一、混凝土分类
组成材料与结构
普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、细骨料（砂）、外加剂和水拌合，经硬化而成的一种人造石材。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚强的整体。
1、表观密度
混凝土按照表观密度的大小可分为：重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。这三种混凝土不同之处就是骨料的不同
重混凝土是表观密度大于2500公斤/立方米，用特别密实和特别重的集料制成的。如重晶石混凝土、钢屑混凝土等，它们具有不透x射线和γ射线的性能；常由重晶石和铁矿石配制而成
普通混凝土即是我们在建筑中常用的混凝土，表观密度为1950～2500Kg/立方米，主要以砂、石子为主要集料配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品种。
轻质混凝土是表观密度小于1950公斤/立方米的混凝土。它又可以分为三类： 1．轻集料混凝土，其表观密度在800～1950公斤/立方米，轻集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、矿渣等
2．多空混凝土（泡沫混凝土、加气混凝土），其表观密度是300～1000公斤/立方米。泡沫混凝土是由水泥浆或水泥砂浆与稳定的泡沫制成的。加气混凝土是由水泥、水与发气剂制成的
3．大孔混凝土（普通大孔混凝土、轻骨料大孔混凝土），其组成中无细集料。普通大孔混凝土的表观密度范围为1500～1900公斤/立方米，是用碎石、软石、重矿渣作集料配制的。轻骨料大孔混凝土的表观密度为500～1500公斤/立方米，是用陶粒、浮石、碎砖、矿渣等作为集料配制的
3、使用功能
结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等
4、施工工艺
离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有：素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等
5、按拌合物
干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等
5、按掺和料
粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、矿渣混凝土、纤维混凝土等
6、按抗压强度
按抗压强度分为：低强混凝土（抗压强度小于30MPa）、中强度混凝土（抗压强度30-60Mpa)和高强度混凝土（抗压强度大于等于60MPa）；按每立方米水泥用量又可分为：贫混凝土（水泥用量不超过170kg）和富混凝土（水泥用量不小于230kg）等
二、混凝土制备和浇筑
混凝土制备根据工程对和易性、强度、耐久性等的要求，合理地选择原材料并确定其配合比例，以达到经济适用的目的。采用强制式搅拌机在混凝土搅拌站集中搅拌。搅拌前应严格按设计配合比要求配料，控制称量误差；投料顺序和搅拌时间对混凝土质量均有影响，因此应严加把控，使各组分材料拌和均匀
影响混凝土制备的因素：水灰比、集料用量 混凝土的浇筑是将混凝土浇筑入模直至塑化的过程
混凝土浇筑应连续进行，当因故停止时，其暂停时间应小于混凝 土的初凝时间。在混凝土浇筑完成时，如混凝土表面泌水较多，须在不扰动已浇筑混凝土的条件下，釆取措施将水排除；继续浇筑混凝土时，应查明原因，釆取措施，减少泌水。浇筑混凝土期间，应设专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等的稳固情况，当发现有松动、变形、移位时，应及时处理
混凝土应振捣密实，不得有蜂窝、孔洞、露筋、缝隙、夹渣等缺陷 原材料
