混凝土基本理論知識

1、混凝土基本理論知識一、前言前言混凝土具有強度高、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，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)應用，均取得了長足的進步，建造了許多舉世矚目的工程項目。二、定義二、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（2000 2800 ）kg/m3的混凝土叫普通混凝土。簡稱混凝土，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（

2、或稱為混凝土混合物） 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)，和易性是一個綜合的指標，包括稠度（流動性）、粘聚性和保水性三個主要方面。 三、組成材料三、組成材料 1、水泥：GB175-2007 通用硅酸鹽水泥 。配制混凝土時如何選擇水泥？水泥品種的選擇；水泥標號的選擇。 2、砂： 3、石子： 4、 粉煤灰、礦渣等礦物摻和料 5、外加劑四、混凝土配合比設計和優(yōu)化 商品混凝土的工藝不同于現(xiàn)場攪拌的混凝土，運輸距離和商品混凝土的工藝不同于現(xiàn)場攪拌的混凝土，運輸距離和時間的存在必須控制坍落度損失。因此在設計混凝土配合時間的存在必須控制坍落度損失。因此在設計混凝土配

3、合比時應考慮如下因素：比時應考慮如下因素： (1) 根據(jù)運距和運輸時間確定初始坍落度：近距離(10 km)或2h時，為20cm22cm。 (2) 控制坍落度損失，即控制入泵前的坍落度應大于15cm。因為坍落度20cm時，澆筑后混凝土長時間保持大流動性狀態(tài)、其穩(wěn)定性差容易產(chǎn)生離析，凝結(jié)慢。 (3) 初凝時間的控制：梁板柱澆筑時初凝時間8 h12h，大體積混凝土為12h15h。 影響混凝土強度的主要因素有哪些？影響混凝土強度的主要因素有哪些？ 1）水泥強度和水灰比 2）集料：集料質(zhì)量好，砼強度高；如含有大量軟弱顆粒、針片狀顆粒及風化巖石，則會降低混凝土強度 3）養(yǎng)護條件（溫度和濕度）：在濕度保證的

4、情況下，養(yǎng)護溫度對混凝土強度增長有顯著影響。溫度降低，強度增長緩慢。當溫度降至冰點以下時，混凝土強度停止發(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，水泥不能正常水化，甚至停止水化，這將嚴重降低混凝土強度。 4）齡期： 5）施工質(zhì)量：五、混凝土五、混凝土 - 混凝土的種類混凝土的種類 無機膠凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸鹽混凝土、水玻璃混凝土等 有機膠結(jié)料混凝土，如瀝青混凝土、聚合物混凝土等。 按容重分按容重分 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、

5、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、遠距離運輸?shù)姆绞较蚪ㄖさ毓欢ㄒ蟮幕炷?。它?括混合物攪拌、運輸、泵送和澆筑等工藝過程。嚴格地講商品混凝土是指混凝土的工藝和產(chǎn)品，而不是混凝土的品種，它應包括大流動性混凝土、流態(tài)混凝土、泵送 混凝土、高強混凝土、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國家 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、運輸?shù)綕补嘈?2h，有時超過2h。因此商品混凝土 攪拌站合理的供應半徑應在l0km之內(nèi)

6、商品混凝土 我國商品混凝土中，約70是標號C25C40，C50C60 在一些重要工程中應用，個別特殊情況采用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，特別是耐久性，應當摻用粉 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。計算 表明，基準混凝土中摻20粉煤灰(減少水泥用量10情況 下)可節(jié)省能源10?；鶞驶炷翐匠芑瘎?減少水泥用量15時)配制流態(tài)混凝土可節(jié)省能源15。當粉煤灰和超塑化劑同時摻用時可節(jié)省能源 25.5。因此，將粉煤灰和超塑化劑同時摻用配制流態(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

7、的特點和原材料的選擇六、商品混凝土的特點和原材料的選擇 商品混凝土的特點商品混凝土的特點 1) 由于是集中攪拌，因此能嚴格在線控制原材料由于是集中攪拌，因此能嚴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；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，即高流動性、坍要求拌合物具有好的工作性，即高流動性、坍落度損失小，不泌水不離析、可泵性好；落度損失小，不泌水不離析、可泵性好； (3) 經(jīng)濟性經(jīng)濟性, 要求成本低，性能價格比高要求成本低，性能價格比高 1). 水泥的選擇 通常采用硅酸鹽水泥、普硅水泥或礦渣水泥，對水泥的基本要求是： (1). 相同標號時,選擇富

8、裕系數(shù)大的水泥，因為水泥是使混凝土獲得強度的“基礎”； (2) 相同強度時選擇需水量小的水泥。水泥的標準稠度需水量在2127，在配制混凝土時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)、顆粒級配好的水泥； (4) 合理使用不同標號的水泥。配制C40以下的流態(tài)混凝土時應用32.5Mpa普硅水泥；配制C40以上的高性能混凝土應用42.5Mpa硅酸鹽水泥或普硅水泥； (5) 針對不同用途的混凝土正確選擇水泥品種，如要求早強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

9、細摻料的選擇礦物細摻料的選擇 常用的礦物細摻料有粉煤灰、磨細礦渣、沸石粉、硅粉等。配制商品混凝土時對礦物細摻料的基本要求是： (1) 售價低、具有一定的水化活性，能替代部分水泥，在保證強度和其它性能的情況下，應多摻礦物細摻料，使混凝土的成本降低； (2) 需水量比小(100)，顆粒級配合理能提高拌合物的流動性； (3) 合理使用不同品種的細摻料，配制C60以下的流態(tài)混凝土時采用II級粉煤灰，C60C80采用I級粉煤灰或磨細礦渣，100Mpa以上的高性能混凝土摻硅粉。 3). 集料的選擇集料的選擇 粗細集料都應符合有關(guān)標準的要求。正確選擇集料能確?；炷凉ぷ餍?、強度和經(jīng)濟性。 (1) 細集料：砂

10、子的顆粒級配合理、含泥量低有利于強度和工作性的提高。人工砂和風化山砂的需水量大、顆粒形狀和級配不合理使拌合物流動性下降。河砂是理想的細 集料，使用時應正確選擇細度模數(shù)。配制高強混凝土時應用粗砂，普通流態(tài)混凝土用中砂。砂子的細度模數(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配影響混凝土的用水量，砂率和工作性。配制高強混凝土和高性能混凝土時應采用高強度的碎石，其最大粒徑應為19mm或 25mm，因為高強混凝土的強度幾近為石子強度的二分之一。普通流態(tài)混凝土采用最大粒徑25mm或31.5mm碎石，采用泵送工藝時石子最大粒徑

11、應小于泵 出口管徑的三分之一，否則產(chǎn)生堵泵現(xiàn)象。目前市場連續(xù)級配的碎石較少，多數(shù)為單一粒級、這時應采用二級配石子。若采用單一粒級的石子應提高砂率。 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)混凝土時，若采用較大粒徑(如31.5mm)碎石與中細砂(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) 外加劑的選擇外加劑的選擇 商品混凝土所用的外加劑應包括：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的外加劑品種; (2) 根據(jù)混凝土的原材料、配合比和標號確定對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、運輸距離，泵送高度等因素，確定對坍落度損失程度、凝結(jié)時間和早期強