混凝土基本常識(shí)

1、商品混凝土基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)資料一、預(yù)拌混凝土的定義及強(qiáng)度等級(jí)常識(shí)：“混凝土”可簡(jiǎn)寫為“砼” 。預(yù)拌砼（也稱商品砼）是指由水泥、集料、水以及根據(jù)需要摻入外加劑、 礦物摻合料等組分按一定比例在攪拌站經(jīng)計(jì)量、 拌制后出售的并采用運(yùn)輸車， 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)至使用地點(diǎn)的砼拌合物。預(yù)拌砼屬于半成品。砼等級(jí)劃分是 按砼的 28 天立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分為若干個(gè)等級(jí)， 即強(qiáng)度等級(jí)。表示為符 號(hào)C（ “C為砼的英文名稱的第一個(gè)字母）與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以MPa 計(jì)）表示，普通砼劃分為 C10、C 15、C 20、C 25、C 30、C 35、C 40、C 45、 C 50、C 55、C 60 等。二、商品砼的組成

2、材料砼的組成材料一般為水泥、集料、水、礦物摻合料、化學(xué)外加劑。對(duì)一 些有特殊要求的砼，會(huì)根據(jù)需要加入一些特殊材料。它與其他商品一樣，其 性能是由它的原材料來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只有控制好砼原材料的質(zhì)量、合理利用原材 料才能獲得性能優(yōu)良、成本低廉的砼。1、水泥 水泥是砼中最重要原材料之一，也是決定砼性能的重要部分。水泥的品 種很多，有硅酸鹽水泥（P.I、P.H）、普通硅酸鹽水泥（P.O）礦渣硅酸鹽水 泥（P.S）火山灰硅酸鹽水泥（P.P）粉煤灰硅酸鹽水泥（P.F）復(fù)合硅酸鹽水泥（P.C）、鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等等。它們主要存在著 兩個(gè)方面的差別：一是水泥熟料礦物組成的差別。例如：硅酸鹽水泥

3、，熟料 中以硅酸鹽礦物為主；硫鋁酸鹽水泥，熟料中則以無(wú)水硫鋁酸鈣礦物為主 二是混合材料品種和摻量的差別。例如普通硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基 礎(chǔ)上摻入少量的活性或非活性混合材，其摻量為 6%15%；礦渣硅酸鹽水泥 是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入一定量的礦渣， 其摻量為 20%70%；粉煤灰硅 酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入一定量的粉煤灰，其摻量為 20%40%。由于組分上的不同，水泥的性能上也不同。不同品種的水泥等級(jí) 等級(jí)劃分也不同，硅酸鹽水泥分為 42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、 62.5R，P.O 分為 42.5、42.5R、52.5、52.5R, P.S、P.F、P

4、.P、P.C分為 32.5、32.5R、 42.5、42.5R、52.5、52.5R。“ R是表示早強(qiáng)型的意思，數(shù)字是表示該水泥28天強(qiáng)度不低于該數(shù)字的強(qiáng)度值 。水泥的保存期為 3個(gè)月，超過(guò)這個(gè)期限的 水泥要通過(guò)試驗(yàn)確定其是否合格后才使用。2、摻合料 摻合料現(xiàn)在已經(jīng)成為商品砼中不可缺少的一個(gè)組分，摻合料在砼中的應(yīng) 用已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)。 摻合料的種類很多， 其組分和性能有很大的差異。 目前常用的摻合料主要有粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉、硅粉、沸石粉。、粉煤灰：是一種工業(yè)廢料，是由燃煤熱電廠煙道中收集的一種粉狀材料，由于煤種的 差異，以及燃燒條件和收集工藝不同，粉煤灰的組成和性能變化很大。在其 他的條件

5、相同的情況下，不同的收集工藝對(duì)粉煤灰的質(zhì)量影響很大。風(fēng)選的 粉煤灰質(zhì)量較好，球磨的粉煤灰質(zhì)量較差。粉煤灰分為三個(gè)等級(jí)：1級(jí)、H 級(jí)、皿級(jí)三個(gè)等級(jí)，I級(jí)粉煤灰質(zhì)量最好。I級(jí)粉煤灰細(xì)度要求不超過(guò)12%、 需水量不超過(guò)95%、燒失量不超過(guò)5%,H級(jí)粉煤灰細(xì)度要求不超過(guò) 25%, 需水量不超過(guò)105%、燒失量不超過(guò)8%,皿級(jí)粉煤灰細(xì)度要求不超過(guò) 45%、 需水量不超過(guò) 115%、燒失量不超過(guò) 15%。粉煤灰在砼的作用主要有三種： 形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)、微集料效應(yīng)。形態(tài)效應(yīng)：粉煤灰是粒徑很小的珠狀顆 粒，表面圓滑，所以它的形態(tài)效應(yīng)可以歸結(jié)為填充作用（粒徑小，填充水泥 空隙是砼更密實(shí)）、表面作用（粒徑小，比

