建筑材料课件第04章 混凝土.ppt

第04章混凝土3 4.8特种水泥混凝土普通水泥混凝土在某些环境下难以满足要求：在侵蚀介质环境中使用时难以满足抗侵蚀性要求；用于冲蚀环境中的水工结构物时难以达到较高的防水、抗溶蚀性能及抗冲耐磨性；在承受冲击与疲劳荷载作用时表现出抗折强度太低和脆性严重的缺陷；过大的自重难以满足大跨度结构等对材料高比强度的要求。改善普通水泥混凝土性能的措施：掺入纤维制成纤维混凝土；掺入聚合物制成树脂混凝土或聚合物改性混凝土；用单体或聚合物浸渍混凝土表面制备聚合物浸渍混凝土；采用特殊集料配制具有某些物理力学特性的水泥混凝土；掺加粉煤灰等混合材料在改善混凝土某些性能。与普通混凝土相比，这些混凝土的某些性能有十分显著的改善，而且更适合于某些特种环境，称之为特种混凝土。 特种混凝土的类别根据混凝土的组分与结构不同，可分为：轻集料混凝土、多孔混凝土、水泥粉煤灰混凝土、特细砂混凝土、纤维增强混凝土、聚合物混凝土、硅酸盐混凝土等。根据混凝土的流动性分为：超干硬混凝土、流态混凝土、自流平和自密实混凝土等；根据硬化混凝土的环境适应性能分为：高强混凝土、高性能混凝土、耐海水混凝土、耐酸混凝土、耐磨耗混凝土、耐热混凝土等； 根据混凝土的结构特性不同，分为：大体积混凝土、引气混凝土、膨胀混凝土、透水性混凝土等；根据在工程中的使用功能不同，分为：道路混凝土、装饰混凝土、绿化混凝土等；根据施工方法不同，分为：预拌混凝土、碾压混凝土、水下浇筑混凝土、冬季施工混凝土、夏季施工混凝土、喷射混凝土、真空脱水混凝土、预填集料混凝土等。 4.8.1纤维增强混凝土纤维增强混凝土简称纤维混凝土。是由水泥混凝土为基材与不连续而分散的纤维为增强材料所组成的一种复合材料。常作为增强材料的纤维有钢纤维、玻璃纤维、合成纤维和天然纤维等。 1.钢纤维的构造与性能钢纤维混凝土用钢纤维，主要是采用碳钢加工制成的纤维，对长期处于受潮条件的混凝土，亦有采用不锈钢加工制成的纤维。钢纤维的尺寸主要由强化效果和施工难易性决定。钢纤维太粗或太短，其强化效果较差；如过长或过细，施工时不易拌和、易结团。为了增加钢纤维和混凝土之间的粘结力，可用增加纤维表面积的方法，将其加工为异形纤维，如波形、哑铃形、端部带弯钩等形状。钢纤维的几何特征，通常用长径比表示，即纤维的长度与截面当量直径之比。一般纤维的长径比约在30～150的范围内。一般钢纤维直径为0.25～0.75mm，长度约为20～60mm。 2.钢纤维混凝土的性能钢纤维的掺量以纤维体积率表示。当钢纤维的形状和尺寸在适合范围内，钢纤维混凝土的强度，随纤维体积率和长径比增加而增加。钢纤维体积率通常为0.5％～2.0％。圆形截面钢纤维，直径为0.3～0.6mm，长度为20～40mm，掺量为2％的钢纤维混凝土与普通混凝土比较，见下表。 4.8.2高性能混凝土高性能混凝土(HighPerformanceConcrete，简写HPC)。许多国家都由国家列项，投入了大量的人力、物力和材力对高性能混凝土进行研究。1989年加拿大政府成立了关于高性能混凝土（HPC）的情报网；美国NSF投资数千万美元，集中了美国著名的混凝土科学专家，建立了高性能水泥基复合材料研究中心，主攻高性能；1990年5月在美国马里兰州Gaithersburg城，由美国NSF和ACI主办了关于高性能混凝土的讨论会，高性能混凝土就是在这次会议上首先提出来的；1994年在新加坡举办了第一届“高性能混凝土国际学术讨论会”。 