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 。
离析
组份分离
分层 粘聚性 不好
水泥浆上浮
不均匀
骨料下沉
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。
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 可 见 泌 水 水 骨 料
•
减水剂、引气剂、泵送剂等；
• 2、调节混凝土的凝结时间、硬化性能：
• 如缓凝剂、早强剂和速凝剂等； • 3、改善混凝土的耐久性： • 如防水剂、引气剂、阻锈剂等；
• 4、改善混凝土其它性能：
•
膨胀剂、防冻剂、着色剂。
混凝土外加剂
能延缓混凝土凝结时间，而不显著 在搅拌混凝土过程中能引入大量均 在混凝土拌合物坍落度基本相同 影响混凝土后期强度。 匀分布、稳定而封闭的微小气泡。 的条件下，能减少拌和用水量。
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
内 泌 水
泌水与塑性沉降
混凝土和砂浆用粉煤灰技术要求 GB/T1596-2005
项目 细度（0.045mm方孔筛筛余）/% ≤ 需水量比 / %≤ 烧失量 / %≤ F类 C类 F类 技术要求 I 12.0 95 5.0 II 25.0 105 8.0 III 45.0 115 15.0
C类
F类 C类 F类 C类 F类 C类 F类 C类
水泥混凝土试验与检测
德修身、技立业
任务目标：
了解混凝土的基本概念； 能够检测混凝土拌合物的基本性能， 并做出相应调整； 能够检测混凝土的强度并评价其强度等级； 掌握混凝土耐久性的基本概念及指标表示 掌握混凝土配合比设计过程， 能够换算材料用量
德修身、技立业
主 要内容
一 二 三 四 五 六 混凝土的概述与组成材料 混凝土拌合物的和易性幻灯片 46 混凝土的强度幻灯片 78
3.形态效应：粉煤灰含大量球状玻璃微珠，起到润滑作用， 减小混凝土内摩擦力，改善混凝土和易性。
分类
•
GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土的粉煤灰》
F类——无烟煤和烟煤
依煤种不同分
C类——褐煤或次烟煤，氧化钙含量大于
10%
根据细度、烧失量（含碳量）、需水量比、
三氧化硫含量分为：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级三个等级。
矿粉的技术性能和质量指标 矿粉的主要化学成分： SiO2、Al2O3、 CaO、MgO，其中SiO2、Al2O3、CaO约占 矿粉总量的90%。
矿物结构：大部分为玻璃体，少量晶体。
细度：粒径大于45 μm的矿粉很难参与水化，因此要求 质量指标：按化学性能、比表面积、活性指数等，分为
用于高强高性能混凝土的矿粉比表面积大于400m2/kg。 Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。
水泥 水 砂 石 外加剂 掺合料
品种、等级 有机杂质、离子污染 细度、级配
形貌、强度、坚固性 种类、用途 种类、用途
二
混凝土拌合物的和易性
一、定义
混凝土拌合物的和易性又称 工作性，它是一项综合的技术性 质，包括流动性、粘聚性和保水 性等三方面的含义。 思考其三
部分含义 的重要性？
流动性——指混凝土拌合物在自重力或 机械振动力作用下易于产生流动、易于输送 和易于充满混凝土模板的性质。
减水剂作用机理
静电斥力作用：-SO3 ﹥-COO ﹥-OH ﹥O-第一、二代减水剂以静电斥力为主
_
_
减水剂静电斥力分散机理示意图
空间位阻斥力(物理阻碍）：由于聚合物吸附层靠近重
叠而产生的阻止水泥颗粒接近的机械分离作用力，称之 为空间位阻斥力。第三代减水剂以空间阻力为主
减水剂空间位阻斥力分散机理示意图
混凝土用掺合料——硅灰
硅灰是铁合金厂在冶炼合金或金属硅时，
从烟道中收集的一种飞灰，是炉中的SiO气体
遇到空气迅速氧化成 SiO2，冷凝成颗粒再经过滤器
收集而得。主要是由极细的无定形球形颗粒，主要活性 成分为SiO2，占90%以上。 粒径小于1 μm,平均 0.1μm，比表面积约为15000~20000m2/kg，表观 密度很低，堆积密度约为200~300kg/m3。
矿粉的水化铝酸钙、水化硅酸钙、水化硫铝酸钙
凝胶，改善水泥浆与骨料的界面性能，改善界面
粘结强度，提高混凝土抗折强度。
2.微骨料效应：与粉煤灰相似
矿粉对混凝土性能的影响 1.对混凝土和易性的影响
2.对混凝土强度的影响
3.对耐久性的影响 4.对水化热的影响 5.对收缩和抗裂性的影响
1、作用机理：填充效应、强度效应、界面效应
2、对新拌混凝土性能影响：粘聚性提高，
塌落度有所降低。 3、对硬化混凝土性能的影响：提高强度、耐久性能。
复合矿物超细粉
两种或两种以上矿物原料掺入水泥基材料中，
