建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件

建筑材料水泥混凝土（砂浆水泥混凝土（砂浆）建筑材料水泥混凝土（砂浆）1135642 通过本章的学习：通过本章的学习：掌握普通混凝土组成材料的掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用。品种、技术要求及选用。熟练掌握混凝土拌和物熟练掌握混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法。的性质及其测定和调整方法。熟练掌握硬化混凝土的熟练掌握硬化混凝土的力学性质，变形性质和耐久力学性质，变形性质和耐久性及其影响因素。性及其影响因素。熟练熟练掌握普通混凝土的配合比设掌握普通混凝土的配合比设计方法。计方法。了解砌筑砂浆了解砌筑砂浆的和易性的概念和表示方法的和易性的概念和表示方法,掌握其配比设计方法。掌握其配比设计方法。了了解抹面砂浆的特点。解抹面砂浆的特点。教学目标教学目标6.1 概概 述述6.2 混凝土拌和物的和易性混凝土拌和物的和易性6.3 硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度 6.4 混凝土的耐久性混凝土的耐久性 6.5 混凝土外加剂混凝土外加剂 6.6 混凝土的掺合料（外掺料）混凝土的掺合料（外掺料）6.7 普通混凝土配合比设计普通混凝土配合比设计 6.8 其他混凝土其他混凝土 6.9 砂浆砂浆 6.10 水泥混凝土检测水泥混凝土检测678910本章内容本章内容135642 通过本章的学习：掌握普通混凝土26.16.1概概 述述6.1.1 混凝土的定义及分类混凝土的定义及分类 混凝土是以混凝土是以胶凝材料胶凝材料、水水和和骨料骨料按适当比例配合拌制成按适当比例配合拌制成拌和物，经硬化后得到的人工石材。以水泥为拌和物，经硬化后得到的人工石材。以水泥为胶凝材料胶凝材料、砂石砂石为骨料的混凝土称为水泥混凝土，在建筑工程中最为为骨料的混凝土称为水泥混凝土，在建筑工程中最为常用。常用。混凝土混凝土 胶凝胶凝 材料材料 骨料骨料 水水6.1 概 述6.1.1 混凝土的定义及分类混凝土 3建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件4建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件5建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件6建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件7建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件8建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件9建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件10建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件11建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件12建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件13建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件146.1.1.1 6.1.1.1 按胶凝材料分类按胶凝材料分类（1 1）无机胶凝材料混凝土无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、水，如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土等；玻璃混凝土等；（2 2）有机胶凝材料混凝土有机胶凝材料混凝土,如沥青砼、聚合物砼等。如沥青砼、聚合物砼等。6.1.1.2 6.1.1.2 按体积密度分类按体积密度分类（1 1）重混凝土）重混凝土干表观密度大于干表观密度大于2800kg/m2800kg/m3 3，采用特别密实和特别重的骨料，采用特别密实和特别重的骨料（如重晶石、铁矿石、钢屑等）配制而成的。常用于防辐射（如重晶石、铁矿石、钢屑等）配制而成的。常用于防辐射工程或耐磨结构，也可用于工程配重；工程或耐磨结构，也可用于工程配重；（2 2）普通混凝土）普通混凝土干表观密度为干表观密度为200020002800kg/m2800kg/m3 3，是以天然的砂、石作骨料，是以天然的砂、石作骨料配制而成，在建筑工程中最常用，常用于房屋及桥梁的承重配制而成，在建筑工程中最常用，常用于房屋及桥梁的承重结构、道路路面、水工建筑物的堤坝等。结构、道路路面、水工建筑物的堤坝等。（3 3）轻混凝土）轻混凝土干表观密度小于干表观密度小于2000kg/m2000kg/m3 3，是用较轻和多孔的骨料（如浮，是用较轻和多孔的骨料（如浮石、煤渣等）制成。常用作绝热、隔声或承重材料。石、煤渣等）制成。常用作绝热、隔声或承重材料。6.1.1.1 按胶凝材料分类15港工混凝土港工混凝土水工混凝土水工混凝土耐碱混凝土耐碱混凝土耐酸混凝土耐酸混凝土耐热混凝土耐热混凝土防水混凝土防水混凝土按使用功按使用功能分能分港工混凝土水工混凝土耐碱混凝土耐酸混凝土耐热混凝土防水混凝土16超高强混超高强混凝土凝土高强混凝高强混凝土土早强混凝土早强混凝土高性能混高性能混凝土凝土按强度按强度特征分特征分超早强混超早强混凝土凝土超高强混凝土高强混凝土早强混凝土高性能混凝土按强度超早强混凝17按坍落度按坍落度 大小分大小分低塑性低塑性低塑性低塑性混凝土混凝土混凝土混凝土塑性混塑性混塑性混塑性混凝土凝土凝土凝土流动性流动性流动性流动性混凝土混凝土混凝土混凝土流态混流态混流态混流态混凝土凝土凝土凝土大流动性大流动性大流动性大流动性混凝土混凝土混凝土混凝土按坍落度 大小分低塑性混凝土塑性混凝土流动性18按维勃按维勃按维勃按维勃稠度分稠度分稠度分稠度分特干硬性特干硬性特干硬性特干硬性混凝土混凝土混凝土混凝土半干硬性半干硬性半干硬性半干硬性混凝土混凝土混凝土混凝土干硬性干硬性干硬性干硬性混凝土混凝土混凝土混凝土超干硬性超干硬性超干硬性超干硬性混凝土混凝土混凝土混凝土按维勃特干硬性混凝土半干硬性混凝土干硬性混凝土超干硬性混凝土19按施工工按施工工艺分艺分普通浇注普通浇注混凝土混凝土喷射混喷射混凝土凝土 泵送泵送混凝土混凝土离心成型离心成型混凝土混凝土按施工工艺分普通浇注混凝土喷射混 泵送离心成型混凝土20按配筋情按配筋情况分况分素混凝土素混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土 纤维混凝土纤维混凝土按配筋情况分素混凝土钢筋混凝土 纤维混凝土21二、混凝土的特性二、混凝土的特性 4.