施工準(zhǔn)備-材料準(zhǔn)備（混凝土結(jié)構(gòu)工程施工）

學(xué)習(xí)情境1施工準(zhǔn)備

項(xiàng)目2材料準(zhǔn)備混凝土的定義及其組成

混凝土是由膠凝材料、粗細(xì)骨料（或稱集料）、水及必要時(shí)摻入的外加劑或摻合料組成，按適當(dāng)比例拌合、成型、養(yǎng)護(hù)、硬化而成的人造石材。通常將水泥、粗細(xì)骨料、水和外加劑按一定比例配制成的水泥混凝土，稱為“普通混凝土”，它是目前世界上用量最大、用途最廣的建筑結(jié)構(gòu)材料。

混凝土組成材料及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)混凝土主要組成材料的性質(zhì)及主要技術(shù)指標(biāo)要求

1.水泥（1）硅酸鹽水泥的定義及主要技術(shù)性質(zhì)1）定義：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，由硅酸鹽水泥熟料，0%～5%石灰石或?；郀t礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為硅酸鹽水泥。硅酸鹽水泥分為兩種類型：Ⅰ型硅酸鹽水泥和Ⅱ型硅酸鹽水泥，分別用代號(hào)P·Ⅰ和P·Ⅱ表示。2）硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)①細(xì)度：指水泥顆粒的粗細(xì)程度。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥的比表面積應(yīng)大于300m2/kg。

②凝結(jié)時(shí)間：凝結(jié)時(shí)間分初凝時(shí)間和終凝時(shí)間，初凝時(shí)間是指水泥從加水開始，到完全失去流動(dòng)性所需要的時(shí)間；終凝時(shí)間是指水泥從加水開始，到完全失去可塑性所需要的時(shí)間。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于6.5h。③體積安定性：水泥在凝結(jié)硬化過程中，體積變化是否均勻適當(dāng)?shù)男再|(zhì)稱為體積安定性，簡(jiǎn)稱安定性。引起安定性不良的原因：游離CaO含量過多、游離MgO含量過多、生產(chǎn)水泥時(shí)石膏摻量過多。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：水泥出廠時(shí)，硅酸鹽水泥中MgO的含量不得超過5.0%，如經(jīng)壓蒸安定性檢驗(yàn)合格，允許放寬到6.0%；硅酸鹽水泥中三氧化硫的含量不得超過3.5%。水泥安定性用沸煮法檢驗(yàn)必須合格。④強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí)：水泥的強(qiáng)度一般是指水泥膠砂試件單位面積上所能承受的最大外力。硅酸鹽水泥根據(jù)3d和28d齡期的抗壓、抗折強(qiáng)度劃分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。（2）普通硅酸鹽水泥的定義及主要技術(shù)性質(zhì)

1）定義：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，由硅酸鹽水泥熟料，6%～15%混合材料，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為普通硅酸鹽水泥，用代號(hào)P·O表示。摻活性混合材料時(shí)，最大摻量不得超過15%，其中允許用不超過水泥質(zhì)量5%的窯灰或不超過水泥質(zhì)量10%的非活性混合材料來代替。摻非活性混合材料時(shí)，最大摻量不得超過水泥質(zhì)量的10%。2）普通硅酸鹽水泥的主要技術(shù)性質(zhì)①細(xì)度：80μm方孔篩篩余不得超過10%。②凝結(jié)時(shí)間：初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于10h。③強(qiáng)度等級(jí)：根據(jù)3d和28d齡期的抗壓、抗折強(qiáng)度劃分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。

（3）其他通用水泥的定義及主要技術(shù)性質(zhì)

