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第一节:关于混凝土的基本知识1.1混凝土主要构成1.1.1水泥1.1.1.1通用水泥品种主要有以下几类:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥1.1.1.2各类型通用水泥的特性：1.1.1.2.1硅酸盐水泥硅酸盐水泥分为两种类型，不掺加混凝土材料的称为Ⅰ类硅酸盐水泥，代号PⅠ。在硅酸盐水泥粉磨时掺加不超过水泥质量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料的称Ⅱ型硅酸盐水泥，代号P·Ⅱ。硅酸盐水泥的特性：早期及后期强度都较高，在低温下强度增长比其他水泥低，抗冻、耐磨性都好，但水化热较高，抗腐蚀性教差。1.1.1.2.2普通硅酸盐水泥凡是由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P·O。特性：早期强度比硅酸盐水泥稍低外，其他性质接近硅酸盐水泥。1.1.1.2.3矿渣硅酸盐水泥凡是由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，成为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号P·S。特性：早期强度较低，在低温环境中强度增长较慢，早高温潮湿环境中增长较快，水化热低，抗硫酸盐侵蚀性好，但抗冻、耐磨性差，搅拌混凝土所需水量比普通水泥大，干缩变形也大。1.1.1.3水泥的凝结时间出凝时间不的早于45min，终凝时间不得迟于10h。硅酸盐水泥终凝时间不得迟于6.5h。1.1.1.4水泥的品质指标表1硅酸盐水泥强度指标（MPa)强度等级抗压强度抗折强度3d28d3d28d42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.052.5R27.052.55.07.01.1.1.4水泥的品质指标表2普通硅酸盐水泥强度指标（MPa)强度等级抗压强度抗折强度3d28d3d28d32.511.032.52.55.532.5R16.032.53.55.542.516.042.53.56.542.5R21.042.54.06.552.522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.01.1.1.4水泥的品质指标表3矿渣水泥强度指标（MPa)强度等级抗压强度抗折强度3d28d3d28d32.510.032.52.55.532.5R15.032.53.55.542.515.042.53.56.542.5R19.042.54.06.552.521.052.54.07.052.5R23.052.54.57.01.1.1.5水泥的选用根据水泥的特性，要求早强的混凝土工程，应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，对大体机的混凝土工程，应选用矿渣水泥。1.1.1.6使用水泥的注意事项1）水泥进场必须检查验收才能使用，必须有出厂合格证或进场试验报告。2）存放时间过长或受潮的水泥要经过试验才能使用。水泥按出厂日期起算，超过三个月时，应视为过期水泥。3）不同品种的水泥不能混合使用。对同一品种的水泥，强度等级不同或出厂日期差距过久的水泥也不能混合使用。1.1.2砂1.砂的分类及特性由自然条件作用而形成的，粒经在5mm以下的岩石颗粒，称为天然砂。按其产源不同，可分为河砂、海砂和山砂。按细度模数或平均粒径划分，可分为粗砂、中砂、细砂、特细砂。一般多选用河砂作为混凝土的细骨料。2.砂的质量要求砂子的粗细程度及颗粒级配的好坏，对混凝土的技术性能有很大影响。当砂的用量相同时，如果过粗，则搅拌的混凝土粘聚性较差，容易产生离析现象，如果过细，包围在砂子表面的水泥浆较多，搅拌的混凝土粘度较大，水泥的耗用量增大。因此，在混凝土搅拌中多用的是中砂。1.1.3碎石1.碎石的特性由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得，粒径大于5mm的岩石颗粒，称为碎石，这也是我们搅拌混凝土中所用的石子。