适用范围广泛适用范围广泛 3.3.来源广、造价低来源广、造价低 1.混凝土拌合物具有可塑性混凝土拌合物具有可塑性 2.强度高耐久性好强度高耐久性好 5.抗拉强度低抗拉强度低 6.自重大自重大 7.生产工艺复杂，质量难以控制，管理困难生产工艺复杂，质量难以控制，管理困难 二、混凝土的特性 4.适用范围广泛 3.来源广226.1.36.1.3混凝土的组成材料及各组成材料的作用混凝土的组成材料及各组成材料的作用 水泥混凝土是由水泥混凝土是由水泥、砂、石、水水泥、砂、石、水四种材料四种材料组成的，有时为改善其性能，常加入适量的外加组成的，有时为改善其性能，常加入适量的外加剂和外掺料。剂和外掺料。水泥浆：水泥浆：包裹作用、填充作用、润滑作用、胶结包裹作用、填充作用、润滑作用、胶结作用作用砂石骨料：砂石骨料：起骨架作用，砂子填充石子的空隙，起骨架作用，砂子填充石子的空隙，砂、石构成的坚硬骨架可抑制由于水泥浆硬化和砂、石构成的坚硬骨架可抑制由于水泥浆硬化和水泥石干燥而产生的收缩。水泥石干燥而产生的收缩。6.1.3混凝土的组成材料及各组成材料的作用 236.1.4 6.1.4 工程中对混凝土的基本要求工程中对混凝土的基本要求1.1.混凝土拌和物应具有一定的混凝土拌和物应具有一定的和易性和易性，便于施工，便于施工浇筑、振捣密实，保证混凝土的均匀整体性。浇筑、振捣密实，保证混凝土的均匀整体性。2.2.混凝土经养护至规定龄期，应达到设计所要求混凝土经养护至规定龄期，应达到设计所要求的的强度强度。3.3.硬化后的混凝土应具有相应于所处环境的硬化后的混凝土应具有相应于所处环境的耐久耐久性性。4.4.在保证混凝土质量的前提下，各项材料的组成在保证混凝土质量的前提下，各项材料的组成应应经济经济合理，尽量节约水泥，降低造价。合理，尽量节约水泥，降低造价。5.5.大体积混凝土，为防止温度裂缝，应满足大体积混凝土，为防止温度裂缝，应满足低热低热性性要求要求 6.1.4 工程中对混凝土的基本要求246.2 6.2 混凝土拌和物的和易性混凝土拌和物的和易性 混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌和物。它必混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌和物。它必须具有良好的和易性，便于施工，以保证能获得良好的浇须具有良好的和易性，便于施工，以保证能获得良好的浇筑质量；混凝土拌和物凝结硬化以后，应具有足够的强度，筑质量；混凝土拌和物凝结硬化以后，应具有足够的强度，以保证建筑物能安全地承受设计荷载；并应具有与所处环以保证建筑物能安全地承受设计荷载；并应具有与所处环境相适应的耐久性。境相适应的耐久性。6.2.1 6.2.1 和易性的概念和易性的概念 和易性是指混凝土拌和物易于各工序施工操作（搅拌、和易性是指混凝土拌和物易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇筑、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的混凝运输、浇筑、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。和易性是一项综合的技术指标，包括流动性、土的性能。和易性是一项综合的技术指标，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的性能。粘聚性和保水性等三方面的性能。（1 1）流动性）流动性 是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用是指混凝土拌和物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。其大小下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。其大小直接影响施工时振捣的难易和成型的质量。直接影响施工时振捣的难易和成型的质量。6.2 混凝土拌和物的和易性 混凝土在未凝结硬25（2 2）粘聚性）粘聚性 是指混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定是指混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层和离析的现象。它反映了混凝土拌的粘聚力，不致产生分层和离析的现象。它反映了混凝土拌和物保持整体均匀性的能力。和物保持整体均匀性的能力。（3 3）保水性）保水性 是指混凝土拌和物在施工过程中，保持水分不易析出、是指混凝土拌和物在施工过程中，保持水分不易析出、不致产生严重泌水现象的能力。有泌水现象的混凝土拌和物，不致产生严重泌水现象的能力。有泌水现象的混凝土拌和物，分泌出来的水分易形成透水的开口连通孔隙，影响混凝土的分泌出来的水分易形成透水的开口连通孔隙，影响混凝土的密实性而降低混凝土的质量。密实性而降低混凝土的质量。混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性之间是互相联混凝土拌和物的流动性、粘聚性和保水性之间是互相联系又互相矛盾的。如粘聚性好，则保水性往往也好，但流动系又互相矛盾的。如粘聚性好，则保水性往往也好，但流动性可能较差；当增大流动性时，粘聚性和保水性往往较差。性可能较差；当增大流动性时，粘聚性和保水性往往较差。因此，所谓拌和物的和易性良好，就是要使这三方面的性能，因此，所谓拌和物的和易性良好，就是要使这三方面的性能，在某种具体条件下得到统一，达到均为良好的状况。在某种具体条件下得到统一，达到均为良好的状况。