1)定義：①礦渣硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、20%～70%粒化高爐礦渣、適量石膏共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號(hào)為P·S。②粉煤灰硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、20%～40%粉煤灰、適量石膏共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號(hào)為P·F。③火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、20%～50%火山灰質(zhì)混合材料、適量石膏共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號(hào)為P·P。④復(fù)合硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料、16%～50%兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏共同磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，代號(hào)為P·C。2)技術(shù)性質(zhì)（與硅酸鹽水泥規(guī)定不同的技術(shù)性質(zhì)）①細(xì)度：80μm方孔篩篩余不得超過10%。②凝結(jié)時(shí)間：初凝時(shí)間不得早于45min，終凝時(shí)間不得遲于10h。③強(qiáng)度等級(jí)：根據(jù)3d和28d齡期的抗壓、抗折強(qiáng)度劃分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。④礦渣硅酸鹽水泥的SO3含量不超過4.0%。⑤體積安定性及MgO含量等技術(shù)要求與硅酸鹽水泥相同。

（4）通用水泥的驗(yàn)收與儲(chǔ)存

1）通用水泥的驗(yàn)收①數(shù)量的驗(yàn)收②包裝標(biāo)志③質(zhì)量驗(yàn)收2）通用水泥的儲(chǔ)存①不同品種、不同等級(jí)的水泥分別存放，不得混合使用。②防水、防潮，做到“上蓋、下墊”。③堆垛不宜過高，一般不超過10袋，場(chǎng)地狹窄時(shí)，不超過15袋。④儲(chǔ)存期不宜過長(zhǎng)，一般不超過3個(gè)月。否則，視為過期水泥，使用時(shí)必須重新檢驗(yàn)其強(qiáng)度等級(jí)。一般存放期在三個(gè)月以上的水泥，其強(qiáng)度降低10%～20%；六個(gè)月降低15%～30%；一年以后降低25%～40%。其他水泥的存期為：高鋁水泥為兩個(gè)月；快硬水泥為一個(gè)月。（5）通用水泥的取樣規(guī)定

1）取樣單位2）取樣工具3）取樣部位4）取樣步驟5）試樣制備（6）通用水泥的性能檢測(cè)

1）檢測(cè)前的準(zhǔn)備及注意事項(xiàng)2）通用水泥的檢測(cè)項(xiàng)目通用水泥的常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目主要有細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、體積安定性和強(qiáng)度。2.細(xì)骨料—砂

（1）砂的定義及分類1）定義：公稱粒徑小于5.00mm的巖石顆粒。2）分類及規(guī)格①砂按產(chǎn)源分為天然砂和人工砂。②砂按細(xì)度模數(shù)分為粗、中、細(xì)、特細(xì)四種規(guī)格（2）砂的主要技術(shù)性質(zhì)

1）顆粒級(jí)配：是指粒徑大小不同的砂相互搭配的情況。砂按600μm篩孔的累計(jì)篩余率分為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)三個(gè)級(jí)配區(qū)。砂的顆粒級(jí)配采用篩分析試驗(yàn)進(jìn)行。配制混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用2區(qū)砂，當(dāng)采用1區(qū)砂時(shí)，應(yīng)提高砂率，并保持足夠的水泥用量，以保證混凝土的和易性；當(dāng)采用3區(qū)砂時(shí)，宜適當(dāng)降低砂率，以保證混凝土的強(qiáng)度。2）含泥量、泥塊含量、石粉含量及其他有害物質(zhì)

①含泥量：指砂中公稱粒徑小于80μm的顆粒含量泥塊含量：則指砂中公稱粒徑大于1.25mm，經(jīng)水浸洗，手捏后小于630μm的顆粒含量。石粉含量：指人工砂生產(chǎn)過程中不可避免產(chǎn)生的公稱粒徑小于80μm的顆粒含量。

（3）砂的驗(yàn)收、運(yùn)輸與堆放

1）驗(yàn)收：供貨單位應(yīng)提供產(chǎn)品合格證及質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告。2）運(yùn)輸和堆放：砂在運(yùn)輸、裝卸和堆放過程中，應(yīng)防止離析和混入雜質(zhì)，并應(yīng)按產(chǎn)地、種類和規(guī)格分別堆放。（4）砂的取樣規(guī)定

