6建筑材料课件混凝土及砂浆

1第六章混凝土及砂浆七、普通混凝土的配合比设计一、混凝土概念及其分类二、混凝土和易性的概念、测定方法及影响因素三、混凝土的强度的概念、测定方法及影响因素四、混凝土的变形五、混凝土的耐久性六、混凝土外加剂 砂浆，由胶凝材料和细骨料配制而成。2概述一、混凝土的概念：广义上，凡是由胶凝材料、水、粗细骨料，按适当配合比拌制成拌合物，经一定时间的凝结硬化而成的人造石材统称为混凝土。水泥混凝土，通常简称混凝土，是由水泥与粗细骨料构架而成的人造石材。优点:原材料来源广、制作工艺简单、成本低，强度高、耐久性好、适合各种环境混凝土组分混凝土截面 3二、混凝土分类按密度分重混凝土ρ0＞2700kg/m3普通混凝土ρ0＝1900～2500kg/m3轻混凝土ρ0＜1900kg/m3普通混凝土:强度等级C7.5～C60MPa高强度混凝土:强度等级C60～C100MPa超高强度混凝土:大于C100MPa按强度分按胶材分水泥混凝土沥青混凝土水玻璃混凝土聚合物混凝土概述 4二、混凝土分类按用途结构混凝土装饰混凝土防水混凝土防辐射混凝土耐酸混凝土道路混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力钢筋混凝土钢纤维混凝土钢丝网混凝土按增强材料和增强方式概述 5生产以及施工工艺常规施工混凝土泵送混凝土喷射混凝土碾压混凝土 6三、混凝土优点与不足混凝土在土建工程中能够得到广泛应用，是由于它具有优越的技术性能及良好的经济效益。具有如下优点：。具有如下缺点：原材料来源丰富性能可调塑性良好可用钢筋增强久性良好经济性好工艺简单利于环保自重大脆性抗拉强度低，变形小收缩及裂缝现象破损修复难度大 7第二节普通混凝土的组成材料及技术要求概述：普通混凝土的概念：普通混凝土是指采用水泥、砂、石和水配制而成的表观密度为1900~2700kg/m3的人造石材。普通混凝土的组分：水泥细骨料(砂子)粗骨料(石子)拌和水 8普通混凝土的组成及作用水泥水水泥浆石子砂子骨料新拌混凝土100%体积60~75%25~40%14~21%21~28%39~42%凝结硬化硬化混凝土混凝土外加剂为了改善或提高混凝土的性能7~15% 9各组成材料的作用：水泥浆：硬化前—包裹润滑作用硬化后—胶结填充作用与水形成水泥浆，赋予新拌混凝土以流动性。包裹在所有骨料表面，通过水泥浆的凝结硬化，将砂、石骨料胶结成整体；填充骨料堆积体空隙，形成固体。骨料：骨架廉价的填充材料，节省水泥用量混凝土的骨架，减小收缩，抑制裂缝的扩展传力作用降低水化热提供耐磨性 10各组成材料的作用：水：混凝土中的拌和水有两个作用:供水泥的水化反应赋予混凝土的和易性剩余水留在混凝土的孔(空)隙中使混凝土中产生孔隙对防止塑性收缩裂缝与和易性有利对渗透性、强度和耐久性不利 11各组成材料的作用：外加剂：化学外加剂：改善混凝土的性能缓凝剂——使水泥浆凝结硬化速度减慢；促凝剂——使水泥浆凝结硬化速度减慢；减水剂——减少拌和需水量；引气剂——在混凝土中引起封闭气孔；矿物掺合料：减少水泥用量，改善混凝土性能粉煤灰硅灰矿渣 12水泥品种的选择：应当根据工程的性质和工程所处环境要求(见下表)工程中最常用的是六大水泥强度等级的选择应当与混凝土的设计强度等级相适应原则：高对高，低对低约为混凝土强度等级的1.0～1.5倍二、混凝土的组成材料 13常用水泥混凝土的选用参考表水泥品种使用部位及环境硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥工程特点1.厚大体积混凝土×△☆☆☆2.快硬混凝土☆△×××3.高强(高于C40)混凝土☆△△××4.有抗渗要求的混凝土☆☆×☆☆5.耐磨混凝土☆☆△×环境条件1.在普通气候环境中混凝土△☆△△2.在干躁环境中混凝土△☆△××3.在高湿度环境中或永远在水下混凝土△△☆4.在严寒地区的露天混凝土，寒冷地区处在水位升降范围内的混凝土☆☆△××5.严寒地区在水位升降范围内的混凝土☆☆×××注：☆号表示优先选用；△表示可以使用；×表示不得使用。二、混凝土的组成材料 14骨料粗骨料细骨料细骨料:粒径4.75mm以下的骨料称为细骨料，俗称砂。(1)细骨料的种类及其特性：河砂—山砂—海砂—圆滑、坚固，杂质少，属上等砂；含贝壳碎片、可溶性盐类等；多棱角，粘聚性比河砂好，含泥土和有机杂质较多。碎石经机械轧碎筛选而成，富棱角，杂质少，但细粉多。同时加工成本较高。天然砂：人工砂：按产源分类 15(2)细骨料的技术性质：国家标准GB/T14684－2001《建筑用砂》主要内容B颗粒形状和表面特征C颗粒级配及粗细程度D强度、坚固性E碱活性集料A有害杂质的含量 16①含泥量和泥块含量②云母含量③轻物质含量④有机质含量⑤硫化物和硫酸盐含量A有害杂质的含量：妨碍水泥水化、凝结、消弱水泥石与骨料黏结，或与水化产物发生化学反应(2)细骨料的技术性质：B骨料形状及表面特征:影响与水泥的黏结及拌合物流动性山砂:多棱角、粗糙黏结好强度高河和海砂:呈圆形光滑黏结差强度高流动性好 17C颗粒级配及粗细程度1.颗粒粗细程度及级配的概念：颗粒级配是指粒径大小不同的颗粒相互搭配的比例情况或散粒材料中不同粒径的颗粒相互搭配情况2.级配的意义空隙低表面积小适量细颗粒用于填充骨料空隙的水泥浆量少用于包裹骨料表面的水泥浆量少填充作用使混凝土结构更加密实(2)细骨料的技术性质：砂的粗细程度：是指不同粒径的砂粒混合在一起后的平均粗细程度。 18(2)细骨料的技术性质：骨料级配示意图 19A：砂的粗细程度的表征参数：细度模数µfB：砂的颗粒级配的表征参数：级配区级配曲线注意：有两个(2)细骨料的技术性质：Mx=3.7~3.1粗砂Mx=3.0~2.3中砂Mx=2.2~1.6细砂Mx=1.5~0.7特细 20编号1234567筛孔尺寸4.752.361.180.600.300.15筛余(g)m1m2…m6m7分计筛余(%)a1a2…a6累计筛余(%)A1=a1A2=a1+a2…………A6=a1+…+a6粗细程度表征:筛分析法(2)细骨料的技术性质： 21级配的评价-筛分析方法编号筛孔尺寸I区II区III区14.75mm10~010~010~022.36mm35~525~015~031.18mm65~3550~1025~040.60mm85~7170~4140~1650.30mm95~8092~7085~5560.15mm100~90100~90100~90实际工程中，尽可能选择级配良好的中砂拌制混凝土(2)细骨料的技术性质：级配合格判定:砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内；除4.75mm和600μm筛档外，可以略有超出，但超出总量应小于5％。 