（2）粘聚性266.2.2 6.2.2 和易性的测定及指标选择和易性的测定及指标选择6.2.2.1 6.2.2.1 测定测定 目前，尚没有能够全面反映混凝土拌和物和易性的测目前，尚没有能够全面反映混凝土拌和物和易性的测定方法。在工地和试验室，通常是测定拌和物的流动性，定方法。在工地和试验室，通常是测定拌和物的流动性，同时辅以直观经验评定粘聚性和保水性。对塑性和流动性同时辅以直观经验评定粘聚性和保水性。对塑性和流动性混凝土拌和物，用坍落度测定，对干硬性混凝土拌和物，混凝土拌和物，用坍落度测定，对干硬性混凝土拌和物，用维勃稠度测定。用维勃稠度测定。（1 1）坍落度）坍落度 在测量坍落度的同时，通过目测可检查拌和物的粘聚在测量坍落度的同时，通过目测可检查拌和物的粘聚性和保水情况，评定其可塑性与稳定性，以便较全面地评性和保水情况，评定其可塑性与稳定性，以便较全面地评定塑性混凝土拌和物的和易性。定塑性混凝土拌和物的和易性。坍落度测定方法是将被测的混凝土拌和物按规定方法坍落度测定方法是将被测的混凝土拌和物按规定方法装入高为装入高为300mm300mm的标准截圆锥筒（称坍落筒）内，分层插的标准截圆锥筒（称坍落筒）内，分层插实，装满刮平，垂直向上提起坍落筒，拌和物因自重而下实，装满刮平，垂直向上提起坍落筒，拌和物因自重而下落，其下落的距离，以落，其下落的距离，以mmmm计（精确至计（精确至5mm5mm），即为该拌和），即为该拌和物的坍落度，以物的坍落度，以T T表示。表示。6.2.2 和易性的测定及指标选择27建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件28 粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打。如果锥体逐渐下沉，则表示粘锥体侧面轻轻敲打。如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现聚性良好，如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。象，则表示粘聚性不好。保水性以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来评保水性以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来评定，坍落筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥定，坍落筒提起后如有较多的稀浆从底部析出，锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明此混凝土拌和物的保水性能不好。如坍落筒提起后无稀凝土拌和物的保水性能不好。如坍落筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示此混凝土拌和物保水性良好。和物保水性良好。坍落度愈大，混凝土拌和物流动性愈大。据坍坍落度愈大，混凝土拌和物流动性愈大。据坍落度的大小，可将混凝土拌和物分为：低塑性混凝落度的大小，可将混凝土拌和物分为：低塑性混凝土（土（101040mm40mm），塑性混凝土（），塑性混凝土（505090mm90mm），流动），流动性混凝土（性混凝土（100100150mm150mm），大流动性混凝土（），大流动性混凝土（160160190mm190mm），流态混凝土（），流态混凝土（200200220mm220mm）等）等5 5种级别。种级别。粘聚性的检查方法是用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻29（2 2）维勃稠度（）维勃稠度（V.BV.B稠度值）稠度值）对于干硬或较干稠的混凝土拌和物（坍落度小对于干硬或较干稠的混凝土拌和物（坍落度小于于10mm10mm），坍落度试验测不出拌和物稠度变化情况，），坍落度试验测不出拌和物稠度变化情况，宜用维勃稠度测定其流动性，以维勃稠度值宜用维勃稠度测定其流动性，以维勃稠度值时时间秒数（间秒数（s s）作为拌和物的稠度值。维勃稠度值越）作为拌和物的稠度值。维勃稠度值越大，混凝土拌和物越干稠。大，混凝土拌和物越干稠。维勃稠度测定仪（简称维勃计）是瑞士维勃稠度测定仪（简称维勃计）是瑞士VV勃勃纳（纳（BahrnerBahrner）提出的测定混凝土混合料的一种方）提出的测定混凝土混合料的一种方法，国际标准化协会予以推荐，我国定为测定混凝法，国际标准化协会予以推荐，我国定为测定混凝土拌和物干硬性的试验方法。这种测定方法适用于土拌和物干硬性的试验方法。这种测定方法适用于骨料不大于骨料不大于40mm40mm、维勃稠度在、维勃稠度在5 530s30s之间的拌和物之间的拌和物稠度的测定。稠度的测定。（2）维勃稠度（V.B稠度值）30建筑材料-水泥混凝土-教学PPT课件31 将坍落筒置于容器之内，并固定在规定的振将坍落筒置于容器之内，并固定在规定的振动台上。先在坍落筒内填满混凝土，抽出坍落筒。动台上。先在坍落筒内填满混凝土，抽出坍落筒。然后，将附有滑杆的透明圆板放在混凝土顶部，然后，将附有滑杆的透明圆板放在混凝土顶部，开动马达振动至圆板的全部面积与混凝土接触时开动马达振动至圆板的全部面积与混凝土接触时为止。测定所经过的时间秒数（为止。测定所经过的时间秒数（s s）作为拌合物的）作为拌合物的稠度值，称为稠度值，称为维勃稠度值维勃稠度值。维勃稠度值越大。维勃稠度值越大 混凝混凝土拌合物越干稠。这种测定方法适用于土拌合物越干稠。这种测定方法适用于骨料不大骨料不大于于40mm40mm、维勃稠度在、维勃稠度在5-30s5-30s之间的拌合物稠度的测之间的拌合物稠度的测定。定。混凝土按维勃稠度值大小可分四个等级：超混凝土按维勃稠度值大小可分四个等级：超干硬性（干硬性（V31sV31s）；特干硬性（）；特干硬性（V=30V=3021s21s）；干）；干硬性（硬性（V=20V=2011s11s）；半干硬性（）；半干硬性（V=10V=105s5s）。）。将坍落筒置于容器之内，并固定在规定的振动台上。先在坍326.2.2.2 6.2.2.2 流动性（坍落度）的选择流动性（坍落度）的选择 正确选择混凝土拌和物的坍落度，对于保证混凝土质正确选择混凝土拌和物的坍落度，对于保证混凝土质量及节约水泥有着重要意义。坍落度的选择要根据结构类量及节约水泥有着重要意义。