混凝土基本知識

混凝土根本學問一、預拌混凝土概況：1、預拌混凝土的定義：預拌混凝土〔Ready-MixedConcrete〕是指集中制作后再以商品形式供給用戶的混凝土，又稱商品混凝土，是由水泥、粗骨料、水、外加劑、礦物摻合料〔粉煤灰、礦粉、硅粉等〕分組按肯定的比例，在攪拌站經(jīng)過計量、預制后出售并承受運輸車，在規(guī)定時間內(nèi)運至使用地點的混凝土拌合物。2、預拌混凝的進展：歐洲和日本從20世紀5020世紀60年月獲得快速進展。我國起步較晚，在1980年左右北京開頭領(lǐng)先建立第一批商品混凝土攪拌站，預拌混凝土具有環(huán)保、質(zhì)量穩(wěn)定、工作效率高等特點產(chǎn)生了巨大影響，進入20世紀90年月隨著國民經(jīng)濟的進展迎來的根底設施建設的頂峰期，促進了預拌混凝土行業(yè)的快速進展。今日預拌混凝土行業(yè)在我國消滅了過度進展及盲目投資，一些地區(qū)的生產(chǎn)力量遠大于市場供求。3、預拌混凝土的根本術(shù)語：依據(jù)《預拌混凝土》GB/T14902-2023規(guī)定，預拌混凝土依據(jù)特性分為：通用品、特質(zhì)品。通用品〔NormalConcrete：強度等級不大于C50坍落度不大于180mm、粗集料最大公稱粒徑為20mm、25mm、31.5mm40mm，無其他特別要求的預拌混凝土。特制品〔SpecialConcrete用品規(guī)定范圍或特別要求的預拌混凝土。預拌混凝土的標記預拌混凝土的標記規(guī)定如下：AABBCC示；D、粗集料最大公稱粒徑用GD和粗集料最大公稱粒徑值表示；E、水泥品種用其代號表示；F、當有抗凍、抗?jié)B及抗折要求時，應分別用F級抗凍等級值、P級抗?jié)B等級值、Z級抗折強度等級值表示?？箖?、抗?jié)B及抗折強度直接標記在強度等級之后。例：AC20-150-GD20-P.SBC30P8-180-GD25-P.O混凝土砂率〔SP：在一般混凝土中砂率是指細骨料占骨料的質(zhì)量比，但在輕骨料混凝土中砂率是指砂體積占細骨料的體積比，本文中我們主要是指一般混凝土砂率。SPS/〔SG〕+100%砂率對預拌混凝土的工作性有著雙重影響。首先，在一定標準內(nèi)，增大砂率能夠加強砂漿所引起的潤滑作用，從而提高泵送混凝土拌合物的和易性〔和易性：保水性、流淌性、黏聚性。但是，假設砂率超過肯定范圍，由于細集料總外表積增大，其外表所需的潮濕水增多，在肯定用水量的條件下，砂漿會變得過黏，從而使泵送混凝土拌合物的流淌性變差。相反，假設砂率過小，骨料間的孔隙變大，需較多的漿體填充空隙面，使?jié)櫥瑵{體削減，這就減弱了膠結(jié)漿體的潤滑作用，同樣會使泵送混凝土拌合物的流淌性變差，且砂率過高時混凝土易收縮導致開裂。因此，對肯定的集料、水膠比、坍落度的泵送混凝土，砂率對其工作性的影響有個最正確值，這就是泵送混凝土的最正確砂率。當材料穩(wěn)定時最正確砂率也稱為臨界40%。水膠比水膠比指每立方米混凝土用水量與全部膠凝材料用量的質(zhì)量比值。水膠比不同于水灰比，水灰比是指每立方米混凝土中用水量與水泥的質(zhì)量比值，這是一種老的概念，在引入綠色高性能混凝土概念后，這一詞漸漸被水膠比取代，現(xiàn)代混凝土理論認為：礦物摻合料在混凝土中不僅僅是一種簡潔的取代關(guān)系，而是作為一種組分存在，它對混凝土強度、工作性、耐久性的作用不是水泥能替代的。蒲心誠教授認為：礦物細分摻合料的參與對凝膠構(gòu)造的密實性和品質(zhì)的提高具有重要意義。水膠比影響混凝土的強度、工作性及耐久性，尤其當混凝土中大摻量礦物摻合料時必需有較低的水膠比才能保證混凝土的強度、工作性及耐久性。二、混凝土原材料2.1粘土、鐵粉在磨機中磨成生料，然后將生料均化后入窯。在1450℃煅燒成熟料，熟料冷卻后配以適量的石膏及適量的混合材磨至肯定的細度便制成水泥成品。世界上1889年開頭消滅了承受回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)水泥，1910年開頭實現(xiàn)機立窯生產(chǎn)水泥，1970年消滅了預分解窯技術(shù)。我國第一臺一般立窯于18761906年從丹麥引進第一臺回轉(zhuǎn)窯，由于立窯的生產(chǎn)工藝落后，生產(chǎn)規(guī)模小、勞動生產(chǎn)率低，環(huán)境污染較嚴峻，且熟料質(zhì)量不穩(wěn)定等因素，現(xiàn)逐步被窯外分解窯取代。估量到2023年預分解水泥生產(chǎn)工藝將成為我國水泥生產(chǎn)工藝的主體。水泥的品種較多，本文主要講預拌混凝土常用的通用硅酸鹽水泥。通用硅酸鹽水泥的定義、礦物組成依據(jù)《通用硅酸鹽水泥》GB175-2023定義，以硅酸鹽水泥熟料和適量石膏，及是規(guī)定的混合材料制成的水硬性膠凝材料。通用硅酸鹽水泥的品質(zhì)指標請參考《GB175-2023硅酸鹽水泥熟料的主要礦物有：C3S，C2S，C3A，C4AF。C3SC3S水化速度較快，水化產(chǎn)物的早期強度和后期強度都很高。但水化熱較大，因而耐水性和抗硫酸鹽侵蝕性較差。C2Sβ-C2S晶型存在。β-C2S水化反響速度較慢，早期強度低，但后期強度增進C3SC2Sγ-C2S，γ-C2S是熟料冷卻在675℃時由β-C2S轉(zhuǎn)變的，其晶體密度較小，體積增大，易引起熟料粉化，幾乎沒有水硬性。