223).坚固性4.物理性质砂的坚固性是指砂在气候、环境变化或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力砂的表观密度堆积密度空隙率含水量等(2)细骨料的技术性质： 23概念:混凝土组成材料中，粒径大于4.75mm的颗粒。(3)粗骨料(石子) 24分类1.根据来源天然粗骨料人工粗骨料碎石人工陶粒轻骨料粗骨料(石子)2.根据表面状态碎石卵石3.根据堆积密度普通粗骨料轻粗骨料 251)有害物质含量泥和泥块含量的定义：泥：粒径小于0.075mm的颗粒泥块：粒径大于4.75mm经水洗、手捏后小于2.36mm的颗粒。碱活性骨料：指含有活性SiO2的岩石颗粒。2)颗粒形状与表面特征3)强度：骨料重要作用是减少因荷载、干缩或引起的变形，用刚性骨架提高混凝土强度和变形模量压碎指标(间接法)立方体(圆柱体)抗压强度(直接法)粗骨料技术性质针状颗粒：是指颗粒长度大于该颗粒所在粒级平均粒径2.4倍的颗粒。片状颗粒：是指颗粒厚度小于该颗粒所在粒级平均粒径0.4倍的颗粒。 26压碎指标：直接法就是将制作粗骨料的母岩制成边长为50mm的立方体(或直径与高均为50mm的圆柱体)试件，浸水48h后，测定其极限抗压强度值。强度配制原则：骨料强度＞混凝土强度碎石强度指标：母岩立方体抗压强度压碎指标。卵石强度指标：压碎指标粗骨料技术性质 274)颗粒级配(筛分析检验)标准筛的孔径为2.36、4.75、9.5、16、19、26.5、31.5、37.5、53、63、75及90mm等共12个筛。粗骨料技术性质级配类型间断级配：连续级配：石子由小到大各粒级相连的级配。石子用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒级相配,中间为不连续的级配。工程中不宜采用单一的单粒级配制混凝土 28公称粒级筛孔尺寸/mm2.36(2.5)4.75(5)9.5(10)16.0(15)19.0(20)26.5(25)31.531.537.5连续粒级5-1095-10080-1000-1505-1695-10085-10030-600-1005-2095-10090-10040-80-0-1005-2595-10090-100-30-70-0-505-31.595-10090-10070-90-15-45-0-505-40-95-10070-90-30-65--0-5粗骨料级配要求粗骨料技术性质 29单粒级石子级配要求公称粒级筛孔尺寸/mm2.36(2.5)4.75(5)9.5(10)16.0(15)19.0(20)26.5(25)31.531.537.5(35)单粒粒级10-2095-10085-1000-15016-31.595-10085-1000-10020-4095-10080-1000-1031.3-6395-10075-10045-7540-8095-10070-100粗骨料技术性质 306)最大粒径粗骨料所在公称粒级的上限称为粗骨料最大粒径粗骨料的最大粒径限制粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1/4不得大于钢筋间最小净距的3/4对于混凝土实心板,骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3,且不得超过40mm同时满足粗骨料技术性质 31 32混凝土拌合及养护用水1、对拌和水的质量要求：1)、不影响混凝土的凝结硬化2)、无损于混凝土强度发展及耐久性3)、不加快钢筋锈蚀4)、不引起预应力钢筋脆断5)、不污染混凝土表面Waterthatissafetodrinkissafetouseinconcrete. 331、海水2、富有有机杂质的沼泽水、含有腐植酸或其他酸、盐的污水和工业废水3、氢离子指数PH〈4的水4、影响混凝土物理力学性能的水具体工程中参照JGJ63-89的规定执行注意工程中有四类水不能用来拌制砼： 34思考题1.普通混凝土的主要组成材料有哪些？各组成材料在硬化前后的作用如何？2．何谓骨料级配？如何判断骨料级配是否良好？3.砂子标准筛分曲线图中的1区、2区、3区说明什么问题？三个区以外的区域又说明什么？配制混凝土时应选用那个区的砂好些，为什么？ 35第二节混凝土拌合物的和易性1.和易性的(workability)含义和易性：混凝土拌合物易于各种施工工序操作，并能获得质量均匀、成型密实的一种综合性能，也称工作性，包括：流动性:指混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下产生流动，并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，不致产生分层或离析现象的性质。保水性:指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保持水份的能力，不致产生严重泌水现象的性能。 36泵送混凝土PumpingConcrete 37泵送混凝土PumpingConcrete 38碾压混凝土RollerCompactedConcrete 39粘聚性不好离析分层组份分离不均匀骨料下沉水泥浆上浮砼拌合物粘聚性不良时，硬化后会出现蜂窝、麻面。大型的砼拌和物，甚至出现狗洞现象。粘聚性混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定粘聚力，在运输和浇注过程中不致发生分层、离析现象使混凝土保持整体均匀的性能。 