坍落度的选择要根据结构类型、构件截面大小、钢筋疏密、输送方式和施工捣实方法型、构件截面大小、钢筋疏密、输送方式和施工捣实方法等因素来确定。当构件截面尺寸较小或钢筋较密，或采用等因素来确定。当构件截面尺寸较小或钢筋较密，或采用人工插捣时，坍落度可选择大些。反之，如构件截面尺寸人工插捣时，坍落度可选择大些。反之，如构件截面尺寸较大，或钢筋较疏，或采用振动器振捣时，坍落度可选择较大，或钢筋较疏，或采用振动器振捣时，坍落度可选择小些。小些。建筑物的性质建筑物的性质标准圆锥坍落度（标准圆锥坍落度（mmmm）水工素混凝土或少筋混凝土水工素混凝土或少筋混凝土配筋率超不超过配筋率超不超过1%1%的钢筋混凝土的钢筋混凝土配筋率超过配筋率超过1%1%的钢筋混凝土的钢筋混凝土101040403030606050509090表表6.1 水工混凝土在浇筑地点的坍落度（使用振捣器）水工混凝土在浇筑地点的坍落度（使用振捣器）(SL/T191-2019)注注 表中系指采用机械振捣的坍落度，采用人工振捣时可适当增大。有温控要表中系指采用机械振捣的坍落度，采用人工振捣时可适当增大。有温控要求或低温季节浇筑混凝土时，混凝土的坍落度可根据具体情况酌量增减求或低温季节浇筑混凝土时，混凝土的坍落度可根据具体情况酌量增减。6.2.2.2 流动性（坍落度）的选择建筑物的性质标准圆锥33项项 次次结结 构构 种种 类类坍落度（坍落度（mmmm）1 1基础或地面等的垫层基础或地面等的垫层无配筋的大体积结构（挡土墙、基础等）或配筋无配筋的大体积结构（挡土墙、基础等）或配筋稀疏的结构稀疏的结构101030302 2板、梁和大型及中型截面的柱子等板、梁和大型及中型截面的柱子等303050503 3配筋密列的结构（薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）配筋密列的结构（薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）505070704 4配筋特密的结构配筋特密的结构707090905 5高层建筑、大流动性、流态、泵送混凝土高层建筑、大流动性、流态、泵送混凝土8080200200表表6.2 混凝土浇筑时的坍落度混凝土浇筑时的坍落度(GB50204)注注 表中系指采用机械振捣的坍落度，采用人工振捣时可适当增大。当需要表中系指采用机械振捣的坍落度，采用人工振捣时可适当增大。当需要配制大坍落度的混凝土拌和物时，则要掺用外加剂（减水剂）。配制大坍落度的混凝土拌和物时，则要掺用外加剂（减水剂）。项 次结 构 种 类坍落度（mm）1基础或地面等的垫层1034水泥浆水泥浆的含量的含量水灰比水灰比砂率砂率施工方面施工方面原材料品原材料品质及性及性质主要主要因素因素6.2.3 影响和易性的主要因素影响和易性的主要因素水泥浆水灰比砂率施工方面原材料品主要6.2.3 影响和易性356.2.3.1 6.2.3.1 水泥浆的数量水泥浆的数量 在混凝土拌合物中，水泥浆包裹骨料表面，填在混凝土拌合物中，水泥浆包裹骨料表面，填充骨料空隙，使骨料润滑，提高混合料的流动性；充骨料空隙，使骨料润滑，提高混合料的流动性；在水灰比不变的情况下，单位体积混合物内，随水在水灰比不变的情况下，单位体积混合物内，随水泥浆的增多，混合物的流动性增大。泥浆的增多，混合物的流动性增大。若水泥浆过多，超过骨料表面的包裹限度，就若水泥浆过多，超过骨料表面的包裹限度，就会出现流浆现象，这既浪费水泥又降低混凝土的性会出现流浆现象，这既浪费水泥又降低混凝土的性能；能；若水泥浆过少，达不到包裹骨料表面和填充空若水泥浆过少，达不到包裹骨料表面和填充空隙的目的，使粘聚性变差，流动性低，不仅产生崩隙的目的，使粘聚性变差，流动性低，不仅产生崩塌现象，还会使混凝土的强度和耐久性降低。塌现象，还会使混凝土的强度和耐久性降低。混合物中水泥浆的数量以满足流动性要求为宜。混合物中水泥浆的数量以满足流动性要求为宜。6.2.3.1 水泥浆的数量366.2.3.2 6.2.3.2 水泥浆的稠度水泥浆的稠度 水泥浆的稀稠，取决于水灰比的大小。水灰水泥浆的稀稠，取决于水灰比的大小。水灰比小，水泥浆稠，拌合物流动性就小，混凝土拌比小，水泥浆稠，拌合物流动性就小，混凝土拌合物难以保证密实成型。若水灰比过大，又会造合物难以保证密实成型。若水灰比过大，又会造成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生成混凝土拌合物的粘聚性和保水性不良，而产生流浆、离析流浆、离析现象。现象。水泥浆的数量和稠度取决于用水量和水灰比水泥浆的数量和稠度取决于用水量和水灰比。实际上用水量是影响混凝土流动性最大的因素。实际上用水量是影响混凝土流动性最大的因素。当用水量一定时，水泥用量适当变化（增减当用水量一定时，水泥用量适当变化（增减50501001003 3 ）时，基本上不影响混凝土拌合）时，基本上不影响混凝土拌合物的流动性，即流动性基本上保持不变。由此可物的流动性，即流动性基本上保持不变。由此可知，在用水量相同的情况下，采用不同的水灰比知，在用水量相同的情况下，采用不同的水灰比可配制出流动性相同而强度不同的混凝土。可配制出流动性相同而强度不同的混凝土。6.2.3.2 水泥浆的稠度37 6.2.3.3 6.2.3.3 砂率砂率 砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总用量的砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总用量的百分率。百分率。在混合料中，砂是用来填充石子的空隙。在水在混合料中，砂是用来填充石子的空隙。在水泥浆一定的条件下，若砂率过大，则骨料的总表面泥浆一定的条件下，若砂率过大，则骨料的总表面积及空隙率增大，混凝土混合物就显得干稠，流动积及空隙率增大，混凝土混合物就显得干稠，流动性小。如要保持一定的流动性，则要多加水泥浆，性小。如要保持一定的流动性，则要多加水泥浆，耗费水泥。若砂率过小，砂浆量不足，不能在粗骨耗费水泥。若砂率过小，砂浆量不足，不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用，也料的周围形成足够的砂浆层起润滑和填充作用，也会降低混合物的流动性，同时会使粘聚性、保水性会降低混合物的流动性，同时会使粘聚性、保水性变差，使混凝土混合物显得粗涩，粗骨料离析，水变差，使混凝土混合物显得粗涩，粗骨料离析，水泥浆流失，甚至出现溃散现象。