2.1 气硬性胶凝材料

2.1 气硬性胶凝材料

2.3 骨料

2.4 粉煤灰

2.5 外加剂

2.2 水泥

单元 2 砂浆、混凝土用原材料及检测

2.6 砂浆、混凝土用水

知识汇总


2.1.1 石灰石灰是人类在建筑中最早使用的胶凝材料之一，因其原材料蕴藏丰富，分布广，生产工艺简单，成本低廉，使用方便，所以至今仍被广泛应用于建筑工程中。


2.1.1.1 石灰的生产简介 1. 石灰的原料生产石灰的主要原料是以碳酸钙为主要成分的天然岩石（如石灰石、白云石、白垩等），也可利用化学工业副产品，例如用电石（碳化钙）制取乙炔时的电石渣，其主要成分是氢氧化钙，即消石灰。


2. 石灰的生产石灰石经过煅烧生成生石灰，其化学反应式如下：

CaCO3 900 ～ 1100 ℃CaO+CO2

生石灰是一种白色或灰色块状物质，其主要成分是氧化钙。正常温度下煅烧得到的石灰疏松多孔，晶粒细小，表观密度小，与水作用速度快。


实际生产中，若煅烧温度过低或煅烧时间不充足，则CaCO3 不能完全分解，将生成青灰色的欠火石灰。使用欠火石灰时，产浆量较低，质量较差，降低了石灰的利用率；若煅烧温度过高或煅烧时间过长，将生成颜色较深、块状致密的过火石灰。过火石灰晶粒粗大，熟化极慢。为避免过火石灰在使用后因吸收空气中的水蒸气而逐步水化膨胀，使硬化砂浆或石灰制品产生隆起、开裂等破坏，在使用前必须使其熟化或将其除去。常采用的方法是在熟化过程中首先将较大尺寸的过火石灰块利用筛网等除去（同时也可除去较大的欠火石灰块，以改善石灰质量），之后让石灰浆在储灰池中“陈伏”两周以上，使较少的过火石灰充分熟化。陈伏期间，石灰浆表面应留有一层水，隔绝空气，防止石灰碳化。


2.1.1.2 石灰的品种建筑工程中常用的石灰有建筑生石灰、建筑生石灰粉和建筑消石灰粉，包括块状生石灰、生石灰粉、消石灰粉、石灰膏、石灰乳等几种形式。（ 1 ）块状生石灰：为直接煅烧所得的块状石灰，主要成分为 CaO 。（ 2 ）生石灰粉：块状生石灰经破碎、磨细得到生石灰粉，然后包装成袋待用。生石灰粉熟化快，不需提前消化，直接加水使用即可。它具有提高功效、节约场地、改善施工环境、硬化速度快、提高强度等优点；缺点是成本高，不易储存。


（ 3 ）消石灰粉：由生石灰加适量水充分消化所得，呈粉末状，主要成分为 Ca(OH)2 。（ 4 ）石灰膏：由块状生石灰加过量水（为块状生石灰体积的 3 ～ 4 倍），经熟化、沉淀、陈伏而得到的膏状体。石灰膏含水约 50％。（ 5 ）石灰乳：熟化好的石灰膏或石灰粉加入过量的水（为石灰质量的 2.5～ 3 倍）稀释后得到的浆体。因石灰原料中常含有一些碳酸镁成分，所以经煅烧生成的生石灰中，也相应含有氧化镁成分。根据氧化镁的含量不同分为：钙质生石灰（ MgO≤5％）、镁质生石灰（MgO＞ 5 ％）、钙质消石灰粉（ MgO≤4% ）、镁质消石灰粉（ 4%＜MgO≤24% ）、白云石质消石灰粉（ 24%＜MgO≤30% ）。


2.1.1.3 石灰的主要技术指标我国建材行业标准《建筑生石灰》（ JC/T 479—1992 ）、《建筑生石灰粉》（ JC/T 480—1992 ）和《建筑消石灰粉》（ JC/T 481—1992 ）分别对生石灰、生石灰粉及消石灰粉的主要技术指标作出相关的规定，见表 2.1～表 2.3 。根据建筑行业标准将石灰分成优等品、一等品、合格品三个等级。产品各项技术指标均达到表内相应某等级的规定时，则评定为该等级。若有一项低于合格品指标时，则评定为不合格品。


2.1.1.4 石灰的特性（ 1 ）保水性和可塑性好生石灰熟化成的石灰浆具有良好的保水性和可塑性，用来配制建筑砂浆可显著提高砂浆的和易性，便于施工。（ 2 ）吸湿性强生石灰吸湿性强，保水性好，是传统的干燥剂。（ 3 ）凝结硬化慢、强度低石灰浆的碳化很慢，且 Ca(OH)2 结晶量很少，因而硬化慢、强度很低。如石灰砂浆（ 1∶3） 28 d抗压强度通常只有 0.2～ 0.5 MPa ，不宜用于重要建筑物的基础。


（ 4 ）耐水性差由于 Ca(OH)2 能溶于水，长期受潮或受水浸泡会使硬化的石灰溃散。若石灰浆体在完全硬化之前就处于潮湿的环境中，石灰中的水分不能蒸发出去，其硬化就会被阻止，所以石灰不宜在潮湿的环境中应用。（ 5 ）硬化时体积收缩大石灰浆在硬化过程中要蒸发掉大量水分，引起体积收缩，易出现干缩裂缝，因此除调成石灰乳作薄层粉刷外，不宜单独使用。使用时常在其中掺加砂、麻刀、纸筋等，以抵抗收缩引起的开裂和增加抗拉强度。


2.1.1.5 石灰的应用（ 1 ）石灰砂浆和石灰乳涂料将熟化好的石灰膏或石灰粉加水稀释成石灰乳，用作内墙及天棚粉刷的涂料；如果掺入适量的砂或水泥和砂，即可配制成石灰砂浆或混合砂浆，用于墙体砌筑或内墙、顶棚抹面。（ 2 ）配制灰土和三合土石灰粉与黏土按一定比例拌和，可制成石灰土，或与黏土、砂石、炉渣等填料拌制成三合土，夯实后主要用在一些建筑物的基础、地面的垫层和公路的路基上，其强度和耐久性比石灰或黏土都高。


（ 3 ）制作碳化石灰板石灰粉还可与纤维材料（如玻璃纤维）或轻质骨料加水拌和成型，然后用 CO2 进行人工碳化，制成碳化石灰板。其加工性能好，适合作非承重的内隔墙板、天花板。（ 4 ）制作硅酸盐制品石灰粉可与含硅材料混合（如天然砂、粉煤灰、炉渣等）经加工养护制成硅酸盐制品，如灰砂砖、粉煤灰砖、砌块等。


2.1.1.6 石灰的贮存生石灰会吸收空气中的水分和 CO2 生成 CaCO3 固体，从而失去粘结力，所以在工地上贮存时要防止受潮，且不宜贮存太多太久。另外，石灰熟化时要放出大量的热，因此应将生石灰与可燃物分开保管，以免引起火灾。通常生石灰进场后可立即陈伏，将贮存期变为陈伏期。


2.1.2 建筑石膏石膏是以硫酸钙为主要成分的气硬性胶凝材料，自然界有天然二水石膏（ CaSO4·2H2O ，又称软石膏或生石膏）、天然无水石膏（ CaSO4 ，又称硬石膏）和各种工业副产品（化学石膏）。我国石膏资源丰富，生产工艺简单，具有比石灰更为优良的建筑性能，是一种有发展前途的新型建筑材料。


2.1.2.1 建筑石膏的生产简介将天然二水石膏或工业副产品石膏（主要成分为CaSO4·2H2O ）经加热脱水后，制得主要成分为 β 型半水硫酸钙（ β CaSO 4·12H2O ）的石膏，即为熟石膏。其反应式如下：

CaSO4·2H2O 107 ～ 170 ℃β CaSO 4·12H2O+32 H2O

将此熟石膏磨细得到的白色粉末为建筑石膏。其晶粒细小，需水量较大，因而孔隙率较大，强度较低。


若将天然二水石膏在压力为 0.13 MPa 的蒸压条件下加热至 125 ℃ ，则得到 α 型半水石膏，其反应式如下：

CaSO4·2H2O125

℃ 、 0.13MPaα CaSO 4·12H2O+32H2O

磨细后得到的白色粉末为高强石膏。其晶粒粗大，比表面积小，需水量小，硬化后密实度大，强度高。


2.1.2.2 建筑石膏的分类和技术要求（ 1 ）分类按原材料种类建筑石膏可分为如表 2.4 所示的三类。


（ 2 ）技术要求建筑石膏按 2 h抗折强度分为 3.0、 2.0、 1.6三个等级。其中强度、细度和凝结时间三个指标均应满足各等级的技术要求，见表 2.5 。指标中若有一项不合格，则判定该产品不合格。


（ 3 ）标记建筑石膏按产品名称、代号、等级及标准编号的顺序进行产品标记。例如：等级为 2.0 的天然建筑石膏表示为：建筑石膏 N2.0GB/T 9776—2008 。


2.1.2.3 建筑石膏的特性（ 1 ）凝结硬化快建筑石膏与水拌和后，常温下几分钟即可初凝， 30 min 以内可达终凝。在室内自然干燥状态下，达到完全硬化约需一周时间。为满足施工操作的要求，一般需加硼砂或用石灰活化的骨胶、皮胶和蛋白胶等作缓凝剂。（ 2 ）微膨胀性建筑石膏硬化过程中体积略有膨胀（膨胀率为0.05%～ 0.15% ），硬化时不出现裂缝，所以可以不掺加填料而单独使用。


(3) 孔隙率大，强度低在施工中为了保证石膏浆体有良好的流动性，其加水量为水化反应中理论加水量的 3 ～ 4 倍，石膏凝结后，多余水分挥发后留下大量孔隙（孔隙率可达 50%～60% ）。因此建筑石膏质轻、隔热、吸声性好，且具有一定的调温调湿性，是良好的室内装饰材料。但石膏制品的强度低、吸水率大。（ 4 ）耐水性、抗冻性差建筑石膏制品软化系数小（为 0.2～ 0.3 ），耐水性差，若吸水后受冻，将因水分结冰而崩裂，故建筑石膏的耐水性和抗冻性都较差，不宜用于室外。


（ 5 ）防火性好石膏硬化后的结晶物 CaSO4·2H2O 受到火烧时，结晶水蒸发吸收热量，并在表面生成具有良好绝热性的无水石膏，起到阻止火焰蔓延和温度升高的作用，所以石膏有良好的防火性。但石膏不宜长期在 65 ℃ 以上的高温条件下使用，以免二水石膏缓慢脱水分解而降低强度。（ 6 ）可加工性好石膏制品可以浇筑成型制得尺寸准确、表面光滑、图案饱满的构件或装饰图案，且可锯可钉，具有良好的可加工性能。


2.1.2.4 建筑石膏的应用建筑石膏一般做成石膏抹面灰浆、建筑装饰制品和石膏板等。（ 1 ）室内抹灰及粉刷建筑石膏加水、砂拌和成石膏砂浆，可用于室内抹灰面，具有绝热、阻火、隔音、舒适、美观等特点。抹灰后的墙面和天棚还可以直接涂刷油漆及粘贴墙纸。建筑石膏加水和缓凝剂调成石膏浆体，掺入部分石灰可用作室内粉刷涂料。粉刷后的墙面光滑、细腻、洁白美观。


（ 2 ）装饰制品以石膏为主要原料，掺加少量的纤维增强材料和胶料，加水搅拌成石膏浆体，利用石膏硬化时体积微膨胀的性能，可制成各种石膏雕塑、饰面板及各种装饰品。（ 3 ）石膏板我国目前生产的石膏板主要有纸面石膏板、石膏空心条板、石膏装饰板、纤维石膏板等。 ① 纸面石膏板纸面石膏板用石膏作芯材，两面用纸作护面而成，规格为：宽度 900～ 1200 mm ，厚度 9 ～ 12 mm ，长度可按需要而定。主要用于内墙、隔墙和天花板等处。


② 石膏空心条板石膏空心条板以建筑石膏为主要原料，规格为：（ 2500～ 3500 ） mm×（ 450～ 600 ） mm×（ 60～ 100 ） mm， 7 ～ 9 孔，孔洞率为 30%～ 40% 。强度高，可用作住宅和公共建筑的内墙和隔墙等，安装时不需龙骨。 ③ 石膏装饰板石膏装饰板以建筑石膏为主要原料，规格为边长300、 400、 500、 600、 900（mm ）的正方形，有平板、多孔板、花纹板、浮雕板及装饰薄板等。它花色多样、颜色鲜艳、造型美观，主要用于公共建筑，可作为墙面和天花板等。 ④ 纤维石膏板纤维石膏板以建筑石膏、纸筋和短切玻璃纤维为原料，抗弯强度高，可用于内墙和隔墙，也可用来代替木材制作家具。


2.1.2.5 建筑石膏的贮存（ 1 ）建筑石膏一般采用袋装和散装供应。袋装时，应用防潮包装袋包装。（ 2 ）包装袋上应清楚标明产品标记，以及生产厂名、厂址、商标、批量编号、净重、生产日期和防潮标志。（ 3 ）运输和贮存时，不得受潮和混入杂物。不同等级的石膏应分别贮运，不得混杂。（ 4 ）建筑石膏自生产之日起，在正常贮运条件下，贮存期为 3 个月。超过 3 个月时强度将降低，超过贮存期限的石膏应重新进行质量检验，以确定其等级。