C3A水化及硬化速度較快，所以早期強度較高，但絕C3A的含量是影響混凝土坍落度損失的重要因素。C4AF水化速度快，硬化速度慢，早期強度低，后期強度較好，抗腐蝕性能好，水化熱低，有彈性，耐磨，抗沖擊的特點。28天齢期內(nèi)表現(xiàn)出的各種性能挨次如下：確定值強度：C3S>C4AF>C3A>C2S硬化速度：C3A>C4AF>C3S>C2S水化熱：C3A>C3S>C4AF>C2S熟料礦物的水化及水化產(chǎn)物C3SC2S2C3S+6H2O=C-S-H(水化硅酸鈣)+3Ca(OH)22C2S+42C3S+6H2O=C-S-H(水化硅鈣)+Ca(OH)2C3A由于水泥中有石膏存在，所以C3A與石膏反響生成水化硫鋁酸鈣，當石膏供給充分時生成三硫型水化硫酸鈣即鈣礬石。C4AFC4AF的水化受溫度、溶液中Ca(OH)2的濃度的影響，主要生成六方板關(guān)晶體和立方晶形水化物。水泥品質(zhì)對混凝土質(zhì)量的影響1、強度的影響水泥的的等級越高，一樣條件下的混凝土強度越高。同等級的水泥，水膠比是影響混凝土強度的最為重要的因素。2、細度的影響隨水泥比外表積的增加，與一樣高效減水劑的相容性變差，飽和點提高，為減小流淌度損失需要增加更多摻量的高效減水劑，水泥磨得越細，其中的細顆粒越多。增加水泥的比外表積能提高水泥的水化速率，提高早期強度，但是粒徑在1μm以下的顆粒水化很快，幾乎對后期強度沒有任何奉獻。倒是對早期的水化熱、混凝土的自收縮和枯燥收縮有奉獻——水化快的水泥顆粒水化熱釋放得早；因水化快消耗混凝土內(nèi)部的水分較快，引起混凝土的自枯燥收縮。3、堿含量的影響由于堿對骨料反響必需在混凝土中有足夠的含堿量、足夠量的活性骨料和足夠的水分供給，三個條件同時存在的狀況下促進混凝土收縮裂縫的生成和進展以至造成混凝土構(gòu)造物的劣化，卻是高含堿量對混凝土更大的威逼。不管是否使用活性骨料，必需將水泥中的含堿量減到最少。水泥中堿含量按Na2+0.658K2O計算值來表示，0.60%。4、C3AC3AC3A含量超過8時，水泥與外加劑適應性差且混凝土干縮加劇，但C3A水泥物理試驗(ISO〔GB/T17671-1999〕水泥標準稠度用水量、分散時間、安定性檢驗方法請參考〔GB/T1346-2023〕水泥比外表測定方法請參考〔GB/T8074-2023〕配制混凝土時水泥品種及強度等級的選擇水泥品種選擇主要是依據(jù)工程構(gòu)造特點、工程所處環(huán)境及施工條件確定。如高溫要求的混凝土有耐熱要求，一般宜選耐熱性好的礦渣水泥等，選擇水泥強度的原則是混凝土設計強度等級越高則水泥的強度等級也宜越高，設計強度等級低則水泥強度等級也相應越低，一般C2A水化熱小的水泥來生產(chǎn)預拌混凝土。粉煤灰粉煤灰的定義及主要成份：電廠煤灰爐煙道氣體中收集的粉末稱為粉煤灰。其化AI203SiO2CaOFe2O3MgOSO3粉煤灰的作用：粉煤灰摻入混凝土中，它的顆粒形態(tài)效應產(chǎn)生減水勢能，微集料效應產(chǎn)生致密勢能，火山灰質(zhì)效應產(chǎn)生活化勢能；從而起到削減需水量，提高耐久性和抗?jié)B力量，削減收縮，降低內(nèi)部升溫，提高抗拉強度，抗硫酸鹽侵蝕，削減泌水和抑制堿一骨料反響等多方面的作用，粉煤灰的活性來源于它所汗的玻璃體，他與水泥水化生成Ca(OH)2C-S-H和C-A-H硫鋁酸鈣，強化了混凝土界面過渡區(qū)，同時提高混凝土的后期強度。在混凝土中摻粉煤灰，不僅僅是為了節(jié)約水泥，更主要的是為了改善和提高混凝土的性能。粉煤灰火山灰反響的過程：粉煤灰的火山灰反響的過程主要是：受集中掌握的溶解反響，早期粉煤灰微珠外表溶解〔在堿環(huán)境下硅氧四周體鍵斷裂離子連續(xù)通過表層和沉淀的水化產(chǎn)物層向芯部集中。假設有石膏參與粉煤灰的水化反響的條件存在，還會形成鈣礬石，再經(jīng)過肯定時間，這個過程才告完畢，然后生成水化鋁酸鈣〔C-S-H。摻粉煤灰的混凝土硬化過程：在混凝土硬化的過程中，水泥熟料礦物的水化反響在先，火山灰反響二次水化反響在后：而這樣兩類水化反響交替進展，而且相輔相成，相互制約。水泥熟料的水化反響為粉煤灰的二次水化反響供給Ca(OH)2,而粉煤灰則依據(jù)“粉末效應”的原理，為水泥熟料礦物水化反響供給較多的水化產(chǎn)物沉淀場合，從而促進水泥熟料礦物的水化等作用。雖然近年的爭論說明，粉煤灰二次反響的水化產(chǎn)物C-S-H凝膠與水泥熟料生成的凝膠類似，但是這兩次水化反響對混凝土強度的作用是有區(qū)分的?，F(xiàn)代的學術(shù)觀點都強調(diào)，在目前構(gòu)造用粉煤灰混凝土中，水泥礦物的水化反響是支配28天強度的主要因素。所用水泥的變化所引起的28天強度的變化要比粉煤灰變化的影響大得多。粉煤灰最經(jīng)濟的摻量：依據(jù)國內(nèi)著名的粉煤灰混凝土專家沈旦申的爭論，當60kg/m3粉煤灰的最優(yōu)摻量：依據(jù)粉煤灰摻量對混凝土主要力學指標抗壓強度和抗拉強度的影響，相關(guān)文獻報導粉煤灰的最優(yōu)摻量為10-20%。GBJ146-90(粉煤灰混凝土應用技術(shù)標準)中粉煤灰取代水泥的最大限量：粉煤灰取代水泥的最大限量〔表一〕粉煤灰取代水泥的最大限量粉煤灰取代水泥的最大限量〔%〕混凝土種類硅酸鹽一般礦渣火水泥水泥水泥灰泥山水土