优势互补，可以进一步提高综合性能。
如粉煤灰-硅灰、矿粉-硅灰、粉煤灰-矿粉-硅 灰复合等。
本节课小结
一
混凝土的概述与组成材料
特点
优点：
1、原料丰富，加工简单，能耗低。
2、可浇筑不同形状、大小的制品构件，并 可做各种饰面。 3、与钢筋收缩膨胀率相近。 4、可现浇、可预制也可加入各种外加剂。 缺点：
抗拉强度低，变形小，自重大，脆性破坏、导热系数大。
一
混凝土的概述与组成材料
组成材料
复习回顾——水泥强度等级选用
组成材料
混凝土用掺合料——矿物外加剂
什么是混凝土矿 物细粉掺和料？
•以活性氧化硅、氧化铝和其它有效矿物为主要 成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改善混 凝土综合性能，且掺量一般不小于5%的具有火 山灰活性或潜在水硬性的粉体材料。 •混凝土的第六组分 。
比较水泥混合材料（活性混合材）、化学外加剂的概念 种类：粉煤灰、超细矿渣粉、硅粉及沸石粉
85%左右，构成CaO—Al2O3—SiO2矿物体系。
作用机理：
1.火山灰效应：二次水化
2.微骨料效应：均匀分散于孔隙和凝胶体中，
填充毛细管及孔隙裂缝，改善了孔结构，提高
了水泥石的密实度；未参与水化的颗粒分散在凝胶体中 起到骨料的作用，优化凝胶结构，改善与粗细骨料之间 的粘结力和混凝土的微观结构，从而改善混凝土的宏观 综合性能。
掺粉煤灰混凝土更容易振捣密实，可泵性大大提高。
原状灰有可能增大混凝土的泌水性，磨细粉煤灰通常
能减少混凝土的泌水。
2.对混凝土强度的影响
优质的Ⅰ级灰掺量小于10%时，
早期强度不降低，后期强度高于基准混凝土。 掺量超过一定值后，早期强度略有降低， 但后期强度仍可超过基准混凝土。 Ⅱ级灰的影响与Ⅰ级灰相似，但早期强度更低。一 般采取超量取代法。 Ⅲ级灰一般只用于低强度等级的混凝土结构，很少 用于高强度等级的混凝土结构，尤其是预应力结构。
问题：为什么不宜用海水拌制混凝土？
组成材料
混凝土外加剂
• 定义： • 混凝土外加剂是一种在混凝土搅拌之前或拌制
过程中加入（掺加量一般不大于水泥重量或总胶凝 材料5%，特殊情况除外)，用以改善新拌混凝土和 （或）硬化混凝土性能的材料。
组成材料
混凝土外加剂
• 分类（按功能） • 1、改善混凝土拌合物流变性能：
如 何 选 择 呢
为什么普通砼用砂不宜太细也不宜太粗， 而是采用中砂较理想?
组成材料
混凝土用水
凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土。
海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有饰面要求的素混凝 土，更不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。 值得注意的是，在野外或山区施工采用天然水拌制混 凝土时，均应对水的有机质、Cl-含量等进行检测，合格 后方能使用。特别是某些污染严重的河道或池塘水，一 般不得用于拌制混凝土。
3.对耐久性的影响 掺粉煤灰混凝土抗冻性、抗渗性、 抗硫酸盐腐蚀性能、对钢筋保护作用都有所提高。
粉煤灰能抑制混凝土的自收缩、早期收缩
和总干燥收缩。
粉煤灰能降低水化热和混凝土水化温升，提
高混凝土抗裂性。
三峡大坝混凝土中大量应用了优质粉煤灰
混凝土用掺合料——粒化高炉矿渣
混凝土用掺合料——粒化高炉矿渣
混凝土的耐久性幻灯片 111 混凝土的质量控制幻灯片 161
混凝土的配合比设计幻灯片 176
一
混凝土的概述与组成材料
定义
混凝土
由胶凝材料、细骨料、粗骨料、水以及必要时 掺入的化学外加剂组成，经过胶凝材料凝结硬化 后，形成具有一定强度和耐久性的人造石材。
普通混凝土
由水泥、砂、石子、水以及必要时掺入的化学 外加剂组成，经过水泥凝结硬化后形成的、干体 积密度为2000～2800kg/m3，具有一定强度和耐久 性的人造石材，简称为“混凝土”。 各组分的作用呢
含水量 / %≤
SO3含量 / %≤
1.0
3.0 1.0 4.0 5.0
游离氧化钙 / %≤
安定性(雷氏夹沸煮后增加距离)/mm C类 ≤
粉煤灰对混凝土性能的影响 1、对新拌混凝土性能的影响 Ⅰ级灰可以提高混凝土拌合物的流动性， Ⅱ级灰在掺量30%以内时，使流动性提高，Ⅲ级灰
使混凝土拌合物流动性降低。
种类：减水剂、引气剂、泵送剂，缓凝剂、速凝 剂、早强剂，加气剂、泡沫剂，防水剂、阻锈剂， 防冻剂、膨胀剂、着色剂
能加速混凝土早期强度的发展。
减水剂的工作原理
组成材料
混凝土外加剂——减水剂定义及作用
减水剂定义
减水剂——是指在混凝土坍落度基本相同的条件下， 能减少拌合用水量的外加剂。
•一般认为,减水剂的发展可以大致分为三个阶段。 • 第一阶段：以木钙为代表的第一代普通减水剂。 • 第二阶段：以萘系为代表的第二代高效减水剂。 • 第三阶段：以聚羧酸系为代表的第三代高性能减水剂。