混凝土工程-講述課件

混凝土工程混凝土工程1提綱混凝土的定義、特點(diǎn)及發(fā)展趨向混凝土用原材料新拌混凝土性能硬化混凝土性能商品混凝土的制備商品混凝土的施工與商品混凝土有關(guān)的問題特種混凝土提綱混凝土的定義、特點(diǎn)及發(fā)展趨向21.混凝土的定義、特點(diǎn)及發(fā)展趨向

1.1混凝土的定義

☆混凝土：是由膠凝材料、狀粒材料、水及其他外加劑按照適量的比例配制而成的一種建筑材料。

☆普通混凝土：以水泥為膠凝材料，砂子和石子為骨料，以及根據(jù)需要摻入的外加劑、礦物摻合料等組分按一定比例，經(jīng)加水?dāng)嚢琛仓尚?、凝結(jié)固化成具有一定強(qiáng)度的“人工石材”，也就是水泥混凝土，“混凝土”一詞通?？珊喿鳌绊拧?。1.混凝土的定義、特點(diǎn)及發(fā)展趨向1.1混凝土的定義31、原材料來源豐富2、施工方便

3、性能可根據(jù)需要設(shè)計(jì)調(diào)整4、抗壓強(qiáng)度高5、耐久性好混凝土的優(yōu)點(diǎn)混凝土的缺點(diǎn)

1、自重大2、抗拉強(qiáng)度低，抗裂性差3、收縮變形大1.2混凝土的特點(diǎn)1、原材料來源豐富混凝土的優(yōu)點(diǎn)混凝土的缺點(diǎn)1、自重大1.241、高性能混凝土（HPC）要求有高強(qiáng)度等級(jí)（fcu≥60Mpa）和良好的工作性、體積穩(wěn)定性和耐久性。

2、綠色高性能混凝土（GHPC）公司大量使用的礦粉和粉煤灰是符合綠色高性能混凝土技術(shù)途徑的，也符合我國環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。3、其它新技術(shù)混凝土

滅菌、環(huán)境調(diào)節(jié)、變色、智能混凝土等。1.3混凝土的發(fā)展趨向

1、高性能混凝土（HPC）1.3混凝土的發(fā)展趨向52.混凝土用原材料

各成分的作用：1、水泥漿能充填砂的空隙，起潤滑作用，賦予混凝土拌合物一定的流動(dòng)性。2、水泥砂漿能充填石子的空隙，起潤滑作用，也能流動(dòng)。3、水泥漿在砼硬化后起膠結(jié)作用，將砂石膠結(jié)成整體，產(chǎn)生強(qiáng)度，成為堅(jiān)硬的水泥石。

普通混凝土組成材料是水泥、天然砂、石、水、摻合料和外加劑，其組成過程為：水＋水泥＋摻合料→水泥漿＋砂→水泥砂漿＋粗骨料→混凝土。2.混凝土用原材料各成分的作用：普通混凝土組62.1水泥

水泥是商品混凝土的最重要原材料之一，也是決定混凝土性能的最重要部分。

通用水泥一般有五種，分別是硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。武漢地區(qū)一般常用的水泥有普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥。我們公司武昌區(qū)使用的是華新P.O42.5水泥，漢口及漢陽區(qū)使用的是亞東P.O42.5水泥。2.1水泥水泥是商品混凝土的最重要原材料之一72.2摻合料

2.2.1粉煤灰粉煤灰是從燃煤熱電廠煙道氣體中收集的一種粉狀材料，以SiO2和Al2O3為主要成分，含有少量CaO。在混凝土中摻加粉煤灰使混凝土的性能得到以下幾個(gè)方面的改善：1、可以提高混凝土的后期強(qiáng)度；2、在混凝土的用水量不變的情況下，可以起到顯著改善混凝土拌合物和易性的效應(yīng)，增加流動(dòng)性和粘聚性，還可降低水化熱；3、若保持混凝土拌合物原有的和易性不變，則可減少用水量，起到減水的效果，從而提高混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度，增強(qiáng)耐久性。2.2摻合料2.2.1粉煤灰82.2.1粉煤灰粉煤灰根據(jù)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三級(jí)，相對來說，其中Ⅰ級(jí)粉煤灰的性能最優(yōu)?，F(xiàn)在，公司各攪拌站大量使用的是Ⅱ級(jí)粉煤灰（漢川），也有的站在使用Ⅰ級(jí)粉煤灰（武漢陽邏、河南信陽），如洪山站、后湖站。在混凝土中使用Ⅰ級(jí)粉煤灰，與Ⅱ級(jí)粉煤灰相比，在保持混凝土拌合物原有的和易性不變的情況下，可以更多地降低單方用水量，提高強(qiáng)度，降低水泥用量，進(jìn)一步地降低單方成本。2.2.1粉煤灰粉煤灰根據(jù)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，分為Ⅰ、9