2.2 水泥

水泥是一种粉状材料，与水拌和后，经水化反应由稀变稠，最终形成坚硬的水泥石。水泥不仅可以在空气中硬化，而且可以在潮湿环境甚至在水中硬化，所以水泥是一种应用极为广泛的水硬性无机胶凝材料。水泥的品种很多，按矿物组成可分为硅酸盐、铝酸盐、硫铝酸盐、铁铝酸盐等多种系列水泥。按用途和性能分为通用硅酸盐水泥、专用水泥和特性水泥三大类。通用硅酸盐水泥是指用于一般土木建筑工程的水泥，包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥；专用水泥是指有专门用途的水泥，如大坝水泥、油井水泥、砌筑水泥等；特性水泥是指具有比较突出的某种性能的水泥，如膨胀水泥、白色水泥、快硬硅酸盐水泥等。

2.2 水泥

2.2.1 通用硅酸盐水泥以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料，称为通用硅酸盐水泥，简称通用水泥。按混合材料的品种和掺量分为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥（普通水泥）、矿渣硅酸盐水泥（矿渣水泥）、火山灰质硅酸盐水泥（火山灰水泥）、粉煤灰硅酸盐水泥（粉煤灰水泥）、复合硅酸盐水泥（复合水泥）。

2.2 水泥 2.2.1.1 通用硅酸盐水泥的生产简介通用硅酸盐水泥的生产分为三个阶段：生料的制备、熟料煅烧和制成水泥成品。（ 1 ）水泥生料的制备将含有 CaO 的石灰质原料（如石灰石、白垩等），含有 SiO2 、 Al2O3 和少量 Fe2O3 的黏土质原料（如黏土、页岩等）及少量校正原料（如铁质原料、铝质原料等）按适当比例混合后在球磨机中磨细、均化制成生料。（ 2 ）水泥熟料的烧制将制成的生料入窑经 1350～ 1450℃ 高温煅烧，烧成灰色块状的水泥熟料，即为硅酸盐水泥熟料。硅酸盐水泥熟料主要由四种矿物组成，其名称、含量范围见表2.6 。其中前两种矿物称硅酸盐矿物，一般占总量的75%～ 82% 。除表中列出的主要矿物外，还有少量游离氧化钙和游离氧化镁等。

2.2 水泥

2.2 水泥

（ 3 ）磨细水泥熟料，制成水泥成品将水泥熟料、石膏、混合材料按一定比例混合，共同磨细即制成水泥成品。水泥中石膏一般为二水石膏或无水石膏。水泥中混合材料分为活性混合材料和非活性混合材料两大类。活性混合材料是指那些与石灰、石膏一起加水拌和后形成水硬性胶凝材料的混合材料，活性混合材料中的主要活性成分是活性氧化硅和活性氧化铝。水泥生产中常用的活性混合材料有粒化高炉矿渣、火山灰质和粉煤灰混合材料等。非活性混合材料是指不具活性或活性甚低的人工或天然的矿物质，如石英砂、石灰石、黏土及不符合质量标准的活性混合材料等。它们掺入水泥中仅起调节水泥性质、扩大水泥应用范围、降低水化热、降低强度等级和增加产量的作用。

2.2 水泥

综上所述，通用硅酸盐水泥的生产过程可概括为“两磨一烧”，如图 2.1 所示。

2.2 水泥

通用硅酸盐水泥中各组分应符合《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007 ）的规定，见下表 2-7 。

2.2 水泥

2.2.1.2 通用硅酸盐水泥的特性及应用通用硅酸盐水泥的特性基本取决于水泥的四种主要矿物熟料，其与水作用表现出的特性见表 2.8 。通用硅酸盐水泥的特性及应用见表 2.9 。

2.2 水泥

2.2 水泥

2.2.1.3 通用硅酸盐水泥的技术指标 1. 化学指标通用硅酸盐水泥的化学指标应符合表 2.10 的规定。不溶物是指经盐酸处理后的残渣，再以氢氧化钠溶液处理，经盐酸中和过滤后所得的残渣经高温灼烧所剩的物质。烧失量是指水泥经高温灼烧处理后的质量损失率，用来限制石膏和混合材料中的杂质，以保证水泥的质量。

2.2 水泥

2.2 水泥

2. 碱含量（选择性指标）碱含量是指水泥中 Na2O 和 K2O 的含量。水泥中碱含量过高，遇到有活性的骨料易产生碱骨料反应，造成工程危害。水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O 计算值表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于 0.60% 或由买卖双方协商确定。

2.2 水泥

3. 物理指标（ 1 ）凝结时间水泥的凝结时间在施工中具有重要意义。为保证在水泥初凝之前有足够的时间完成混凝土成型等各工序的操作，故初凝时间不宜过短；当混凝土浇捣完成后应尽早凝结硬化，以利于下道工序进行，故终凝时间不宜过长。国家标准规定：硅酸盐水泥初凝不小于 45 min ，终凝不大于 390 min ；其他五种水泥初凝不小于 45 min ，终凝不大于 600 min 。

2.2 水泥

（ 2 ）安定性水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。引起水泥体积安定性不良的原因，是由于水泥熟料矿物组成中含有过多游离氧化钙（ f CaO ）、游离氧化镁（ f MgO ）或者水泥磨细时石膏掺量过多。 f CaO 和f MgO 是在高温下生成，处于过烧状态，水化很慢，它们在水泥凝结硬化后还在慢慢水化并产生体积膨胀，从而导致硬化的水泥石开裂；而过量石膏会与已固化的水化铝酸钙作用，生成水化硫铝酸钙（钙矾石），产生体积膨胀，造成硬化水泥石开裂。国家标准规定：由游离氧化钙引起的水泥体积安定性不良可采用沸煮法检验。沸煮法包括试饼法和雷氏法两种。有争议时，以雷氏法为准。

2.2 水泥

（ 3 ）强度水泥强度是选用水泥的主要技术指标，也是划分水泥强度等级的依据。不同品种不同强度等级的通用硅酸盐水泥，其各龄期的强度应符合表 2.11 的规定。

2.2 水泥

2.2 水泥

（ 4 ）细度（选择性指标）细度是指水泥颗粒的粗细程度。硅酸盐水泥和普通水泥的细度以比表面积表示，不小于 300 m2/kg ；其他四种水泥的细度用筛析法以筛余表示， 80 μm 方孔筛筛余不大于 10%或 45 μm 方孔筛筛余不大于 30% 。对以上水泥的主要技术要求，国家标准还规定，凡符合三氧化硫、氧化镁、氯离子、安定性、凝结时间、强度的规定，同时硅酸盐水泥还应符合不溶物和烧失量的规定。普通硅酸盐水泥符合烧失量的规定者为合格品。反之，不符合上述规定的任何一项技术要求者为不合格品。

2.2 水泥 2.2.1.4 通用硅酸盐水泥的包装、标志、运输与贮存 1. 包装国家标准规定：水泥可以散装或袋装。袋装水泥每袋净含量为 50 kg ，且应不少于标志质量的 99% ；随机抽取 20 袋总质量（含包装袋）应不少于 1000 kg 。其他包装形式由供需双方协商确定，但有关袋装质量要求，应符合上述规定。 2. 标志国家标准规定了水泥包装袋上应清楚标明：执行标准、水泥品种、代号、强度等级、生产者名称、生产许可证标志（ QS ）及编号、出厂编号、包装日期、净含量。包装袋两侧应根据水泥的品种采用不同的颜色印刷水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通水泥采用红色，矿渣水泥采用绿色，火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥采用黑色或蓝色。散装发运时应提交与袋装标志相同内容的卡片。

2.2 水泥

3. 运输与贮存水泥在运输与贮存时不得受潮和混入杂物，不同品种和强度等级的水泥在贮运中避免混杂。通用水泥的有效贮存期为 90 天。在 90 天内，买方对水泥质量有疑问时，则买卖双方应将共同认可的试样送省级或省级以上国家认可的水泥质量监督检验机构进行仲裁检验。

2.2 水泥

2.2.2 水泥的取样 1. 检验批的确定依据《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204—2002 ）规定，水泥进场时按同一生产厂家、同一强度等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装水泥不超过 200 t 为一检验批，散装水泥不超过500 t 为一检验批，每批抽样不少于一次。

2.2 水泥

2. 取样取样按《水泥取样方法》（GB 12573—2008 ）规定进行。对于建筑工程原材料进场检验，取样应有代表性。袋装水泥取样时，应在袋装水泥料场进行取样，随机从不少于 20个水泥袋中取等量样品，将所取样品充分混合均匀后，至少称取 12 kg 作为送检样品；散袋水泥取样时，随机从不少于 3 个车罐中取等量水泥并混合均匀后，至少称取 12 kg 作为送检样品。 3. 水泥复验用于承重结构和用于使用部位有强度等级要求的混凝土用水泥，或水泥出厂超过 3 个月（快硬硅酸盐水泥为 1 个月）和进口水泥，在使用前必须进行复验，并提供检测报告。通常水泥复验项目只做安定性、凝结时间和胶砂强度三个项目。

2.2 水泥

2.2.3 水泥性能的检测 1. 采用标准《通用硅酸盐水泥》（GB 175—2007 ）；《水泥比表面积测定方法勃氏法》（GB/T 8074—2008 ）；《水泥细度检验方法（筛析法）》（GB/T 1345—2005 ）；《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》（GB/T 1346—2001 ）；《水泥胶砂流动度测定方法》（GB/T 2419—2005 ）；《水泥胶砂强度检验方法（ ISO 法）》（GB/T 17671—1999 ）。

2.2 水泥

2. 检测条件检测室温度为 20 ℃±2 ℃ ，相对湿度≥ 50% ；湿气养护箱的温度为 20 ℃±1 ℃ ，相对湿度≥ 90% ；试体养护池水温度应在 20 ℃±1 ℃范围内。 3. 检测用水检测用水必须是洁净的饮用水，如有争议时应以蒸馏水为准。

2.2 水泥

4. 检测方法（ 1 ）水泥标准稠度用水量测定（标准法）（ GB/T 1346—2001 ）适用于通用硅酸盐水泥及指定采用本方法的其他品种水泥。 ① 目的测定水泥净浆达到标准稠度时的用水量，为检测水泥的凝结时间和体积安定性做准备。 ② 仪器设备水泥净浆搅拌机（图 2.2 ）、标准法维卡仪（图2.3 ，试杆由有效长度为 50 mm±1 mm ，直径 10 mm±0.05 mm 的圆柱形耐腐蚀金属制成，滑动部分总质量为300 g±1 g ）、试模［图 2.3（ a ）］、量水器、天平等。

2.2 水泥

2.2 水泥

③ 检测步骤 a. 将维卡仪调整至试杆接触玻璃板时，指针对准零点，其金属棒能自由滑动，同时搅拌机正常运转。 b. 取水泥试样 500 g ，拌和水量按经验找水。 c. 用湿布将搅拌锅和搅拌叶片擦干净，将拌和水倒入搅拌锅内，然后在 5 ～ 10 s内小心地将 500 g 水泥加入水中，防止水和水泥溅出。 d. 将锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，低速搅拌 120 s ，停 15 s ，同时将叶片和锅壁上的水泥浆刮入锅中，接着高速搅拌 120 s停机。

2.2 水泥

e. 搅拌结束后，立即将拌制好的水泥净浆装入已置于玻璃底板上的试模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，使气泡排出并刮去多余的净浆，抹平后迅速将试模和底板移到维卡仪上，并将其中心定在试杆下。 f. 试杆降至净浆表面，拧紧螺丝 1 ～ 2 s 后，突然放松，使试杆垂直自由地沉入水泥净浆中。在试杆停止沉入或释放试杆 30 s 时记录试杆距底板的距离，升起试杆后，立即擦净。整个操作应在搅拌后 1.5 min内完成。

2.2 水泥

④ 结果评定以试杆沉入净浆并距底板 6mm±1mm 的水泥净浆为标准稠度净浆。其拌和水量为该水泥的标准稠度用水量（ P ），按水泥质量的百分比计。如果试杆下沉深度超出上述范围，应增减用水量，重复上述操作，直到达到 6mm±1mm 时为止。即达到标准稠度为止。

2.2 水泥

2.2 水泥

（ 2 ）水泥凝结时间测定（ GB/T 1346—2001 ）适用于通用硅酸盐水泥及指定采用本方法的其他品种水泥。 ① 目的测定水泥的初凝和终凝时间，评定水泥质量。 ② 仪器设备标准法维卡仪、初凝试针、终凝试针［图 2.3（ d ）、（ e ）］、水泥净浆搅拌机、试模［图2.3（ a ）］、湿气养护箱、量水器、天平等。