对高性能混凝土有以下几点共识：（1）混凝土的使用寿命要长；（2）混凝土应具有较高的体积稳定性；（3）高性能混凝土应具有良好的施工性能；（4）具有一定的强度和密实度，但不一定是高强，亦可以是中、低强度高性能。技术手段：使用新型外加剂和超细矿物质掺合料（超细粉）；降低水灰比、增大坍落度和控制坍落度损失；给予混凝土高的密实度和优异的施工性能。 4.8.3高强混凝土强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土（high-strengthconcrete）。高强混凝土的特点：强度高、变形小、耐久性好，能适应现代工程结构向高耸、大跨和重载方向发展。能承受恶劣环境的条件，应用中有较好的综合经济效益。高强混凝土属高性能混凝土。美国西雅图的“TwoUnionSquar”大厦应用了强度高达135MPa的超高强混凝土，混凝土采用泵送施工，混凝土坍落度高达25cm，输送管长122m，混凝土外面为16mm厚的钢管，混凝土混合料由下向上沿钢管挤送，混合料未经振动，强度达到了设计要求。 为使混凝土高强主要可采用的方法（1）改善水泥的水化条件①增加水泥中早强和高强的矿物成分的含量。②提高水泥的磨细度。（2）掺加各种高聚物（3）增强集料和水泥的粘附性曾有研究者采用水泥熟料作为混凝土的集料，制成所谓“熟料混凝土”。还有的研究者采用环氧树脂处理集料表面，亦得到良好的高强效果。（4）掺加高效外加剂（5）增加混凝土的密实度（6）采用纤维增强 4.8.4水泥粉煤灰混凝土水泥粉煤灰混凝土是在普通水泥混凝土中掺加粉煤灰以取代部分水泥或细集料的混凝土。1.粉煤灰的物理性质和质量要求粉煤灰特有的球形玻璃微珠（图） 火山灰效应：粉煤灰在形成过程中产生的大量非晶相玻璃体中含有较高比例的活性SiO2和Al203，它们能够与水泥的水化产物产生有利于内部结构改善的火山灰反应，这不仅会使粉煤灰产生明显的胶凝性，也使水泥的活性得以充分发挥，从而表现出较强的火山灰效应。微集料效应：粉煤灰中通常含有大量强度高、堆积状态稳定的玻璃微珠颗粒，当其嵌固于水泥混凝土内部结构中时，不仅可以改善其构成颗粒的级配，还可提高水泥浆基体的强度和耐久性，从而产生有利于混凝土结构的微集料效应。形态减水效应：由于粉煤灰具有上述结构及性能特点，使其在水泥混凝土中能够发挥某些特殊的作用。当粉煤灰掺加到水泥混凝土中后，其特殊的球形物理状态可在混凝土中产生滚珠作用，使新拌混凝土具有更高的流动性，这赋予了水泥粉煤灰混凝土具有明显的形态减水效应。 粉煤灰的品质取决于所燃煤的品种、烧结程度和形成状态等因素。有些粉煤灰的CaO含量高于10％，通常将其称为高钙粉煤灰(C级灰)。它多呈黄色至浅黄色，除具有火山灰活性外，同时还具有自硬性。有些粉煤灰的氧化钙含量较低，被称为低钙粉煤灰(F级灰)，它常呈灰色或暗灰色，它虽然具有火山灰活性，但不具有自硬性。有些电厂在燃煤过程中会添加部分石灰石粉以达到脱硫的目的，这也使粉煤灰的CaO含量较高，但一般不认为是高钙粉煤灰，常将其称为“增钙粉煤灰”或“改性粉煤灰”。我国的粉煤灰多为低钙粉煤灰，其密度一般为1.95～2.40g/cm3，干松堆积密度为550～800kg/m3。 GB1596-91《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，根据细度、需水量比、烧失量、含水量和三氧化硫含量等指标将粉煤灰划分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ个级别。