（一）水摇摇泥
1.水泥的种类
在一般混凝土工程中，通常使用下列几种水泥：
（1）硅酸盐水泥
俗称纯熟料水泥。这是用石灰质（如石灰石、白垩、泥灰质石灰石等）和粘土质（如粘土、泥灰质粘土等）原料，按适当比例配成生料，在高温下（1300—1450益）烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的熟料，加入适当的石膏，磨成细粉而制成的一种不掺入任何混合材料的水硬性胶材料。其特性是：早期及后期强度都较高，在低温下强度增长比其他水泥快，抗冻、耐磨性好，但水化热较高，抗腐蚀性差。
（2）普通硅酸盐水泥
简称普通水泥。这是在硅酸盐水泥熟料中，加入少量混合材料和适量石膏，磨成细粉而制成的水硬性胶材料。混合材料的掺量按水泥成品质量百分比计：掺入活性混合材料不超过15%时，其中允许用不超过5%的窑灰或不超过10%的非活性混合材料来代替；非活性混合材料的掺量不得超过10%。普通水泥除早期强度比硅酸盐水泥稍低外，其他性质接近硅酸盐水泥。
（3）矿渣硅酸盐水泥
简称矿渣水泥。这是在硅酸盐水泥熟料中，加入粒化高炉矿渣和适量石膏，磨成细粉而制成的水硬性胶材料。粒化高炉矿渣的掺量按水泥成品质量百分比计为20%—70%。
允许用不超过混合材料总掺量1/3的火山灰质混合材料（包括粉煤灰）、石灰石、窑灰来代替部分粒化高炉矿渣。若为火山灰质混合材料则不得超过15%，若为石灰石则不得超过10%，若为窑灰则不得超过8%。矿渣水泥的特性是：早期强度较低，在低温环境中强度增长较慢，但后期强度增长快，水化热较低，抗硫酸盐侵蚀性较好，耐热性较好，但干缩变形较大，析水性较大，抗冻、耐磨性较差。
（4）火山灰质硅酸盐水泥
简称火山灰水泥。这是在硅酸盐水泥熟料中加入火山灰质混合材料和适量石膏，磨成细粉而制成的水硬性胶材料。
火山灰质混合材料（火山灰、灰岩、硅藻土、烧页岩、煤石干等）的掺量按水泥成品质量百分比计为20%—50%。允许用不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉渣代替部分火山灰质混合材料。火山灰水泥特性是：早期强度较低，在低温环境中强度增长较慢，在高温潮湿环境中（如蒸汽养护）、强度增长较快，水化热低，抗硫酸盐侵蚀性较好，但抗冻、耐磨性差，拌制混凝土需水量比普通水泥大，干缩变形大。
（5）粉煤灰硅酸盐水泥
简称粉煤灰水泥。这是在硅酸盐水泥熟料中，加入粉煤灰和适量石膏，磨成细粉而制成的水硬性胶材料。粉煤灰的掺量按水泥成品质量百分比计为20%—40%。允许用不超过混合材料总量1/3的粒化高炉矿渣代替粉煤灰。粉煤灰水泥的特性是：早期强度较低，水化热比火山灰水泥还低，和易性比火山灰水泥好，干缩性也较小，抗腐蚀性好，抗冻性、耐磨性较差。
2.水泥的技术特性
（1）强度等级、抗压强度和抗折强度
通常使用的5种水泥的强度等级、抗压强度和抗折强度指标，水泥出厂的出厂证明上所列强度值，应达到或稍高于表列值。
（2）细度
细度是指水泥颗粒的粗细程度。水泥的细度对早期强度有直接关系，细度越细，越易水化，早期强度也越高。同时，细度越细，比表面积越大，所吸附水分越多，游离水越少，密实度越大，强度越高。但细度越细，其吸湿力越大，因而在运输与贮存中应予以注意。规范中规定，水泥细度用筛析法检验，即通过0.08毫米方孔筛余量不得超过12%。
（3）结时间