2.2 水泥 ③ 检测步骤 a. 将圆模放在玻璃板上，在内侧涂一层机油。调整凝结时间测定仪的试针接触玻璃板时，指针对准零点。 b. 用标准稠度用水量制成标准稠度净浆一次装满试模，振动数次刮平，立即放入湿气养护箱中。记录水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。 c. 初凝时间的测定试件在湿气养护箱中养护至加水后 30 min 时进行第一次测定。从湿气养护箱中取出试模放到试针下，降低试针，使其与水泥净浆表面接触。拧紧螺丝 1 ～ 2 s 后，突然放松，试针垂直自由地沉入水泥净浆，观察试针停止下沉或释放试针 30 s 时指针的读数。当试针沉至距底板4 mm±1 mm 时，为水泥达到初凝状态。由水泥全部加入水中至初凝状态的时间为水泥的初凝时间，用“ min” 表示。

2.2 水泥

d. 终凝时间的测定为准确观测试针沉入的状况，在终凝针上安装了一个环形附件［图 2.3（ e ）］，在完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180° ，直径大端向上，小端向下放在玻璃板上，再放入湿气养护箱中继续养护，临近终凝时间时，每隔 15 min测定一次，当试针沉入试体 0.5 mm 时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态。由水泥全部加入水中至终凝状态的时间为水泥的终凝时间，用“ min” 表示。

2.2 水泥

④ 结果评定凡初凝时间、终凝时间有一项不合格者为不合格品。 ⑤ 注意事项 a. 在最初测定的操作时，应轻扶金属柱，使其慢慢下落，以防试针撞弯，但结果以自由下落为准。 b. 在整个测试过程中，试针沉入的位置至少要距试模内壁 10 mm 。 c. 临近初凝时，每隔 5 min 测定一次，临近终凝时，每隔 15 min 测定一次，达到初凝或终凝时应立即重复多测一次，当两次结论相同时才能定为达到初凝或终凝状态。 d. 每次测定不能让试针落入原针孔。 e. 每次测试完毕须将试针擦净，并将试模放回湿气养护箱，整个测试过程要防止试模受振。

2.2 水泥

（ 3 ）水泥安定性测定（ GB/T 1346—2001 ）适用于通用硅酸盐水泥及指定采用本方法的其他品种水泥。水泥安定性的测定方法有标准法（雷氏法）和代用法（试饼法）两种。有争议时以雷氏法为准。 ① 目的检测水泥浆在硬化时体积变化的均匀性，评定水泥质量。

2.2 水泥

② 仪器设备沸煮箱：有效容积约为 410 mm×240 mm×310 mm ，能在 30 min±5 min内将箱内试验用水由室温升至沸腾状态，并恒沸 3 h 以上，整个过程不需要补充水量。雷氏夹：由铜质材料制成（图 2.4 、图 2.5 ），当用 300 g砝码校正时，两根指针的针尖距离增加应在17.5 mm±2.5 mm范围内，去掉砝码后针尖的距离应恢复原状。此外还有雷氏夹膨胀值测定仪（标尺最小刻度为 0.5 mm ）（图 2.6 ）、水泥净浆搅拌机、量水器、湿气养护箱、天平等。

2.2 水泥

2.2 水泥

③ 检测步骤 a. 称取水泥试样 500 g （精确至 1 g ），以标准稠度用水量搅拌成标准稠度的水泥净浆。将与水泥净浆接触的玻璃板和雷氏夹内侧涂一薄层机油。 b. 试件成型雷氏法：将预先准备好的雷氏夹放在擦过油的玻璃板上，并立即将已制好的标准稠度净浆一次装满雷氏夹，装浆时一只手轻轻扶持雷氏夹，另一只手用宽约 10 mm的小刀插捣数次，然后抹平，盖上稍涂油的玻璃板。试饼法：将制好的标准稠度水泥净浆取出一部分分成两等份，使之成球形，放在涂过油的玻璃板上，轻轻振动玻璃板并用湿布擦过的小刀由边缘向中央抹，做成直径70～ 80 mm ，中心厚约 10 mm ，边缘渐薄、表面光滑的试饼。

2.2 水泥

④ 结果评定雷氏法：测量雷氏夹指针尖端的距离（ C ），精确至 0.5 mm 。当两个试件煮后增加距离（ C-A ）的平均值≤ 5.0 mm 时，即认为该水泥安定性合格；当两个试件的（ C-A ）值相差超过 4.0 mm 时，应用同一样品立即重做一次检测。再如此，则认为该水泥为安定性不合格。试饼法：目测试饼未发现裂缝，用钢直尺检查也没有弯曲（使钢直尺和试饼底部紧靠，以两者间不透光为不弯曲）的试饼为安定性合格，反之为不合格。当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥的安定性为不合格。评定：安定性不合格的水泥属不合格品，严禁用于工程中。

2.2 水泥

（ 4 ）水泥胶砂强度检测（ GB/T 17671—1999 ）适用于通用硅酸盐水泥。但对火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥和掺火山灰混合材料的普通水泥在进行胶砂强度检测时，其用水量按水灰比 0.50 和胶砂流动度不小于 180 mm来确定。当流动度小于 180 mm 时，应以0.01 的整倍数递增的方法将水灰比调整至胶砂流动度不小于 180 mm 。

2.2 水泥

① 目的测定水泥胶砂的强度，评定水泥的强度等级。 ② 仪器设备行星式水泥胶砂搅拌机（图 2.7 ）、胶砂振实台（图 2.8 ）、试模（三联模的三个内腔尺寸均为 40 mm×40 mm×160 mm ）（图 2.9 ）、模套、抗折试验机（图2.10 ）、抗压试验机、夹具（图 2.11 ）、刮平直尺、下料漏斗、天平、标准养护箱等。

2.2 水泥

2.2 水泥

③ 检测步骤 a. 胶砂制备将试模擦净，四周的模板与底座的接触面上应涂黄油，紧密装配，防止漏浆，内壁均匀刷一层薄机油。水泥与 ISO标准砂的质量比为 1∶3 ，水灰比为 0.5 。一锅胶砂需制成三条试体，每锅材料需要量：水泥 450 g±2 g 、标准砂 1350 g±5 g 、水 225 g±1 g 。胶砂搅拌：把水加入搅拌锅里，再加入水泥，把搅拌锅放在固定架上，上升至固定位置。立即启动搅拌机，低速搅拌 30 s 后，在第二个 30 s 开始均匀地将砂子加入。高速搅拌 30 s ，停拌 90 s ，在第一个 15 s内用一胶皮刮具将叶片和锅壁上的胶砂刮入锅中间。在高速下继续搅拌 60 s 。各个搅拌阶段时间误差应在 ±1 s 以内。

2.2 水泥

b. 试件制备将空试模和模套固定在振实台上，用料勺直接从搅拌锅里将胶砂分两层装入试模，装第一层时，每个槽里约放300g 胶砂，用大播料器垂直架在模套顶部沿每个模槽来回一次将料层播平，振实 60次。接着装入第二层胶砂，用小播料器播平，再振实 60次。移走模套，从振实台上取下试模，用金属直尺以近似垂直的角度架在试模模顶的一端，然后沿试模长度方向以横向锯割动作慢慢向另一端移动，一次将超过试模部分的胶砂刮去，并用同一直尺水平地将试体表面抹平。成型后在试模上做标记或用字条标明试件编号。

2.2 水泥

c. 养护带模养护：成型后立即将做好标记的试模放入雾室或湿气养护箱的水平架上，并在温度为 20 ℃±1 ℃ 、相对湿度≥ 90% 的条件下养护。养护时不应将试模放在其他试模上，到规定的脱模时间时取出脱模。脱模前，用防水墨汁或颜料笔对试体进行编号和做标记。两个龄期以上的试体，在编号时应将同一试模中的三条试体分在两个以上龄期内。脱模：脱模应非常小心，对于 24 h龄期的，应在破型前 20 min内脱模；对于 24 h 以上龄期的，应在成型后 20～ 24 h 之间脱模。脱模时应防止试件受到损伤。硬化较慢的水泥允许延长脱模时间，但需记录脱模时间。

2.2 水泥

水中养护：试件脱模后立即水平或竖直放在 20 ℃±1 ℃ 水中养护，水平放置时刮平面应朝上。试件之间间隔或试体上表面的水深不得小于 5 mm 。每个养护池只能养护同类型水泥试件。随时加水保持适当恒定水位，不允许在养护期间全部换水。除 24 h龄期或延迟至 48 h脱模的试体外，任何到龄期的试体应在检测（破型）前 15 min从水中取出。擦去试体表面沉积物，并用湿布覆盖至检测为止。

2.2 水泥

d. 强度测定龄期：试体龄期是从水泥加水搅拌开始时算起，不同龄期强度检测在下列时间里进行： 24 h±15 min 、48 h±30 min、 72 h±45 min、 7 d±2 h、 28 d±8 h 。抗折强度检测：每龄期取出三条试件先做抗折强度检测。检测前擦拭试体表面，把试体放入抗折夹具内，应使侧面与圆柱接触。试体放入前应使杠杆成平衡状态，试体放入后，调整夹具，使杠杆在试件折断时尽可能地接近平衡状态。以 50 N/s±10 N/s 的速率均匀地将荷载垂直地加在棱柱体相对侧面上，直至折断（保持两个半截棱柱体处于潮湿状态直至抗压检测）。记录折断时荷载 Ff 。

2.2 水泥

抗压强度检测：抗折强度检测后的六个断块应立即进行抗压强度检测。抗压强度检测需用抗压夹具进行，以试件的侧面作为受压面，并使夹具对准压力机压板中心。以2400 N/s±200 N/s 的速率均匀地加荷至破坏。记录破坏荷载 Fc 。

2.2 水泥

④ 结果计算与评定抗折强度按下式计算，精确至 0.1 MPa ：

Rf=1.5FfL/b3=0.00234Ff（ 2.1 ）抗折强度以一组三个棱柱体抗折结果的平均值作为检测结果。当三个强度值中有超出平均值±10% 时，应将其剔除后再取平均值作为抗折强度检测结果。抗压强度按下式计算，精确至 0.1 MPa ：

Rc=Fc/A=0.000625Fc（ 2.2 ）抗压强度以一组三个棱柱体上得到的六个抗压强度测定值的算术平均值为检测结果。如六个测定值中有一个超出平均值的 ±10% ，应剔除这个结果，而以剩下五个值的平均值为检测结果。如果五个测定值中再有超出它们平均值的 ±10% ，则此组结果作废。

2.2 水泥

（ 5 ）水泥胶砂流动度检测（ GB/T 2419—2005 ） ① 目的通过测量一定配比的水泥胶砂在规定振动状态下的扩展范围来衡量其流动性。 ② 仪器设备水泥胶砂流动度测定仪（简称跳桌）（图 2.12 ）、水泥胶砂搅拌机、试模（由截锥圆模和模套组成）、捣棒（由金属材料制成，直径为 20 mm±0.5 mm ，长度约200 mm ）、卡尺（量程≥ 300 mm ，分度值≤ 0.5 mm ）、小刀、天平等。

2.2 水泥

2.2 水泥

③ 检测步骤 a. 如跳桌在 24 h内未被使用，先空跳一个周期 25次。 b. 胶砂制备按前述规定进行。在制备胶砂的同时，用潮湿棉布擦拭跳桌台面、试模内壁、捣棒以及与胶砂接触的用具，将试模放在跳桌台面中央并用潮湿棉布覆盖。 c. 将拌好的胶砂分两层迅速装入试模，第一层装至截锥圆模高度约三分之二处，用小刀在相互垂直两个方向各划 5 次，用捣棒由边缘至中心均匀捣压 15次（图2.13 ）。随后装第二层胶砂，装至高出截锥圆模约 20 mm ，用小刀在相互垂直两个方向各划 5 次，再用捣棒由边缘至中心均匀捣压 10次（图 2.14 ）。捣压后胶砂应略高于试模。捣压深度，第一层捣至胶砂高度的二分之一，第二层捣实不超过已捣实底层表面。装胶砂和捣压时，用手扶稳试模，不要使其移动。

2.2 水泥

d. 捣压完毕，取下模套，将小刀倾斜，从中间向边缘分两次以近水平的角度抹去高出截锥圆模的胶砂，并擦去落在桌面上的胶砂。将截锥圆模垂直向上轻轻提起。立刻开动跳桌，以每秒钟一次的频率，在 25 s±1 s内完成 25次跳动。 e. 流动度检测，从胶砂加水开始到测量扩散直径结束，应在 6 min内完成。

2.2 水泥

2.2 水泥 2.2.4 其他品种水泥 2.2.4.1 白色及彩色硅酸盐水泥 1. 白色硅酸盐水泥由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料、适量石膏及水泥质量 0 ～ 10% 的混合材料（石灰石、窑灰），磨细制成水硬性胶凝材料称为白色硅酸盐水泥，简称白水泥，代号 P·W 。根据《白色硅酸盐水泥》（GB/T 2015—2005 ）规定：白水泥熟料中氧化镁含量不宜超过 5.0% 。如果水泥经压蒸安定性试验合格，则熟料中氧化镁含量允许放宽到 6.0% ；三氧化硫含量应不超过 3.5% ；细度为80 μm 方孔筛筛余不超过 10% ；初凝不早于 45 min ，终凝不迟于 10 h ；体积安定性用沸煮法检验必须合格；白度应不低于 87 ；分为 32.5、 42.5、 52.5三个强度等级，各龄期强度值应不低于表 2.12 的规定。

2.2 水泥

根据规定，凡三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定或强度低于最低等级的指标时为废品；凡细度、终凝时间、强度和白度中任一项不符合标准规定时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。白水泥的有效贮存期为 3个月。