25 15 10 -融性混凝土蒸養(yǎng)混凝土融性混凝土蒸養(yǎng)混凝土中、低強度混凝土，泵送混凝土，大體積混凝土，水50403020下混凝土，地下混泥土，壓漿混凝土碾壓混凝土65554535粉煤灰的技術(shù)指標：GB/T596-2023規(guī)定，粉煤灰按煤種分為FC制混凝土和砂漿用粉煤灰分為三個等級：I級、II級、III粉煤灰的技術(shù)指標技術(shù)要求工程細度〔45umF類粉方孔篩余〕 煤灰

I12.0

II級 III級25.0 45.0≤/% C煤灰F需水量比≤/%

煤灰C煤灰F煤灰

95 105 115燒失量≤/% 5.0 8.0 15.0C煤灰F煤灰含水率≤/% 1.0C煤灰F三氧化硫≤/%游離氧化鈣≤/%

煤灰C煤灰F煤灰C

3.51.0安定性〔雷氏法〕煤灰F安定性〔雷氏法〕煤灰F煤灰C煤灰5.0粉煤灰細度、需水量、含水量、三氧化硫、安定性試驗方法請參考《GB/T1596-2023法：稱取1g試樣準確至0.0001g，置于已經(jīng)灼燒恒重的瓷坩堝中，將蓋斜置坩堝上，高溫爐內(nèi)從低溫開頭漸漸上升溫度，于950-1000℃下灼燒30-40min，置于枯燥器中冷卻至室溫，然后稱重。X=((G-G1)/G)*100計算結(jié)果準確至小數(shù)點后兩位。礦粉磨細礦粉即磨細水淬高爐礦渣粉，細度大于350㎡／㎏，一般為400-600㎡／㎏。其活性比粉煤灰高。又稱礦渣微分，為了適應礦渣在水泥和混凝土中的外GB/T18046-2023規(guī)定?；郀t礦渣粉，既符合GB/T203〔或添加少量石膏一起粉磨〕到達相當細度且符合相應活性指數(shù)的粉體。磨細礦粉是制備高性能水泥和混凝土的優(yōu)質(zhì)混合材料。摻入礦粉的作用：礦粉用作混凝土的摻合料能改善提高混泥土的綜〔2〕對CI-的物理吸附作用〔3〕改善混凝土界面構(gòu)造〔4〕削減水泥初期水化物的相互連接。礦粉混凝土水化時能產(chǎn)生較多的C-S-HCI-從而阻擋其向混凝土內(nèi)部滲透。因此它能改善混凝土抗氯離子滲透性的性能。在混凝土中性能較弱的局部集中Ca(OH)2Ca(OH)2土力學性能的提高，還有利于耐久性的改善。礦粉在水泥初期水化產(chǎn)物的連接，具有肯定減水作用和改善混凝土坍落度的經(jīng)時損失。礦粉的強度機理超細礦粉在混凝土中使用時表現(xiàn)出了格外明顯的CH晶體的生成數(shù)量，另一方面又影響了CH晶體的形貌，對混凝土的構(gòu)造和性能的進展具有重要影響。隨著齡期的延長，漿另泥粒子的水化空間；礦粉吸取由水泥熟料水化生成Ca(OH)2C-S-HCaSO4成Aft相，促進熟料連續(xù)水化。漿體自由水漸漸削減，而沸石粉漸漸釋放出沸石內(nèi)的水，對水泥水化進展自養(yǎng)護，使界面四周反響連續(xù)進展，反響產(chǎn)物不斷填充界面微裂縫，界面四周漿體漸漸嚴密，界面得到加強。如何確定礦粉〔S95級〕在混凝土中的摻量方法確定礦粉的適宜摻量：對于地上構(gòu)造以及有較高早期強度要求的混凝土20-30%；對于地下構(gòu)造、強度要求中等的混凝土構(gòu)造，摻量30-50%；對于大體積混凝土或有嚴格溫升限制的混凝土結(jié)50-65%；〔如海工防腐蝕構(gòu)造、污水處理設施等，摻量可達50-70%摻量和質(zhì)量波動的影響很大，只能依據(jù)上述根本原則，通過具體試驗確定各組份正確的摻加量。摻礦粉混凝土拌合物性能特點分散時間延長，坍落度損失小，對商品混凝土生產(chǎn)和夏季施工有利；拌合物粘聚性增加，不易分層離析，可泵性好；混凝土泌水削減，對削減沉降開裂有利。摻礦粉混凝土對養(yǎng)護要求〔如噴灑養(yǎng)護劑、掩蓋濕麻布或塑料布、等；水養(yǎng)護時間至少為7天；當摻量達50%以上時，水養(yǎng)護期應延長至14天。養(yǎng)護溫度對摻礦粉混凝土強度進展影響：摻礦粉混凝土強度進展對養(yǎng)護溫度較敏感，溫度越低對其強度進展越不利；夏季施工對摻礦粉混凝土強度進展有利，但應注意混凝土外表保濕，確保其有充分的水化硬化環(huán)境；冬季施工由于氣溫較低，混凝土強度進展緩慢，應適當降低礦粉摻加量同時遵照國家有關(guān)冬季施工標準，實行必要保溫措施，確保其強度滿足要求。礦粉的技術(shù)指標及試驗：關(guān)于礦粉的技術(shù)指標及試驗方法請參考《GB/T18046—2023指數(shù)質(zhì)量系數(shù)=〔〕/C601、摻量一般為膠凝材料量的5-10為內(nèi)摻和外摻。硅灰也叫硅粉，是鋼廠和鐵合金廠生產(chǎn)硅鋼和硅鐵時產(chǎn)生的一種煙塵，顆粒為極細的玻璃，粒徑0.1-1.0微2.2，積存密度150-300要成為二氧化硅，占總量的85%-98山灰活性。雖然硅粉本身根本上與水不發(fā)生水化作用，但它能夠在水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2及其它一些化合物的激發(fā)作用下發(fā)生二次水化反響生成具有膠凝性的產(chǎn)物；其次是由于硅粉的微集料特性，它不僅自身可以填充硬化水泥漿體中的有害孔，其二次水泥漿體的微觀構(gòu)造。是一種特效的混凝土摻合料，能明顯改善混凝土性能，大幅度提高混凝土強度。是高強度性能混凝土抱負的摻合料。2、內(nèi)摻時，在加水量不變的前提下，13-5份水泥〔重量并保持混凝土抗壓強度不變而提高混凝土其它性能。