在施工中为保证混凝士的设计强度，现场使用的混凝士的配合比，一般要比理论配合 比中的混凝土标号高出10%~15%。这主要是考虑现场造作方法、养护条件等等的不同而有 差异。如何来检验工程中混凝土的强度呢？理论计算上己有了根据，最后要用实践来检验。 若对构件直接进行荷载试验，加上荷载，压到破坏为止，检验理论计算和施工操作方法、养 护条件等等之间的差异。这种方法非常直观、可靠。但用这种方法的问题是，每次用构件做 试验，所用材料太多：更重要的是有些结构构件受条件限制不能直接做试验。如工业厂房的 梁、柱、基础、沉箱、墙壁、水坝、桥墩等。实践中最节省而简便的方法，是在浇筑混凝土 结构的同时，从搅拌好的混凝土中，取出一部分做儿组试块，通过试块来反映施工的混凝土 强度。 在工程中的混凝土试块有两种：一种是标准养护试块（简称“标养”）：另一种是同条 件养护试块。标养试块是指试块在标准条件下（温度20+-3C,相对湿度90%以上）养护后 试块的强度，龄期分为3d、7d、28d。这种养护田间是与配合比试配条件相一致的，所以标 养试块仅能检验现场搅拌的混凝土强度与配合比理论值之间的差异，不能反映工程结构中的 混凝土实际强度。 同条件养护是指混凝土试块在大自然的硬结条件（温度与相对湿度），完全相同于工程 结构混凝土的硬结条件（自然养护、蒸发、红外线热养、电加温养护等）。需要注意的是， 工程结构在自然界中的养护条件，是随时间的变化，周围环境和构件位置的不同而不断在变 化着，试块也必须有相应的变化，一般同条件养护试块必须靠近结构构件共同养护。所以， 同条件养护试块，是检验工程结构构件的实际强度与结构计算理论值之间的差异。 通过试块的试压，可以了解混凝土结构构件的全部强度上升变化的情况。我们可用与 养护条件相同的试块强度，来确定拆模、施工允许荷载及出池、起吊等的时间。 试块是衡量混凝土构件质量的重要标志。所以在浇筑混凝土构件的同时，一定要取出 定数量的与混凝土相同的材料来做试块。试块的制作，必须严格按照试验规定认真操作和 养护，为建设工程的质量负责，绝对不能弄虚作假。 13.水泥为什么不能受潮？ 水泥由生料高温煅烧至熟料磨细，已失去全部水分，处于极干燥状态，各矿物成分都 具有强烈与水作用的能力，我们将这种趋欲水解和水化的能力称为水泥的活性。 具有活性的水泥，在包装、运输、存放过程中，能与空气中水分、二氧化碳等起作用， 而产生结粒、试块、变硬等现象。这是由于硅酸三钙、硅酸二钙等成分与空气中水分作用后， 开始了缓慢微弱的水化作用，以及水泥中处于游离状态的氧化钙与水、二氧化碳等作用，产 生石灰的熟化及生成碳酸钙的原因。受潮的水泥，活性大大降低，造成凝结时间延长，强度 降低。 为此，在水泥的运输和存放过程中，应注意防潮和加强保管。一般水泥库应搭设在地 势高、通风好的干燥的地方：库房地面应用方木、木板垫起一定高度，最好满铺油毡防潮层： 库房不能漏雨：水泥袋要离堆放，且每堆要有一定的间隔，以加强通风效果：库房四周应有 排水沟等等。若使用散装水泥，采用铁皮水泥罐仓（见图6）或散装水泥库（见图7）。 水泥存放时间不应过久，即是水泥不受潮，但长久处在大气环境中，其活性也会降低。 水泥的有效期规定为3个月（自出厂日期算起），超出有效期的水泥就应视为过期水泥。一 般存放3个月的水泥，其强度约降低10%20%，存放6个月，其强度约降低15%~30%。使 用过期水泥应将其标号进行调整，或用于非重要的结构的部位
