原材料對混凝土質(zhì)量優(yōu)劣重要意義

1、一、原材料對混凝土質(zhì)量優(yōu)劣重要意義混凝土，廣義上泛指將一種具有膠結(jié)性質(zhì)的材料和砂石以及粉細(xì)顆?；旌喜⒊尚秃?， 經(jīng)凝固硬化而粘結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的實(shí)體。主要為水泥、骨料等。 混凝土是當(dāng)今世界上用量最大的建筑材料，年用量接近 90 億噸。用量如些之大，與它的特點(diǎn)相關(guān)?；炷凉こ藤|(zhì)量的好壞直接影響著整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，而混凝土原材料的好壞和選配是否恰當(dāng)也直接影響著混凝土工程的質(zhì)量。因此，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量一個(gè)重要的因素是要從混凝土原材料的質(zhì)量控制做起。原材料選用不當(dāng)將導(dǎo)致混凝土工程產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫，直接影響著整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。 混凝土因材料選用不當(dāng)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫，一般認(rèn)為是因?yàn)?/p>

2、混凝土材料變形受約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度的緣故?；炷翉V泛應(yīng)用于建筑、交通、水利等工程建設(shè)中， 是工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分， 其質(zhì)量直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量；因此混凝土質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響到工程質(zhì)量，直接對混凝土有直接影響的原材料品質(zhì)是我們值得研究的方面。來源：的美女編輯們二、首先把握好原材料質(zhì)量來源：原材料是組成混凝土的基礎(chǔ)， 原材料品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到混凝土質(zhì)量的好壞，因此首先要把好原材料質(zhì)量關(guān)。本文來源 :網(wǎng)水泥的強(qiáng)度和體積安定性直接影響混凝土的質(zhì)量。水泥的強(qiáng)度上下波動，混凝土的強(qiáng)度就會發(fā)生相應(yīng)的變化；水泥的體積安定性差，就會使混凝土產(chǎn)生膨脹性裂縫。因此，要選擇好水泥品種，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)

3、，大水泥廠生產(chǎn)的水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定可靠。來源：的美女編輯們黃砂最關(guān)鍵的是細(xì)度模數(shù)和含泥量，砂子太細(xì)或含泥過多， 會增加混凝土的干縮裂縫。 另外，砂石中含泥量高， 不僅影響混凝土的強(qiáng)度，而且影響抗凍性、抗?jié)B性和耐久性。因此，混凝土最好采用中粗砂，且含泥量和有機(jī)質(zhì)的含量必須滿足規(guī)范要求。本文來源 :網(wǎng)石子主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值。經(jīng)調(diào)研，目前，好多混凝土廠家的石子級配都不是很好，因此，如何確保石子級配連續(xù)，且在生產(chǎn)中切實(shí)可行，還值得進(jìn)一步探討研究。現(xiàn)在南京地區(qū)主要使用商品混凝土，選擇商品混凝土廠家也是一件很重要的事情。根據(jù)體會， 一定要選擇信譽(yù)好的，設(shè)備比較先進(jìn)的混凝土廠家，同時(shí)必須到現(xiàn)場

4、對原材料進(jìn)行定期和不定期的檢查。三、根據(jù)工程需要認(rèn)真研究混凝土原材料的配合比混凝土配合比是指單位體積的混凝土中各組成材料的重量比例。水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)基本參數(shù)，它們與混凝土各項(xiàng)性能之間有著非常密切的關(guān)系。確定這三個(gè)基本參數(shù)的基本原則是： 在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土水灰比，在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的規(guī)格確定混凝土單位用水量， 砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定。四、原材料個(gè)組成部分對混凝土質(zhì)量影響 1、水泥礦物組成的影響。眾所周知，硅酸鹽水泥主要的組成礦物有四種，它們的水化性質(zhì)不同， 在水泥中所占比例不同時(shí)

5、影響對水泥整體的性質(zhì)。 c3s雖對早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)較大， 但水化熱是其他礦物水化熱的數(shù)倍。因此c3s 含量較大的早強(qiáng)水泥容易因早期的溫度收縮、自收縮和干燥收縮而開裂。目前我國混凝土尤其是c50 以上強(qiáng)度等級的混凝土普遍使用高效減水劑和其他外加劑由于c3s 水化速度最快，生成 3 個(gè)水化硅酸鈣幾乎不溶于水，而立即以膠體微粒析出，并漸漸凝聚而成為凝膠。 對減水劑的吸附量也最大， 它首先吸附了大量減水劑。因而 c3s含量高的水泥一般與外加劑的適應(yīng)性差。 2、水泥細(xì)度對混凝土的影響。 在目前我國大多數(shù)水泥粉磨條件下，水泥磨得越細(xì)， 其中的細(xì)顆粒越多。 增加水泥的比表面積能提高水泥的水化速率，提高早期強(qiáng)度，

6、但是粒徑在1um 以下的顆粒不到一天就完全水化，幾乎對后期強(qiáng)度沒有任何貢獻(xiàn)。倒是對早期的水化熱、混凝土的自收縮和干燥收縮有貢獻(xiàn)水化快的水泥穎粒水化熱釋放得早；因水化快消耗混凝土內(nèi)部的水分較快，引起混凝土的自干燥收縮；細(xì)顆粒容易水化充分， 產(chǎn)生更多的易于干燥收縮的凝膠和其他水化物。粗顆粒的減少，減少了穩(wěn)定體積的未水化顆粒，因而影響到混凝土的長期性能。我們現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)。一般的設(shè)計(jì)壽命是60年，而有專家預(yù)測，由于超細(xì)水泥顆粒含量太多，50 年后，我們的混凝土強(qiáng)度只能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%.隨水泥比表面積的增加，與相同高效減水劑的適應(yīng)性差。 為減小流動度損失需要增加更多摻量的高效減水劑。不僅增加施工

