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造园材料
第七章 混凝土和砂浆
7.1 混凝土
现代混凝土从广义上讲，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称；而通常所讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（加或不加外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土，也称普通混凝土。
本节主要介绍在现代造园中应用较多的普通混凝土、防水混凝土和透水混凝土的相关知识。
第七章 混凝土和砂浆
7.1.1 普通混凝土
普通混凝土的概念如前所述，干表观密度为1900～2500kg／m3，通常简称为混凝土，以下皆用简称。
7.1.1.1 混凝土的特点
1. 优点
（1）原材料来源丰富，造价低廉。
（2）可塑性好。
（3）抗压强度较高，并可根据需要配制不同强度的混凝土。
（4）匹配性好。
（5）耐久性好。
第七章 混凝土和砂浆
2. 缺点
（1）自重大。
（2）抗拉强度低。
（3）易开裂。
（4）隔热性能差。
（5）视觉和触觉效果欠佳。
第七章 混凝土和砂浆
7.1.1.2 混凝土的组成材料及质量要求
混凝土的组成材料主要是水泥、水、细骨料和粗骨料，有时还包括适量 的掺合料和外加剂。图7-1即是混凝土体积组成比例示意图。
图7-1 混凝土的体积组成示意图
第七章 混凝土和砂浆
在混凝土中，砂和石子起骨架作用，统称为“骨料”；砂称为“细骨料”，石子称为“粗骨料”。水和水泥形成的水泥浆，包裹在骨料表面并填充其空隙，起润滑作用，赋予新拌混凝土良好的和易性，并最终凝结硬化，将骨料胶结成一个坚实的整体。
图7-2 混凝土结构示意图
第七章 混凝土和砂浆
为了保证混凝土的质量，拌制混凝土所用的水泥、骨料及水等各组成材料，均须满足—定的技术质量要求。
1. 水泥
（1）水泥品种的选择
（2）水泥标号的选择
1）一般情况下，水泥标号为混凝土强度等级的1.5～2倍为宜。
2）配制高强度等级混凝土时，水泥标号应是混凝土强度等级的0.9～1.5倍。
第七章 混凝土和砂浆
2. 砂和石子
（1）砂
粒径在5mm以下的骨料称为砂，根据粒径大小，砂可分为砾砂、粗砂、中 砂 、细砂和粉砂，工程中常用的是粗砂、中砂和细砂。
（2）石子
粒径≥5mm的骨料称为石子。有天然卵石和人工碎石两类。
3. 混凝土拌合用水和养护用水
混凝土拌合和养护用水的好坏，也是影响混凝土质量的主要因素之一，用 水中不得含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质。
第七章 混凝土和砂浆
7.1.1.3 混凝土的主要技术性质
按状态的不同，混凝土可分为新拌混凝土（具有塑性）和硬化混凝土，工程中对其技术要求各有不同。
1. 新拌混凝土的和易性
新拌混凝土应具有良好的和易性。和易性是指混凝土拌合物在施工操作时所表现的综合性能，包括流动性、粘聚性和保水性三个方面。
2. 混凝土的强度
混凝土硬化后应具有足够的强度，可分为抗拉、抗压和抗剪强度等。
3. 混凝土的耐久性
混凝土的耐久性是指在实际使用条下，混凝土抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。
第七章 混凝土和砂浆
7.1.1.4 混凝土的配合比设计
所谓混凝土配合比，是指单位体积的混凝土中各组成材料的质量比例。确定这种数量比例关系的工作，就称为混凝土配合比设计。
1. 配合比设计要达到的目的
（1）要确保混凝土拌合物具有良好的和易性；
（2）要确保混凝土能达到结构设计要求和施工进度所要求的强度；
（3）确保混凝土具有足够的耐久性；
（4）确保混凝土质量的前提下，尽可能节约水泥。
第七章 混凝土和砂浆
1. 配合比设计要达到的目的
（1）要确保混凝土拌合物具有良好的和易性；
（2）要确保混凝土能达到结构设计要求和施工进度所要求的强度；