散装水泥 贮存罐 工地用水 散装水泥 雅小南 图6散装水泥贮存罐 散装水泥贮：存库 撤装水泥运输车 工地用水泥 运输小车 库内壁防潮层 图7搭设式散装水泥库 14.不同品种的水泥为什么不能混合使用？ 工程中经常使用的水泥，有普通水泥，矿渣水泥、火山灰水泥等。这些不同品种的水 泥，所含矿物成分不同，个矿物成分在水泥中所占比例也不相同，因而不同品种的水泥，具 有不同的化学物理特性，在各类工程中，根据工程特点、使用要求和各种水泥的特性，对采 用的水泥品种应加以选择，所以在施工过程中，不应将不同品种的水随意换用或混合使用。 如普通水泥是由石灰质原料和粘土质原料，经煅烧而得到以硅酸钙为主的水泥熟料。 其主要化学成分： 3Ca.Si02(硅酸三钙)约占37%60% 2Ca0Si02(硅酸二钙)约占15%~37% 3Ca0.A1203(铝酸二钙)约占7%15% 4Ca0.A1203.F203(铁铝酸四钙)约占1018% 在熟料磨细过程中，加入适量石膏，即为普通水泥。普通水泥的主要物理性能是，早 期强度高，凝结硬化快，抗冻性好。但水化热较高。其化学性能是抗酸、碱及硫酸盐类浸蚀 能力差，所以多用于混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构。易受到冰冻侵袭的混凝土及 早期强度要求高的混凝土，不宜用于大体积混凝土工程及受化学物质浸蚀的工程。 矿渣水泥，是在水泥熟料的磨细过程中，加入水泥成品重量20%~85%的高炉矿渣和适 量石膏而成。由于矿渣中含有相当数量的活性氧化硅和氧化铝，使矿渣水泥具有耐热性好、 水化热低、后期强度增长快、耐腐蚀和耐水性能好等优点。但早期强度低，干缩性大，所以 多用于大体积混凝土结构、蒸养构件和混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构等。不宜用 于早期强度要求高的工程。 火山灰水泥，是在水泥熟料磨细或成中，加入20%50%火山灰质混合料及适量石膏， 性能与矿渣水泥有些相同。其特点：如水化热低，有较好的抗腐性、抗水性，后期强度增长 快。但早期强度较低，抗冻性差，干缩性和吸水性大，宜用于大体积混凝土、地下及水中混 凝土、钢筋混凝土结构等。不宜用于受冰冻作用及早期强度要求高的混凝土。 除上述几种不同品种的水泥外，还有其他品种的水泥，如粉煤灰硅酸盐水泥、矾土水 泥、膨胀水泥、白水泥等等。各种水泥因矿物组成和各矿物质的含量不同，具有不同化学物 理性能。如将具有不同水化热的水泥混合使用，则可能造成混凝土内部局部温高或局部温低 的现象，这种温差不一致将产生不均匀的收缩变形是形成温度裂缝的不要原因之一。所以， 不能将不同品种的水泥任意混合使用，以免影响工程质量
15.为什么混凝土多用卵石而少用碎石？ 卵石或碎石都可以作为混凝土的骨料。卵石是由于水流冲刷、自然风化等作用而形成 的，外形无棱角，表面光滑，具有表面积小（与碎石相比）、货源广、产量大等优点。其中， 山卵石表面粗糙，常混有泥土及有机物：而河卵石长期受水冲刷，表面光洁，含杂质少。因 此，河卵石可增加混凝土的和易性，山卵石可增加卵石与水泥的粘接力。卵石混凝土内摩擦 力，易于流动，可增加混凝土的密实性。此外，一般卵石可直接从山区或河边筛取，不须另 行加工，而且具有适宜的天然级配，成本较低。 碎石是用机械或人工将硬质岩石被碎后，经筛选而得到的，加工费较卵石为高。