水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性；进而通过化学和物理化学作用凝结硬化而产生强度。一般说来，饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求。水中过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。集料不仅有填充作用，而且对混凝土的容重、强度和变形等性质有重要影响
为改善混凝土的某些性质，可加入外加剂。由于掺用外加剂有明显的技术经济效果，它日益成为混凝土不可缺少的组分。为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能，节约水泥，在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿物材料──掺合料。它分为活性和非活性两类。掺合料的性质和数量，影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等
原材料基本性能
和易性
混凝土拌合物最重要的性能。主要包括流动性、粘聚性和保水性三个方面。它综合表示拌合物的稠度、流动性、可塑性、抗分层离析泌水的性能及易抹面性等。测定和表示拌合物和易性的方法和指标很多，中国主要采用截锥坍落筒测定的坍落度(毫米)及用维勃仪测定的维勃时间（秒），作为稠度的主要指标。
强度
混凝土硬化后的最重要的力学性能，是指混凝土抵抗压、拉、弯、剪等应力的能力。水灰比、水泥品种和用量、集料的品种和用量以及搅拌、成型、养护，都直接影响混凝土的强度。混凝土按标准抗压强度(以边长为150mm的立方体为标准试件，在标准养护条件下养护28天，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度)划分的强度等级，称为标号，分为C
10、C
15、C20、C
25、C30、C
35、C40、C
45、C50、C
55、C60、C6
5、C70、C7
5、C80、C8
5、C90、C9
5、C100共19个等级。混凝土的抗拉强度仅为其抗压强度的1/10～1/20。提高混凝土抗拉、抗压强度的比值是混凝土改性的重要方面。
变形 混凝土在荷载或温湿度作用下会产生变形，主要包括弹性变形、塑性变形、收缩和温度变形等。混凝土在短期荷载作用下的弹性变形主要用弹性模量表示。在长期荷载作用下，应力不变,应变持续增加的现象为徐变,应变不变，应力持续减少的现象为松弛。由于水泥水化、水泥石的碳化和失水等原因产生的体积变形，称为收缩。
硬化混凝土的变形来自两方面：环境因素(温、湿度变化)和外加荷载因素，因此有：1）荷载作用下的变形1.弹性变形2.非弹性变形
2）非荷载作用下的变形1.收缩变形（干缩、自收缩）2.膨胀变形（湿胀） 3）复合作用下的变形1.徐变
混凝土在使用过程中抵抗各种破坏因素作用的能力。混凝土耐久性的好坏，决定混凝土工程的寿命。它是混凝土的一个重要性能，因此长期以来受到人们的高度重视。
在一般情况下，混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地区，特别是在水位变化的工程部位以及在饱水状态下受到频繁的冻融交替作用时，混凝土易于损坏。为此对混凝土要有一定的抗冻性要求。用于不透水的工程时，要求混凝土具有良好的抗渗性和耐蚀性。抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性 为混凝土耐久性。
影响混凝土耐久性的破坏作用主要有6种：
冰冻-融解循环作用：是最常见的破坏作用，以致有时人们用抗冻性来代表混凝土的耐久性。冻融循环在混凝土中产生内应力，促使裂缝发展、结构疏松，直至表层剥落或整体崩溃。
环境水的作用：包括淡水的浸溶作用、含盐水和酸性水的侵蚀作用等。其中硫酸盐、氯盐、镁盐和酸类溶液在一定条件下可产生剧烈的腐蚀作用，导致混凝土的迅速破坏。环境水作用的破坏过程可概括成为两种变化：一是减少组分，即混凝土中的某些组分直接溶解或经过分解后溶解；二是增加组分，即溶液中的某些物质进入混凝土中产生化学、物理或物理化学变化，生成新的产物。上述组分的增减导致混凝土体积的不稳定。
风化作用：包括干湿、冷热的循环作用。在温度、湿度变幅大、变化快的地区以及兼有其他破坏因素（例如盐、碱、海水、冻融等）作用时，常能加速混凝土的崩溃。 中性化作用：在空气中的某些酸性气体，如Cl