2.2 水泥

2. 彩色硅酸盐水泥凡由硅酸盐水泥熟料及适量石膏（或白色硅酸盐水泥）、混合材料及着色剂磨细或混合制成的带有色彩的水硬性胶凝材料称为彩色硅酸盐水泥。常用的着色剂有氧化铁（红、黄、褐、黑色）、氧化锰（褐、黑色）、氧化铬（绿色）、群青（蓝色）、赭石（赭色）等。根据《彩色硅酸盐水泥》（ JC/T 870—2000 ）规定：彩色硅酸盐水泥的技术要求包括三氧化硫（含量应不超过 4.0% ）、细度（ 80μm 方孔筛筛余不超过 6.0%）、凝结时间（初凝不早于 1h ，终凝不迟于 10h ）、安定性（沸煮法检验必须合格）、强度（分为27.5、 32.5 、42.5三个强度等级，各龄期强度值应不低于表 2.13 的规定）、色差以及颜色耐久性。

2.2 水泥

2.2 水泥

根据规定，凡三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合标准规定时为废品；凡细度、终凝时间、色差、颜色耐久性任一项不符合标准规定或强度低于商品强度等级规定的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、颜色、工厂名称和出厂编号不全的也属于不合格品。白色和彩色硅酸盐水泥主要用于装饰工程，可配成彩色砂浆、混凝土等，用于制造各种水磨石、水刷石、斩假石等饰面、雕塑和装饰部件制品。

2.2 水泥

2.2.4.3 铝酸盐水泥以铝酸钙为主的铝酸盐水泥熟料，磨细制成的水硬性胶凝材料称为铝酸盐水泥，代号 CA 。铝酸盐水泥按氧化铝含量百分数分为四类： CA 50 （ 50%≤Al2O3＜60% ）、 CA 60 （ 60%≤Al2O3＜68% ）、 CA 70 （ 68%≤Al2O3＜ 77% ）、 CA 80 （ Al2O3≥77% ）。根据《铝酸盐水泥》（GB 201—2000 ）规定：铝酸盐水泥的化学成分按水泥质量百分比计应符合表2.14 的要求；细度为比表面积不小于 300 m2/kg或0.045 mm 方孔筛筛余不大于 20% ；凝结时间应符合表 2.15 的规定；各类型水泥各龄期强度不得低于表2.16 的规定。

2.2 水泥铝酸盐水泥的特性及应用见表 2.17 。铝酸盐水泥的有效贮存期为 2 个月。在运输与贮存时，应注意防潮和不与其他品种水泥混杂。

2.2 水泥

2.3 骨科

2.3.1 概述骨料又称集料，是在混凝土中起骨架和支撑作用，抑制水泥硬化收缩的粒状松散材料。骨料分为细骨料（砂）和粗骨料（石）。 1. 砂指粒径在 0.15～ 4.75 mm 之间的岩石颗粒，有天然砂和人工砂两大类。天然砂是由天然岩石经长期风化等自然条件作用而形成的大小不等、由不同矿物颗粒组成的混合物。按其产源不同可分为河砂、湖砂、淡化海砂及山砂。河砂、淡化海砂、湖砂由于长期受水流的冲刷作用，颗粒表面比较圆滑、清洁；海砂中常含有贝壳碎片及盐类等有害杂质，使用时应冲洗；山砂是岩体风化后在山谷或旧河床等地堆积下来的岩石碎屑，颗粒多棱角、表面粗糙、含泥量及有机杂质较多。

2.3 骨科

人工砂包括机制砂和混合砂。机制砂由机械破碎各种硬质岩石、筛分制成；混合砂由机制砂和天然砂混合制成的砂。随着天然砂资源的减少和节能环保的要求，使用机制砂将成为发展方向，这样既充分利用了资源，又保护了环境。《建筑用砂》（GB/T 14684—2001 ）规定，建筑用砂的规格按细度模数大小分为粗、中、细三种；按技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类，Ⅰ类宜用于强度等级大于C60 的混凝土，Ⅱ类宜用于强度等级 C30～ C60 及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土，Ⅲ类宜用于强度等级小于C30 的混凝土和建筑砂浆。

2.3 骨科

2. 石指粒径大于 4.75 mm 的岩石颗粒，有卵石和碎石两大类。卵石又称砾石，是由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的岩石颗粒。按产源分为河卵石、海卵石和山卵石。碎石是由天然岩石或卵石经机械破碎、筛分制成的岩石颗粒。卵石表面光滑，拌制混凝土时需水量小，与水泥的粘结差；而碎石多棱角、表面粗糙，与水泥的粘结较好。所以用卵石配制的混凝土拌合物流动性好，但强度低；而用碎石配制的混凝土拌合物流动性差，但硬化后的强度较高。碎石是建筑工程用量最大的粗骨料。

2.3 骨科

《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685—2001 ）规定，卵石、碎石按其技术要求分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类。Ⅰ类宜用于强度等级大于 C60 的混凝土；Ⅱ类宜用于强度等级 C30～ C60 及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土；Ⅲ类宜用于强度等级小于 C30 的混凝土。

2.3 骨科

2.3.2 骨料的技术要求 1. 砂的技术要求《建筑用砂》（GB/T 14684—2001 ）规定了建筑用砂的技术要求。（ 1 ）粗细程度与颗粒级配 ① 粗细程度砂的粗细程度是指不同粒径的砂混合在一起的平均粗细程度。在砂用量一定的情况下，砂的颗粒粗细影响到砂的总表面积，决定水泥用量的多少，进而影响到混凝土拌合物的工作性能，因此混凝土配制时应要求一定的粗细程度。粗细程度用细度模数（ Mx ）表示，粗砂（ Mx ：3.7～ 3.1 ）、中砂（ Mx： 3.0～ 2.3 ）、细砂（Mx： 2.2～ 1.6 ）。

2.3 骨科

② 颗粒级配砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒相互间的搭配情况。良好的级配是在粗颗粒的间隙填充中等颗粒，中颗粒的间隙填充细颗粒，这样一级一级地填充，使空隙率达到最小限度，如图 2.15 所示。细骨料级配良好，可以使填充砂子空隙的水泥浆用量较少，节约水泥，又可使配制的混凝土密实，提高混凝土的强度及耐久性。因此混凝土配制用砂的颗粒级配应合理。砂的颗粒级配应符合表 2.18 的规定。

2.3 骨科

2.3 骨科

一般认为，处于 2 区级配的砂属于中砂，粗细适中，级配较好，宜优先选用； 1 区砂较粗，拌制的混凝土保水性较差； 3 区属于细砂，拌制的混凝土保水性好，粘聚性好，但水泥用量多，干缩大，容易产生微裂缝，影响混凝土的耐久性。在实际工程中，若砂的级配不合适，可采用人工掺配的方法来改善，即将粗、细砂按适当比例进行掺和使用；或将砂过筛，筛除过粗或过细颗粒，使之达到级配要求。

2.3 骨科

（ 2 ）含泥量、石粉含量和泥块含量天然砂中含泥量是指粒径小于 0.075 mm 的颗粒含量；泥块含量是指原粒径大于 1.18 mm ，经水浸洗、手捏后小于 0.600 mm 的颗粒含量。人工砂中石粉含量是指粒径小于 0.075 mm 的颗粒；泥块含量同天然砂。含泥量多会降低骨料与水泥石的粘结力，影响混凝土的强度和耐久性。泥块比泥土对混凝土的性能影响更大，因此必须严格控制其含量。天然砂的含泥量和泥块含量应符合表 2.19 的规定；人工砂的石粉含量和泥块含量应符合表 2.20 的规定。

2.3 骨科

2.3 骨科

（ 3 ）有害物质的含量国家标准规定，砂不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣等杂物。砂中如含有云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯盐等，应符合表 2.21 的规定。

2.3 骨科

云母是层、片状物质，其含量超标会影响到混凝土的强度，硫化物会影响水泥石的强度，进而影响混凝土的强度、耐久性，氯化物容易加剧混凝土中钢筋的锈蚀。所以在混凝土拌制之前可对砂进行清洗，去除有害物质。一般预制构件厂有专门的洗骨料车间，对混凝土的质量有保证。（ 4 ）坚固性砂的坚固性是指砂在自然风化和其他外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。天然砂采用硫酸钠溶液法进行试验，砂样经 5 次循环后其质量损失应符合表 2.22 的规定。人工砂采用压碎指标法进行试验，压碎指标值应小于表 2.23 的规定。

2.3 骨科

2.3 骨科

（ 5 ）表观密度、堆积密度、空隙率及砂的含水状态砂的表观密度大于 2500 kg/m3 ；松散堆积密度大于 1350 kg/m3 ；空隙率小于 47% 。砂的含水状态对混凝土配合比有很大的影响。通常认为砂的含水状态有四种：完全干燥状态（含水率小于0.5% ）、气干状态（含水率与大气湿度相平衡，但未达到饱和）、饱和面干状态（内部含水达到饱和而表面干燥）和完全润湿状态（不仅内部孔隙含水达到饱和，而且表面还附有一层自由水）。其含水状态如图 2.16 所示。一般工业与民用建筑的混凝土配合比设计采用完全干燥状态的骨料；而一些大型水利工程则采用饱和面干状态的骨料。

2.3 骨科

2.3 骨科

（ 6 ）碱骨料反应

碱骨料反应是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与骨料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。规范中指出，由砂制备的试件在规定的试验龄期膨胀率应小于 0.10% 。碱骨料反应有两种类型：一种是碱硅酸反应；另一种是碱碳酸盐反应。碱活性骨料也分为两大类，即活性硅质骨料和活性碳酸盐骨料。通常认为，混凝土发生碱骨料反应需具备三个条件：

① 水泥中碱含量大于 0.6% ； ② 砂、石骨料中含有一定的活性成分； ③ 有水存在。

2.3 骨科

2. 石的技术要求《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685—2001 ）规定了建筑用卵石、碎石的技术要求。（ 1 ）最大粒径与颗粒级配 ① 最大粒径粗骨料公称粒级的上限值称为该粒级的最大粒径。粗骨料的规格是用其最小粒径至最大粒径的尺寸表示，如5 ～ 25 mm， 5 ～ 40 mm ，表示下限粒径值 5 mm ，上限最大粒径值 25 mm、 40 mm 。

2.3 骨科

为节约水泥，粗骨料的最大粒径在条件允许时尽量选大值，但要满足《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB/T 50204—2002 ）规定。对混凝土用的粗骨料，其最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的 1/4 ，且同时不得大于钢筋间最小净距的 3/4 。对于混凝土实心板，骨料的最大粒径不超过板厚的 1/3 ，且不得超过 40 mm 。对泵送混凝土，当泵送高度在 50 m 以下时，粗骨料最大粒径与输送管内径之比，对碎石不宜大于1︰ 3 ，卵石不宜大于1︰ 2.5 ；泵送高度在 50～ 100m 时，碎石不宜大于1︰ 5 ，卵石不宜大于 1︰ 4 。

2.3 骨科

② 颗粒级配粗骨料的颗粒级配与细骨料的级配原理相同。颗粒级配应符合表 2.24 的规定。

2.3 骨科

2.3 骨科

粗骨料的级配有连续粒级和单粒粒级两种。连续粒级是指颗粒的尺寸由大到小连续分布，每一级颗粒都占一定的比例，又称连续级配。连续级配配制的混凝土和易性好、密实，不易发生离析现象，目前使用较多。单粒粒级又称间断级配，是指石子用小颗粒的粒级直接和大颗粒的粒级相配，中间为不连续的级配，从表2.24 可以看出这样的规律。例如将 5 ～ 10 mm与 20 ～ 40 mm 两种粒级的石子配合使用，中间缺少 10 ～ 20mm 的石子，即成为间断级配。采用间断级配的混凝土大颗粒的空隙直接由比它小几倍的颗粒填充，能降低骨料的孔隙率，故能节约水泥。但间断级配使混凝土拌合物容易产生离析现象，导致施工困难，工程应用较少。但可以用两种或两种以上的单粒级组合成连续粒级，也可与连续粒级配合使用。

2.3 骨科（ 2 ）含泥量、泥块含量和有害物质含量石中含泥量、泥块含量及有害物质含量对混凝土的作用同砂一样，卵石、碎石的含泥量、泥块含量和有害物质含量应符合表 2.25 的规定。

2.3 骨科

（ 3 ）针片状颗粒含量石的颗粒形状对混凝土性能有很大影响。较理想的颗粒形状是三维长度相近或相等的立方体或球形颗粒。粗骨料中凡颗粒长度大于该颗粒所属相应粒级平均粒径的 2.4倍者为针状颗粒，厚度小于平均粒径 0.4倍者为片状颗粒。平均粒径是指该粒级上、下限粒径的平均值。针、片状颗粒本身易折断，含量不能太多，否则会严重降低混凝土拌合物的和易性和混凝土硬化强度，针片状颗粒含量应符合表 2.25 的规定。

2.3 骨科

（ 4 ）坚固性和强度 ① 坚固性粗骨料的坚固性是指在自然风化和其他外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力。为了保证混凝土的耐久性，粗骨料应具有与混凝土相适应的坚固性。石子的坚固性采用硫酸钠溶液法进行试验，卵石和碎石经 5 次循环后，其质量损失应符合表 2.26 的规定。