3、外摻時，水泥用量不變，摻加硅灰則顯著提高混凝土強度和其它性能?；炷翐饺牍杌視r有肯定坍落度損失。這點需要在協(xié)作比試驗時加以留意。硅灰須與減水劑協(xié)作使用，建議復摻粉煤灰和磨細礦渣以改善其施工性。4、硅灰混凝土與一般混凝土的施工方法并無重大區(qū)別，但施工中良好地組織與振搗密實很有必要。硅灰混凝土早強的性能會使終凝時間提前，在抹面時應加以注意，使抹面稍顯困難。5、摻硅粉混凝土對塑性收縮裂縫很敏感，因此應加強14總結(jié)一下?lián)胶狭系淖饔茫焊纳瓢杌炷恋墓ぷ餍浴＝档突炷脸跗谒療?，削減溫度裂縫?；钚缘V物材料與水泥水化產(chǎn)物Ca(OH)2起火山灰反響，增大混凝土的后期強度。提高混凝土的抗化學侵蝕性能。提高混凝土密實度，保證耐久性能。大時，可以有效地抑制堿---骨料反響。內(nèi)摻30%的低鈣粉煤灰能有效地抑制堿硅反響的有害膨脹，利用礦渣抑40%。2.5 混凝土外加劑在拌制混凝土的過程中，為改善混凝土的某些性能而特意摻入得物質(zhì)，其摻量一般不大于水泥質(zhì)量的5%。外加劑的分類：第一類外加劑：改善混凝土拌合物流淌性能的外加劑：減水劑：在混凝土拌合物坍落度根本一樣的條件下，參加減水劑可以削減用水量，并提高混凝土強度。聚羧酸鹽類減水劑在混凝土中使用最普遍。引氣劑：指在混凝土攪拌過程中，能引入大量分布均勻、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。我國常用的引氣劑：松香樹脂類。引氣劑的作用：改善混凝土拌和物的和易性；能提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性；1%，強度降低5Mpa。其次類外加劑：調(diào)整混凝土分散時間和硬化性能的外加劑。緩凝劑：我國應用較多的有木質(zhì)素磺酸鈣和糖蜜；速凝劑：我國應用較多的有鋁酸鹽、碳酸鹽為主要成份的無機鹽復合物。NaSo4,三已醇胺等。第三類外加劑：改善混凝土耐久性能的外加劑。防水劑：如有機硅外表活性劑。加氣劑：如鋁粉等；阻銹劑：指能削減混凝土中鋼筋的銹蝕。第四類外加劑：改善混凝土其他性能的外加劑。膨脹劑：能使混凝土產(chǎn)生補償收縮或微膨脹。防凍劑：能使混凝土在低溫下免受凍害。著色劑：能制備有顏色混凝土的外加劑?；炷镣饧觿﹦蛸|(zhì)性試驗混凝土外加劑勻質(zhì)性試驗應符合GB8076-2023規(guī)定。2.6骨料〔GB/T14685-2023、GB/T14684-2023〕一般混凝土所用的骨料一般依據(jù)粒徑的大小分為兩種：粗骨料和細骨料粗骨料：顆粒粒徑大于4.75mm的顆粒；混凝土用骨料通常有碎石和卵石兩種。細骨料：顆粒粒徑小于4.75mm的顆粒；細骨料一般有河砂、海砂和山砂。況。良好的級配，不但能削減水泥用量，而且提高混凝土的密實度、強度等性能。度。砂的顆粒級配評定和粗細程度砂的顆粒級配的評定和粗細程度一般用篩分析法來測定。具體操作方法：將500g干砂，依次通過一套孔徑為4.75、.2.36、1.18、0.60、0.30、和0.15的mi，計算出各篩的分計篩余量和累計篩余量。砂的篩分析法德幾個概念：mi：砂子通過六個標準篩時各篩上的篩mii=1，2,3,4,5,6)。分計篩余率：各篩上的分計篩余量占砂樣總質(zhì)量〔500g〕的百分率。篩孔/mm4.75分計篩余量/g篩孔/mm4.75分計篩余量/gm1m2m3m4分計篩余率%累計篩余率%α1=m1/5002.36α2=m2/5001.18α3=m3/5000.60α4=m4/5000.30m5α5=m5/5000.15m6α6=m6/500Α1=α1Α2=α1+α2Α3=α1+α2+α3Α4=α1+α2+α3+α4Α5=α1+α2+α3+α4+α5Α6=α1+α2+α3+α4+α5+α6α5+α60過細砂區(qū)3區(qū)過細砂區(qū)3區(qū)21區(qū)過粗砂區(qū)1/%累4060801000.15 0.3 0.6 1.182.36 4.75 9.5/mm

篩 孔 尺 寸4.2篩分曲線超過3凝土時需要的水泥漿量多，易使混凝土強度降低，收縮1土，其拌合物的和易性不易掌握，而且內(nèi)摩擦大，不易振搗成型。一般認為，處于2區(qū)級配的砂，其粗細適中，級配較好，是配制混凝土的最抱負的級配區(qū)。建筑用砂的種類：砂按產(chǎn)源分為自然砂、人工砂兩類，自然砂可分為：1)河砂、湖砂：其顆粒圓滑，比較干凈，產(chǎn)源廣；山砂：與河砂相比有棱角，外表粗糙，但含泥量和含機雜質(zhì)較多；淡化海砂：雖然有河砂的優(yōu)點，但?；煊胸悮に槠秃^多鹽分。人工砂是經(jīng)除土處理的機制砂、混合砂的統(tǒng)稱。砂的顆粒級配評定標準砂的顆粒級配評定：標準規(guī)定，按0.60mm的篩孔德累計篩余百分率分為三個級配區(qū)：I級配區(qū)砂：A4=(85～71)%;IIA4=(41～70)%；IIIA4=(16～40)%。砂的粗細程度推斷標準：砂的粗細程度用細度模數(shù)Mx表示：粗砂：Mx=3.7～3.1；中砂：Mx=3.0～2.3；粗砂：Mx=3.7～3.1；中砂：Mx=3.0～2.3；細砂：Mx=2.2～1.6；特細砂：Mx=1.5～0.7。GB/T14684-2023《建筑用砂》規(guī)定了砂中有害物質(zhì)含量的限制：指標項目， I類II類云母〔按質(zhì)量計

