混凝土施工基本知識(shí)

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.混凝土施工基本知識(shí) 講到混凝土的基本知識(shí),就必須了解混凝土配合比的設(shè)計(jì)過(guò)程,只有了解了混凝土配合比的設(shè)計(jì)過(guò)程才能對(duì)混凝土有一個(gè)全面了解,才能懂得怎樣控制機(jī)好混凝土的施工質(zhì)量。 一、普通混凝土配合比 1、混凝土配制強(qiáng)度計(jì)算 在進(jìn)行混凝土理論配合比設(shè)計(jì)時(shí)首先要計(jì)算混凝土的配置強(qiáng)度，為什么要計(jì)算混凝土的配制強(qiáng)度呢？我們知道混凝土由于受各種因素的影響，強(qiáng)度并不是一個(gè)固定不變的值，而是圍繞著配制強(qiáng)度上下波動(dòng)的值。為了保證混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度就必須提高混凝土的配制強(qiáng)度，那么

2、混凝土的配制強(qiáng)度要提高到多少才算合適，在配合比設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范中給出了一個(gè)計(jì)算公式。 配制強(qiáng)度f(wàn)cu= fcuk+1.645 （式1） 式中 fcu 混凝土配制強(qiáng)度 fcuk混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度 混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差（簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)差） n 標(biāo)準(zhǔn)差= （X-X）2/n-1 （式2） i=1 式中 x各試驗(yàn)數(shù)據(jù)值 x試驗(yàn)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值 n試驗(yàn)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) 在混凝土施工技術(shù)規(guī)范中規(guī)定，要求混凝土的抗壓強(qiáng)度保證率為95%，公式中的1.645為95%強(qiáng)度保證率系數(shù)。公式中的樣本標(biāo)準(zhǔn)差是衡量樣本數(shù)據(jù)波動(dòng)性（離散程度）的指標(biāo)，樣本標(biāo)準(zhǔn)差是根據(jù)上一時(shí)期施工的混凝土的抗壓強(qiáng)度經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)評(píng)定由公式2求得的，標(biāo)準(zhǔn)差波動(dòng)性的大小受

3、施工水平的影響，混凝土拌合質(zhì)量控制的好，混凝土的抗壓強(qiáng)度值波動(dòng)范圍就小，則標(biāo)準(zhǔn)差小，混凝土拌合質(zhì)量控制的不好，混凝土的抗壓強(qiáng)度值波動(dòng)范圍就大，則標(biāo)準(zhǔn)差也大。 舉例說(shuō)明： 例1、C30混凝土抗壓強(qiáng)度如下： 35.0、28.9、40.2、33.6、45.5、34.1、38.2、42.4、30.0、27.4 =5.98MPa x=35.5MPa 例2、C30混凝土抗壓強(qiáng)度如下： 33.2、37.3、37.1、34.4、39.6、36.4、34.2、37.5、28.6、35.8 =3.04MPa x=35.4MPa 混凝土強(qiáng)度離散性的規(guī)律遵循正態(tài)分布曲線(xiàn)，接近配制強(qiáng)度變化的值站多數(shù)，偏離太大或太小的值

4、站少數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)差小曲線(xiàn)較陡，標(biāo)準(zhǔn)差大曲線(xiàn)較緩。由公式1可以看出，混凝土的配制強(qiáng)度是與標(biāo)準(zhǔn)差成正比的，標(biāo)準(zhǔn)差大則混凝土的配制強(qiáng)度就大，進(jìn)而水泥用量也大，標(biāo)準(zhǔn)差小則混凝土的配制強(qiáng)度就小，進(jìn)而水泥用量也小，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。 由于我們是流動(dòng)性單位，隨施工地點(diǎn)的變化，原材料也隨之變化，所以我們不能將某一地統(tǒng)計(jì)求得的標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)用到其他施工地點(diǎn)，我們?cè)谟?jì)算混凝土的配合比強(qiáng)度時(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)差是規(guī)范上規(guī)定的，規(guī)范中的標(biāo)準(zhǔn)差是經(jīng)統(tǒng)計(jì)全國(guó)平均施工水平求得的。 引起混凝土強(qiáng)度變異的原因有以下幾個(gè)方面： 材料質(zhì)量的波動(dòng)：材料中水泥是影響混凝土強(qiáng)度最重要因素，如水泥的實(shí)際強(qiáng)度、儲(chǔ)存條件、存放時(shí)間的長(zhǎng)短等均會(huì)引起混凝土強(qiáng)度波動(dòng)

5、； 配料誤差：為了縮小稱(chēng)量誤差，必須校核衡器的精度，并應(yīng)做定期檢查。每日開(kāi)盤(pán)拌制混凝土前，必須測(cè)定集料的含水率，扣除相應(yīng)的拌合水量，增加相應(yīng)的集料用量?；炷磷儺愖畲蟮膩?lái)源是加水量誤差，加水量的誤差在于用水量稱(chēng)量的不準(zhǔn)確，并且還在于集料含水率難以準(zhǔn)確測(cè)定，集料堆的外部與內(nèi)部含水率或上部與下部含水率不同。 拌和、搗實(shí)與養(yǎng)護(hù)：對(duì)混凝土拌和物的充分拌和取決于拌和機(jī)的類(lèi)型，拌和時(shí)間也會(huì)對(duì)強(qiáng)度產(chǎn)生影響，混凝土施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定了最小拌和時(shí)間，是為了使拌和時(shí)間不至于對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生很大影響。 試驗(yàn)誤差：試驗(yàn)誤差包括取樣、成型、養(yǎng)護(hù)和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)等方面操作的差別給立方體強(qiáng)度帶來(lái)的變化。 2、基準(zhǔn)水灰比計(jì)算 W