7、費(fèi)用，而且可導(dǎo)致混凝土中水泥用量的增加，影響混凝土的耐久性。水泥細(xì)度還會影響混凝土的抗凍性、抗裂性。 3、骨料的品種、質(zhì)量與數(shù)量。設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，都要求骨料的強(qiáng)度大于混凝土的強(qiáng)度。 因此一般情況下， 骨料質(zhì)量對混凝土強(qiáng)度幾乎沒有什么影響。 影響混凝土強(qiáng)度的主要是骨料中的有害物質(zhì)。它影響骨料的粘結(jié)， 降低混凝土的強(qiáng)度， 硫酸鹽和硫化物對水泥有腐蝕作用，它與水泥的水化物反應(yīng)生成鈣礬石，使水泥石體積膨脹。它除了能降低混凝土的強(qiáng)度外， 還降低混凝土的搞凍性能。 當(dāng)骨料含有較多的軟弱顆?；螂s質(zhì)時(shí)， 也會使混凝土強(qiáng)度下降。 表面棱角多的碎石表面圓滑的卵石與水泥石的粘結(jié)國力要強(qiáng)?；炷林泄橇系挠昧颗c水泥

8、之間的比例關(guān)系， 也直接影響混凝土的強(qiáng)度， 尤其對于水泥用量比較大的高強(qiáng)混凝土。 4、摻加粉煤灰和加劑對混凝土強(qiáng)度的影響。在目前使用的高等級混凝土中，為了改善混凝土的物理力學(xué)性能，提高混凝土的強(qiáng)度，一般采用外加劑和粉煤灰雙摻的辦法比較好，粉煤灰作為活性材料， 主要含有大量的三氧化鋁和sio2，與水拌合后，本身不硬化，而是與氣硬性相拌合，不僅在空氣中硬化，而且在水繼續(xù)硬化，由于礦物顆粒比較細(xì)，具有填充效應(yīng)和流化效應(yīng)，增加強(qiáng)度。通過大量的工程實(shí)踐充分證明了這一點(diǎn)， 在提高混凝土強(qiáng)度的同時(shí)， 但也帶來了混凝土的早期強(qiáng)度偏低的現(xiàn)象， 28d 天標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，所以在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，要注意摻加

9、量的比例要掌握準(zhǔn)確， 適應(yīng)性如何等等，不要肓目摻加，否則影響混凝土強(qiáng)度砂石質(zhì)量的差異對混凝土性能及其經(jīng)濟(jì)性的影響摘要：通過試驗(yàn)研究了不同細(xì)度模數(shù)的河砂及不同含泥量的砂石對混凝土性能的影響，并分析砂石質(zhì)量的差異對混凝土經(jīng)濟(jì)性的影響，得出河砂細(xì)度模數(shù)及砂石含泥量不同對混凝土經(jīng)濟(jì)性的影響規(guī)律。根據(jù)這些規(guī)律實(shí)現(xiàn)混凝土配合比的優(yōu)化并指導(dǎo)生產(chǎn)，以有效控制混凝土的質(zhì)量。引言在現(xiàn)代建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)占有非常大的比例，在結(jié)構(gòu)的安全、 可靠度和耐久性等方面具有重要的作用，因此控制混凝土的質(zhì)量至關(guān)重要1 。在預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)中，原材料的質(zhì)量是不斷變化的，尤其是砂石的質(zhì)量波動較大，由于砂石在混凝土中起骨架作用，對

10、混凝土的和易性、強(qiáng)度和耐久性都有很大的影響 2-4。近年來隨著天然砂石資源的緊缺，質(zhì)量穩(wěn)定、性能優(yōu)良、顆粒級配良好、含泥量小的砂石越來越少， 因此研究砂石對混凝土的影響對指導(dǎo)混凝土生產(chǎn)有重大作用。隨著人們對混凝土技術(shù)認(rèn)識的提高，顆粒級配，含泥量對混凝土的強(qiáng)度及經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系越來越受到重視。本文主要研究了不同細(xì)度模數(shù)和不同含泥量的河砂以及不同含泥量的碎石對混凝土工作性能的影響，并在滿足混凝土工作性和抗壓強(qiáng)度的情況下，對配合比進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性成本分析，研究不同顆粒級配和含泥量集料配制的混凝土的成本，以實(shí)現(xiàn)混凝土配合比的優(yōu)化并指導(dǎo)生產(chǎn)，達(dá)到有效控制混凝土的質(zhì)量。1 原材料和試驗(yàn)方法1.1 原材料（1）水泥

11、：采用亞東水泥廠生產(chǎn)的po 42.5 級水泥，其物理性能見表1。（2）粉煤灰：采用漢川電廠的ii級粉煤灰（以下簡稱fa ），細(xì)度 18.4%，燒失量 6.0%，需水比 103% 。（3）礦粉：采用武漢亞東水泥廠的s95礦粉（以下簡稱sf），比表面積4 250 cm2/g ，密度 2.86 g/cm3 ，7 d 活性 86% ，28 d 活性 97% 。（4）高效減水劑：采用聚羧酸高效減水劑（以下簡稱pc ），固含量為11.9%，減水率 23.8%。（5）河砂：采用巴河特細(xì)砂、細(xì)砂、中砂和粗砂4 種不同規(guī)格的河砂（以下簡稱s），其物理性能見表2。（6）碎石：采用陽新采石場生產(chǎn)的531.5 mm

12、連續(xù)級配碎石（以下簡稱g ），表觀密度2 730 kg/m3 ，含泥量 0.4%，泥塊含量0.4%，針片狀含量4.0%，壓碎指標(biāo)6.5%。1.2 試驗(yàn)方法1.2.1河砂的影響本試驗(yàn)主要比較幾種不同細(xì)度模數(shù)的河砂對配制混凝土的影響，同時(shí)比較在細(xì)度模數(shù)和泥塊含量一定的情況下，通過改變河砂的含泥量來配制混凝土，觀察其和易性及其對生產(chǎn)成本的影響。采用2#河砂，經(jīng)人工添加泥土（黏土質(zhì)黃土，質(zhì)量穩(wěn)定，質(zhì)地均勻，過0.075 mm 篩）配成含泥量為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%的河砂來考查其對混凝土的性能和經(jīng)濟(jì)性影響。1.2.2碎石的影響在顆粒級配和泥塊含量一定的情況下