1）取樣方法：2）取樣數(shù)量：3）砂試樣的縮分：（5）砂的性能檢測(cè)1）砂的含水率檢測(cè)（標(biāo)準(zhǔn)方法）2）砂的含水率檢測(cè)（快速方法）3）砂的篩分析試驗(yàn)（測(cè)定顆粒級(jí)配）4）砂的含泥量測(cè)定5）砂的泥塊含量測(cè)定3.粗骨料—石子

（1）石子的定義及分類1）定義：粒徑大于4.75mm的巖石顆粒。2）分類：按產(chǎn)源分為卵石和碎石。卵石是由自然風(fēng)化、水流搬運(yùn)和分選、堆積形成的、公稱粒徑大于5.00mm的巖石顆粒。碎石是由天然巖石或卵石經(jīng)機(jī)械破碎、篩分制成的，公稱粒徑大于5.00mm的巖石顆粒。（2）石子的主要技術(shù)性質(zhì)

1)顆粒級(jí)配：是指粒徑大小不同的石子相互搭配的情況。顆粒級(jí)配按使用情況分為連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配。按供貨情況分為連續(xù)級(jí)配和單粒級(jí)。

2）含泥量和泥塊含量：含泥量是指卵石、碎石中公稱粒徑小于80μm的顆粒含量。泥塊含量是指卵石、碎石中原公稱粒徑大于5.00mm，經(jīng)水浸洗、手捏后小于2.50mm的顆粒含量。3）針、片狀顆粒含量：卵石和碎石顆粒的長(zhǎng)度大于該顆粒所屬相應(yīng)粒級(jí)的平均粒徑2.4倍者為針狀顆粒；厚度小于平均粒徑0.4倍者為片狀顆粒（平均粒徑指該粒級(jí)上、下限粒徑的平均值）。4）強(qiáng)度：為保證混凝土的強(qiáng)度，粗骨料必須具有足夠的強(qiáng)度①巖石立方體抗壓強(qiáng)度。②壓碎指標(biāo)值。（3）石子的驗(yàn)收、運(yùn)輸與堆放1）驗(yàn)收：供貨單位應(yīng)提供產(chǎn)品合格證及質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告。2）運(yùn)輸和堆放：碎石或卵石在運(yùn)輸、裝卸和堆放過程中，應(yīng)防止顆粒離析和混入雜質(zhì)，并應(yīng)按產(chǎn)地、種類和規(guī)格分別堆放。（4）石子的取樣規(guī)定

1）取樣方法：2）取樣數(shù)量：3）石子試樣的縮分（5）石子的性能檢測(cè)

1）石子的含水率試驗(yàn)2）石子的篩分試驗(yàn)（測(cè)定顆粒級(jí)配）3）針片狀顆粒含量測(cè)定4）壓碎指標(biāo)測(cè)定4．混凝土拌合用水

（1）混凝土拌合用水的類型和技術(shù)要求1）混凝土拌合用水的類型2）混凝土拌合用水的技術(shù)要求5．混凝土用外加劑

（1）外加劑的定義及其分類1）外加劑的定義：在混凝土拌合物中摻入不超過水泥質(zhì)量5%，并能使混凝土按要求改變性質(zhì)的物質(zhì)，稱為混凝土外加劑。2）根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》（GB8076）的規(guī)定，混凝土外加劑按照其主要功能分為四類（2）減水劑的定義及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果

混凝土減水劑是指在保持混凝土拌合物和易性一定的條件下，具有減水和增強(qiáng)作用的外加劑，又稱為“塑化劑”，高效減水劑又稱為“超塑化劑”。根據(jù)減水劑的作用效果及功能不同，減水劑可分為普通減水劑、高效減水劑、早強(qiáng)減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑、緩凝高效減水劑等。在水泥混凝土中摻入減水劑后，具有以下技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果：1）減少混凝土拌合物的用水量，提高混凝土的強(qiáng)度。2）提高混凝土拌合物的流動(dòng)性。3）節(jié)約水泥。4）改善混凝土拌合物的性能。摻入減水劑后，可以減少混凝土拌合物的泌水、離析現(xiàn)象；延緩拌合物的凝結(jié)時(shí)間；減緩水泥水化放熱速度；顯著提高混凝土硬化后的抗?jié)B性和抗凍性，提高混凝土的耐久性。