因此，泥浆流失，甚至出现溃散现象。因此，砂率既不能砂率既不能过大，也不能过小，应通过试验找出最佳（合理）过大，也不能过小，应通过试验找出最佳（合理）砂率砂率。6.2.3.3 砂率38图图6.1 砂率与坍落度及水泥用量的关系曲线砂率与坍落度及水泥用量的关系曲线（a）砂率与坍落度的关系曲线；砂率与坍落度的关系曲线；（b）砂率与水泥用量的关系曲线砂率与水泥用量的关系曲线图6.1 砂率与坍落度及水泥用量的关系曲线396.2.3.4 6.2.3.4 原材料品种及性质原材料品种及性质 水泥的品种、颗粒细度，骨料的颗粒形状、表水泥的品种、颗粒细度，骨料的颗粒形状、表面特征、级配，外加剂等对混凝土拌和物和易性都面特征、级配，外加剂等对混凝土拌和物和易性都有影响。采用矿渣水泥拌制的混凝土流动性比普通有影响。采用矿渣水泥拌制的混凝土流动性比普通水泥拌制的混凝土流动性小，且保水性差；水泥颗水泥拌制的混凝土流动性小，且保水性差；水泥颗粒越细，混凝土流动性越小，但粘聚性及保水性较粒越细，混凝土流动性越小，但粘聚性及保水性较好。卵石拌制的混凝土拌和物比碎石拌制的流动性好。卵石拌制的混凝土拌和物比碎石拌制的流动性好；河砂拌制的混凝土流动性好；级配好的骨料，好；河砂拌制的混凝土流动性好；级配好的骨料，混凝土拌和物的流动性也好。加入减水剂和引气剂混凝土拌和物的流动性也好。加入减水剂和引气剂可明显提高拌和物的流动性；引气剂能有效地改善可明显提高拌和物的流动性；引气剂能有效地改善拌和物的保水性和粘聚性。拌和物的保水性和粘聚性。6.2.3.4 原材料品种及性质406.2.3.5 6.2.3.5 施工方面施工方面 混凝土拌制后，随时间的延长和水分的减少而逐渐变得混凝土拌制后，随时间的延长和水分的减少而逐渐变得干稠，流动性减小。施工中环境的温度、湿度变化，搅拌时干稠，流动性减小。施工中环境的温度、湿度变化，搅拌时间及运输距离的长短，称料设备、搅拌设备及振捣设备的性间及运输距离的长短，称料设备、搅拌设备及振捣设备的性能等都会对混凝土和易性产生影响。因此施工中为保证一定能等都会对混凝土和易性产生影响。因此施工中为保证一定的和易性，必须注意环境温度的变化，采用相应的措施。的和易性，必须注意环境温度的变化，采用相应的措施。在实际施工中，可采用如下措施调整混凝土拌和物的和易性：在实际施工中，可采用如下措施调整混凝土拌和物的和易性：（1 1）通过试验，采用合理砂率，并尽可能采用较低的砂率；）通过试验，采用合理砂率，并尽可能采用较低的砂率；（2 2）改善砂、石（特别是石子）的级配；）改善砂、石（特别是石子）的级配；（3 3）在可能条件下，尽量采用较粗的砂、石；）在可能条件下，尽量采用较粗的砂、石；（4 4）当混凝土拌和物坍落度太小时，保持水灰比不变，增加）当混凝土拌和物坍落度太小时，保持水灰比不变，增加适量的水泥浆；当坍落度太大时，保持砂率不变，增加适量适量的水泥浆；当坍落度太大时，保持砂率不变，增加适量的砂石；的砂石；（5 5）有条件时尽量掺用外加剂（减水剂、引气剂等）。）有条件时尽量掺用外加剂（减水剂、引气剂等）。6.2.3.5 施工方面41振捣方法对混凝振捣方法对混凝土强度的影响土强度的影响振捣方法对混凝土强度的影响426.3 6.3 硬化混凝土的强度硬化混凝土的强度6.3.1 6.3.1 混凝土的抗压强度混凝土的抗压强度（1 1）混凝土的立方体抗压强度与强度等级）混凝土的立方体抗压强度与强度等级 按照国家标准按照国家标准GB/T50081-2019GB/T50081-2019普通混凝土力学性能普通混凝土力学性能试验方法标准，制作边长为试验方法标准，制作边长为150mm150mm的立方体试件，在标准的立方体试件，在标准养护（温度（养护（温度（2020+2 2）、相对湿度、相对湿度95%95%以上）条件下，养护以上）条件下，养护至至2828天龄期，用标准试验方法测得的极限抗压强度，称为天龄期，用标准试验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度，以混凝土标准立方体抗压强度，以f fcucu表示。表示。按照国家标准按照国家标准GB50010-2019GB50010-2019混凝土结构设计规的混凝土结构设计规的规定，在立方体极限抗压强度总体分布中，具有规定，在立方体极限抗压强度总体分布中，具有95%95%强度保强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值（以标准值（以MPaMPa即即N/mmN/mm2 2 计），以计），以f fcucu，k k表示。立方体抗压强表示。立方体抗压强度标准值是按数据统计处理方法达到规定保证率的某一数度标准值是按数据统计处理方法达到规定保证率的某一数值，它不同于立方体试件抗压强度。值，它不同于立方体试件抗压强度。6.3 硬化混凝土的强度6.3.1 混凝土的抗压强度43边长为边长为100mm100mm的立的立方体试件方体试件边长为边长为200mm200mm的的立方体试件立方体试件边长为边长为150mm150mm的立的立方体件方体件换算系数为0.95换算系数为1.05换算系数为1.0尺寸尺寸选择选择边长为100mm的立方体试件边长为边长为150mm的立方体件44 混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压强度标准值来混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压强度标准值来划分的，采用符号划分的，采用符号C C和立方体抗压强度标准值表示，可分和立方体抗压强度标准值表示，可分为为C7.5C7.5、C10C10、C15C15、C20C20、C25C25、C30C30、C35C35、C40C40、C45C45、C50C50、C55C55、C60C60、C65C65、C70C70、C75C75及及C80C80共共1616个强度等级。个强度等级。例如，强度等级为例如，强度等级为C25C25的混凝土，是指的混凝土，是指25MPaf25MPafcucu，k k30MPa30MPa的混凝土。钢筋混凝土、预应力混凝土结构的混凝的混凝土。钢筋混凝土、预应力混凝土结构的混凝土强度等级分别不低于土强度等级分别不低于C15C15和和C30C30。