6、/C=A*fce/fcuo+A*B*fce 式中 A、B經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，查表求得 fcu混凝土的配制強(qiáng)度 fce水泥的實(shí)際強(qiáng)度 計(jì)算出基準(zhǔn)水灰比后再按假定容重法或體積法計(jì)算砂、碎石等材料的用量，然后進(jìn)行試拌，觀察并調(diào)整混凝土拌合物的坍落度和流動(dòng)性、粘聚性、保水性等各項(xiàng)和易性指標(biāo)，以此配合比做為基準(zhǔn)混凝土配合比。在基準(zhǔn)水灰比基礎(chǔ)上分別減小和增加0.05個(gè)水灰比，制作試件并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，待抗壓強(qiáng)度結(jié)果出來(lái)后從中選取一個(gè)水泥用量最小，強(qiáng)度又能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的配合比作為理論配合比指導(dǎo)施工生產(chǎn)。 HYPERLINK /z/ShowUser.e?sp=S156565856 夢(mèng)中的風(fēng)景 2008-07-18 13:

7、46 二、高性能混凝土配合比的確定 高性能混凝土也稱(chēng)耐久性混凝土，混凝土的耐久性主要包括抗凍性、抗蝕性、抗炭化、抗減骨料反應(yīng)、耐腐蝕等。 高性能混凝土配合比檢測(cè)項(xiàng)目有：抗壓強(qiáng)度、坍落度、泌水率、含氣量、抗裂性、電通量、彈性模量、抗凍性、耐磨性、抗?jié)B性等。 受以上耐久性要求，在鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)環(huán)境作用等級(jí)的不同，對(duì)最大水膠比都作了規(guī)定。在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定的環(huán)境等級(jí)，從規(guī)范中直接查用。綜合考慮含氣量等因素對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響（混凝土中的含氣量每增加1%，混凝土強(qiáng)度約降低5MPa左右），以0.05的間隔降低一到兩個(gè)水膠比制作混凝土配合比，從中選取膠凝材料

8、用量少，耐久性及抗壓強(qiáng)度均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的配合比作為理論配合比指導(dǎo)施工生產(chǎn)。 在強(qiáng)侵蝕環(huán)境作用條件下，由于混凝土配合比著重考慮了耐久性要求，強(qiáng)度往往比較高，象鄭西客專(zhuān)線(xiàn)C30鉆孔樁及承臺(tái)和墩身1M以下處于H4硫酸鹽強(qiáng)侵蝕環(huán)境下，規(guī)范規(guī)定最大水膠比0.36，混凝土的最終強(qiáng)度可達(dá)50 MPa左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C30混凝土要求的配制強(qiáng)度37.4MPa。 高性能混凝土為了減少膠凝材料中硅酸鹽水泥用量，應(yīng)使用礦物參合料，目的是為了減少水泥用量大所帶來(lái)的負(fù)面影響，提高混凝土的耐久性?；炷恋脑缙趶?qiáng)度越高，對(duì)混凝土長(zhǎng)期性能越不利，在早期越易開(kāi)裂，不利于混凝土的耐久性，所以要慎用早強(qiáng)型水泥。在高性能混凝土中摻加礦物

9、摻合料后，混凝土的早期強(qiáng)度增長(zhǎng)速度有所放慢。在鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)中將高性能混凝土的齡期規(guī)定為56天。高性能混凝土在56天齡期后還要做快速抗凍性試驗(yàn)，快速抗凍性試驗(yàn)每4小時(shí)一個(gè)循環(huán)，客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)設(shè)計(jì)使用年限為100年，要求抗凍循環(huán)F300次，一個(gè)抗凍性試驗(yàn)要50天，整個(gè)配合比各項(xiàng)指標(biāo)做全需要106天。 在高性能混凝土中摻入引氣型高效減水劑可使混凝土的抗?jié)B性及抗凍性顯著提高，由于引氣劑在混凝土中引入大量微氣泡占據(jù)了混凝土中的自由空間，破壞了毛細(xì)管的連續(xù)性，使混凝土的抗?jié)B性得到改善。氣泡對(duì)水分凍結(jié)產(chǎn)生的局部壓力增大起到了緩沖作用，提高了混凝土的抗凍性。要達(dá)到F300次凍融循環(huán)混凝土中的含

10、氣量需在4左右，超過(guò)6時(shí)耐久性下降。 泌水會(huì)造成混凝土各組分材料的離析，并在粗集料顆粒下放形成水囊。摻有引氣劑的混凝土可增大澆筑稠度，減少材料分離現(xiàn)象，減小泌水率。高性能混凝土水下鉆孔樁的泌水率要求1，其他混凝土的泌水率為零。 三、混凝土施工控制 混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)一般都是選用基本合格的原材料，但是我們?cè)趯?shí)際施工中往往由于料源供應(yīng)等情況，砂、碎石等原材料的質(zhì)量不能滿(mǎn)足要求。砂中的含泥量超標(biāo)，粗細(xì)不穩(wěn)定，碎石中的石粉含量超標(biāo)，級(jí)配不良。這些因素都影響了配合比在施工中的正常使用，造成混凝土拌合物離析、泌水，坍落度減小。為了滿(mǎn)足工地施工的要求，需要在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整（這種調(diào)整是不符合要求的