6、表面積大，需水大，是負(fù)面作用） 潤(rùn)滑作用（粒徑小，球狀顆粒起潤(rùn)滑作用。球磨磨細(xì)的粉煤灰珠狀顆粒被打 破，潤(rùn)滑作用就降低）?；钚孕?yīng)：是指砼中粉煤灰的活性成分所產(chǎn)生的化學(xué) 效應(yīng)。通常是指火山灰反應(yīng)。活性效應(yīng)體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是粉煤灰自身的 火山灰反應(yīng)能力；二是對(duì)水泥熟料礦物水化過(guò)程的促進(jìn)作用。粉煤灰的火山 灰反應(yīng)要吸收水泥熟料反應(yīng)生成的 Ca（OH）2 （氫氧化鈣），這樣一來(lái)就加 速了水泥熟料的反應(yīng)，砼的強(qiáng)度發(fā)展就好。微集料效應(yīng)：由于粉煤灰微細(xì)顆 粒均勻分布于水泥漿體的基相之中，就像微細(xì)的集料一樣。漿體硬化后就可 以看做 “微砼”。粉煤灰的玻璃微珠本身強(qiáng)度高，在漿體中分散狀態(tài)良好，所 以能增強(qiáng)硬

7、化漿體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高砼的強(qiáng)度。 、磨細(xì)礦渣粉（簡(jiǎn)稱：礦粉）：是指在高爐煉鐵過(guò)程中排出的浮于鐵水表面的非金屬礦物熔渣通過(guò)水淬急速冷卻后形成的高爐礦渣，然后通過(guò)粉磨得 到的一種粉狀物料。磨細(xì)礦渣的化學(xué)組分和水泥較接近，活性較高。等級(jí)劃 分為S75、S95 S105,“ S95”是表示該礦粉28d活性指數(shù)（也可稱為抗壓強(qiáng)度比）要達(dá)到 95%?；钚栽礁咴胶茫?當(dāng)然也越貴。礦粉在砼中的作用主要是 活性效應(yīng)。 、硅粉：是鐵合金廠在冶煉硅鐵合金或金屬硅時(shí)通過(guò)收塵裝置在煙道收集 的極細(xì)的粉末。硅粉的化學(xué)組成主要是 SiO2 （二氧化硅），它的顆粒主要為 非晶態(tài)的球形顆粒、表面光滑、粒徑非常小、容重小、活性非

8、常高，價(jià)格也 非常貴，一般在 C80 以上的高等級(jí)砼中采用。 、沸石粉：是由天然沸石經(jīng)過(guò)機(jī)械粉磨而成。一般為多孔的多棱角顆粒, 需水量較大，摻入沸石粉后砼較粘稠。是地方資源性材料使用較少。3、集料集料分為粗集料又叫石子、 細(xì)集料又叫砂子。 砂子分為天然砂、 人工砂，分為細(xì)砂、連續(xù)粒徑；等等。、級(jí)配:天然砂又分為河砂、海砂、山砂，人工砂分為機(jī)制砂、混合砂；按砂的粗細(xì) 中砂、粗砂。石子分為碎石、卵石；按粒徑的連續(xù)性分為單粒徑、 按粒徑大小分為 5-16、 5-20、 5-25、 5-31.5（也稱 1-3 石）、 5-40是指集料中各粒徑顆粒的分布情況。通常說(shuō)的級(jí)配不好就是指集 料的粒徑分布較窄，

