混凝土基礎(chǔ)知識(shí)

1、混凝土結(jié)構(gòu)基本知識(shí),一、前言,混凝土具有強(qiáng)度高、耐久性好、原料來源廣、成本較低適用于各種自然環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，因此，它是世界上使用量最大，最為廣泛的首選建筑材料，近年來，隨著建筑技術(shù)的不斷更新，混凝土的組成及施工工藝了發(fā)生了巨大變化，混凝土結(jié)構(gòu)的研發(fā)與創(chuàng)新，新材料、新工藝、新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，均取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，建造了許多舉世矚目的工程項(xiàng)目,二、定義,普通混凝土： 指由水泥、普通碎石或卵石、砂和水配制的干表觀密度為（20002800 ）kg/m3的混凝土叫普通混凝土。簡(jiǎn)稱混凝土，又名砼（音tng ）。 混凝土拌和物： 是指混凝土各組成材料按一定比例經(jīng)攪拌后尚未凝結(jié)硬化的材料稱為混凝土拌和物（或稱為混凝

2、土混合物） 混凝土和易性： 是指指混凝土拌和物的施工操作難易程度和抵抗離析作用程度的性質(zhì)，和易性是一個(gè)綜合的指標(biāo)，包括稠度（流動(dòng)性）、粘聚性和保水性三個(gè)主要方面,三、組成材料,1、水泥：GB175-2007 通用硅酸鹽水泥 。配制混凝土?xí)r如何選擇水泥？水泥品種的選擇；水泥標(biāo)號(hào)的選擇。 2、砂： 3、石子： 4、 粉煤灰、礦渣等礦物摻和料 5、外加劑,四、混凝土配合比設(shè)計(jì)和優(yōu)化,商品混凝土的工藝不同于現(xiàn)場(chǎng)攪拌的混凝土，運(yùn)輸距離和時(shí)間的存在必須控制坍落度損失。因此在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)應(yīng)考慮如下因素： (1) 根據(jù)運(yùn)距和運(yùn)輸時(shí)間確定初始坍落度：近距離(10 km)或2h時(shí)，為20cm22cm。 (2

3、) 控制坍落度損失，即控制入泵前的坍落度應(yīng)大于15cm。因?yàn)樘涠?0cm時(shí)，澆筑后混凝土長(zhǎng)時(shí)間保持大流動(dòng)性狀態(tài)、其穩(wěn)定性差容易產(chǎn)生離析，凝結(jié)慢。 (3) 初凝時(shí)間的控制：梁板柱澆筑時(shí)初凝時(shí)間8 h12h，大體積混凝土為12h15h,影響混凝土強(qiáng)度的主要因素有哪些,1）水泥強(qiáng)度和水灰比 2）集料：集料質(zhì)量好，砼強(qiáng)度高；如含有大量軟弱顆粒、針片狀顆粒及風(fēng)化巖石，則會(huì)降低混凝土強(qiáng)度 3）養(yǎng)護(hù)條件（溫度和濕度）：在濕度保證的情況下，養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)有顯著影響。溫度降低，強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢。當(dāng)溫度降至冰點(diǎn)以下時(shí)，混凝土強(qiáng)度停止發(fā)展，并受凍 脹破壞；濕度是水泥水化的必要條件。若環(huán)境濕度較低，水泥不能正

4、常水化，甚至停止水化，這將嚴(yán)重降低混凝土強(qiáng)度。 4）齡期： 5）施工質(zhì)量,五、混凝土 - 混凝土的種類,按膠凝材料分； 無機(jī)膠凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸鹽混凝土、水玻璃混凝土等 有機(jī)膠結(jié)料混凝土，如瀝青混凝土、聚合物混凝土等,按容重分,重混凝土,容重26005500公斤/立方米甚至更大 普通混凝土,容重2400公斤/立方米左右 輕混凝土，容重為5001900公斤/立方米的輕集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等,什么是商品混凝土,商品混凝土是指以集中攪拌、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)姆绞较蚪ㄖさ毓?yīng)一定要求的混凝土。它包 括混合物攪拌、運(yùn)輸、泵送和澆筑等工藝過程。嚴(yán)格地講商品混凝土是指混凝土

5、的工藝和產(chǎn)品，而不是混凝土的品種，它應(yīng)包括大流動(dòng)性混凝土、流態(tài)混凝土、泵送 混凝土、高強(qiáng)混凝土、大體積混凝土、防滲抗裂混凝土或高性能混凝土等。因此、商品混凝土是現(xiàn)代混凝土與現(xiàn)代化施工工藝的結(jié)合，它的普及程度能代表一個(gè)國(guó)家 或地區(qū)的混凝土施工水平和現(xiàn)代化程度。集中攪拌的商品混凝土主要用于現(xiàn)澆混凝土工程，混凝土從攪拌、運(yùn)輸?shù)綕补嘈?2h，有時(shí)超過2h。因此商品混凝土 攪拌站合理的供應(yīng)半徑應(yīng)在l0km之內(nèi),商品混凝土,我國(guó)商品混凝土中，約70是標(biāo)號(hào)C25C40，C50C60 在一些重要工程中應(yīng)用，個(gè)別特殊情況采用C70C80。為了減少水泥用量、改善新拌混凝土的工作性，以及提高硬化混凝土性能，特別是耐