11、）。但也不是所有不符合質(zhì)量要求的原材料都能在拌和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)變化大原材料應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。 水膠比是控制混凝土強(qiáng)度的主要因素，在對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)我們已經(jīng)對(duì)水膠比進(jìn)行了優(yōu)化選擇。所以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整時(shí)均應(yīng)保持水膠比不便，以增加水泥漿用量或調(diào)整減水劑用量的方法使混凝土坍落度達(dá)到澆注要求。 由于材料某些指標(biāo)不合格使調(diào)整后的混凝土配合比與理論配合比相比，水泥或減水劑用量增加，加大了工程成本，所以我們要想降低成本就應(yīng)當(dāng)控制好地材質(zhì)量。 大多數(shù)造成混凝土劣化的物理的或化學(xué)的侵蝕，都是有害介質(zhì)通過(guò)水的侵入而發(fā)生的，所以低滲透性是混凝土的第一道防線(xiàn)。影響混凝土滲透性的主要因素是混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。目前使用的

12、各種礦物參合料和減水劑均可以增加高性能混凝土的密實(shí)性。高性能混凝土有一個(gè)控制指標(biāo)“電通量”，電通量是混凝土抵抗外界有害物質(zhì)侵入能力的一個(gè)指標(biāo)，電通量的大小反應(yīng)了混凝土的密實(shí)程度。 HYPERLINK /z/ShowUser.e?sp=S156565856 夢(mèng)中的風(fēng)景景 20008-07-18 13:47 三、 混凝凝土中的的水在混混凝土硬硬化后會(huì)會(huì)在混凝凝土中留留下毛細(xì)細(xì)孔隙，用用水量的的多少會(huì)會(huì)使混凝凝土的密密實(shí)程度度發(fā)生變變化，用用水量大大混凝土土的毛細(xì)細(xì)孔隙多多，電通通量也隨隨之增大大，用水水量小混混凝土的的毛細(xì)孔孔隙少，電電通量也也隨之減減小，所所以不論論是從混混凝土的的強(qiáng)度還還是耐久

13、久性要求求，都必必須控制制好混凝凝土的用用水量（我我們?cè)诂F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工工中為了了節(jié)約成成本往往往忽視混混凝土的的強(qiáng)度和和耐久性性要求，隨隨意增加加用水量量）。 四、混混凝土抗抗壓強(qiáng)度度評(píng)定 在混凝凝土施工工一段時(shí)時(shí)間后，規(guī)規(guī)范要求求需對(duì)混混凝土的的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度進(jìn)行行評(píng)定，評(píng)評(píng)定結(jié)論論為合格格和不合合格。以以配合比比基本相相同、同同施工條條件、同同標(biāo)號(hào)、檢檢驗(yàn)期不不超過(guò)三三個(gè)月的的混凝土土的抗壓壓強(qiáng)度為為一檢驗(yàn)驗(yàn)批。 1.當(dāng)當(dāng)混凝土土的原材材料、生生產(chǎn)工藝藝及施工工管理水水平在較較長(zhǎng)時(shí)間間內(nèi)不能能保持一一致，且且同一品品種混凝凝土的強(qiáng)強(qiáng)度變異異性又不不能保持持穩(wěn)定時(shí)時(shí)；或在在前一檢檢驗(yàn)期內(nèi)內(nèi)的同類(lèi)類(lèi)混

14、凝土土沒(méi)有足足夠數(shù)據(jù)據(jù)能確定定驗(yàn)收批批混凝土土試件的的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差時(shí)，應(yīng)應(yīng)采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差未未知方法法檢驗(yàn)混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度。應(yīng)應(yīng)由5組組或5組組以上的的試件組組成一個(gè)個(gè)驗(yàn)收批批，其強(qiáng)強(qiáng)度應(yīng)同同時(shí)滿(mǎn)足足以下要要求： x fcuuk+00.955 ffminnfccuk-A*BB 式中中 x混凝凝土抗壓壓強(qiáng)度平平均值 fmiin 混凝凝土抗壓壓強(qiáng)度中中的最小小值 AA、B混凝凝土強(qiáng)度度檢驗(yàn)系系數(shù) 混混凝土抗抗壓強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)差差. 混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度檢驗(yàn)驗(yàn)系數(shù)AA值 試試件組數(shù)數(shù)n 55-9 10-19 200 A 0.85 1.110 11.200 混凝凝土強(qiáng)度度檢驗(yàn)系系數(shù)B值值 混凝凝土強(qiáng)度度等級(jí) C

15、220 CC20-C400 CC40 B（NN/mmm2） 3.55 4.5 55.5 2.混混凝土抗抗壓強(qiáng)度度試件在在2-44組時(shí)，采采用非數(shù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)方法檢檢驗(yàn)混凝凝土強(qiáng)度度，期強(qiáng)強(qiáng)度應(yīng)同同時(shí)滿(mǎn)足足下列要要求： xffcukk+C fmiinffcukk-D 式中 x混凝土土抗壓強(qiáng)強(qiáng)度平均均值 ffminn 混凝土土抗壓強(qiáng)強(qiáng)度中的的最小值值 C、DD混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度檢驗(yàn)驗(yàn)系數(shù) 混凝土土強(qiáng)度檢檢驗(yàn)系數(shù)數(shù)C、DD值 混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)級(jí) CC20 C200-C440 C400 C（N/mm22） 33.6 4.77 5.8 DD（N/mm22） 22.4 3.11 3.9 如如上例11、計(jì)計(jì)算