9、單粒徑的集料較多。這種集料對(duì)砼的影響很大，如：和 易性不好、泵送性差、石子偏多、強(qiáng)度偏低、用水量大。 、顆粒形狀與表面狀態(tài)：顆粒形狀分為球形或蛋形、棱角形、片狀、針狀。 顆粒形狀對(duì)堆積密度的影響比較大，一般來(lái)說(shuō)，顆粒越接近球形，堆積密度 越大，球形顆粒含量越多，堆積密度也越大。堆積密度越大，集料的空隙率 就越小，砼就越密實(shí)，強(qiáng)度就越高，砼的水泥用量就越可以減少降低。表面 狀態(tài)是指集料顆粒表面的粗燥程度和孔的特征。一般來(lái)說(shuō)，表面粗燥的集料 與硬化水泥石有較好的機(jī)械咬合力，但摩擦阻力大，影響砼的流動(dòng)性。 、含泥量：是指集料中粒徑小于0.075mm的塵屑、淤泥和粘土的含量。含 泥量越大砼的用水量就越

10、大，強(qiáng)度就越低，干縮就越大，抗?jié)B性能就差、抗 凍融性能也差。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求：用于拌制C60C30砼用砂，含泥量必須小于 3%，石子含泥量必須小于 1% 。4、外加劑外加劑是一種在砼攪拌之前或拌制過(guò)程中加入的、用以改善新拌砼和硬 化砼性能的材料。外加劑是現(xiàn)代砼的重要組分，可以說(shuō)現(xiàn)代砼的技術(shù)進(jìn)步幾 乎都與外加劑的應(yīng)用有著密切的關(guān)系。高效減水劑的出現(xiàn)，推動(dòng)了高強(qiáng)砼的 發(fā)展，也使得砼現(xiàn)實(shí)了泵送化、自密實(shí)化；引氣劑的使用大大提高了砼的抗 凍耐久性；膨脹劑在砼結(jié)構(gòu)的防裂中發(fā)揮了較大的作用；防凍劑的使用使北 方地區(qū)的冬季施工成為可能，大大延長(zhǎng)了可施工期。外加劑的種類繁多，性 能各異，按其主要使用功能分類分為四

11、類：改善砼拌合物流變性能的外加 劑：減水劑（坍落度相同的情況下減少拌合用水量） 、泵送劑（兼有減水、緩 凝、引氣的作用）等；調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑：緩凝劑（延長(zhǎng) 砼的凝結(jié)時(shí)間的外加劑） 、促凝劑（縮短凝結(jié)時(shí)間） 、速凝劑（使砼快速凝結(jié) 如噴射砼）等；改善砼耐久性的外加劑：弓I氣劑（引入大量微小氣泡，提 高抗凍性）、防水劑（提高砼的抗水滲透的性能） 、阻銹劑、和礦物外加劑等； 改善砼其他性能的外加劑：膨脹劑（使砼膨脹）、防凍劑（降低水的冰點(diǎn)， 在負(fù)溫下促進(jìn)砼的強(qiáng)度增長(zhǎng)， 提高砼抗凍融性能） 、著色劑（制備具有彩色砼 的外加劑）。5、水：砼中一般使用自來(lái)水或者潔凈的地下水，一些含有脂肪、油

12、、糖、酸 類、鹽類等工業(yè)廢水、污水都不能用來(lái)拌和砼，含有雜質(zhì)、泥漿等不干凈的 水也不能用于拌和砼。三、砼的性能砼原材料加水拌和后形成砼拌和物，這一拌和物具有一定的流動(dòng)性、黏 聚性和可塑性。隨著時(shí)間的推移，膠凝材料的水化反應(yīng)不斷進(jìn)行，水化產(chǎn)物 不斷增加， 形成凝聚結(jié)構(gòu)。 此時(shí)砼開始凝結(jié)硬化， 逐步失去流動(dòng)性和可塑性， 最終形成具有一定強(qiáng)度的水泥石。凝結(jié)硬化以前的砼拌和物通常稱為 新拌 砼，凝結(jié)硬化后的砼則稱為 硬化砼 。1、新拌砼的流動(dòng)性是指新拌砼在一定的外力（重力、振搗力）作用下克服自身的內(nèi)摩擦力 而做的功。通俗的說(shuō)就是在一定外力作用下新拌砼能流多遠(yuǎn)，是否減輕工人 的勞動(dòng)強(qiáng)度。 測(cè)定流動(dòng)性的方

