+4+4)-54

Aioo-4(4-1)

根據(jù)細(xì)度模數(shù)Mx大小將砂按下列分類：

Mx>3.7特粗砂；Mx=3.1?3.7粗砂；Mx=3.0?2.3中砂;Mx=2.2?1.6細(xì)砂:Mx=1.5?

0.7特細(xì)砂。

砂的顆粒級配根據(jù)0.600mm篩孔相應(yīng)的合計篩余百分率A4,提成I區(qū)、II區(qū)和III區(qū)三

個級配區(qū)，見表4-4。級配良好的粗砂應(yīng)落在I區(qū)；級配良好H勺中砂應(yīng)落在11區(qū)；細(xì)砂則在

山區(qū)。實際使用的砂顆粒級配也許不完全符合規(guī)定，除了4.75mm和0.600mm相應(yīng)的合計

篩余率外，其他各檔容許有5%的超界，當(dāng)某一篩檔合計篩余率超界5%以上時，闡明砂級配

很差，視作不合格v

以合計篩余百分率為縱坐標(biāo)，篩孔尺寸為橫坐標(biāo)，根據(jù)表4-4的級區(qū)可繪制I、H、in

級配區(qū)的篩分曲線，如圖4-2所示。在篩分曲線上可以直觀地分析砂的顆粒級配優(yōu)劣。

表4-4砂的顆粒級配區(qū)范疇

合計篩余（％）

篩孔尺寸（mm）

I區(qū)II區(qū)III區(qū)

10.0000

4.7510710-010-0

2.3635?525-015-0

1.1865?3550?1025-0

0.60085?7170-4140?16

0.30095?8092?7085?55

0.150100-90100-90100?90

01500300MOO11823，?力

痂孔尺寸（mm）

圖4-2砂級配曲線圖

［例4-1］某工程用砂，經(jīng)烘干、稱量、篩分析，測得各號篩上的篩余量列于表4-5。

試評估該砂的粗細(xì)限度（Mx）和級配狀況。

表4-5篩分析實驗成果

篩孔尺寸（mm）4.752.361.180.6000.3000.150底盤合計

篩余量（g）28.557.673.1156.6118.555.59.7499.5

［解］①分計篩余率和合計篩余率計算成果列于表4-6。

表4-6分計篩余和合計篩余計算成果

ala2a3a4a5a6

分計篩余率（％）

5.7111.5314.6331.3523.7211.11

AlA2A3A4A5A6

合計篩余率（%）

5.7117.2431.8763.2286.9498.05

②計算細(xì)度模數(shù):

力注_(4+瑪+4+&+4)一54

100-4

(17,244-31.87+63.22+86.94+98,05)-5x5.71_

------------------------------------------=oD

100-5.71

③擬定級配區(qū)、繪制級配曲線：該砂樣在0.600mm篩上的合計篩余率A4=63.22

落在H級區(qū)，其他各篩上的合計篩余率也均落在H級區(qū)規(guī)定日勺范疇內(nèi)，因此可以

鑒定該砂為n級區(qū)砂0級配曲線圖見4-36

?29D

￥

軍H

破

B

UJ

0.1500.300O/SOO1.182364.7595

篩孔尺寸(mm)

圖4-3級配曲線

@成果評估：該砂日勺細(xì)度模數(shù)Mx=2.85,屬中砂；【【級區(qū)砂，級配良好?？捎糜?/p>

配制混凝土。

(2)砂日勺摻配使用,

配制一般混凝土日勺砂宜為中砂(Mx=2.3?3.0),II級區(qū)。但實際工程中往

往浮現(xiàn)砂偏細(xì)或偏粗的狀況。一般有兩種解決措施：

①當(dāng)只有一種砂源時，對偏細(xì)砂合適減少砂用量，即減少砂率；對偏粗砂

則合適增長砂用量，即增長砂率。

②當(dāng)粗砂和細(xì)砂可同步提供時，宜將細(xì)砂和粗砂按一定比例摻配使用，這

樣既可調(diào)節(jié)Mx,也可改善砂時級配，有助于節(jié)省水泥，提高混凝土性能。摻配

比例可根據(jù)砂資源狀況，粗細(xì)砂各自的細(xì)度模數(shù)及級配狀況，通過實驗和計算擬

定。

5.砂的含水狀態(tài)。砂的含水狀態(tài)有如下4種，如圖4-4所示。

a.絕干狀態(tài)b.氣干狀態(tài)C.飽和面干狀態(tài)&濕潤狀態(tài)