16、x =355.5MMPa fccuk+0.995=30+0.995*55.988=355.7MMPa 驗(yàn)證 fmmin=27.4MPPa fcuuk-AA*B=30-1.11*4.5=225.11MPaa 經(jīng)評(píng)評(píng)定該批批混凝土土符合ffminnfccuk-A*BB條件，不不符合x(chóng)x ffcukk+0.95條件，評(píng)評(píng)定為不不合格 如上例例2、計(jì)算 xx =335.44MPaa ffcukk+0.95=300+0.95*3.004=332.99MPaa 驗(yàn)證證 fmiin=227.44MPaa ffcukk-A*B=330-11.1*4.55=255.1MMPa 經(jīng)評(píng)定定該批混混凝土符符合fmmi

17、nfcuuk-AA*B條條件，符符合x(chóng) fccuk+0.995條條件，評(píng)評(píng)定為合合格 從從以上實(shí)實(shí)例可以以看出，如如果混凝凝土抗壓壓強(qiáng)度離離散性太太大雖然然平均值值滿(mǎn)足設(shè)設(shè)計(jì)要求求，評(píng)定定結(jié)果卻卻不合格格。 混混凝土施施工技術(shù)術(shù)規(guī)范規(guī)規(guī)定混凝凝土抗壓壓強(qiáng)度保保證率為為95%，也就就是說(shuō)還還有5%的混凝凝土抗壓壓強(qiáng)度會(huì)會(huì)落入不不合格區(qū)區(qū)域，從從混凝土土評(píng)定公公式可以以看出，混混凝土最最小抗壓壓強(qiáng)度值值也是有有最低限限要求的的。 五五、減水水劑的應(yīng)應(yīng)用 根根據(jù)我國(guó)國(guó)現(xiàn)行國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)混凝凝土外加加劑分類(lèi)類(lèi)定名與與定義GGB80075-87，混混凝土外外加劑是是在拌制制混凝土土過(guò)程中中摻入，用用以改變

18、變混凝土土性能的的物質(zhì)。 混凝土土外加劑劑按其主主要功能能分為四四類(lèi)： 1、 改善混混凝土拌拌和物性性能的外外加劑，包包括各種種減水劑劑、引氣氣劑和泵泵送劑等等； 22、 調(diào)調(diào)節(jié)混凝凝土凝結(jié)結(jié)時(shí)間、硬硬化性能能的外加加劑，包包括緩凝凝劑、早早強(qiáng)劑和和速凝劑劑等； 3、 改善混混凝土耐耐久性的的外加劑劑，包括括引氣劑劑、防水水劑和阻阻銹劑； 4、 改善混混凝土其其它性能能的外加加劑，包包括膨脹脹劑、防防凍劑、著著色劑、防防水劑和和泵送劑劑等。 減水劑劑的第一一代產(chǎn)品品是以木木質(zhì)素磺磺酸鹽（簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)木鈣鈣）為代代表的普普通減水水劑，木木鈣具有有減水緩緩凝的作作用，減減水率在在10左右。 第二代代產(chǎn)品

19、是是以磺酸酸鹽甲醛醛縮合物物為代表表的萘系系減水劑劑，減水水率在11520。萘系系減水劑劑分高濃濃縮型和和低濃縮縮型兩種種，高濃濃產(chǎn)品其其硫酸鈉鈉含量低低于5，由于于生產(chǎn)低低濃產(chǎn)品品時(shí)完全全用減中中和，產(chǎn)產(chǎn)品中硫硫酸鈉含含量較多多(225)。目前前我國(guó)生生產(chǎn)的萘萘系減水水劑絕大大部分是是低濃產(chǎn)產(chǎn)品。在在鐵路路混凝土土工程施施工質(zhì)量量驗(yàn)收補(bǔ)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中規(guī)規(guī)定硫酸酸鈉含量量100，所所以市場(chǎng)場(chǎng)上一般般的萘系系減水劑劑不適合合高性能能混凝土土。 第第三代產(chǎn)產(chǎn)品就是是目前我我們?cè)诳涂蛯?zhuān)上線(xiàn)線(xiàn)使用的的聚羧酸酸鹽高效效減水劑劑，其減減水率在在20以上。聚聚羧酸鹽鹽高效減減水劑復(fù)復(fù)合引氣氣劑具有有減水、引引

20、氣、緩緩凝和保保坍的作作用。其其硫酸鈉鈉、減等等有害物物質(zhì)含量量均能滿(mǎn)滿(mǎn)足規(guī)范范要求。 我國(guó)水水泥品種種較多，五五種硅酸酸鹽系列列水泥即即有硅酸酸鹽水泥泥、普通通硅酸鹽鹽水泥、礦礦渣硅酸酸鹽水泥泥和粉煤煤灰硅酸酸鹽水泥泥，它們們的熟料料礦物組組成的變變化很大大，其次次是混合合料的品品種性能能，水泥泥的細(xì)度度，水泥泥生產(chǎn)工工藝等也也不盡相相同，這這些都影影響減水水劑的使使用效果果，所以以無(wú)論何何種外加加劑對(duì)水水泥都有有一個(gè)適適應(yīng)性問(wèn)問(wèn)題，適適應(yīng)性好好其減水水率、保保坍效果果顯著，適適應(yīng)性差差其減水水率、保保坍效果果差。因因此減水水劑在使使用前應(yīng)應(yīng)做水泥泥適應(yīng)性性試驗(yàn)，選選擇與水水泥適應(yīng)應(yīng)性好的的