指标级别I级II级Ⅲ级细度（0.045mm方孔筛筛余）（％），不大于122045需水量比（％），不大于95105115烧失量(%)，不大于5815含水量(%)，不大于11－三氧化硫(%)，不大于333 2.粉煤灰在混凝土中的应用用粉煤灰水泥混凝土可配制多种具有特殊性能的混凝土，如：高性能混凝土、高强混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗混凝土、碾压混凝土、水下混凝土、抗软水和抗硫酸盐侵蚀混凝土等。粉煤灰取代水泥的最大限量混凝土种类粉煤灰取代水泥最大限量(%)硅酸盐水泥普通水泥矿渣水泥火山灰水泥预应力钢筋混凝土251510钢筋混凝土、高强混凝土、耐冻混凝土、蒸养混凝土30252015中、低强度混凝土、泵送混凝土、大体积混凝土、地下和水下混凝土50403020碾压混凝土65554535 3.水泥粉煤灰混凝土配合比设计的基本要求在配合比设计中必须以满足强度等级、和易性与耐久性要求为基本前提，并适当考虑对施工工艺和施工成本的影响。水泥粉煤灰混凝土的配合比设计通常采用绝对体积法计算。掺粉煤灰混凝土的配比设计应以不掺粉煤灰时的混凝土配合比为基准，再根据不同使用的情况，采用等量取代法、超量取代法或外加法选择粉煤灰的掺量。等量取代法是指利用所掺加粉煤灰取代等数量的水泥；外加法是指所加粉煤灰全部用来取代等体积的细集料；超量取代法是以所掺加的部分粉煤灰取代等体积水泥，而剩余部分则取代等体积的细集料。 粉煤灰超量系数粉煤灰在混凝土中超量取代水泥的原则：就是掺加粉煤灰后混凝土应达到相应基准混凝土的强度等级及流动性指标。所掺入粉煤灰量与所取代水泥量的质量之比称为粉煤灰超量系数。粉煤灰等级超量系数KI1.1～1.4II1.3～1.7Ⅲ1.5～2.0 4.等量取代法配合比计算P139(1)根据基准混凝土中各材料的用量C0、W0、S0、G0选定与基准混凝土相同或稍低的水灰比；(2)根据确定的粉煤灰等量取代水泥率(f％）和基准混凝土水泥用量(C0)，按下式计算粉煤灰用量(F)和水泥用量（C）：F＝C0×f(％)C＝C0－F(3)粉煤灰混凝土的用水量(W)：(4)水泥和粉煤灰的浆体体积(VP)： (5)砂和石子的总体积(VA)：VA＝1000（1－α）－VP式中α——混凝土含气量百分数（％）(6)选用与基准混凝土相同或稍低的砂率（SP），则粉煤灰混凝土的砂(S)和石子(G)的用量可解下列方程求得：式中ρs——砂的颗粒密度（g/cm3）；ρg——石子的颗粒密度（g/cm3）。(7)1m3粉煤灰混凝土中各材料用量为：C、F、W、S、G。然后再通过试验对其配比进行调整，以满足工程设计要求。 5.超量取代法配合比计算P140(1)根据基准混凝土的各种材料用量(C0、W0、S0、G0），选取粉煤灰取代水泥率(f％）和超量系数(K)。(2)粉煤灰取代水泥量(F)、总掺量(Ft)及超量部分质量(Fe)：F＝C0×f(％)Ft＝K×FFe＝（K－1）×F(3)水泥的质量(C)：C＝C0－F(4)调整后砂的质量(Se)：(5)1m3粉煤灰混凝土各种材料用量为：C、Ft、W0、Se、G0。 6.外加法配合比计算P140(1)根据基准混凝土计算出的各种材料用量(C0、W0、S0、G0)，选定外加粉煤灰掺入率(fm％）。(2)外加粉煤灰的质量(Fm)，按下式计算：(3)调整后砂的质量(Sm)：(4)1m3粉煤灰混凝土中各种材料用量为：C0、Fm,Sm,W0、G0。 4.8.5轻集料混凝土轻集料混凝土是指用轻粗集料、轻砂（或普通砂）等为集料配制而成的干表观密度不大于1950kg/m3的水泥混凝土。