第三章 工程材料2
（三）预拌混凝土
运输
采商品混凝土时考虑混凝土济运距般15～20km宜运输时间般宜超1h
常规品
常规品代号A
特制品
特制品代号B包括混凝土种类高强混凝土密实混凝土纤维混凝土轻骨料混凝土重混凝土
运输量核算
①计算单位m3预拌混凝土体积应运输车实际装载混凝土拌物质量混凝土拌物表观密度求（辆运输车实际装载量该车混凝土中全部原材料质量求运输车卸料前重量差求）
②需工程实际量（扣混凝土结构中钢筋占体积）进行复核时误差应超±2
（四）特种混凝土
1．高性混凝土简称HPC
定义
采常规材料工艺生产具混凝土结构求项力学性具高耐久性高工作性高体积稳定性混凝土
适
种混凝土特适高层建筑桥梁暴露严酷环境中建筑物
(1) 高性混凝土特性
1)密实性
高性混凝土水量较低流动性抗离析性高具较优异填充性配合恰流动性高性混凝土较密实性
2)体积稳定性
具高弹性模量低收缩徐变低温度变形
采高弹性模量高强度粗集料降低混凝土中水泥浆体含量选合理配合配制高性混凝土干缩值低
3)强度高
高性混凝土早期强度发展较快期强度增长率低普通强度混凝土
4)水化热低
高性混凝土水灰较低会较早终止水化反应
5)收缩量
强度越高总收缩量越
高性混凝土早期收缩率着早期强度提高增相湿度环境温度然影响高性混凝土收缩性两素
6)徐变少
高性混凝土徐变变形显著低普通混凝土高性混凝土徐变总量（基徐变干燥徐变）显著减少
7)耐久性
具较高抗冻性密实性抗渗性抗化学腐蚀性显著优普通强度混凝土
8）耐高温（火）差
高性混凝土高温会爆裂剥落加入机纤维高温溶解挥发混凝土压力释放改善耐高温性
(2)制备高性混凝土技术途径
1）配合：
单方高性混凝土水量宜l75kgm3胶凝材料总量宜450～600kgm3中矿物微细粉量宜超胶凝材料总量30水胶宜038砂率宜37～44
2）材料求
水泥
选优质符合求水泥粗细集料水泥应选低425MPa硅酸盐水泥普硅酸盐水泥水泥中C3A含量应8细度控制10碱含量0 8氯离子含量01
石子
高性混凝土应选择级配良石灰岩花岗岩辉绿岩等碎石岩石抗压强度混凝土抗压强度等级低15压碎值应10粗骨料中针片状颗粒含量应5粒径宜等25mm宜采10—25mm5—10mm两级粗骨料配合
沙子
细骨料应选处级配区中粗河砂砂细度模数求2 6～37
外加剂
选高效减水剂混凝土钢筋害
选微细粉
选具定潜活性者火山灰活性矿物掺料硅粉粉煤灰磨细矿渣粉复合微细粉等等
3)改善混凝土施工工艺
①水泥裹砂混凝土搅拌工艺
细骨材水泥微细粉投入加少量水(搅拌约05min)→粗骨料投入(搅拌约05min)→加入拌水(搅拌约1min)→加入减水剂(搅拌约05min)→出料
②采超声波振动高频振动密实采振动频率≥2万次min高频振动器
③浇筑成型新拌混凝土进行真空吸水
④真空吸水时采适机械振动促新拌混凝土液化降低脱水阻力利相颗粒位置调整利气泡排出
2．高强混凝土
高效减水剂时外加活性矿物掺料硬化强度等级低C60混凝土
(1)高强混凝土特点
1)优点
①高强混凝土减少结构断面降低钢筋量增加房屋面积效空间减轻基负荷
②高强混凝土致密坚硬抗渗性抗冻性耐蚀性抗击性等诸方面性均优普通混凝土
③预应力钢筋混凝土构件高强混凝土刚度变形施加更预应力更早施加预应力减少徐变导致预应力损失
2)缺点
