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水工混凝土一、砼的分类及特点砼是以水泥为胶凝材料，与水和砂石按适当比例拌合，经浇筑成型、硬化后得到的人工石材。一、砼的分类1、根据表观密度的大小分：重砼、轻砼、普通砼三类。干密度2600Kg/m3为重砼，如重晶石砼、铁矿石砼等；干密度1950Kg/m3为轻砼，如泡沫砼、加气砼、大孔砼，多用于建筑工程的保温材料或结构材料。普通砼干密度在19502600 Kg/m3之间，2400 Kg/m3最常用。2、按用途或施工方法的不同分：普通砼、水工砼、道路砼、碾压砼等。二、砼的特点优点：1、原材料丰富，价格低廉；2、良好的可塑性；3、性能可调整；4、可用钢筋增强；5、良好的耐久性；6、对环境有利。缺点：自重大、抗拉强度较低、易开裂，呈脆性等，需要进行严格的质量控制。三、工程上对砼的基本要求1、砼拌合物必须具有与施工条件相适应的和易性，使之便于施工作业。2、砼养护至规定龄期，应达到与设计所要求的强度等级。3、硬化后的砼应具有与环境相适应的耐久性，如抗渗、抗冻、抗腐蚀等，以保证建筑物的使用寿命。4、在保证砼性能质量的前提下，各项材料的的选用配合应经济合理，尽量减少水泥用量，减少能源消耗。二、砼的组成及各组成材料的作用砼的基本组成材料是水泥、水、砂及石子，另外还常加入适量的掺合剂和外加剂，一般砂石的总含量占砼总体积的80%以上，填充与水泥浆中，不与水泥浆发生化学反应，主要起骨架作用，故称为砼骨料，砂子为细骨料，石子为粗骨料，在砼中水泥和水组成的水泥浆用于包裹砂石表面，填充孔隙。水泥浆硬化后起胶结作用，骨料除了起骨架作用后，同时还可以抑制砼由于水泥硬化产生的收缩。一、水泥：水泥是砼中价格最贵也是最重要的材料，正确选用水泥品种及标号，是影响砼强度、耐久性、经济性的重要因素。配制砼所用的水泥应符合国家现行标准的有关规定，根据工程特点，所处环境及设计施工的要求，选用适当的水泥品种，一般水泥标号约为砼强度等级的1520倍较为适宜， 一般建筑工程中使用最多的水泥主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。普通硅酸盐水泥简称普通水泥，代号P.O,具有早期强度较高、水化热大、耐冻性好、耐腐蚀性差等特点。（一）、水泥品种与标号的选择 1、按环境条件选择：环境条件主要包括环境的温度以及环境水所含介质的种类、数量等，如严寒地区的露天砼应优先选用普通水泥，不宜选用掺混合材料的水泥；环境水有侵蚀性介质时，应选用掺混合材料的水泥，不宜用硅酸盐水泥。2、按工程特点选择水泥品种对大体积砼，应优先选用水化热小、放热速度慢的中热水泥和低热矿渣水泥，也可采用掺混合材水泥，不得使用硅酸盐水泥和普通水泥；有早强、高强、抗冻要求的砼工程，应选用矿渣或高铝水泥，不能使用硅酸盐水泥；紧急抢险、抢修工程，可用快硬水泥或高铝水泥。3、按砼所处部位选择水泥品种水位变化区的外部砼，易选用中热水泥、硅酸盐水泥或普通水泥；大体积砼宜选用低热矿渣或其他掺混合材水泥。（二）、水泥的运输与保管主要是防潮，不同品种、标号和出厂日期的水泥应分别储运、不得混杂，避免用错，并应考虑先存先用，不可储存过久。水泥标号越高，细度越细，吸湿受潮越快，强度损失越严重，在正常储存条件下的水泥，3个月降低10%-25% ，6个月降低25%-40%。（三）、水泥受潮的鉴别和处理1、水泥无结块、无结粒情况，说明未受潮，按原标号使用。2、水泥有结成小粒的情况，但手捏可成粉末状，说明开始受潮，强度损失不大，降低一个标号使用。3、水泥已结成硬块或外部结成硬块内部尚有粉末状，说明已严重受潮，强度损失约50%，应筛除硬块，可压碎的压成粉末，用于抹面砂浆等非受力部位。二、粗细骨料（石、砂）1、细骨料指粒径小于5mm的岩石颗粒。有河沙、山砂、海沙等，以河沙应用最广，质量最优。含泥量一般要求小于3%；云母、有机质、硫化物等不宜较多。细度以中砂为宜，细度模数23.-3.0之间。细度模数：是指不同粒径的沙粒混在一起后的平均粗细程度。一般按下式计算： 式中：A1、A2、A3、A4、A5、A6-分别为5.0、2.5、1.25、0.63、0.315、0.16mm各筛上累计筛余百分率。按细度模数的大小，可将砂分为粗砂、中砂、细砂、特细砂。细度模数为3.73.1的是粗砂、3.0-2.3的是中砂、2.2-1.6的是细砂、1.5-0.7的是特细砂。