圖4-4骨料含水狀態(tài)示意圖

①絕干狀態(tài)：砂粒內(nèi)外不含任何水，一般在105±5℃條件下烘干而得。

②氣干狀態(tài)：砂粒表面干燥，內(nèi)部孔隙中部分含水。指室內(nèi)或室

外（天晴）空氣平衡的含水狀態(tài)，其含水量的大小與空氣相對濕度和

溫度密切有關(guān)。

③飽和面干狀態(tài)：砂粒表面干燥，內(nèi)部孔隙所有吸水飽和。水利

工程上一般采用飽和面干狀態(tài)計量砂用量。

④濕潤狀態(tài)：砂粒內(nèi)部吸水飽和，表面還具有部分表面水。施工

現(xiàn)場，特別是雨后常浮現(xiàn)此種狀況，攪拌混凝土中計量砂用量時，要

扣除砂中的1含水量；同樣，計量水用量時，要扣除砂中帶入歐1水量。

三、粗骨料

顆粒粒徑大于5mm的骨料為粗骨料?；炷凉こ讨谐Ｓ玫挠兴?/p>

石和卵石兩大類。碎石為巖石（有時采用大塊卵石，稱為碎卵石）經(jīng)

破碎、篩分而得；卵石多為自然形成的河卵石經(jīng)篩分而得。一般根據(jù)

卵石和碎石的技術(shù)規(guī)定分為I類、II類和HI類。I類用于強度等級大

于C60日勺混凝土：H類用于C30?C60歐1混麻土：【H類用于小于C30

H勺混凝土。

粗骨料的重要技術(shù)指標(biāo)有：

1.有害雜質(zhì)。與細(xì)骨料中的有害雜質(zhì)同樣，重要有粘土、硫化物

及硫酸鹽、有機物等。根據(jù)《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-）,其

含最應(yīng)符合表4-7日勺規(guī)定。JGJ52《一般混凝土用砂、石質(zhì)品原則及

檢查措施》也作了相應(yīng)規(guī)定。

表4-7碎石或卵石中技術(shù)指標(biāo)

指標(biāo)

項目

I類II類川類

含泥量（按質(zhì)量計），%

<0.51.01.5

粘土塊含量（按質(zhì)重量計），%

<00.50.7

硫化物與硫酸鹽含量（以S03重量計），%

<0.51.01.0

有機物含量（用比色法實驗）<合格合格合格

針片狀（按質(zhì)量計），%

<51525

結(jié)實性質(zhì)量損失，%

<5812

碎石壓碎指標(biāo)，

<102030

卵石壓碎指標(biāo)，

<121616

2.顆粒形態(tài)及表面特性。粗骨料的顆粒形狀以近立方體或近球狀體為最佳，但在

巖石破碎生產(chǎn)碎石的過程中往往產(chǎn)生一定量的針、片狀，使骨料的空隙率增大，

并減少混凝土的強度，特別是抗折強度。針狀是指長度大于該顆粒所屬粒級平均

粒徑日勺2.4倍的顆粒；片狀是指厚度小于平均粒徑0.4倍的顆粒。各別類粗骨料

針片狀含量要符合表4-7的規(guī)定。

粗骨料的表面特性指表面粗糙限度。碎石表面比卵石粗糙，且多棱角，因此,

拌制的混凝土拌合物流動性較差，但與水泥粘結(jié)強度較高，配合比相似時，混凝

土強度相對較高。卵石表面較光滑，少棱角，因此拌合物的流動性較好，但粘結(jié)