13、，通過改變碎石的含泥量來配制混凝土，觀察其和易性及其對生產(chǎn)成本的影響。經(jīng)人工添加泥土（黏土質(zhì)黃土，質(zhì)量穩(wěn)定，質(zhì)地均勻，過0.075 mm 篩）配成含泥量為0.8%、1.2%、1.6%、2.0%、2.4%、2.8%、3.2%、3.6%的碎石，所用河砂：2#河砂。2 試驗(yàn)結(jié)果與分析試驗(yàn)以預(yù)拌混凝土攪拌站生產(chǎn)用的c30混凝土配合比為基準(zhǔn)，采用礦粉和粉煤灰雙摻技術(shù)?；炷猎嚰跇?biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)，混凝土的力學(xué)性能按照gb/t 500812002普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。2.1 不同細(xì)度模數(shù)和不同含泥量的河砂試驗(yàn)從表 3 的數(shù)據(jù)可以看出，砂的細(xì)度模數(shù)對混凝土外加劑摻量影響比較大，使用2#砂時(shí)混

14、凝土的工作性最好，且強(qiáng)度發(fā)展比較理想；當(dāng)砂為粗砂（細(xì)度模數(shù)為3.1 ）時(shí)，混凝土的和易性明顯變差，表現(xiàn)為：黏聚性、裹漿性差，流動性一般，從強(qiáng)度發(fā)展來看，與中砂基本相當(dāng)；當(dāng)砂為細(xì)砂、特細(xì)砂時(shí)，外加劑摻量大，混凝土的黏聚性好，但流動性很差，且28 d 強(qiáng)度相對中砂偏低，若要到達(dá)中砂混凝土的強(qiáng)度水平勢必增加粉料用量，這增加了單位立方米混凝土的成本。2.2 不同含泥量的碎石試驗(yàn)由表 4、5 的數(shù)據(jù)可知，在水膠比一定的情況下，聚羧酸高效減水劑的摻量隨著河砂含泥量的增加而增加。從混凝土的工作性能看，當(dāng)含泥量大于1.0%時(shí)，其流動性變差，且隨著含泥量的增加混凝土坍落度、擴(kuò)展度變小，黏聚性亦變差。從強(qiáng)度發(fā)展看

15、，當(dāng)河砂含泥量在1.0%3.0%之間時(shí)對混凝土強(qiáng)度的影響差異不是很明顯，但當(dāng)含泥量大于3.0%時(shí)，其強(qiáng)度下降較大。碎石中含泥量的不同對混凝土強(qiáng)度的影響較大，當(dāng)碎石含泥量大于2.0%時(shí)，混凝土28d 強(qiáng)度明顯下降。3 砂石質(zhì)量對混凝土經(jīng)濟(jì)性的分析以預(yù)拌混凝土攪拌站日常生產(chǎn)的c30混凝土為基準(zhǔn)， 在保證混凝土工作性和抗壓強(qiáng)度的條件下，對配合比進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性成本分析。其原材料成本為：水泥325 元/t ，礦粉 222 元/t ，粉煤灰 153元 /t ，河砂 39元/t ，石 41 元/t ，高效減水劑3 000 元/t 。從圖 1 中可以看出，隨著砂細(xì)度模數(shù)的增加，混凝土的單位立方米材料成本呈下降趨勢

16、，這是由于在膠凝材料用量不變的條件下，外加劑的摻量隨砂的細(xì)度模數(shù)的增加而減少，從而降低了原材料的成本。從圖 2、3 可以看出，不同含泥量的砂、石對混凝土的成本影響較大，當(dāng)砂的含泥量大于1.5%或碎石的含泥量大于 1.2%時(shí)，混凝土單位立方米成本都會明顯增加。4 結(jié)論（1）細(xì)砂、特細(xì)砂對混凝土的工作性、強(qiáng)度及成本影響很大，粗砂混凝土材料成本雖然較小，但其工作性不佳。對比中砂，在滿足混凝土的工作性和強(qiáng)度的要求下，其成本比細(xì)砂、特細(xì)砂分別要低2 元/m3、5 元/m3。（2）砂、石對混凝土的工作性、強(qiáng)度影響隨含泥量的不同而有所差異。在滿足工作性的要求下，外加劑的摻量隨砂、石含泥量的增加而增加，從28

17、 d 強(qiáng)度同樣可以看出，砂、石含泥量越大，其28 d 強(qiáng)度越低。（3）從混凝土成本的經(jīng)濟(jì)性考慮，同時(shí)在滿足混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)要求的情況下，在選擇河砂時(shí)其含泥量不宜過大， 應(yīng)小于 1.5%為宜，且砂的細(xì)度模數(shù)應(yīng)控制在中砂范圍內(nèi)。而碎石的含泥量應(yīng)控制在1.2%以內(nèi)。關(guān)于混凝土質(zhì)量控制的幾個(gè)問題本文論述了影響混凝土質(zhì)量的主要因素，混凝土強(qiáng)度等級與混凝土平均強(qiáng)度值及其標(biāo)準(zhǔn)差的關(guān)系，混凝土質(zhì)量控制的中心環(huán)節(jié)。文摘 本文論述了影響混凝土質(zhì)量的主要因素，混凝土強(qiáng)度等級與混凝土平均強(qiáng)度值及其標(biāo)準(zhǔn)差的關(guān)系，混凝土質(zhì)量控制的中心環(huán)節(jié)。關(guān)鍵詞 混凝土強(qiáng)度等級 影響因素材料管理強(qiáng)度測定混凝土是由水泥、砂、石加水拌和