全部由轻（粗、细）集料配制而成的混凝土称为全轻混凝土；由普通砂（或部分轻砂）及轻粗集料配制而成的混凝土称为砂轻混凝土。用轻粗集料、水泥和水配制而成的混凝土称为无砂大孔轻集料混凝土。 1.轻集料的种类和技术性质轻集料是指堆积密度不大于1100kg/m3的轻粗集料或堆积密度不大于1200kg/m3的轻细集料。按照轻集料的强度可分为：普通轻集料：强度低于25MPa的轻粗集料；高强轻集料：指强度不低于25MPa的轻粗集料。按照轻集料的堆积密度可分为：普通轻集料：堆积密度为510～1100kg/m3的轻粗集料；超轻集料：堆积密度不大于500kg/m3的轻粗集料。轻集料的技术性主要包括颗粒级配、堆积密度、筒压强度与强度等级、吸水率、软化系数、粒型系数和有害物质含量等。 （1）轻集料的颗粒级配5～40mm，5～31.5mm粒级的轻集料主要适用于配制结构保温用混凝土；5～20mm，5～16mm粒级的轻集料主要适用于结构用混凝土；5～10mm粒级的轻集料主要适用于生产混凝土空心砌块；10～16mm粒级的轻集料属单粒级级配，主要用于无砂大孔混凝土。 （2）轻集料的颗粒强度测定方法主要有两种：筒压强度法：将10～20mm的轻集料装入标准承压筒中，以集料被压入20mm深时的平均抵抗应力作为筒压强度值。强度等级法：按规定的配合比制成混凝土（或砂浆）试件，以所检验轻集料混凝土强度来确定轻集料强度等级。在工程实际中进行配比设计时，多采用以筒压强度法为主，以强度等级法为辅的方法来确定或检验轻集料的颗粒强度。 （3）轻集料的吸水率混凝土用轻集料的吸水率一般是指其1h吸水率。施工中必须对轻集料进行饱和预湿尤其是采用泵送混凝土时。 （4）轻集料的粒型系数粒型系数是表征轻粒集料外观几何特征的技术指标。它可用轻粗集料颗粒的长向最大尺寸与中间截面最小尺寸的比值来表示。常用轻粗集料的粒型有三类：①圆球型。如粉煤灰陶粒、粘土陶粒和页岩陶粒等；②普通型。如页岩陶粒、大颗粒膨胀珍珠岩等；③碎石型。如破碎浮石、自燃煤矸石、煤渣或页岩陶粒。 2.轻集料混凝土的强度等级与密度等级依据轻集料混凝土的立方体抗压强度标准值划分强度等级：LC5.0,LC7.5,LC10，LC15，LC20，LC25，LC30，LC35，LC40，LC45，LC50，LC55和LC60等13个级别。根据硬化混凝土的干表观密度又可划分为14个不同的密度等级。不同强度等级或密度等级轻集料混凝土的主要用途也有所不同。 3.轻集料混凝土的特性及其应用（1）具有较高的比强度。与普通混凝土相比，轻集料混凝土的表观密度明显较小，但其强度却比较接近。当其他因素控制较好的情况下，利用高强轻集料可以配制出强度等级为LC30以上的轻集料混凝土。（2）收缩和徐变较大。轻集料混凝土的收缩变形要比普通混凝土大20％～50％，徐变变形要比普通混凝土大30％～69％，热膨胀系数比普通混凝土小20％左右。（3）具有优良的保温性能。当其表观密度为1860kg/m3时，相应的导热系数约为0.87W/(m·K)；当表观密度为1409kg/m3时，相应的导热系数约为0.49W/(m·K)；当其表观密度为l000kg/m3时，相应的导热系数下降为约0.28W／（m·K）。（4）力学变形性较大。轻集料混凝土的弹性模量较小，一般为同强度等级普通混凝土的30％～70％。（5）具有更好的抗渗性、抗冻性和耐火性。 请观察等量的水倒入等体积陶粒与普通碎石中有何区别。