40分层离析与泌水现象及其危害分层离析现象：粗骨料从混凝土的水泥砂浆中分离出来的倾向与拌和物的粘聚性有关。危害：分层离析将导致硬化后的混凝土产生蜂窝和麻面，影响均匀性。泌水现象：混凝土中粗骨料下沉、水分上升直到表面，这种现象叫泌水，与拌和物的保水性有关。危害：泌水导致混凝土中粗骨料和水平钢筋下方形成水囊和水膜，降低骨料或钢筋与水泥石的粘结力；表面还会形成酥松层;在混凝土硬化体中产生泌水通道等。 41骨料水可见泌水内泌水保水性混凝土拌和物在施工过程中具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。保水性差的混凝土拌和物，在施工过程中，一部分水易从内部析出至表面，在混凝土内部形成泌水通道，使混凝土的密实性变差，降低混凝土的强度和耐久性。它反映混凝土拌和物的稳定性 42钢筋沉降裂缝混凝土表面粘聚性和保水性不好时 43和易性良好的标准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，亦即使矛盾得到统一流动性粘聚性保水性 442、和易性的测定与评价和易性是一项综合性的技术指标，确切评定较困难，具有不确定性。测定：以测定其流动性为主，辅以对其粘聚性和保水性的观察，然后根据测定和观察结果，综合评价其和易性。GB/T50080—2002规定，混凝土拌合物的和易性用两种流动性指标评价：塑性混凝土的流动性用坍落度或坍落扩展度表示；干硬性混凝土用为维勃稠度表示。 45坍落度试验标准圆锥筒200mm100mm300mm 46将拌和物分三层填入坍落度筒中每一层用捣棒插捣25下用灰刀将表面抹平垂直提起圆锥筒，拌和物将在自重作用下向下坍落量出坍落的毫米数—坍落度(精确到5mm)坍落度试验过程 47坍落度试验坍落度直尺坍落扩展度 48保水性：观察稀浆程度粘聚性：捣棒敲打锥体侧面流动性：测量坍落度原来，施工中是这样判定混凝土和易性的！ 49坍落度试验(粘聚性、保水性的观察)测出坍落度后，用捣棒轻轻敲击混凝土锥体的侧面，看它是否保持整体向下坍落或发生局部的出然崩落，由此判断其粘聚性是否合格；观察混凝土锥体下方是否有水分析出，由此判断其保水性是否合格。由此两方面观察和坍落度测量结果即可判断混凝土拌和物和易性是否合格。 50坍落度测量结果的评定坍落度值(mm)混凝土的和易性10～40低塑性混凝土50～90塑性混凝土100～150流动性混凝土≥160大流动性混凝土如坍落度值大于220mm，应用钢尺测量混凝土扩展后的最大和最小直径，取平均值为扩展度。坍落度选择:(1)构件截面大小(2)钢筋疏密(3)捣实方法坍落度选择及评定 51拌合物的和易性与施工工艺施工工艺坍落度(mm)碾压混凝土0滑模摊铺混凝土30~50泵送混凝土100~200自密实混凝土>240坍落度的选取原则原则：根据施工方法、结构条件和制品要求，并参考经验资料进行选择，在满足施工和结构条件的情况下，尽量选用较小的坍落度，以节约水泥，提高混凝土质量。 52混凝土拌合物和易性实验设备 533.影响和易性的因素：2).水泥浆用量：规律：在水灰比不变的情况下，单位体积拌合物内的水泥浆含量愈高，拌合物的流动性愈大(前提是拌合物未出现流浆现象)3).水泥浆的稠度(亦即水灰比)：规律：在水泥用量一定的情况下，水灰比愈小，水泥浆的稠度愈大，拌合物的流动性愈小。2、3归结为单位体积用水量对拌合物的影响。4).砂率：合理砂率:是指在用水量及水泥用量一定时，能使砼拌合物获得最大流动性，且粘聚性及保水性良好的砂率值。1).水泥品种和细度:w/c相同时，PC和PO水泥拌制混凝土流动性>PP,PS拌制保水性差；PF的流动性最好，保水性和黏聚性也较好，颗粒细，保水性和黏聚性也越好 543.影响和易性的因素合理砂率的确定：或者是在流动性(坍落度T)、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率。合理砂率的变化：最大粒径大、级配好、表面光滑粗骨料，砂率小；砂子细，合理砂率小；施工要求大流动混凝土，为避免粗骨料离析，可采用较大砂率 555).骨料的性质:骨料级配、粒形和表面构造6).外加剂和掺合料7).环境温度、湿度与时间规律：提高温度会使砼拌合物的坍落度减小，据测定，温度每增高10℃，坍落度大约减少20~40mm随着时间的延长，砼拌合物的坍落度也会逐渐降低,原因是由于拌合物的一些水被骨料吸收、一部分水蒸发损失以及化学反应等。3.影响和易性的因素：8).施工工艺 564.改善和易性的措施1)、通过试验，采用合理砂率，并尽可能的采用较低的砂率。2)、改善砂石的级配。3)、在可能的条件下，尽量选用较粗的砂、石。4)、有条件时尽量掺用外加剂。5.混凝土拌合物和易性的调整原则：当砼拌合物坍落度太小时，保持水灰比不变，增加水泥浆的用量；当砼拌合物的坍落度太大时、粘聚性良好时，保持砂率不变，增加砂石用量。 57在混凝土的抗压、抗拉、抗剪、抗弯以及握裹强度等强度项目中，其抗压强度是最大的，故混凝土主要用来承受压力作用。混凝土的抗压强度是结构设计的主要参数，也是混凝土质量评定的重要指标。硬化后的水泥混凝土结构，在未受荷载之前，由于各种原因，其结构内部已存在孔隙和裂缝系统。所谓混凝土的破坏，就是在受荷载作用下，原有孔隙和裂缝发生了延伸、汇合和扩大，最后形成裂缝第三节混凝土强度 58第三节混凝土强度1.混凝土破坏机理Ⅰ—界面裂缝无明显变化；Ⅱ一界面裂缝增长；Ⅲ一出现砂浆裂缝和连续裂缝；Ⅳ一连续裂缝迅速发展；Ⅴ一裂续缓慢增长；Ⅵ—裂缝迅速增长不同受力阶段裂缝图 59第一阶段：所加应力低于极限荷载30%时，应力-应变曲线近似为曲线，混凝土原来存在的裂缝和孔隙比较稳定，界面裂缝无明显变化；第二阶段:极限荷载30%-50%时,裂缝开始扩展，但缓慢，多半是界面处裂缝扩散，应力-应变曲线的曲率开始增加，水泥石有轻微的开裂，当超过极限应力50%时，界面裂缝开始延伸到水泥石中，随着水泥石的开裂，原本鼓励的界面裂缝也连接起来，发展成更为广泛和连续的裂缝体系；第三阶段:超过极限应力75%时，水泥石中发生更为迅速的裂缝扩展延伸，在界面裂缝继续发展的同时，开始出现砂浆裂缝，并将临近的界面裂缝连接起来，形成连通裂缝；第四阶段:变形进一步加快，受压变形曲线明显地弯向变形轴，混凝土承载力下降，裂缝体系不稳定第五阶段:混凝土承载力下降，荷载减少而变形迅速增大，以致完全破坏，变形曲线下降而最后结束 601.