水泥从加水搅拌到开始结所需时间称为初时间，已经初的水泥塑性大为降低。水泥从加水搅拌到结完成所需的时间称为终时间，已经终的水泥才初步具有强度。
规范规定，水泥初时间不得早于45分钟，终时间不得迟于12小时。初时间过早，则不能满足操作工艺要求；终时间过迟，则拖延了施工工期。实际上，国产水泥初时间为1—3小时，终时间为5—8小时。
（4）体积安定性
体积安定性简称安定性，是指水泥硬化过程中体积变化的均匀能力。安定性是水泥的重要检验项目。用安定性不合格的水泥配制的混凝土或砂浆，常产生体积膨胀，混凝土构件内部产生破坏性的膨胀应力，导致建筑物的构件强度下降、产生裂缝甚至坍塌等现象。国家标准从两个方面作了规定：一是用沸煮法检验，试饼按规定制作，经沸煮后未出现裂纹、无弯曲现象即为合格。二是规定水泥的氧化镁和三氧化硫的含量。氧化镁过多水泥膨胀，造成安定性不良，其含量应少于5%；三氧化硫含量过多，在水泥硬化后将产生含水硫铝酸钙，同样导致水泥膨胀，规范规定其含量应少于3.5%或4.0%。
（5）水化热
水泥的水化是放热反应，在结硬化过程中放出大量的热，称为水泥的水化热。水化热对体积不大的构件，能将其保存下来作为养护的热源，是有利的。但对大体积混凝土则因放热而体积膨胀，冷却时体积收缩，容易产生裂缝，是不利的。
故大体积混凝土应选用水化热低的水泥。
3.常用水泥的适用范围
常用水泥的适用范围。
4.水泥使用和保管时注意事项
使用和保管水泥应注意的问题。
5.特种水泥简介
以混凝土工常用技术介绍为主体，突出混凝土工的操作方法与技巧。主要介绍混凝土性能、混凝土组成材料和配合比设计、混凝土施工工艺、特种混凝土施工工艺、混凝土的质量验收及缺陷防治等内容。全书新颖实用，简明易懂。
（1）快硬高强水泥
快硬高强水泥包括快硬硅酸盐水泥、特快硬硅酸盐水泥、高级水泥、高铝水泥等。快硬高强水泥颗粒细，易受潮，要及时使用，不可久存。使用时应注意早期养护。
快硬硅酸盐水泥。以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量的石膏，磨细制成具有早期强度增长率较高的水硬性胶材料，称为快硬性硅酸盐水泥（简称快硬水泥）。其技术特性是结硬化快，早期强度增长快且强度高，水化热高而集中，但容易吸湿变质，吸湿后水泥活性降低比一般水泥快。可用于配制早强、高强度等级混凝土，适用于紧急抢修工程、抗冲击及抗震性工程、冬季施工工程和高强度等级的混凝土预制构件等。
于特快硬硅酸盐水泥。特快硬硅酸盐水泥简称特快硬水泥。结硬化和强度发展比快硬水泥还快，12小时即可达到标准强度。适用于早期强度要求极高的紧急抢修工程、国防工程和预应力混凝土构件等。
高级水泥。高级水泥具有结硬化快，早期强度高的特性，可用来配制特高强混凝土。适用于薄壳结构、钢丝网水泥结构及抢修工程等。这种水泥对加水量很敏感，使用时要严格控制水灰比。由于粘性大，施工时须强烈搅拌，并加压振捣。
矾土水泥。矾土水泥又称高铝水泥。具有快硬、高强、水化热高、耐腐蚀、耐高温、抗渗及抗冻性能好等特点，适用于要求快硬早强的抢修工程、冬季施工工程、要求耐硫酸盐腐蚀的工程和有抗冻要求的工程，以及配制耐热混凝土、耐酸砂浆、膨胀水泥等，但不适用于体积大和蒸汽养护的混凝土工程。
矾土水泥施工时温度不得超过40益，硬化温度应保持在4—25益，不能进行蒸汽养护，不能和未硬化的其他水泥相接触。未经试验不可加入任何外加物。严禁用于接触碱溶液的工程，因为矾土水泥的成分主要是铝酸盐，化学性能活泼，容易和其他化学成分起反应生成强度低的化合物。