碎石 的优点是有菱角，具有齿合作用，表面粗糙与水泥粘结力强，所以当配合比相同时，混凝土 强度比用卵石为高。但混凝土和易性差，振捣困难。 工程中多选用卵石，是从材料性能、浇捣工艺、货源、成本等方面综合考虑的。 16.为什么有的石子要用水冲洗？ 混凝土用是砂石，除材料品质、规格等应符合规范要求外，还须控制泥土、杂质及草 根、木屑等有机物含量。因为这类物质本身强度不高，而且，当砂石表面粘有泥土，就会在 影响水泥对砂石的粘结作用，降低强度。有机物的腐烂，还会在混凝土内形成空间，削减结 构断面，影响结构受力。所以，一般混凝土要求泥土等杂物含量不得超过石子重量的2%， 对于高强度混凝土不得超过1%，有机物含量不得超过比色法标准。 对于超出上述标准的石子，常用的净化方法有两种：一是过筛，二是冲洗。过筛法的 最大缺点是筛除了小粒径的是石子，破坏了石子的连续级配（连续级配指自最大粒径开始， 由大到小各级相连的级配，其中每一中粒径的石子，都占一定数量。另外，过筛只能筛掉浮 土，不能筛除粘在石子表面的“泥膜”，所以除去杂质的较好方法是用水冲洗。有的工地上 常用搅拌机洗石子，效果很好。也可用具有一定压力的水管，翻堆冲洗经水冲洗后的石子含 水率较高，必须测定含水率再使用。 17砂石堆为什么应远离石灰堆？ 施工现场的砂石堆和石灰堆，必须远离堆放，主要原因是防止砂石堆内混入生石灰块。 大家都知道，生石灰与水作用，即成熟石灰，同时体积膨胀，放出热量，尤其是煅烧 不透的“夹生”石灰，熟化时间较长。若石灰块混入混凝土内，将会发生“小炸弹”那样的 “爆炸”现象，造成混凝土断面的破坏或表面开裂。同时，生石灰熟化时，需从混凝土吸走 水分，影响混凝土的正常硬化。如粉状石灰混入混凝土，石灰强度大大低于水泥，所以混凝 土内混入石灰，还能影响混凝土的强度。 18什么是混凝土的外加剂？ 混凝士外加剂也称为外参剂或附加剂。它是指除组成混凝士的各种原材料或混合材料 之外，另行加入的材料，即在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土各种性能的化学物质。 如以普通混凝土为例，除在拌制混凝土时使用的胶结料水泥、粗骨料石子、砂子和水或混合 材料（粉煤灰、硅粉）之外，另行假如其他化学物质，称为混凝土外加剂。外加剂在拌制混 凝土时，随同其他原材料同时加入，但惨入外加剂的混凝土的搅拌时间略长一些。 混凝土掺加外加剂，是与建筑工业的飞速发展和设计水皮功能的不断提高分不开的。 如近十年来，在建筑工业中相继出现了滑模、大模板、压入成型、泵送混凝土、喷射混凝土 真空吸水混凝土等新工艺：在混凝土的供应上出现了商品混凝土、集中搅拌等方法：在结构 类型上出现了高层、超高层、大跨度、薄壳、折板、剪力墙体系、框架轻板体系、盒子结构、 装配结构、无粘结预应力混凝士结构体系、框筒体系等等。这些对混凝土的技术性能和经济 指标都提出了新的要求，诸如要求混凝土的流动性、可塑性、密实性、抗渗性、抗冻性、快 硬、缓凝、高强、早强、超高强、耐酸、耐碱、耐热、隔音、保湿、轻质、防水、防辐射、 水下浇筑不离析和无振动浇筑及钢筋混凝土中的钢筋抗侵蚀等方面性能，过去使用的一般混 凝土已不能满足要求，现在只要增加适当的外加剂，不仅能改善混凝土拌和物及其硬化过程
