混凝土基本常識(shí)

四川良益商品混凝土有限公司4-商品混凝土基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)資料一、預(yù)拌混凝土的定義及強(qiáng)度等級(jí)常識(shí)：“混凝土”可簡(jiǎn)寫為“砼”。預(yù)拌砼（也稱商品砼）是指由水泥、集料、水以及根據(jù)需要摻入外加劑、礦物摻合料等組分按一定比例在攪拌站經(jīng)計(jì)量、拌制后出售的并采用運(yùn)輸車，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)至使用地點(diǎn)的砼拌合物。預(yù)拌砼屬于半成品。砼等級(jí)劃分是按砼的28天立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分為若干個(gè)等級(jí)，即強(qiáng)度等級(jí)。表示為符號(hào)C（“C”為砼的英文名稱的第一個(gè)字母）與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以MPa計(jì)）表示，普通砼劃分為C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等。二、商品砼的組成材料砼的組成材料一般為水泥、集料、水、礦物摻合料、化學(xué)外加劑。對(duì)一些有特殊要求的砼，會(huì)根據(jù)需要加入一些特殊材料。它與其他商品一樣，其性能是由它的原材料來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只有控制好砼原材料的質(zhì)量、合理利用原材料才能獲得性能優(yōu)良、成本低廉的砼。1、水泥水泥是砼中最重要原材料之一，也是決定砼性能的重要部分。水泥的品種很多，有硅酸鹽水泥（P.Ⅰ、P.Ⅱ）、普通硅酸鹽水泥(P.O)、礦渣硅酸鹽水泥(P.S)、火山灰硅酸鹽水泥(P.P)、粉煤灰硅酸鹽水泥(P.F)、復(fù)合硅酸鹽水泥（P.C）、鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等等。它們主要存在著兩個(gè)方面的差別：一是水泥熟料礦物組成的差別。例如：硅酸鹽水泥，熟料中以硅酸鹽礦物為主；硫鋁酸鹽水泥，熟料中則以無(wú)水硫鋁酸鈣礦物為主。二是混合材料品種和摻量的差別。例如普通硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入少量的活性或非活性混合材，其摻量為6%~15%；礦渣硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入一定量的礦渣，其摻量為20%~70%；粉煤灰硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入一定量的粉煤灰，其摻量為20%~40%。由于組分上的不同，水泥的性能上也不同。不同品種的水泥等級(jí)等級(jí)劃分也不同，硅酸鹽水泥分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R，P.O分為42.5、42.5R、52.5、52.5R，P.S、P.F、P.P、P.C分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R?！癛”是表示早強(qiáng)型的意思，數(shù)字是表示該水泥28天強(qiáng)度不低于該數(shù)字的強(qiáng)度值。水泥的保存期為3個(gè)月，超過(guò)這個(gè)期限的水泥要通過(guò)試驗(yàn)確定其是否合格后才使用。2、摻合料摻合料現(xiàn)在已經(jīng)成為商品砼中不可缺少的一個(gè)組分，摻合料在砼中的應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)。摻合料的種類很多，其組分和性能有很大的差異。目前常用的摻合料主要有粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉、硅粉、沸石粉。①、粉煤灰：是一種工業(yè)廢料，是由燃煤熱電廠煙道中收集的一種粉狀材料，由于煤種的差異，以及燃燒條件和收集工藝不同，粉煤灰的組成和性能變化很大。在其他的條件相同的情況下，不同的收集工藝對(duì)粉煤灰的質(zhì)量影響很大。風(fēng)選的粉煤灰質(zhì)量較好，球磨的粉煤灰質(zhì)量較差。