①高强混凝土容易受施工环节中环境条件影响施工程质量理水求高
②高强混凝土延性普通混凝土差
(2)高强混凝土物理力学性
1)抗压性
更接匀质材料高强混凝土抗压性更
2)早期期强度
早期强度发展较快特加入高效减水剂促进水化早期强度更高早期强度高期增长较掺高效减水剂混凝土期强度增长幅度低没掺减水剂混凝土
3)抗拉强度
混凝土抗拉强度然着抗压强度提高提高间值着强度增加降低
4)收缩
高强混凝土初期收缩终收缩量普通混凝土体相活性矿物掺料代部分水泥进步减混凝土收缩
5)耐久性
明显优普通混凝土尤外加矿物掺料高强度混凝土
(3)高强混凝土组成材料求
1)应选质量稳定硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥
2)粗骨料应采连续级配公称粒径应25 Omm
3)细骨料细度模数2 6～3O含泥量20
4)高强度混凝土水泥量应550kgm3
2011高强混凝土组成材料应满足求( )
A．水泥等级低32．5R
B．宜粉煤灰硅酸盐水泥
C．水泥量500kg／m3
D．水泥量550kg／m3
答案D
解析AB错误应选质量稳定硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥C错误D正确高强度混凝土水泥量应550kgm3
3．轻骨料混凝土（干表观密度1950kgm3混凝土）
(1) 分类
干表观密度途分：保温轻骨料混凝土干表观密度等级等08tm3结构保温轻骨料混凝土干表观密度等级08～14tm3结构轻骨料混凝土干表观密度等级14～2Otm3
(2)物理力学性质
轻骨料身强度较低结构孔表面粗糙具较高吸水率轻骨料混凝土性质程度受轻骨料性制约
耐久性：轻骨料混凝土中水泥水化充分毛细孔少强度等级普通混凝土相耐久性明显改善抗渗等级达SD25抗冻等级达D150
轻骨料混凝土弹性模量普通混凝土低20～50保温隔热性较导热系数相烧结普通砖导热系数
4．孔混凝土
(1)加气混凝土
材质
硅质材料（砂粉煤灰含硅尾矿等）钙质材料（石灰水泥）制成轻质孔硅酸盐制品掺加发气剂（铝粉）发气含量均匀细气孔名加气混凝土
分类
加气混凝土途分非承重砌块承重砌块保温块墙板屋面板五种
优点
1)质轻木质差浮水 2)保温隔声 3)抗震耐久 4)具定强度加工性
(2)泡沫混凝土
配制含胶凝物质料浆中加入泡沫形成孔坯体养护形成孔混凝土称泡沫混凝土泡沫形成通化学发泡剂发泡压缩空气弥散天然沸石粉吸附空气（载气）等方法完成松香皂发泡剂目前常发泡剂
充气型泡沫混凝土
压缩空气弥散形成气泡制泡沫混凝土称充气型泡沫混凝土
载气型泡沫混凝土
天然沸石吸附空气形成气泡制混凝土称载气型泡沫混凝土
泡沫混凝土应范围关注意事项加气混凝土基相强度低作围护材料隔热保温材料
(3)孔混凝土
孔混凝土指细骨料混凝土水泥浆体量加控制水泥浆体作粗集料间胶结料没余料浆粗集料间孔隙进行填充粗集料间孔隙成混凝土孔孔混凝土孔隙率孔尺寸粗集料粒径级配关级配越均匀级配越少孔越孔隙率越高孔径尺寸理说应接粗集料粒径
分类
普通砂孔混凝土
碎石卵石重矿渣等配制成
轻骨料孔混凝土
轻骨料孔混凝土陶粒浮石碎砖煤渣等配制成
时提高孔混凝土强度掺入少量细骨料种混凝土称少砂混凝土
配
孔混凝土表观密度取决选集料表观密度粒径级配
特点
