搜索
3.1概述3.4混凝土的耐久性3.5普通混凝土初步配合比设计3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测单元3混凝土及检测3.6其他品种混凝土3.3混凝土强度及检测知识汇总3.1概述3.1.1混凝土的概念混凝土是由胶凝材料、水、粗细骨料、矿物掺合料及外加剂等按适当比例配合、拌制，经一定时间硬化而成的人造石材。在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定的和易性，便于施工。水泥浆硬化后，将骨料胶结为一个坚实的整体。3.1概述3.1.2混凝土的分类1.按表观密度分类（1）重混凝土：表观密度大于2800kg/m3的混凝土。（2）普通混凝土：表观密度为2000～2800kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是目前工程上大量使用的混凝土品种。（3）轻混凝土：表观密度小于1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。3.1概述2.按胶凝材料的品种分类按主要胶凝材料的品种，混凝土可分为水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等。有时也以加入的特种材料命名，如水泥混凝土中掺入钢纤维时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大量粉煤灰时则称为粉煤灰混凝土等。3.1概述3.按使用功能和特性分类按使用部位、功能和特性，混凝土可分为结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等。3.1概述3.1.3普通混凝土的特点1.普通混凝土的优点（1）原材料来源丰富。（2）施工方便。（3）性能可根据需要设计调整。（4）抗压强度高。混凝土的抗压强度一般在15～60MPa之间。（5）耐久性好。3.1概述2.普通混凝土的缺点（1）自重大。1m3混凝土重约2400kg，故结构物自重较大，导致地基处理费用增加。（2）抗拉强度低，抗裂性差。混凝土的抗拉强度一般只有抗压强度的1/10～1/20，易开裂。（3）收缩变形大。水泥水化凝结硬化过程中引起的自身收缩和干燥收缩很大，易产生混凝土收缩裂缝。3.1概述3.普通混凝土的基本要求（1）满足便于搅拌、运输和浇捣密实的施工和易性。（2）满足设计要求的强度等级。（3）满足工程所处环境条件所必需的耐久性。（4）满足上述三项要求的前提下，尽可能降低水泥用量，节约成本。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测3.2.1和易性的概念和易性是指新拌混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合的技术性质，与施工工艺密切相关，包括流动性、保水性和粘聚性。流动性是指新拌混凝土在自重或机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测粘聚性是指新拌混凝土的组成材料之间有一定的粘聚力，在施工过程中不致发生分层和离析的性能。保水性是指新拌混凝土具有一定的保水能力，在施工过程中不致产生严重泌水现象的性能。新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性之间既互相联系，又互相矛盾。因此，在一定施工工艺的条件下，新拌混凝土的和易性是以上三方面性质的矛盾统一。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测3.2.2和易性检测目前，还没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的简单测定方法。通常是通过检测测定流动性，以目测和经验评定粘聚性和保水性。混凝土的流动性用稠度表示，其检测方法有坍落度与坍落扩展法和维勃稠度法两种。坍落度与坍落扩展法适用于骨料最大粒径不大于40mm、坍落度不小于10mm的混凝土拌合物，维勃稠度法适用于骨料最大粒径不大于40mm、维勃稠度在5～30s之间的混凝土拌合物。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测1.混凝土试样的制备（1）检测用原材料和检测室温度应保持20℃±5℃，或与施工现场保持一致。（2）拌和混凝土时，材料用量以质量计。称量精度：水、水泥、掺合料、外加剂均为±0.5%，骨料为±1%。（3）从试样制备完毕到开始做各项性能检测不宜超过5min。（4）主要仪器设备：混凝土搅拌机、磅秤、天平、量筒、拌板、拌铲等。（5）拌和方法3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测①人工拌和a.按所定配合比称取各材料用量，以干燥状态为准。b.将拌板和拌铲用湿布润湿后，将砂倒在拌板上，然后加入水泥，用拌铲自拌板一端翻拌至另一端。如此反复，直至充分混合，颜色均匀，再加入石子翻拌混合均匀。c.将干混合料堆成锥形，在中间做一凹槽，将已量好的水倒入一半左右（勿使水流出），仔细翻拌。然后徐徐加入剩余的水，继续翻拌。每翻拌一次，用铲在混合料上铲切一次，至拌和均匀为止。d.拌和时间自加水时算起，应符合标准规定：拌和体积为30L以下时为4～5min；拌和体积为30～50L时为5～9min；拌和体积为51～75L时为9～12min。e.拌好后，应立即做和易性检测或试件成型。从开始加水时起，全部操作须在30min内完成。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测②机械搅拌a.按所定配合比称取各材料用量，以干燥状态为准。b.用按配合比称量的水泥、砂、水及少量石子预拌一次，使水泥砂浆先粘附满搅拌机的筒壁，倒出多余的砂浆，以免影响正式搅拌时的配合比。c.依次将称好的石子、砂和水泥倒入搅拌机内，干拌均匀，再将水徐徐加入，全部加料时间不得超过2min，加完水后，继续搅拌2min。d.卸出拌合物，倒在拌板上，再经人工拌和2～3次。e.拌好后，应立即做和易性检测或试件成型。从开始加水时起，全部操作须在30min内完成。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测2.坍落度与坍落扩展度法（1）检测目的评定混凝土拌合物的和易性。（2）主要仪器设备坍落度筒（图3.1）、捣棒（图3.2）、直尺、小铲、漏斗等。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测（3）检测步骤①每次检测前，用湿布湿润坍落度筒、拌和钢板及其他用具，并把筒放在不吸水的刚性水平底板上，然后用脚踩住2个脚踏板，使坍落度筒在装料时保持位置固定。