混凝土质量控制

2020年2月18日12时28分混凝土的质量控制2011年11月17日周四行动学习——2020年2月18日12时28分混凝土材料概述混凝土的组成和结构混凝土的定义和组成:混凝土是由水硬性胶凝材料和粗细骨料、外加剂、掺合料和水按适当比例配合、拌制成拌合物，经成型硬化而成的人造石材；缩写砼。混凝土的结构:硬化混凝土是水泥石和骨料组成的颗粒状复合材料：基相——水泥石增强相——骨料过渡相——界面2020年2月18日12时28分混凝土质量控制的目的和方法混凝土的质量通常是指能用数量指标表示出来的性能，如混凝土的强度、坍落度、含气量、抗冻性、抗裂性等。这些性能指标在正常稳定连续生产的情况下，可用随机变量描述。混凝土的质量控制的目的是及时发现和排除异常波动，使混凝土的质量处于正常波动状态，以保证结构的安全。混凝土的质量控制包括初步控制、生产控制和合格控制。2020年2月18日12时28分初步控制:初步控制包括组成材料的质量检验与控制和混凝土配合比的合理确定。生产控制：生产控制包括混凝土组成材料的计量、混凝土拌合物的搅拌、运输、浇筑和养护等工序的控制。合格控制：合格控制指对混凝土质量的指标按有关规范、规程进行验收评定。2020年2月18日12时28分混凝土质量的初步控制之原材料要求及质量控制2020年2月18日12时28分水泥粉体水泥颗粒水泥熟料水泥2020年2月18日12时28分水泥是不仅能在空气中硬化，而且能在水中硬化，保持或继续发展其强度的胶凝材料，通常称为水泥。混凝土结构工程中主要采用硅酸盐系列水泥。通过调整硅酸盐水泥熟料的矿物成分、混合材料的种类和掺量可以获得不同性能的硅酸盐水泥，按水泥分类方法，硅酸盐水泥分为通用硅酸盐水泥和特种硅酸盐水泥(包括专用水泥和特性水泥）2020年2月18日12时28分定义:以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。分类:通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。通用硅酸盐水泥(GB175)：2020年2月18日12时28分通用水泥的技术要求(物理要求)凝结时间:硅酸盐水泥:初凝不小于45min，终凝不大于6h30min普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥:初凝不小于45min，终凝不大于10h。安定性:沸煮法合格。细度（选择性指标):硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，不小于300m2/kg;矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示，80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。2020年2月18日12时28分中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥低热矿渣硅酸盐水泥（GB200)中热硅酸盐水泥定义与代号：以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有中等水化热的水硬性胶凝材料，称为中热硅酸盐水泥（简称中热水泥），代号P·MH。低热硅酸盐水泥定义与代号：以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热硅酸盐水泥（简称低热水泥），代号P·LH。低热矿渣硅酸盐水泥定义与代号：以适当成分的硅酸盐水泥熟料，加入粒化高炉矿渣（20%-60%）、适量石膏，磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料，称为低热矿渣硅酸盐水泥（简称低热矿渣水泥），代号P·SLH。2020年2月18日12时28分水泥品种选用：水泥品种与强度等级应根据设计、施工要求以及工程所处环境确定；对于一般建筑结构及预制构件的普通混凝土，宜采用通用硅酸盐水泥；对于高强混凝土和有抗冻要求的混凝土，宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；有预防混凝土碱骨料反应要求的混凝土工程，宜采用低碱水泥。