混凝土的抗压强度根据标准试验方法，规定以边长为150mm的立方体试件为标准试件，在标准养护条件(温度20±2℃、相对湿度95%以上或在温度20±2℃的不流动Ca(OH)2)下，养护到28天，测定的抗压强度。以fcu来表示标准试验方法—试件成型方法试件破型时的加荷速度机械成型人工成型注意系列“标准” 61混凝土强度检验用实验设备 62不同尺寸混凝土立方体试件强度换算系数100mm试件—换算系数为0.95；200mm试件—换算系数为1.05 632、砼立方体抗压强度标准值：是指按标准试验方法测得的立方体抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5％(亦即具有95％保证率的立方体抗压强度)。以fcu.k表示注fcu.k与fcu的区别：fcu只是一组混凝土试件抗压强度的算术平均值，并未涉及数理统计和保证率的概念。fcu.k是按数理统计方法确定，具有不低于95％保证率的立方体抗压强度。 643.砼强度等级：是指按照砼立方体抗压强度标准值划分出的不同的强度范围。以符号“C”表示。我国现行GB50010-2002《混凝土结构设计规范》规定,普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C6012个强度等级。如：C30，表示混凝土立方体抗压强度标准值,fcu,k=30MPa。实例说明等级的含义 65不同等级混凝土的应用C7.5-C15—用于垫层，基础、地坪受力不大结构C15-C25—用于粱、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土构件；C25-C30—用于大跨度构件、耐久性要求高的结构、预制构件；C30以上用于预应力钢筋混凝土构件、承受动荷结构及特种结构等4.混凝土的轴心抗压强度fcp(1)轴心抗压强度试验用标准试件尺寸：150x150x300mm(2)fcp与fcu间的换算关系：fcp=0.7~0.8fcu 665.混凝土的抗拉强度我国现行标准规定，采用标准试件150mm立方体，按规定的劈裂抗拉试验装置测得的强度为劈裂抗拉强度，简称为劈拉强度fts。计算公式： 676.混凝土的抗折强度(1)标准试件尺寸：150x150x600(550)mm道路路面或机场跑道用混凝土，是以抗弯强度(或称抗折强度)为主要设计指标。(2)加载方式：L=450mm(3)计算公式： 68混凝土抗折强度试模：混凝土抗折强度试验 69混凝土强度7.抗剪强度:混凝土的抗剪强度为抗拉强度的1/6-1/4,约为抗拉强度的2.5倍。8.黏结强度:指新旧混凝土之间的黏结强度及混凝土与钢筋之间的握裹强度。9.疲劳强度:混凝土在无限多吃交变载荷作用下，由于疲劳，会在小于静荷载破坏时就发生破坏。 7010.影响砼强度的因素：1)、水泥强度等级和水灰比(1)原材料的因素：(2)生产工艺因素：(3)试验因素：(1)原材料的因素：A、B系数为经验系数，与粗骨料的品种有关：碎石：A=0.46B=0.07卵石：A=0.48B=0.33 712)骨料的种类、质量和数量3)外加剂和掺合料(2)生产工艺因素：1)施工条件——搅拌与振捣2)养护条件——养护温度与湿度3)养护龄期——本公式的应用条件：1°：水泥为普通硅酸盐水泥2°：采用标准养护方式养护。3°：龄期n不小于3 72(3)试验因素：1)试件形状尺寸2)表面状态3)试件湿度4)加荷速度5)支承条件6)加载方式 7311.提高混凝土强度的措施提高强度的措施有以下五点：(1)、采用高等级水泥(2)、减小水灰比，或采用用水量较少的干硬性砼(3)、改进施工工艺、采用机械搅拌和机械振捣(4)、采用湿热处理。湿热处理有两种方法(5)、掺入砼外加剂、掺合料 74第四节混凝土的变形性能荷载作用下的变形引起混凝土变形的因素很多，归纳起来有两类：非荷载作用下的变形1、混凝土在非荷载作用下的变形(1)化学收缩(2)塑性收缩(4)温度变形(3)干湿变形 752、荷载作用下的变形(1)混凝土的受压变形与破坏特征弹塑形变形裂缝扩展过程 76(2)弹性模量(初始切线模量、任意点的切线模量、割线模量) 77(3)徐变：混凝土在长期荷载作用下的变形A：概念—徐变是指混凝土在长期恒载作用下，随着时间的延长，沿作用力的方向发生的变形，即随时间而发展的变形。B：徐变的特点—随时间的增加而增长早期增长快，后期增长速度变慢不可完全恢复 78 79C：徐变产生的机理(目前还存在一定的争议)10渗出假说：水泥水化浆体受到持续应力时，根据20粘性流动学说：D：徐变的影响因素：10环境湿度，20水泥和水灰比，30骨料和骨料体积率，40尺寸效应，50应力状态，60温度。 80C：徐变产生的机理：10渗出假说：20粘性流动学说：D：徐变的影响因素：10环境湿度20水泥和水灰比30骨料和骨料体积率40尺寸效应50应力状态60温度 81四、普通混凝土的耐久性概述A：耐久性的概念：混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构安全、正常使用的能力称为耐久性。B、重要性：保证混凝土构筑物运行的安全性延长混凝土构筑物的服役寿命节约混凝土构筑物维护成本节约自然资源，减少消耗改善人类居住的环境条件 82在混凝土的抗压、抗拉、抗剪、抗弯以及握裹强度等强度项目中，其抗压强度是最大的，故混凝土主要用来承受压力作用。混凝土的抗压强度是结构设计的主要参数，也是混凝土质量评定的重要指标。硬化后的水泥混凝土结构，在未受荷载之前，由于各种原因，其结构内部已存在孔隙和裂缝系统。所谓混凝土的破坏，就是在受荷载作用下，原有孔隙和裂缝发生了延伸、汇合和扩大，最后形成裂缝第三节混凝土强度 83第三节混凝土强度1.