18、均勻而凝固的人造石材，是混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主要組成材料。它質(zhì)量的好壞，既影響結(jié)構(gòu)物的安全，又影響結(jié)構(gòu)物的造價(jià)，混凝土工程的施工人員必須十分重視混凝土的施工質(zhì)量。那么，如何才能控制好混凝土質(zhì)量？混凝土質(zhì)量控制與哪些因素有關(guān)？下面就對有關(guān)因素談點(diǎn)粗淺看法，以供參考。一、 混凝土強(qiáng)度及其主要影響因素混凝土質(zhì)量的主要指標(biāo)之一是抗壓強(qiáng)度，只有弄清了影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素，才能采取有效措施，使其達(dá)到要求的混凝土抗壓強(qiáng)度指標(biāo)。1 水泥標(biāo)號對混凝土強(qiáng)度至關(guān)重要從混凝土強(qiáng)度表達(dá)式fcu.o=afce(c/w-b)可以看出： 混凝土抗壓強(qiáng)度與混凝土用水泥的強(qiáng)度fce 成正比， 按公式計(jì)算， 當(dāng)灰水

19、比為定值時(shí)用625 號水泥配制出的混凝土用325 號水泥與制出的混凝土的抗壓強(qiáng)度高近兩倍，因此混凝土施工時(shí)切勿弄錯(cuò)了水泥標(biāo)號，且存放三個(gè)月后的水泥一定要重新測定標(biāo)號后取用，灰水比對混凝土強(qiáng)度有很大的影響。灰水比與混凝土強(qiáng)度亦成正比，在一定范圍內(nèi)灰水比越大，混凝土強(qiáng)度就越高?；宜仍叫?，混凝土強(qiáng)度就越低。因此，當(dāng)灰水比不變時(shí)，企業(yè)用增加水泥用量（同時(shí)按比例增加水用量）來增加混凝土強(qiáng)度是錯(cuò)誤的，此時(shí)只能增大混凝土和易性，增大混凝土的收縮和徐變這樣反而對混凝土強(qiáng)度造成危害。綜上所述，影響混凝土抗壓強(qiáng)度的主要因素是水泥強(qiáng)度和灰水比，要控制好混凝土質(zhì)量，最主要的就是控制好水泥質(zhì)量和混凝土拌合物的灰水比這

20、兩個(gè)主要環(huán)節(jié)。2強(qiáng)度還有其它不可忽視的因素。粗骨料品對混凝土強(qiáng)度也有一定的影響。當(dāng)石子強(qiáng)度相等時(shí)，碎石表面比卵石表面粗糙，它與水泥砂漿的粘結(jié)性能比卵石強(qiáng)，當(dāng)灰水比相等或配合比相同時(shí)，兩種骨料配制的混凝土，碎石混凝土的強(qiáng)度比卵石混凝土高，但卵石混凝土的和易性優(yōu)于碎石混凝土，因此，普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程（jgj55 96）的混凝土強(qiáng)度計(jì)算公式中反是了兩種且骨料的a、b 系數(shù)：碎石混凝土： fcu.o=0.48ce(c/w-0.52) 卵石混凝土： fcu.o=0.50fce(c/w-0.61) 按上述強(qiáng)度公式計(jì)算，當(dāng)c/w 在 2.77 以內(nèi)時(shí)，碎石混凝土強(qiáng)度均高于卵石混凝土強(qiáng)度。舅骨料品種（河

21、砂、海砂、山砂）對混凝土強(qiáng)度影響程度比粗骨料小，所以混凝土強(qiáng)度公式?jīng)]有反映砂種系數(shù)，但砂的質(zhì)量對混凝土強(qiáng)度有影響。因此，砂石質(zhì)量必須符合混凝土用砂石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（jgj52 92及 jgj53 92）的要求。 由于施工現(xiàn)場的砂石質(zhì)量變化較大（如有害雜質(zhì)含量，砂石本身顆粒堅(jiān)硬程度，粗細(xì)顆粒組份的變化），對混凝土強(qiáng)度和混合物和易性都有直接影響，施工人員不得為了滿足和易性對施工工藝的要求隨意加水，從而造成灰水比的變化，致使混凝土強(qiáng)度發(fā)生較大波動。因此，要求對砂石質(zhì)量嚴(yán)加控制，盡可能使其與混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)的原材料質(zhì)量相符以達(dá)到預(yù)期的混凝土強(qiáng)度這個(gè)目的。一旦砂石質(zhì)量發(fā)生變化，施工時(shí)必須及時(shí)調(diào)整混凝土配合比

22、。水泥混凝土強(qiáng)度只有在一定的溫濕條件下才能保證正常發(fā)展，氣溫低就不行，所以混凝土搗實(shí)成型后應(yīng)按施工規(guī)范的規(guī)定予以養(yǎng)護(hù)。冬季要保溫防凍害，夏季要防暴曬脫水。混凝土攪拌要保證各種材料混合均勻，使水泥漿級均勻地包裹粗細(xì)骨料表面并填充其空隙使其聯(lián)結(jié)凝聚成整體。目前研究推廣的混凝土攪拌新工藝即分次攪拌還可改善混凝土結(jié)構(gòu)和水泥水化條件，是提高混凝土強(qiáng)度的一種新措施。二、 混凝土強(qiáng)度等級與混凝土強(qiáng)度平均值及其標(biāo)準(zhǔn)差的關(guān)系混凝土強(qiáng)度等級是根據(jù)混凝土強(qiáng)度總體分布的平均值減去1.645 倍標(biāo)準(zhǔn)差確定的。這樣可以保證混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值具有95% 的保證率，低于該標(biāo)準(zhǔn)值的概率不大于5% ，充分地保證了結(jié)構(gòu)的安全。從這個(gè)

