土木工程材料（普通混凝土）混凝土（Concrete）一、混凝土的定义：混凝土是由胶结料和骨料混合、通过一定的工艺成型后、硬化而成的复合材料。胶结料是无机胶凝材料，或有机胶凝材料或二者的复合。水泥混凝土，通常简称混凝土，是由水泥浆胶结颗粒骨料或骨料构架而成的人造石材—砼，根据表观密度0：普通混凝土(≈2400kg/m3)；轻混凝土(＜1950kg/m3)；重混凝土(＞2600kg/m3)。耐久性能好；组分材料来源丰富，经济性好；容易成型为任意形状和尺寸的构件；可大量利用工业废料；可与钢材复合使用；混凝土生产能耗较低，维护费用少。性脆易裂，抗拉强度低；自重大，比强度小；耐久性不足；体积收缩，加速劣化。1867年，钢筋混凝土理论；1916年，混凝土强度的水灰比理论；1925年，水灰比学说和恒定用水量法则；1928年，混凝土的收缩与徐变理论，预应力技术；20世纪中叶，混凝土减水剂等外加剂技术；20世纪90年代，高性能混凝土的概念与技术。满足混凝土结构设计的强度要求，以保证构筑物能安全地承受各种设计荷载；满足混凝土施工所要求的和易性，以便硬化后能得到均匀密实的混凝土；具有与工程环境相适应的耐久性，以保证构筑物在所处环境中服役寿命；满足经济与生态的要求，能源与资源消耗低、环境负荷少等。混凝土的宏观结构裂缝扩展的路径和方向骨料廉价的填充材料，节省水泥用量混凝土的骨架，减小收缩，抑制裂缝的扩展传力作用降低水化热提供耐磨性水混凝土中的拌和水有两个作用:供水泥的水化反应赋予混凝土的和易性剩余水留在混凝土的孔（空）隙中使混凝土中产生孔隙对防止塑性收缩裂缝与和易性有利对渗透性、强度和耐久性不利水泥水泥品种的选择依据工程性质及所处的环境；施工条件；混凝土的强度等级。若用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土，虽然满足强度要求的水泥用量少，但难以满足混凝土的和易性和耐久性的要求，不可取。若用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土，满足强度要求的水灰比会很小，其和易性难以满足施工要求，也不可取。通常宜选用强度等级为混凝土强度等级标准1.5～2倍的水泥一般河水、可饮用水，均可用来配制混凝土；pH值小于4的以及硫酸盐含量（SO3）超过1%的水不能用于配制混凝土；海水不允许用来配制钢筋混凝土；含有对水泥水化有害的有机杂质的水不能用来拌制混凝土。需满足《JGJ63-2006混凝土用水标准》细集料砂子技术性能项目坚固性指标(GB/T14684—2001)评定砂的粗细程度和颗粒级配筛分曲线粒径在4.75～90mm之间的集料谓之粗集料粗集料的种类集料的特性及其影响碎石或卵石中技术指标（GB/T14685－2011）颗粒级配最大粒径石子强度指标坚固性定义在混凝土中加入除四种主要组分以外的其它外加材料。为什么要使用外加剂？单纯依靠调节水、水泥和骨料用量，难以解决下列问题用水量与良好和易性间的矛盾；施工操作对凝结时间、放热速度、强度增长的要求；耐久性对低连通孔隙率的要求。外加剂是解决上述问题，改善混凝土性能，以满足工程特殊要求的重要技术途径；现在有70～80％以上的混凝土使用了外加剂；按照组成有机质——表面活性物质无机质——电解质盐类化合物按照功能改善和易性：减水剂、泵送剂、引气剂等；调节凝结时间：速凝剂、缓凝剂、早强剂等；减少塑性收缩：减缩剂、膨胀剂等；提高耐久性：引气剂、阻锈剂、防水剂等；其它：防冻剂、泡沫剂、消泡剂等。1、减水剂WaterReducers1)减水剂的组成与分子结构特点减水剂的组成结构、物理化学特征减水剂的作用效果减水剂的作用机理普通减水剂Water-reducer高效减水剂High-rangeWater-reducer减水剂的技术经济效果减水剂—水泥的相容性与坍落度损失调节凝结时间的外加剂种类引气剂(1)引气机理(2)引气剂的作用效果混凝土掺合料(Admixtures)主要矿物外加剂(掺合料)的种类新拌混凝土的性能新拌混凝土和易性——概念骨料和易性的测定与评价坍落度试验SlumpTest坍落度测量结果的评定坍落度试验评价和易性拌合物的和易性与施工工艺维勃稠度试验3.影响混凝土和易性的因素水灰比的影响初始坍落度(mm)固定需水量法则砂率对混凝土坍落度的影响水泥品种及细度观察与讨论骨料颗粒级配的影响小结：影响新拌混凝土和易性的因素新拌混凝土的凝结时间混凝土强度指标的重要性混凝土的宏观结构混凝土受压破坏过程裂缝的扩展混凝土抗拉强度较低，而裂缝尖端的应力集中和受拉区所受的拉应力远远超过其抗拉强度，导致裂缝在较低的压应力水平下扩展和产生。混凝土受压破坏的三种形式抗压试验单轴受压混凝土受单方向压力作用,工程中采用的强度一般是单轴抗压强