21、減水劑劑制作混混凝土配配合比。 混凝土是由由膠凝材材料、水水和粗、細(xì)細(xì)骨料按按適當(dāng)比比例配合合、拌制制成拌合合物，經(jīng)經(jīng)一定時(shí)時(shí)間硬化化而成的的人造石石材。普普通混凝凝土（簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)為混混凝土）是是由水泥泥、砂、石石和水所所組成，另另外還常常加入適適量的摻摻合料和和外加劑劑。在混混凝土中中，砂、石石起骨架架作用，稱(chēng)稱(chēng)為骨料料；水泥泥與水形形成水泥泥漿，水水泥漿包包裹在骨骨料表面面并填充充其空隙隙。在硬硬化前，水水泥漿起起潤(rùn)滑作作用，賦賦予拌合合物一定定的和易易性，便便于施工工。水泥泥漿硬化化后，則則將骨料料膠結(jié)為為一個(gè)堅(jiān)堅(jiān)實(shí)的整整體。鋼鋼筋混凝凝土（簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)RCC），是是經(jīng)由水水泥、粒粒料級(jí)配配、加水

22、水拌和而而成混凝凝土，在在其中加加入一些些抗拉鋼鋼筋，在在經(jīng)過(guò)一一段時(shí)間間的養(yǎng)護(hù)護(hù)，達(dá)到到建筑設(shè)設(shè)計(jì)所需需的強(qiáng)度度。它應(yīng)應(yīng)該是人人類(lèi)最早早開(kāi)發(fā)使使用的復(fù)復(fù)合型材材料之一一。 鋼鋼筋和混混凝土是是兩種全全然不同同的建筑筑材料，鋼鋼筋的比比重大，不不僅可以以承受壓壓力，也也可以承承受張力力；然而而，它的的造價(jià)高高，保溫溫性能很很差。而而混凝土土的比重重比較小小，它能能承受壓壓力，但但不能承承受張力力；它的的價(jià)格比比較便宜宜，但是是卻不堅(jiān)堅(jiān)固。而而鋼筋混混凝土的的誕生，解解決了這這兩者的的缺陷問(wèn)問(wèn)題，并并且保留留了它們們?cè)瓉?lái)的的優(yōu)點(diǎn)，使使得鋼筋筋混凝土土成為現(xiàn)現(xiàn)代建筑筑物建造造的首選選材料。 混凝土

23、土的歷史史 可可以追溯溯到古老老的年代代。其所所用的膠膠凝材料料為粘土土、石灰灰、石膏膏、火山山灰等。自自19世世紀(jì)200年代出出現(xiàn)了波波特蘭水水泥后，由由于用它它配制成成的混凝凝土具有有工程所所需要的的強(qiáng)度和和耐久性性，而且且原料易易得，造造價(jià)較低低，特別別是能耗耗較低，因因而用途途極為廣廣泛。118611年鋼筋筋混凝土土得到了了第一次次的應(yīng)用用，首先先建造的的是水壩壩、管道道和樓板板。18875年年，法國(guó)國(guó)的一位位園藝師師蒙耶（11828819906年年）建成成了世界界上第一一座鋼筋筋混凝土土橋。 220世紀(jì)紀(jì)初，有有人發(fā)表表了水灰灰比等學(xué)學(xué)說(shuō)，初初步奠定定了混凝凝土強(qiáng)度度的理論論基礎(chǔ)。以

24、以后，相相繼出現(xiàn)現(xiàn)了輕集集料混凝凝土、加加氣混凝凝土及其其他混凝凝土，各各種混凝凝土外加加劑也開(kāi)開(kāi)始使用用。600年代以以來(lái)，廣廣泛應(yīng)用用減水劑劑，并出出現(xiàn)了高高效減水水劑和相相應(yīng)的流流態(tài)混凝凝土；高高分子材材料進(jìn)入入混凝土土材料領(lǐng)領(lǐng)域，出出現(xiàn)了聚聚合物混混凝土；多種纖纖維被用用于分散散配筋的的纖維混混凝土?，F(xiàn)現(xiàn)代測(cè)試試技術(shù)也也越來(lái)越越多地應(yīng)應(yīng)用于混混凝土材材料科學(xué)學(xué)的研究究。 隨隨著時(shí)代代的變遷遷，技術(shù)術(shù)的進(jìn)步步，“混混凝土家家族”里里也有了了新成員員的加盟盟，其中中纖維混混凝土，無(wú)無(wú)論從抗抗壓強(qiáng)度度和價(jià)格格來(lái)看，都都具有一一定的優(yōu)優(yōu)勢(shì)。然然而，鋼鋼筋混凝凝土雖然然受到“混混凝土家家族”的的