混凝土破坏机理Ⅰ—界面裂缝无明显变化；Ⅱ一界面裂缝增长；Ⅲ一出现砂浆裂缝和连续裂缝；Ⅳ一连续裂缝迅速发展；Ⅴ一裂续缓慢增长；Ⅵ—裂缝迅速增长不同受力阶段裂缝图 84第一阶段：所加应力低于极限荷载30%时，应力-应变曲线近似为曲线，混凝土原来存在的裂缝和孔隙比较稳定，界面裂缝无明显变化；第二阶段:极限荷载30%-50%时,裂缝开始扩展，但缓慢，多半是界面处裂缝扩散，应力-应变曲线的曲率开始增加，水泥石有轻微的开裂，当超过极限应力50%时，界面裂缝开始延伸到水泥石中，随着水泥石的开裂，原本鼓励的界面裂缝也连接起来，发展成更为广泛和连续的裂缝体系；第三阶段:超过极限应力75%时，水泥石中发生更为迅速的裂缝扩展延伸，在界面裂缝继续发展的同时，开始出现砂浆裂缝，并将临近的界面裂缝连接起来，形成连通裂缝；第四阶段:变形进一步加快，受压变形曲线明显地弯向变形轴，混凝土承载力下降，裂缝体系不稳定第五阶段:混凝土承载力下降，荷载减少而变形迅速增大，以致完全破坏，变形曲线下降而最后结束 851.标准立方体强度根据标准试验方法，规定以边长为150mm的立方体试件为标准试件，在标准养护条件(温度20±2℃、相对湿度95%以上或在温度20±2℃的不流动Ca(OH)2)下，养护到28天，测定的抗压强度。以fcu来表示标准试验方法—试件成型方法试件破型时的加荷速度机械成型人工成型注意系列“标准” 86混凝土强度检验用实验设备 87不同尺寸混凝土立方体试件强度换算系数100mm试件—换算系数为0.95；200mm试件—换算系数为1.05 882、混凝土立方体抗压强度标准值：是指按标准试验方法测得的立方体抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5％(亦即具有95％保证率的立方体抗压强度)。以fcu.k表示注fcu.k与fcu的区别：fcu只是一组混凝土试件抗压强度的算术平均值，并未涉及数理统计和保证率的概念。fcu.k是按数理统计方法确定，具有不低于95％保证率的立方体抗压强度。 893.混凝土强度等级：是指按照砼立方体抗压强度标准值划分出的不同的强度范围。以符号“C”表示。我国现行GB50010-2002《混凝土结构设计规范》规定,普通混凝土按立方体抗压强度标准值划分为：C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C6012个强度等级。如：C30，表示混凝土立方体抗压强度标准值,fcu,k=30MPa。实例说明等级的含义 90不同等级混凝土的应用C7.5-C15—用于垫层，基础、地坪受力不大结构C15-C25—用于粱、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土构件；C25-C30—用于大跨度构件、耐久性要求高的结构、预制构件；C30以上用于预应力钢筋混凝土构件、承受动荷结构及特种结构等 91混凝土的强度(2)混凝土的轴心抗压强度fcp采用150mm×150mm×300mm的棱柱体试件。在立方体抗压强度为0～55MPa范围内fcp=(0.7～0.8)fcu。在结构设计计算时，一般取fcp＝0.67fcu。非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为100mm×100mm和200mm×200mm，测得的抗压强度值应分别乘以换算系数0.95和1.05。FF 92(3)混凝土的抗拉强度我国现行标准规定，采用标准试件150mm立方体，按规定的劈裂抗拉试验装置测得的强度为劈裂抗拉强度，简称为劈拉强度fts。计算公式：混凝土强度 93(4)混凝土的抗折强度(1)标准试件尺寸：150x150x600(550)mm道路路面或机场跑道用混凝土，是以抗弯强度(或称抗折强度)为主要设计指标。(2)加载方式：L=450mm(3)计算公式：混凝土强度 94混凝土抗折强度试模：混凝土抗折强度试验 95混凝土强度(5)抗剪强度:混凝土的抗剪强度为抗拉强度的1/6-1/4,约为抗拉强度的2.5倍。(6)黏结强度:指新旧混凝土之间的黏结强度及混凝土与钢筋之间的握裹强度。(7)疲劳强度:混凝土在无限多次交变载荷作用下，由于疲劳，会在小于静荷载破坏时就发生破坏。 963.影响砼强度的因素：1).水泥强度等级和水灰比(配合比)(1)原材料的因素(2)生产工艺因素:搅拌、养护条件、龄期(3)试验因素:尺寸、干湿、加载速度(1)影响因素：A、B系数为经验系数，与粗骨料的品种有关：碎石：A=0.46B=0.07卵石：A=0.48B=0.33(瑞士保罗米) 972)骨料的颗粒形状、表面结构和粒径、种类、质量、数量、3)外加剂和掺合料1)养护条件——养护温度与湿度养护混凝土方法:(1)自然养护:温度随气温变化，湿度必须充分，一般洒水养护(2)蒸汽养护:常压养护和高压蒸汽养护(蒸压釜)常压:温度不超过100℃，最佳65-80℃，饱和蒸汽提供充分湿度高压:温度160-210℃，压力0.6-2MPa(3)标准养护:温度20±2℃、相对湿度95%以上碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强度较高；卵石呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较低。在水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度。(2)生产工艺因素： 98施工规范规定：在夏季施工的混凝土进行自然养护时，使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣水泥时，洒水保湿不少于7d；使用火山灰水泥和粉煤灰水泥，不少于14d。趋势：温度↑→强度发展快↑;温度↓→强度发展慢↓ 99(2)生产工艺因素：3)施工条件——搅拌与振捣2)养护龄期——fn——nd龄期混凝土的抗压程度,MPa；ｆ28——28ｄ龄期混凝土的抗压强度,MPa；lgｎ、lg28——ｎ和28的常用对数(n≥3d) 100(3)试验因素：a:试件尺寸和形状尺寸小强度高；原因是“环箍效应”或“支座效应”尺寸大强度低:原因:内部缺陷几率大，有效承载面积小，引起应力集中b:试件干湿状态干燥>潮湿烘干试件>饱水原因:裂缝的扩展对水存在反应敏感要求:试件在饱水状态下养护并在饱水状态下测定强度。