第四章普通混凝土及砂浆

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普通混凝土是一种由水泥、粗骨料（如碎石或卵石）、细骨料（如砂）及水组成的复合材料。通过搅拌、振捣和养护后，混凝土能够硬化并形成坚固的结构体。它具有较高的抗压强度，但抗拉强度较低，因此常与钢筋结合使用以形成钢筋混凝土结构。混凝土的优点包括原料丰富、可塑性强、耐久性好以及防火性能优异，但也存在自重*、施工周期长等缺点。

砂浆则是由水泥、砂和水拌合而成的一种胶凝材料，主要用于砌筑砖石、抹灰和装饰等用途。根据用途不同，砂浆可分为砌筑砂浆、抹灰砂浆和防水砂浆等。砂浆的作用是将砖石等块材粘结成整体，并填满块材间的缝隙，提高结构的整体性和稳定性。砂浆的性能主要取决于其配合比、水灰比及施工工艺。

在实际工程中，普通混凝土和砂浆的性能可通过掺入外加剂进行调整，例如减水剂、早强剂、缓凝剂等，以满足不同的施工需求和环境条件。此外，随着绿色建材的发展，粉煤灰、矿渣粉等工业废料也被广泛用于混凝土和砂浆中，以降低水泥用量、减少碳排放并提高材料性能。总之，普通混凝土和砂浆作为传统建筑材料，在现代工程建设中仍占据重要地位。

(3) 组成材料的影响。

（1）在水灰比不变的条件下河南省某2号带栈桥钢结构工程吊装专项施工方案，适当增加水泥浆数量。

（2）通过试验，采用合理砂率。

（3）改善砂、石级配，尽可能采用连续级配的石子。调整砂、石粒径。如提高流动性可加*粒径；若提高粘聚性和保水性可减小粒径。

（5）根据环境条件，尽可能缩短新拌混凝土的运输时间。

3.影响混凝土抗压强度的主要因素有哪些？提高混凝土强度的措施如何？

答：影响混凝土抗压强度的主要因素有

（1）水泥的强度等级与水灰比。（2）养护条件。（3）龄期。（4）施工质量。

提高混凝土强度的措施：

（1）采用高强度等级水泥或早强型水泥；

（2）降低砼的水灰比；

（3）采用湿热处理养护砼；

4.提高混凝土耐久性的措施有哪些？

答：提高混凝土耐久性的措施有

（1）根据工程的特点和所处的环境条件合理选用水泥品种；

（2）选用质量良好、技术条件合格的骨料；

（3）控制砼的水灰比和水泥用量；

（5）加强振捣，提高砼的密实性；

（6）采用浸渍工艺，在砼表面作覆盖层。

5.什么是混凝土减水剂？减水剂的作用效果如何？

答：减水剂是在保证砼和易性一定的条件下，具有减少用水量和增加强加强度作用的外加剂。

减水剂的技术经济效果：

（1） 增加流动性。在用水量及水灰比不变的条件下，砼的坍落度可增*100～200㎜，且不影响砼的强度；可配制*流动性砼；但随着时间的推移，砼的坍落度逐渐减小。

（2） 提高砼的强度。在砼坍落度一定时，其单位用水量减少，砼的强度提高，可配制高强度砼。在砼中掺入占水泥质量0.2～0.3%的普通减水剂，在砼坍落度不变的条件下，减少用水量10～15%，提高强度10～20%；若在砼中掺入占水泥质量0.5～1.0%的高效减水剂可减少用水量10～25%，强度提高20%以上。

（3） 节约水泥。在砼坍落和强度一定的条件下，可节约水泥10～15%。

（4） 改善砼的耐久性。在砼中掺入减水剂，可提高砼的密实性，从而使砼的抗渗性、抗冻性、抗蚀性得到提高。并且减水剂一般不锈蚀钢筋。

6.什么是混凝土配合比？配合比的表示方法如何？配合比设计的基本要求有哪些？

答：砼配合比是指单位体积砼中各组成材料用量之间的比例。

它有两种表示方式：一是以每立方米砼中各组成材料的用量表示，二是以各组成材料之间的质量比来表示，其中以水泥质量为1计。

砼配合比设计的基本要求有：

（1）强度要求；即要求所设计的砼的强度要达到结构设计要求的强度。

（2）和易性要求；即要求所设计的砼要满足施工所要求的和易性。

（3）耐久性要求；即要求所设计的砼根具有良好的耐久性。

（4）经济要求；即要求所设计的砼要节约原材料，降低砼的成本。

7.混凝土配合比设计的方法有哪两种？这两种方法的主要区别何在（写出基本计算式）？

答：混凝土配合比设计的设计方法

（1）体积法；它是**体积法的简称。

（2）质量法；又称为假定体积密度法。

1.某砂作筛分试验，分别称取各筛两次筛余量的平均值如下表所示：

计算各号筛的分计筛余率、累计筛余率、细度模数，并评定该砂的颗粒级配和粗细程度。

解：（1）各号筛的分计筛余率：

（2）各号筛的累计筛余率为：

根据A4＝61.8％可知，该砂的级配为2区。A1～A5全部在2区规定的范围内，因此级配合格。

2.某钢筋混凝土构件，其截面*小边长为400mm，采用钢筋为φ20，钢筋中心距为80mm。问选择哪一粒级的石子拌制混凝土较好？

解：根据钢筋混凝土结构*石子**粒径的要求，可得石子的**粒径应同时满足：

由此石子的**粒径应满足。在选择石子公称粒级时，应尽可能选择连续粒级的石子，且**粒径尽可能*，故选择公称粒级为5～40mm的石子。

3.采用普通水泥、卵石和天然砂配制混凝土，水灰比为0.52，制作一组尺寸为150mm×150mm×150mm的试件，标准养护28d，测得的抗压破坏荷载分别为510kN，520kN和650kN。计算：（1）该组混凝土试件的立方体抗压强度；（2）计算该混凝土所用水泥的实际抗压强度。