②取拌好的混凝土拌合物15L，用小铲分3层均匀地装入筒内，使捣实后每层高度为筒高的1/3左右。每层用捣棒沿螺旋方向在截面上由外向中心均匀插捣25次。插捣筒边混凝土时，捣棒可以稍稍倾斜。插捣底层时，捣棒应贯穿整个深度，插捣第二层和顶层时，捣棒应插透本层至下一层的表面。浇灌顶层时，混凝土应灌到高出筒口。插捣过程中，如混凝土沉落到低于筒口，则应随时加料。顶层插捣完毕后，刮去多余混凝土，并用抹刀抹平。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测③清除筒边底板上的混凝土后，垂直平稳地提起坍落度筒。坍落度筒的提离过程应在5～10s内完成。从开始装料到提起坍落度筒的整个过程应不间断地进行，并在150s内完成。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测（4）试验结果确定与处理①提起坍落度筒后，立即量测筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高度差，即为该混凝土拌合物的坍落度值，如图3.3所示。当混凝土拌合物的坍落度大于220mm时，用钢尺测量混凝土扩展后最终的大直径和最小直径，在两直径之差小于50mm的条件下，其算术平均值为坍落度扩展度值；否则，此次试验无效。如果发现粗骨料在中央集堆或边缘有水泥浆析出，表示此混凝土拌合物抗离析性不好，应予记录。混凝土拌合物坍落度和坍落扩展度以mm为单位，结果精确至1mm。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测②坍落度筒提离后，如混凝土发生崩坍或一边有剪坏现象，应重新取样再测定。如第二次试验仍出现上述现象，则表示该混凝土拌合物和易性不好，应予记录备查。③观察坍落后的混凝土试体的粘聚性和保水性。用捣棒在已坍落的混凝土锥体侧面轻轻敲打，如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如果锥体倒塌、部分崩裂或出现离析现象，则表示粘聚性不好。以混凝土拌合物中稀浆析出程度评定保水性。如坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示保水性良好；坍落度筒提起后如有较多的稀浆从底部析出且锥体部分的混凝土也因失浆而骨料外露，则表明保水性能不好。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测④和易性的调整a.当坍落度低于设计要求时，可在保持水灰比不变的前提下，适当增加水泥浆量。b.当坍落度高于设计要求时，可在保持砂率不变的条件下，增加骨料的用量。c.当出现含砂量不足，粘聚性、保水性不良时，可适当增加砂率；反之减小砂率。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测3.维勃稠度法将混凝土拌合物按一定方法装入坍落度筒内，按一定方法捣实，装满刮平后，将坍落度筒垂直向上提起，把透明圆盘转到混凝土截头圆锥体顶面，开启振动台，同时计时，记录当圆盘底面布满水泥浆时所用时间，超过所读秒数即为该混凝土拌合物的维勃稠度值。如图3.4所示。3.2普通混凝土拌合物的和易性及检测3.3混凝土强度及检测混凝土的强度有抗压、抗拉、抗剪等强度，其中抗压强度最大，抗拉强度最小，故混凝土主要用来承受压力作用。这种抗压强度高，而抗拉、抗剪强度低的材料也称为刚性材料。混凝土的抗压强度是结构设计的主要参数，也是工程施工中控制和评定混凝土质量的重要指标。3.3混凝土强度及检测3.3.1混凝土的抗压强度与强度等级1.立方体抗压强度《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081—2002）规定：以边长为150mm的立方体试件，在标准条件下（温度20℃±2℃，相对湿度≥95%）养护至28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度值，称为混凝土标准立方体抗压强度，用fcu表示，单位为MPa。2.立方体抗压强度标准值《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）规定：按照标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度，在抗压强度总体分布中，具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值，用fcu,k表示，单位为MPa。3.3混凝土强度及检测3.强度等级混凝土强度等级依据其立方体抗压强度标准值确定，用符号“C”和立方体抗压强度标准值表示。《混凝土质量控制标准》（GB50164—2011）规定：混凝土强度等级划分为C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80、C85、C90、C95和C100共19个强度等级。混凝土标准试模如图3.5所示。在实际工程中，允许采用非标准尺寸的试件。当混凝土的强度等级低于C60时，用非标准试件测得的强度值均应乘以尺寸换算系数（表3.1）。3.3混凝土强度及检测3.3混凝土强度及检测3.3.2混凝土试样的制备及取样1．混凝土试样的制备同3.2.2节。2．取样规则混凝土强度试块应在混凝土浇筑地点随机取样。（1）标准养护试块取样与留置原则①每拌制100盘且不超过100m³的同配合比的混凝土，取样不得少于一次；②每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次；③当一次连续浇筑的同一配合比混凝土超过1000m3时，每200m3取样不得少于一次；3.3混凝土强度及检测④对房屋建筑，每一楼层、同一配合比的混凝土，取样不得少于一次；⑤每次取样应至少留置一组（一组为3个立方体试件）标准养护试件。⑥每组三个试件应由同一盘或同一车的混凝土中取样制作。见图3.6。3.3混凝土强度及检测（2）同条件养护试件取样与留置原则①结构实体同条件试件（混凝土结构验收的重要依据）：同条件养护试件所对应的结构构件或结构部位，应由监理(建设)、施工等各方共同选定。根据既体现结构重要部位又适度控制实体检验数量的原则，重要部位建议如下：竖向构件中的墙、柱、核心筒，水平构件中跨度≥8m的梁、跨度≥5m的单向板、跨度≥6m的双向板、预应力混凝土梁、跨度≥2m的悬挑梁板，若有工程不满足上述条件，则应按规范规定“同一强度等级的同条件养护试件不宜少于10组，且不应少于3组”，项目在具体实施中可以此为依据与监理协商确定。3.3混凝土强度及检测②拆模同条件试件（判定混凝土是否达到设计要求或规范要求的强度），按每一施工流水段至少留置