III類<輕物質(zhì)〔按質(zhì)量計〕，%

1.0

2.0<有機物〔比色法〕硫化物及硫酸鹽〔按SO3質(zhì)量計，%， <氯化物〔以氯離子質(zhì)量計，%， <

1.0 1.0 1.0合格 合格 合格0.5 0.5 0.50.01 0.02 0.06砂中含泥量和泥塊含量項項目指標I類 II類 III類含泥量〔按質(zhì)量計〕,%<1.0<3.0<5.0泥塊含量〔按質(zhì)量計，%0<1.0<2.0砂按技術(shù)要求分為三類：Ⅰ類宜用于強度等級＞C60的混凝土；他要求的混凝土；

C30～C60的混凝土及有抗凍抗?jié)B或其Ⅲ類宜用于強度等級＜C30的混凝土和建筑砂漿。Dmax選用原則：石子的最大粒徑應當考慮建筑構(gòu)件的尺寸以及配筋的疏密。最大粒徑Dmax不得超過構(gòu)造截面最小尺寸的1/4，且3/4。Dmax不易超過板厚1/350mm。粗集料的顆粒愈大，顆粒本身的強度愈低，混凝土的抗?jié)B性能越差，粗骨料Dmax增大混凝土斷裂應力降25mm的粗骨料不能用于配制抗壓強度超過70或80Mpa于最大粒徑為12-15mm時能獲得最高的混凝土強度。因此：配制C50-C60粗骨料Dmax≤25mm；C70-C80粗骨料Dmax≤20mm；C90-C100Dmax≤10mm。粗骨料的粒徑效應：Dm增大，消弱了粗集料與水泥漿體的黏結(jié)，增大了內(nèi)部構(gòu)造的不連續(xù)性；粗骨料對水泥硬化體收縮起約束作用，由于二者彈性模量不同，因而混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應力，Dm增大，拉應力增大；Dm增大。石子的顆粒級配：石子的顆粒級配：是指石子中不同石子粒徑的搭配分布狀況。石子的顆粒級配與砂子一樣，也是承受篩分析法來確定的，其標準篩的孔徑為2.36、4.75、9.50、16.0、19.0、26.5、31.5、37.5、53.0、63.0、75.090mm12粗骨料的顆粒級配應滿足GB/T14685-2023。石子的顆粒級配按供給狀況分為連續(xù)粒級和單粒級兩種。〔4.75mm～Dmax，每一級粗骨料都有適量的比例。37.5mm一般在混凝土協(xié)作比設計中，應優(yōu)先選用連續(xù)級配；一般不宜選用“單一”的單粒級來設計混凝土。表4-3表4-3卵石或碎石的顆粒級配范圍〔GB/T14685-2023〕公稱況配粒級〔%〕〔〕〔〔mm〕2.364.759.5016.019.026.5031.537.5連5～10續(xù) 5～165～20粒 5～255～31.5級 5～40

95～10095～10095～10095～

80～10085～10090～10090～100

0～1530～6040～80—

00～10—30～70

—00～10—15～

—— ——— ——0 —00～5 —0～— 0100 90～95～ 90100100 95～— 90100

45— 30～—65

50～5—粒單10～2016～31.5粒20～40級31.5～63級40～80

0～0～95～85～—95～85～—— 10010085～—95～—100— 10095～—— —10095～— ——100———— —80～80～100100— —95～95～100100