图4-29等量的水倒入等体积陶粒与普通碎石放碎石杯放陶粒杯 4.8.6泵送混凝土泵送混凝土（pumpedconcrete）是指混凝土拌合物的坍落度不低于100mm并用泵送施工的混凝土。其所采用的原材料应符合下列要求：（1）泵送混凝土应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥；（2）泵送混凝土宜采用中砂，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应小于15％；（3）泵送混凝土应掺用泵送剂或减水剂，并宜掺用粉煤灰或其他活性矿物掺合料，其质量应符合国家现行有关标准的规定；（4）粗集料宜采用连续级配，其针片状颗粒含量不宜大于10％；粗集料的最大粒径与输送管径之比宜符合表4－30规定。 粗集料的最大粒径与输送管径之比石子品种泵送高度/m粗集料的最大粒径与输送管径之比碎石＜50≤1:3.0＞100≤1:5.050～100≤1:4.0卵石＜50≤1:2.550～100≤1:3.0＞100≤1:4.0 泵送混凝土配合比的计算和试配步骤除应遵照普通混凝土的配制规范外，尚应符合下列规定：①泵送混凝土的用水量与水泥和矿物掺合料的总量之比不宜大于0.60；②泵送混凝土的水泥和矿物掺合料的总量不宜小于300kg/m3；③泵送混凝土的砂率宜为35％～45％；④掺用引气型外加剂时，其混凝土含气量不宜大于4％。 泵送混凝土 泵送混凝土 泵送混凝土 泵送混凝土 泵送混凝土 4.8.7聚合物混凝土①聚合物水泥混凝土是用聚合物乳液（和水分散体）拌合水泥，并掺入砂或其他集料而制成的。②聚合物浸渍混凝土是以混凝土为基材，而将有机单体渗入混凝土中，然后再用加热或放射线照射的方法使其聚合，使混凝土与聚合物形成一个整体。③聚合物胶结混凝土是一种完全没有矿物胶凝材料而以合成树脂为胶结材料的混凝土，也称树脂混凝土。 4.8.8喷射混凝土喷射混凝土是用压缩空气喷射施工的混凝土。它是将一定配合比的水泥、砂、石子和速凝剂等混合物，借助于压缩空气输送到喷射机的喷嘴处，在喷嘴处与压力水混合，并高速喷射到受喷面（岩石或混凝土等），层层喷射密实，凝结硬化而成。喷射混凝土要求能在几分钟内凝结，故：常使用速凝剂；要求所用水泥凝结硬化快，早期强度高，保水性好，不得有受潮结块现象，多采用强度等级42.5以上的新鲜普通水泥。所用骨料要求质地坚硬，以免喷射时被打碎，而影响与水泥的胶结。砂子以中砂、粗砂为好，细砂容易产生收缩裂缝，为了减少石子的回弹损失，最大粒径应不超过25mm。 喷射混凝土的配合比：装入喷射机时一般采用水泥：砂：石子＝1：（2.0～2.5）：（1.5～2.5），经回弹脱落后，所得混凝土的实际配合比接近于1：1.9：1.5，水泥用量为375～400kg/m3。喷射混凝土的加水量，是由操作人员在喷嘴处凭经验来控制的。水灰比适宜时，混凝土表面平整，呈水亮光泽，粉尘和回弹都较小。水灰比的正常值为0.4～0.5。偏离这一范围，喷射混凝土的强度降低，回弹率增大。喷射混凝土的强度及密实性均较高，一般28d抗压强度均在20MPa以上，抗拉强度在1.5MPa以上。近年来喷射混凝土广泛地应用于隧洞、地下建筑的混凝土衬砌及岸坡岩体加固等工程。 喷射混凝土 喷射混凝土 喷射混凝土 喷射混凝土 喷射混凝土 喷射混凝土 喷混凝土边破防护 喷混凝土边破防护 4.9砂浆砂浆是由胶凝材料、细集料、混合材料及水等配制而成的材料，在土木工程中起粘结、衬垫和传递应力的作用。与混凝土相比，砂浆又可视为细集料混凝土。