23、定義推定，抽樣檢驗(yàn)的n 組試件的混凝土強(qiáng)度平均值一定大于等于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級，而強(qiáng)度平均值的大小取決于施工管理水平，即取決于標(biāo)準(zhǔn)差的大小。假設(shè)三個(gè)施工單位同樣生產(chǎn)20 號混凝土。甲單位管理水平很高，統(tǒng)計(jì)得混凝土的標(biāo)準(zhǔn)差為2.0n/mm2 ，n組混凝土強(qiáng)度平均值mfcu=20+1.645 2.0=23.29n/mm2；乙單位管理水平中等，統(tǒng)計(jì)得混凝土標(biāo)準(zhǔn)差為4.0n/mm2 ，n 組混凝土強(qiáng)度平均值mfcu=20+1.645 4.0=26.58n/mm2；丙單位管理水平低劣，統(tǒng)計(jì)得混凝土標(biāo)準(zhǔn)差為6.0n/mm2 ，n 組混凝土強(qiáng)度強(qiáng)度平均值mfcu=20+1.645 6.0=29.87n/mm

24、2，也就是說，三種施工水平的單位均得按95% 的保證率要求控制混凝土的平均強(qiáng)度，即施工質(zhì)量好（標(biāo)準(zhǔn)差 o=2.0n/mm2 ）的混凝土強(qiáng)度平均值23.29n/mm2與施工質(zhì)量低劣（標(biāo)準(zhǔn)差o=6.0n/mm2 ）的混凝土強(qiáng)度平均值29.87n/mm2具有同等的保證率。因此，施工人員必須明確，不只要使混凝土強(qiáng)度平均值大于混凝土強(qiáng)度的變異性，即要盡量使混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差降到最低值，這樣，既保證工程質(zhì)量又降低了工程造價(jià)，是真正有效的節(jié)約措施。三、 混凝土質(zhì)量控制的中心環(huán)節(jié)混凝土質(zhì)量控制包含兩個(gè)基本內(nèi)容：1，使混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度等級；2，在滿足設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量指標(biāo)的前提下盡量降低成本。這兩條要求實(shí)際上

25、是要盡量降低混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差。混凝土是非勻質(zhì)性材料，強(qiáng)度有一定離散性，這是客觀存在的，但是通過科學(xué)管理可以控制其達(dá)到較小值。因此，混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差能客觀地反映施工單位的管理水平，管理水平越高，標(biāo)準(zhǔn)差越小?？梢哉f，混凝土質(zhì)量控制實(shí)質(zhì)上是標(biāo)準(zhǔn)差的控制，那么，應(yīng)從哪幾方面著手才能使混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差降低到較小值呢？（一）設(shè)計(jì)合理的混凝土配合比合理的混凝土配合比必須由試驗(yàn)室通過試驗(yàn)確定。除滿足強(qiáng)度、耐久性要求和節(jié)約原材料外，應(yīng)該具有滿足施工要求的和易性。所謂混凝土混合物的和易性，是指混凝土混合物在拌和、輸送、澆灌、搗實(shí)、成型等一系操作過程中，在消耗一定能量條件下使混凝土達(dá)到穩(wěn)定和密實(shí)的一種工作性能。以

26、最小能耗達(dá)到最穩(wěn)定、最密實(shí)的程度變是最佳的工作性能。在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，應(yīng)根據(jù)砂石材料特性和灰水比調(diào)整最佳砂率， 使混合物具有施工要求的和易性，即具有較合理的混凝土配合比，才能使混凝土比較容易拌均勻，而且在施工全過程中不致產(chǎn)生離析泌水現(xiàn)象。（二）正確按設(shè)計(jì)配合比施工按混凝土配合比施工，第一，要及時(shí)測定現(xiàn)場砂、石含水率，將試驗(yàn)室配合比正確地?fù)Q算成施工配合比；第二，材料應(yīng)進(jìn)行稱量計(jì)量，不要用體積配合比；第三，要及時(shí)檢查原材料是否與配合比設(shè)計(jì)原材料相符，否則，應(yīng)及時(shí)調(diào)整配合比?；炷两Y(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（gb50204 92）第 4、3、1 條規(guī)定，混凝土原材料按重量計(jì)的允許偏差，不得超過下列規(guī)

27、定：1 水泥、混合材料 2% 2 粗細(xì)骨料 3% 3 水、外加劑 2% 規(guī)范規(guī)定水和水泥的重量誤差允許 2%，粗細(xì)集料的重量誤差允許3 %，強(qiáng)調(diào)了影響混凝土強(qiáng)度的主要因素（灰水比），說明水和水泥的稱量誤差應(yīng)比砂石集料小。砂石集料的含水率應(yīng)在總用水量中扣除，水和水泥均應(yīng)稱量，水不應(yīng)憑經(jīng)驗(yàn)加，水泥不應(yīng)以袋計(jì)量，才能嚴(yán)格控制混凝土的灰水比。通過計(jì)算我們可以得到以下結(jié)論：水和水泥計(jì)量誤差是降低混凝土強(qiáng)度的主要原因。例如：設(shè)原配合比每立方米混凝土用525 號水泥 400kg ，水為 20kg, 水稱量正誤差2%則為 204kg ，水泥負(fù)誤差2%為 392kg ，灰水比由 400200=2 變?yōu)?3922

28、04=1.92 ，分別代入碎石混凝土強(qiáng)度f cu.o=0.48fce(c/w-0.52)驗(yàn)算。原配合比混凝土強(qiáng)度f cu 。o=0.481.13 52.5(2-0.52)=42.14n/mm2 誤稱水和水泥后的強(qiáng)度f cu 。o=0.481.13 52.5(1.92-0.52)=39.87n/mm2 兩者相比，混凝土強(qiáng)度相對降低值為（42.14-39.87 ）/42.14=0.054, 即 5.4%。依此類推，常用標(biāo)號水泥配制的混凝土，水計(jì)量的正誤差110% ，不同組合時(shí)的混凝土強(qiáng)度降低值就會計(jì)算出不同的結(jié)果。砂石集料負(fù)誤差、 混凝土制成量系數(shù)降低將造成多用水泥。假定每立方米混凝土材料總量為2

