实际情况：
含泥7~8%，甚至~10%也有使用。
（3）机制砂，石屑中的石粉含量大小。
影响：
含泥量高要消耗更多减水剂，超过常规用量1~2倍；砼坍落度小，或有坍无扩展度；坍损较大；硬化砼强度低，抗冻性差，开裂。
含石粉量大要消耗大量减水剂，石粉量15%则减水剂用量超1.5~2.5倍。
但与含泥不同，能使和易性改善，抗压强度略有提高，收缩有增大趋势。
对策：
C20以上级别砼不用；
与其它砂混合使用；
用氨基磺酸盐高效与萘基高效复配；不使用聚羧酸。
在高效减水剂中掺入效果好的分散剂。
1.3水的PH值
1.4混凝土掺合料（即矿物外加剂）对相容性影响（手册P.41~46）
1.4.1粉煤灰
（1）来源
火力发电厂尾气通道第一、二、三电场的干排灰
粉煤灰分F级和C级。
F级是无烟煤，烟煤燃烧后收集的粉煤灰，多呈青灰色；C级是褐煤，次烟煤烧后的粉煤灰，其CaO含量≥10%，多呈黄白色，烧时加CaO为除SO3；颜色过深近黑是含碳量太高的缘故。
（2）主要技术性能（手册P.917）
化学性质
①我国大煤厂粉煤灰化学成分大致范围：
SiO220～62,AL2O10～40，Fe2O33～19，CaO1～45，MgO0.2～5，SO30.02～4；其中Si+Al+Fe>70%。
②CaO含量
C类粉煤灰CaO含量高，还有部分是fCaO。
高钙灰粒径小，在混凝土中减水效果好（需水量低），早期强度高，即有水硬性又有气硬性特点。
但fCaO高会造成水泥安定性不良，所以使用前要将其30%等量取代水泥做安定性（沸煮法）试验合格，且测得fCaO量<4.0%，才可用于水泥和混凝土中，掺量限制：
③烧失量，即含碳量（未烧尽的煤粉），规定I级≤5%，II级＜8%。
烧失量大，吸水（需水）量大，活性低，影响引气剂的作用，吸附外加剂（高减）使分散效果低。
尤其降低高强混凝土中减水剂作用。
④SO3为有害成分
使硫酸盐含量高，生成有膨胀的钙钒石。
GB18736规定SO3＜3%。
⑤有效碱量K2O，Na2O
激发粉煤灰活性，促进与Ca（OH）2的二次反应；缺点是增加砼含碱量。
物理性质
①容重和细度
F类容重600～1000kg/m3; C类800～1200kg/m3较重。
F类密度1.9～2.4。
细度规定以45μm筛余百分数和透气法测比表面积。
玻璃微珠多在45μm以下，海绵状粒——含碳粒多在45μm以上。
I级灰和磨细灰中较少。
②需水量
粉煤灰含碳少的，不会增加砼用水量，以需水量比105为界！
高于此值则砼要增加用水量。
③活性指数
I级灰，胶砂活性指数7d80,28d90;II级灰7d,28d分别75、85%，其中石英，莫来石，富铁微珠都是惰性的，碳粒更不具活性，不是火山灰质。
（3）粉煤灰与砼性能的关系
①增大砼中浆体的体积，同样重量的粉煤灰比水泥体积大30%，因超量取代，故浆体多了，使砼拌和物黏聚性和可塑性变好，改善和易性。
细粉能中断泌水通道，同稠度时降低用水量，制止泌水。
②细的粉煤灰能改善砼坍落度，降低减水剂用量。
③延长了凝结时间，降低水化热的放出速度和强度，减少温度裂缝。
④减小杂散电流——混凝土密实性提高。
（4）需要避免的缺点
①较粗的粉煤灰使减水剂用量不能减少。
②掺量＜20%×胶材，则对砼性能改善不大。
过多掺则强度下降明显（＞30%），大于50%掺量会使水化产物不稳定（因为Ca（OH）2量过少）。
③烧失量高的粉煤灰会降低砼抗冻性。
④高钙灰有使用限制。