性能較差，強度相對較低。但若保持流動性相似，由于卵石可比碎石少用適量水，

因此卵石混凝土強度并不一定低。

3.粗骨料最大粒徑。混凝土所用粗骨料的公稱粒級上限稱為最大粒徑。骨料

粒徑越大，其表面積越小，一般空隙率也相應(yīng)減G，因此所需的水泥漿或砂漿數(shù)

量也可相應(yīng)減少，有助于節(jié)省水泥、減少成本，并改善混凝土性能。因此在條件

許可日勺狀況下，應(yīng)盡量選得較大粒徑的骨料。但在實際工程上，骨料最大粒徑受

到多種條件的限制：①最大粒徑不得大于構(gòu)件最小截面尺寸的1/4,同步不得大

于鋼筋凈距的3/4。②對于混凝土實心板，最大粒徑不適宜超過板厚日勺1/3,且

不得大于40mm。③對于泵送混凝土，當(dāng)泵送高度在50m如下時，最大粒徑與

輸送管內(nèi)徑之比，碎石不適宜大于1:3；卵石不適宜大于1:2.5。④對大體積混凝

±（如混凝土壩或I制堤）或疏筋混凝土，往往受到攪拌設(shè)備和運送、成型設(shè)備條

件的限制。有時為了節(jié)省水泥，減少收縮，可在大體積混凝土中拋入大塊石（或

稱毛石），常稱作拋石混凝土。

4.粗骨料的顆粒級配。石子的粒級分為持續(xù)粒級和單位級兩種。持續(xù)粒級指

5mm以上至最大粒徑Dmmax,各粒級均占一定比例，且在一定范疇內(nèi)。單粒

級指從1/2最大粒徑開始至Dmaxo單粒級用于構(gòu)成具有規(guī)定級配時持續(xù)粒級，

也可與持續(xù)粒級混合使用，以改善級配或配成較大密實度的持續(xù)粒級。單粒級一

般不適宜單獨用來配制混凝土，如必須單獨使用，則應(yīng)作技術(shù)經(jīng)濟分析，并通過

實驗證明不發(fā)生離析或影響混凝土的質(zhì)量。

石子H勺級配與砂H勺級配同樣，通過一套原則筋篩分實驗，計算合計篩余率擬

定。根據(jù)GB/T14685,碎石和卵石級配均應(yīng)符合表4-8的）規(guī)定。JGJ53的規(guī)定

與此相似。

發(fā)4-8碎石或卵石的顆粒級呢范疇

合計篩余（%）

級配公稱口粒級

篩孔尺寸（方孔篩）（mm）

狀況□（mm）

2.364.759.5016.019.026.531.537.553.063.075.090

95?80-

5?100-150—

100100

95-85-30-

5?160-100—

持續(xù)10010060

粒級95-90、40~

5-20—0-100—

10010080

95-90-30-

5?25——0?50—

10010070

95-90-70?15-

5-31.5——0-50————

1001009045

95-75-30?

5-40————。?50———

1009065

95-85、

10?20——0-150—

100100

95-85-

16?31.5—一一—0-100一一一—

100100

單粒95-80?

20-40—————。?100———

級100100

95、75?450?

31.5?63——————0—

1001007510

95?70-30?0?