中或硬化以后的性能，还能改善混凝土的各项物理力学性能，同时还能取得好的经济效益和 社会效益。如掺入适当的外加剂后，在混凝土的强度等级不变的情况下，可节约10%~20% 的水泥；在配制高强或超高强的混凝土时，1d龄期的混凝土强度可提高100%~200%：对要 求蒸汽养护的混凝土，可减免蒸汽：可提高混凝土的耐久性，延长使用寿命，减少维修费用 等。 采用外加剂是混凝土工艺的一大发展，目前国外对外加剂的使用己占非常可观的比重， 有些国家已将外加剂看成是混凝土中除水泥、砂、石和水之外的第五种材料，如日本及北欧 各国已在全部混凝土中掺加外加剂，前苏联、美国及澳大利亚的外加剂混凝土占全部混凝土 总量的60%。我国研究和使用外加剂己有40年的历史，外加剂的种类和使用量都有显著的 提高，目前年生产能力约15万吨左右，外加剂混凝土占混凝土总量为20%左右，尤其在铁 道、港口、水工、工业与民用建筑中正广泛推广，并取得良好的效果。 19.在混凝土中常用的外加剂有哪些？ 目前在混凝土中使用的外加剂种类很多，可按其主要功能和化学组成进行分类。 按主要功能可分为： (1)改善混凝土凝结流态性能的外加剂如：减水剂、引气剂、泵送剂等 (2) 调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂如：早强剂、缓凝剂、速凝剂等。 (3) 改善混凝土耐久性的外加剂如：防冻剂、防水剂、膨胀剂、阻锈剂、引气剂等。 (4) 改善混凝士含气量的外加剂如：引气剂、消泡剂、发泡剂等。 (5) 改善混凝土其他特殊性能的外加剂如：着色剂、膨胀剂、粘结剂、碱骨料反应 抑制剂等。 按化学成分分类： (1)减水剂：它具有增大混凝土流动性，改善和易性等特点，如木质素磺酸钙、糖 蜜，高效减水剂有FDN、UNF、SN-2等，近几年又研制开发出具有双重作用 的复合型减水剂，如早强减水剂FDN-S、UNF4、JZS等。缓凝型减水剂 HL202DH4等。引气型减水剂BLY、YJ-1型等。 (2) 早强剂：提高混凝土的早期强度，降低水泥用量，缩短养护时间，如氯华钙、 氯化钠等普通型早强剂及HZ-1、CN(Z)型的复合早强剂。 (3) 抗冻剂：可降低混凝土的冻结温度，促进混凝土在零度以下强度的增长，如氯 化钠、亚硝酸钠、尿素、碳酸钾、氨水等。 (4) 速凝剂：加速水泥的水化反应，促进混凝土迅速凝结和硬化，如：铝氧熟料、 水玻璃溶液及铝酸钠等。 (5) 缓凝剂：延长混凝土凝结时间，延续混凝土拌合物要求的技术性能如酒石醇、 石膏、酒石酸钾钠等。 (6) 引气剂：在混凝土中引入大量均匀封闭的微小气泡改善混凝土的和易性，提高 混凝土的抗冻性及耐久性，如松香酸钠，烷基磺酸钠、脂肪醇等。 (7) 消泡剂（又称去泡剂）：它可抑制或消除混凝土过多的有害气泡，如：有机硅、 磷酸脂、聚氧乙烯等。 (8) 膨胀剂：在混凝土硬化过程中通过体积膨胀补偿混凝土收缩，并在限制条件下 出现适宜的自应力，如：明矾石、石膏、氧化钙、氧化镁等。 (9)防水剂：可增混凝土密实性提高抗渗性，对水泥有一定的促凝作用且提高强度， 如：氟硅酸盐、粉煤灰、硅藻土、沥青浮液、送香等。 (10)密实剂：可在混凝土形成胶状的悬浮颗粒，堵塞混凝土内毛吸通道，提高密实 性，如：三乙醇胺等。 此外，还有耐蚀剂、钢筋阻锈剂、防辐射剂、泵送剂、碱骨料反应抑制剂等外加剂。 20.用减水剂为什么能节约水泥？ 目前工程中使用的减水剂的主要目的，是减少混凝土用水量，降低水灰比，节约单方水