—0 0～— 10— ——75～—100—美國、加拿大

C60-C100≥C100

Dmax≯20mmDmax＜10-12mm

★我國石子級配48%。日本 ≥C60 Dmax＜10另外，細顆粒石子顆粒外形不合理，外形以針片狀為主。國標規(guī)定針片狀顆粒含量＜15%，而自密實混凝土要求其含量＜5%。項目指標項目指標有機物IIIIII合合合格格格0.51.01.0SO3。%,＜項項目指標含泥量〔按質(zhì)量計，%計〕,%I＜0.50II＜1.0＜0.5III＜1.5＜0.7堿骨料反響：水泥中的堿性氧化物〔Na2O、K2O〕與骨脹產(chǎn)生膨脹。使用含量小于0.6%的水泥，或摻加能抑制堿-骨料反響的摻合料。物質(zhì)與含堿酸鹽類物質(zhì)的骨料〔如蛋白石和硅酸石灰石等〕有碳酸鹽類物質(zhì)的骨料〔如白云石等〕發(fā)生化學反響。堿骨料反響的結(jié)果是吸水后在水泥骨料外表發(fā)生膨脹性斷裂，從而導致混凝土構(gòu)造開裂。比起由于鋼筋銹蝕而導致的病害和開裂，堿骨料反響的過程很慢。骨料的強度：為了保證混凝土的強度，骨料必需致密并具有足夠的強度。碎石的強度可用抗壓強度和壓碎指標值表示，卵石的強度只用壓碎指標值表示。5×5×5立方5cm中48h,待吸水飽和后進展抗壓試驗。石子抗壓強度與1.5。10-20mm入肯定規(guī)格的金屬圓桶內(nèi)，在試驗機上施加荷載到200KN〔2.36mmM0的篩子篩除被壓碎的細粒，稱取試樣的篩余量〔M1〕,用下式計算壓碎指標：δa=m0δa=m0m0m1×100%m0 試樣質(zhì)量，g；m1 壓碎試驗后試樣的篩余量，g。壓碎指標值越小，骨料的強度越高。各種巖石抗壓強度〔美國〕種類試樣數(shù)目平均抗壓強度〔Mpa〕最大最小花崗巖278181257114石灰石24115924193砂巖7913124044大理石3411724451石英巖26252423124片麻石3614723594多數(shù)巖石的強度在100—300Mpa之間，同種巖石的強度相差很大，值得重視。2.7混凝土拌合及養(yǎng)護用水混凝土拌合用水按水源可分為引用水、地表水、地下水、海水以及經(jīng)適當處理或處置后的工業(yè)廢水。對混凝土拌合及養(yǎng)護用水的質(zhì)量要求是：不得影響混凝土的和易性及分散時間；不得有損于混凝土強度進展；不得降低混凝土的耐久性、加快鋼筋腐蝕及導致預應力鋼筋脆斷；不得污染混凝土外表。在對水質(zhì)有疑心時，應將該水與蒸餾水或飲用水進展水泥分散時間、砂漿或混凝土強度比照試驗。測得的初凝時間差及終凝時間差均不得大于30min的規(guī)定。用該水制成的砂漿或混凝土28d抗壓強度應不低于蒸餾水或飲用水制成的砂漿或混凝土抗壓強度的90%。海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物，對水泥石有侵蝕作用，對鋼筋也會造成銹蝕，因此不得用于拌制鋼筋混凝土和預應力混凝土。具體的技術(shù)指標請參見《JGJ63-2023混凝土用水標準》﹡混凝土中的水有三種存在形式﹡·水泥混凝土中水的存在形式有三種，即化學結(jié)合水，吸附水和游離水。水泥加水拌合之后。水化初期水化反響特別猛烈，5min內(nèi)約25%的水產(chǎn)生化學結(jié)合。而經(jīng)過5h化學結(jié)合水占40%。在拌合物階段為了滿足施工工藝的要求，拌合物應具有好的工作性。因此，在用水量肯定的狀況下，應盡量削減結(jié)合水和吸附水，使游離水的比例增大，提高和易性。摻復合減水劑就是為了到達調(diào)整結(jié)合水吸附水和游離水三者比例的目的。既保持一樣用水量時提高流淌性；或者保持一樣流淌性狀況下削減用水量。三、混凝土協(xié)作比設計理論：正交試驗設計〔Orthogonalexperimentaldesigh〕是爭論多因素多水平的又一種設計方法，它是依據(jù)正交性從全面試驗中選擇出局部有代表性的點進展試驗，這些有代表性的具備了“均勻分散，齊整可比”的特點，快速、經(jīng)濟的試驗設計方法。日本著名的統(tǒng)計學家田口9 33=27例如作一個三因素三水平的試驗，按全面試驗要求須進展種組合的試驗，且尚未考慮每一組合的重復數(shù)。假設按L(3)39L(3)7正交表進展18次試驗，明顯大大削減了工作量。因而正交試驗設計在很多領(lǐng)域的爭論中已經(jīng)得到廣泛應用。9 33=27一般混凝土的協(xié)作比設計〔JGJ55-2023〕一般混凝土的設計要求：1、滿足混凝土拌合物和易性的要求；2、滿足構(gòu)造要求的強度等級；3、滿足與使用環(huán)境相適應的耐久性要求。協(xié)作比設計的三個重要參數(shù)：31、水灰比W/C、單位用水量：指的是1m混凝土中水的用量；3、砂率：砂質(zhì)量占總骨料質(zhì)量的百分比。3m砂βs=m砂m石

×100%摻減水劑混凝土協(xié)作比設計一、砂漿減水率試驗1〔180±5mm〕水泥450g，標準砂1350g，基準砂漿流淌度用水量M02、摻入推舉摻量的外加劑，測定砂漿流淌度為180±5mmM01減水率β：β=M0-M1×100%M0二、混凝土減水率試驗〔混凝土外加劑GB8076-2023〕1

W：C:330kg0〔360kg〕,Sp=36%～40%(Sp=43%-47%),塌落度：80±10mm(210±10mm)外加劑承受推舉摻量削減率 W0-W1 100%W0W:W =W0R R12、在空白混凝土的協(xié)作比用水量和水泥用量的根底上，進展減水和減水泥，算出減水和減水泥后的每立方米混凝土的實際用水量和水泥用量。3、重計算砂、4、適配和調(diào)整?！だ⒛晨蚣軜?gòu)造工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁，混凝土設計強度等級為C30，施工要求混凝土坍落度為30～50mm，依據(jù)施工單位歷史資料統(tǒng)計，混凝土強度標準差σ=5Mpa。所用原材料狀況如下：水泥:42.5ρc=3.10g/cm3,水泥強度等級標準值的充裕系數(shù)為1.08；砂：中砂，級配ρos=2.60g/cm3；石：5～30mm石子表觀密度ρog=2.65g/cm3；減水劑：FN-S2水率：20%試求：混凝土計算協(xié)作比確定混凝土配制強度〔f=30+1.645×5=38.2Mpa

cu,0

〕 fcu,0=

fcu,k

+1.645σ確定水灰〔W/C〕 f=γ×fCe c Ce,k=1.08×42.5=45.9MpaW/C=afW/C=afce0.4645.9fcu,oabfce 38.20.460.0745.90.53確定用水量〔mw0〕查表.230mm落度為30～50mm時，1m3混凝土的用水量可選用185kg?！N-S220%·用水量：W=185×(1-20%)=148kgm·(4)計算水泥用量〔〕mcom m mwo 148279kgcoW/C0.53260kg，故可取m

279kg/m3。co〔5〕確定砂率〔〕s· 查表，對于承受最大粒徑為40mm的碎石配制的混凝土，當水灰比為0.53時，其砂率值可選取32%～37%，〔承受插入法選定〕現(xiàn)取β=35%。s〔6〕計算砂、石用量〔m m 〕so、goMco 279 kg;Mwo 148 kg代入方程組m3.1mm3.1mcomgo2.65m2.6som1wo1011000m mgoso100%35%somso·混凝土計算配比：