1.4.2磨细矿渣
（1）来源
矿渣是在炼铁炉中浮于铁水表面的熔渣，排出时用水急冷，得到水淬矿渣，渣干燥，再采用专门的粉磨工艺磨至规定细度，我国每年高炉矿渣排量约为4000万吨以上，大约有3400万吨被水泥工业所用。
但矿渣水泥中水渣颗粒粗，令其水化活性难充分发挥。
随着粉磨技术的不断发展，水淬高炉矿渣开始被加工成商品磨细矿渣粉（比表面积400m2/kg以上，有些甚至达到800m2/kg），作为辅助性胶凝材料，等量替代水泥，在混凝土拌和时直接加入砼中，可以改善新拌砼及硬化砼性能。
矿渣粉磨时，1是可掺适量石膏，但掺量<4%，2是单纯矿渣磨细磨时可加＜1%助磨剂。
（2）主要技术性能。
化学性能用质量系数K表示活性，值大活性高。
物理性能：
矿渣细度对砼性能影响大，指颗粒级配，粒径分布和形状，主要影响砼流动性，密实性，黏稠程度。
粒径大于45μm的矿渣颗粒很难参与水化反应，矿渣磨得越细，其活性越高，掺入混凝土后，早期产生的水化热越大，越不利于降低混凝土的温升；当矿渣的比表面积超过400m2/kg后，用于很低水胶比的混凝土时，混凝土早期的自收缩随掺量的增加而增大。
比表面积300m2/kg时，平均粒径为21.2μm；比表面积为400m2/kg时，平均粒径为14.5μm；比表面积800m2/kg时，平均粒径为2.5μm，仅为比表面积300m2/kg的矿渣粒径的1/8左右。
（3）磨细矿渣对砼性能关系
磨细矿渣降低标准稠度用水量；≥500m2/kg比表面积的矿粉使用30%等量代水泥略降低水化热。
但比表面积≥800m2/kg的超细矿粉等代水泥使水化热提高，1~3d为纯水泥的2倍多，60d龄期仍比纯水泥高35%，故细矿粉明显促进水泥水化。
但受缓凝剂影响大于水泥，尤其3d龄期时水化放热量为未加的17%，6d为60%，故气温低时，用矿粉更应同时使用早强、促凝剂。
400m2/kg比表面矿粉改善胶砂流动性但令早强下降，而800m2/kg比表面超细矿粉令早强提高。
矿粉加入降低砼拌和物中C3A含量，成正比。
抑制碱骨料反应。
因矿粉平滑，致密，吸附性能较水泥中混合材小得多，故易引起泌水，矿粉越细，泌水越小。
1.4.3硅灰
（1）来源——是铁合金厂（硅钢厂）冶炼硅铁合金或金属硅时从烟气净化装置中回收的烟尘，主要成分无定形二氧化硅。
硅灰潜在资源15~20万吨/年。
（2）主要技术性能（手册P43）
表2-34成都东蓝星公司硅灰性能指标
序号
指标
检测值
序号
指标
检测值
1
SiO2/%
95.48
10
含碳量/%
0.25
2
Al2O3/%
0.40
11
烧失量（900℃）/%
0.9
3
Fe2O3/%
0.032
12
密度/（g/cm3）
2.23
4
CaO/%
0.44
13
比表面积/（m2/g）
30.1
5
MgO/%
0.40
14
45μm筛余量/%
0.0
6
K2O/%
0.72
15
含水率/%
1.4
7
Na2O/%
0.25
16
容重/（m2/kg）
173
8
SO3/%
0.42
17
耐火度/℃
1710～1730
9
P2O5/%
0.69
颜色：
回收系统温度高，呈白色、灰白，系统温度较底（无热回收装置）呈暗灰色。
硅灰的密度约为水泥的2/3，容重却只有水泥的1/6左右。
硅灰的比表面积可达15m2/g以上，颗粒形状是球形的，平均粒径约0.1～0.2μm（即1.5～2万m2/kg），比水泥颗粒细两个数量级。