孔混凝土表观密度低强度低导热系数抗冻性优良收缩较
适
孔混凝土适制作墙体型空心砌块砖种板材现浇墙体普通孔混凝土制成滤水滤水板等广泛市政工程
5．防水混凝土
（1）防水混凝土抗渗混凝土防水混凝土抗渗性P6结构混凝土抗渗等级根工程埋置深度确定设计抗渗等级P6P8Pl0P12
（2）技术途径
(1)提高混凝土密实度
1)调整混凝土配合提高密实度减水灰降低孔隙率减少渗水通道适提高水泥量砂率灰砂改善骨料颗粒级配
2)掺入化学外加剂提高密实度减水剂三乙醇胺早强剂氯化铁防水剂均提高密实度增加抗渗性氯化铁防水剂水泥水化产物中Ca(OH)2生成溶水胶体填塞孔隙配制出高密度高抗渗防水混凝土
3)膨胀水泥（掺膨胀剂）提高混凝土密实度提高抗渗性
(2)改善混凝土部孔隙结构
混凝土中掺入适量引气剂引气减水剂形成量封闭微气泡气泡相互独立渗水水路变曲折细分散显著提高混凝土抗渗性
防水混凝土施工技术求较高施工中应量少留留施工缝必须留施工缝时需设止水带
6．碾压混凝土
碾压混凝土级配良骨料较低水泥量水量较混合材料（加入适量缓凝剂减水剂引气剂）制成超干硬性混凝土拌物振动碾压等工艺达高密度高强度混凝土道路工程机场工程水利工程中性成低新型混凝土材料
(1)碾压混凝土组成材料求
1)骨料
①粒径20mm宜碾压混凝土分两层摊铺时层集料粒径采40mm
②应较砂率必时应种骨料掺配
2)混合料
常加入缓凝剂减水剂改善混凝土抗渗性抗冻性引气剂
3)水泥
①混合材料掺量较高时宜选普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥便混凝土早获强度
②混合材料量少时宜选矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥混凝土取良耐久性
(2) 碾压混凝土特点
1)部结构密实强度高 2)干缩性耐久性3)节约水泥水化热低
2006碾压混凝土特点（ ）
A水泥量
B易性
C水化热高
D干缩性
答案A
解析碾压混凝土特点：1)部结构密实强度高 2)干缩性耐久性3)节约水泥水化热低
7．纤维混凝土
品种
高弹性模量纤维（钢纤维碳纤维玻璃纤维等）低弹性模量纤维（尼龙纤维聚丙烯纤维）两类
作
(1)控制混凝土非结构性裂缝 (2)混凝土具微观补强作 (3)利纤维束减少塑性裂缝混凝土渗透性 (4)增强混凝土抗磨损力 (5)静载试验表明纤维混凝土代焊接钢丝网 (6)增加混凝土抗破损力 (7)增加混凝土抗击力
8．聚合物混凝土
聚合物混凝土机聚合物机胶凝材料集料效结合形成种新型混凝土材料总称克服普通混凝土抗拉强度低脆性易开裂耐化学腐蚀性差等缺点扩混凝土范围
分类
聚合物浸渍混凝土聚合物水泥混凝土聚合物胶结混凝土（树脂混凝土）三类
聚合物浸渍混凝土
作高效结构材料应特种工程例腐蚀介质中桩柱面砖海洋构筑物路面桥面板水利工程中抗耐磨抗冻求高部位应现场修补构筑物表面缺陷提高性
聚合物水泥混凝土
应现场灌筑构筑物路面桥面修补混凝土储罐耐蚀面层新老混凝土黏结特殊途预制品
聚合物胶结混凝土
称：树脂混凝土工厂预制水泥混凝土相具快硬高强显著改善抗渗耐蚀耐磨抗冻融黏结等性现场应混凝土工程快速修补线工程快速修建隧道衬里等
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（三）预拌混凝土