磨細(xì)礦渣（即通常所說的礦粉）是指在高爐煉鐵過程中排出的非金屬礦物熔渣，通過粉磨所得到的一種粉狀材料。在混凝土中摻加磨細(xì)礦渣使混凝土的性能得到以下幾個(gè)方面的改善：1、降低了混凝土的水化熱；2、可提高混凝土的耐久性，改善混凝土的抗?jié)B性能；3、具有物理輔助減水效果；4、有利于提高混凝土的后期強(qiáng)度；5、改善坍落度損失。2.2.2磨細(xì)礦渣

磨細(xì)礦渣（即通常所說的礦粉）是指在高爐煉鐵過程10骨料（也稱集料）總體積占混凝土體積的60～80％，根據(jù)粒徑大小分為粗骨料（粒徑＞4.75mm）和細(xì)骨料（粒徑為0.15～4.75mm）。2.3骨料圖2-2砂、石表觀圖骨料（也稱集料）總體積占混凝土體積的60～80％，根111、種類

河砂、海砂、江砂、山砂、人工砂等。2、混凝土用砂質(zhì)量要求

一般要求：質(zhì)地堅(jiān)實(shí)、清潔、有害雜質(zhì)含量少。

2.3.1細(xì)骨料（砂）圖2-3江砂圖2-4河砂

1、種類

2.3.1細(xì)骨料（砂）圖2-3江砂12砂的顆粒級(jí)配是指不同粒徑砂顆粒的分布情況。在混凝土中砂粒之間的空隙是由水泥漿所填充，為節(jié)省水泥和提高混凝土的強(qiáng)度，就應(yīng)盡量減少砂粒之間的空隙。要減少砂粒之間的空隙，就必須有大小不同的顆粒合理搭配。（粗骨料的顆粒級(jí)配也如此。）如下圖所示的三種級(jí)配，圖（a）為單粒級(jí)級(jí)配，圖（c）為連續(xù)級(jí)配，級(jí)配良好。3、砂的顆粒級(jí)配砂的顆粒級(jí)配是指不同粒徑砂顆粒的分布情況。在混凝土中131、粗骨料的種類粗骨料為粒徑＞4.75mm的巖石顆粒，分為卵石和碎石兩類。

卵石：光滑少棱角，孔隙率及總表面積小，混凝土拌和物和易性好，水泥用量少，但粘結(jié)力差，強(qiáng)度低。

碎石：表面較粗糙，多棱角，孔隙率及總表面積大，拌制混凝土?xí)r的性能較好，水泥用量多，但粘結(jié)力強(qiáng)，強(qiáng)度高。在相同條件下，碎石混凝土比卵石混凝土的強(qiáng)度約高10％左右。2.3.2粗骨料（石）

圖2-6卵石圖2-7碎石1、粗骨料的種類2.3.2粗骨料（石）圖2-6卵14

減水劑是最常用的一類化學(xué)外加劑，在混凝土中使用減水劑主要有以下幾個(gè)作用：1、在保持用水量不變的情況下，改善新拌混凝土的工作度，提高流動(dòng)性：2、在保持新拌混凝土工作度不變的情況下，減少用水量，以

提高混凝土的強(qiáng)度；3、在保持新拌混凝土一定強(qiáng)度前提情況下，減少水泥用量，以改善硬化混凝土的體積穩(wěn)定性，提高抗裂性；4、改善新拌混凝土的可泵性，提高施工速度。2.4外加劑