2、H2S和CO2在适当温、湿度条件下使混凝土中液相的碱度降低，引起某些组分的分解，并使体积发生变化。
钢筋锈蚀作用：在钢筋混凝土中，钢筋因电化学作用生锈，体积增加，胀坏混凝土保护层，结果又加速了钢筋的锈蚀，这种恶性循环使钢筋与混凝土同时受到严重的破坏，成为毁坏钢筋混凝土结构的一个最主要原因。
碱-集料反应：最常见的是水泥或水中的(碱分Na2O、K2O) 和某些活性集料(如蛋白石、燧石、安山岩、方石英)中的SiO2起反应，在界面区生成碱的硅酸盐凝胶，使体积膨胀，最后能使整个混凝土建筑物崩解。这种反应又名碱-硅酸反应。此外还有碱-硅酸盐反应与碱-碳酸盐反应。
此外，有人将抵抗磨损、气蚀、冲击以至高温等作用的能力也纳入耐久性的范围。
上述各种破坏作用还常因其具有循环交替和共存叠加而加剧。前者导致混凝土材料的疲劳；后者则使破坏过程加剧并复杂化而难于防治。
要提高混凝土的耐久性，必须从抵抗力和作用力两个方面入手。增加抵抗力就能抑制或延缓作用力的破坏。因此提高混凝土的强度和密实性常常有利于耐久性的改善，其中密实性尤为重要，因为孔缝常是破坏因素进入混凝土内部的途径，所以混凝土的抗渗性和抗冻性密切相关。另一方面通过改善环境以削弱作用力，也能提高混凝土的耐久性。此外，还可采用外加剂（例如引气剂之对于抗冻性等），谨慎选择水泥和集料，掺加聚合物，使用涂层材料等，来有效地改善混凝土的耐久性，延长混凝土工程的安全使用期。
耐久性是一项长期性能，而破坏过程又十分复杂。因此，要较准确地进行测试及评价，还存在着不少困难。只是采用快速模拟试验，对在一个或少数几个破坏因素作用下的一种或几种性能变化，进行对比并加以测试的方法还不够理想，评价标准也不统一，对于破坏机理及相似规律更缺少深入的研究，因此到目前为止，混凝土的耐久性还难于预测。除了试验室快速试验以外，进行长期暴露试验和工程实物的观测，从而积累长期数据，将有助于耐久性的正确评定。
主要技术性质
混凝土的性质包括混凝土拌合物的和易性、混凝土强度、变形及耐久性等。 和易性又称工作性，是指混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于各种施工工序的操作，以保证获得均匀密实的混凝土的性能。和易性是一项综合技术指标，包括流动性（稠度）、粘聚性和保水性三个主要方面。
强度是混凝土硬化后的主要力学性能，反映混凝土抵抗荷载的量化能力。混凝土强度包括抗压、抗拉、抗剪、抗弯、抗折及握裹强度。其中以抗压强度最大，抗拉强度最小。
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有化学收缩、干湿变形及温度变形等。水泥用量过多，在混凝土的内部易产生化学收缩而引起微细裂缝。
混凝土耐久性是指混凝土在实际使用条件下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。包括混凝土的抗冻性、抗渗性、抗蚀性及抗碳化能力等
混凝土影响因素
原材料
沙河水洗砂由于存料时间和批次不同，含水量不稳定，且通过试验确定含水量时局限性较大，粗骨料一般情况含水量比较稳定，但有时也会变化，原因是骨料厂多为开敞式存放，在雨后骨料含水量发生变化，拌制混凝土时骨料吸水率不同会造成混凝土坍落度不同程度的偏差。
搅拌时间
混凝土搅拌时间长会造成骨料吸水量加大，使混凝土熟料中的自由水份减少，造成混凝土坍落度的损失。
混凝土搅拌机械计量系统误差也会造成混凝土坍落度损失，混凝土配合比是通过精确计算并经过多次试配调整得出来的，任何一种材料由于计量不准确，都会使单位内材料比表面积发生变化，材料比表面积变化越大，坍落度经时损失也越大。
运输时间
混凝土搅拌运输车运输距离和时间越长，混凝土熟料由于发生化学反应、水份蒸发、骨料吸水等多方面原因，自由水份减少，造成混凝土坍落度经时损失，混凝土皮带运输机、串筒还会造成砂浆损失，这也是造成混凝土坍落度损失的重要原因。
浇筑速度