泥用量，并改善其和易性。实践证实，使用减水剂在技术和经济上取得的效果，是非常显著 的。为什么只用减水剂对混凝土能起到减水西欧爱国和节约水泥呢？ 没有掺用减水剂的混凝土，各种生料加水拌和后，水泥颗粒即被水墨包裹，由表及里， 由浅入深地使硅酸钙矿物质（主要成分是C3S和C2S)开始水解和水化，生成硅酸钙水化 物和C(OHD2,这些新生物逐渐凝聚，而这种凝聚力远远大于水对水泥颗粒内部的浸润能力， 使水化和水解产生阻滞作用。新生物环绕于水泥颗粒周围，缩小了水泥颗粒的水化表面和水 化深度。实质上水泥颗粒内部已形成没有水化的“核”，试验证明，经水化的仅是水泥颗粒 表面很微薄的一部分。 水泥颗粒最大粒径约为88微m/(1微m=1/1000mm),平均粒径约为3040微m,各龄期 水化深度如下： 龄期(d) 水化深度（微m) 1 0.48 7 2.60 28 5.37 150(5个月) 8.9 180(6个月) 5-15 由上可知，6个月的水化深度仅达水泥粒径的1/4，水泥效应并没有充分发挥，潜力 还很大。 此外，水泥凝聚结构在凝聚过程中，还包围了一部分游离水，没有起到改善水泥浆体的 流动作用。凝聚体本身具有一定的抗剪强度，流动性差，为获得适宜的工作度，必须加大用 水量。但所加入的水与水化作用无关，仅为操作要求，使混凝土的应有强度降低。为不使强 度降低，就需增加水泥来补偿。 减水剂是表面活性材料，因而也称“表面活性剂”。掺入水泥浆后，水泥粒子因吸附减 水剂的阴离子而带电荷，致使粒子周围的水产生极性，同性离子相斥，阻止了水泥相邻离子 的相互接近、引起分散和分离效果，从而提高了水泥颗粒的吸附和扩散作用，抑制了水泥浆 体的凝聚倾向，增大了水泥颗粒与水的接触面积，使水泥得以充分水化。在其扩散水泥颗粒 的过程中，同时放出了凝聚体所包围的游离水，改善了和易性，减少了拌和量，相应地也就 降低了水灰比，为节约单方水泥用量和提高强度创造了条件。 由于减水剂是一种新型材料，对其减水机理，目前尚存在不同看法，其产生工艺和理论， 都处于研究发展阶段。 21.为什么二次振捣能提高混凝土强度？ 混凝土的二次振捣与混凝土的重复振动是两种不同的概念。当混凝土初凝后，水泥石晶 体结构已开始形成，若再受到振动，称为重复振动，重复振动将破坏品体结构，降低强度。 二次振捣是指混凝土浇筑后，在一定时间内的振动，一般为浇筑后1~4h,即在混凝土初 凝之前（接近初凝时），此时混凝土塌落度虽已消失，丧失了流动性，但仍处于塑性状态， 混凝土晶体结构经二次振捣虽破坏，但仍能闭合。二次振捣具体的适宜时间，需根据水泥品 种、水泥用量、混凝土的塌落度和气温等因素决定。 试验证实，混凝土经二次振捣后，可以提高水平钢筋的握裹力，竖向钢筋的抗拔力，增 大水密性和提高抗压强度。混凝土经二次振捣后，为什么能改善其物理力学性能呢？简要机 理如下： 混凝土拌和物由于存在自重压力和各矿物颗粒之间的粘滞力，具有内摩擦力，但这种 内摩擦力能随振动情况而降低或消失（详见“58，为什么混凝土要振捣”），从而使混凝土 趋于液化，获得流动性，即使振动消失，液化状态并不立即消失。此时，骨料颗粒受自重作 用逐渐下沉，水分和气泡上升，这种物理现象一直持续到混凝土失去塑性（初凝之前停止）， 其结果沙浆与石子、水平钢筋或埋铁的下表面脱离，形成微小间隙，并在期间产生水膜或薄 水层，降低了混凝土强度和钢筋的握裹力。沿竖向钢筋周围，由于气泡和水分的上升形成竖