（2 2）混凝土棱柱体抗压强度）混凝土棱柱体抗压强度 按棱柱体抗压强度的标准试验方法，制成边长为按棱柱体抗压强度的标准试验方法，制成边长为150mm150mm300mm150mm150mm300mm的棱柱体作为标准试件，在标准养的棱柱体作为标准试件，在标准养护护2828天的条件下，测其抗压强度，即为棱柱体抗压强度天的条件下，测其抗压强度，即为棱柱体抗压强度（f fckck）。）。通过试验分析，通过试验分析，f fckck0.67f0.67fcucu，k k。混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压强度标准值来划45抗抗压压试试验验抗46轴轴轴轴心心心心抗抗抗抗压压压压强强强强度度度度试试试试验验验验示示示示意意意意图图图图轴心抗压强度试验示意图47 6.3.2 6.3.2 混凝土的抗拉强度混凝土的抗拉强度 混凝土在直接受拉时混凝土在直接受拉时,很小的变形就会开裂很小的变形就会开裂,它在断裂前没有残余变形，是一种脆性破坏。混它在断裂前没有残余变形，是一种脆性破坏。混凝土的抗拉强度一般为抗压强度的凝土的抗拉强度一般为抗压强度的1/101/101/201/20。我国采用立方体（国际上多用圆柱体）的劈裂抗我国采用立方体（国际上多用圆柱体）的劈裂抗拉试验来测定混凝土的抗拉强度，称为劈裂抗拉拉试验来测定混凝土的抗拉强度，称为劈裂抗拉强度强度 ，劈裂抗拉强度，劈裂抗拉强度 与抗压强度之间的与抗压强度之间的关系可近似地表示为关系可近似地表示为 =0.23f =0.23fcu,kcu,k2/32/3。抗拉强度对于开裂现象有重要意义，在结构抗拉强度对于开裂现象有重要意义，在结构设计中抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指标。设计中抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指标。对于某些工程（如混凝土路面、水槽、拱坝），对于某些工程（如混凝土路面、水槽、拱坝），在对混凝土提出抗压强度要求的同时，还应提出在对混凝土提出抗压强度要求的同时，还应提出抗拉强度要求。抗拉强度要求。6.3.2 混凝土的抗拉强度486.3.3 6.3.3 影响混凝土强度的因素影响混凝土强度的因素 6.3.3.1 水泥强度等级和水灰比水泥强度等级和水灰比 水泥是混凝土中的活性组分，其强度的大小直接影响着水泥是混凝土中的活性组分，其强度的大小直接影响着混凝土强度的高低。在配合比相同的条件下，所用的水泥强混凝土强度的高低。在配合比相同的条件下，所用的水泥强度等级越高，配制的混凝土强度也越高。当用同一种水泥度等级越高，配制的混凝土强度也越高。当用同一种水泥（品种及强度等级相同）时，混凝土的强度主要取决于水灰（品种及强度等级相同）时，混凝土的强度主要取决于水灰比。水灰比愈大，混凝土强度愈低，这是因为水泥水化时所比。水灰比愈大，混凝土强度愈低，这是因为水泥水化时所需的化学结合水，一般只占水泥质量的需的化学结合水，一般只占水泥质量的23%23%左右，但在实际拌左右，但在实际拌制混凝土时，为了获得必要的流动性，常需要加入较多的水制混凝土时，为了获得必要的流动性，常需要加入较多的水（占水泥质量的（占水泥质量的40%40%70%70%）。多余的水分残留在混凝土中形）。多余的水分残留在混凝土中形成水泡，蒸发后形成气孔，使混凝土密实度降低，强度下降。成水泡，蒸发后形成气孔，使混凝土密实度降低，强度下降。水灰比大，则水泥浆稀，硬化后的水泥石与骨料粘结力差，水灰比大，则水泥浆稀，硬化后的水泥石与骨料粘结力差，混凝土的强度也愈低。但是，如果水灰比过小，拌和物过于混凝土的强度也愈低。但是，如果水灰比过小，拌和物过于干硬，在一定的捣实成型条件下，无法保证浇筑质量，混凝干硬，在一定的捣实成型条件下，无法保证浇筑质量，混凝土中将出现较多的蜂窝、孔洞，强度也将下降。试验证明，土中将出现较多的蜂窝、孔洞，强度也将下降。试验证明，混凝土强度，随水灰比的增大而降低，呈曲线关系，而混凝混凝土强度，随水灰比的增大而降低，呈曲线关系，而混凝土强度和灰水比的关系，则呈直线关系（图土强度和灰水比的关系，则呈直线关系（图6.26.2）6.3.3 影响混凝土强度的因素49图图6.2 混凝土强度与水灰比及灰水比的关系混凝土强度与水灰比及灰水比的关系(a)强度与水灰比的关系；强度与水灰比的关系；(b)强度与灰水比的关系强度与灰水比的关系图6.2 混凝土强度与水灰比及灰水比的关系50 应用数理统计方法，水泥的强度、水灰比、混凝土强度之应用数理统计方法，水泥的强度、水灰比、混凝土强度之间的线性关系可用公式（间的线性关系可用公式（6.16.1）即强度公式表示：）即强度公式表示：f fcucu=a affcece(C/W-(C/W-b b)（6.16.1）式中式中 f fcucu28d28d混凝土立方体抗压强度，混凝土立方体抗压强度，MPaMPa；f fcece28d28d水泥抗压强度实测值，水泥抗压强度实测值，MPaMPa；a a、b b回归系数，与骨料品种、水泥品种等因素有关；回归系数，与骨料品种、水泥品种等因素有关；C/W C/W灰水比灰水比。一般水泥厂为了保证水泥的出厂强度等级，其实际强度一般水泥厂为了保证水泥的出厂强度等级，其实际强度往往比其强度等级要高。当无法取得水泥往往比其强度等级要高。当无法取得水泥28d28d抗压强度实测值抗压强度实测值时，可用公式（时，可用公式（6.26.2）估算：）估算：f fcece=c cffcece，g g （6.26.2）式中式中 f fcece，g g水泥强度等级值，水泥强度等级值，MPa MPa；c c水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定。水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定。f fcece 值也可根据值也可根据3d3d强度或快测强度推定强度或快测强度推定28d28d强度关系式推定得出。强度关系式推定得出。应用数理统计方法，水泥的强度、水灰比、混凝土强度51 强度公式适用于流动性混凝土和低流动性混凝强度公式适用于流动性混凝土和低流动性混凝土，不适用于干硬性混凝土。对流动性混凝土而言，土，不适用于干硬性混凝土。对流动性混凝土而言，只有在原材料相同、工艺措施相同的条件下只有在原材料相同、工艺措施相同的条件下a、b才可视为常数。因此必须结合工地的具体条件，如才可视为常数。