在配合比相同的情况下，若砂子过粗，则拌出的砼粘聚性差，容易产生分离分离、泌水现象；若啥子过细，虽然拌制的砼粘聚性较好，但流动显著较小，为满足流动性要求，需耗用较多的水泥，砼强度也较低。因此，砼用砂不宜过粗，也不宜过细，以中砂较为适宜。2、石子级配，二级配5-20、20-40。三级配5-20、20-40、40-80。选用级配时要根据构件的尺寸或钢筋间距综合考虑。一般最大粒径不大于构件的尺寸或钢筋间距的2/3，以方便振捣。三、砼的主要技术特性砼在未凝结之前，称为砼拌合物，它必须具有良好的和易性，便于施工操作，以保证获得良好的浇注质量，砼的主要技术性质包括砼拌合物的和易性、硬化砼的强度及耐久性。一、砼拌合物的和易性1、和易性的概念：指砼拌合物在一定的施工条件下，便于施工操作，并能获得质量均匀、成型密实的的性能。它包括流动性、粘聚性、保水性三方面的含义。2、影响和易性的主要因素主要有水泥浆含量、水泥浆的稀稠、砂率的大小以及原材料的种类及外加剂。1）、水泥浆的含量、稀稠：水灰比不变时，水泥浆含量越大，流动性越小，在实际工作中为加大拌合物的流动性而增加用水量时，必须保持水灰比不变，同时增加水泥用量，也即增加水泥浆含量。水灰比一般取0.6 左右。2）、砂率：砂率指砂占砂石总重的百分数。砂率大小既影响拌合物的和易性，又影响砼的水泥用量，合理砂率是在水灰比一定的条件下，能使砼拌合物获得最大的流动性及很好的粘聚性和保水性。当水泥标号一定时，砼强度主要取决于水灰比的大小，在一定范围内随水灰比的减小而有规律的增大。3）、水泥浆稀稠的影响在水泥品种一定的条件下，水泥浆的稀稠取决于水灰比的大小。普通砼常用水灰比一般在0.40.8范围内。4）、其它影响因素水泥品种、掺合料品种及掺量、骨料种类、粒型及级配、砼外加剂以及砼拌制工艺和环境温度等。二、影响砼强度的因素砼的强度包括抗压、抗拉、抗弯、抗剪等，强度是最重要的技术特性，其中抗压强度最大，抗拉强度最小。影响砼强度的因素：主要有水泥标号及水灰比、骨料种类及级配、养护温度及龄期和施工质量等。1、水泥标号与水灰比水灰比大，则多余的水分多，空隙也较多，水泥石的密实度小，水泥是的强度就较低，水泥石的收缩较大，同时多余水分所造成的泌水多，砼中的细微裂缝也多，水泥石与骨料的粘结也弱。因此，水灰比越大，砼强度越低。根据大量的实验结果，采用数理统计方法，可以建立砼强度与水泥强度及水灰比间的关系式：式中：fc-砼28天龄期的立方体抗压强度，Mpa;fcc-水泥28天龄期实际抗压强度，Mpa;c/w-砼的灰水比A、B-经验系数卵石砼取：A=0.48,B=0.61碎石砼取：A=0.46,B=0.52利用上述经验公式，可以初步解决以下问题：1）当所采用的水泥标号或实际强度已知，与配制谋强度的砼时，可以估计宜采用的水灰比值；2）当已知所采用水泥的强度及水灰比值时，可以估算出砼（标准条件养护）28天龄期可能达到的强度。普通砼的最大水灰比和最小水泥用量表项次砼所处的环境条件最大水灰比最小水泥用量(kg/m3)配筋砼无筋砼1不受雨雪影响的砼不作规定22520021、受雨雪影响的砼2、位于水中及水位升降范围内的砼3、在潮湿环境中的砼0.725022531、寒冷地区水位升降范围内的砼2、受水压作用的砼0.652752504严寒地区水位升降范围内的砼0.63002752、骨料的种类及级配3、养护条件及龄期砼的养护条件主要指强度和湿度，一般在7天龄期内，如不保持潮湿状态，砼强度将会显著下降。温度是影响水化速度的重要条件，为使砼正常硬化，必须在成型后的一定时间内保持周围环境有一定的温度和湿度。为保持潮湿状态，在砼凝结后12小时内应加以覆盖和浇水，对普通硅酸盐水泥不得少于7昼夜。砼强度最初7-14天增长最快，28天后增长慢，正常养护时间应为28天。砼耐久性包括抗冻、抗渗、抗腐蚀、抗碳化等方面。三、砼施工质量管理图为了及时掌握并分析砼质量的变化情况，长江质量检查得到的各种指标，如水泥的标号，砼的塌落度、水灰比、强度等，绘制质量管理图。这样可以及时发现问题，对加强砼质量控制工作有很大的帮助。在施工过程中，从质量管理图内点子的变动趋势，可以推断生产情况是否正常。在正常生产情况下，点子是在靠近中心线的两边分布的，如果连续一批点子显著地偏离中心线一方，则说明施工中产生了系统性的变动因素，砼强度总体已有所变化。四、砼的配合比换算水灰比、砂率、单位用水量决定砼的性质，称为砼配合比的三个参数。 水灰比较小时，砼的强度、密实度及耐久性高，但水泥用量较多，砼发热量大。