25、競(jìng)爭(zhēng)影影響，其其發(fā)展的的優(yōu)勢(shì)也也不如從從前，但但是，在在如今的的很多領(lǐng)領(lǐng)域中，仍仍能看到到它那熟熟悉的身身影。它它依舊是是堅(jiān)固耐耐用的代代名詞。代代表城市市形象的的高樓大大廈，自自然少不不了鋼筋筋混凝土土。高速速公路、建建筑橋梁梁、隧道道等是鋼鋼筋混凝凝土現(xiàn)代代應(yīng)用的的另一方方面。然然而，鋼鋼筋混凝凝土還有有一個(gè)更更為實(shí)用用的功能能，那就就是除險(xiǎn)險(xiǎn)，在處處理各類(lèi)類(lèi)坍塌事事故中，使使用鋼筋筋混凝土土，可以以更快的的取得關(guān)關(guān)鍵性的的進(jìn)展，因因?yàn)橛辛肆怂闹е危挪拍苁箵寭岆U(xiǎn)行動(dòng)動(dòng)獲得控控制性成成果。因因此，從從這些方方面可以以看出，鋼鋼筋混凝凝土在眾眾多建材材中，依依舊占有有一席之之地，我我們期

26、待待，在未未來(lái)的建建筑道路路上，鋼鋼筋混凝凝土可以以走的更更好、更更穩(wěn)水泥的主要要成分主主要由以以下四種種組成:(1)硅酸三三鈣3CCaO*SiOO2(22)硅酸酸二鈣22CaOO*SiiO2(3)鋁鋁酸三鈣鈣3CaaO*AAl2OO3(44)鐵鋁鋁酸四鈣鈣4CaaO*AAl2OO3*FFe2OO3 水泥由石灰灰石、粘粘土、鐵鐵礦粉按按比例磨磨細(xì)混合合，這時(shí)時(shí)候的混混合物叫叫生料。然然后進(jìn)行行煅燒，一一般溫度度在14450度度左右，煅煅燒后的的產(chǎn)物叫叫熟料。然然后將熟熟料和石石膏一起起磨細(xì)，按按比例混混合，才才稱(chēng)之為為水泥。這這時(shí)候的的水泥叫叫普通硅硅酸鹽水水泥。 我們平平常看到到的水泥泥叫做

27、水水泥是水水泥熟料料加適量量石膏共共同磨細(xì)細(xì)后，即即成硅酸酸鹽水泥泥。水泥泥熟料的的化學(xué)組組成：氧氧化鈣、二二氧化硅硅和少量量的氧化化鋁和氧氧化鐵。水泥礦物組成:硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣。為什么水泥泥遇水會(huì)會(huì)凝固?當(dāng)水泥與適適量的水水調(diào)和時(shí)時(shí)，開(kāi)始始形成的的是一種種可塑性性的漿體體，具有有可加工工性。隨隨著時(shí)間間的推移移，漿體體逐漸失失去了可可塑性，變變成不能能流動(dòng)的的緊密的的狀態(tài)，此此后漿體體的強(qiáng)度度逐漸增增加，直直到最后后能變成成具有相相當(dāng)強(qiáng)度度的石狀狀固體。如如果原先先還摻有有集合料料如砂、石石子等，水水泥就會(huì)會(huì)把它們們膠結(jié)在在一起，變變成堅(jiān)固固的整體體，即我我們常說(shuō)說(shuō)的

28、混凝凝土。這這整個(gè)過(guò)過(guò)程我們們把它叫叫做水泥泥的凝結(jié)結(jié)和硬化化。從物物理、化化學(xué)觀點(diǎn)點(diǎn)來(lái)看，凝凝結(jié)和硬硬化是連連續(xù)進(jìn)行行的、不不可截然然分開(kāi)的的一個(gè)過(guò)過(guò)程，凝凝結(jié)是硬硬化的基基礎(chǔ)，硬硬化是凝凝結(jié)的繼繼續(xù)。但但是在施施工中為為了保證證施工質(zhì)質(zhì)量，要要求在水水泥漿體體失去其其可塑性性以前必必須結(jié)束束施工，因因此人們們根據(jù)需需要以及及水泥漿漿體的這這個(gè)特性性，人為為地將這這整個(gè)過(guò)過(guò)程劃分分為凝結(jié)結(jié)和硬化化兩個(gè)過(guò)過(guò)程。凝凝結(jié)是指指水泥漿漿體從可可塑性變變成非可可塑性，并并有很低低的強(qiáng)度度的過(guò)程程；硬化化是指漿漿體強(qiáng)度度逐漸提提高能抵抵抗外來(lái)來(lái)作用力力的過(guò)程程。此外外，對(duì)凝凝結(jié)過(guò)程程還人為為地進(jìn)一一步劃

29、分分為初凝凝和終凝凝，用加加水后開(kāi)開(kāi)始計(jì)算算的時(shí)間間來(lái)表示示。例如如，國(guó)家家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定：普普通硅酸酸鹽水泥泥初凝不不得早于于45mmin，終終凝不得得遲于112h。使使用時(shí)施施工澆灌灌過(guò)程的的時(shí)間，必必須早于于45mmin；到終凝凝后，才才能脫去去模板開(kāi)開(kāi)始下一一個(gè)周期期生產(chǎn)。 水泥的的凝結(jié)和和硬化，是是一個(gè)復(fù)復(fù)雜的物物理化化學(xué)過(guò)程程，其根根本原因因在于構(gòu)構(gòu)成水泥泥熟料的的礦物成成分本身身的特性性。水泥泥熟料礦礦物遇水水后會(huì)發(fā)發(fā)生水解解或水化化反應(yīng)而而變成水水化物，由由這些水水化物按按照一定定的方式式靠多種種引力相相互搭接接和聯(lián)結(jié)結(jié)形成水水泥石的的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)導(dǎo)致產(chǎn)生生強(qiáng)度。 普通硅硅酸鹽水水泥熟

