普通混凝土（

二、普通混凝土（ordinary concrete）

普通混凝土是指以水泥为胶结材料，以砂、石为骨料，加水并掺入适量外加剂和掺合料拌制的混凝土，在实际工程中使用最为普遍。砂、石在混凝土中起骨架作用，水泥和水形成水泥浆，包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定的和易性，便于施工。水泥浆硬化后，则将骨料胶结成一个坚实的整体。混凝土的结构见图3．7。

图3－7　混凝土结构示意图

（一）普通混凝土的组成材料

1.水泥

水泥是普通混凝土的胶凝材料，它是混凝土中最重要的组分。配制混凝土所用水泥的品种，应根据工程性质、部位、所处环境及施工条件，参考表3－3来选用。水泥强度等级的选择应与混凝土设计强度等级相适应。原则上是配制高强度等级的混凝土，选用高强度等级的水泥；配制低强度等级的混凝土，选用低强度等级的水泥。

2．骨料（集料）

混凝土中骨料占总体积的70%～80%，所以对混凝土的性能有重要影响。混凝土中所用骨料按粒径大小分为细骨料和粗骨料两种。粒径在0．15～4．75毫米之间的骨料称为细骨料，包括天然砂和人工砂。粒径大于4．75毫米的卵石和碎石，称为粗骨料。

3．混凝土拌合及养护用水

混凝土拌合用水按水源可以分为饮用水、地表水、地下水、海水及经过适当处理或处置后的工业废水。对混凝土拌合及养护用水的质量要求是：不影响混凝土的和易性及凝结硬化，不有损于混凝土强度发展，不降低混凝土耐久性，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。

4．混凝土外加剂

外加剂是在拌制混凝土的过程中加入的用以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不大于水泥质量的5%（特殊情况除外）。在混凝土中应用外加剂，可以改善混凝土拌合物的和易性，调节其凝结、硬化性能，提高混凝土强度，改善混凝土物理力学性能与耐久性，可以使混凝土获得某些特殊性能，具有投资少、见效快、技术经济效益显著的特点，混凝土外加剂已成为除水泥、砂、石和水以外混凝土必不可少的第五组分。常用混凝土外加剂品种主要有：

（1）减水剂

减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少混凝土拌合用水量的外加剂。分为普通减水剂和高效减水剂两类。混凝土在不同条件下掺入减水剂可产生多种不同的效果。在混凝土中掺加减水剂可提高其流动性、强度和耐久性，节约水泥等。

（2）早强剂

早强剂是指能显著加速混凝土早期强度发展且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂可以在常温、低温和负温（不低于－5℃）条件下加速混凝土的硬化过程，多用于冬季施工和抢修工程。

（3）缓凝剂

缓凝剂是指能延长混凝土凝结时间而不显著降低其后期强度的外加剂。缓凝剂能使混凝土拌合物在较长时间内保持塑性状态，以便于有足够的时间进行浇筑成型等施工操作，并降低水泥的早期水化热。

（4）速凝剂

速凝剂是指能促使混凝土迅速凝结硬化的外加剂。常用于矿山、隧道、地铁等工程中。

（5）引气剂

引气剂是指在混凝土搅拌过程中能引入大量均匀分布且稳定而封闭的微小气泡的外加剂。掺入引气剂能改善混凝土拌合物和易性，提高混凝土的抗渗性和抗冻性，但降低了混凝土的强度。可用于抗渗混凝土、抗冻混凝土等。

（6）防冻剂

防冻剂是指能使混凝土在负温下正常水化、硬化，并在规定时间内硬化到一定程度，且不会产生冻害的外加剂。

（7）膨胀剂

膨胀剂是指能使混凝土产生补偿收缩或微膨胀的外加剂。

（8）泵送剂

泵送剂是指能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。

5．混凝土矿物掺合料

矿物掺合料是指在配制混凝土时加入的能改变新拌混凝土和硬化混凝土性能的无机矿物细粉，其掺量通常大于水泥质量的5%。在配制混凝土时加入较大量的矿物掺合料，可改善工作性能，增进后期强度，并可改善混凝土的内部结构，提高混凝土的耐久性和抗腐蚀能力，已成为高性能混凝土不可缺少的第六组分。常用的有粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉、烧黏土、天然火山灰质材料及磨细自燃煤矸石等，其中粉煤灰的应用最普遍。

（二）普通混凝土的主要技术性质

1．混凝土拌合物的和易性

和易性（workability）是指新拌混凝土在搅拌、运输、浇筑、捣实等施工作业中易于流动变形，并能保持其组成均匀稳定的性能。和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、黏聚性和保水性三方面。

流动性（liquidity）是指拌合物在本身或外力作用下产生流动，能均匀密实地填满模板的性能。它主要反映拌合物的稠度。常用坍落度作为评定拌合物流动性的指标。

黏聚性（cohesiveness）是指拌合物在运输及浇筑过程中具有一定的黏性和稳定性，不会产生分层和离析现象，保持整体均匀的能力。

保水性（water retention property）是指拌合物具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。

2．混凝土的强度

混凝土的强度包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度等。混凝土的抗压强度最大、抗拉强度最小，仅为抗压强度的1／10～1／20。土木工程中的混凝土主要承受压力。混凝土强度等级可根据混凝土立方体抗压强度标准值来划分。《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）将混凝土划分为14个强度等级，即C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14个强度等级。其中C表示混凝土，数字表示混凝土立方体抗压强度标准值。

3．混凝土的变形

混凝土在硬化和使用过程中，由于受物理、化学及力学等因素的影响，会产生各种变形，这些变形直接影响混凝土的强度和耐久性。混凝土的变形包括非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。非荷载作用下的变形分为混凝土的化学收缩、干湿变形、温度变形；荷载作用下的变形分为短期荷载作用下的变形及长期荷载作用下的变形（徐变）。

4．混凝土的耐久性

耐久性是指混凝土抵抗环境介质作用，长期保持其良好的使用性能和外观完整性，并维持混凝土结构的安全及正常使用的能力。混凝土的耐久性包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗碳化、抗碱－集料反应及阻止混凝土中钢筋锈蚀的能力等性能。混凝土的耐久性是混凝土可持续发展面临的一个严重问题。