运输
采商品混凝土时考虑混凝土济运距般15～20km宜运输时间般宜超1h
常规品
常规品代号A
特制品
特制品代号B包括混凝土种类高强混凝土密实混凝土纤维混凝土轻骨料混凝土重混凝土
运输量核算
①计算单位m3预拌混凝土体积应运输车实际装载混凝土拌物质量混凝土拌物表观密度求（辆运输车实际装载量该车混凝土中全部原材料质量求运输车卸料前重量差求）
②需工程实际量（扣混凝土结构中钢筋占体积）进行复核时误差应超±2
（四）特种混凝土
1．高性混凝土简称HPC
定义
采常规材料工艺生产具混凝土结构求项力学性具高耐久性高工作性高体积稳定性混凝土
适
种混凝土特适高层建筑桥梁暴露严酷环境中建筑物
(1) 高性混凝土特性
1)密实性
高性混凝土水量较低流动性抗离析性高具较优异填充性配合恰流动性高性混凝土较密实性
2)体积稳定性
具高弹性模量低收缩徐变低温度变形
采高弹性模量高强度粗集料降低混凝土中水泥浆体含量选合理配合配制高性混凝土干缩值低
3)强度高
高性混凝土早期强度发展较快期强度增长率低普通强度混凝土
4)水化热低
高性混凝土水灰较低会较早终止水化反应
5)收缩量
强度越高总收缩量越
高性混凝土早期收缩率着早期强度提高增相湿度环境温度然影响高性混凝土收缩性两素
6)徐变少
高性混凝土徐变变形显著低普通混凝土高性混凝土徐变总量（基徐变干燥徐变）显著减少
7)耐久性
具较高抗冻性密实性抗渗性抗化学腐蚀性显著优普通强度混凝土
8）耐高温（火）差
高性混凝土高温会爆裂剥落加入机纤维高温溶解挥发混凝土压力释放改善耐高温性
(2)制备高性混凝土技术途径
1）配合：
单方高性混凝土水量宜l75kgm3胶凝材料总量宜450～600kgm3中矿物微细粉量宜超胶凝材料总量30水胶宜038砂率宜37～44
2）材料求
水泥
选优质符合求水泥粗细集料水泥应选低425MPa硅酸盐水泥普硅酸盐水泥水泥中C3A含量应8细度控制10碱含量0 8氯离子含量01
石子
高性混凝土应选择级配良石灰岩花岗岩辉绿岩等碎石岩石抗压强度混凝土抗压强度等级低15压碎值应10粗骨料中针片状颗粒含量应5粒径宜等25mm宜采10—25mm5—10mm两级粗骨料配合
沙子
细骨料应选处级配区中粗河砂砂细度模数求2 6～37
外加剂
选高效减水剂混凝土钢筋害
选微细粉
选具定潜活性者火山灰活性矿物掺料硅粉粉煤灰磨细矿渣粉复合微细粉等等
3)改善混凝土施工工艺
①水泥裹砂混凝土搅拌工艺
细骨材水泥微细粉投入加少量水(搅拌约05min)→粗骨料投入(搅拌约05min)→加入拌水(搅拌约1min)→加入减水剂(搅拌约05min)→出料
②采超声波振动高频振动密实采振动频率≥2万次min高频振动器
③浇筑成型新拌混凝土进行真空吸水
④真空吸水时采适机械振动促新拌混凝土液化降低脱水阻力利相颗粒位置调整利气泡排出
2．高强混凝土
高效减水剂时外加活性矿物掺料硬化强度等级低C60混凝土
(1)高强混凝土特点
1)优点
①高强混凝土减少结构断面降低钢筋量增加房屋面积效空间减轻基负荷
②高强混凝土致密坚硬抗渗性抗冻性耐蚀性抗击性等诸方面性均优普通混凝土
③预应力钢筋混凝土构件高强混凝土刚度变形施加更预应力更早施加预应力减少徐变导致预应力损失
2)缺点