696kg,mg0

1295kg·C:279kg,S:696kg,G:1295kg,W:148kg,FN-S2:4.19kg·(空白混凝土：C349kg,S:641kg,G:1192kg,W：185kg)·C:S:J=1:2.49:4.64:0.015,W/C=0.53全計算法混凝土協(xié)作比設計傳統(tǒng)混凝土協(xié)作比設計方法〔如確定體積法和假定容重法〕是以強度為根底的半定量計算方法，不能全面滿足現(xiàn)代混凝土的性能要求?，F(xiàn)代混凝土協(xié)作比全計算設計方法是以工作性、強度和耐久性為根底建立數(shù)學模型。全計算法混凝土協(xié)作比設計步驟協(xié)作比設計應留意的問題：1200±20mm，360kg/m3〔JGJ94-2023〕2、對于地下工程〔人防〕水泥用量不得少于320kg/m3,水灰比不得大于0.5，入泵坍落度易掌握在120±20mm?！睪B50108-2023〕3、摻膨脹劑的混凝土，水膠比不宜大于0.5，用于有抗?jié)B要求的補償收縮混凝土的水泥用量應不小于320kg/m3有摻合料時，其水泥用量不應小于280kg/m3。補償收縮混凝土的膨脹劑摻量不宜大于12%，不宜小于6%，填充用膨脹混凝土的膨脹劑摻量不宜大于15%，不宜小于10〔GB50119-2023〕四、一般混凝土拌合物性能試驗方法、稠度試驗稠度試驗是一種反響混凝土工作性能的一種方法，混凝土的工作性能包括粘聚性、保水性、流淌性等指標。坍落度與坍落度擴展度法本方法使用于骨料最大料經(jīng)不大于40mm、坍落度不小于10mm測試要點1、潮濕坍落度筒及底板，用腳踩住兩邊的腳踏板，保持固定的位置。2、混凝土分三層均勻的裝入筒內(nèi)，每次約裝三分之一左右。每層用搗棒插搗25次，插搗應沿螺旋方向由外向內(nèi)中心進展，各次插搗應在截面上均勻分布，插搗其次層與頂層時，搗棒應插透本層下一層的外表，頂層插搗完5-10S內(nèi)完成，整個過程在150S內(nèi)完成。數(shù)值記錄觀看坍落后的混凝土試體的粘聚性及保水性，當拌合物坍落度大于220mm時，應測試其擴展度值。假設覺察粗骨料在中心集堆或邊緣有水泥漿析出表示此混凝土拌合物抗離析性能不好，應予以記錄?；炷涟韬衔锾涠群蛿U展度以mm為單位，測量準確至1mm，結(jié)果表達修5mm。維勃稠度法本方法適用于骨料最大粒徑不大于40mm，維勃稠度在5-30之間的混凝土拌合物稠度，主要用來測定干硬性混凝土的稠度，主要儀器是維勃稠度儀，我們根本用不上。分散時間試驗測試要點將混凝土拌合物試樣用5mm標準篩篩出砂漿，裝入三個試樣筒中，做三個試驗?；炷撂涠却笥?0mm時砂漿用70mm時用振動臺振實砂漿，振實或插搗后，砂漿外表應低于砂漿試樣筒口約10mm，砂漿筒馬上加蓋并置于溫度為20±2℃的環(huán)境中或10±2S內(nèi)將測針貫入砂漿25±2mm3.5Mpa時到達初凝，當貫入阻力到達28Mpa時到達終凝。分散時間修約到5min。五、預拌混凝土的生產(chǎn)與質(zhì)量掌握混凝土攪拌站混凝土配比調(diào)整流程一、根本原則：保持各種原材料的產(chǎn)地、品種穩(wěn)定，且性能穩(wěn)定；使用含泥量少、粗細適宜、級協(xié)作理的砂子不會增加混凝土的單方本錢，可能會降低本錢；摻加粉煤灰、礦渣等摻和料可降低本錢。二者混合使用混凝土性能更好，本錢更低，混合比例以試驗確定。對于低標號混凝土，一般減水劑高效減水劑本錢要低。原材料掌握方法根本原則：原料性能穩(wěn)定，產(chǎn)地要單一，盡量削減不行控因素。一、水泥1如有變化，準時調(diào)整配比。2、用同一外加劑樣品，檢測每批到站水泥的適應性變化〔可以凈漿流淌度比照試驗，如變化大，換現(xiàn)用外加劑〔混凝土試驗二、砂子按標準檢測含泥量、細度模數(shù)。跟以前結(jié)果比照，依據(jù)變化狀況調(diào)整配比。含泥量增大，增加用水量、水泥用量，或提高外加劑摻量。細度增加，減小砂率；反之增大砂率。表觀方法看砂子顆粒狀態(tài)。較大顆粒有無紋理，用手捏試驗顆粒強度狀況。如消滅很多顆粒強度低的狀況，應認真檢驗。這樣的砂子慎用。三、石子按標準做篩分、壓碎值、針片狀檢驗。如級配變化，要轉(zhuǎn)變砂率調(diào)整。如生產(chǎn)高標號混凝土，要嚴格掌握各項指標。四、外加劑用同一取樣水泥檢測外加劑的變化。用以前留置外加劑如有變化，做混凝土試驗，如混凝土試驗還有問題，協(xié)調(diào)處理。五、摻加料1、按標準檢測粉煤灰細度、礦渣粉比外表積。跟以前結(jié)果比照。如粉煤灰細度降低、礦渣比外表積削減。要調(diào)整配比，增加水泥用量。2、做混凝土比照試驗，看出機稠度和早期強度變化?；炷脸鰪S掌握按批量要求，測試混凝土稠度變化。假設混凝土稠度異常，應阻擋出廠，并匯報技術(shù)主管處理。施工現(xiàn)場掌握要對相關(guān)人員進展培訓，制止在運送過程中加水。施工現(xiàn)場要有專人看護，不能讓施工單位加水。其它可能消滅問題1、水泥、粉煤灰、礦渣輸送到錯誤的儲存罐中，應按最不利狀況應用。如低標號水泥打到高標號罐中，可能罐中還有一半的高標號水泥，也只能以低標號水泥應用。閱歷證明，粉料在罐中的運動狀態(tài)是不穩(wěn)定的，無法掌握下料挨次。2、外加劑超量。應準時跟外加劑廠聯(lián)系，外加劑廠依據(jù)產(chǎn)品性能，幫助出具處理方案。3可回收利用。4、混凝土到施工現(xiàn)場后稠度小，無法泵送。