減水劑是最常用的一類化學(xué)外加劑，在混凝土中使用減水劑15

我們公司使用的減水劑有自產(chǎn)的萘系減水劑與聚羧suō酸減水劑兩種。圖2-9萘系減水劑圖2-10聚羧酸減水劑我們公司使用的減水劑有自產(chǎn)的萘系減水劑與聚羧suō酸減162.5水水是混凝土的主要組成材料之一，水中的某些雜質(zhì)（如油類、酸、堿、糖、有機(jī)雜質(zhì)等）會(huì)影響混凝土的正常凝結(jié)時(shí)間與硬化，影響混凝土的強(qiáng)度發(fā)展和耐久性，加快鋼筋的銹蝕，污染混凝土表面，影響表面裝飾。水中含泥會(huì)增大減水劑、水的用量，增加混凝土的成本；泥粒會(huì)妨礙水泥與骨料的粘結(jié)，形成混凝土的薄弱環(huán)節(jié)，降低混凝土的強(qiáng)度。2.5水水是混凝土的主要組成材料之一，水中的某些173.新拌混凝土的性能混凝土原材料加水拌合后形成混凝土拌和物，這一拌和物具有一定的流動(dòng)性、粘聚性和可塑性。隨著時(shí)間的推移，膠凝材料的反應(yīng)不斷進(jìn)行，水化產(chǎn)物不斷增加，形成凝聚結(jié)構(gòu)。此時(shí)混凝土開始凝結(jié)硬化，逐步失去流動(dòng)性和可塑性，最終形成具有一定強(qiáng)度的水泥石。凝結(jié)硬化以前的混凝土拌和物通常稱為新拌混凝土，凝結(jié)硬化以后的混凝土稱為硬化混凝土。新拌混凝土的性能包括和易性、凝結(jié)時(shí)間、含氣量、塑性收縮和塑性沉降等。3.新拌混凝土的性能混凝土原材料加水拌合后形成混183.1新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性，也稱工作性，是指拌合物易于攪拌、運(yùn)輸、澆搗成型，并獲得質(zhì)量均勻密實(shí)的混凝土的一項(xiàng)綜合技術(shù)性能。3.1新拌混凝土的和易性新拌混凝土的和易性，也稱19新拌混凝土的各種性能常常是相互關(guān)聯(lián)的，過分大的流動(dòng)性有可能使穩(wěn)定性降低，就很難保證混凝土的均勻性，容易產(chǎn)生離析、泌水。在提高混凝土的流動(dòng)性時(shí)，混凝土的用水量將會(huì)增加，如果不增加膠凝材料用量，將會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度；如果保證混凝土的強(qiáng)度，增加膠凝材料的用量，混凝土的干縮變形、放熱量也會(huì)相應(yīng)增加，容易出現(xiàn)裂縫。3.1新拌混凝土的和易性新拌混凝土的各種性能常常是相互關(guān)聯(lián)的，過分大的流動(dòng)性20圖3-1和易性良好的泵送混凝土

圖3-1和易性良好的泵送混凝土213.1.2和易性測定方法通常是以測定拌合物的流動(dòng)性來評(píng)定和易性，而粘聚性和保水性主要通過觀察的方法進(jìn)行評(píng)定。目前，最常用的方法為坍落度法。圖3-3測量坍落度圖3-4測量擴(kuò)展度3.1.2和易性測定方法通常是以測定拌合物的流動(dòng)223.1.3影響混凝土和易性的主要因素1、單位用水量單位用水量是混凝土流動(dòng)性的決定因素。用水量增大，流動(dòng)性隨之增大，但用水量大帶來的不利影響是保水性和粘聚性變差，易產(chǎn)生泌水分層離析，從而影響混凝土的勻質(zhì)性、強(qiáng)度和耐久性。2、漿骨比漿骨比指水泥漿用量與砂石用量之比值。3、水膠比水膠比即水用量與膠凝材料用量之比。4、砂率砂率是指砂用量與砂、石總用量的質(zhì)量百分比。3.1.3影響混凝土和易性的主要因素1、單位用水量233.1.3影響混凝土和易性的主要因素5、水泥品種及細(xì)度6、骨料的品種和粗細(xì)程度7、外加劑一般來說，混凝土的流動(dòng)度隨著減水劑用量的增加而增大，但每種減水劑都有一個(gè)最佳摻量，減水劑的作用在此時(shí)達(dá)到極限，繼續(xù)增大摻量，流動(dòng)度不再增大，甚至還有可能減小。所以要通過試驗(yàn)來確定最佳摻量，不可盲目地超量使用減水劑。8、時(shí)間、氣候條件3.1.3影響混凝土和易性的主要因素5、水泥品種及細(xì)度243.2混凝土的凝結(jié)時(shí)間混凝土的凝結(jié)時(shí)間分初凝和終凝。初凝指混凝土加水至失去塑性所經(jīng)歷的時(shí)間，亦即表示施工操作的時(shí)間極限；終凝指混凝土加水到產(chǎn)生強(qiáng)度所經(jīng)歷時(shí)間。初凝時(shí)間希望適當(dāng)長，以便于施工操作；終凝與初凝的時(shí)間差則越短越好。混凝土初凝時(shí)間一般在2-4h，加了緩凝劑可以達(dá)到6-8h；一般商品混凝土終凝時(shí)間控制要求在12-16h。這是最保守的設(shè)計(jì)時(shí)間。3.2混凝土的凝結(jié)時(shí)間混凝土的凝結(jié)時(shí)間分初凝和終254.1混凝土的抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度是硬化混凝土性能的主要指標(biāo)，是指按照國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》規(guī)定，將混凝土拌合物制作邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度20±2℃，相對濕度95％以上）下，養(yǎng)護(hù)到28d齡期，測得的抗壓強(qiáng)度值為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度（簡稱立方體抗壓強(qiáng)度）。普通混凝土劃分為十個(gè)強(qiáng)度等級(jí)：C7.5、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55；一般把C60以上的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土。4.1混凝土的抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度是硬化混凝土性能的264.2混凝土的變形性能1、化學(xué)收縮2、濕脹干縮3、溫度變形4、徐變圖4-3底板鋼筋綁扎圖4-4底板成功澆筑4.2混凝土的變形性能1、化學(xué)收縮2、濕脹干縮274.3混凝土的耐久性能1、抗?jié)B性2、抗凍性3、抗侵蝕性4、堿骨料反應(yīng)圖4-5酸雨侵蝕圖4-6氯離子侵蝕4.3混凝土的耐久性能1、抗?jié)B性2、抗凍性286.商品混凝土的施工6.1商品混凝土的現(xiàn)場調(diào)整1、不能加生水大家知道，在相同材料和工藝條件下，混凝土強(qiáng)度主要取決于水膠比，即混凝土強(qiáng)度隨著水膠比增大而降低，這就是水膠比定則。但是有些操作工作對現(xiàn)場加水破壞混凝土耐久性與和易性認(rèn)識(shí)不足，以為用水稀釋拌合物，增大坍落度，便于攪拌、泵送、澆筑。殊不知，合理水灰比每增加0.05，混凝土強(qiáng)度就可能降低10MPa。6.商品混凝土的施工6.1商品混凝土的現(xiàn)場調(diào)整296.2混凝土的成型混凝土的成型是混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的重要一步，它包括模板的潤濕、澆筑密實(shí)、壓光抹面等環(huán)節(jié)。圖6-3現(xiàn)場壓光抹面圖6-1混凝土施工現(xiàn)場