用于混凝土的硅灰，SiO2应大于85%，并且绝大部分呈非晶态。
非晶态SiO2愈多，硅灰活性愈大，在碱性溶液中反应能力愈强。
（3）与砼性能的关系
提高砼抗渗性，抗化学腐蚀性，增加了致密度。
大大改善泌水离析性，硅灰取代水泥量越多，砼越难离析和泌水，是克服浮浆（水从砼中离析出来，在表层聚集，使上层只有浆体）取代率达15%，砼坍落度200mm也无泌水离析（浮浆）。
（4）提高砼强度，尤其早强高，提高抗冲磨强度3倍，抗空蚀强度14倍，同时提高抗折强度，但流动性下降（因需水量大）。
（5）加速水化
（6）掺量>20%明显降低砼抗冻性，一般控制掺<10%。
（7）增加砼早期收缩。
1.4.4石粉
来源——指石灰石粉，有超细石粉和普通石粉二种。
性能——普通石粉是惰性材料，只有填充作用，当水泥混合材未掺入石粉时，可在砼中掺入<5%，超过令砼降强。
掺入超细石粉是磨细至比表面积3000m2/kg以上（1级矿渣比表面750m2/kg），可减少泌水离析略延缓坍损；与C3A反应生成水化碳硅酸钙而增强。
掺量2%左右。
1.4.5沸石粉
（1）来源
沸石是架状构造的含水铝硅酸盐矿物。
我国21个省市有丰富储量，日本、意大利、法国、希腊等国储量也很大，在生产水泥时作为混合材加入。
沸石有38种，我国主要用丝光沸石（毛发丝状）和斜发沸石（宽条状）。
（2）主要技术性能（手册P.807）
细度对沸石粉的活性和混凝土的物理性能影响很大。
大量试验表明，只有当沸石磨到平均粒径<15μm（比表面积相当500～700m2/kg）时，才能表现出3d、7d的早期强度和28d强度的较快增长。
沸石是一种多孔的材料，需水量比则随沸石掺量的减少而明显下降，活性指数明显提高。
吸铵值是沸石特有的物理性能，它反映了沸石含量的大小。
因为沸石中的碱和碱土金属很容易被铵离子所交换，可以用铵离子净交换来检验吸铵值，测试时间较短，可以在2个小时内完成。
斜发沸石的吸铵值为218mmol/100g，丝光沸石的为223mmol/100g。
吸铵值越高，沸石的纯度越高，其活性指数也越高。
沸石碱含量相差大，从0.21%到5.96%。
（3）沸石粉对混凝土性能的影响
磨细天然沸石作为混凝土的一种矿物外加剂，在C45以上的混凝土中取代水泥的取代率宜在10%以下。
它既能改善混凝土拌和物均匀性与和易性、降低水化热，又能提高混凝土的抗渗性与耐久性，还能抑制水泥混凝土中碱-集料反应的发生。
磨细天然沸石适宜配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗防水混凝土、抗硫酸盐和抗软水侵蚀混凝土，以及高强混凝土，但沸石粉需水量大，高于II级粉煤灰。
吸附高效减水剂严重。
故拌砼时最好采取二次加拌和用水的措施，使沸石粉先吸饱水份。
1.4.6偏高岭土
（1）来源
将层状硅酸盐构造的高岭土在600℃加热变成无水硅酸铝，即偏高岭土；某些地区炼铁高炉矿渣中富含偏高岭土。
（2）主要技术性能
无国家或行业标准。
（3）偏高岭土对砼性能影响
偏高岭土中的主要成份无水硅酸铝与水泥水化析出的氢氧化钙生成的水化物能显著提高砼抗压、抗弯、抗劈裂强度，且后期强度继续增长。
取代率不超过15%。
偏高岭土不影响砼和易性及流动性，黏性也比掺同量硅灰小。
当然，掺粉煤灰后，流动性明显改善，比用硅灰可节约25%高效减水剂。
2、混凝土配合比
2.1用水量：
W/B（水胶比）明显影响减水剂的分散效果。
