2.3 混凝土和钢筋混凝土

2.3.1 定义

混凝土（图 2.7）是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶凝材料（以水泥居多）、颗粒状集料（也称为骨料）、水，以及必要时加入的外加剂和掺合料，按一定比例配制，经均匀搅拌、密实成型、养护硬化而成的一种人工石材。

钢筋混凝土（图 2.8），使抗压性好的混凝土与抗拉性好的钢筋相结合，因而被广泛应用于建筑结构中。浇筑混凝土之前应先进行绑筋支模，用铁丝将钢筋固定成想要的结构形状，然后用模板覆盖在钢筋骨架外面，最后将混凝土浇筑进去，经养护达到强度标准后拆模，所得即为钢筋混凝土。

2.3.2 混凝土分类

按不同标准，混凝土可分为不同的类别。

1）按胶凝材料分类

混凝土按胶凝材料可分为无机胶凝材料混凝土（如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等），和有机胶凝材料混凝土（如沥青混凝土、聚合物混凝土等）。

2）按表观密度分

混凝土按照表观密度的大小可分为重混凝土、普通混凝土和轻质混凝土。这 3 种混凝土不同之处就在于骨料的不同。

①重混凝土是表观密度大于 2 500 kg/ m ³ ，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。

②普通混凝土即我们在建筑中常用的混凝土，表观密度为 1 950~2 500 kg/ m ³ ，集料为砂、石。

③轻质混凝土是表观密度小于 1 950 kg/ m ³ 的混凝土，它又可分为 3 类：

a.轻集料混凝土，其表观密度在 800~1 950 kg/ m ³ ，轻集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、矿渣等。

b.多空混凝土（泡沫混凝土、加气混凝土），其表观密度为 300~1 000 kg/ m ³ 。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。

c.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 1 500~1 900 kg/ m ³ ，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 500~1 500 kg/ m ³ ，是用陶粒、浮石、碎砖、矿渣等作为集料配制的。

3）按使用功能分类

混凝土按照使用功能可分为结构混凝土、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）按施工工艺分类

混凝土按照施工工艺可分为离心混凝土、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。

5）按配筋方式分类

混凝土按照配筋方式可分为素混凝土（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。

6）按拌合物的和易性分类

混凝土按照拌合物的和易性可分为干硬性混凝土、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。

7）钢筋混凝土按施工方法分类

钢筋混凝土按照施工方法可分为现浇式、装配式或装配整体式和现浇钢筋混凝土楼板。

①现浇钢筋混凝土楼板：在施工现场通过支模，绑扎钢筋，浇筑混凝土，养护等工序而成型的楼板。

优点：整体性好，抗震能力强，形状可不规则；也可预留孔洞，方便布置管线。

缺点：模板的用量大，施工速度慢。

②预制装配式钢筋混凝土楼板：在预制厂或施工现场预制。

缺点：楼板的整体性差，板缝嵌固不好时易出现通长裂缝。

③装配整体式钢筋混凝土楼板：部分构件预制→现场安装→整体浇筑。

2.3.3 技术性质

混凝土的主要技术性质包括混凝土拌合物的和易性、硬化混凝土的强度及耐久性。混凝土在未凝结硬化以前，称为混凝土拌合物或称新拌混凝土，这是相对“硬化混凝土”而言的。

①和易性是指混凝土拌合物易于各工序（搅拌、运输、浇筑、捣实）施工操作，并获得质量均匀、成型密实的混凝土性能。

②混凝土的强度包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度及与钢筋的黏结强度等。混凝土的强度主要是指抗压强度，普通混凝土划分为 14 个强度等级：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75 和C80。其中，C15~C25 在园林工程中使用得较多。

③混凝土的耐久性包括抗渗、抗冻和抗侵蚀的性能等。

混凝土强度及耐久性与混凝土的其他性能关系密切，混凝土的强度越大，其刚度、不透水性、抗风化及耐蚀性通常也越高，常用混凝土强度来评定和控制混凝土的质量。

2.3.4 应用范围

在现代建造工程中，混凝土和钢筋混凝土的应用十分广泛，在园林景观工程中，混凝土主要用于受力较小或仅要求抗压、不考虑抗拉、抗折的结构，或者装饰装修等，如道路的混凝土垫层、房屋建筑中的墙面混凝土抹面、底层建筑物的基础、涵洞过水（图 2.9、图 2.10）等。而钢筋混凝土，主要用作建筑等工程的结构构件（受力构件），如梁、板、柱和基础等，具体应用实例如图 2.11—图 2.14。轻质混凝土常用于保温隔热的墙面和屋面、轻质隔墙、人造假山等。