C:加荷速度速度慢，强度低原因:缓慢加载会增加亚临界裂缝的数量和长度d:试件的表面状态 10111.提高混凝土强度的措施提高强度的措施有以下五点：(1)采用高强度等级水泥；采用级配良好骨料，提高密实度(2)减小水灰比，或采用用水量较少的干硬性砼(3)掺入适当外加剂、掺合料(4)改进施工工艺、采用机械搅拌和机械振捣(5)养护方式。常压养护和高压蒸汽养护 102思考题影响混凝土强度的主要因素以及如何影响?下列情况对混凝土抗压强度测定结果有什么影响？(1)试件尺寸加大；(2)试件高宽比加大；(3)试件受压表面加润滑剂；(4)试件位置偏离支座中心；(5)加荷速度加快。答案:(1)试件尺寸加大，实验值将偏小；(2)试件高宽比加大，实验值将偏小；(3)试件受压表面加润滑剂，实验值将偏小；不涂油测得的值大。不涂油，摩擦大，环箍效应强；(4)试件位置偏离支座中心，实验值将偏小；(5)加荷速度加快，实验值将偏大，因为，加载速度大，混凝土的缺陷还来不及表现出来。 103第四节混凝土的变形性能荷载作用下的变形引起混凝土变形的因素很多，归纳起来有两类：非荷载作用下的变形1、混凝土在非荷载作用下的变形(1)化学收缩(2)塑性收缩(4)温度变形(3)干湿变形 104混凝土在非荷载作用下的变形化学收缩(chemicalshrinkage)混凝土在硬化过程中，由于水泥水化产物的体积小于反应物(水和水泥)的体积，引起混凝土产生收缩。特点:不可逆或不能恢复的；可使混凝土内部产生微裂缝。干湿变形(dryshrinkage)主要取决于周围环境湿度的变化，表现为干缩湿胀混凝土在水中硬化时，凝胶体中胶体粒子吸附水膜，会产生微小膨胀在空气中硬化时，吸附水蒸发引起失水收缩，同时毛细孔中的负压增大产生收缩力，混凝土进一步收缩，再次吸水时，部分膨胀原因:干缩变形主要是由水泥石的干缩引起的混凝土的变形性能(deformation) 105干缩变形影响干缩变形的因素(1)用水量(水灰比):平均用水量增加1%，干缩增加2-3%(2)水泥品种和细度:火山灰水泥最大，粉煤灰干缩率较小,水泥越细干缩越大；(3)水泥用量：水泥用量越大，干缩也也大(4)骨料品种:弹模大，干缩小；吸水率高干缩大；(5)骨料粒径以及级配:粒径大，级配好，用水少干缩小；(6)骨料含泥量:含泥多干缩大。(7)养护方式:湿热处理改善措施？延长养护时间，推迟干缩的发生和发展 106温度变形混凝土的热胀冷缩的变形，称为温度变形温度变形对大体积混凝土极为不利。危害:内外温差，外表混凝土中产生较大拉应力，产生裂缝措施:降低水泥用量;低热水泥;人工降温塑性收缩混凝土成型后尚未凝结硬化时属塑性阶段，在此阶段往往由于表面失水而产生收缩称为塑性收缩。混凝土的变形性能(deformation) 107荷载作用下的变形(1)混凝土的受压变形与破坏特征弹塑形变形裂缝扩展过程 108(2)弹性模量(初始切线模量、任意点的切线模量、割线模量)国标:试件150x150x300;取测定点的应力等于试件轴心抗压强度的40%，经三次加载和卸载后弹性模量范围:C10-C60弹性模量:1.75-6.60MPa饱水混凝土弹模>干燥混凝土骨料越多，水灰比越小，养护好以及龄期长，弹模高(3)动弹性模量:共振频率或超声波 109(3)徐变：A：概念—徐变是指混凝土在长期恒载作用下，随着时间的延长，沿作用力的方向发生的变形，即随时间而发展的变形。B：徐变的特点—随时间的增加而增长早期增长快，后期增长速度变慢不可完全恢复荷载作用下的变形 110荷载作用下的变形 111C：徐变产生的原因：由于水泥石中凝胶体在长期荷载作用的粘性流动，是凝胶孔水向毛细孔内迁移的结果。加载早期:水泥尚未充分水化，凝胶孔多，且毛细孔也较多，凝胶易移动，故徐变快；加载晚期:水泥继续硬化，凝胶含量相对少，毛细孔少，徐变发展缓慢D：影响因素：1.环境湿度:湿度越小，徐变越大2.龄期：养护龄期越短，徐变越大3.构件尺寸：尺寸小比表面积大，水蒸发快，干缩和徐变增大4.荷载大小:应力强度比越大，徐变大5.混凝土配合比:水灰比和集灰比6.骨料性质7.持续作用时间 112第五节普通混凝土的耐久性概述耐久性的概念：混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构安全、正常使用的能力称为耐久性。保证混凝土构筑物运行的安全性延长混凝土构筑物的服役寿命节约混凝土构筑物维护成本节约自然资源，减少消耗改善人类居住的环境条件重要性： 113导致混凝土性能劣化的因素外部环境因素：水、风化、冻融、化学腐蚀、磨损、气体等；材料内部原因：碱—骨料反应、体积变化、吸水性、渗透性等混凝土内部可蒸发水的可逆性和随之引起或产生的有害作用是导致混凝土劣化的重要原因。孔隙和裂缝 114混凝土耐久性变差的模式混凝土的劣化分为两大类：第一类，由水、空气和其它侵蚀性介质渗透进入混凝土的速率所决定。化学的：钢筋锈蚀、碱-骨料反应、硫酸盐、海水和酸的侵蚀、碳化；物理的：冻融、盐结晶、火灾等第二类，是磨耗、冲磨与空蚀等。 115抗渗性抗冻性耐腐蚀性抗碳化性碱—骨料反应耐火性耐磨性与抗冲刷性混凝土耐久性主要指标： 116(一)混凝土的抗渗性1.抗渗性含义：混凝土抵抗有压介质(水、油、溶液等)渗透作用的能力。抗渗性是混凝土重要指标，直接影响混凝土的抗冻性和和抗侵蚀性2.混凝土渗水的主要原因：原因：各种内部孔隙形成渗水通道。水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔水泥浆泌水形成毛细孔粗骨料下部界面水分富集形成孔穴施工振捣不密实 1173.抗渗指标：——以抗渗等级表示抗渗等级是以28d龄期的标准试件，在标准试验方法下所能承受的最大静水压来确定的。P4———能抵抗静水压力0.4MPaP6———能抵抗静水压力0.6MPaP8———能抵抗静水压力0.8MPaP10———能抵抗静水压力1.0MPaP12———能抵抗静水压力1.2MPa分为五个等级：(一)混凝土的抗渗性 118(二)混凝土抗冻性1.抗冻性含义：在吸水饱和状态下，混凝土能够经受多次冻融循环而不破坏，也不显著降低其强度的性能，称为混凝土的抗冻性。