用水量普通砼160～200kg/m3，高强高性能（HPC）砼为120～150kg/m3，（W/B0.29~0.35）。
低水灰比状态下，水泥和高性能减水剂协调匹配问题尖锐，并不是每种合格的水泥和指定的某类减水剂掺到一起都出现相同的流变行为。
这一点水要介决表面湿润，水泥水化，外加剂中电介质溶液化，水合作用等。
——各种作用争夺水分子。
遇到减水剂与水泥不适应时，适当微调用水量（~5kg/m3）有时解决问题。
2.2砂率
调0.01~0.02有时能解决问题，如泌水，石子裸露等。
2.3胶凝材料用量和掺合料数量的调整。
3、一般调整措施
3.1对配合比适当调整
3.2换砂子产地，将粗细砂掺合使用。
3.3从外加剂角度调整（较困难、增加成本）
使用分散剂，降粘剂，加大高效减水剂用量，使用优质减水剂，采用牺牲剂概念。
4、商品砼较易出现的若干质量现象——原因分析及对策
4.1泌水、滞后泌水
（1）砂粗、砂率偏小。
（2）掺和料和水泥混合材中的矿粉颗粒粗，比表面积≤360m2/kg。
矿粉硬度高于熟料，较难磨细。
（3）矿粉含量偏大——水泥粉磨时掺入的混合材如是矿粉，设计砼配合比时，又只用矿粉，则总矿粉量太。
（4）石粉用量偏高——水泥混合材中加入，砼掺的矿粉中作假。
（5）外加剂中缓凝剂量大——尤其羟基羧酸盐；高效减水剂偏多。
（6）聚羧酸减水剂对用水量十分灵感，稍多即出现泌水，当此情况发生时，若水泥中细颗粒偏多，先吸附，成型后逐渐释出形成滞后泌水。
（7）有些缓凝剂如糖，易形成滞后泌水。
（8）对策
调砂率，调砂细度；适当加大胶凝材量；使用粉煤灰；调整外加剂；换水泥；加入一定量硅灰，或引气剂或少量木质素磺酸盐减水剂。
4.2砼黏、坍落度小
（1）砂石骨料中含泥量大。
（2）砼用水量过少，多数情况差5~10kg/m3。
（3）胶凝材料总量偏高，通常>450kg/m3易发生。
（4）水泥熟料中SO3含量过高。
（5）高效减水剂量不足，或者复配不当，聚羧：
其它高效>9:
1。
（6）聚羧酸减水剂不适用于该种水泥（特别当混合材是用电厂炉渣灰等），聚羧减不适应所用缓凝剂；聚羧酸减水剂砼拌和时间不够。
（7）细骨料以机制砂（人工砂）为主，或全机制砂。
（8）对策——针对原因采取相应措施；使用分散剂，使用PH值调整剂。
4.3砼坍落度损失过大
（1）减水组分不足，所使用的数量离饱和掺量点差很多，此情况引起的严重坍损很难用缓凝剂克服。
（2）减水组分复配不当，如木钙，木钠用量偏大，木钙PH值调整不当。
（3）水泥熟料中碱含量低或SO3量高或者正相反，硫（SO3）含量低而碱含量高。
（4）选用的缓凝剂不合适，或者数量不足，例如遇到掺假的葡钠。
（5）砼用水量不足。
（6）使用的水泥品种其混合材是页岩灰，煤矸石或其它火山灰质材时——应尽量减少水泥数量而以矿粉等代替。
4.4泵送施工发生堵泵现象
（1）骨料使用不当：
①砾石配比不良——尺寸过大；大小配比不合适；某一范围尺寸石子过多，粒形差，片状，针状多。
②砂率偏低。
（2）砼用水量过大，引发离析，尤其离出机时间很长后再二次加水。
（3）砼坍损大（原因同2.3条）
（4）泵送剂中减水剂量偏大，或可以引起泌水的组分数量过大。
（5）固定式泵管弯头设置不当，或管径选择不当等。
4.5硬化砼表面质量差
（1）气泡、微孔多——
砼较黏阻碍气泡逸出，尤其气温较低时，外加剂有含气量大的成分，或者引气剂超量。
脱模剂质量差；
不同材质模板与脱模剂有最佳配合和不良配合。