40?80———————

100100601G

5.粗骨料日勺強度。根據(jù)GB/T14685和JGJ52規(guī)定，碎石和卵石日勺強度可用巖石

H勺抗壓強度或壓碎值指標(biāo)兩種措施表達(dá)。

巖石H勺抗壓強度采用50mmX50mmH勺圓柱體或邊長為50mmH勺立方體試

樣測定。一般規(guī)定其抗壓強度大于配制混凝土強度的1.5倍，且不小于45MPa

（餉水）。

根據(jù)GB/T14685,壓碎值指標(biāo)是將9.5?19mm的石子m克，裝入壓碎指

標(biāo)值測定儀中，施加200KN的荷載，卸載后用孔徑2.36mm的篩子篩去被壓碎

口勺細(xì)粒，稱量篩余，計作ml,則壓碎值指標(biāo)Q按下式計算：

(4-2)

壓碎值越小，表達(dá)石子強度越高，反之亦然。各類別骨料的壓碎值指標(biāo)應(yīng)符合表

4一7日勺規(guī)定。

6.粗骨料的結(jié)實性。粗骨料的結(jié)實性指標(biāo)與砂相似，各類別骨料的質(zhì)量損

失應(yīng)符合表4-7日勺規(guī)定。

四、拌合用水

根據(jù)《混凝土拌合用水原則》（JGJ63）日勺規(guī)定，凡符合國標(biāo)的生活飲用水,

均可拌制多種混凝土。海水可拌制素混凝土，但不適宜拌制有飾面規(guī)定的素混凝

±,更不得拌制鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。

值得注意的是，在野外或山區(qū)施工采用天然水拌制混凝土?xí)r，均應(yīng)對水日勺有

機質(zhì)、CI-和含量等進(jìn)行檢測，合格后方能使用。特別是某些污染嚴(yán)重的河道或

池塘水，一般不得用于拌制混凝土。

第三節(jié)道路與橋梁工程用石料的技術(shù)性質(zhì)

一、水泥混凝土路面用粗集料壓碎值

水泥混凝土路而用粗集料的壓碎值指標(biāo)實驗措施（JTJ058T0315）與前述?般混凝土相似。

二、瀝青路面用粗集料壓碎值

瀝青路面用粗集料壓碎值指標(biāo)的測定，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程（JTJO58To316）的規(guī)定，是將13.2?16nlm的

試樣m0克，裝入專用試樣筒中，逐級施加400KN的荷載，卸荷后用孔徑2.36mm的篩子過篩，稱取通過

2.36mm篩孔H勺所有細(xì)料重量計作ml,則壓碎值指標(biāo)按下式計算：

^=^LxlOO

叫（4-3）

式中：

2——集料壓碎值（%）；

mo——實驗前試樣重量（g）；

rm------實驗后通過2.36mm篩孔日勺細(xì)料重量（g）。

三、道路用粗集料磨光值

高等級公路對路面的抗滑性能有■一定H勺規(guī)定，作為路面用H勺集料，在車輛輪

胎的I作用下，不僅規(guī)定具有高日勺抗磨耗性能，并巨規(guī)定具有高的抗磨光性。根據(jù)

現(xiàn)行規(guī)程（JTJO58To321—94）的規(guī)定，集料的抗磨光性采用磨光值表達(dá)（簡稱

PSV）o磨光值的測試措施是選用10?15mmH勺試樣，密排于試模中，用環(huán)氧樹

脂砂漿固結(jié)成一整體，每組4個試件。加速磨光機日勺道路輪在試樣表而以640土

10r/min的速度旋轉(zhuǎn)，先用30號金剛砂水磨3h,再用280號金剛砂水磨3h,用

擺式摩擦系數(shù)儀測定摩擦系數(shù)值，經(jīng)換算后得磨光值（詳見實驗部分）。

集料的磨光值越高，表達(dá)抗滑性能越好。高速公路和一級公路的集料磨光值

規(guī)定不小于42,一般公路不小于35。玄武巖、安山巖、砂巖和花崗巖的磨光值

一般較高。

幾種常用集料的磨光值列于表4-9o

表4-9常用巖石的磨光值

巖石名稱石灰?guī)r角頁巖斑巖石英巖花崗巖玄武巖砂巖

平均值43455658596272

磨光值

范圍30-7040?5043?7145?6745-7045?8160?82

四、道路用粗集料沖擊值

集料抵御多次持續(xù)反復(fù)沖擊荷載作用的性能，稱為抗沖擊韌性，常用集料沖

擊值（LSV）表達(dá)。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)程（JTJ058T0322-）的規(guī)定，集料沖擊值的測