6.2混凝土的成型混凝土的成型是混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的306.3.2混凝土的養(yǎng)護(hù)方法和要求對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的主要內(nèi)容就是保證適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?。圖6-4混凝土現(xiàn)場覆蓋養(yǎng)護(hù)圖6-5冬季大體積混凝土保溫養(yǎng)護(hù)6.3.2混凝土的養(yǎng)護(hù)方法和要求對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的主要內(nèi)容316.3.2混凝土的養(yǎng)護(hù)方法和要求①在正常情況下，澆筑完畢后12h內(nèi)對混凝土加以覆蓋，適時(shí)澆水。一般地說，初凝后可以覆蓋，終凝后可以澆水?；炷翉?qiáng)度未達(dá)到1.2MPa以前不得上人踩踏或安裝模板和支架。如遇到高溫、大風(fēng)、干燥天氣，應(yīng)及時(shí)覆蓋。對于較大面積的澆筑，覆蓋應(yīng)隨工作面的推進(jìn)同步進(jìn)行。②覆蓋物可用麻袋片，草簾，竹簾，鋸末，砂及爐渣等，覆蓋物應(yīng)保持濕潤，以防從混凝土表面吸水。澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)，澆水次數(shù)以始終保持混凝土表面濕潤為準(zhǔn)，養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)以拌制用水相同。澆水時(shí)不得直對混凝土表面沖刷，以免混凝土表面受損。6.3.2混凝土的養(yǎng)護(hù)方法和要求①在正常情況下，澆筑完32③混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間，對于采用硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，且在混凝土中礦物外加劑摻量不大時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d。④有條件時(shí)可以采用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)，混凝土敞露的表面應(yīng)全部覆蓋嚴(yán)密，并保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。⑤混凝土在養(yǎng)護(hù)過程中，如發(fā)現(xiàn)遮蓋不全，澆水不足，以至表面泛白或出現(xiàn)細(xì)小干縮裂縫時(shí)，應(yīng)立即仔細(xì)遮蓋，充分澆水，加以養(yǎng)護(hù)，并延長澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間加以補(bǔ)救。6.3.2混凝土的養(yǎng)護(hù)方法和要求③混凝土的澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間，對于采用硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水336.3.3混凝土養(yǎng)護(hù)不善帶來的問題1、混凝土強(qiáng)度不足