混凝土基本知識

混凝土基本知識混凝土基本知識混凝土基本知識xxx公司混凝土基本知識文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設(shè)計，管理制度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)計過程,只有了解了混凝土配合比的設(shè)計過程才能對混凝土有一個全面了解,才能懂得怎樣控制機好混凝土的施工質(zhì)量。

一、普通混凝土配合比

1、混凝土配制強度計算

在進行混凝土理論配合比設(shè)計時首先要計算混凝土的配置強度，為什么要計算混凝土的配制強度呢我們知道混凝土由于受各種因素的影響，強度并不是一個固定不變的值，而是圍繞著配制強度上下波動的值。為了保證混凝土的設(shè)計強度就必須提高混凝土的配制強度，那么混凝土的配制強度要提高到多少才算合適，在配合比設(shè)計技術(shù)規(guī)范中給出了一個計算公式。

配制強度fcu=

fcuk+

（式1）

式中

fcu

——混凝土配制強度

fcuk——混凝土設(shè)計強度

σ——混凝土抗壓強度標準偏差（簡稱標準差）

n

標準差σ=

∑（X-X）2/n-1

（式2）

i=1

式中

x——各試驗數(shù)據(jù)值

x——試驗數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值

n——試驗數(shù)據(jù)個數(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度保證率為95%，公式中的為95%強度保證率系數(shù)。公式中的樣本標準差是衡量樣本數(shù)據(jù)波動性（離散程度）的指標，樣本標準差是根據(jù)上一時期施工的混凝土的抗壓強度經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計評定由公式2求得的，標準差波動性的大小受施工水平的影響，混凝土拌合質(zhì)量控制的好，混凝土的抗壓強度值波動范圍就小，則標準差小，混凝土拌合質(zhì)量控制的不好，混凝土的抗壓強度值波動范圍就大，則標準差也大。

舉例說明：

例1、C30混凝土抗壓強度如下：

、、、、、、、、、

σ=

x=

例2、C30混凝土抗壓強度如下：

、、、、、、、、、

σ=

x=

混凝土強度離散性的規(guī)律遵循正態(tài)分布曲線，接近配制強度變化的值站多數(shù)，偏離太大或太小的值站少數(shù)，標準差小曲線較陡，標準差大曲線較緩。由公式1可以看出，混凝土的配制強度是與標準差成正比的，標準差大則混凝土的配制強度就大，進而水泥用量也大，標準差小則混凝土的配制強度就小，進而水泥用量也小，具有較好的經(jīng)濟效益。

由于我們是流動性單位，隨施工地點的變化，原材料也隨之變化，所以我們不能將某一地統(tǒng)計求得的標準差應(yīng)用到其他施工地點，我們在計算混凝土的配合比強度時用的標準差是規(guī)范上規(guī)定的，規(guī)范中的標準差是經(jīng)統(tǒng)計全國平均施工水平求得的。

引起混凝土強度變異的原因有以下幾個方面：

⑴材料質(zhì)量的波動：材料中水泥是影響混凝土強度最重要因素，如水泥的實際強度、儲存條件、存放時間的長短等均會引起混凝土強度波動；

⑵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，加水量的誤差在于用水量稱量的不準確，并且還在于集料含水率難以準確測定，集料堆的外部與內(nèi)部含水率或上部與下部含水率不同。

⑶拌和、搗實與養(yǎng)護：對混凝土拌和物的充分拌和取決于拌和機的類型，拌和時間也會對強度產(chǎn)生影響，混凝土施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定了最小拌和時間，是為了使拌和時間不至于對混凝土強度產(chǎn)生很大影響。

⑷試驗誤差：試驗誤差包括取樣、成型、養(yǎng)護和抗壓強度試驗等方面操作的差別給立方體強度帶來的變化。

2、基準水灰比計算

W/C=A*fce/fcuo+A*B*fce

式中

A、B——經(jīng)驗系數(shù)，查表求得

fcu——混凝土的配制強度

fce——水泥的實際強度

計算出基準水灰比后再按假定容重法或體積法計算砂、碎石等材料的用量，然后進行試拌，觀察并調(diào)整混凝土拌合物的坍落度和流動性、粘聚性、保水性等各項和易性指標，以此配合比做為基準混凝土配合比。在基準水灰比基礎(chǔ)上分別減小和增加個水灰比，制作試件并進行標準養(yǎng)護，待抗壓強度結(jié)果出來后從中選取一個水泥用量最小，強度又能滿足設(shè)計要求的配合比作為理論配合比指導施工生產(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—骨料反應(yīng)、耐腐蝕等。

高性能混凝土配合比檢測項目有：抗壓強度、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)量驗收補充標準》中根據(jù)環(huán)境作用等級的不同，對最大水膠比都作了規(guī)定。在進行混凝土配合比設(shè)計時，根據(jù)設(shè)計圖紙確定的環(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度的影響（混凝土中的含氣量每增加1%，混凝土強度約降低5MPa左右），以的間隔降低一到兩個水膠比制作混凝土配合比，從中選取膠凝材料用量少，耐久性及抗壓強度均滿足設(shè)計要求的配合比作為理論配合比指導施工生產(chǎn)。

在強侵蝕環(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硫酸鹽強侵蝕環(huán)境下，規(guī)范規(guī)定最大水膠比≯，混凝土的最終強度可達50

MPa左右，遠遠大于C30混凝土要求的配制強度。

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的負面影響，提高混凝土的耐久性?；炷恋脑缙趶姸仍礁?，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，混凝土的早期強度增長速度有所放慢。在《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收補充標準》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，快速抗凍性試驗每4小時一個循環(huán)，客運專線設(shè)計使用年限為100年，要求抗凍循環(huán)F300次，一個抗凍性試驗要50天，整個配合比各項指標做全需要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≤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)計時一般都是選用基本合格的原材料，但是我們在實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)量不能滿足要求。砂中的含泥量超標，粗細不穩(wěn)定，碎石中的石粉含量超標，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)場進行調(diào)整，對變化大原材料應(yīng)重新進行配合比設(shè)計。

水膠比是控制混凝土強度的主要因素，在對混凝土配合比設(shè)計時我們已經(jīng)對水膠比進行了優(yōu)化選擇。所以現(xiàn)場調(diào)整時均應(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到澆注要求。

由于材料某些指標不合格使調(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)當控制好地材質(zhì)量。

大多