2.3 骨科

② 强度石子的强度可用岩石的抗压强度和压碎指标两种方法表示。

2.3 骨科

岩石抗压强度是指用母岩制成 50 mm×50 mm×50 mm 的立方体（或直径与高度均为 50 mm的圆柱体），在浸水饱和状态下（ 48 h ），测其极限抗压强度。 6 个试件为一组，取 6 个试件检测结果的算术平均值，精确至 1 MPa 。其抗压强度火成岩（岩浆岩）应不小于 80 MPa ，变质岩应不小于 60 MPa ，水成岩（沉积岩）应不小于 30 MPa 。仲裁检验时，以 50 mm×50 mm圆柱体试件的抗压强度为准。压碎指标是测定粗骨料抵抗压碎能力的强弱指标。压碎指标愈小，粗骨料抵抗受压破坏的能力愈强。工程上通常采用压碎指标进行质量控制。有争议时，采用岩石立方体强度检验。碎石和卵石的压碎指标应符合表2.26 的规定。

2.3 骨科

（ 5 ）表观密度、堆积密度、空隙率和含水状态粗骨料的表观密度大于 2500 kg/m3 ，堆积密度为1350 kg/m3 ，空隙率小于 47% 。含水状态和砂相同，也有四种。

（ 6 ）碱骨料反应

碱骨料反应试验后，由卵石、碎石制备的试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定的检测龄期的膨胀率应小于 0.10% 。

2.3 骨科

2.3.3 砂石取样 1. 砂取样（ 1 ）检验批的确定：按同分类、同规格、同适用等级及日产量每 600 t 为一批，不足 300 t 也为一批；日产量超过 2000 t ，按 1000 t 为一批，不足 1000 t也为一批。（ 2 ）取样方法：在料堆上取样时，取样部位应均匀分布。取样前先将取样部位表层铲除，然后从不同部位抽取大致相等的砂 8 份，组成一组试样；从皮带运输机上取样时，应用接料器在皮带运输机机尾的出料处定时抽取大致相等的砂４份，组成一组试样；从火车、汽车、轮船上取样时，从不同部位和深度抽取大致等量的砂 8 份，组成一组试样。（ 3 ）取样数量：取样时，对每一单项检测的最少取样数量应符合表 2.27 的规定。

2.3 骨科

2.3 骨科

（ 4 ）试样缩分：除堆积密度、人工砂坚固性检验所用试样可不经缩分，在拌匀后直接进行检测外，将所取样品置于平板上，在潮湿状态下拌和均匀，并堆成厚度约20 mm 的圆饼，然后沿互相垂直的两条直径把圆饼分成大致相等的四份，取其中对角线的两份重新拌匀，再堆成圆饼。重复上述过程，直到把样品大致缩分到检测所需量为止。

2.3 骨科

2. 石取样（ 1 ）检验批的确定：按同品种、同规格、同适用等级及日产量每 600 t 为一检验批，不足 600 t 也为一检验批；日产量超过 2000 t ，按 1000 t 为一检验批，不足1000 t 也为一检验批；日产量超过 5000 t ，按 2000 t为一检验批，不足 2000 t 也为一检验批。（ 2 ）取样方法：在料堆上取样时，取样部位应均匀分布，取样前先将取样部位表层铲除，然后从不同部位抽取大致等量的石子 15份（在料堆的顶部、中部和底部均匀分布的 15个不同部位取得）组成一组试样；从皮带运输机上取样时，应用接料器在皮带运输机机尾的出料处定时抽取大致相等的石子 8 份组成一组试样；从火车、汽车、轮船上取样时，从不同部位和深度抽取大致等量的石子 16份组成一组试样。

2.3 骨科

（ 3 ）取样数量：单项检测的最少取样数量应符合表2.27 的规定。（ 4 ）试样缩分：除堆积密度检测所用试样不经缩分，在拌匀后直接进行检测外，其他检测用试样均应进行缩分。先将所取样品置于平板上，在自然状态下拌和均匀，并堆成锥体，然后沿互相垂直的两条直径把锥体分成大致相等的四份，取其中对角线的两份重新拌匀，再堆成锥体。重复上述过程，直至把样品大致缩分到检测所需量为止。

2.3 骨科

2.3.4 砂石检测 1. 采用标准《建筑用砂》（GB/T 14684—2001 ）；《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685—2001 ）；《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（ JGJ 52—2006 ）。 2. 检测条件检测时，环境温度应保持在 15～ 30 ℃ 。

2.3 骨科

3. 必检项目（ 1 ）砂的必检项目天然砂必检项目：筛分析、含泥量、泥块含量。人工砂必检项目：筛分析、石粉含量（含亚甲蓝试验）、泥块含量、压碎指标。若检验不合格，应重新取样，对不合格项，进行加倍复检。若仍不能满足标准要求，应按不合格品处理。（ 2 ）石的必检项目筛分析、含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量、压碎指标。若检验不合格，应重新取样，对不合格项进行加倍复检。若仍不能满足标准要求，应按不合格品处理。

2.3 骨科

4. 检测方法（ 1 ）砂筛分析检测 ① 目的评定砂的颗粒级配和粗细程度。 ② 仪器设备鼓风烘箱（能使温度控制在 105 ℃±5 ℃ ）、天平（称量 1000 g ，感量1 g ）、标准筛（孔径为 150 μm、 300 μm、 600 μm、 1.18 mm、 2.36 mm、 4.75 mm及9.50 mm 的方孔筛各一只）、摇筛机（图2.17 ）、搪瓷盘、毛刷等。

图 2-17 摇筛机

2.3 骨科 ③ 检测步骤 a. 按规定方法取样，并缩分至约 1100 g 。放在 105 ℃±5 ℃ 的烘箱中烘至恒重（试样在烘干 1 ～ 3 h 的情况下，其前后质量之差不大于该项试验所要求的称量精度时的质量），冷却至室温后，先筛除大于 9.50 mm 的颗粒并算出其筛余百分率，再分大致相等的两份备用。 b. 称取试样 500 g ，精确至 1 g 。将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛（附筛底）上，然后进行筛分。 c. 先在摇筛机上筛分 10 min ；取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量 0.1% 为止。通过的试样并入下一筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，按这样的顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。 d. 称量各号筛的筛余量，精确至 1 g 。如每号筛的筛余量与筛底的剩余量之和同原试样质量之差超过 1% 时，须重做。

2.3 骨科

④ 结果计算与评定 a. 计算分计筛余百分率：各号筛的筛余量与试样总量之比，精确至 0.1% ，填入表 2.28 。 b. 计算累计筛余百分率：该号筛的筛余百分率加上该号筛以上各筛的筛余百分率之和，精确至 0.1% ，填入表 2.28 。

2.3 骨科

c. 按下式计算细度模数，精确至 0.01 ：

Mx=[(A2+A3+A4+A5+A6) － 5A1]/(100－ A1) （ 2.3 ）

d. 累计筛余百分率取两次检测结果的算术平均值，精确至 1% 。 e. 细度模数取两次检测结果的算术平均值，精确至0.1 ；如两次检测的细度模数之差超过 0.20 时，须重做检测。根据细度模数评定该试样的粗细程度。 f. 根据各号筛的累计筛余百分率，查表 2.18 ，评定该试样的颗粒级配。

2.3 骨科

（ 2 ）砂的含泥量检测 ① 目的评定砂是否达到技术要求，能否用于指定工程中。 ② 仪器设备鼓风烘箱（能使温度控制在（ 105±5 ）℃）、天平（称量 1000g ，感量 0.1g ）、方孔筛（孔径为75μm 及1.18mm 的筛各一只）、容器（深度大于 250mm ）、搪瓷盘、毛刷等。

2.3 骨科

③ 检测步骤 a. 按规定方法取样后，最少取样数量为 4400 g并缩分至约 1100 g ，放在烘箱中于 105 ℃±5 ℃ 下烘干至恒重，待冷却至室温后，分为大致相等的两份备用。 b. 称取试样 500 g ，精确至 0.1 g 。将试样倒入淘洗容器中，注入清水，使水面高于试样面约 150 mm ，充分搅拌均匀后，浸泡 2 h 。然后用手在水中淘洗试样，使尘屑、淤泥和黏土与砂粒分离，把浑水缓缓倒入 1.18 mm及 75 μm 的套筛上（ 1.18 mm 筛放在 75 μm筛上面），滤去小于 75 μm颗粒。试验前筛子的两面应先用水润湿，在整个过程中应小心防止砂粒流失。

2.3 骨科

c. 再向容器中注入清水，重复上述操作，直至容器内的水目测清澈为止。 d. 用水淋洗剩余在筛上的细粒，并将 75 μm 筛放在水中（使水面略高出筛中砂粒的上表面）来回摇动，以充分洗掉小于 75 μm 的颗粒，然后将两只筛的筛余颗粒和清洗容器中已经洗净的试样一并倒入搪瓷盘，放在烘箱中于 105 ℃±5 ℃ 下烘干至恒重，待冷却至室温后，称出其质量，精确至 0.1 g 。

2.3 骨科

④ 结果计算与评定按下式计算含泥量，精确至 0.1% ：

式中 Qa——含泥量，%； G0—— 检测前烘干试样的质量， g ； G1—— 检测后烘干试样的质量， g 。含泥量取两个试样检测结果的算术平均值。根据计算结果查表 2.19 ，进行评定。

0 1

0

100%a

G GQ

G

2.3 骨科

③ 检测步骤 a. 按规定方法取样，最少取样数量为 20.0 kg并缩分至约 5000 g ，放在烘箱中于 105 ℃±5 ℃ 下烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除小于 1.18 mm 的颗粒，分为大致相等的两份备用。 b. 称取试样 200 g ，精确至 0.1 g 。将试样倒入淘洗容器中，注入清水，使水面高于试样面约 150 mm ，充分搅拌均匀后，浸泡 24 h ，然后用手在水中碾碎泥块，再把试样放在 600 μm 筛上，用水淘洗，直至容器内的水目测清澈为止。 c. 将保留下来的试样小心地从筛中取出，装入搪瓷盘，放在烘箱中于 105 ℃±5 ℃ 下烘干至恒重，待冷却至室温后，称出其质量，精确至 0.1 g 。

2.3 骨科

④ 结果计算与评定按下式计算泥块含量，精确至 0.1% ：

式中 Qb—— 泥块含量，%； G1——1.18 mm 筛筛余试样的质量， g ； G2——试验后烘干试样的质量， g 。泥块含量取两个试样检测结果的算术平均值。根据计算结果查表 2.19 ，进行评定。

1 2

1

100%b

G GQ

G

2.3 骨科

（ 4 ）砂的表观密度检测 ① 目的为计算砂的空隙率和进行混凝土配合比设计提供数据。 ② 仪器设备鼓风烘箱（能使温度控制在 105 ℃±5℃ ）、天平（称量 10 kg或 1000 g ，感量 1 g ）、容量瓶（ 500 mL ）、干燥器、搪瓷盘、滴管、毛刷等。

2.3 骨科

③ 检测步骤 a. 按规定方法取样，最少取样数量为 2600 g ，缩分至约 660 g ，放在烘箱中于 105 ℃±5 ℃ 下烘干至恒重，待冷却至室温后，分成大致相等的两份备用。 b. 称取试样 300 g ，精确至 1 g 。将试样装入容量瓶，注入冷开水至接近 500 mL 的刻度处，用手旋转摇动容量瓶，使砂样充分摇动，排除气泡，塞紧瓶盖，静止24 h 。然后用滴管小心加水至容量瓶 500 mL刻度处，塞紧瓶盖，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至 1 g 。 c. 倒出瓶内水和试样，洗净容量瓶，再向容量瓶内注入与上述水温相差不超过 2 ℃ 的冷开水（ 15～ 25 ℃ ）至 500 mL刻度处，塞紧瓶盖，擦干瓶外水分，称出其质量，精确至 1 g 。

2.3 骨科④ 结果计算与评定砂的表观密度按下式计算，精确至 10 kg/m3 ：

式中 ρ0—— 表观密度， kg/m3 ； ρ 水——水的密度， 1000 kg/m3 ； G0——烘干试样的质量， g ； G1——试样、水及容量瓶的总质量， g ； G2—— 水及容量瓶的总质量， g 。表观密度取两次检测结果的算术平均值，精确至 10 kg/m3 ；如两次检测结果之差大于 20 kg/m3 ，须重做检测。表观密度的计算结果应大于 2500 kg/m3 。

00

0 2 1

G

G G G

水

2.3 骨科

（ 5 ）砂的堆积密度与空隙率检测 ① 目的为计算砂的空隙率和进行混凝土配合比设计提供数据。 ② 仪器设备鼓风烘箱（能使温度控制在 105 ℃±5 ℃ ）、天平（称量 10 kg ，感量 1 g ）、容量筒（圆柱形金属筒，内径 108 mm ，净高 109 mm ，壁厚 2 mm ，筒底厚约 5 mm ，容积为 1 L ）、方孔筛（孔径为 4.75 mm ）、垫棒（直径10 mm ，长 500 mm 的圆钢）、直尺、漏斗或料勺、搪瓷盘、毛刷等。