（2）膨胀水泥
膨胀水泥在硬化过程中，体积不仅无收缩而且有轻微膨胀。我国生产的膨胀水泥有硅酸盐膨胀水泥、石膏矾土膨胀水泥、无收缩性不透水水泥、快膨胀水泥、自应力水泥等。
膨胀水泥主要用于预制混凝土构件的接头，固定机器设备的地脚螺栓，修补混凝土孔洞、接缝及喷射防水层等，它也可配制防水砂浆和防水混凝土。
（3）抗硫酸盐硅酸盐水泥
抗硫酸盐硅酸盐水泥简称抗硫酸盐水泥，其特性是抗硫酸盐侵蚀的能力强，抗冻融性能好，水化热低。适用于受硫酸盐侵蚀和受反复冻融作用的工程，如海港工程等。
（4）白色硅酸盐水泥
白色硅酸盐水泥简称白水泥，具有强度高和色泽洁白的特点。白水泥主要适用于建筑装饰、雕塑以及制作大理石、水磨石、水刷石等装饰面。在使用白水泥时，要选用白色砂子、石子。搅拌工具和装饰底层应干净，以免影响艺术效果。
（二）砂
1.砂的分类
砂在混凝土中亦称为细骨料，水泥、砂与水混合后成为砂浆，填充粗骨料所形成的骨架空隙，在水泥水化时成为胶，起胶结作用。
砂按其来源分为人工砂和天然砂。天然砂按其产源不同又分为河砂、海砂和山砂。河砂比较纯净，通常即可应用。山砂可按其实际情况，或作或不作处理。海砂如不作处理，只能用于非结构性的素混凝土，海砂如用于钢筋混凝土，则必须作除盐处理后方可使用。
砂又可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂四种，目前以细度模数（Mx）来区分：
粗砂：细度模数为3.7—3.1，平均粒径大于0.5毫米。
中砂：细度模数为3.0—2.3，平均粒径为0.5—0.35毫米。
细砂：细度模数为2.2—1.6，平均粒径为0.25—0.35毫米。
特细砂：细度模数为1.5—0.7，平均粒径小于0.25毫米。
2.砂的级配
所谓级配，就是颗粒粗细的分级和良好的搭配。粗、中、细砂分为三个级配区，砂的颗料级配应处于三个区中的任何一个区以内，除5.0毫米及0.63毫米筛号的筛余率不准超过外，其余可以允许超出分界线。但总量不应大于5%。
砂级配较粗，保水能力较差，适宜于配制富混凝土和流动混凝土。当配制贫混凝土时，其拌和物外观比较粗糙，内q0gq1摩擦力大，浇筑成型时不易插捣密实，故应增大砂率，以保证其和易性。级配2区砂为一般常用级配的砂，使用效果较好。级配3区砂属于细砂或偏细砂，用它配的混凝土拌和物粘度略大，保水性较好，容易插捣成型，配合比设计时应采用较小的砂率。
3.砂的质量要求
砂进场时，供货单位应提供产品合格证或质量检验报告。现场应按批验收。
于砂的验收批。同产地、同规格的砂，用大型工具（如火车、货船、汽车）运输的，以400米3或600吨为一验收批；用小型工具运输的，以200米3或300吨为一验收批；不足上述数量者以一批计。当质量比较稳定、进料量又较大时，可定期检验。
每验收批至少应进行颗粒级配、含泥量和泥块含量的检验。另外，一般还要检验表观密度、堆积密度。如为海砂，尚应检验其氯离子含量。对重要工程或特殊工程应根据工程要求，增加检测项目。如对其他指标的合格性有怀疑时，应予以检验。质量指标应符合《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52—92的要求。
混凝土用砂的主要质量指标。
取样方法及数量。从料堆上取样时，取样部位应均匀分布。取样前先将取样部位表层铲除，然后由各部位抽取大致相等的砂共8份。总量不少于10千克，混合均匀。