（3）确保混凝土具有足够的耐久性；
（4）确保混凝土质量的前提下，尽可能节约水泥。
第七章 混凝土和砂浆
2. 普通混凝土配合比设计方法及步骤
（1）确定混凝土的配制强度（ ）
混凝土的配制强度 可依据表7-2确定。
表7-2 混凝土配制强度/MPa
强度标准差σ/MPa 强度等级 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0
C7.5 C10 C15 C20 10.8 13.3 18.3 24.1 11.6 14.1 19.1 24.1 12.4 14.9 19.9 24.9 14.1 16.6 21.6 26.6 15.7 18.2 23.2 28.2 17.4
19.9
24.9
29.9
C25 C30 C35 C40 29.1 34.9 39.9 44.9 29.1 34.9 39.9 44.9 29.9 34.9 39.9 44.9 31.6 36.6 41.6 46.6 33.2 38.2 43.2 48.2 34.9
39.9
44.9
49.9
C45 C50 C55 C60 49.9 54.9 59.9 64.9 49.9 54.9 59.9 64.9 49.9 54.9 59.9 64.9 51.6 56.6 61.6 66.6 53.2 58.2 63.2 68.2 54.9
59.9
64.9
69.9
第七章 混凝土和砂浆
混凝土配制强度也可按混凝土配制强度公式其计算确定，公式如下：
第七章 混凝土和砂浆
（2）计算水胶比（ ）
当混凝土强度等级小于C60时，混凝土水胶比宜按下式计算：
第七章 混凝土和砂浆
3. 确定单位用水量（ ）
单位用水量是影响新拌混凝土流动性的主要因素。用水量增大，流动性随之增大。但用水量带来的不利影响是保水性和粘聚性变差，易产生泌水分层离析，从而影响混凝土的匀质性、强度和耐久性。
具体确定用水主要依据,他是什么类型的混凝土。如：
（1）干硬性或塑性混凝土
（2）流动性和大流动性混凝土（坍落度＞90mm）
第七章 混凝土和砂浆
4. 计算水泥用量( )
根据已定的用水量、水胶比计算出水泥用量：
第七章 混凝土和砂浆
5. 确定砂率（ ）
砂率是指混凝土中砂的用量占砂、石总用量的百分率，表达式为：
第七章 混凝土和砂浆
6. 计算砂、石（ 、 ）用量
计算砂、石用量有两种方法：一种是体积法；另一种是质量法。在已知混凝土用水量、水泥用量及砂率的情况下，采用其中任何一种方法可求出砂、石用量。
7. 试配与调整
（1）试配
以上求出的初步配合比的各材料用量，是借助于经验公式和图表算出或查得的，能否满足设计要求，还需要通过试验检验及调整来完成。
第七章 混凝土和砂浆
（2）和易性调整
按计算量称取各材料进行试拌，搅匀，测定其坍落度（图7-3）；并做调整。
图7-3 新拌混凝土坍落度示意图
（3）强度复核
混凝土配合比除和易性满足要求外，还应进行强度复核。为了满足混凝土强度等级及耐久性要求，应进行水灰比调整
第七章 混凝土和砂浆
8. 确定最终理论配合比设计值
（1）按强度检验结果修正配合比如下
1）用水量
2）水泥用量
3）砂、石用量
（2）按混凝土拌合物实测表观密度值修正配合比
至此得到的配合比，还需根据实测的混凝土表观密度（ ）做校正，以确 定1m3混凝土拌合物各材料的用量。为此，可按如下步骤进行校正：
1）计算混凝土拌合物的计算表观密度（ ）
2）计算混凝土配合比校正系数（ ）
第七章 混凝土和砂浆
9. 施工配合比换算
为了保证混凝土施工过程中配合比的准确性，不影响混凝土的各项技术性能，应根据施工现场砂、石含水率对混凝土的理论配合比设计值进行调整，经过调整后的配合比为施工配合比。
若施工现场实测砂的含水率为a%，石子的含水率为b%，混凝土的理论配合比为： 、 、 、 、 ，施工配合比为： 、 、 、 、 ，则施工配合比计算方法为：

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