混凝土基本知識

1、混凝土施工基本知識講到混凝土的基本知識，就必須了解混凝土配合比的設(shè)計(jì)過程，只有了解了混凝土配合比的設(shè)計(jì)過程才能對混凝土有一個(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fcu=fcuk+1.645（式1）式中fcu混凝土配制強(qiáng)

2、度fcuk混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度（7混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差（簡稱標(biāo)準(zhǔn)差）n標(biāo)準(zhǔn)差7=E（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)評定由公式2求得的，標(biāo)準(zhǔn)差波動(dòng)性的大小受施工水平的影響，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。舉例說明：例1、C

3、30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、27.4o=5.98MPax=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、35.8o=3.04MPax=35.4MPa混凝土強(qiáng)度離散性的規(guī)律遵循正態(tài)分布曲線，接近配制強(qiáng)度變化的值站多數(shù)，偏離太大或太小的值站少數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)差小曲線較陡，標(biāo)準(zhǔn)差大曲線較緩。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

4、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)，我們在計(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、儲存條件、存放時(shí)間的長短等均會引起混凝土強(qiáng)度波動(dòng)；配料誤差：為了縮小稱量誤差，必須校核衡器的精度，并應(yīng)做定期檢查。每日開盤拌制混凝土前，必須測定集料的含水率，扣除相應(yīng)的拌合水量，增加相應(yīng)的集料用量?；炷磷儺愖畲蟮膩碓词羌铀空`差，加水量的誤差

5、在于用水量稱量的不準(zhǔn)確，并且還在于集料含水率難以準(zhǔn)確測定，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)：對混凝土拌和物的充分拌和取決于拌和機(jī)的類型，拌和時(shí)間也會對強(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)度帶來的變化。2、基準(zhǔn)水灰比計(jì)算W/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

6、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)果出來后從中選取一個(gè)水泥用量最小，強(qiáng)度又能滿足設(shè)計(jì)要求的配合比作為理論配合比指導(dǎo)施工生產(chǎn)。二、高性能混凝土配合比的確定高性能混凝土也稱耐久性混凝土，混凝土的耐久性主要包括抗凍性、抗蝕性、抗炭化、抗減一骨料反應(yīng)、耐腐蝕等。高性能混凝土配合比檢測項(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)境作用等級的不同，對最大水

7、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，從規(guī)范中直接查用。綜合考慮含氣量等因素對混凝土強(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，從中選取膠凝材料用量少，耐久性及抗壓強(qiáng)度均滿足設(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，象鄭西客專線C30鉆孔樁及承臺和墩身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)50MPa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

8、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，對混凝土長期性能越不利，在早期越易開裂，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摻合料后，混凝土的早期強(qiáng)度增長速度有所放慢。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)專線設(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

9、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)混凝土中的含氣量需在4%左右，超過6%時(shí)耐久性下降。泌水會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w1%，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，但是我們在實(shí)際施工中往往由于料源供應(yīng)等情況，砂、碎石等

10、原材料的質(zhì)量不能滿足要求。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。為了滿足工地施工的要求，需要在現(xiàn)場對混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整（這種調(diào)整是不符合要求的）。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)場進(jìn)行調(diào)整，對變化大原材料應(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，在對混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)我們已經(jīng)對水膠比進(jìn)行了優(yōu)化選擇。所以現(xiàn)場調(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