2.3 骨科

③ 检测步骤按规定方法取样，最少取样数量为 5000 g ，用搪瓷盘装取试样约 3 L ，在烘箱中于 105 ℃±5 ℃ 下烘干至恒重，待冷却至室温后，筛除大于 4.75 mm 的颗粒，分为大致相等的两份备用。 a. 松散堆积密度：取试样一份，用漏斗或料勺将试样从容量筒中心上方 50 mm处徐徐倒入，让试样以自由落体落下。当容量筒上部试样呈锥体，且容量筒四周溢满时，即停止加料。然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平（试验过程应防止触动容量筒），称出试样和容量筒总质量，精确至 1 g 。

2.3 骨科

b. 紧密堆积密度：取试样一份分两次装入容量筒。装完第一层后，在筒底垫放一根直径为 10 mm 的圆钢，将筒按住，左右交替击地面各 25次。然后装入第二层，第二层装满后用同样方法颠实（但筒底所垫钢筋的方向与第一层时的方向垂直）后，再加试样直至超过筒口，然后用直尺沿筒口中心线向两边刮平，称出试样和容量筒总质量，精确至 1 g 。

2.3 骨科

④ 结果计算与评定松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至 10 kg/m3 ：

式中 ρ1—— 松散堆积密度或紧密堆积密度， kg/m3 ； G1——容器筒和试样总质量， g ； G2——容器筒质量， g ； V——容器筒的容积， L。

1 21

G G

V

2.3 骨科

空隙率按下式计算，精确至 1% ：

式中 V0—— 空隙率，%； ρ1——试样的松散（或紧密）堆积密度， kg/m3 ； ρ0——试样的表观密度， kg/m3 。堆积密度取两次检测结果的算术平均值，精确至 10 kg/m3 ；空隙率取两次检测结果的算术平均值，精确至1% 。松散堆积密度计算结果应大于 1350 kg/m3 ；空隙率应小于 47% 。

10

0

1 100%V

2.3 骨科

（ 6 ）砂的含水率检测 ① 目的为计算砂的含水率和进行混凝土配合比设计提供数据。 ② 仪器设备鼓风烘箱（能使温度控制在 105 ℃±5 ℃ ）、台秤（称量 1000 g ，感量 0.1 g ）、搪瓷盘、毛刷等。 ③ 检测步骤 a. 称取试样 500 g ，放入已知质量（ m1 ）的干燥容器中，记下试样与容器的总质量（ m2 ）。 b. 将容器连同试样放入温度为 105 ℃±5 ℃ 的烘箱中烘干至恒重，称量烘干后的试样与容器的总质量（m ）。

2.3 骨科

④ 结果计算与评定砂的含水率按下式计算，精确至 0.1% ：

式中 WWC—— 砂的含水率，%； m1——容器质量， g ； m2——未烘干的试样与容器的总质量， g ； m3——烘干后的试样与容器的总质量， g 。砂的含水率以两次检测结果的算术平均值作为测定值。

2 3

3 1

100%WC

m mW

m m

2.3 骨科

（ 7 ）石子筛分析检测 ① 目的评定石子的颗粒级配。 ② 仪器设备鼓风烘箱（能使温度控制在 105 ℃±5 ℃ ）、台秤（称量 10 kg ，感量 1 g ）、方孔筛（孔径为 2.36 mm、 4.75 mm、 9.50 mm、 16.0 mm、 19.0 mm、 26.5 mm、 31.5 mm、 37.5 mm、 53.0 mm、 63.0 mm、 75.0 mm及 90 mm 的筛各一只，并附有筛底和筛盖，筛框内径为 300 mm ）、摇筛机、搪瓷盘、毛刷等。

2.3 骨科

③ 试验步骤 a. 按规定方法取样后，将试样缩分至略大于表 2.27规定的数量，烘干或风干后备用。 b. 称取按表 2.29规定数量的试样一份，精确至 1 g 。将试样倒入按孔径大小从上到下组合的套筛（附筛底）上，然后进行筛分。

2.3 骨科

c. 将套筛置于摇筛机上，摇 10 min ；取下套筛，按筛孔大小顺序再逐个用手筛，筛至每分钟通过量小于试样总量 0.1% 为止。通过的颗粒并入下一号筛中，并和下一号筛中的试样一起过筛，这样顺序进行，直至各号筛全部筛完为止。 d. 称出各号筛的筛余量，精确至 1 g 。如每号筛的筛余量与筛底的筛余量之和同原试样质量之差超过 1% 时，应重做。

2.3 骨科

④ 结果计算与评定计算分计筛余百分率：各号筛的筛余量与试样总质量之比，计算精确至 0.1% 。计算累计筛余百分率：该号筛的筛余百分率加上该号筛以上各分计筛余百分率之和，精确至 1% 。根据各号筛的累计筛余百分率，与表 2.24对照检查，评定该试样的颗粒级配。

2.3 骨科

（ 8 ）石子含泥量检测 ① 目的评定石子是否达到技术要求，能否用于指定工程中。 ② 仪器设备鼓风烘箱（能使温度控制在 105 ℃±5 ℃ ）、天平（称量 10 kg ，感量 1 g ）、方孔筛（孔径为 75 μm及1.18 mm 的筛各一只）、容器、搪瓷盘、毛刷等。 ③ 检测步骤 a. 按规定方法取样后，将试样缩分至略大于表 2.27规定的数量，放在烘箱中于 105 ℃±5 ℃ 下烘干至恒重，待冷却至室温后，分为大致相等的两份备用。

2.3 骨科 b. 称取按表 2.30规定数量的试样一份，精确至 1 g ，将试样放入淘洗容器中，注入清水，使水面高于试样上表面 150 mm ，充分搅拌均匀后，浸泡 2 h ，然后用手在水中淘洗试样，使尘屑、淤泥和黏土与石子颗粒分离，把浑水缓缓倒入 1.18 mm及 75 μm 的套筛上（ 1.18 mm 筛放在75 μm 筛上面），滤去小于 75 μm 的颗粒。试验前筛子的两面应先用水润湿。在整个试验过程中应小心，防止大于 75 μm颗粒流失。

2.3 骨科

c. 再向容器中注入清水，重复上述操作，直至容器内的水目测清澈为止。 d. 用水淋洗剩余在筛上的细粒，并将 75 μm 筛放在水中（使水面略高出筛中石子颗粒的上表面）来回摇动，以充分洗掉小于 75 μm 的颗粒，然后将两只筛上筛余的颗粒和清洗容器中已经洗净的试样一并倒入搪瓷盘中，置于烘箱中于 105 ℃±5 ℃ 下烘至恒重，待冷却至室温后，称出其质量，精确至 1 g 。

2.3 骨科

④ 结果计算与评定含泥量按下式计算，精确至 0.1% ：

式中 Qa——含泥量，%； G0—— 检测前烘干试样的质量， g ； G1—— 检测后烘干试样的质量， g 。含泥量取两次检测结果的算术平均值，精确至 0.1% 。将含泥量计算结果与表 2.25对照检查，进行评定。

0 1

0

100%a

G GQ

G

2.3 骨科

（ 9 ）石子表观密度检测《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685—2001 ）中表观密度的检测方法有液体比重天平法与广口瓶法两种。这里介绍广口瓶法，此法不宜用于测定最大粒径大于37.5 mm 的碎石或卵石的表观密度。 ① 目的为计算石子的空隙率和进行混凝土配合比设计提供数据。 ② 仪器设备鼓风烘箱（能使温度控制在 105 ℃±5 ℃ ）、天平（称量 2 kg ，感量 1 g ）、广口瓶（ 1000 mL ，磨口，带玻璃片）、方孔筛（孔径为 4.75 mm 的筛一只）、温度计、搪瓷盘、毛巾等。

2.3 骨科

③ 检测步骤 a. 按规定方法取样，最少取样数量见表 2.27 ，并将试样缩分至略大于表 2.31规定的数量，风干后筛除小于4.75 mm 的颗粒，然后洗刷干净，分为大致相等的两份备用。

2.3 骨科

b. 将试样浸水饱和，然后装入广口瓶中。装试样时，广口瓶应倾斜放置，注入饮用水，用玻璃片覆盖瓶口，上下左右摇晃排除气泡。 c. 气泡排尽后，向瓶中添加饮用水，直至水面凸出瓶口边缘。然后用玻璃片沿瓶口迅速滑行，使其紧贴瓶口水面。擦干瓶外水分后，称出试样、水、瓶和玻璃片总质量，精确至 1 g 。 d. 将瓶中试样倒入浅盘，放在烘箱中于 105 ℃±5 ℃ 下烘干至恒重，待冷却至室温后，称出其质量，精确至 1 g 。

2.3 骨科

e. 将瓶洗净，重新注入饮用水，用玻璃片紧贴瓶口水面，擦干瓶外水分后，称出水、瓶和玻璃片总质量，精确至 1 g 。注意：检测时各项称量可以在 15～ 25 ℃范围内进行，但从试样加水静止的 2 h 起至检测结束，其温度变化不应超过 2 ℃ 。

2.3 骨科 ④ 结果计算与评定表观密度按下式计算，精确至 10 kg/m3 ：

式中 ρ0—— 表观密度， kg/m3 ； ρ 水——水的密度， 1000 kg/m3 ； G0——烘干试样的质量， g ； G1——试样、水、容量瓶和玻璃片的总质量， g ； G2—— 水、容量瓶和玻璃片的总质量， g 。表观密度取两次检测结果的算术平均值。如两次测试结果之差大于 20 kg/m3 ，须重做试验。对颗粒材质不均匀的试样，如两次测试结果之差大于 20 kg/m3 ，可取 4 次检测结果的算术平均值。表观密度计算结果应大于 2500 kg/m3 。

00

0 2 1

G

G G G

水

2.3 骨科

（ 10 ）石子堆积密度与空隙率检测 ① 目的为计算石子的空隙率和进行混凝土配合比设计提供数据。 ② 仪器设备台秤（称量 10 kg ，感量 10 g ）、磅秤（称量 50 kg或 100 kg ，感量 50 g ）、容量筒（规格要求见表2.32 ）、垫棒（直径为 16 mm 、长 60 mm 的圆钢）、直尺、小铲等。

2.3 骨科

2.3 骨科

③ 检测步骤按规定方法取样后，烘干或风干试样，拌匀并把试样分为大致相等的两份备用。 a. 松散堆积密度：取试样一份，用小铲将试样从容量筒口中心上方 50 mm处徐徐倒入，让试样以自由落体落下。当容量筒上部试样呈锥体，且容量筒四周溢满时，停止加料。除去凸出容量筒口表面的颗粒，并以合适的颗粒填入凹陷部分，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等（试验过程应防止触动容量筒），称出试样和容量筒总质量。

2.3 骨科

b. 紧密堆积密度：取试样一份分三次装入容量筒。装完第一层后，在筒底垫放一根直径为 16 mm 的圆钢，将筒按住，左右交替颠击地面各 25次，再装入第二层，第二层装满后用同样方法颠实（但筒底所垫钢筋的方向与第一层时的方向垂直），然后装入第三层并填实。试样装填完毕，再加试样直至超过筒口，用钢尺沿筒口边缘刮去高出的试样，并以适合的颗粒填平凹处，使表面稍凸起部分和凹陷部分的体积大致相等，称出试样和容量筒总质量，精确至 10 g 。

2.3 骨科

④ 结果计算与评定松散或紧密堆积密度按下式计算，精确至 10 kg/m3 ：

式中 ρ1—— 松散堆积密度或紧密堆积密度， kg/m3 ； G1——容量筒和试样的总质量， g ； G2——容量筒质量， g ； V——容量筒的容积， L。

1 21

G G

V

2.3 骨科

空隙率按下式计算，精确至 1% ：

式中 V0—— 空隙率，%； ρ1——试样的松散（或紧密）堆积密度， kg/m3 ； ρ0——试样的表观密度， kg/m3 。堆积密度取两次检测结果的算术平均值，精确至 10 kg/m3 ；空隙率取两次检测结果的算术平均值，精确至1% 。松散堆积密度计算结果应大于 2500 kg/m3 ；空隙率应小于 47% 。

10

0

1 100%V

2.3 骨科

（ 11 ）石子压碎指标值检测 ① 目的测定石子抵抗压碎的能力，推测石子的强度。 ② 仪器设备压力试验机（量程 300 kN ，示值相对误差 2% ）、台秤（称量 10 kg ，感量 10 g ）、天平（称量 1 kg ，感量 1 g ）、方孔筛（孔径为 2.36 mm、 9.50 mm及 19.0 mm ）、垫棒（ 10 mm ，长 500 mm圆钢）、压碎值测定仪（图2.18 ）

2.3 骨科

③ 检测步骤 a. 按规定方法取样，最少取样数量见表 2.27 ，风干后筛除大于 19.0 mm 及小于9.50 mm 的颗粒，并除去针片状颗粒，分成大致相等的三份备用。 b. 称取试样 3000 g ，精确至 1 g 。