試是采用方孔篩篩取9.5?13.2mm的試樣m克，裝入金屬盛樣器中，在沖擊值

實驗儀中用沖擊錘自380±5mm日勺高度自由落錘沖擊15次，再用2.36mm的篩

篩去被沖碎的細(xì)粒，稱量篩余，計作ml,則沖擊值指標(biāo)LSV按下式計算：

￡^=^1x100

m(4-4)

式中：

LSV一一集料H勺沖擊值（％）；

m-----原試樣重量（g）；

ml-----實驗后通過2.36mm的試樣重量（g）。

集料的沖擊值越大，表白集料的抗沖擊性能越差C高速公路和一級公路的）值規(guī)

定不大于28%,一般公路不大于30%。

五、道路用粗集料磨耗值

集料磨耗值用于評估抗滑表層的集料抵御車把撞擊及磨耗H勺能力。根據(jù)現(xiàn)行

規(guī)程（JTJO58To323一）『、J規(guī)定，集料磨耗值采用道瑞磨耗機測定。將10?15mm

的石子單層緊排于兩個試模內(nèi)（每個試模內(nèi)不少于24粒），用環(huán)氧樹脂砂漿固

結(jié)成一整體，用石英砂磨料在磨盤上磨500轉(zhuǎn)，稱取磨耗前后口勺試樣重量，按下

式計算集料的磨耗值。

取=3（叫一叫）

A(4-5)

式中：

AAV——集料道瑞磨耗值；

m0-----磨耗前試件日勺重量（g）；

ml——磨耗后試件口勺重量（g）；

一一集料飽和面干密度（g/cm3）。

集料磨耗值越高，表達(dá)集料IKJ耐磨性越差。高速公路和一級公路抗滑面層用集料

歐J磨耗值不大于14,一般公路不大于16。

六、道路用集料磨耗性

磨耗性是石料抵御撞擊、剪而和摩擦等綜合伙用的性能。常用洛杉機法磨耗

實驗（JTJ058T0317—）和狄法爾法磨耗實驗（礫石JTJO58To318—1994,碎

石JTJO58To319—1994）兩種措施（詳見實驗部分）,用磨耗損失大小評價石

料日勺抗磨耗性。磨耗損失按下式計算：

0=吧打0口

式中：

Q——石料的磨耗率（%）；

mO------實驗前石料的重量（g）；

ml------實驗后石料在1.7mm（方孔篩）或2.0mm（圓孔篩）上的重量（g）。

石料的磨耗率越大，表達(dá)石料的耐簪性能越差。

七、道路用石料耐候性

用于道路與橋梁工程的石料抵御大氣自然因素作用的能力稱為耐候性。道路與橋梁工程

由于都是暴露于大自然中無遮蓋B勺建筑物，長期受到多種自然因素H勺作用。如溫度升降引起

的溫度應(yīng)力作用；干濕循環(huán)引起的風(fēng)化作用；冰凍引起的膨脹破壞作用等等。其力學(xué)性能將

逐漸下降。一般用抗凍性和結(jié)實性兩項指標(biāo)來衡量石料的耐候性優(yōu)劣。

對于用于橋梁工程口勺石料，當(dāng)月平均氣溫低于一10C時，抗凍性實驗必須合格，其中

耐凍系數(shù)（凍融循環(huán)前后飽水抗壓強度比）必須大于0.75。

八、道路用石料口勺技術(shù)規(guī)定

道路工程用石料根據(jù)造巖礦物的成分、含量以及組織構(gòu)造分為四大巖類：

【.巖漿巖類：如花崗巖、正長巖、輝長巖、輝綠巖、閃長巖、橄欖巖、玄武巖、安山巖、

流紋巖等。

.石灰?guī)r類：石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等。

in.砂巖和片麻巖類：石英巖、砂巖、片麻巖、石英片麻巖等。

IV.礫石類。

根據(jù)石料的J飽水抗壓強度和磨耗率，各巖石類分為四個等級：

1級：最堅硬的巖石；

2級：堅硬日勺巖石；

3級：中檔強度口勺巖石；

4級：較軟口勺巖石。

常用天然石料的重耍技術(shù)指標(biāo)見表4-10。

表4-10常用天然石料的重要技術(shù)指標(biāo)