29、450kg ，其中水 200kg ，水泥廠 400kg ，則砂石總用量角為1850kg 。按規(guī)范規(guī)定，砂、石集料允許負(fù)誤差點(diǎn)%計(jì)算，少稱砂石 55.5kg （18503%），折合絕對體積20.94l( 升)（砂石密度按2.65 計(jì)算，則 v=55.5/2.65=20.94），要用水泥漿來填充。灰水比為2 時(shí)水與水泥的體積比分量為：0.61:0.39 ，這時(shí)將大用水泥25.32kg（20.940.39 3.1=25.32kg ）。若砂石正誤差3% ，即多稱了砂石55.5kg ，由于砂子吸水將降低混凝土和易性，工人會隨意加水，使其達(dá)到要求的和易性而降低混凝土強(qiáng)度?？傊?，砂石應(yīng)進(jìn)行稱量，絕對不得用體

30、積計(jì)量，因?yàn)樯笆w積不但隨裝料方式發(fā)生變化，而且隨含水量變化而產(chǎn)生的顯著波動，也會造成混凝土制成量系數(shù)不夠而多用水泥。（三）加強(qiáng)混凝土原材料管理施工現(xiàn)場混凝土原材料與混凝土配合比設(shè)計(jì)用原材料相同，因?yàn)榛炷猎牧系淖儺悓⒃斐苫炷翉?qiáng)度的變異。施工人員應(yīng)經(jīng)常檢查原材料質(zhì)量，如果發(fā)生殿堂現(xiàn)象，應(yīng)立即檢查原因和采取措施。為了減少原材料變異對混凝土強(qiáng)度變異的影響，材料最好定點(diǎn)供應(yīng)并定期或按規(guī)定檢查材料的質(zhì)量。（四）進(jìn)行混凝土強(qiáng)度的快速測定混凝土施工程序較多，從原料準(zhǔn)備、配料到攪拌和澆灌各個(gè)工藝都可能造成混凝土強(qiáng)度的變異；材料質(zhì)量的變異對混凝土強(qiáng)度影響更大，為了保證混凝土質(zhì)量， 最好在澆注前就能比較準(zhǔn)確

31、地預(yù)報(bào)混凝土28 天強(qiáng)度，這樣才能效避免混凝土工程質(zhì)量事故。目前國內(nèi)試行混凝土強(qiáng)度快速測定法控制混凝土質(zhì)量的手段比較多，如沸水法， 80oc 熱水法、 55oc 溫水法、水灰比分析法、成熟度法等，都能在一定程度上起到控制混凝土質(zhì)量作用。但有的不能及時(shí)起到控制作用，有的方法煩雜而且使用范圍受到限制，不能得到廣泛推廣。經(jīng)上述分析， 我認(rèn)為促凝壓蒸養(yǎng)法能比較及時(shí)地發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量問題，它能在 1、5 小時(shí)內(nèi)比較準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)混凝土 28 天強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)問題可以及時(shí)處理，建議用此作為混凝土現(xiàn)場施工的一種質(zhì)量控制手段。混凝土堿骨料反應(yīng)問題及預(yù)防措施2005 年 02 月 11 日由于我國過去水泥含堿量一般不高，加

32、以自50 年代起 30 余年來一直生產(chǎn)高混合材水泥，例如在七十年代曾大量生產(chǎn)使用的礦渣400 號水泥，其中礦渣含量高達(dá)60-70% ，有這么多的活性混合材，即使某廠水泥熟料當(dāng)時(shí)含堿量稍高，砂石中有相當(dāng)數(shù)量的活性成分，由于活性混合材可以起到消化緩解堿的作用，因而在八十年代以前我國一般土建工程尚未見堿骨料反應(yīng)對工程損害的報(bào)告，以致許多設(shè)計(jì)、施工工程技術(shù)人員對堿骨料反應(yīng)問題還比較生疏，有必要作一些基本情況的介紹。由于我國過去水泥含堿量一般不高，加以自50 年代起 30 余年來一直生產(chǎn)高混合材水泥，例如在七十年代曾大量生產(chǎn)使用的礦渣400 號水泥，其中礦渣含量高達(dá)60-70% ，有這么多的活性混合材，

33、即使某廠水泥熟料當(dāng)時(shí)含堿量稍高，砂石中有相當(dāng)數(shù)量的活性成分，由于活性混合材可以起到消化緩解堿的作用，因而在八十年代以前我國一般土建工程尚未見堿骨料反應(yīng)對工程損害的報(bào)告，以致許多設(shè)計(jì)、施工工程技術(shù)人員對堿骨料反應(yīng)問題還比較生疏，有必要作一些基本情況的介紹。一、什么是水泥混凝土的堿骨料反應(yīng)堿骨料反應(yīng)是混凝土原材料中的水泥、外加劑、混合材和水中的堿（na2o 或 k2o ）與骨料中的活性成分反應(yīng)，在混凝土澆筑成型后若干年（數(shù)年至二、三十年）逐漸反應(yīng)，反應(yīng)生成物吸水膨脹，使混凝土產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，膨脹開裂，導(dǎo)致混凝土失去設(shè)計(jì)性能。由于活性骨料經(jīng)攪拌后大體上呈均勻分布，所以一旦發(fā)生堿骨料反應(yīng)，混凝土內(nèi)各部分