2.3 骨科

c. 将试样分两层装入圆模（置于底盘上）内，每装完一层试样后，在底盘下面垫放直径为 10 mm垫棒，将筒按住，左右交替颠击地面各 25次，两层颠实后，平整模内试样表面，盖上压头。当试样中粒径在 9.50～19.0 mm 之间的颗粒不足时，允许将粒径大于 19.0 mm 的颗粒破碎成粒径在 9.50～ 19.0 mm 之间的颗粒用作压碎指标值检测。当圆模装不下 3000 g试样时，以装至距圆模上口 10 mm 为准。 d. 将装有石子的压碎值测定仪放在压力机上，开动试验机，按 1 kN/s 速度均匀加荷至 200 kN并稳荷 5 s ，然后卸荷。 e. 取下加压头，倒出试样，用孔径 2.36 mm 的筛筛除被压碎的细粒，称出留在筛上的试样质量，精确至 1 g 。

2.3 骨科

④ 结果计算与评定压碎指标值按下式计算，精确至 0.1% ：

式中 Qe——压碎指标值，%； G1——试样的质量， g ； G2——压碎检测后筛余的试样质量， g 。指标值取三次检测结果的算术平均值，精确至 1% 。将压碎指标计算结果与表 2.26对照检查，进行评定。

1 2

1

100%e

G GQ

G

2.3 骨科

（ 12 ）石子针片状颗粒含量检测 ① 目的检测石子针片状颗粒含量，评定石子质量。 ② 仪器设备针状规准仪（图 2.19 ）和片状规准仪（图 2.20 ）、台秤（称量 10 kg ，感量 1 g ）、方孔筛（孔径为4.75 mm、 9.50 mm、 16.0 mm、 19.0 mm、26.5 mm、 31.5 mm及 37.5 mm 的筛各一个）。

2.3 骨科

2.3 骨科

③ 检测步骤 a. 按规定方法取样，最少取样数量见表 2.27 ，并将试样缩分至略大于表 2.33规定的数量，烘干或风干后备用。 b. 称取试样 3000 g ，精确至 1 g 。 c. 将试样分两层装入圆模（置于底盘上）内，每装完一层试样后，在底盘下面垫放直径为 10 mm垫棒，将筒按住，左右交替颠击地面各 25次，两层颠实后，平整模内试样表面，盖上压头。当试样中粒径在 9.50～19.0 mm 之间的颗粒不足时，允许将粒径大于 19.0 mm 的颗粒破碎成粒径在 9.50～ 19.0 mm 之间的颗粒用作压碎指标值检测。当圆模装不下 3000 g试样时，以装至距圆模上口 10 mm 为准。

2.3 骨科

d. 将装有石子的压碎值测定仪放在压力机上，开动试验机，按 1 kN/s 速度均匀加荷至 200 kN并稳荷 5 s ，然后卸荷。 e. 取下加压头，倒出试样，用孔径 2.36 mm 的筛筛除被压碎的细粒，称出留在筛上的试样质量，精确至 1 g 。

2.3 骨科

2.3 骨科

④ 结果计算与评定针片状颗粒含量按下式计算，精确至 1% ：

式中 Qc——针片状颗粒含量，%； G1——试样的质量， g ； G2——试样中所含针片状颗粒的总质量， g 。将针片状颗粒含量计算结果与表 2.25对照检查，进行评定。

2

1

100%c

GQ

G

2.4 粉煤灰

2.4.1 概述我国是个产煤大国，以煤炭为电力生产基本燃料。而粉煤灰是火力发电的必然产物，每消耗 4 t 煤就会产生 1 t粉煤灰。近年来，燃煤发电厂每年所排放的粉煤灰总量逐年增加， 2009年已达到 3.75 亿 t，相当于当年中国城市生活垃圾总量的两倍多， 2010年已突破 4 亿 t，粉煤灰排放已经成为中国工业固体废物的最大单一污染源，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。另外，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染和资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一。

2.4 粉煤灰

目前，我国粉煤灰综合利用的方法有回填、筑路、粉煤灰混凝土、粉煤灰烧结砖或蒸养砖、粉煤灰加气混凝土、粉煤灰空心砌块、粉煤灰陶粒、粉煤灰砂浆等。其中，粉煤灰在砂浆、混凝土的应用中，主要是作为活性掺合料，在节省水泥、降低成本、节约资源的同时，改善砂浆、混凝土的性能，如降低水化放热、改善混凝土的和易性、提高强度、提高抗硫酸盐性能、提高抗渗性、抑制碱骨料反应等，以提高工程质量。

2.4 粉煤灰

2.4.1.1 粉煤灰的产生、分类粉煤灰是由燃烧煤粉的锅炉烟气中收集到的细粉末，其颗粒多呈球形，表面光滑。粉煤灰按煤种分为 F 类粉煤灰和 C 类粉煤灰。 F 类粉煤灰又称为低钙灰，由烟煤和无烟煤燃烧形成，其氧化钙含量低 ( 一般小于 10％ ) ，呈灰色或深灰色，一般具有火山灰活性。 C 类粉煤灰又称为高钙灰，由褐煤燃烧形成，其氧化钙含量较高 ( 一般大于 10％ ) ，呈褐黄色，具有一定的水硬性。低钙粉煤灰来源广泛，使用量最大。

2.4 粉煤灰

2.4.1.2 粉煤灰的作用机理粉煤灰掺合料的作用机理为形态效应、活性效应和微集料效应。 1. 形态效应粉煤灰的形态效应是指粉煤灰粉料由其颗粒的外观形貌、内部结构、表面性质、颗粒级配等所产生的效应。在高温燃烧过程中形成的粉煤灰颗粒，绝大多数为玻璃微珠，这部分外表比较光滑的类球形颗粒由硅铝玻璃体组成，尺寸多在几微米到几十微米。由于球形颗粒表面光滑，故掺入混凝土之后能起到滚球润滑作用，并能不增加甚至减少混凝土拌合物的用水量，起到减水的作用。

2.4 粉煤灰

2. 活性效应粉煤灰的活性效应是指混凝土中粉煤灰的活性成分所产生的化学效应。粉煤灰的活性取决于粉煤灰的火山灰反应能力，即粉煤灰中的 SiO2 和 Al2O3 与 Ca(OH)2 反应，生成物可作为胶凝材料的一部分起到增强作用。 3. 微集料效应粉煤灰的微集料效应是指粉煤灰中的微细颗粒均匀分布在水泥浆内，填充孔隙和毛细孔，改善混凝土孔结构和增大密实度的特性。它取决于粉煤灰的物理力学性能及其颗粒级配。

2.4 粉煤灰

2.4.1.3 粉煤灰的应用（ 1 ） Ⅰ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和跨度小于 6 m 的预应力钢筋混凝土。（ 2 ） Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土。（ 3 ） Ⅲ级粉煤灰主要用于无筋混凝土。对设计强度等级 C30 及以上的无筋粉煤灰混凝土，宜采用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰。（ 4 ）用于预应力钢筋混凝土、钢筋混凝土及设计强度等级 C30 及以上的无筋混凝土的粉煤灰等级，如经试验论证 ,可采用低一级的粉煤灰。

2.4 粉煤灰 2.4.2 粉煤灰的技术要求粉煤灰按其品质分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级三个等级，其技术要求应符合表 2.36 的规定，同时放射性应合格。

2.4 粉煤灰

2.4.3 粉煤灰的检验规则 1. 编号与取样（ 1 ）编号以连续供应的 200 t相同等级、相同种类的粉煤灰为一编号。不足 200 t按一个编号，粉煤灰质量按干灰（含水率小于 1% ）的质量计算。（ 2 ）取样每一个编号为一取样单位，当散装粉煤灰运输工具的容量超过该厂规定出厂编号吨数时，允许该编号的数量超过取样规定吨数。取样方法按《水泥取样方法》（GB 12753—2008 ）进行。取样应有代表性，可连续取，也可从 10个以上不同部位取等量样品，总量至少 3 kg 。

2.4 粉煤灰

拌制混凝土和砂浆用粉煤灰，必要时，买方可对粉煤灰的技术要求进行随机抽样检验。

2. 判定规则拌制混凝土和砂浆用粉煤灰，检验结果符合表2.36技术要求时为等级品。若其中任何一项不符合要求，允许在同一编号中重新加倍取样进行全部项目的复检，以复检结果判定，复检不合格可降级处理。凡低于表2.36 最低级别要求的为不合格品。

2.4 粉煤灰

2.4.4 粉煤灰检测 1. 采用标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T 1596—2005 ）；《粉煤灰混凝土应用技术规范》（GBJ 146—1990 ）；《水泥胶砂流动度测定方法》（GB/T 2419—2005 ）；《水泥胶砂强度检验方法（ ISO 法）》（GB/T 17671—1999 ）；《水泥化学分析方法》（GB/T 176—2008 ）。

2.4 粉煤灰

2. 检测方法（ 1 ）粉煤灰细度检测 ① 目的为判定粉煤灰等级提供依据。 ② 仪器设备负压筛析仪（主要由 45 μm 方孔筛、筛座、真空源和收尘器等组成，其中 45 μm 方孔筛内径为 150 mm ，高度为 25 mm ，见图 2.21 、图 2.22 ）、天平（量程不小于 50 g ，最小分度值不大于 0.01 g ）。

2.4 粉煤灰

2.4 粉煤灰

③ 检测步骤 a. 将测试用粉煤灰样品置于温度为 105～ 110 ℃烘干箱内烘至恒温，取出放在干燥器中冷却至室温。 b. 称取试样约 10 g ，准确至 0.01 g ，倒入 45 μm 方孔筛筛网上，将筛子置于筛座上，盖上筛盖。 c. 接通电源，将定时开关固定在 3 min ，开始筛析。 d. 开始工作后，观察负压表，使负压稳定在 4000～6000 Pa 。若负压小于 4000 Pa ，则应停机。清理收尘器中的积灰后再进行筛析。

2.4 粉煤灰

e. 在筛析过程中，可用轻质木棒或硬橡胶棒轻轻敲打筛盖，以防吸附。 f. 3 min 后筛析自动停止，停机后观察筛余物，如出现颗粒成球、粘筛或有细颗粒沉积在筛框边缘，用毛刷将细颗粒轻轻刷开，将定时开关固定在手动位置，再筛析1 ～ 3 min 直至筛分彻底为止。将筛网内的筛余物收集并称重，准确至 0.01 g 。

2.4 粉煤灰

④ 结果计算与评定 45 μm 方孔筛筛余按下式计算，精确至 0.1% ：

式中 F——45 μm 方孔筛筛余，%； G1—— 筛余物的质量， g ； G——称取试样的质量， g 。将粉煤灰细度计算结果与表 2.36对照检查，进行评定。

1 100%G

FG

2.4 粉煤灰

（ 2 ）粉煤灰需水量比检测 ① 目的为判定粉煤灰等级提供依据。 ② 仪器设备天平（量程不小于 1000 g ，最小分度值不大于 1 g ）、行星式水泥胶砂搅拌机（图 2.7 ）、流动度跳桌（图 2.12 ）试模、量水器、抹刀、卡尺、捣棒等。 ③ 检测步骤 a. 胶砂配比见表 2.37 。

2.4 粉煤灰

b. 检测胶砂按《水泥胶砂强度检验方法（ ISO法）》（GB/T 17671—1999 ）规定搅拌。 c. 搅拌后的检测胶砂按《水泥胶砂流动度测定方法》（GB/T 2419—2005 ）测定流动度。当流动度达到130～140 mm范围内，记录此时的加水量；当流动度小于130 mm 或大于 140 mm 时，重新调整加水量，直至流动度达到130～ 140 mm 为止。

2.4 粉煤灰

④ 结果计算与评定需水量比按下式计算，精确至 1% ：

式中 X—— 需水量比，%； L1——试验胶砂流动度达到 130～ 140 mm时的加水量， mL ； 125——对比胶砂的加水量， mL 。将粉煤灰需水量比计算结果与表 2.36对照检查，进行评定。

1 100%125

LX

2.4 粉煤灰（ 3 ）粉煤灰活性指数检测 ① 目的为判定粉煤灰等级提供依据。 ② 仪器设备天平、行星式水泥胶砂搅拌机（图 2.7 ）、振实台、抗压强度试验机等。 ③ 检测步骤 a. 胶砂配比见表 2.38 。

2.4 粉煤灰

b. 将对比胶砂和试验胶砂分别按《水泥胶砂强度检验方法（ ISO 法）》（GB/T 17671—1999 ）规定进行搅拌、试体成型和养护。 c. 试体养护至 28 d ，按《水泥胶砂强度检验方法（ISO 法）》（GB/T 17671—1999 ）规定分别测定对比胶砂和试验胶砂的抗压强度。

2.4 粉煤灰

④ 结果计算与评定活性指数按下式计算，精确至 1% ：

式中 H28——活性指数，%； R——试验胶砂 28 d抗压强度， MPa ； R0——对比胶砂 28d抗压强度， MPa 。将粉煤灰活性指数计算结果与表 2.36对照检查，进行评定。

280

100%R

HR

2.4 粉煤灰

（ 4 ）粉煤灰烧失量检测 ① 目的为判定粉煤灰等级提供依据。 ② 仪器设备天平（不低于四级，精确值 0.0001 g ）、瓷坩埚（带盖）、马弗炉等。 ③ 检测步骤称取约 1 g试样（ m7 ），精确至 0.0001 g ，放入已灼烧恒重的瓷坩埚中，将盖斜置于坩埚上，放在马弗炉内，从低温开始逐渐升高温度，在 950 ℃±25 ℃ 下灼烧 15～ 20 min ，取出坩埚置于干燥器中，冷却至室温，称量。反复灼烧，直至恒量（ m8 ）。