解：（1）该组混凝土试件的立方体抗压强度：

根据公式，*于边长为150mm的混凝土立方体试件，可得：

由于**值与中间值之差超过中间值的15%，由此应取中间值作为该组试件的立方体抗压强度。即：fcu＝fc2＝23.1MPa

（2）该混凝土所使用水泥的实际抗压强度

根据公式，根据提意知，αa＝0.48，αb＝0.33，可得：

4.某工程现浇室内钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C30，施工采用机械拌合和振捣，坍落度为30～50mm。所用原材料如下：

水泥：普通水泥42.5MPa，ρc＝3100kg/m3；砂：中砂，级配2区合格，＝2650kg/m3；石子：卵石5～40mm，＝2650kg/m3；水：自来水（未掺外加剂），ρw＝1000kg/m3。（取水泥的强度富余系数为γc＝1.13）

采用体积法计算该混凝土的初步配合比。

解：（1）计算混凝土的施工配制强度fcu，0：

根据题意可得：fcu，k＝30.0MPa，查表3.24取σ＝5.0MPa，则

fcu，0 ＝ fcu，k + 1.645σ

＝30.0+1.645×5.0＝38.2MPa

（2）确定混凝土水灰比

①按强度要求计算混凝土水灰比

根据题意可得：fce＝1.13×42.5MPa，αa＝0.48，αb＝0.33，则混凝土水灰比为：

由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，查表3.21知混凝土的**水灰比值为0.65，计算出的水灰比0.50未超过规定的**水灰比值，因此0.50能够满足混凝土耐久性要求。

（3）确定用水量mw0

根据题意，集料为中砂，卵石，**粒径为40mm，查表3.26取mw0＝160kg。

（4）计算水泥用量mc0

由于是室内钢筋混凝土梁，属于正常的居住或办公用房屋内，查表3.21知每立方米混凝土的水泥用量为260kg，计算出的水泥用量320kg不低于*小水泥用量，因此混凝土耐久性合格。

根据题意，混凝土采用中砂、卵石（**粒径40mm）、水灰比0.50，查表3.28可得βs＝28％～33％，取βs＝30％。

（6）计算砂、石子用量ms0、mg0

将已知数据和已确定的数据代入体积法的计算公式，取α＝0.01，可得：

解方程组，可得ms0＝578kg、mg0＝1348kg。

（6）计算基准配合比（初步配合比）

mc0：ms0：mg0＝320：578：1348＝1：1.81：4.21，＝0.50。

5.某混凝土试配调整后，各材料的用量分别为水泥3.1kg，砂6.5kg，卵石12.5kg，水1.8kg。测得拌合物的体积密度为2400kg/m3。计算1m3混凝土各材料的用量。

解：每1m3混凝土各组成材料的用量为

6.某混凝土，其试验室配合比为mc：ms：mg＝1：2.10：4.68，mw/mc＝0.52。现场砂、石子的含水率分别为2％和1％，堆积密度分别为＝1600kg/m3和＝1500kg/m3。1m3混凝土的用水量为mw＝160kg。

计算：（1）该混凝土的施工配合比；

（2）1袋水泥（50kg）拌制混凝土时其它材料的用量；

（3）500m3混凝土需要砂、石子各多少m3？水泥多少t ？

解：（1）该混凝土的施工配合比

＝ms（1+a％）＝2.10×（1+2％）＝2.14

＝mg（1+b％）＝4.68×（1+1％）＝4.73

＝mw－ms×a％－mg×b％＝0.52－2.10×2％－4.68×1％＝0.43

施工配合比可表示为：，

（2）1袋水泥（50kg）拌制混凝土时其它材料用量分别为：

砂：＝2.14＝2.14×50＝107kg

石子：＝4.73＝4.73×50＝236kg

小高层施工组织设计精品(含文字、网络图、平面图).水：＝0.41=0.43×50＝22kg

（3）500m3混凝土需要的材料数量分别为：

1m3混凝土中的水泥用量为：mc＝kg

7.某工程砌筑烧结普通砖，需要M7.5混合砂浆。所用材料为：普通水泥32.5MPa；中砂，含水率2％，堆积密度为1550kg/m3；稠度为12cm石灰膏，体积密度为1350kg/m3；自来水。试计算该砂浆的初步配合比。

【解】1.计算砂浆的配制强度：查表3－40，取值σ＝1.88MPa。

ƒm，o＝ƒ2+0.645σ

水岸小镇二期b区给排水及采暖工程施工方案＝7.5十0.645×1.88＝8.7MPa

2.计算单位水泥用量：

3.计算单位石灰膏用量：