根据砂浆的用途不同可分为：砌筑砂浆抹面砂浆根据胶凝材料种类的不同可分为：水泥砂浆石膏砂浆石灰砂浆混合砂浆（包括水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆、石灰粉煤灰砂浆、石灰粘土砂浆）。 4.9.1砌筑砂浆1.砌筑砂浆对组成材料的要求（1）水泥。要尽量选用低强度等级水泥或砌筑水泥。砌筑用水泥砂浆通常采用强度等级不大于32.5的水泥。砂浆对于水泥的技术指标要求与混凝土相同。（2）细集料。对于细集料的要求主要有级配、杂质含量等指标。通常，毛石砌体宜选用粗砂，料石或砖的砌体多采用中、细砂。所用砂子的含泥量应符合规定。（3）混合材料。水泥混合砂浆中掺加的石灰膏、粘土膏、电石膏、粉煤灰或炉灰应以不影响其稳定性及耐久性为前提。（4）外加剂。可在砂浆中掺入适当的外加剂。如有机塑化剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。（5）拌和用水。砂浆用水的水质应符合《混凝土拌合用水标准》(JGJ63)的各项技术指标要求。 2.砌筑砂浆的技术性质（1）新拌砂浆的表观密度为保证砂浆的质量，通常要求水泥砂浆拌合物的表观密度不小于1900kg/m3，水泥混合砂浆拌合物的表观密度不小于1800kg/m3。（2）新拌砂装的和易性砂浆的和易性主要包括流动性和保水性。它们是反映新拌砂浆施工操作难易程度及质量稳定性的重要技术指标。和易性良好的砂浆易在粗糙的砖、石表面铺成均匀的薄层，且能与基层紧密粘结，从而既便于施工操作，提高劳动生产率，又能保证施工质量。 ①流动性砂浆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。它通常用砂浆稠度测定仪所测定的锥体贯入深度（单位为mm）来表示，又称沉入度。表4－91砌筑砂浆的稠度（JGJ98-2000）砌体种类砂浆稠度（mm）烧结普通砖砌体70～90轻集料混凝土小型空心砌块砌体60～90烧结多孔砖60～80烧结普通砖平拱式过梁，空斗墙，筒拱；普通混凝土小型空心砌块砌体，加气混凝土砌块砌体50～70石砌体30～50 ②保水性新拌砂浆保持其内部水分不泌出流失的能力称为保水性。砂浆的保水性常用砂浆分层度筒测定，并以分层度表示（单位为mm）。砌筑砂浆的分层度一般不得大于30mm。图4-30砂浆分层度测量仪 （3）硬化砂浆的强度和强度等级砂浆强度试件的标准尺寸为：70.7mm×70.7mm×70.7mm应采用无底（通常以普通粘土砖为底模）试模制作一组试件6块，以标养（水泥混合砂浆20±3℃，相对湿度60％～80％，水泥砂浆和微沫砂浆20±2℃，相对湿度90％以上）28d后测定砂浆的抗压强度代表值来确定其强度值。根据砌筑砂浆的抗压强度可划分为M20,M15，M10,M7.5，M5.0,M2.5等6个强度等级。强度等级为M10及其以下时宜采用水泥混合砂浆。 砌筑砂浆强度等级的选择一般的砖混多层住宅采用M5或M10的砂浆；办公楼、教学楼及多层商店常采用M2.5～M10砂浆；平房宿舍、商店常采用M2.5～M5砂浆；食堂、仓库、锅炉房、变电站、地下室、工业厂房及烟囱等常采用M2.5～M10砂浆；检查井、雨水井、化粪池等可用M5砂浆。特别重要的砌体，可采用M15～M20砂浆。高层混凝土空心砌块建筑，应采用M20及以上强度等级的砂浆。 把相同配比的砂浆分别抹在加气混凝土砌块及陶瓷玻化砖表面，从下图中可见，经半分钟后，于加气混凝土砌块表面的砂浆已变得相当干硬；于陶瓷玻化砖表面的砂浆则仍相当润湿。