2.4 粉煤灰

④ 结果计算与评定烧失量的质量分数 XLOI按下式计算：

式中 XLOI—— 烧失量的质量分数，%； m7—— 粉煤灰试样的质量， g ； m8——灼烧后粉煤灰试样的质量， g 。将粉煤灰烧失量计算结果与表 2.36对照检查，进行评定。

7 8

7

100%LOI

m mX

m

2.5 外加剂

2.5.1 概述 2.5.1.1 外加剂的定义和分类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的、用以改善新拌混凝土和（或）硬化混凝土性能的材料。各种混凝土外加剂的应用改善了新拌和硬化混凝土、砂浆性能，还有助于节约资源和环境保护，已经逐步成为优质混凝土必不可少的材料。混凝土外加剂品种很多，根据《混凝土外加剂》（GB 8076—2008 ）规定，按其主要使用功能分为四类：（ 1 ）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，如各类减水剂和泵送剂等。

2.5 外加剂（ 2 ）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，如缓凝剂、促凝剂和速凝剂等。（ 3 ）改善混凝土耐久性的外加剂，如引气剂、防水剂、阻锈剂等。（ 4 ）改善混凝土其他特殊性能的外加剂，如膨胀剂、防冻剂、着色剂等。

按化学成分分为三类：（ 1 ）无机外加剂，如 CaCl2 、Na2SO4 等早强剂，一些金属粉末如铝粉、镁粉等加气剂。（ 2 ）有机外加剂，如表面活性物质（三乙醇胺早强剂），有机化合物盐类（聚羧酸盐高性能减水剂）。（ 3 ）复合外加剂，如无机和有机化合物的复合外加剂（三乙醇胺二水石膏亚硝酸钠复合早强剂）。

2.5 外加剂

2.5.1.2 常用的外加剂品种 1. 减水剂混凝土减水剂又称塑化剂或水泥分散剂，是一种在保持混凝土拌合物坍落度基本相同的条件下，能减少拌和用水量的外加剂。减水剂是混凝土外加剂中最重要的品种。按其减水率大小分为普通减水剂（以木质素磺酸盐类为代表）、高效减水剂（包括萘系、密胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族系等）和高性能减水剂（以聚羧酸系高性能减水剂为代表）。常用减水剂的使用效果见表 2.39 。

2.5 外加剂

2.5 外加剂

2. 引气剂混凝土在搅拌过程中，能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂称为引气剂。目前常用的有松香皂及松香热聚物、烷基磺酸钠、脂肪醇硫酸钠等。掺入引气剂能减少混凝土拌合物的泌水离析现象，改善和易性；显著提高混凝土的耐久性。但大量气泡的存在减少了混凝土的有效使用面积，使混凝土强度有所降低。另外，引气剂不宜用于蒸汽养护的混凝土。

2.5 外加剂

3. 早强剂能提高混凝土早期强度，并对后期强度无显著影响的外加剂称为早强剂。按化学成分分为氯盐类、硫酸盐类、有机胺类及复合早强剂。早强剂多用于要求早拆模工程、抢修工程及冬季施工。

4. 缓凝剂能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂称为缓凝剂。可做缓凝剂的有以下几类：

2.5 外加剂

（ 1 ）羟基羧酸类：酒石酸及其盐、柠檬酸及其盐、葡萄糖酸及其盐。（ 2 ）多羟基碳水化合物：糖类及其衍生物、糖蜜及其改性物质。（ 3 ）木质素磺酸盐类：如木钙、木钠、木镁。（ 4 ）无机化合物：氧化锌、氯化锌、磷酸及其盐、硼酸及其盐。国内常用的缓凝剂是糖蜜和木钙，其中糖蜜的缓凝效果最好。当掺用含有糖类及木质素磺酸盐类外加剂时，应先检测水泥适应性，合格后方可使用。

2.5 外加剂

5. 防冻剂能降低水的冰点，使混凝土在负温下硬化，并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂称为防冻剂。常用的防冻剂有氯盐类（氯化钙、氯化钠）、氯盐阻锈剂类（以氯盐与亚硝酸钠阻锈剂复合而成）和无氯盐类（以亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐及尿素复合而成）。

6. 速凝剂能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂称为速凝剂。速凝剂有铝酸盐类和硅酸钠类。我国常用的速凝剂有红星Ⅰ型、711型、 728型等。速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧道、地下工程、喷射混凝土及抢险工程。

2.5 外加剂

7. 泵送剂能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂称为混凝土泵送剂。主要有减水剂、缓凝减水剂、高效减水剂、引气剂等。混凝土泵送剂大多是复合产品。掺入泵送剂能使混凝土具有良好的流动性和在压力条件下有较好的稳定性，即使混凝土具有坍落度大、泌水率小、粘结性好的特点。泵送剂主要应用于商品混凝土的施工。如大体积混凝土，高层建筑、高速公路、桥梁、水工混凝土及地下、水下灌注混凝土等。

2.5 外加剂

2.5.1.3 外加剂的选择与使用外加剂品种的选择，应根据工程需要、施工条件及环境、混凝土原材料等因素通过测试确定。严禁使用对人体产生危害、对环境产生污染的外加剂。外加剂掺量应根据厂家提供的数据、结合具体工程，通过试验试配确定最佳掺量。

2.5 外加剂

外加剂的掺入方法有先掺法、同掺法、后掺法和滞水法。先掺法是将粉状外加剂先与水泥混合后，再加入骨料与水搅拌；同掺法是先将粉状或液体外加剂与拌合水形成溶液，然后再同时掺入混凝土组成材料中一起投入搅拌机拌和（木钙类减水剂用同掺法）；后掺法是搅拌好混凝土拌合物后，再加入外加剂（如萘系高效减水剂）并再次搅拌均匀进行浇筑；滞水法是在混凝土搅拌过程中减水剂滞后于水 2 ～ 3 min 加入混凝土拌合物中。有些外加剂一般不能直接投入混凝土搅拌机内，应先与水混合，调配成一定浓度的溶液，随水加入搅拌机进行搅拌。对于不溶于水的外加剂，应与适量水泥或砂混合均匀后再加入搅拌机中。外加剂计量应准确，每盘称量的允许偏差不应大于±2% 。

2.5 外加剂

2.5.1.4 外加剂的存放和运输《混凝土外加剂应用技术规范》（GB 50119—2003 ）规定，外加剂应按不同供货单位、不同品种、不同牌号分别存放，标识应清楚。粉状外加剂应防止受潮结块，如有结块，经性能检验合格后应粉碎至全部通过 0.63 mm 筛后方可使用；液体外加剂应放置在阴凉干燥处，防止日晒、受冻、污染、进水或蒸发，如有沉淀等现象，经性能检验合格后方可使用；有毒性的外加剂必须单独存放。外加剂的存放时间不得超过有效期。搬运时应轻拿轻放，避免破损，运输时注意防潮。

2.5 外加剂

2.5.2 掺减水剂的混凝土质量要求目前，减水剂使用最为广泛，这里对减水剂掺入混凝土（砂浆）中的性能指标进行重点介绍。掺减水剂的混凝土质量标准应符合表 2.40 的要求，匀质性指标应符合表2.41 的要求。

2.5 外加剂

2.5 外加剂

2.5.3 减水剂的性能检测方法减水剂的性能检测包括产品匀质性检验（即出厂产品质量稳定性检验）和掺减水剂混凝土及砂浆性能检验两部分。这里重点介绍掺减水剂混凝土及砂浆性能检验。 1. 采用标准《混凝土外加剂》（GB 8076—2008 ）。

2.5 外加剂

2. 检测用材料（ 1 ）水泥： P·Ⅰ型 42.5级硅酸盐水泥。（ 2 ）砂：中砂，符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14684）Ⅱ区要求，细度模数为 2.6～ 2.9 ，含泥量小于 1% 。（ 3 ）石子：碎石或卵石，符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T 14685 ）要求，公称粒径为 5 ～ 20 mm ，采用二级配，其中 5 ～ 10 mm占 40%， 10 ～ 20 mm占 60% ，满足连续级配要求，针片状物质含量小于 10% ，空隙率小于 47% ，含泥量小于0.5% 。如有争议，以碎石结果为准。（ 4 ）水：符合 JGJ 63 混凝土用水的技术要求。（ 5 ）减水剂：需要检测的减水剂。

2.5 外加剂

3. 配合比基准混凝土配合比按《混凝土配合比设计规程》（ JGJ 55—2000 ）进行设计。受检混凝土（掺减水剂的混凝土）和其对应的基准混凝土（不掺减水剂的混凝土）的水泥、砂、石的比例相同。配合比设计应符合以下规定：（ 1 ）水泥用量：掺高性能减水剂的基准混凝土和受检混凝土的单位水泥用量为 360 kg/m3 ；掺其他减水剂的基准混凝土和受检混凝土单位水泥用量为 330 kg/m3 。（ 2 ）砂率：掺高性能减水剂的受检混凝土和基准混凝土的砂率均为 43%～ 47% ；掺其他减水剂的基准混凝土和受检混凝土的砂率为 36%～ 40% ；但掺引气减水剂的受检混凝土的砂率应比基准混凝土的砂率低 1%～ 3% 。

2.5 外加剂

（ 3 ）外加剂掺量：按生产厂家指定掺量。（ 4 ）用水量：掺高性能减水剂的受检混凝土和基准混凝土的坍落度控制在 210 mm±10 mm ，用水量为坍落度在 210 mm±10 mm 时的最小用水量；掺其他减水剂的基准混凝土和受检混凝土的坍落度控制在 80 mm±10 mm 。用水量包括液体外加剂、砂、石材料中所含的水量。

2.5 外加剂

4. 混凝土搅拌采用符合《混凝土试验用搅拌机》（ JG 244—2009 ）要求的公称容量为 60 L 的单卧轴式强制搅拌机。搅拌机拌合量应不少于 20 L ，不宜大于 45 L 。减水剂为粉状时，将水泥、砂、石、外加剂一次投入搅拌机，干拌均匀，再加入拌合水，一起搅拌 2 min 。减水剂为液体时，将水泥、砂、石一次投入搅拌机，干拌均匀，再加入掺有减水剂的拌合水一起搅拌 2 min 。出料后，在铁板上人工翻拌至均匀，再进行检测。所用材料及环境温度均应保持在 20 ℃±3 ℃ 。

2.5 外加剂

5. 检测方法（ 1 ）减水率检测减水率为坍落度基本相同时，基准混凝土和受检混凝土单位用水量之差与基准混凝土单位用水量之比。减水率按下式计算，应精确到 0.1% ：

式中 WR——减水率，%； W0——基准混凝土单位用水量， kg/m3 ； W1——受检混凝土单位用水量， kg/m3 。

0 1

0

100%R

W WW

W

2.5 外加剂

减水率以三批检测的算术平均值计，精确到１％。若三批检测的最大值或最小值中有一个与中间值之差超过中间值的 15% 时，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该组检测的减水率。若有两个测值与中间值之差均超过 15％时，则该批检测结果无效，应该重做。

2.5 外加剂

（ 2 ）抗压强度比检测抗压强度比以掺减水剂混凝土与基准混凝土同龄期抗压强度之比表示，按下式计算，精确到 1% ：

式中 Rf——抗压强度比，%； ft——受检混凝土的抗压强度， MPa ； fc——基准混凝土的抗压强度， MPa 。

100%tf

c

fR

f

2.5 外加剂

受检混凝土与基准混凝土的抗压强度按《普通混凝土力学性能使用方法标准》（GB/T 50081—2002 ）进行检测和计算。试件制作时，用振动台振动 15～ 20 s 。试件养护温度为 20 ℃±3 ℃ 。检测结果以三批测值的平均值表示。若三批检测中有一批的最大值或最小值与中间值的差值超过中间值的 15% ，则把最大值与最小值一并舍去，取中间值作为该批的检测结果；如有两批测值与中间值的差值均超过中间值的 15% ，则检测结果无效，应该重做。


水是砂浆、混凝土的重要组成材料之一，水质的好坏不仅影响砂浆、混凝土的凝结和硬化，还影响其强度和耐久性，以及混凝土中钢筋锈蚀情况。《混凝土用水标准》（ JGJ 63—2006 ）规定：对混凝土用水的要求，不影响混凝土的凝结和硬化、无损于混凝土强度发展及耐久性、不加快钢筋锈蚀、不引起预应力钢筋脆断、不污染混凝土表面。混凝土用水的质量见表 2.42 。


按水源分，水可分为饮用水、地表水、地下水、海水、生活污水和工业废水。拌制及养护混凝土宜采用饮用水；地表水和地下水经检验合格后方可使用；海水不得拌制钢筋混凝土，因海水对混凝土中的钢筋有加速锈蚀作用；有饰面要求的混凝土也不得采用海水拌制。生活污水的水质比较复杂，不能用于拌制混凝土。工业废水常含有酸、油脂、糖类等有害杂质，也不能用来拌制混凝土。砂浆拌合用水与混凝土用水的质量要求相同。

2.1 气硬性胶凝材料

Documents

Transcript of 2.1 气硬性胶凝材料