粉煤灰分為三個(gè)等級(jí)：Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)三個(gè)等級(jí)，Ⅰ級(jí)粉煤灰質(zhì)量最好。Ⅰ級(jí)粉煤灰細(xì)度要求不超過(guò)12%、需水量不超過(guò)95%、燒失量不超過(guò)5%，Ⅱ級(jí)粉煤灰細(xì)度要求不超過(guò)25%，需水量不超過(guò)105%、燒失量不超過(guò)8%，Ⅲ級(jí)粉煤灰細(xì)度要求不超過(guò)45%、需水量不超過(guò)115%、燒失量不超過(guò)15%。粉煤灰在砼的作用主要有三種：外加劑是一種在砼攪拌之前或拌制過(guò)程中加入的、用以改善新拌砼和硬化砼性能的材料。外加劑是現(xiàn)代砼的重要組分，可以說(shuō)現(xiàn)代砼的技術(shù)進(jìn)步幾乎都與外加劑的應(yīng)用有著密切的關(guān)系。高效減水劑的出現(xiàn)，推動(dòng)了高強(qiáng)砼的發(fā)展，也使得砼現(xiàn)實(shí)了泵送化、自密實(shí)化；引氣劑的使用大大提高了砼的抗凍耐久性；膨脹劑在砼結(jié)構(gòu)的防裂中發(fā)揮了較大的作用；防凍劑的使用使北方地區(qū)的冬季施工成為可能，大大延長(zhǎng)了可施工期。外加劑的種類繁多，性能各異，按其主要使用功能分類分為四類：①改善砼拌合物流變性能的外加劑：減水劑（坍落度相同的情況下減少拌合用水量）、泵送劑（兼有減水、緩凝、引氣的作用）等；②調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間、硬化性能的外加劑：緩凝劑（延長(zhǎng)砼的凝結(jié)時(shí)間的外加劑）、促凝劑（縮短凝結(jié)時(shí)間）、速凝劑（使砼快速凝結(jié)如噴射砼）等；③改善砼耐久性的外加劑：引氣劑（引入大量微小氣泡，提高抗凍性）、防水劑（提高砼的抗水滲透的性能）、阻銹劑、和礦物外加劑等；④改善砼其他性能的外加劑：膨脹劑（使砼膨脹）、防凍劑（降低水的冰點(diǎn)，在負(fù)溫下促進(jìn)砼的強(qiáng)度增長(zhǎng)，提高砼抗凍融性能）、著色劑（制備具有彩色砼的外加劑）。5、水：砼中一般使用自來(lái)水或者潔凈的地下水，一些含有脂肪、油、糖、酸類、鹽類等工業(yè)廢水、污水都不能用來(lái)拌和砼，含有雜質(zhì)、泥漿等不干凈的水也不能用于拌和砼。三、砼的性能砼原材料加水拌和后形成砼拌和物，這一拌和物具有一定的流動(dòng)性、黏聚性和可塑性。隨著時(shí)間的推移，膠凝材料的水化反應(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)砼開(kāi)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)硬化以前的砼拌和物通常稱為新拌砼，凝結(jié)硬化后的砼則稱為硬化砼。1、新拌砼的流動(dòng)性是指新拌砼在一定的外力（重力、振搗力）作用下克服自身的內(nèi)摩擦力而做的功。通俗的說(shuō)就是在一定外力作用下新拌砼能流多遠(yuǎn)，是否減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。測(cè)定流動(dòng)性的方法很多，最常用的有坍落度（擴(kuò)展度）試驗(yàn)法、維勃稠度試驗(yàn)法、密實(shí)因數(shù)試驗(yàn)法等等。而我們?cè)趯?shí)際操作中用得最多的坍落度試驗(yàn)法。坍落度是用坍落度筒來(lái)測(cè)定的，坍落度筒尺寸是上口直徑100mm，下口直徑200mm，高300mm。試驗(yàn)時(shí)將新拌砼分三層裝入筒內(nèi)，每層用搗棒從邊緣往中心螺旋式插搗25次，插搗時(shí)搗棒要插至上一層新拌砼的表面。三層裝完后，抹平筒口，將筒體垂直提起，新拌砼錐體在重力作用下坍落，測(cè)量錐體坍落的高度，即為坍落度值，測(cè)量錐體坍落后兩垂直方向的直徑平均值，即為擴(kuò)展度。一般情況下坍落度值越大，擴(kuò)展度值越大，表示新拌砼的流動(dòng)性好，三者之間一般情況下成正比例關(guān)系。比如180mm坍落度的新拌砼肯定比140mm坍落度的砼流動(dòng)性好，當(dāng)然坍落度有一個(gè)極限值，普通砼的坍落度一般不超過(guò)240mm，當(dāng)超過(guò)240mm時(shí)可能是砼用水量過(guò)多已經(jīng)離析了。