①高强混凝土容易受施工环节中环境条件影响施工程质量理水求高
②高强混凝土延性普通混凝土差
(2)高强混凝土物理力学性
1)抗压性
更接匀质材料高强混凝土抗压性更
2)早期期强度
早期强度发展较快特加入高效减水剂促进水化早期强度更高早期强度高期增长较掺高效减水剂混凝土期强度增长幅度低没掺减水剂混凝土
3)抗拉强度
混凝土抗拉强度然着抗压强度提高提高间值着强度增加降低
4)收缩
高强混凝土初期收缩终收缩量普通混凝土体相活性矿物掺料代部分水泥进步减混凝土收缩
5)耐久性
明显优普通混凝土尤外加矿物掺料高强度混凝土
(3)高强混凝土组成材料求
1)应选质量稳定硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥
2)粗骨料应采连续级配公称粒径应25 Omm
3)细骨料细度模数2 6～3O含泥量20
4)高强度混凝土水泥量应550kgm3
2011高强混凝土组成材料应满足求( )
A．水泥等级低32．5R
B．宜粉煤灰硅酸盐水泥
C．水泥量500kg／m3
D．水泥量550kg／m3
答案D
解析AB错误应选质量稳定硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥C错误D正确高强度混凝土水泥量应550kgm3
3．轻骨料混凝土（干表观密度1950kgm3混凝土）
(1) 分类
干表观密度途分：保温轻骨料混凝土干表观密度等级等08tm3结构保温轻骨料混凝土干表观密度等级08～14tm3结构轻骨料混凝土干表观密度等级14～2Otm3
(2)物理力学性质
轻骨料身强度较低结构孔表面粗糙具较高吸水率轻骨料混凝土性质程度受轻骨料性制约
耐久性：轻骨料混凝土中水泥水化充分毛细孔少强度等级普通混凝土相耐久性明显改善抗渗等级达SD25抗冻等级达D150
轻骨料混凝土弹性模量普通混凝土低20～50保温隔热性较导热系数相烧结普通砖导热系数
4．孔混凝土
(1)加气混凝土
材质
硅质材料（砂粉煤灰含硅尾矿等）钙质材料（石灰水泥）制成轻质孔硅酸盐制品掺加发气剂（铝粉）发气含量均匀细气孔名加气混凝土
分类
加气混凝土途分非承重砌块承重砌块保温块墙板屋面板五种
优点
1)质轻木质差浮水 2)保温隔声 3)抗震耐久 4)具定强度加工性
(2)泡沫混凝土
配制含胶凝物质料浆中加入泡沫形成孔坯体养护形成孔混凝土称泡沫混凝土泡沫形成通化学发泡剂发泡压缩空气弥散天然沸石粉吸附空气（载气）等方法完成松香皂发泡剂目前常发泡剂
充气型泡沫混凝土
压缩空气弥散形成气泡制泡沫混凝土称充气型泡沫混凝土
载气型泡沫混凝土
天然沸石吸附空气形成气泡制混凝土称载气型泡沫混凝土
泡沫混凝土应范围关注意事项加气混凝土基相强度低作围护材料隔热保温材料
(3)孔混凝土
孔混凝土指细骨料混凝土水泥浆体量加控制水泥浆体作粗集料间胶结料没余料浆粗集料间孔隙进行填充粗集料间孔隙成混凝土孔孔混凝土孔隙率孔尺寸粗集料粒径级配关级配越均匀级配越少孔越孔隙率越高孔径尺寸理说应接粗集料粒径
分类
普通砂孔混凝土
碎石卵石重矿渣等配制成
轻骨料孔混凝土
轻骨料孔混凝土陶粒浮石碎砖煤渣等配制成
时提高孔混凝土强度掺入少量细骨料种混凝土称少砂混凝土
配
孔混凝土表观密度取决选集料表观密度粒径级配
特点
孔混凝土表观密度低强度低导热系数抗冻性优良收缩较