6、久性，應(yīng)當(dāng)摻用粉 煤灰。這樣在摻1025粉煤灰的情況下，可以減少單位水泥用量1020。計(jì)算 表明，基準(zhǔn)混凝土中摻20粉煤灰(減少水泥用量10情況 下)可節(jié)省能源10?；鶞?zhǔn)混凝土摻超塑化劑(減少水泥用量15時(shí))配制流態(tài)混凝土可節(jié)省能源15。當(dāng)粉煤灰和超塑化劑同時(shí)摻用時(shí)可節(jié)省能源 25.5。因此，將粉煤灰和超塑化劑同時(shí)摻用配制流態(tài)混凝土是最節(jié)能的，并且在性能和節(jié)能兩方面都可得到滿意的效果,六、商品混凝土的特點(diǎn)和原材料的選擇,商品混凝土的特點(diǎn) 1) 由于是集中攪拌，因此能嚴(yán)格在線控制原材料質(zhì)量和配合比，能保證混凝土的質(zhì)量要求； (2) 要求拌合物具有好的工作性，即高流動(dòng)性、坍落度損失小，不泌水不離析

7、、可泵性好； (3) 經(jīng)濟(jì)性, 要求成本低，性能價(jià)格比高,七、商品混凝土原材料的選擇與要求,1). 水泥的選擇 通常采用硅酸鹽水泥、普硅水泥或礦渣水泥，對(duì)水泥的基本要求是： (1). 相同標(biāo)號(hào)時(shí),選擇富裕系數(shù)大的水泥，因?yàn)樗嗍鞘够炷莲@得強(qiáng)度的“基礎(chǔ)”； (2) 相同強(qiáng)度時(shí)選擇需水量小的水泥。水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量在2127，在配制混凝土?xí)r采用需水量小的水泥可降低水泥用量； (3). 選擇C3 S高、C3A低(8)、堿含量低(1)，比表面適中(3400cm2/g3600cm2/g)、顆粒級(jí)配好的水泥； (4) 合理使用不同標(biāo)號(hào)的水泥。配制C40以下的流態(tài)混凝土?xí)r應(yīng)用32.5Mpa普硅水泥；配制

8、C40以上的高性能混凝土應(yīng)用42.5Mpa硅酸鹽水泥或普硅水泥； (5) 針對(duì)不同用途的混凝土正確選擇水泥品種，如要求早強(qiáng)或冬季施工盡量采用R型硅酸鹽水泥，大體積混凝土采用礦渣水泥或普硅水泥,2)礦物細(xì)摻料的選擇 常用的礦物細(xì)摻料有粉煤灰、磨細(xì)礦渣、沸石粉、硅粉等。配制商品混凝土?xí)r對(duì)礦物細(xì)摻料的基本要求是： (1) 售價(jià)低、具有一定的水化活性，能替代部分水泥，在保證強(qiáng)度和其它性能的情況下，應(yīng)多摻礦物細(xì)摻料，使混凝土的成本降低； (2) 需水量比小(100)，顆粒級(jí)配合理能提高拌合物的流動(dòng)性； (3) 合理使用不同品種的細(xì)摻料，配制C60以下的流態(tài)混凝土?xí)r采用II級(jí)粉煤灰，C60C80采用I級(jí)粉

9、煤灰或磨細(xì)礦渣，100Mpa以上的高性能混凝土摻硅粉,3). 集料的選擇 粗細(xì)集料都應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。正確選擇集料能確保混凝土工作性、強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性。 (1) 細(xì)集料：砂子的顆粒級(jí)配合理、含泥量低有利于強(qiáng)度和工作性的提高。人工砂和風(fēng)化山砂的需水量大、顆粒形狀和級(jí)配不合理使拌合物流動(dòng)性下降。河砂是理想的細(xì) 集料，使用時(shí)應(yīng)正確選擇細(xì)度模數(shù)。配制高強(qiáng)混凝土?xí)r應(yīng)用粗砂，普通流態(tài)混凝土用中砂。砂子的細(xì)度模數(shù)影響混凝土的砂率和用水量，砂率高用水量大，坍落度損 失快。砂率偏低容易產(chǎn)生泌水和離析。 (2) 粗集料：石子的最大粒徑和級(jí)配影響混凝土的用水量，砂率和工作性。配制高強(qiáng)混凝土和高性能混凝土?xí)r應(yīng)采用高強(qiáng)

10、度的碎石，其最大粒徑應(yīng)為19mm或 25mm，因?yàn)楦邚?qiáng)混凝土的強(qiáng)度幾近為石子強(qiáng)度的二分之一。普通流態(tài)混凝土采用最大粒徑25mm或31.5mm碎石，采用泵送工藝時(shí)石子最大粒徑應(yīng)小于泵 出口管徑的三分之一，否則產(chǎn)生堵泵現(xiàn)象。目前市場(chǎng)連續(xù)級(jí)配的碎石較少，多數(shù)為單一粒級(jí)、這時(shí)應(yīng)采用二級(jí)配石子。若采用單一粒級(jí)的石子應(yīng)提高砂率。 混凝土的砂率與石子的最大粒徑有關(guān)，大石子砂率小、小石子砂率大。其中就有合理配合的問題。在配制流態(tài)混凝土?xí)r，若采用較大粒徑(如31.5mm)碎石與中細(xì)砂(Mx=2.50)配合可以降低砂率和用水量，因而降低混凝土的成本,4) 外加劑的選擇 商品混凝土所用的外加劑應(yīng)包括：引氣減水劑、高效緩凝引氣減水劑、緩凝減水劑、高效緩凝減水劑、泵送劑、高效泵送劑等。選擇外加劑的原則： (1) 根據(jù)所配制的混凝土類型選擇相應(yīng)的外加劑品種; (2) 根據(jù)混凝土的原材料、配合比和標(biāo)號(hào)確定對(duì)外加劑的減水率和摻量的要求; (3) 根據(jù)工程類型、氣候條件、運(yùn)輸距離，泵送高度等因素，確定對(duì)坍落度損失程度、凝結(jié)時(shí)間和早期