13、法很多，最常用的有坍落度（擴(kuò)展度）試驗(yàn)法、 維勃稠度試驗(yàn)法、密實(shí)因數(shù)試驗(yàn)法等等。而我們?cè)趯?shí)際操作中用得最多的 坍 落度試驗(yàn)法 。坍落度是用坍落度筒來(lái)測(cè)定的，坍落度筒尺寸是上口直徑 100mm,下口直徑200mm,高300mm。試驗(yàn)時(shí)將新拌砼分三層裝入筒內(nèi)， 每層用搗棒從邊緣往中心螺旋式插搗 25 次，插搗時(shí)搗棒要插至上一層新拌砼 的表面。三層裝完后,抹平筒口,將筒體垂直提起,新拌砼錐體在重力作用 下坍落,測(cè)量錐體坍落的高度,即為坍落度值,測(cè)量錐體坍落后兩垂直方向 的直徑平均值,即為擴(kuò)展度。一般情況下坍落度值越大,擴(kuò)展度值越大,表 示新拌砼的流動(dòng)性好,三者之間一般情況下成正比例關(guān)系。比如 180

14、mm 坍 落度的新拌砼肯定比 140mm 坍落度的砼流動(dòng)性好,當(dāng)然坍落度有一個(gè)極限 值，普通砼的坍落度一般不超過(guò) 240mm,當(dāng)超過(guò)240mm時(shí)可能是砼用水量 過(guò)多已經(jīng)離析了。 、影響新拌砼流動(dòng)性的因素：新拌砼的流動(dòng)性取決于各組分的特性及其相 對(duì)的含量特別是水的作用。砼的各組分的作用是相互關(guān)聯(lián)的。A、用水量對(duì)流動(dòng)性的影響：砼中的用水量是流動(dòng)性的最主要的影響因素之 一。用水量與流動(dòng)性成正比例關(guān)系,用水量越大,流動(dòng)性越大。B、砂率對(duì)流動(dòng)性的影響：砂率是指細(xì)集料含量占集料總量的百分?jǐn)?shù)。砂率 對(duì)新拌砼流動(dòng)性影響較大，砂率存在一個(gè) 最佳砂率 ，砂率過(guò)大或過(guò)小，砼的 流動(dòng)性都不好，當(dāng)達(dá)到最佳砂率時(shí)砼的流動(dòng)

15、性最好。C、組成材料特性對(duì)流動(dòng)性的影響：水泥的需水量、集料的級(jí)配、顆粒形狀、 最大粒徑、表面狀態(tài)、摻合料的需水量、細(xì)度、適應(yīng)性、外加劑的減水率、 適應(yīng)性、引氣劑的質(zhì)量等等。都會(huì)對(duì)流動(dòng)性產(chǎn)生影響 、新拌砼的坍落度損失：新拌砼的流動(dòng)性隨著時(shí)間而變化，這是砼水化硬 化的必然過(guò)程。由于在通常情況下用坍落度評(píng)定商品砼的流動(dòng)性，因此，也 常用坍落度損失來(lái)表征商品砼流動(dòng)性的依時(shí)性變化。砼的坍落度損失是商品 砼使用過(guò)程中經(jīng)常遇到的一個(gè)問(wèn)題。造成砼坍落度損失的原因有：A、外加劑與膠凝材料不適應(yīng)；B、膠凝材料水化速度較快；C、集料吸水率較大；D、 氣溫過(guò)高，水分的蒸發(fā)；E、氣泡的逃逸。2、硬化砼的抗壓強(qiáng)度影響砼的

16、抗壓強(qiáng)度的主要因素有： 、水膠比：是指單方砼的用水量與 膠凝材料用量的比值。水膠比越大，孔隙越大，強(qiáng)度越低。、水泥強(qiáng)度與用量： 水泥的強(qiáng)度越高，砼的強(qiáng)度越高；水泥用量越高，砼強(qiáng)度越高。 、 摻合料： 摻合料用量越大，砼的相對(duì)強(qiáng)度越低；摻合料的活性越低，強(qiáng)度越 低；摻合料的需水量越大，強(qiáng)度越低。 、集料的最大粒徑：在其他條件一 定的情況下，集料的最大粒徑越大，強(qiáng)度越低，在高等級(jí)的砼中這種影響較 大，中等等級(jí)砼不太明顯，低標(biāo)號(hào)砼反而是粒徑越大，強(qiáng)度越高。 、齡期: 齡期越長(zhǎng)，強(qiáng)度越高。、溫度與濕度：溫度、濕度越高，強(qiáng)度越高。 、 砂率： 砂率越大，砼強(qiáng)度越低。3、硬化砼的耐久性 、抗?jié)B透性：是指砼