适
孔混凝土适制作墙体型空心砌块砖种板材现浇墙体普通孔混凝土制成滤水滤水板等广泛市政工程
5．防水混凝土
（1）防水混凝土抗渗混凝土防水混凝土抗渗性P6结构混凝土抗渗等级根工程埋置深度确定设计抗渗等级P6P8Pl0P12
（2）技术途径
(1)提高混凝土密实度
1)调整混凝土配合提高密实度减水灰降低孔隙率减少渗水通道适提高水泥量砂率灰砂改善骨料颗粒级配
2)掺入化学外加剂提高密实度减水剂三乙醇胺早强剂氯化铁防水剂均提高密实度增加抗渗性氯化铁防水剂水泥水化产物中Ca(OH)2生成溶水胶体填塞孔隙配制出高密度高抗渗防水混凝土
3)膨胀水泥（掺膨胀剂）提高混凝土密实度提高抗渗性
(2)改善混凝土部孔隙结构
混凝土中掺入适量引气剂引气减水剂形成量封闭微气泡气泡相互独立渗水水路变曲折细分散显著提高混凝土抗渗性
防水混凝土施工技术求较高施工中应量少留留施工缝必须留施工缝时需设止水带
6．碾压混凝土
碾压混凝土级配良骨料较低水泥量水量较混合材料（加入适量缓凝剂减水剂引气剂）制成超干硬性混凝土拌物振动碾压等工艺达高密度高强度混凝土道路工程机场工程水利工程中性成低新型混凝土材料
(1)碾压混凝土组成材料求
1)骨料
①粒径20mm宜碾压混凝土分两层摊铺时层集料粒径采40mm
②应较砂率必时应种骨料掺配
2)混合料
常加入缓凝剂减水剂改善混凝土抗渗性抗冻性引气剂
3)水泥
①混合材料掺量较高时宜选普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥便混凝土早获强度
②混合材料量少时宜选矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥混凝土取良耐久性
(2) 碾压混凝土特点
1)部结构密实强度高 2)干缩性耐久性3)节约水泥水化热低
2006碾压混凝土特点（ ）
A水泥量
B易性
C水化热高
D干缩性
答案A
解析碾压混凝土特点：1)部结构密实强度高 2)干缩性耐久性3)节约水泥水化热低
7．纤维混凝土
品种
高弹性模量纤维（钢纤维碳纤维玻璃纤维等）低弹性模量纤维（尼龙纤维聚丙烯纤维）两类
作
(1)控制混凝土非结构性裂缝 (2)混凝土具微观补强作 (3)利纤维束减少塑性裂缝混凝土渗透性 (4)增强混凝土抗磨损力 (5)静载试验表明纤维混凝土代焊接钢丝网 (6)增加混凝土抗破损力 (7)增加混凝土抗击力
8．聚合物混凝土
聚合物混凝土机聚合物机胶凝材料集料效结合形成种新型混凝土材料总称克服普通混凝土抗拉强度低脆性易开裂耐化学腐蚀性差等缺点扩混凝土范围
分类
聚合物浸渍混凝土聚合物水泥混凝土聚合物胶结混凝土（树脂混凝土）三类
聚合物浸渍混凝土
作高效结构材料应特种工程例腐蚀介质中桩柱面砖海洋构筑物路面桥面板水利工程中抗耐磨抗冻求高部位应现场修补构筑物表面缺陷提高性
聚合物水泥混凝土
应现场灌筑构筑物路面桥面修补混凝土储罐耐蚀面层新老混凝土黏结特殊途预制品
聚合物胶结混凝土
称：树脂混凝土工厂预制水泥混凝土相具快硬高强显著改善抗渗耐蚀耐磨抗冻融黏结等性现场应混凝土工程快速修补线工程快速修建隧道衬里等
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