其他。砂子在运输、装卸和堆放过程中，应防止离析和混入杂质，并应按产地、品种和规格分别堆放。堆放场地应远离化灰池、灰渣堆，严禁混入煅烧过的白云石或石灰石。
4.混凝土用砂
在施工中尽量采用粗砂或中砂，如因条件限制采用细砂、山砂时，应符合现行的专门标准中的有关规定，且水泥用量要增多。
于泵送混凝土用砂时，0.315毫米筛孔的通过量不应少于15%，0.16毫米筛孔的通过量不应少于5%。
（三）粗骨料
1.粗骨料的分类
（1）按产源分类
按产源分类，粗骨料可以分为卵石和碎石两大类。卵石分为河卵石、海卵石和山卵石三种。卵石表面光滑，拌制的混凝土和易性良好，易捣实，空隙率也小，不透水性好，但与水泥砂浆的粘结性较差，含杂质量多，不宜用于配制高强度等级的混凝土。碎石是将大块石破碎而成的，颗粒级配较好，一般含泥量和杂质含量较少，而且颗粒富有棱角，表面粗糙，与水泥砂浆粘结的性能良好，空隙率较小，混凝土的密实度就好，因此碎石混凝土的强度较高。但用碎石拌制的混凝土和易性较差。
（2）按粒径分类
石子按粒径大小不同可分为粗石、中石和细石三类。粗石——粒径40—100毫米；中石——粒径20—40毫米；细石——粒径5—20毫米。
（3）按石质分类
火成岩——深火成岩（花岗岩、正长岩）和喷出火成岩（玄武岩、辉绿岩）。水成岩——石灰岩和砂岩。变质岩——片麻岩和石英岩。本书着重介绍用以制作普通混凝土的碎石和卵石。
2.石子的技术要求
（1）石子的特性
碎石是天然岩石经加工破碎而得的颗粒材。常用石材有花岗岩、石灰岩、玄武岩等。由于在加工过程经过筛分，杂质较少，表面粗糙且棱角多，与水泥的粘结比卵石好；但空隙率比卵石大，在同样条件下配成的混凝土，水泥用量较多，强度较高。卵石是由于岩石受水流冲刷而形成无棱角的卵形天然石。按其产地可分为河卵石、海卵石、山卵石。卵石表面光滑，与水泥的粘结力比不上碎石好，但空隙率较小，在水灰比及坍落度相同的情况下配制的混凝土，用水量较少，但强度也较低。在施工中究竟选用何种石料，主要决定于就地取材，以降低成本。
（2）石子的最大粒径
粗骨料中粒级的上限称为该粒级的最大粒径。对一定量的石料来说，石子随着粒径的增加，总表面积则随之减小。因此，保证一定厚度润滑层所需的砂浆用量也相应减少，所以石子的最大粒径应在条件许可下，尽量选用大些。但是石子粒径又不能过大，还应取决于构件的截面尺寸和配筋疏密等。
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002规定，混凝土用的粗骨料，其最大颗粒粒径不得超过构件截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净间距的3/4。对混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40毫米。当采用混凝土泵输送混凝土混合物时，石子的大小对混凝土泵的正常工作有很大影响。管径不同，对骨料的最大粒径要求也不同。
为了减少水泥用量，降低混凝土的温度和收缩应力，在厚大无筋或稀疏配筋的结构中灌筑混凝土时，允许填充粒径大于150毫米的石块，但其数量不应超过混凝土结构体积的25%。在大体积混凝土内也常用毛石来填充，称为毛石混凝土。
（3）级配
石子级配好坏对节约水泥和保证混凝土具有良好的和易性有很大关系。特别是拌制高强度等级的混凝土，石子级配更为重要。