大体积混凝土宜采用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，也可采用通用硅酸盐水泥。水泥的质量控制2020年2月18日12时28分粗、细骨料2020年2月18日12时28分骨料的作用和要求骨料的作用:填充和骨架骨料对混凝土的影响:影响混凝土成本、强度、耐久性、尺寸稳定性、耐磨性、硬度和弹性模量等。骨料的要求:坚硬而耐磨具有物理和化学的稳定性具有适宜的粒度洁净、有害杂质少2020年2月18日12时28分粗骨料的技术要求定义:公称粒径大于5mm（粒径大于4.75mm）的岩石颗粒称为粗骨料（俗称石）。技术要求：颗粒级配及最大粒径有害物质（有机物、硫化物及硫酸盐等）针、片状颗粒含量含泥量、泥块含量坚固性强度碱活性(碱骨料反应）2020年2月18日12时28分D-开裂2020年2月18日12时28分碱活性及其他有害物质对于长期处于潮湿环境的重要结构混凝土，粗骨料应进行碱活性检验。岩相法：检验碱活性骨料的品种、类型和数量活性二氧化硅：快速砂浆棒法或砂浆长度法活性碳酸盐：岩石柱法骨料存在潜在碱-碳酸盐反应危害时，不宜用作混凝土骨料；骨料存在潜在碱-硅酸反应危害时，应控制混凝土中的碱含量不超过3kg/m3，或采用能抑制碱-骨料反应的有效措施。煅烧过的石灰石和白云石严禁用于混凝土2020年2月18日12时28分碱硅酸盐反应（国外实例，在中国很少发现案例）2020年2月18日12时28分细骨料的技术要求定义:公称粒径小于5mm（粒径小于4.75mm)的岩石颗粒称为细骨料(俗称砂)。技术要求：颗粒级配及粗细程度含泥量、泥块含量及石粉含量坚固性人工砂的总压碎值指标有害物质（云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐等）碱活性氯离子含量2020年2月18日12时28分碱活性和氯离子含量对于长期处于潮湿环境的重要混凝土结构用砂,应采用砂浆棒(快速法)或砂浆长度法进行骨料的碱活性检验。经上述检验判断为有潜在危害时，应控制混凝土中的碱含量不超过3kg/m3，或采用能抑制碱-骨料反应的有效措施。对于钢筋混凝土用砂，其氯离子含量不应超过0.06％(以干砂重的百分率计)。对于预应力混凝土用砂，其氯离子含量不得大于0.02％(以干砂重的百分率计)。2020年2月18日12时28分海砂混凝土应用技术规范（JGJ206）海砂指出产于海洋和入海口附近的砂，包括滩砂、海底砂和入海口附近的砂。用于配制混凝土的海砂应作净化处理；海砂不得用于预应力混凝土；配制海砂混凝土宜采用海底砂；海砂宜与人工砂和天然砂混合使用。2020年2月18日12时28分其他规定：泵送混凝土宜采用中砂，且300m筛孔的颗粒通过量不宜少于15%。对于有抗渗、抗冻或其它特殊要求的混凝土，砂中的含泥量和泥块含量应分别不大于3.0%和1.0%；坚固性检验的质量损失不应大于8%。对于高强混凝土，砂的细度模数宜控制在2.6～3.0范围之内，含泥量和泥块含量应分别不大于2.0%和0.5%。钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土用砂的氯离子含量应分别不大于0.06%和0.02%。混凝土用海砂必须经过净化处理。混凝土用海砂氯离子含量不应大于0.03%，贝壳含量应符合JGJ206的规定。海砂不得用于预应力钢筋混凝土。2020年2月18日12时28分从左至右：C类粉煤灰、烧高岭土、硅灰、F类粉煤灰、矿渣粉、烧页岩混凝土矿物掺合料2020年2月18日12时28分混凝土矿物掺合料在拌制混凝土过程中掺入的、具有一定细度和水硬性的、用以改善混凝土拌合物和硬化混凝土性能（特别是耐久性）的某些矿物类产品，称为矿物掺合料被誉为混凝土的第六组份。常用的矿物掺合料：粉煤灰或磨细粉煤灰粒化高炉矿渣粉硅灰钢渣粉磷渣粉天然火山灰质材料复合矿物掺合料2020年2月18日12时28分粉煤灰：是由燃烧煤粉的锅炉烟气中收集到的细粉末，其颗粒多呈球形，表面光滑。按煤种粉煤灰分为F类和C类：F类粉煤灰:由无烟煤或烟煤煅烧收集的粉煤灰C类粉煤灰:由褐煤或次烟煤煅烧收集的粉煤灰，其氧化钙含量一般大于10%。2020年2月18日12时28分粉煤灰：在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料，减少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增强混凝土的可泵性；减少了混凝土的徐变；减少水化热、热能膨胀性；提高混凝土抗渗能力；增加混凝土地修饰性。