因此必须结合工地的具体条件，如施工方法及材料的质量等，进行不同水灰比的混凝施工方法及材料的质量等，进行不同水灰比的混凝土强度试验，求出符合当地实际情况的土强度试验，求出符合当地实际情况的a、b系数系数来，这样既能保证混凝土的质量，又能取得较高的来，这样既能保证混凝土的质量，又能取得较高的经济效果。若无试验条件，可按普通混凝土配合经济效果。若无试验条件，可按普通混凝土配合比设计规程（比设计规程（JGJ55-2000）提供的经验数值：）提供的经验数值：采用采用碎石碎石时，时，a=0.46,b=0.07；采用；采用卵石卵石时时,a=0.48,b=0.33。强度公式可解决两个问题：一是混凝土配合比强度公式可解决两个问题：一是混凝土配合比设计时，估算应采用的设计时，估算应采用的W/C值；二是混凝土质量控值；二是混凝土质量控制过程中，估算混凝土制过程中，估算混凝土28d可以达到的抗压强度。可以达到的抗压强度。强度公式适用于流动性混凝土和低流动性526.3.3.2 骨料的种类与级配骨料的种类与级配 骨料中有害杂质过多且品质低劣时，将降低混骨料中有害杂质过多且品质低劣时，将降低混凝土的强度。骨料表面粗糙，则与水泥石粘结力凝土的强度。骨料表面粗糙，则与水泥石粘结力较大，混凝土强度高。骨料级配良好、砂率适当，较大，混凝土强度高。骨料级配良好、砂率适当，能组成密实的骨架，混凝土强度也较高。能组成密实的骨架，混凝土强度也较高。6.3.3.3 混凝土外加剂与掺和料混凝土外加剂与掺和料 在混凝土中掺入早强剂可提高混凝土早期强度；在混凝土中掺入早强剂可提高混凝土早期强度；掺入减水剂可提高混凝土强度；掺入一些掺和料掺入减水剂可提高混凝土强度；掺入一些掺和料可配制高强度混凝土。详细内容见混凝土外加剂可配制高强度混凝土。详细内容见混凝土外加剂及掺和料部分。及掺和料部分。6.3.3.2 骨料的种类与级配536.3.3.4 6.3.3.4 养护温度和湿度养护温度和湿度抗压强度抗压强度养护温度对混凝土强度的影响养护温度对混凝土强度的影响44383821211313307 14 2128龄期龄期6.3.3.4 养护温度和湿度抗压强度养护温度对混凝土强度54湿度的影响湿度的影响混凝土结构混凝土结构工程施工质量验工程施工质量验收规范收规范(GB(GB 502042019)502042019)规规定，在混凝土浇定，在混凝土浇筑完毕后，应在筑完毕后，应在12h12h内加以覆盖内加以覆盖并保湿养护。并保湿养护。湿度的影响混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 502556.3.3.5 硬化龄期硬化龄期 混凝土在正常养护条件下，其强度将随着龄期的增长而混凝土在正常养护条件下，其强度将随着龄期的增长而增长。最初增长。最初714d内，强度增长较快，内，强度增长较快，28d达到设计强度。达到设计强度。以后增长缓慢，但若保持足够的温度和湿度，强度的增长将以后增长缓慢，但若保持足够的温度和湿度，强度的增长将延续几十年。普通水泥制成的混凝土，在标准条件下，混凝延续几十年。普通水泥制成的混凝土，在标准条件下，混凝土强度的发展大致与其龄期的对数成正比关系（龄期不小于土强度的发展大致与其龄期的对数成正比关系（龄期不小于3d），如公式（），如公式（6.3）所示：）所示：（6.3）式中式中 fnn（n 3）天龄期混凝土）天龄期混凝土的抗压强度，的抗压强度，MPa；f2828天龄期混凝土的抗压强度，天龄期混凝土的抗压强度，MPa；lgn、lg28n和和28的常用对数。的常用对数。根据上述经验公式可由已知龄期根据上述经验公式可由已知龄期的混凝土强度，估算其它龄期的强度。的混凝土强度，估算其它龄期的强度。6.3.3.5 硬化龄期 式中 fnn（n3）天龄566.3.3.6 施工工艺施工工艺 混凝土的施工工艺包括配料、拌和、运输、浇筑、养护混凝土的施工工艺包括配料、拌和、运输、浇筑、养护等工序，每一道工序对其质量都有影响。若配料不准确，误等工序，每一道工序对其质量都有影响。若配料不准确，误差过大（例如：水泥品种的选择，砂子的级配和含水率的大差过大（例如：水泥品种的选择，砂子的级配和含水率的大小，石子的级配，外加剂的选用等）；搅拌不均匀（混凝土小，石子的级配，外加剂的选用等）；搅拌不均匀（混凝土搅拌要按配合比严格计量，要求车车过磅；装料顺序：石子搅拌要按配合比严格计量，要求车车过磅；装料顺序：石子水泥水泥砂子；如有添加剂时，应与水泥一并加入；为使混砂子；如有添加剂时，应与水泥一并加入；为使混凝土搅拌均匀，搅拌时间不得少于凝土搅拌均匀，搅拌时间不得少于90秒钟，当冬季施工或加秒钟，当冬季施工或加有添加剂时，应延长有添加剂时，应延长30秒钟。秒钟。）；拌和物运输过程中产生；拌和物运输过程中产生离析（混凝土自搅拌机卸出后应及时运送到浇筑地点离析（混凝土自搅拌机卸出后应及时运送到浇筑地点）；振）；振捣不密实（捣不密实（1）全面分层法（）全面分层法（2）分段分层法（）分段分层法（3）斜面分）斜面分层法层法）；养护不充分等均会降低混凝土强度（保湿法，即在）；养护不充分等均会降低混凝土强度（保湿法，即在混凝土浇筑成型后，用蓄水、洒水或喷水养生；保温法是在混凝土浇筑成型后，用蓄水、洒水或喷水养生；保温法是在混凝土成型后，覆盖塑料薄膜和保温材料养护或采用薄膜养混凝土成型后，覆盖塑料薄膜和保温材料养护或采用薄膜养生液养护。生液养护。）。因此，在施工过程中，一定要严格遵守施工）。因此，在施工过程中，一定要严格遵守施工规范，确保混凝土的强度。规范，确保混凝土的强度。6.3.3.6 施工工艺576.3.3.7 试验条件对混凝土强度的影响试验条件对混凝土强度的影响(1)试件尺寸试件尺寸 相同的混凝土，试件尺寸越小测得的强度越高。选用边相同的混凝土，试件尺寸越小测得的强度越高。选用边长为长为100mm的立方体试件，换算系数为的立方体试件，换算系数为0.95；边长为；边长为150mm的立方体试件，换算系数为的立方体试件，换算系数为1.00；边长为；边长为200mm的立方体试件，换算系数为的立方体试件，换算系数为1.05。(2)试件的形状试件的形状 当试件受压面积当试件受压面积(aa)相同，高度相同，高度(h)不同时，高宽比不同时，高宽比(h/a)越大，抗压强度越小。越大，抗压强度越小。(3)表面状态表面状态 试件表面有、无润滑剂，其对应的破坏形式不一，所测试件表面有、无润滑剂，其对应的破坏形式不一，所测强度值大小不同强度值大小不同,当试件受压面上有油脂类润滑剂时，试件当试件受压面上有油脂类润滑剂时，试件受压时的环箍效应大大减小，试件将出现直裂破坏，测出的受压时的环箍效应大大减小，试件将出现直裂破坏，测出的强度值也较低。