低標號可按比例拌合水泥漿加到混凝土當中。高標號的可按比例加水，降低標號使用。六、預拌混凝土施工易發(fā)生的問題1、混凝土發(fā)生工作性不良現(xiàn)象攪拌車載貨前未將余水倒盡，致使混凝土送入攪拌車卸出時坍落度特別大?；炷猎诒盟瓦^程中加水，致使水灰比增大，工作性也變大，使混凝土易離析及強度降低。混凝土到達工地時坍落度太小造成不易澆筑?；炷吝\至工地等候過久，致使坍損過大，造成工作性不良。，致使砼澆筑效果不佳。混凝土出廠時一切正常，但因天氣太熱或混凝土溫度超過32℃，混凝土干得太快致使坍落度損失太大，到達工地時無法下料。2、混凝土發(fā)生離析施工時，澆筑軟管口至澆筑面落差太大，材料產(chǎn)生分別。用長滑槽施工，在卸料口處未以木板擋住使骨料分離。以澆筑管管尾的短軟管堆料脂混凝土離析。梁、高柱、高墻及角落處等等常產(chǎn)生料離析。鋼筋混凝土構(gòu)造澆筑混凝土時，柱及梁腹、梁底易產(chǎn)生蜂窩，有些地方有中空現(xiàn)象產(chǎn)生。3、混凝土龜裂及滲水澆筑樓板時，如遇風大且炎熱〔26～30度〕天氣，現(xiàn)場缺少養(yǎng)護就會產(chǎn)生塑性收縮，裂縫呈不規(guī)章狀，或產(chǎn)生與鋼筋呈平行或垂直的龜裂，裂縫甚至貫穿樓板。局部梁于板的轉(zhuǎn)角部位發(fā)生滲水。澆筑后因構(gòu)件斷面深淺不同易引起龜裂。澆筑后養(yǎng)護天數(shù)缺乏或齡期缺乏就加重物載于構(gòu)造物上，產(chǎn)生龜裂。、舊混凝土接縫處常發(fā)生裂縫，或因施工方式有誤產(chǎn)生施工縫致使外表產(chǎn)生龜裂。澆筑樓板時將混凝土輸送管直接置于鋼筋上，致鋼筋振動造成已澆筑的板內(nèi)混凝土與鋼筋間產(chǎn)生間隙，形成漏水路徑。4、混凝土外觀不良混凝土外表浮漿過多未干、外表泌水嚴峻，有嚴峻起粉現(xiàn)象，混凝土澆筑拆模后有水紋，混凝土外觀外表色澤不一，外表消滅白色的白花狀，且呈不規(guī)章散布，并消滅裂縫及滲水現(xiàn)象。構(gòu)造物拆模，局部混凝土外表松散并粘模板〔混凝土強度低，模板沒刷脫模劑?；炷廖凑Ｄ獭惨驕p水劑使用量計量錯誤，或因計量設備破損漏出訪緩凝劑過量。拆模后外觀顏色不一且局部易脫落，強度缺乏〔摻粉煤灰過量、過振分層〕拌車數(shù)量缺乏，輸送間隔時間過久致已澆筑混凝土形成施工縫。大體積混凝土施工應實行哪些技術(shù)措施？隨著高層建筑與大型設備根底日益增多，大體積混凝土的應用也日益廣泛。大體積混凝土斷面大、水泥用量多，水泥水化后釋放的水化熱會使混凝土產(chǎn)生較多的溫度應影響構(gòu)造的整體性耐久性和防水抗?jié)B性。因此在大體積混凝土澆筑前應進展裂縫掌握計算，估算混凝土澆筑后以便在施工中實行有效地技術(shù)措施。大體積混凝土澆筑實行的技術(shù)措施應著重于降低混凝土內(nèi)部的最高溫度、延緩降溫速率、減小內(nèi)外溫差、減小混凝土收縮、提高混凝土極限拉伸力及改善約束條件等方面?！?〕降低水泥水化熱①選用中低水化熱的水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥或粉煤灰水泥等。②盡量選用級配良好的集料，削減水泥用量，每立方米混凝土每削減10kg水泥用量，混凝土水化溫度降低1℃。③在混凝土內(nèi)部預埋冷卻水管〔2〕降低混凝土入模溫度①夏季砂石材料應避開陽光直曬，并可噴冷水霧或冷氣預冷；用低溫水或冰水攪拌混凝土；運輸過程中也應避開日曬。②保證模內(nèi)通風，加速模內(nèi)熱量散發(fā)。③摻入緩凝型減水劑，避開水化熱集中產(chǎn)生?！?〕加強施工中溫度掌握①混凝土澆筑后，要保溫保濕長期養(yǎng)護，緩慢降溫，避開混凝土內(nèi)外溫度、濕度梯度過大。②加強測溫控溫，準時調(diào)整保溫養(yǎng)護措施，將混凝土內(nèi)外溫度差掌握在25〔4〕改善約束條可在與巖石地基或混凝土墊層之間設置滑動層〔隔離層〔5〕粗集料，嚴格掌握砂石含泥量，可摻入適量的膨脹劑，振搗要密實。②依據(jù)大體積混凝土外形，在易發(fā)生裂縫部位增配構(gòu)造鋼筋，承受收縮拉應力。什么叫做假凝？拌混凝土的假凝是怎樣造成的？假凝現(xiàn)象是指水泥的一種不正常的早期固化，發(fā)生在水泥用水拌合的頭幾分鐘內(nèi)。假凝和快凝是不同的，前者不發(fā)生大量的熱量，而且經(jīng)猛烈攪拌，水泥漿又可恢復塑性，并到達正常分散，對強度亦無不利影響，但是給施工卻帶來不很多的困難。一般認為，假凝的主要緣由〔有時超過150℃〕局部二水石膏脫水生成半水石膏〔CasO2˙?H20〕,當水泥加水后，它們又重水化為二水石膏并析出晶體，在水泥漿中形成二水石膏的構(gòu)造網(wǎng)，從而引起水泥漿的固化。但由于不是水泥組成的水化，所以不像快凝那樣放出大量的熱。這種假凝的水泥漿經(jīng)猛烈攪動破壞二水石膏的構(gòu)造網(wǎng)后，水泥漿又能恢復原來的塑性狀態(tài)?；炷劣蒙盀槭裁刺岢黾壟湟?？細度是指不同粒徑砂混合后的平均大小，它反映了砂的粗細程度，也表示砂的總外表積大小。級配是指不同粒徑砂的搭配狀況，反映了砂積存后空隙率的大小。因砂的外表需漿體包裹，空隙需漿體填充，所以當砂的總表面積和空隙率均比較小時，可使膠凝材料和水用量少，而且可提高混凝土的密實度、強度和耐久性。配制一般混凝土時，不承受單粒級石子，也不全部使用細砂或特細砂的緣由？由于單粒級石子的空隙率最大，會使水泥用量增加，或使混凝土的流淌性、粘聚性、強度和耐久