34、均產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，將混凝土自身膨脹，發(fā)展嚴(yán)重的只能拆除，無法補(bǔ)救，因而被稱為混凝土的癌癥。二、堿骨料反應(yīng)的分類和機(jī)理1、堿硅酸反應(yīng)1940 年美國加利福尼亞州公路局的斯坦敦，首先發(fā)現(xiàn)堿骨料反應(yīng)，引起世界混凝土工程界的重視，這種反應(yīng)就是堿酸反應(yīng)。堿硅酸反應(yīng)是水泥中的堿與骨料中的活性氧化硅成分反應(yīng)產(chǎn)生堿硅酸鹽凝膠或稱堿硅凝膠，堿硅凝膠固相體積大于反應(yīng)前的體積，而且有強(qiáng)烈的吸水性，吸水后膨脹引起混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力；而且堿硅凝膠吸水后進(jìn)一步促進(jìn)堿骨料反應(yīng)的進(jìn)展，使混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力增大，導(dǎo)致混凝土開裂，發(fā)展嚴(yán)重的會使混凝土結(jié)構(gòu)崩潰。能與堿發(fā)生反應(yīng)的活性氧化硅礦物有蛋白石，玉髓、鱗石英、方英石、火山玻璃及

35、結(jié)晶有缺欠的石英以及微晶、隱晶石英等，而這些活性礦物廣泛存在于多種巖石中，因而迄今為止，世界各國發(fā)生的堿骨料反應(yīng)絕大多數(shù)為堿硅酸反應(yīng)。2、堿碳酸鹽反應(yīng)1955 年加拿大金斯敦城人行路面發(fā)生大面積開裂，懷疑是堿骨料反應(yīng)，用美國astm 標(biāo)準(zhǔn)的砂漿棒法和化學(xué)法試驗(yàn)，屬于非活性骨料。后經(jīng)研究，斯文森于1957 年提出一種與堿硅酸反應(yīng)不同的堿骨料反應(yīng)堿碳酸鹽反應(yīng)。一般的碳酸巖 石灰石和白云石是非活性的，只有象加大金斯敦這種泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石，才發(fā)生堿碳酸鹽反應(yīng)。堿碳酸鹽反應(yīng)的基理與堿硅反應(yīng)完全不同，在泥質(zhì)石灰質(zhì)白云石中含粘土和方解石較多，堿與這種碳酸鈣鎂反應(yīng)時(shí)，將其中白云石（mgco3 ）轉(zhuǎn)化為水石mg

36、(oh)2 ，水鎂石晶體排列的壓力和粘土吸水膨脹，引起混凝土內(nèi)部應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。堿碳酸鹽反應(yīng)在斯文森提出后，在美國的印地安納，弗吉尼亞、衣華達(dá)等州和其它國家也發(fā)現(xiàn)有這種類型的反應(yīng)，近幾年在我國的山東省和山西省也發(fā)現(xiàn)有過這種類型的反應(yīng)。3、堿硅酸鹽反應(yīng)1965 年基洛物對加拿大的諾發(fā)，斯科提亞地方的混凝土膨脹開裂進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：（1）形成膨脹巖石屬于粘土質(zhì)巖、千枚巖等層狀硅酸鹽礦物；（2）膨脹過程較堿硅酸反應(yīng)緩慢得多；（3）能形成反應(yīng)環(huán)的顆粒非常少；（4）與膨脹量相比析出的堿硅膠過少。又進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)諾發(fā) 斯科提亞地方的堿性膨脹巖中，蛭石類礦物的基面間沉積物是可浸出的，在沉積物被浸出后吸水

37、，使基面間距由10a 增大到 12a 致使體積膨脹，引起混凝土內(nèi)部膨脹應(yīng)力；因此認(rèn)為這類堿骨料反應(yīng)與傳統(tǒng)的堿硅酸反應(yīng)不同，并命名為堿硅酸鹽反應(yīng)。對此，國際學(xué)術(shù)界有爭論。我國學(xué)者唐明述對此也進(jìn)行研究，他從全國各地收信了上百種礦物及巖石樣品，從礦物和巖石學(xué)角度詳細(xì)研究了其堿活性程度。研究表明，所有層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物如葉蠟石、蛇紋巖、伊里石、綠泥石、云母、滑石、高嶺石、蛭石等均不具堿活性，有少數(shù)發(fā)生堿膨脹的，經(jīng)仔細(xì)研究，其中均含有玉髓、微晶石英等含活性氧化硅性氧化硅礦物，從而證明這仍屬于堿硅酸反應(yīng)。這一結(jié)論與基洛特起初發(fā)現(xiàn)的四個(gè)特點(diǎn)也并不矛盾。這個(gè)研究報(bào)告在第8 屆國際堿骨料反應(yīng)學(xué)術(shù)會議上發(fā)表后，

38、得到許多知名學(xué)者的贊同。但由于這種反應(yīng)膨脹進(jìn)程緩慢，用常規(guī)檢驗(yàn)堿硅酸反應(yīng)的方法無法判斷其活性；因此，在進(jìn)行骨料活性和堿骨料反應(yīng)膨脹檢驗(yàn)時(shí)，還必須與一般堿硅酸反類型有所區(qū)別。三、堿骨料反應(yīng)的發(fā)生原因（條件）和特征混凝土工程發(fā)生堿骨料反應(yīng)需要具有三個(gè)條件。首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加劑和水中含堿量高；第二是骨料中有相當(dāng)數(shù)量的活性成分；第三是潮濕環(huán)境，有充分的水分或濕空氣供應(yīng)。早在 1940 年，斯坦敦用加利福尼亞州骨料作砂漿棒膨脹試驗(yàn)時(shí)，就發(fā)現(xiàn)水泥含堿量愈高，堿骨料反應(yīng)的膨脹量愈大，在水泥含堿量低于0.6% 時(shí)，就可以避免發(fā)生堿骨料反應(yīng)。后來在其他許多國家試驗(yàn)，由于骨料反應(yīng)。后來在其他許