强度值也较低。(4)加荷速度加荷速度 加荷速度越快，材料变形的增长落后于荷载的增加，测加荷速度越快，材料变形的增长落后于荷载的增加，测得的强度值越大。国标规定，混凝土抗压强度的加荷速度为得的强度值越大。国标规定，混凝土抗压强度的加荷速度为0.308MPa，且应连续均匀地进行加荷。，且应连续均匀地进行加荷。6.3.3.7 试验条件对混凝土强度的影响58压力机压板对试压力机压板对试件的约束作用件的约束作用试件破坏后残试件破坏后残存的棱锥体存的棱锥体不受压板约束时不受压板约束时试件的破坏情况试件的破坏情况压力机压板对试件的约束作用试件破坏后残存的棱锥体不受压板约束596.46.4混凝土的耐久性混凝土的耐久性 硬化后的混凝土除了具有设计要求的强度外，还应具有与硬化后的混凝土除了具有设计要求的强度外，还应具有与所处环境相适应的耐久性，如抗渗性、抗冻性、抗磨性、抗侵所处环境相适应的耐久性，如抗渗性、抗冻性、抗磨性、抗侵蚀性等。蚀性等。6.4.1 混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性 抗渗性是指混凝土抵抗压力水、油等液体渗透的性能。混抗渗性是指混凝土抵抗压力水、油等液体渗透的性能。混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。混凝土的抗渗性用抗渗等级（混凝土的抗渗性用抗渗等级（P）表示，即以）表示，即以28d龄期的标准龄期的标准试件，按标准试验方法进行试验时所能承受的最大水压力试件，按标准试验方法进行试验时所能承受的最大水压力（MPa）来确定。混凝土的抗渗等级可划分为）来确定。混凝土的抗渗等级可划分为P2、P4，P6，P8，P10，P12等等6个等级，相应表示混凝土抗渗试验时一组个等级，相应表示混凝土抗渗试验时一组6个试件中个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压力分别为个试件未出现渗水时的最大水压力分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa。提高混凝土抗渗性能的措施有：提高混凝土的密实度，改提高混凝土抗渗性能的措施有：提高混凝土的密实度，改善孔隙构造，减少渗水通道；减小水灰比；掺加引气剂；选用善孔隙构造，减少渗水通道；减小水灰比；掺加引气剂；选用适当品种的水泥；注意振捣密实、养护充分等。适当品种的水泥；注意振捣密实、养护充分等。6.4 混凝土的耐久性 硬化后的混60结结 构构 类类 型型 及及 运运 用用 条条 件件抗抗 渗渗 等等 级级大体积混凝土结构的下游面外部或建筑物内部大体积混凝土结构的下游面外部或建筑物内部P2P2大体积混凝土结构的挡水面外部大体积混凝土结构的挡水面外部H H30m30mH H303070m70mH H7070150m150mH H150m150mP4P4P6P6P8P8P10P10混凝土及钢筋混凝土结构构件（其背混凝土及钢筋混凝土结构构件（其背面能自由渗水者）面能自由渗水者）i i1010i i10103030I I30305050i i5050P4P4P6P6P8P8P10P10表表6.3 混凝土抗渗等级最小允许值混凝土抗渗等级最小允许值注：注：表中表中H 为水头，为水头，i为最大水力梯度。水力梯度系指水头与该处结构厚度的比值。为最大水力梯度。水力梯度系指水头与该处结构厚度的比值。当建筑物的表层设有专门可靠的防水层时，表中规定的抗渗等级当建筑物的表层设有专门可靠的防水层时，表中规定的抗渗等级 可适当降低。可适当降低。承受侵蚀作用的建筑物，其抗渗等级不得低于承受侵蚀作用的建筑物，其抗渗等级不得低于P4。埋置在地基中的混凝土及钢筋混凝土结构构件（如基础防渗墙等），可根据防渗要埋置在地基中的混凝土及钢筋混凝土结构构件（如基础防渗墙等），可根据防渗要求参照表中第三项的规定选择其抗渗等级。求参照表中第三项的规定选择其抗渗等级。对背水面能自由渗水的混凝土及钢筋混凝土结构构件，当水头小于对背水面能自由渗水的混凝土及钢筋混凝土结构构件，当水头小于10 m时，抗渗等时，抗渗等级可根据表中第三项降低一级。级可根据表中第三项降低一级。对严寒、寒冷地区且水力梯度较大的结构，其抗渗等级应按表中的规定提高对严寒、寒冷地区且水力梯度较大的结构，其抗渗等级应按表中的规定提高1个等级。个等级。结 构 类 型 及 运 用 条 件抗 渗 等 级大体积混凝土61 6.4.2 混凝土的抗冻性混凝土的抗冻性 混凝土的抗冻性是指混凝土在饱和水状态下能经受多混凝土的抗冻性是指混凝土在饱和水状态下能经受多次冻融循环而不破坏，同时强度也不严重降低的性能。混次冻融循环而不破坏，同时强度也不严重降低的性能。混凝土受冻后，混凝土中水分受冻结冰，体积膨胀，当膨胀凝土受冻后，混凝土中水分受冻结冰，体积膨胀，当膨胀力超过其抗拉强度时，混凝土将产生微细裂缝，反复冻融力超过其抗拉强度时，混凝土将产生微细裂缝，反复冻融使裂缝不断扩展，混凝土强度降低甚至破坏，影响建筑物使裂缝不断扩展，混凝土强度降低甚至破坏，影响建筑物的安全。的安全。混凝土的抗冻性以抗冻等级（混凝土的抗冻性以抗冻等级（F）表示。抗冻等级按）表示。抗冻等级按28d龄期的试件用快冻试验方法测定，分为龄期的试件用快冻试验方法测定，分为F50，F100，F150，F200，F300，F400等六个等级，相应表示混凝土等六个等级，相应表示混凝土抗冻性试验能经受抗冻性试验能经受50，100，150，200，300，400次的次的冻融循环。冻融循环。影响混凝土抗冻性能的因素主要有水泥品种、强度等级、影响混凝土抗冻性能的因素主要有水泥品种、强度等级、水灰比、骨料的品质等。水灰比、骨料的品质等。提高混凝土抗冻性的最主要的措提高混凝土抗冻性的最主要的措施是：提高混凝土密实度；减小水灰比；掺加外加剂；严施是：提高混凝土密实度；减小水灰比；掺加外加剂；严格控制施工质量，注意捣实，加强养护等。格控制施工质量，注意捣实，加强养护等。6.4.2 混凝土的抗冻性62气候分区气候分区严寒寒寒冷寒冷温和温和年年冻融循融循环次数（次）次数（次）100100100100100100100100受受冻后果后果严重且重且难于于检修的部位修的部位（1 1）水）水电站尾水部位、蓄能站尾水部位、蓄能电站站进出口的冬季水位出口的冬季水位变化区，化区，闸门槽二期混凝土，槽二期混凝土，轨道基道基础