技術(shù)原則

石料等

巖石類別重要巖石名稱磨耗率（%）

級飽水強度口（MPa）

洛杉機法狄法爾法

1>120<25<4

花崗巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖2100-12025?304?5

I巖漿巖類

等380~10030?455?7

445?607-10

1>100<30<5

280~10030?355~6

II石灰?guī)r類石灰?guī)r、白云巖、泥灰?guī)r等

360-8035?506?12

430?6050-6012?20

1>100<30<5

III砂巖

石英巖、砂巖、片麻巖、石英片、280-10030-355?7

和片

麻巖等350-8035?457?10

麻巖類

430?5045?6010?15

1<20<5

220?305?7

N礫石類

330?50"12

450-6012?20

第四節(jié)一般混凝土的技術(shù)性質(zhì)

一、新拌混凝土的性能

（一）混凝土的和易性

1.和易性的概念。

新拌混凝土的和易性，也稱工作性，是指拌合物易于攪拌、運送、

澆搗成型，并獲得質(zhì)量均勻密實的混凝土的一項綜合技術(shù)性能。一般用

流動性、粘聚性和保水性三項內(nèi)容表達(dá)。流動性是指拌合物在自重或外

力作用下產(chǎn)生流動出J難易限度；粘聚性是指拌合物各構(gòu)成材料之間不產(chǎn)

生分層離析現(xiàn)象；保水性是指拌合物不產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。

一般狀況下，混凝土拌合物的流動性越大，則保水性和粘聚性越差,

反之亦然，互相之間存在一定矛盾。和易性良好的混凝土是指既具有滿

足施工規(guī)定的流動性，又具有良好日勺粘聚性和保水性。因此，不能簡樸

地將流動性大叫混凝土稱之為和易性好，或者流動性減小說成和易性變

差。良好的和易性既是施工的規(guī)定也是獲得質(zhì)量均勻密實混凝土?xí)r基本

保證。

2.和易性的測試和評估。

混凝土拌合物和易性是一項極其復(fù)雜的綜合指標(biāo)，到目前為止全世

界尚無可以全面反映混凝土和易性日勺測定措施，一般通過測定流動性，

再輔以其他直觀觀測或經(jīng)驗綜合評估混凝土和易性。流動性的測定措施

有坍落度法、維勃稠度法、探針法、斜槽法、流出時間法和凱利球法等

十多種，對一般混凝土而言，最常用口勺是坍落度法和維勃稠度法。

（1）坍落度法：將攪拌好日勺混凝土分三層裝入坍落度筒中（見圖

4-5a）,每層插搗25次，抹平后垂直提起坍落度筒，混凝土則在自重作

用下坍落，以坍落高度（單位mm）代表混凝土的流動性。坍落度越大,

則流動性越好。

粘聚性通過觀測坍落度測試后混凝土所保持口勺形狀，或側(cè)面用搗棒

敲擊后日勺形狀鑒定，如圖4-5所示。當(dāng)坍落度筒一提起即浮現(xiàn)圖中（c）

或（d）形狀，表達(dá)粘聚性不良；敲擊后浮現(xiàn)（b）狀，則粘聚性好；敲

擊后浮現(xiàn)（c）狀，則粘聚性欠佳；敲擊后浮現(xiàn)（d）狀，則粘聚性不良。

保水性是以水或稀漿從底部析出H勺量大小評估（見圖4-5b）。析出

量大，保水性差，嚴(yán)重時粗骨料表面稀漿流失而裸露。析出量小則保水

性好。

圖4-5混凝土拌合物和易性則定

根據(jù)坍落度值大小將混凝土分為四類:

①大流動性混凝土：坍落度）160mm：

②流動性混凝土：坍落度100?150mm；

③塑性混凝土：坍落度10?90mm；

④干硬性混凝土：坍落度v10mm

坍落度法測定混凝土和易性的合用條件為：

a.粗骨料最大粒徑W40mm；

b.坍落度210mm。

對坍落度小于10mm的干硬性混凝土，坍落度值已不能精確反映其流動性

大小。如當(dāng)兩種混凝土坍落度均為零時，但在振搗器作用下的流動性也許完全不

同。故一般采用維勃稠度法測定。

（2）維勃稠度法：坍落度法的測試原理是混凝土在自重作用下坍落，而維

勃稠度法則是在坍落度筒提起后，施加一種振動外力，測試混凝土在外力作用下

完全填滿面板所需時間（單位：秒）代表混凝土流動性。時間越短，流動性越好;

時間越長，流動性越差。見示意圖4-6。

圖4-6維勃稠度實驗儀

1.容器；2.坍落度筒；3.圓盤：4.滑棒；5.套筒；6.13.螺栓；7.漏斗;

8.支柱：9.定位螺絲；10.荷重：11.元寶螺絲；12.旋轉(zhuǎn)架

（3）坍落度叢J選擇原則：實際施工時采用日勺坍落度大小根據(jù)下列條件選擇。

①構(gòu)件截面尺寸大?。航孛娉叽绱?，易于振搗成型，坍落度合適選小些，反之亦然。

②鋼筋疏密：鋼筋較密，則坍落度選大些。反之亦然。

③搗實方式：人工搗實，則坍落度選大些。機械振搗則選小些。

④運送距離：從攪拌機出口至澆搗現(xiàn)場運送距離較遠(yuǎn)時，應(yīng)考慮途中坍落度損失，坍

落度宜合適選大些，特別是商品混凝土。

⑤氣候條件：氣溫高、空氣相對濕度小時，因水泥水化速度加快及水份揮發(fā)加速，坍

落度損失大，坍落度宜選大些，反之亦然。

一般狀況下，按《混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程》坍落度可按表4-11選用。

表4-11混凝上澆筑時的坍落度（mm）

構(gòu)件種類坍落度

基礎(chǔ)或地面等的墊層、無配筋的大體積構(gòu)造（擋土墻、基礎(chǔ)等）或配筋稀疏的構(gòu)造10?30

板、梁和大型及中型截面的柱子等30?50

配筋密列的構(gòu)造（薄壁、斗倉、簡倉、細(xì)柱等）50-70

配筋特密的構(gòu)造70?90

3.影響和易性的I重要因素。

（1）單位用水量

單位用水量是混凝土流動性R勺決定因素。用水量增大，流動性隨之增大。但用水量大帶

來的不利影響是保水性和粘聚性變差，易產(chǎn)生泌水分層離析，從而影響混凝土的勻質(zhì)性、強

度和耐久性。大量的實驗研究證明在原材料品質(zhì)一定H勺條件下，單位用水量一旦選定，單位

水泥用量增減50?100kg/m3,混凝土的流動性基本保持不變，這一規(guī)律稱為固定用水量定

則。這一定則對一般混凝土的配合比設(shè)計帶來極大便利，即可通過固定用水量保證混凝土坍

落度的同步，調(diào)節(jié)水泥用量，即調(diào)節(jié)水灰比，來滿足強度和耐久性規(guī)定。在進(jìn)行混凝土配合

比設(shè)計時，單位用水量可根據(jù)施工規(guī)定的坍落度和粗骨料的種類、規(guī)格，根據(jù)?JGJ55-《一般

混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》按表4-12選用，再通過試配調(diào)節(jié)，最后擬定單位用水量。

表4-12混凝土單位用水量選用表

卵石最大粒徑（mm）碎石最大粒徑（mm）