①、影響新拌砼流動(dòng)性的因素：新拌砼的流動(dòng)性取決于各組分的特性及其相對(duì)的含量特別是水的作用。砼的各組分的作用是相互關(guān)聯(lián)的。A、用水量對(duì)流動(dòng)性的影響：砼中的用水量是流動(dòng)性的最主要的影響因素之一。用水量與流動(dòng)性成正比例關(guān)系，用水量越大，流動(dòng)性越大。B、砂率對(duì)流動(dòng)性的影響：砂率是指細(xì)集料含量占集料總量的百分?jǐn)?shù)。砂率對(duì)新拌砼流動(dòng)性影響較大，砂率存在一個(gè)最佳砂率，砂率過(guò)大或過(guò)小，砼的流動(dòng)性都不好，當(dāng)達(dá)到最佳砂率時(shí)砼的流動(dòng)性最好。C、組成材料特性對(duì)流動(dòng)性的影響：水泥的需水量、集料的級(jí)配、顆粒形狀、最大粒徑、表面狀態(tài)、摻合料的需水量、細(xì)度、適應(yīng)性、外加劑的減水率、適應(yīng)性、引氣劑的質(zhì)量等等。都會(huì)對(duì)流動(dòng)性產(chǎn)生影響②、新拌砼的坍落度損失：新拌砼的流動(dòng)性隨著時(shí)間而變化，這是砼水化硬化的必然過(guò)程。由于在通常情況下用坍落度評(píng)定商品砼的流動(dòng)性，因此，也常用坍落度損失來(lái)表征商品砼流動(dòng)性的依時(shí)性變化。砼的坍落度損失是商品砼使用過(guò)程中經(jīng)常遇到的一個(gè)問(wèn)題。造成砼坍落度損失的原因有：A、外加劑與膠凝材料不適應(yīng)；B、膠凝材料水化速度較快；C、集料吸水率較大；D、氣溫過(guò)高，水分的蒸發(fā)；E、氣泡的逃逸。2、硬化砼的抗壓強(qiáng)度影響砼的抗壓強(qiáng)度的主要因素有：=1\*GB3①、水膠比：是指單方砼的用水量與膠凝材料用量的比值。水膠比越大，孔隙越大，強(qiáng)度越低。②、水泥強(qiáng)度與用量：水泥的強(qiáng)度越高，砼的強(qiáng)度越高；水泥用量越高，砼強(qiáng)度越高。③、摻合料：摻合料用量越大，砼的相對(duì)強(qiáng)度越低；摻合料的活性越低，強(qiáng)度越低；摻合料的需水量越大，強(qiáng)度越低。=4\*GB3④、集料的最大粒徑：在其他條件一定的情況下，集料的最大粒徑越大，強(qiáng)度越低，在高等級(jí)的砼中這種影響較大，中等等級(jí)砼不太明顯，低標(biāo)號(hào)砼反而是粒徑越大，強(qiáng)度越高。=5\*GB3⑤、齡期：齡期越長(zhǎng)，強(qiáng)度越高。=6\*GB3⑥、溫度與濕度：溫度、濕度越高，強(qiáng)度越高。⑦、砂率：砂率越大，砼強(qiáng)度越低。3、硬化砼的耐久性①、抗?jié)B透性：是指砼抵抗水的滲透能力?？?jié)B等級(jí)一般分為P6、P8、P10、P12，“P8”是指砼能抵抗0.8MPa壓力下水的滲透。老標(biāo)準(zhǔn)是以符號(hào)“S”來(lái)表示，其意義與新標(biāo)準(zhǔn)的“P”相同。②、抗凍性：是指砼抵抗凍融破壞的能力。在寒冷地區(qū)，特別是在與水接觸的部位，砼常常被凍壞。這是由于砼中的水分受凍結(jié)冰后體積膨脹，是砼內(nèi)部受到很大的壓力作用，如果反復(fù)受到冰凍融化作用，砼最終將遭到破壞。砼抗凍融等級(jí)一般分為：F15、F25、F50、F100、F150、F200，“F100”是指砼能抵抗100次的凍融循環(huán)作用。③、抗化學(xué)腐蝕性能：是指砼抵抗化學(xué)物質(zhì)（硫酸、鹽酸）侵蝕的能力。④、耐高溫性能：是指砼在高溫下，強(qiáng)度降低時(shí)抵抗破壞的能力。四、砼在生產(chǎn)供應(yīng)過(guò)程中的一些基本知識(shí)。1、造成堵管的原因及防止堵管的措施。造成堵管的原因：①、泵工的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足；②、泵送高度過(guò)高或距離過(guò)長(zhǎng)；③、泵管布置不合理，彎頭過(guò)多；④、氣溫過(guò)高，砼泵送過(guò)程中坍落度損失過(guò)快；=5\*GB3⑤、施工停頓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；⑥、砼泵機(jī)壓力不足、排量與壓力設(shè)置不合理；⑦、砼坍落度?。