碎石由于在破碎加工中经筛分，杂质较少；其表面粗糙、富有棱角，表面积较大，与水泥的粘结比卵石好；碎石的的空隙比卵石大，但卵石的空隙率小，在同样配制的混凝土，水泥用量教多，混凝土强度较高。2.碎石的质量要求2.1颗粒级配石子的颗粒级配就是石子颗粒的分级和有良好的搭配。良好的骨料级配可用较小的加水量搅拌出流动性好、离析泌水少的混合料，并能在相应的成型条件下，得到均匀密实的混凝土，并同时达到节约水泥的效果。2.2针、片状颗粒含量碎石的颗粒长度大于该颗粒所属粒径的平均粒径2.4倍者称为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者称为片状颗粒。平均粒径指该粒级上下限粒径的平均值。石子中的针、片状颗粒过多，会影响混凝土混合料的和易性，并倾向一个方向排列，对混凝土的耐久性不利。这些颗粒还易于折断，不易振捣密实，从而影响混凝土的质量。因此碎石或卵石中针、片状的颗粒含量，应符合下表的规定。混凝土强度等级≥C30C30针、片装颗粒含量（按重量计%）≤15≤251.1.4水搅拌混凝土用水的类型和说明符合国家标准的生活用水，可用于搅拌各种混凝土。海水可用于搅拌素混凝土，但不得用于搅拌钢筋混凝土。处理后的工业废水检验合格后可用于搅拌混凝土。1.1.5粉煤灰1.简单介绍粉煤灰在国内外公路工程的推广应用已经有多年的历史，而在经济效益和社会效益都十分重要的今天，粉煤灰也有了其更加广泛和普遍的应用。在我们所搅拌的混凝土中，粉煤灰作为一种活性掺和料，并产生一系列的优点。2.使用粉煤灰的优点：2.1在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨料：在一般情况下，在混凝土中合理使用一吨粉煤灰可以取代0.6－0.9吨的水泥，并取代10%左右的细骨料，引桥12000M2.2减少了用水量：经实验，用30％的粉煤灰代替20％的水泥，搅拌混凝土中用水量可减少7％左右，而且增强了混凝土地密实性。2.3改善了混凝土拌和物的和易性：粉煤灰改善混凝土拌和的和易性的效果比较显著，对于贫混凝土和细集料用量不足的混凝土特别有效。2.4、增强混凝土的可泵性：对于掺加粉煤灰的泵送混凝土来说，出了因改善和易性而提高了易泵性之外，同时由于泌水性和离析现象改善，以及粉煤灰本身的球形玻璃体效应，可以得到更好的减阻效果。2.5、减少了混凝土的徐变：混泥土的徐变对工程施工是不利的，经实验研究粉煤灰混凝土和基准混凝土的对比，前期接近，而徐变值后期明显较小，经加荷确定约减少50％。2.6、减少水化热、热能膨胀性：混凝土中水泥水化反应要放出热量，在大体积混凝土构件中会出现中心与边缘温度差而产生应力，导致裂缝。由于粉煤灰的掺加有利于减少在混凝土内部由于水化热而产生的升温，减少了混凝土热膨胀出现裂缝的危险。2.7、提高混凝土抗渗能力：由于混凝土能减少用水量和降低水灰比，并且在和水泥水化过程中析出氢氧化钙生成水化硅酸钙和水化铝酸钙凝胶，使水泥石中毛细孔的数量减少，孔径变小，增加了对液体和气体的渗透和扩散作用的抵抗力，即抗渗力。2.8、增加混凝土地修饰性：粉煤灰混凝土修饰性比基准混凝土要好，能使表面平整饱满，较容易摸面和修饰而且硬化后的混凝土色泽更为美观。3.使用粉煤灰存在的一些问题2.1抗冻性降低:经研究发现，掺加了粉煤灰的混凝土较基准混泥土抗冻指标有所下降，如要提高抗冻性能，则要提高强度或延长养护龄期。2.2抗剪强度、粘结强度有所降低、从上看粉煤灰在使用中利远大于弊，粉煤灰在混凝土中的贡献还主要取决于其品质及对他的效应发挥的程度。尽管现在对粉煤灰效益的理解还是比较粗浅的，但认为粉煤灰效应是形态效应、活性效应和微集料效应等三种效应的综合，这一粉煤灰的颗粒形态特征直接影响新拌混凝土地需水量保水性以及流变性质，它决定混凝土初始结构，也奠定了硬化混凝土的基本结构。粉煤灰作为混凝土的掺和料，在混凝土向高强度性能方面发展上的作用越来越明显，尤其是用在大体积混凝土和泵送混凝土时，其作用和效果是代替不了得。1.6外加剂按（GB8075—87）分类，混凝土外加剂按其主要功能可分为四类：1．改善混凝土拌合物流变性能的外加剂：包括各种减水刘、引气剂和泵送剂等。2．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。