30、料料主要是是由硅酸酸三鈣（33CaOOSiiO2）、硅硅酸二鈣鈣（-2CaaOSSiO22）、鋁鋁酸三鈣鈣（3CCaOAl22O3）和和鐵鋁酸酸四鈣（44CaOOAll2O33Fee2O33）四種種礦物組組成的，它它們的相相對(duì)含量量大致為為：硅酸酸三鈣337660，硅硅酸二鈣鈣1537，鋁酸酸三鈣77155，鐵鐵鋁酸四四鈣100188。這這四種礦礦物遇水水后均能能起水化化反應(yīng)，但但由于它它們本身身礦物結(jié)結(jié)構(gòu)上的的差異以以及相應(yīng)應(yīng)水化產(chǎn)產(chǎn)物性質(zhì)質(zhì)的不同同，各礦礦物的水水化速率率和強(qiáng)度度，也有有很大的的差異。按按水化速速率可排排列成：鋁酸三三鈣鐵鐵鋁酸四四鈣硅硅酸三鈣鈣硅酸酸二鈣。按按最終強(qiáng)強(qiáng)度可

31、排排列成：硅酸二二鈣硅硅酸三鈣鈣鐵鋁鋁酸四鈣鈣鋁酸酸三鈣。而而水泥的的凝結(jié)時(shí)時(shí)間，早早期強(qiáng)度度主要取取決于鋁鋁酸三鈣鈣和硅酸酸三鈣。現(xiàn)現(xiàn)分別簡(jiǎn)簡(jiǎn)述它們們的水化化反應(yīng)。 首先，介介紹鋁酸酸三鈣。它它的水化化反應(yīng)可可用下式式表達(dá)。 上述鋁鋁酸三鈣鈣的水化化反應(yīng)如如果進(jìn)行行得很快快，會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致水泥泥的凝結(jié)結(jié)過(guò)快而而無(wú)法使使用，因因此，一一般在粉粉磨水泥泥時(shí)都摻摻有適量量的二水水石膏作作為緩凝凝劑，摻摻石膏后后鋁酸三三鈣的水水化反應(yīng)應(yīng)如下式式所示。 由于這這個(gè)反應(yīng)應(yīng)就不會(huì)會(huì)引起快快凝。當(dāng)當(dāng)水泥中中的石膏膏完全作作用完后后，還有有多余33CaOOAll2O33時(shí)將發(fā)發(fā)生下列列反應(yīng)。 如果還還有過(guò)量量3Ca

32、aOAAl2OO3時(shí)，就就會(huì)生成成4CaaOAAl2OO3113H22O。在在正常緩緩凝的硅硅酸鹽水水泥中，石石膏摻入入量能保保證在漿漿體結(jié)硬硬以前，不不會(huì)發(fā)生生后兩個(gè)個(gè)反應(yīng)。 其次，談?wù)勔幌鹿韫杷崛}鈣。它的的水化反反應(yīng)可表表示如下下： 由由于CaaO0.811.5SSiO22H22O0.25與與天然的的托勃莫莫來(lái)石很很相似，因因而稱(chēng)它它為托勃勃莫來(lái)石石，通常常用CSSH(BB)來(lái)表表示。 鐵鋁酸酸四鈣水水化反應(yīng)應(yīng)和鋁酸酸三鈣相相似，而而硅酸二二鈣水化化反應(yīng)和和硅酸三三鈣相似似。 那那么，這這些水化化產(chǎn)物怎怎樣會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致水泥泥漿結(jié)硬硬并產(chǎn)生生強(qiáng)度呢呢？水泥泥凝結(jié)硬硬化的機(jī)機(jī)理究竟竟是什么么？按

33、結(jié)結(jié)晶理論論認(rèn)為水水泥熟料料礦物水水化以后后生成的的晶體物物質(zhì)相互互交錯(cuò)，聚聚結(jié)在一一起從而而使整個(gè)個(gè)物料凝凝結(jié)并硬硬化。按按膠體理理論認(rèn)為為水化后后生成大大量的膠膠體物質(zhì)質(zhì)，這些些膠體物物質(zhì)由于于外部干干燥失水水，或由由于內(nèi)部部未水化化顆粒的的繼續(xù)水水化，于于是產(chǎn)生生“內(nèi)吸吸作用”而而失水，從從而使膠膠體硬化化。隨著著科學(xué)技技術(shù)的發(fā)發(fā)展，特特別是XX射線(xiàn)線(xiàn)和電子子顯微技技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用，將將這兩種種理論統(tǒng)統(tǒng)一起來(lái)來(lái)，過(guò)去去認(rèn)為水水化硅酸酸鈣CSSH(BB)是膠膠體無(wú)定定形的，實(shí)實(shí)際上它它是纖維維狀晶體體，只不不過(guò)這些些晶體非非常細(xì)小小，處在在膠體大大小范圍圍內(nèi)，比比面積很很大罷了了。所以以現(xiàn)在比