工程上将混凝土受冻破坏，称为混凝土的冻害什么引起冻害?混凝土内部孔中的水结冰水结冰使体积膨胀9%.冻害破坏的外观模式？剥落龟裂、分层 1192.抗冻指标：—以抗冻等级表示以28d龄期的混凝土标准试件，在饱水后承受反复冻融循环，以抗压强度损失不超过25％，且质量损失不超过5％时所能承受的最大循环次数来确定。(三)抗侵蚀性受侵蚀的若干形式①硫酸盐侵蚀②酸性物质对混凝土产生腐蚀③钢筋的锈蚀④铁锈导致混凝土开裂与剥落⑤在水工结构混凝土中的空蚀⑥其它如磨蚀、冲蚀等 120(四)混凝土的碳化1.混凝土碳化的含义：水泥石中的Ca(OH)2与空气中的CO2，在湿度相宜时发生化学反应，生成H2O和CaCO3，使混凝土的碱性降低(也称“中性化”)的现象。2.影响碳化的因素：(1)环境中二氧化碳的浓度(2)水泥品种(3)水灰比(4)环境湿度相对湿度在50％～75％时，碳化速度最快；相对湿度小于25％或大于100％时，碳化将停止。 1213.碳化及其对混凝土性质的影响三方面：(1)混凝土的碱度降低，减弱了对钢筋的保护作用；(2)混凝土收缩显著增加(碳化收缩)，易产生表面裂纹；(3)混凝土抗压强度有所提高(四)混凝土的碳化 122(五)碱—骨料反应(Alkali-AggregateReaction简称AAR)1、碱—骨料反应的概念：是指混凝土中所含的碱(Na2O或K2O)与骨料的活性成分(活性SiO2)，在混凝土硬化后潮湿条件下逐渐发生化学反应，反应生成复杂的碱—硅酸凝胶，这种凝胶吸水膨胀，导致混凝土开裂的现象。Na20+SiO2+nH2O→Na20.Si02·nH2O特点：反应慢潜在危害大无法修复被称为砼的癌症 1232.碱—骨料反应发生的必备条件：(1)水泥中含碱量(K20+Na2O)＞0.6％(折算成Na2O％)；(2)砂、石骨料中夹杂有非晶质的活性二氧化硅矿物(3)有水存在。3.预防碱—骨料反应的措施(1)采用含碱量小于0.6％的水泥；(2)在水泥中掺加火山灰质混合材料；如沸石岩、粉煤灰(3)加强骨料生产的质量控制，选择非活性骨料(4)阻止外界水分进入，保持混凝土干燥状态(五)碱—骨料反应(Alkali-AggregateReaction简称AAR) 124提高混凝土耐久性的途径(1)合理选择水泥品种和强度等级;(2)选用品质良好的骨料如骨料的坚固性、有害杂质含量、级配等都应考虑;(3)提高混凝土的密实度;(4)改善混凝土的孔隙特征以减少大的开孔;(5)采用机械施工以保证搅拌均匀、振捣密实，同时加强养护，特别是早期养护。混凝土耐久性主要取决于组成材料质量、混凝土本身的密实度和施工质量提高措施 125第五节混凝土外加剂1.外加剂的含义：混凝土外加剂是指在混凝土拌和过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不超过水泥质量的5％。常用外加剂有：减水剂、早强剂、引气剂、泵送剂、缓凝剂、速凝剂、阻锈剂、膨胀剂、着色剂等等。2.使用外加剂的目的：不增加用水量而提高和易性；相同和易性条件下减少用水量；缩短或延长凝结时间；减少泌水和离析；大幅度提高可泵性；减小坍落度损失。对拌合物影响 126对硬化体影响延缓或减少水化热；加速早期强度增长率；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；提高混凝土强度；控制与减缓碱—骨料反应造成的膨胀破坏。3.外加剂的分类：第五节混凝土外加剂(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)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。(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，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。 127(一)减水剂混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易性一定的条件下，具有减水和增强作用的外加剂，又称为“塑化剂”，高效减水剂又称为“超塑化剂”。1.减水剂的作用机理减水剂多属于表面活性剂，它的分子结构是由亲水基团和憎水基团组成；掺入减水剂前：当水泥加水拌合形成水泥浆的过程中，水泥颗粒把一部分水包裹在颗粒之间而形成絮凝状结构，水的作用不能充分发挥；亲水由极性羧酸盐基(-COONa)、羟基(-OH)、胺基(-NH2)、磺酸盐基(-SO3Na) 128(一)减水剂掺入减水剂后：表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有同种电荷，这种排斥力远远大于水泥颗粒之间的分子引力，使水泥颗粒分散，絮凝状结构中的水分释放出来，混凝土拌合用水的作用得到充分的发挥，拌合物的流动性明显提高；表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用，使水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，阻止了水泥颗粒之间直接接触，起到润滑作用，改善了拌合物的流动性。絮凝状结构 129(一)减水剂2.减水剂的作用效果(1)减少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的强度。在混凝土拌合物坍落度基本一定的情况下，减少混凝土的单位用水量5％～25％(普通型5％～15％，高效型10％～30％)。(2)提高混凝土拌合物的流动性。在用水量和强度一定的条件下，坍落度可提高100～200mm。(3)节约水泥。在混凝土拌合物坍落度、强度一定的情况下，可节约水泥5％～20％。(4)改善混凝土拌合物的性能。掺入减水剂可以减少混凝土拌合物的泌水、离析现象；延缓拌合物的凝结时间；减缓水泥水化放热速度；显著提高混凝土硬化后的抗渗性和抗冻性。 