陶瓷玻化砖表面的砂浆加气混凝土砌块表面的砂浆 ①不吸水基层砂浆强度因基材基本不吸水，砂浆水灰比亦基本不变，故其强度主要取决于水泥强度和水灰比。砂浆强度可以用经验公式表示为：式中fm，0——砂浆28d抗压强度，MPa；fce——水泥28d实测抗压强度，MPa；A，B——系数，可根据试验资料统计确定；通常可采用：A＝0.29，B＝0.40；——灰水比。 ②吸水基层砂浆强度经底层吸水后，保留在砂浆中的水大致相同，而与初始水灰比关系不大。对不同地区、不同品种、不同水泥的试验结果进行统计分析表明，砂浆强度与水泥强度和水泥用量有如下关系：Qc——每立方米砂浆的水泥用量，kg/m3；A、B——砂浆的特征系数，可参照统计数据。 3.砌筑砂浆的配合比设计（1）水泥混合砂浆的配合比计算①确定砂浆试配强度式中fm，0——砂浆的试配强度，精确至0.1MPa；f2——砂浆设计强度（即砂浆抗压强度平均值），精确至0.1MPa；σ0——砂浆现场强度标准差，精确至0.1MPa； 确定应符合下列规定：当有历史统计资料时，应按下式计算：式中：fm,i——统计周期内同一品种砂浆第i组试件的强度(MPa)；——统计周期内同一品种砂浆n组试件强度的平均值(MPa)；n——统计周期内同一品种砂浆试件的总组数，n≥25。 当不具备近期统计资料时，σ0可参考下表选用。不同施工水平的砂浆强度标准差（MPa）施工水平M2.5M5M7.5M10M15M20优良0.501.001.502.003.004.00一般0.621.251.882.503.755.00较差0.751.502.253.004.506.00 ②水泥用量的计算式中：Qc——每立方米砂浆的水泥用量，精确至lkg；fce——水泥的实测强度，精确至0.1MPa；A，B——砂浆的特征系数，其中A＝3.03，B＝-15.09。当无法取得水泥的实测强度值时，可按下式计算：式中：fce,k——水泥强度等级对应的强度值；γc——水泥强度等级值的富余系数，应按实际统计资料确定。无统计资料时可取1.0。 ③掺加料的确定式中：QD——每立方米砂浆的掺加料用量，kg；QC——每立方米砂浆的水泥用量，kg；QA——每立方米砂浆中胶凝材料的总量，kg，一般在300～350之间。④砂用量的确定每立方米砂浆中砂子的用量，应按干燥状态（含水率小于0.5％）砂的堆积密度作为计算值(kg)。⑤用水量的确定每立方米砂浆用水量，根据稠度等要求可选用240～310kg。 （2）水泥砂浆配合比的选用注：①此表以水泥强度等级32.5为基准，当大于32.5级时水泥用量应取下限；②还可根据施工水平合理调整水泥用量；③当采用细砂或粗砂时，用水量分别取上限或下限；④稠度小于70mm时，用水量可小于下限；⑤对于气候炎热或干燥季节，可酌量增加用水量。 （3）砂浆配合比的试配、调整与确定砂浆在经计算或选取初步配合比后，应采用实际工程使用的材料进行试拌，测定拌合物的稠度和分层度，当和易性不满足要求时，应调整至符合要求。将其确定为试配时砂浆的基准配合比。采用稠度和分层度符合要求，水泥用量比基准配合比增加及减少10％的另两个配合比，按《建筑砂浆基本性能试验方法》CJGJ-70）的规定拌合和成型试件，养护至规定的龄期，测定砂浆的强度；从三个配合比中选定符合试配强度要求，且水泥用量较小的配合比作为砂浆配合比。 4.9.2抹面砂浆抹面砂浆是指粘结于建筑物或构件的表面，起保护基层、增加美观作用的砂浆。1.抹面砂浆的组成材料通常抹面砂浆比砌筑砂浆所用的胶凝材料较多。有时还需要加入有机聚合物(108胶等）。可掺加入一些纤维材料来限制其收缩影响。砂浆常用的纤维材料有麻刀、纸筋、稻草、玻璃纤维等。