因此确定水灰比的原则是应在满足强度及耐久性的前提下，尽可能取用较大水灰比，以便节约水泥，降低水化热。例、某工地需浇筑混凝土，采用425号普通水泥，砂的细度模数为2，卵石最大粒径为40cm，试验配合比为C：S：G=1：2.16：5.56，W/C=0.56，水泥用量260kg/m3。工地运来的砂含水率为5%，卵石含水率为1%，试计算实际施工中拌lm3混凝土各种材料的用量。.解： (1)W/C=0.56，C=260kg，W=0.56 260=145.6(kg) (2)由比例关系可得：S=C2.16=260 2.16=561.6(kg) G=C 5.56=260 5.56=1 445.6(kg) 施工中拌lm3混凝土各种材料的用量：S1=561.6(1-5%)=591.2(kg) G1=1445.6(1-1%)=1460.2(kg) W1=145.6-561.65%-1445.61%=103.06(kg)(3)施工配合比W1：C1：S1：G1=103.06：260：591.2：1460.2 即是每立方米砼各种材料的用量。换算成每袋水泥：W1：C1：S1：G1=50：126.14：286.8：708.4 五、混凝土工程质检验收本标准适用于各类水工建筑现浇砼工程。一、保证项目：1、砼所用的水泥、水、骨料和外加剂等必须符合施工规范和有关规定。检验方法：检查出厂合格证及实验报告。2、砼的配合比、材料计量、搅拌、养护等必须符合施工规范规定：3、砼施工缝的处理必须符合设计要求和施工规范的规定。4、砼抗压强度，试块必须按施工规范规定取样、制作、养护和试验，强度必须按以下规定进行评定：（1）当同一验收批的砼试块组数10组时，用统计法评定其砼抗压强度，必须同时满足下列两式的规定：Rm-10.9Ra Rmin2Ra式中：Rm同一验收批砼抗压强度平均值（N/mm2）Ra设计要求的28d龄期砼抗压强度（N/mm2）Rmin同一验收批砼抗压强度最小值（N/mm2）同一验收批砼抗压强度标准差（N/mm2）标准差=Ri第i组砼试块抗压强度值（N/mm2）n 一个验收批砼试块的组数。当标准差的计算值小于0.06 Ra时，取=0.06 Ra。1、2合格判定系数。当试块组数为1014时，1=1.7，2=0.9。当试块组数为1524时，1=1.65，2=0.85。当试块组数25时，1=1.6，2=0.85。（2）当同一验收批的砼试块组数10组时，用非统计法评定其砼抗压强度，必须同时满足下列两式的规定：Rm1.15Ra Rmin0.95Ra式中符号说明同前。检查数量：每100m3同配合比砼，取试块不少于1组，三班制连续作业时，每班拌制的同配合比砼，取试块不少于1组，重要结构构件，如渡槽的排架、槽身及其他重要受力构件等，每架每节每件取试块不少于1组。（注：一个验收批的砼必须由同标号、同龄期以及生产工艺条件和配合比基本相同的砼组成）。砼抗压强度试块采用边长为15cm的立方体试件制作。每组三个试件必须在同一盘中取样制作，其强度代表值的确定，必须符合下列规定：1、取三个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值；2、当一组试件中强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时，取中间值作为该组试件的强度代表值；3、当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%时，该组试件的强度则不应作为评定的依据。5、砼抗拉、抗渗、抗冻指标必须符合设计要求。二、基本项目：1、砼应振捣密实，对蜂窝麻面和空洞的要求应符合以下规定：合格：有少量蜂窝麻面，总面积0.5%。优良：无蜂窝麻面和孔洞。（注：蜂窝麻面系指砼表面无水泥砂浆，露出石子深度大于5mm，但小于保护层厚度的缺陷；孔洞系指深度超过保护层厚度，但不超过石子最大粒径的缺陷）。2、露筋，应符合以下规定：合格：主筋无外露，箍副筋个别微露，已按要求处理。优良：无露筋。3、碰棱掉角，应符合以下规定：合格：重要部位不允许，其他部位可以有少量轻微的碰棱掉角，已按要求处理。优良：无碰棱掉角。4、砼表面裂纹，应符合以下规定：合格：有轻微短小少量不跨层的表面裂纹，已按要求处理。优良：无任何表面裂纹。5、砼深层及贯穿性裂纹，应符合以下规定：合格：砼如发生深层及贯穿性裂纹，应做处理达到设计要求。优良：无深层及贯穿性裂纹。检验方法：观察和放大镜检查，必要时用无损探伤仪器