混凝土浇筑过程中，混凝土熟料到达仓面内的时间越长，会因为发生化学反应、水份蒸发、骨料吸水等多方面原因使混凝土熟料中的自由水份迅速减少造成坍落度损失，特别是混凝土暴露在皮带运输机上时，表面与外界环境接触面积较大，水份蒸发迅速，对混凝土坍落度损失的影响最大。根据实际测定当气温在25℃左右时混凝土熟料现场坍落度在半小时内损失可达4cm。
浇筑时间
混凝土浇筑时间不同，也是造成混凝土坍落度损失的一个重要原因。早上和晚上气温低，水份蒸发慢，影响较小；中午和下午气温高水份蒸发快，影响较大。水份损失越快混凝土坍落度损失越大，混凝土的流动性、粘聚性等越差，质量越难保证。
混凝土缺陷
一、裂缝原因
1．粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生
2．骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。
3．混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。 4．水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。
5．水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。
（三）施工及现场养护原因
1．现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。
2．高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。 3．对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。
4．大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。 5．现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。 6．现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。
7．现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。
这些因素都会造成混凝土较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使混凝土微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，混凝土硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场混凝土养护越接近标准条件，混凝土开裂可能性就越小。
混凝土施工质量缺陷及防治措施
混凝土工程质量缺陷有：麻面、蜂窝、露筋、裂缝、孔洞、烂边、烂根、气泡、爆模、胀模、错台、挂帘、夹渣、疏松、外形缺陷、外表缺陷、连接部位缺陷等。
1、麻面 麻面是指混凝土表面呈现出无数绿豆般大小的不规则小凹点，直径通常不大于5㎜。
成因分析：⑴、模板表面未清理干净，附有水泥浆渣等杂物；⑵、浇筑前模板上未撒水湿润或湿润不足，混凝土的水分被模板吸去或模板拼缝漏浆，靠近拼缝的构件表面浆少，拆模后出现麻面；⑶、混凝土搅拌时间短，加水量不准确致使混凝土和易性差，混凝土浇筑时有的地方砂浆少石子多，形成蜂麻面；⑷、混凝土没有分层浇筑，造成混凝土离析，出现麻面；⑸、混凝土入模后振捣不到位，气泡未能完全排出，拆模后出现麻面。⑹、振捣过迟，振捣时已有部分凝固；
预防措施：⑴、模板表面清理干净，脱模剂应涂刷均匀；⑵、混凝土搅拌时间要适宜，一般应为1～2分钟；⑶、浇筑混凝土时，无论那种模型，均需撒水湿润，但不得积水；⑷、浇筑前检查模板拼缝，对可能漏浆的缝，设法封堵；⑸、振捣遵循快插慢拔原则，振动棒插入到拔出时间控制在20S为佳，插入下层5-10㎝，振捣至混凝土表面平坦泛浆、不冒气泡、不显著下沉为止；
修补方法：混凝土表面的麻点，对结构无大影响，通常不做处理，如需处理，可采用如下方法：⑴、用稀草酸溶液将该处脱模剂油点或污点用毛刷洗净，在修补前先用水湿透；修补用的水泥品种必须与原混凝土一致，砂子为细砂，粒径最大不宜超过1㎜，按照漆工刮腻子的方法，将砂浆用刮刀大力压入麻点，随即刮平；水泥砂浆的配合比为1：2或1：2.5，由于数量不多，可用人工在小桶中拌匀，随拌随用，必要时掺拌白水泥调色；修补完成后，用麻袋进行保湿养护。