外加剂各组分间的发气性化学反应（缓慢的）但这种情况一般不会现出。
对策——用分散剂“稀释”砼，使用消泡，抑泡剂；改进脱模剂质量。
（2）露沙，起沙——
在厚度或高度较大的结构中，下部侧表面容易产生。
由于泌水至与模板结合的界面而形成。
在使用聚羧酸减水剂时易发生。
主要解决泌水问题。
（3）浮浆、分层——
成型高度大的柱、桩、台时、顶部一厚层（有达0.5m或更多的），只有浆体，没有砾石，使强度比下部偏低很多。
砼不密实，胶凝材中细颗粒少；使发生泌水带走水泥浆体，或泌浆；砂率还不够大。
加保水剂，增稠剂的效果不如掺硅灰，超细石粉等。
骨料的砂要偏细较利于克服浮浆。
4.6砼表面硬但是中心软，呈现未凝结现象。
4.7裂缝
此节所涉及的钢筋混凝土结构裂缝，是指因所用材料和配合比设计而引起的，以及与施工工艺措施有关的裂缝，及其控制主要措施。
与材料性质以及与砼配合比有关的裂缝
1、水泥非正常凝结（受潮水泥、水泥温度过高）；
2、水泥非正常膨胀（游离CaO、游离MgO、含碱量过高）；
3、水泥的水化热；
4、骨料含泥量过大；
5、骨料级配不良；
6、使用了碱活性骨料或风化岩石；
7、混凝土收缩；
8、混凝土配合比不当（水泥用量大、用水量大、水胶比大、砂率大等）；
9、选用的水泥、外加剂、掺合料不当或匹配不当；
10、外加剂、硅灰等掺合料掺量过大。
与施工有关的裂缝
1、拌和不均匀（特别是掺用掺合料的混凝土），搅拌时间不足或过长，拌和后到浇筑时间间隔过长；
2、泵送时增加了用水量、水泥用量；
3、浇筑顺序有误，浇筑不均匀（振动赶浆、钢筋过密）；
4、捣实不良，坍落度过大、骨料下沉、泌水，混凝土表面强度过低就进行下一道工序；
5、连续浇筑间隔时间过长，接茬处理不当；
6、钢筋搭接、锚固不良，钢筋、预埋件被扰动；
7、钢筋保护层厚度不够；
8、滑模工艺不当（拉裂塌陷）；
9、模板变形、模板漏浆或渗水；
10、模板支撑下沉、过早拆除模板、模板拆除不当；
11、硬化前遭受扰动或承受荷载；
12、养护措施不当或养护不及时；
13、养护初期遭受急剧干燥（日晒、大风）或冻害；
14、混凝土表面抹压不及时；
15、大体积混凝土内部温度与表面温度或表面温度与环境温度差异过大。
裂缝的防治（见附件）
三、外加剂及其与水泥的适应性
1、高效减水剂（手册P.20）
1.1芳香烃系列（环状分子结构）
胺基磺酸盐高效减水剂，萘基减水剂，蒽基减水剂，三聚氰胺减水剂（蜜胺树脂减水剂），氧茚树脂减水剂。
脂肪烃系（链状分子结构）
酮醛缩合物减水剂；聚羧酸减水剂。
1.2高效减水剂通性的比较
减水增强性：
蒽基——聚羧酸减水剂
坍落度损失慢到快：
聚羧酸——蒽基减水剂
引气性小到大：
胺基磺酸盐减水剂——甲基萘减水剂
1.3国标对主要外加剂的技术要求
1.4各类高效减水剂的目前发展情况
1.5芳香烃系列高效减水剂的水泥适应性
1.5.1合成工艺完善，产品对水泥分散性好，坍损小。
表现为磺化程度高，聚合度高，即缩合物核体数7~13的占多数。
1.5.2减水剂掺量应接近或达到饱和点，用量越低，则减水不足，坍损也大。
1.5.3生产工艺的差异会产生含较多α—萘磺酸或多萘磺酸或者大量芒硝，影响减水剂分散效果。
1.5.4高效减水剂PH值控制范围宽或窄，对与水泥适应性有不同影响。
1.5.5高效原液与干燥后再溶于水的效果有差异，前者较好。
1.5.6胺基高效减水剂的水泥适应性相对最广。
2、高性能减水剂——聚羧酸系