6．混凝土用礦物摻合料

（1）礦物摻合料的定義及其種類1）定義：礦物摻合料是指以氧化硅、氧化鋁為主要成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土性能，且摻量不小于5%的具有火山灰活性的粉體材料。2）常用種類：粉煤灰、磨細(xì)礦渣、沸石粉、硅粉、復(fù)合礦物摻合料等。（2）粉煤灰的品質(zhì)、應(yīng)用范圍、驗(yàn)收、運(yùn)輸及儲(chǔ)存

1）粉煤灰的品質(zhì)粉煤灰按其品質(zhì)分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)等級(jí)。2）粉煤灰的應(yīng)用范圍Ⅰ級(jí)粉煤灰允許用于后張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件及跨度小于6m的先張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件。Ⅱ級(jí)粉煤灰主要用于普通鋼筋混凝土和輕骨料鋼筋混凝土。Ⅲ級(jí)粉煤灰主要用于無筋混凝土和砂漿。3）粉煤灰的驗(yàn)收粉煤灰的供貨方應(yīng)按規(guī)定對(duì)粉煤灰進(jìn)行批量檢驗(yàn)，并簽發(fā)出廠合格證，其內(nèi)容包括：廠名和批號(hào)、合格證編號(hào)及日期、粉煤灰的級(jí)別及數(shù)量、檢驗(yàn)結(jié)果。4）粉煤灰的運(yùn)輸和儲(chǔ)存粉煤灰散裝運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)防止污染環(huán)境。干粉煤灰宜儲(chǔ)存在有頂蓋的料倉中，濕粉煤灰可堆放在帶有圍墻的場(chǎng)地上。袋裝粉煤灰的包裝袋上應(yīng)清楚標(biāo)明“粉煤灰”及其廠名、等級(jí)、批號(hào)及包裝日期?；炷涟词欠裼不譃榛炷涟韬衔铩⒂不炷羶蓚€(gè)階段。不同階段的混凝土的技術(shù)性質(zhì)要求不同?；炷涟韬衔锏募夹g(shù)性質(zhì)是和易性（又稱工作性），硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)有強(qiáng)度、耐久性和變形性能?；炷恋墓に囆阅芗皺z驗(yàn)

混凝土拌合物的和易性

1．混凝土拌合物和易性的概念（1）和易性的定義和易性是指混凝土拌合物易于各工序施工操作（攪拌、運(yùn)輸、澆注、搗實(shí)）、并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的混凝土的性能。（2）和易性包括：流動(dòng)性、粘聚性、保水性三個(gè)方面的含義2．混凝土拌合物和易性的評(píng)定

根據(jù)我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法》規(guī)定，用坍落度法和維勃稠度法定量測(cè)定混凝土拌合物的流動(dòng)性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚性和保水性，以此綜合評(píng)定和易性。硬化混凝土的性質(zhì)

1．硬化混凝土的強(qiáng)度（1）硬化混凝土的強(qiáng)度指標(biāo)混凝土的強(qiáng)度是指混凝土抵抗外力作用的能力。1）立方體抗壓強(qiáng)度按照國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081）的規(guī)定，以邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件（溫度20±2℃，相對(duì)濕度≥90%）下養(yǎng)護(hù)28天進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)所測(cè)得的極限抗壓強(qiáng)度稱為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度，以表示。2）軸心抗壓強(qiáng)度立方體抗壓強(qiáng)度是評(píng)定混凝土質(zhì)量的依據(jù)，而實(shí)際工程中絕大多數(shù)混凝土構(gòu)件都是棱柱體或圓柱體。同樣的混凝土，試件形狀不同，測(cè)出的強(qiáng)度值會(huì)有較大差別。為與實(shí)際情況相符，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度作為混凝土軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)強(qiáng)度的取值依據(jù)。混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度是采用150mm×150mm×300mm的棱柱體標(biāo)準(zhǔn)試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下所測(cè)得的28天抗壓強(qiáng)度值，以表示。