1304)减水剂的种类：减水剂种类普通减水剂：木质素系：木质素磺酸钙木质素磺酸钠木质素磺酸镁糖蜜系：糖化钙低聚糖萘系：萘磺酸盐甲醛缩合物树脂系：三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物高效减水剂： 131①木质素系减水剂：制备:是以生产纸浆或纤维浆剩余下来的亚硫酸浆废液为原料，采用石灰乳中和，经生物发酵除糖、蒸发浓缩、喷雾干燥而制得的棕黄色粉末。适宜掺量:水泥质量的0.2%～0.3%。使用效果:减水率为10％～15％；28d抗压强度提高10％～20％；坍落度可增大80～100mm；节约水泥用量10％左右;缓凝作用明显，引气而且气泡多而大。 132②萘磺酸盐系减水剂：制备:适宜掺量:使用效果:以工业萘或由煤焦油分馏出的含萘及萘的同系物与甲醛缩合而成，经磺化、水解、缩合、中和、过滤、干燥而制成，一般为棕黄色粉末，也有为棕色粘稠液体。主要品牌：NNO、NF、FDN、UNF、MF、建Ⅰ型、NHJ等；适用：早强、高强、流态、蒸养混凝土。水泥质量的0.2%～1.0%。减水率为10％～25％；强度提高20％以上；节约水泥10％～20％；抗渗、耐久性等均可改善，对钢筋无腐蚀作用。￥ 133③树脂减水剂制备:SM减水剂适于：适宜掺量:使用效果:以水溶性树脂为主要原料制成的减水剂，如三聚氰胺树脂、古玛隆树脂与甲醛反应在经硫酸氢钠磺化制得。该类减水剂被誉为减水剂之王。我国生产有SM树脂减水剂。配制高强混凝土、早强混凝土、流态混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、蒸养混凝土等。水泥质量的0.5%～2.0%。减水率为20％～27％；3d强度提高30％～100％；28d强度可提高20％～30％；提高混凝土的抗渗性和抗冻性。 134(2)引气剂1)引气剂定义：引气剂是能在混凝土拌合物中产生大量的微小独立空气泡并均匀分布在其中的一种外加剂。2)引气剂的作用效果：显著提高混凝土的抗渗性、抗冻性；改善拌和物的和易性；混凝土强度有所降低。一般含气量每增加1％，抗压强度将降低4％～5％，抗折强度将降低2％～3％。 1353)常用种类：松香热聚物、松香皂及烷基苯磺酸盐等。4)适宜掺加量：水泥用量的0.005%～0.015%,混凝土中含气量为3%～6%5)引气剂的应用范围：抗冻混凝土；主要用于：抗渗混凝土；贫混凝土等。不宜用于：蒸养混凝土；预应力混凝土。 136(3)早强剂1)早强剂的定义早强剂是指能提高混凝土早期强度，并对后期无影响主要品种有：氯盐类；硫酸盐类；有机胺类。2)氯盐类早强剂常用种类：氯化钙、氯化钠、氯化钾、氯化铝、三氯化铁等，氯化钙应用最广；适宜掺量：水泥质量的0.5%～1.0%； 137使用效果：3d强度提高50％～100％，7d强度提高20％～40％；能降低混凝土中水的冰点，防止混凝土早期受冻。应用缺点：含有Cl-，易使钢筋锈蚀，导致混凝土开裂。常用防锈措施是氯化钙与阻锈剂亚硝酸钠(NaNO2)复合用氯化钙早强作用原理：氯化钙能与水泥中的C3A作用生成不溶性水化氯铝酸钙(C3A.CaCl2.10H2O)，并与C3S水化析出的氢氧化钙作用，生成不溶性氧氯化钙(CaCl.3Ca(OH)2.12H2O)。这些复盐的形成，增加了水泥浆中固相的比例，有助于水泥石结构的形成。同时，氯化钙与氢氧化钙的迅速反应，降低了液相中的碱度，使C3S水化反应加快，有利于提高水泥石早期强度。 138氯盐类早强剂使用限制：在钢筋混凝土中，氯化钙的掺量不得超过水泥质量的1％；在无筋混凝土中，掺量不得超过3％；在使用冷拉和冷拔低碳钢丝的混凝土结构及预应力混凝土结构中，不允许掺用氯化钙；在下列结构的钢筋混凝土中不得掺用氯化钙和含有氯盐的复合早强剂：在高湿度空气环境中，处于水位升降部位、露天结构或经常受水淋的结构；与含有酸、碱或硫酸盐等侵蚀性介质相接触的结构；经常处于环境温度为60℃以上的结构；直接靠近直流电源或高压电源的结构等。 1393)硫酸盐类早强剂常用种类：硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸钙、硫酸铝、硫酸铝钾等，其中硫酸钠应用较多；适宜掺量：水泥质量的0.5%～2.0%；使用效果：当掺量达1%～1.5%时，达到混凝土设计强70％的时间可缩短一半左右。作用原理：硫酸钠与水泥水化产物Ca(OH)2作用，生成高分散性的硫酸钙，均匀分布在混凝土中，这些高度分散的硫酸钙与C3A的反应比外掺石膏的作用快得多，能使水化硫铝酸钙迅速生成，大大加快了水泥的凝结硬化。同时，由于上述反应的进行，使得溶液中Ca(OH)2浓度降低，从而促使C3S水化加速，使混凝土早期强度提高。 140使用注意事项：1、硫酸钠对钢筋无锈蚀作用，适用于不允许掺用氯盐早强剂的混凝土。2、它与Ca(OH)2作用生成强碱NaOH为防止出现“碱—骨料”反应，硫酸钠严禁用于含有活性骨料的混凝土中。同时应注意硫酸钠不能超量掺加，以免导致混凝土产生后期膨胀开裂破坏，以及防止混凝土表面产生白霜。4)有机胺类早强剂：常用种类：三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇胺等，其中早强效果以三乙醇胺为佳；3)硫酸盐类早强剂 141适宜掺量：水泥质量的0.02%～0.05%；使用效果：1、能使混凝土早期强度提高50％左右；2、与其它外加剂(如氯化钠、氯化钙、硫酸钠等)复合使用，早强效果更加显著。缺点：三乙醇胺有缓凝作用，掺量过多时会造成混凝土缓凝和强度下降。3)硫酸盐类早强剂 142外加剂水水泥的适应性1.适应性的概念高效减水剂：降低混凝土的水胶比，改善新拌混凝土工作性，控制坍落度损失，赋予混凝土优良施工性能和高密实度。适应性的问题成为困扰混凝土工作者的一个难题，影响外加剂的应用效果和推广应用。适应性的问题是一个极其错综复杂的问题：涉及到水泥化学、高分子材料学、表面物理化学和电化学等多方面的知识。 143外加剂水水泥的适应性水泥与减水剂适应时：减水剂在常用掺量下能够达到它自身的减水率；没有离析和泌水现象；坍落度随时间变化损失相应较小；对混凝土的强度等性能无负面影响。不适应时：初始坍落度小，坍落度损失快，离析，泌水，外加剂用量增加。