17、抵抗水的滲透能力?？?jié)B等級(jí)一般分為P6、P& P10、P12, “P8”是指砼能抵抗0.8MPa壓力下水的滲透。老標(biāo)準(zhǔn)是以符號(hào)“ S”來(lái) 表示，其意義與新標(biāo)準(zhǔn)的“ P”相同。 、抗凍性：是指砼抵抗凍融破壞的能力。在寒冷地區(qū)，特別是在與水接觸 的部位，砼常常被凍壞。這是由于砼中的水分受凍結(jié)冰后體積膨脹，是砼內(nèi) 部受到很大的壓力作用，如果反復(fù)受到冰凍融化作用，砼最終將遭到破壞。砼抗凍融等級(jí)一般分為：F15、F25、F50、F100、F150、F200, “F100” 是指 砼能抵抗 100 次的凍融循環(huán)作用。 、抗化學(xué)腐蝕性能：是指砼抵抗化學(xué)物質(zhì)（硫酸、鹽酸）侵蝕的能力。 、耐高溫性能：是指砼在高

18、溫下，強(qiáng)度降低時(shí)抵抗破壞的能力。四、砼在生產(chǎn)供應(yīng)過(guò)程中的一些基本知識(shí)。1、造成堵管的原因及防止堵管的措施。造成堵管的原因： 、 泵工的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足； 、 泵送高度過(guò)高或距離 過(guò)長(zhǎng)； 、 泵管布置不合理，彎頭過(guò)多； 、 氣溫過(guò)高，砼泵送過(guò)程中坍落 度損失過(guò)快； 、 施工停頓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)； 、 砼泵機(jī)壓力不足、排量與壓力設(shè) 置不合理； 、 砼坍落度??； 、 砼石子過(guò)多； 、 砼和易性差，離析。措施： 、 選擇技術(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的泵工； 、 針對(duì)泵送高度和距離選擇合 適的砼泵； 、 充分調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)情況，合理布置泵管； 、 氣溫過(guò)高時(shí)， 用濕麻袋覆蓋泵管降溫； 、合理調(diào)配車輛，保證供應(yīng)，在停頓期間每隔 102

19、0 分鐘打正反泵12手；、泵送過(guò)程中合理設(shè)置排量與壓力；、合理控制 砼的坍落度，保證施工； 、 根據(jù)原材料情況正確調(diào)整砂率，提高砼的可泵 性；、嚴(yán)格控制砼的和易性，增加出廠檢驗(yàn)的頻率，杜絕不合格的砼出廠， 發(fā)現(xiàn)有不合格的砼到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，不準(zhǔn)澆筑到施工部位上。2、常見裂縫的產(chǎn)生原因及防治措施。裂縫是砼中一種常見的現(xiàn)象，又是砼中存在的非常復(fù)雜的問(wèn)題。砼的裂 縫有很多種類型，有的影響結(jié)構(gòu)安全，有的影響建筑物的使用壽命，有的影 響結(jié)構(gòu)的使用功能，有的影響觀感。 、塑性收縮裂縫：塑性收縮裂縫是一種在砼初凝后結(jié)構(gòu)已經(jīng)初步形成， 失去了流動(dòng)性，但強(qiáng)度極低，在這一時(shí)期如果失水（蒸發(fā)失水、模板或基層 吸水）較多，產(chǎn)生較大的塑性收縮，砼沒有能力抵抗收縮應(yīng)力，從而開裂。 當(dāng)外界風(fēng)速大、氣溫高、濕度低時(shí)較容易出現(xiàn)這種裂縫。措施：A、加強(qiáng)早期保濕養(yǎng)護(hù)；B、澆筑前充分潤(rùn)濕模板或基層；C、控 制好砼的凝結(jié)時(shí)間；D、振搗適度，不漏振不過(guò)振；E、發(fā)現(xiàn)裂縫及時(shí)處理， 采用二次抹壓或二次振搗，若已硬化， 采用灌水泥漿，加水潤(rùn)濕，覆蓋養(yǎng)護(hù)。 、溫度裂縫：溫度裂縫是指由于混凝土結(jié)構(gòu)中的溫度變化或溫度分布 的不均勻性（環(huán)境的溫度變化、膠凝材料水化反應(yīng)產(chǎn)生的）而產(chǎn)生的裂縫。 溫度裂縫在結(jié)構(gòu)中較常見，有表面的，也有深入的和貫穿的。表面的裂縫走 向無(wú)一定的規(guī)律性，縱橫交錯(cuò)，這種溫度裂縫多發(fā)生在施工期。深入的和貫 穿的溫度裂縫一般與結(jié)