（2）立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和強(qiáng)度等級(jí)

1）立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值立方體抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值是指按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的立方體抗壓強(qiáng)度總體分布中的一個(gè)值，強(qiáng)度低于該值的百分率不超過5%（即具有95%的強(qiáng)度保證率）。2）強(qiáng)度等級(jí)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)采用符號(hào)C和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值表示，普通混凝土劃分為C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等15個(gè)等級(jí)。2．硬化混凝土的耐久性

（1）混凝土耐久性的概念混凝土的耐久性是指混凝土在所處環(huán)境及使用條件下經(jīng)久耐用的性能。混凝土的耐久性是一個(gè)綜合性概念，它包含的內(nèi)容很多，如抗?jié)B性、抗凍性、抗腐蝕性、抗碳化能力、抗堿集料反應(yīng)等等。混凝土取樣規(guī)定及試塊制作1．混凝土取樣規(guī)定在混凝土工程施工中，混凝土的取樣方法和原則應(yīng)按（GB50204）進(jìn)行。2．混凝土試塊制作混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)一般以3個(gè)試件為一組。每組試件所用拌合物應(yīng)從同盤或同一車運(yùn)送的混凝土中取出，或在試驗(yàn)室用機(jī)械或人工單獨(dú)拌制。用以檢驗(yàn)現(xiàn)澆混凝土工程或預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量的試件分組及取樣原則，應(yīng)按現(xiàn)行《鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204）及其他有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

混凝土主要技術(shù)性能檢測(cè)

1．普通混凝土拌合物的和易性檢測(cè)采用標(biāo)準(zhǔn)：《普通混凝土拌和物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50080）。2．普通混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)采用標(biāo)準(zhǔn)：《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081）。

3．普通混凝抗?jié)B性能的檢測(cè)采用標(biāo)準(zhǔn)：《普通混凝土長(zhǎng)期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》。配合比常用的表示方法有兩種：一種是以1m3混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量表示。如水泥（mc）300kg、水（mw）180kg、砂（ms）720kg、石子（mg）1200kg；另一種表示方法是以各組成材料的質(zhì)量比來表示（以水泥質(zhì)量為1），將上例換算成質(zhì)量比則為：mc∶ms∶mg∶mw=1∶2.40∶4.00∶0.60(2)鋼筋混凝土配合比表示方法混凝土的配合比設(shè)計(jì)

(1)定義：混凝土配合比是指混凝土中各組成材料用量之間的比例關(guān)系。普通混凝土配合比設(shè)計(jì)

普通混凝土配合比設(shè)計(jì)是指確定混凝土拌合物中水、水泥、粗骨料、細(xì)骨料等組成材料的用量的過程。這是一個(gè)計(jì)算、試配、調(diào)整的復(fù)雜過程，大致可分為初步計(jì)算配合比、基準(zhǔn)配合比、試驗(yàn)室配合比、施工配合比4個(gè)設(shè)計(jì)階段。3．普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟

（1）確定初步計(jì)算配合比1）確定水灰比（W/C）：當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于C60時(shí)，水灰比可按下式計(jì)算。2）確定單位用水量（mwo）3）確定單位水泥用量（mc0）4）確定砂率（βs）5）計(jì)算單位砂、石用量（ms0、mg0）（2）確定基準(zhǔn)配合比按初步計(jì)算配合比進(jìn)行混凝土拌合物試配，并對(duì)初步配合比進(jìn)行調(diào)整。試拌后立即測(cè)定混凝土拌合物的和易性。并實(shí)測(cè)調(diào)整后混凝土拌合物的表觀密度。計(jì)算出基準(zhǔn)配合比。（3）確定試驗(yàn)室配合比在基準(zhǔn)配合比的基礎(chǔ)上采用三個(gè)不同的配合比，其中一個(gè)為基準(zhǔn)配合比中的水灰比，另外兩個(gè)較基準(zhǔn)配合比的水灰