2、蜂窝
蜂窝是指混凝土表面无水泥浆，骨料间有空隙存在，形成数量或多或少的窟窿，大小如蜂窝，形状不规则，露出石子深度大于5㎜，深度不漏主筋，可能漏箍筋。
成因分析：⑴、模板漏浆或振捣过度，跑浆严重致使出现蜂窝；⑵、混凝土塌落度偏小，配合比不当或砂、石予、水泥材料加水量计量不准，造成砂浆少、石于多，加上振捣时间不够或漏振形成蜂窝；⑶、混凝土下料不当或下料过高，未设串通使石子集中，造成石子砂浆离析，没有采用带浆法下料和赶浆法振捣；⑷、混凝土搅拌与振捣不足，使混凝土不均匀，不密实，和易性差，振捣不密实，造成局部砂浆过少。
预防措施：⑴、浇筑前检查并嵌填模板拼缝以免浇筑过程中跑浆；⑵、浇筑前浇水湿润模板以免混凝土的水分被模板吸去；⑶、振捣工具的性能必须与混凝土的工作度相适应；振捣工人必须按振捣要求精心振捣，尤其加强模板边角和结合部位的振捣；⑷、混凝土拌制时间应足够、拌合均匀，坍落度适合；混凝土下料高度超过过2m应设串筒或溜槽：浇灌应分层下料，分层振捣，防止漏振：模板缝应堵塞严密，浇灌中，应随时检查模板支撑情况防止漏浆；基础、柱、墙根部应在下部浇完间歇1~1．5h，沉实后再浇上部混凝土，避免出现“烂脖子”。
修补方法：小蜂窝可按麻面方法修补，大蜂窝采用如下方法修补：⑴、将蜂窝软弱部分凿去，用高压水及钢丝刷将结合面冲洗干净；⑵、修补用的水泥品种必须与原混凝土一致，砂子用中粗砂，按照抹灰工的操作方法用抹子大力将砂浆压入蜂窝内，刮平，在棱角部位用靠尺将棱角取直；⑶、水泥砂浆的配比为1：2到1：3，并搅拌均匀，有防水要求时，在水泥浆中掺入水泥用量1%～3%的防水剂，起到促凝和提高防水性能的目的；⑷、修补完成后，用麻袋进行保湿养护。
3、孔洞
孔洞是指砼表面有超过保护层厚度，但不超出截面尺寸1/3缺陷，结构内存在着空隙，局部或部分没有混凝土。
成因分析：⑴、内外模板距离狭窄，振捣困难，骨料粒径过大，钢筋过密，造成混凝土下料中被钢筋卡住，下部形成孔洞；⑵混凝土流动性差，或混凝土出现离析，粗骨料同时集中到一起，造成混凝土浇筑不畅形成孔洞；⑶未按浇筑顺序振捣，有漏振点形成孔洞；⑷没有分层浇筑，或分层过厚，使下部混凝土振捣作用半径达不到，形成松散状态形成孔洞；
预防措施：⑴、可采用小料、大料两种配比的混凝土，前两斗混凝土拌小料，水平分层浇筑，附着式振捣器振捣，其它部位混凝土采用大料按上述方法浇筑，插入式振捣器振捣；⑵、对构件角点和结合部重点检查，特别注意振捣，不能用机械振捣时，可改用人工插捣，插捣应反复数次，确保混凝土不出现孔隙；⑶、混凝土配合比中掺加高效减水剂，确保混凝土流动性满足工作要求，在混凝土运输、浇筑的各个环节采取措施保证混凝土不离析；⑷、一次卸料过多避免过多，振捣应密实，不允许出现漏振点；⑸、严防杂物出现在拌制好的混凝土当中。
修补方法：⑴、修补前用湿麻袋或湿棉纱头填满，保持湿润72小时；⑵、将修补部位的不密实混凝土及突出的骨料颗粒凿去，洞口上部向外上斜，下部方正水平；⑶、用高压水及钢丝刷将基层冲洗干净；⑷、修补用的水泥品种应与原混凝土一致，为减少新旧混凝土之间的空隙，水灰比控制在0.5以内，并掺水泥用量万分之一的铝粉；⑸、孔洞周围先抹一层水泥浆，然后用比原混凝土强度高一级的细石混凝土或补偿收缩混凝土填补并分层仔细捣实，以免新旧混凝土接触面上出现裂缝；⑹、对于不易清理的较深蜂窝、孔洞，由于清理敲打会加大缺陷尺寸，使结构遭到更大的削弱，应采用水灰比为0.7-1.1的水泥浆液体进行压浆补强。必要时可在水泥浆中掺入一定量的水玻璃作促凝剂。压浆孔的位置、数量及深度，应根据蜂窝、孔洞的实际情况和浆液扩散范围而定，孔数一般不少于两个，一根压浆，一根排气或排除积水。压浆方法如下:在填补的混凝土凝结2d，即相当于强度达到1.2～1.8N/2㎜ 后，用压浆机压浆。压力6～8个大气压，最小为4个。在第一次压浆初凝后，在用原埋入的管子进行第二次压浆，大部分都能压入不少水泥浆，且从排气管挤出清水。压浆完毕2～3d后切除管子，剩下的管子空隙以砂浆填补。