虎?、砼石子過(guò)多；⑨、砼和易性差，離析。措施：①、選擇技術(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的泵工；②、針對(duì)泵送高度和距離選擇合適的砼泵；③、充分調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)情況，合理布置泵管；④、氣溫過(guò)高時(shí)，用濕麻袋覆蓋泵管降溫；⑤、合理調(diào)配車輛，保證供應(yīng)，在停頓期間每隔10~20分鐘打正反泵1~2手；⑥、泵送過(guò)程中合理設(shè)置排量與壓力；⑦、合理控制砼的坍落度，保證施工；⑧、根據(jù)原材料情況正確調(diào)整砂率，提高砼的可泵性；⑨、嚴(yán)格控制砼的和易性，增加出廠檢驗(yàn)的頻率，杜絕不合格的砼出廠，發(fā)現(xiàn)有不合格的砼到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，不準(zhǔn)澆筑到施工部位上。2、常見(jiàn)裂縫的產(chǎn)生原因及防治措施。裂縫是砼中一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，又是砼中存在的非常復(fù)雜的問(wèn)題。砼的裂縫有很多種類型，有的影響結(jié)構(gòu)安全，有的影響建筑物的使用壽命，有的影響結(jié)構(gòu)的使用功能，有的影響觀感。①、塑性收縮裂縫：塑性收縮裂縫是一種在砼初凝后結(jié)構(gòu)已經(jīng)初步形成，失去了流動(dòng)性，但強(qiáng)度極低，在這一時(shí)期如果失水（蒸發(fā)失水、模板或基層吸水）較多，產(chǎn)生較大的塑性收縮，砼沒(méi)有能力抵抗收縮應(yīng)力，從而開(kāi)裂。當(dāng)外界風(fēng)速大、氣溫高、濕度低時(shí)較容易出現(xiàn)這種裂縫。措施：A、加強(qiáng)早期保濕養(yǎng)護(hù)；B、澆筑前充分潤(rùn)濕模板或基層；C、控制好砼的凝結(jié)時(shí)間；D、振搗適度，不漏振不過(guò)振；E、發(fā)現(xiàn)裂縫及時(shí)處理，采用二次抹壓或二次振搗，若已硬化，采用灌水泥漿，加水潤(rùn)濕，覆蓋養(yǎng)護(hù)。②、溫度裂縫：溫度裂縫是指由于混凝土結(jié)構(gòu)中的溫度變化或溫度分布的不均勻性（環(huán)境的溫度變化、膠凝材料水化反應(yīng)產(chǎn)生的）而產(chǎn)生的裂縫。溫度裂縫在結(jié)構(gòu)中較常見(jiàn)，有表面的，也有深入的和貫穿的。表面的裂縫走向無(wú)一定的規(guī)律性，縱橫交錯(cuò)，這種溫度裂縫多發(fā)生在施工期。深入的和貫穿的溫度裂縫一般與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的短邊方向平行或接近平行。裂縫沿全長(zhǎng)分段出現(xiàn)。這種裂縫一般發(fā)生在砼澆筑后2~3個(gè)月。導(dǎo)致溫度裂縫的關(guān)鍵因素是砼構(gòu)件內(nèi)部的溫差過(guò)大。溫度裂縫常產(chǎn)生于大體積砼。措施：A、加強(qiáng)保溫保濕養(yǎng)護(hù)；B、使用水化熱小的水泥；C、科學(xué)的利用礦物摻合料；D、預(yù)置冷卻水管。③、沉陷裂縫：沉陷裂縫是指由于不均勻沉陷而造成的裂縫。這種裂縫多為深入或貫穿裂縫。易產(chǎn)生在截面變化處。產(chǎn)生的原因主要有：A、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件下的軟土未作處理，地基軟硬不均勻；B、模板剛度不足、支撐間距過(guò)大或底部支撐在軟土上；C、過(guò)早的拆?；蜻^(guò)早的在砼上進(jìn)行操作；D、結(jié)構(gòu)上的荷載懸殊過(guò)大，未作必要處理。措施：A、對(duì)于軟地基或不均勻地基，在澆筑砼前必須進(jìn)行妥善處理；B、模板及其支撐要有足夠的強(qiáng)度、剛度，底部支撐點(diǎn)必須堅(jiān)實(shí)可靠；C、禁止過(guò)早拆模，必須保證砼達(dá)到一定的強(qiáng)度后才進(jìn)行下一道工序的操作；D、結(jié)構(gòu)荷載不均勻時(shí)，應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工方面