39、多國家試驗(yàn)，由于骨料反應(yīng)的活性不同，有時(shí)水泥含堿量低于0.4% 氧化鈉當(dāng)量，也有發(fā)生堿骨料反應(yīng)膨脹量大的情況；但水泥含堿量高于0.6% 稱為高堿水泥已為大多數(shù)國家接受。隨著水泥工業(yè)出現(xiàn)含不同混合材的水泥以及混凝土愈來愈多地?fù)接酶鞣N外加劑，以及日本、英國使用海砂配制混凝土，發(fā)現(xiàn)混凝土各種原材料成分中的堿（na2o 、k2o），均可導(dǎo)致發(fā)生堿骨料對工程的損害。有關(guān)活性骨料，經(jīng)世界各國許多學(xué)者四十余年的研究歸納具有堿活性的骨料如表1 所示：表 1 中所列含有堿活性的巖石，除最下一行的碳酸巖外，基本上都是含活性二氧化硅的礦物。從表中所列活性成分看，一種是無定形（非晶體）二氧化硅，如蛋白石，火山玻璃；一

40、種是結(jié)晶不完整的二氧化硅，如玉髓、磷石英、微晶石英等，另一種是結(jié)晶完整，例如花崗巖為深成巖，其中石英結(jié)晶很完整，但由于地殼變動，受擠壓力產(chǎn)生晶格扭曲變形，當(dāng)其中應(yīng)變石英含量大于30% 時(shí)，就會發(fā)生堿活性。還有一種層狀頁硅酸鹽，屬于現(xiàn)在有爭議的堿硅酸鹽反應(yīng)活性骨料。最后一個(gè)條件就是潮濕多水，愈是在潮濕多水的環(huán)境條件下堿骨料反應(yīng)對工程的損害發(fā)展愈快，往往在同一個(gè)混凝土工程，混凝土配制材料具務(wù)堿骨料反應(yīng)的條件，在這個(gè)工程潮濕多水的部位首先發(fā)生堿骨料反應(yīng)損害，在其它部位則發(fā)展緩慢。受堿骨料反應(yīng)膨脹開裂的工程從外觀上看，在少鋼筋約束的部位為網(wǎng)狀裂縫，在受鋼筋約束的部位多沿主筋方向開裂，在很多情況下可以看

41、到從裂縫溢出白色或透明膠體的痕跡。在同一工程中潮濕部位發(fā)展嚴(yán)重也是其外觀特征之一。最后判斷還需要從受害的工程取芯樣鑒定。表 1 各國已發(fā)現(xiàn)堿活性礦物巖石巖 石 活 性 組 分火成巖花崗巖花崗閃長巖紫蘇花崗巖應(yīng)變石英含量 30% 浮石流紋石安山石英安巖粗面巖黑曜巖火山凝灰?guī)r酸至中性富二氧化硅的火山玻璃體鱗巖英玄武巖玉髓、蛋白石變質(zhì)巖片巖片麻巖應(yīng)變石英含量 30% 石英巖應(yīng)變石英含量 30% ，燧石含量 5% 角頁巖千枚巖泥板巖頁硅酸鹽、變石英沉積巖砂巖 應(yīng)變石英、燧石含量5% 硬砂巖頁硅酸巖、應(yīng)變石英燧石（球狀）（板狀）微晶石英、玉髓、蛋白石硅藻土蛋白石、微晶石英碳酸巖泥質(zhì)白云石、頁硅酸巖四、堿

42、骨料反應(yīng)的預(yù)防方法堿骨料反應(yīng)條件是在混凝土配制時(shí)形成的，即配制的混凝土中只有足夠的堿和反應(yīng)性骨料，在混凝土澆筑后就會逐漸反應(yīng)，在反應(yīng)產(chǎn)物的數(shù)量吸水膨脹和內(nèi)應(yīng)力足以使混凝土開裂的時(shí)候，工程便開始出現(xiàn)裂縫。這種裂縫和對工程的損害隨著堿骨料反應(yīng)的發(fā)展而發(fā)展，嚴(yán)重時(shí)會使工程崩潰。有人試圖用阻擋水分來源的方法控制堿骨料反應(yīng)的發(fā)展，例如筆者見過的日本從大孤到神戶的高速公路松原段陸地立交橋，橋墩和梁發(fā)生大面積堿骨料反應(yīng)開裂，日本曾采取將所有裂縫注入環(huán)氧樹脂，注射后又將整個(gè)梁、橋墩表面全用環(huán)氧樹脂涂層封閉，企圖通過阻止水分和濕空氣進(jìn)入的方法控制堿骨料反應(yīng)的進(jìn)展，結(jié)果僅僅經(jīng)過一年，又多處開裂。因此世界各國都是在

43、配制混凝土?xí)r采取措施，使混凝土工程不具備堿骨料反應(yīng)的條件。主要有以下幾種措施。1、控制水泥含堿量自 1941 年美國提出水泥含量低于0.6% 氧氣化鈉當(dāng)量（即na2o+0.658k2o）為預(yù)防發(fā)生堿骨料反應(yīng)的安全界限以來， 雖然對有些地區(qū)的骨料在水泥含量低于0.4% 時(shí)仍可發(fā)生堿骨料反應(yīng)對工程的損害，但在一般情況下， 水泥含量低于0.6% 作為預(yù)防堿骨料反應(yīng)的安全界限已為世界多數(shù)國家所接受，已有二十多個(gè)國家將此安全界限列入國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。許多國家如新西蘭、英國、日本等國內(nèi)大部分水泥廠均生產(chǎn)含堿量低于 0.6% 的水泥。加拿大鐵路局則規(guī)定，不訟是否使用活性骨料，鐵路工程混凝土一律使用含堿量低于0.6%的低堿水泥。2、控制混凝土中含堿量由于混凝土中堿的來源不僅是從水泥，而且從混合材、外加劑、水，甚至有時(shí)從骨料（例如海砂）中來，因此控制混凝土各種原材料總堿量比單純控制水泥含堿量更重要。對此，南非曾規(guī)定每m3 混凝土中總堿量不得超過 2.1kg ，英國提出以每m3 混凝土全部原材料總堿量（na2o 當(dāng)量）不超過3kg ，已為許多國家所接受。3、對骨料選擇使用如果混凝土含堿量低于3kg/m3 ，可以不做骨料活性檢驗(yàn)，如果水泥含堿量