3．改善混凝土耐久性的外加剂：包括引气剂、防水剂、和阻锈剂等。4．改善混凝土其它性能外加剂：包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。按（GB8075—87）外加剂的命名和定义，外加剂可分为16个名称，其各自定义如下：1．普通减水剂：在混凝土塌落度基本相同条件下，能减少拌合用水量的外加剂；2．早强剂：加速混凝土早期强度发展的外加剂；3．缓凝剂：延长混凝土凝结时间的外加剂；4．引气剂：在搅拌混凝土过程能引入大量均匀分布，稳定而封闭的的微小气泡的外加剂；5．高效减水剂：在混凝土塌落基本相同条件下，能大幅度减少拌合物用水量的外加剂；6．早强减水剂：兼有早强和减水功能的减水剂；7．缓凝减水剂：兼有缓凝和减水功能的减水剂；8．引气减水剂：兼有引气和减水功能的外加剂；9．防水剂：能降低混凝土在静水压力下的透水性的外加剂；10.阻锈剂：能抑制或减轻混凝土中钢筋或其它预埋金属锈蚀的外加剂；11．加气剂：混凝土制备过程中因发生化学反应放出气体，能使混凝土形成大量气孔的外加剂；12．膨胀剂：能使混凝土体积产生一定膨胀的外加剂；13．防冻剂：能使混凝土在负温下硬化，并在规定时间内达到足够防冻强度的外加剂14．着色剂：能制备具有稳定色彩混凝土的外加剂；15．速凝剂：能使混凝土迅速硬化的外加剂；16．泵送剂：能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂。 说明：由于外加剂种类繁多，工程技术要求不相同，要正确合理的使用好外加剂；一是要熟悉国家现行各种外加剂标准；二是要熟悉国家现行工程标准。前者是了解商品性能，后者是自己的需要必知，二者缺一不可。应用外加剂的总体原则，一是要满足技术需要，二是要有所经济效益，最好是两者兼得。1.2混凝土的分类1.按混凝土的特性可以为以下几种类型1.1普通混凝土1.2抗渗混凝土1.3抗冻混凝土1.4高强混凝土1.5大体积混凝土1.6泵送混凝土2.按混凝土的强度等级分类2.1按强度等级可以分为C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50或更高强度的混凝土我们施工中主要用到的混凝土为C10~C40的强度等级。1.3混凝土的基本特性参数1.2.1强度等级混凝土的强度是混凝土的一个硬性指标，如我们所生产的混凝土是强度不能达到所规定的要求等级，那么生产混凝土就是一个不合格的产品，不能在应用于施工中。1.2.2和易性混凝土的和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面的含义。混凝土和易性的好坏直接影响了混凝土的施工和混凝土的强度等级，因此和易性是混凝土质量是否优良的一个重要指标。和易性测定方法及指标1．坍落度测定目前，尚没有能够全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法。在工地和试验室，通常是做坍落度试验测定拌合物的流动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。测定流动性的方法是：将混凝土拌合物按规定方法装入标准圆锥坍落度筒(无底)内，装满刮平后，垂直向上将筒提起，移到一旁，混凝土拌合物由于自重将会产生坍落现象。然后量出向下坍落的尺寸(mm)就叫做坍落度，作为流动性指标。坍落度愈大表示流动性愈大。图4—5所示为坍落度试验。在做坍落度试验的同时，应观察混凝土拌合物的粘聚性、保水性及含砂等情况，以更全面地评定混凝土拌合物的和易性。根据坍落度的不同，可将混凝土拌合物分为4级，见表4—10。坍落度试验只适用骨料最大粒径不大于40mm，坍落度值不小于10mm的混凝土拌合物。影响和异性的主要因素1．水泥浆的数量混凝土拌合物中的水泥浆，赋予混凝土拌合物以一定的流动性。在水灰比不变的情况下，单位体积拌合物内，如果水泥浆愈多，则拌合物的流动性愈大。但若水泥浆过多，将会出现流浆现象，使拌合物的粘聚性变差，同时对混凝土的强度与耐久性也会产生一定影响，且水泥用量也大。水泥浆过少，至使其不能填满骨料空隙或不能很好包裹骨料表面时，就会产生崩坍现象，粘聚性变差。因此，混凝土拌合物中水泥浆的含量应以满足流动性要求为度，不宜过量。2