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造價工程師土建計量講義：混凝土

表觀密度一般為2.55～2.75g/cm3，干砂堆積密度一般為～kg/m3，隨砂含水率的變化其堆積體積也發生變化。若以干砂為標準，當含水率為5%～7%時，體積增大25%～30%，這是由于砂子表面的吸附水膜造成，而繼續增大水量時，水膜破裂體積反而縮小，所以在拌制混凝土時，砂子用量以質量控制較為可靠。

砂子的含水狀態分全干、氣干、表干和潮濕四種狀態，其含水量各不相同，為了消除其對混凝土質量的影響，標準規定，骨料以干燥狀態設計配合比，其他狀態含水率應進行換算。

普通石子包括碎石和卵石。

碎石表面粗糙，顆粒多棱角，與水泥漿粘結力強，配制的混凝土強度高，但其總表面積和空隙率較大，拌制制混凝土水泥用量較多，拌和物和易性較差;卵石表面光滑，少棱角，空隙率及表面積小，拌制混凝土需用水泥漿量少，拌和物和易性好，便于施工，但所含雜質常較碎石多，與水泥漿粘結力較差，故用其配制的混凝土強度較低。

《建筑用卵石、碎石》GB/T 5中，將粗骨料按技術要求分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類。Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土;Ⅱ類宜用于強度等級為C30～C60及有抗凍、抗滲或其他要求的混凝土;Ⅲ類宜用于強度等級小于C30的混凝土。

(1)最大粒徑。石子的最大粒徑不得超過結構截面最小尺寸的1/4，同時不得大于鋼筋間最小凈距的3/4.對于混凝土實心板，粗骨料最大粒徑不宜超過板厚的1/3，且不得超過40mm.若采用泵送混凝土時，還應該根據泵管直徑加以選擇。

(2)顆粒級配。石子級配的原理與砂基本相同，但其級配分為連續級配與間斷級配兩種。

連續級配是指顆粒的尺寸由大到小連續分級，其中每一級石子都占適當的比例。連續級配比間斷級配水泥用量稍多，但其拌制的混凝土流動性和粘聚性均較好，是現澆混凝土中最常用的一種級配形式。

間斷級配是省去一級或幾級中間粒級的集料級配，其大顆粒之間空隙由比它小幾倍的小顆粒來填充，減少空隙率，節約水泥。但由于顆粒相差較大，混凝土拌和物易產生離析現象。因此，間斷級配較適用于機械振搗流動性低的干硬性拌和物。

①改善混凝土拌和物流變性能的外加劑，包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。

②調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑，包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。

③改善混凝土耐久性的外加劑，包括引氣劑、防水劑、防凍劑和阻銹劑等。

④改善混凝土其他性能的外加劑，包括加氣劑、膨脹劑、著色劑等。

①普通型減水劑木質素磺酸鹽類，如木質素磺酸鈣(簡稱木鈣粉、M型)，適宜摻量為水泥質量的0.2%～0.3%，在保持坍落度不變時，減水率為10%～15%.在相同強度和流動性要求下，節約水泥10%左右。

②高效減水劑，如NN0減水劑，摻入NN0的混凝土，其耐久性、抗硫酸鹽、抗滲、抗鋼筋銹蝕等均優于一般普通混凝土。適宜摻量為水泥質量的1%左右，在保持坍落度不變時，減水率為14%～18%.一般3d可提高混凝土強度60%，28d可提高30%左右。在保持相同混凝土強度和流動性的要求下，可節約水泥15%左右。

早強劑多用于搶修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早強劑有：氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺和以它們為基礎的復合早強劑。

①氯鹽早強劑。摻入氯化鈣能縮短水泥的凝結時間，提高混凝土的密實度、強度和抗凍性。但氯鹽摻量不得過多，否則會引起鋼筋銹蝕。

②硫酸鹽早強劑。

③三乙醇胺[N(C2H4OH)3]早強劑。單獨使用三乙醇胺，早強效果不明顯，若與其他鹽類組成復合早強劑，早強效果較明顯。三乙醇胺復合早強劑是由三乙醇胺、氯化鈉、亞硝酸鈉和二水石膏等復合而成。

混凝土在直接受拉時，很小的變形就要開裂。它在斷裂前沒有殘余變形，是一種脆性破壞。混凝土的抗拉強度只有抗壓強度的1/10～1/20，且強度等級越高，該比值越小，所以，混凝土在工作時，一般不依靠其抗拉強度。在設計鋼筋混凝土結構時，不是由混凝土承受拉力，而是由鋼筋承受拉力。但是混凝土的抗拉強度對減少裂縫很重要，有時也用來間接衡量混凝土與鋼筋的粘結強度。

在道路和機場工程中，混凝土抗折強度是結構設計和質量控制的重要指標，而抗壓強度作為參考強度指標。各交通等級道路路面要求的水泥混凝土設計抗折強度為5.0MPa(特重和重交通量)、4.5MPa(中等交通量)、4.0MPa(輕交通量)。

道路水泥混凝土的抗折強度檢驗的標準試件為150mmx150mmx550mm直方體，是對直角棱柱體小梁按三分點加荷方式測定的。

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