2020年2月18日12时28分硅灰又称硅粉，是从生产硅铁或硅钢时排放的烟气中收集到的颗粒极细的烟尘。硅灰的颗粒极细，呈玻璃球体，主要成分为SiO2,其粒径为0.1~1.0μm，是水泥粒径的l/50~1/100，比表面积为18.5~20m2/g。硅灰用作混凝土掺合料，具有很高的火山灰活性，可提高混凝土强度，改善混凝土的孔结构，提高混凝土抗渗性、抗冻性及抗腐蚀性，抑制碱骨料反应。2020年2月18日12时28分硅灰的粒形2020年2月18日12时28分其他：掺用矿物掺合料的混凝土，宜采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。在混凝土中掺用矿物掺合料时，矿物掺合料的种类和掺量应经试验确定，其混凝土性能应满足设计要求。矿物掺合料宜与高效减水剂同时使用。对于高强混凝土或有抗渗、抗冻、抗腐蚀、耐磨等其它特殊要求的混凝土，不宜采用低于Ⅱ级的粉煤灰。对于高强混凝土和有耐腐蚀要求的混凝土，当需要采用硅灰时，宜采用二氧化硅含量不小于90%的硅灰。2020年2月18日12时28分掺矿物掺合料混凝土的注意事项掺粉煤灰的混凝土早期强度较低，不适宜于早期受荷的混凝土。掺磨细矿渣、粉煤灰的混凝土，施工中应避免过振，防止出现分层离析。矿物掺合料的掺量应符合有关规范的要求,如：混凝土结构耐久性设计规范(GB/T50476-2008)。掺矿物掺合料混凝土的泌水少，容易产生塑性收缩裂缝。掺硅灰会增加混凝土的水化热和自缩，掺磨细矿渣可能增加混凝土的水化热和自缩。掺矿物掺合料混凝土的质量对施工方法及养护方法和时间很敏感：对于适当的施工方法和养护方法和时间，掺矿物掺合料的混凝土的某些性能会更好！对于不适当的施工方法和养护方法和时间，会使差的混凝土（不适当的施工和养护所造成）的质量更差！2020年2月18日12时28分混凝土的离析2020年2月18日12时28分40%F级粉煤灰滑模机摊铺人工摊铺2020年2月18日12时28分混凝土外加剂2020年2月18日12时28分混凝土外加剂定义混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般情况掺量不超过水泥质量的5%。分类（按主要使用功能分）：改善混凝土拌合物流变性能的外加剂包括减水剂和泵送剂等。调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂包括缓凝剂、早强剂、速凝剂等。改善混凝土耐久性的外加剂包括引气剂、阻锈剂和矿物外加剂等。改善混凝土其他性能的外加剂包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。2020年2月18日12时28分常用的混凝土外加剂土木工程常用的外加剂有：高性能减水剂、高效减水剂及普通减水剂引气剂及引气减水剂缓凝剂及缓凝（高效）减水剂早强剂及早强减水剂泵送剂膨胀剂2020年2月18日12时28分减水剂作用机理加减水剂之前加减水剂之后2020年2月18日12时28分高性能减水剂、高效减水剂及普通减水剂的适用范围：可用于素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土，并可制备高强高性能混凝土。普通减水剂宜用于日最低气温5℃以上施工的混凝土，不宜单独用于蒸养混凝土。高效减水剂宜用于日最低气温0℃以上施工的混凝土。2020年2月18日12时28分减水剂使用的注意事项使用前，应先做水泥适应性试验，合格后方可使用。减水剂掺量应根据推荐掺量、气温高低、施工要求，通过试验确定。与其他外加剂复合使用时，减水剂掺量应根据试验确定。配制溶液时，如产生絮凝或沉淀等现象，应分别配制溶液并分别加入搅拌机内。某些减水剂会增加混凝土的早期自收缩和混凝土的干缩2020年2月18日12时28分引气剂及引气减水剂引气剂是在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气剂与减水剂复合而成的为引气减水剂。2020年2月18日12时28分引气的混凝土2020年2月18日12时28分混凝土工程中可采用的引气剂主要有：松香树