34、比較統(tǒng)一一的認(rèn)識(shí)識(shí)是：水水泥水化化初期生生成了許許多膠體體大小范范圍的晶晶體如CCSH(B)和和一些大大的晶體體如Caa(OHH)2包包裹在水水泥顆粒粒表面，它它們這些些細(xì)小的的固相質(zhì)質(zhì)點(diǎn)靠極極弱的物物理引力力使彼此此在接觸觸點(diǎn)處粘粘結(jié)起來(lái)來(lái)，而連連成一空空間網(wǎng)狀狀結(jié)構(gòu)，叫叫做凝聚聚結(jié)構(gòu)。由由于這種種結(jié)構(gòu)是是靠較弱弱的引力力在接觸觸點(diǎn)進(jìn)行行無(wú)秩序序的連結(jié)結(jié)在一起起而形成成的，所所以結(jié)構(gòu)構(gòu)的強(qiáng)度度很低而而有明顯顯的可塑塑性。以以后隨著著水化的的繼續(xù)進(jìn)進(jìn)行，水水泥顆粒粒表面不不大穩(wěn)定定的包裹裹層開(kāi)始始破壞而而水化反反應(yīng)加速速，從飽飽和的溶溶液中就就析出新新的、更更穩(wěn)定的的水化物物晶體，這這些晶體體

35、不斷長(zhǎng)長(zhǎng)大，依依靠多種種引力使使彼此粘粘結(jié)在一一起形成成緊密的的結(jié)構(gòu)，叫叫做結(jié)晶晶結(jié)構(gòu)。這這種結(jié)構(gòu)構(gòu)比凝聚聚結(jié)構(gòu)的的強(qiáng)度大大得多。水水泥漿體體就是這這樣獲得得強(qiáng)度而而硬化的的。隨后后，水化化繼續(xù)進(jìn)進(jìn)行，從從溶液中中析出新新的晶體體和水化化硅酸鈣鈣凝膠不不斷充滿(mǎn)滿(mǎn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)的空間間中，水水泥漿體體的強(qiáng)度度也不斷斷得到增增長(zhǎng)。 影響水水泥凝結(jié)結(jié)速率和和硬化強(qiáng)強(qiáng)度的因因素很多多，除了了熟料礦礦物本身身結(jié)構(gòu)，它它們相對(duì)對(duì)含量及及水泥磨磨粉細(xì)度度等這些些內(nèi)因外外，還與與外界條條件如溫溫度、加加水量以以及摻有有不同量量的不同同種類(lèi)的的外加劑劑等外因因密切相相關(guān)硅酸鹽水泥泥與水起起水化反反應(yīng)后，產(chǎn)產(chǎn)生哪些些主

36、要水水化產(chǎn)物物？這是一個(gè)很很復(fù)雜的的過(guò)程。 水化機(jī)機(jī)理: 水泥顆顆粒與水水接觸時(shí)時(shí)，其表表面的熟熟料礦物物立即與與水發(fā)生生水解或或水化作作用，生生成新的的水化產(chǎn)產(chǎn)物并放放出一定定熱量的的過(guò)程。 硅酸三三鈣水化化生成水水化硅酸酸鈣凝膠膠和氫氧氧化鈣晶晶體。該該水化反反應(yīng)的速速度快，形形成早期期強(qiáng)度并并生成早早期水化化熱。 硅酸二二鈣水化化生成水水化硅酸酸鈣凝膠膠和氫氧氧化鈣晶晶體。該該水化反反應(yīng)的速速度慢，對(duì)對(duì)后期齡齡期混凝凝土強(qiáng)度度的發(fā)展展起關(guān)鍵鍵作用。水水化熱釋釋放緩慢慢。產(chǎn)物物中氫氧氧化鈣的的含量減減少時(shí)，可可以生成成更多的的水化產(chǎn)產(chǎn)物。 鋁酸三三鈣水化化生成水水化鋁酸酸鈣晶體體。該水水化

37、反應(yīng)應(yīng)速度極極快，并并且釋放放出大量量的熱量量。 如如果不控控制鋁酸酸三鈣的的反應(yīng)速速度，將將產(chǎn)生閃閃凝現(xiàn)象象，水泥泥將無(wú)法法正常使使用。通通常通過(guò)過(guò)在水泥泥中摻有有適量石石膏，可可以避免免上述問(wèn)問(wèn)題的發(fā)發(fā)生。 硅酸二二鈣水化化生成水水化鋁酸酸鈣晶體體和水化化鐵酸鈣鈣凝膠。該該水化反反應(yīng)的速速度和水水化放熱熱量均屬屬中等。 石膏調(diào)調(diào)節(jié)凝結(jié)結(jié)時(shí)間的的原理 石膏與與水化鋁鋁酸鈣反反應(yīng)生成成水化硫硫鋁酸鈣鈣針狀晶晶體（鈣鈣礬石）。該該晶體難難溶，包包裹在水水泥熟料料的表面面上，形形成保護(hù)護(hù)膜，阻阻礙水分分進(jìn)入水水泥內(nèi)部部，使水水化反應(yīng)應(yīng)延緩下下來(lái)，從從而避免免了純水水泥熟料料水化產(chǎn)產(chǎn)生閃凝凝現(xiàn)象。所所以，石石膏在水水泥中起起調(diào)節(jié)凝凝結(jié)時(shí)間間的作用用。參考考資料： HYPERLINK /z/UrlAlertPage.e?sp=Shttp%3A%2F%2Fwww.cement.cc htttp:/wwww.cemmentt.ccc水泥的水化化熱是什什么？它它有些什什么影響響？水化熱:水水