2.1概述：
聚羧酸系减水剂（简称PC）的用量只有胶凝材料的0.2~0.3%（折成干基）是萘系传统高效减水剂的1/3左右，与木质素磺酸盐普通减水剂相当。
但减水率可达25~40%，28天强度可达130~150%（相对值）。
其新拌砼坍落度大，扩展度大，经时损失小，硬化砼密实性好，收缩较小，耐久性好。
由于PC不但大大提高砼的技术性能，而且可以作为一种新的技术手段用来发展新的砼制品工艺和推进施工技术发展：
如大掺量矿物掺合料砼，高强高流动砼，纤维增强流动性砼，喷射超塑化砼、活性粉末砼等。
PC分子结构可改变，可事先设计，因此可开发出不同特点的系列化PC高性能减水剂产品。
不过我国目前只有极少数研发机构可做到。
2.2发展简史
1982年日本有了第一个专利——日本触媒公司。
1994年有了第一个粉末聚羧酸减水剂产品。
现在日本的PC产量占其国内高效减水剂市场约60%，欧美平均占其本国高效市场40%左右。
我国1994年研发出第一个反应型高分子减水剂——与萘系复合使用的PC保塑剂。
2002年上海率先在国内实现工业化生产和工程应用。
2005年在国内进入快速发展期，首先在铁道部客运专线——高速铁路建设中大规模应用。
PC剂在2003年仅占国内高效减水剂市场1%份额，2007年达到30万吨，2008年达到46万吨，市场占有率到15%。
当然价格也由每吨8000多元跌到现在3000多元，低档的PC减水剂每吨甚至低于2000元。
但品种，性能方面仍处于发展的初级阶段。
2.3我国PC剂生产技术现状
目前PC剂产品仍分为两种类型，其一是反应型高分子减水剂——必须与萘基高效减水剂复合使用的聚羧酸减水剂。
另一类是接枝共聚型PC剂，是单独使用，且不可与传统高效减水剂复配使用。
这类PC剂是我国PC高性能减水剂的主流品种。
我国生产和使用的接枝共聚型PC剂按主要原材料不同可分为三类：
1是聚酯型，采用先酯化或酯交换制造大单体，然后聚合成PC减水剂。
工艺和设备较复杂，还存在溶剂回收问题；2是聚醚型由专业化工厂合成大单体，减水剂生产企业聚合成PC剂，此类工艺，设备简单，但大单体生产企业少；3是酯一醚混合型，是刚出现于市场不久的新品，由于大单体生产企业很少，因此产品产量占市场份额较少，对产品与水泥相容性问题的研究有更多的工作要进行。
实践证明PC减水剂与水泥同样存在着相容性问题；此外还对砂、石等地方性建材的含泥量非常敏感，对各种掺合料及水泥中掺用的工业废渣类混合材也有适应性问题；对各种传统高效减水剂以及它们使用的缓凝剂，早强剂，防冻剂存在相容性问题。
2.4PC减水剂与水泥的相容性
工程实践表明，PC剂同样与水泥之间存在不同的适应性缺陷。
甚至同一水泥和同一PC剂，夏季的适应性和冬季的适应性就不一样。
往往表现出，严重的缓凝性。
PC剂与多数水泥的相容性好或较好的含义，现在我们可以较深入的理解为①同一种PC剂要对不同水泥用不同掺量。
②不同品种PC剂相复配而改善与水泥相容性。
而水泥中的矿物组分含量，甚至助磨剂品种都对掺PC剂的水泥混凝土的流动性。
坍落度和坍落度的保持有显著影响，亦即对与水泥的相容性有显著影响。
2.5不同原料合成的PC剂的特点——相同掺量时。
2.5.1甲基丙烯酸类减水率较高，且坍落度保持性能好，稍缓凝。
2.5.2丙烯酸类减水率高，但坍落度
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