2.抹面砂浆的种类和作用底层抹灰的作用是使砂浆与基面能牢固地粘结。砖墙的底层抹灰多为石灰砂浆；有防水、防潮要求时用水泥砂浆。混凝土基层的底层抹灰多为水泥混合砂浆。中层抹灰主要是为了找平，有时可省略。中层抹灰多用水泥混合砂浆或石灰砂浆。面层抹灰是为了获得平整光洁的表面效果。面层抹灰多用水泥混合砂浆、麻刀灰或纸筋灰，水泥砂浆不得涂抹在石灰砂浆层上。 3.抹面砂浆的配合比确定确定抹面砂浆组成材料及配合比的主要依据是工程使用部位及基层材料的性质。对于地面水泥砂浆面层，其集灰比一般不宜大于1：2，水灰比应为0.30～0.50，稠度不应大于40mm。 抹面砂浆裂缝请观察图4-33。图中地面的抹面砂浆有众多裂纹，其所使用的水泥砂浆配合比为：水泥:砂:水＝1:1:0.65。图4-33抹面砂浆出现裂纹讨论：用于地面基层砂浆水泥量宜较低，水泥：砂可1:2.5～1:3。水泥用量高不仅是多耗水泥，且其中干缩较大。此外，该砂浆水灰比较大亦是产生裂缝之另一原因。 4.9.3特种砂浆1.防水砂浆用作防水层的砂浆，称为防水砂浆。这种防水层也叫刚性防水层。其施工方法有两种：一是喷浆法另一种是人工多层抹压法防水砂浆的配合比：水泥与砂一般不宜大于1：2.5，水灰比应为0.50～0.60，稠度不应大于80mm。水泥宜选用32.5以上的普通水泥，砂子应选用洁净的中砂。防水剂掺量按生产厂推荐的最佳掺量，最后需经试配确定。人工涂抹时，一般分四～五层抹压，每层厚度约为5mm左右。 2.保温砂浆（绝热砂浆）保温砂浆是以水泥、石灰膏、石膏等胶凝材料与膨胀珍珠岩砂、膨胀蛭石、火山渣或浮石砂、陶砂等轻质多孔骨灰按一定比例配制成的砂浆。常用的保温砂浆有：水泥膨胀珍珠岩砂浆：用32.5级普通水泥配制时，其体积比为水泥：膨胀珍珠岩砂＝1：（12～15），水灰比为1.5～2.0，导热系数为0.067～0.074W/(m•K)。可用于砖及混凝土内墙表面抹灰或喷涂。水泥石灰膨胀蛭石砂浆：是一体积比水泥：石灰膏：膨胀蛭石＝1：1：（5～8）配制而成。其导热系数为0.076～0.105W/(m•K)。可用于平屋顶保温层及顶棚、内墙抹灰。 3.耐酸砂浆以水玻璃与氟硅酸钠为胶凝材料，加入石英岩、花岗岩等耐酸粉料和细集料拌制并硬化而成的砂浆。水玻璃硬化后具有很好的耐酸性能。耐酸砂浆可用于耐酸地面、耐酸容器基座及与酸接触的结构部位。在某些有酸雨腐蚀的地区，建筑物的外墙装修，也可应用耐酸砂浆，以提高建筑物的耐酸雨腐蚀作用。 4.防辐射砂浆在水泥砂浆中掺入重晶石粉、重晶石砂可配制成具有防X射线能力的砂浆。其配合比约为：水泥：重晶石粉：重晶石砂＝1：0.25：4～5在水泥浆中掺入棚砂、硼酸等可配制成具有防中子辐射能力的砂浆。 5.吸音砂浆由轻集料配制成的保温砂浆，一般具有良好的吸声性能，故也可作吸音砂浆用。还可用水泥、石膏、砂、锯末配制成吸音砂浆，其配比为：水泥：石灰膏：砂：锯末=1：1：3：5（体积比）。若在石灰、石膏砂浆中掺入玻璃纤维、矿棉等松软纤维材料也能获得吸声效果。吸音砂浆用于有吸音要求的室内墙壁和顶棚的抹灰。 思考题普通混凝土的组成材料有哪几种？在混凝土硬化前后各起何作用？何谓集料级配？如何判断某集料的级配是否良好？简述减水剂的作用机理，并综述混凝土掺入减水剂可获得的技术经济效果。普通混凝土的和易性包括哪些内容？知何测定？影响混凝土耐久性的关健是什么？怎样提高混凝土的耐久性？经过初步计算所得的混凝土配合比，为什么还要试拌调整（从混凝土的基本要求：强度、耐久性、和易性及经济四个方面分析）？