第六章_____混凝土_03版

第六章混凝土 人工拌合混凝土 注意 混凝土可写做 砼 施工中混凝土 不同种类的混凝土试块 混凝土搅拌站 本章学习内容 6 1概论6 2普通混凝土组成材料6 3混凝土拌合的技术6 4硬化混凝土的技术性质6 5混凝土外加剂6 6普通混凝土的配置比设计6 7混凝土的质量的控制6 8其他品种混凝土 本章学习目标 掌握 普通混凝土原材料组成及质量要求混凝土配合比设计熟悉 混凝土的主要技术性质及其影响因素了解 混凝土的分类和性能特点混凝土外加剂的种类 品种 作用其他品种水泥 6 1 1有关混凝土的概念 混凝土 由胶凝材料 粗细骨 细骨料和水按适当比例配合 拌制成拌合物 经一定时间硬化而成的人造石材 称为混凝土 2 普通混凝土 由水泥 砂 石子 水以及必要时掺入的化学外加剂组成 经过水泥凝化后形成的 干体积的2000 2800Kg m3 具有一定的硬度混度和耐久性的人造石材 称为普通混凝土 3 特种混凝土 除普通混凝土以外 其他都是 6 1 2混凝土的分类 一 按胶凝材料分类水泥混凝土 沥青混凝土 石膏混凝土 水玻璃混凝土等 二 按表观密度大小分类1 重混凝土2 普通混凝土3 轻混凝土 三 按用途分类结构混凝土 防水混凝土 耐热混凝土 防射线混凝土 装饰混凝土 隔热混凝土 耐酸混凝土 耐火混凝土等 四 按施工方法分类可分为预拌 泵送 喷射 碾压 离心 挤压 真空吸水 压力灌浆 热拌混凝土等 五 按强度分类1 普通混凝土 强度等级一般在C60级以下 2 高强混凝土 强度等级不小于C60级 3 超强混凝土 抗压强度在100MPa以上 六 按配筋情况分类可分为素 钢筋 预应力 钢纤维混凝土等 6 1 3混凝土的特点 1 优点 1 材料来源广泛 2 性能可调整范围大 3 在硬化前有良好的塑性 4 施工工艺简单 多变 5 可用钢筋增强 6 有效高的强度和耐久性2 缺点 自重大 养护周期长 导热系数较大 不耐高温 拆除废弃物再生利用性较差 抗拉强度低 易开裂等 混凝土应用基本要求 1 满足结构安全和施工不同阶所需要的强度要求 2 满足和混凝土搅拌 浇筑 成型过程所需的工艺性要求 3 满足设计和使用环境所需要的耐久性要求 4 满足节约水泥 降低成本的经济性要求 6 2普通混凝土组成材料 基本组成 水 水泥 砂 细骨料 石子 粗骨料 水泥和水形成泥浆 均匀填充砂子之间的空隙并包裹砂子形成水泥砂浆 水泥砂浆再均匀填充石子之间的空隙并约有富余 即形成混凝土拌合物 水泥凝结后便形成硬化混凝土 基本组成 水泥 石子 粗骨料 砂子 细骨料 水 混凝土体积构成水泥石 25 左右 砂和石子 70 以上 孔隙和自由水 1 5 混凝土的结构水泥 水 水泥浆 砂 水泥砂浆 石子 混凝土拌合物 硬化混凝土组成材料的作用 6 2 1水泥 一 水泥品种的选择配制混凝土用的水泥 应根据混凝土的工程特点或所处的环境 结合各种水泥的不同特性进行选用 二 水泥强度等级的选择配制混凝土所用水泥的强度等级应与混凝土的设计强度等级相适应 原则上是配制高强度等级的混凝土 选用高强度等级水泥 配制低强度等级的混凝土 选用低强度等级水泥 配置较高强度混凝土时 可选择水泥等级为混凝土强度等级的0 9 1 5倍 在选择水泥强度时要做到统筹考虑 水泥强度等级可配制的混凝土强度等级 6 2 2细骨料 砂 1 砂的分类粒径小于4 75mm的岩石颗粒称为细骨料 砂 1 砂按产源分为 天然砂和人工砂两类 1 天然砂 是由自然风化 水流搬运和分选 堆积形成的岩石颗粒 不包括软质岩 风化岩石的颗粒 包括河砂 湖砂 山砂和淡化海砂 2 人工砂 是经除土处理的机制砂 混合砂的统称 一般混凝土用砂应优先采用天然砂 2 按技术要求分类 建筑用砂 GB T14684 2001 规定 砂按技术要求分为 类 类 类 类宜用于强度等级大于C60的混凝土 类宜用于强度等级C30 C60及抗冻 抗渗或其他要求的混凝土 类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆 2 普通混凝土用砂的技术要求 1 砂的颗粒级配与粗细程度 1 颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况 2 级配良好的砂 不同粒径颗粒搭配比例适当 其空隙率小 且总表面积小 可以节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性 3 颗粒级配采用筛分法确定 4 颗粒级配的指标级配区按600 m筛的累计筛余率的大小 可分为1区 2区 3区共三个级配区 级配合格判定砂的实际级配全部在任一级配区规定范围内 除4 75mm和600 m筛档外 可以略有超出 但超出总量应小于5 砂的颗粒级配区 5 级配的选择宜优先选择级配在2区的砂 当采用1区砂时 应适当提高砂率 当采用3区砂时 应适当减小砂率 5 规格砂按细度模数大小分为粗砂 中砂 细砂 粗砂Mx 3 7 3 1 中砂Mx 3 0 2 3 细砂Mx 2 2 1 6 细度模数按下式计算 式中 Mx 细度模数 A1 A2 A3 A4 A5 A6 分别为4 75mm 2 36mm 1 18mm 600 m 300 m 150 m筛的累计筛余百分率 2 砂的含水状态砂在实际使用时 一般露天环境堆放的 受到环境温度的影响 往往处于不同的含水状态 所以 在混凝土配制过程中 要考虑砂的含水量的影响 砂的含水状态从干到湿分为四种 全干状态 内外不含水 a 气干状态 内部含水 外不含 b 饱和面干状态 内和表含水饱和 c 湿润状态 d 砂的几种含水状态示意 3 含泥量 泥块含量及石粉含量含泥量是指天然砂中粒径小于75 m的岩屑 淤泥 和粘土颗粒含量 泥块含量是指砂中原粒径大于1 18mm 经水浸洗 碾压后小于600 m的块状粘土或淤泥颗粒含量 石粉含量是指人工砂在生产过程中不可避免产生的粒径小于75 m的颗粒含量 天然砂含泥量和泥块含量 人工砂石粉含量和泥块含量 4 有害物质含量砂中不应混有草根 树叶 树枝 塑料等杂物 有害物质主要是云母 轻物质 有机物 硫化物及硫酸盐 氯化物等 见下表 5 砂的坚固性砂的坚固性 是指砂在自然风化和其他外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力 天然砂采用硫酸钠溶液法进行试验 砂样经5次循环后其质量损失应符合 类 类砂不大于8 类砂不大于10 人工砂采用压碎指标法进行试验 单级最大压碎指标应满足 类砂不大于20 类砂不大于25 类砂不大于30 6 2 3粗骨料 卵石和碎石 粗骨料一般指粒径大于或等于4 75mm的岩石颗粒 有卵石和碎石两大类 卵石 碎石 根据其粒径尺寸分布状况的不同 混凝土用粗骨料有连续粒级和单粒级两种 依据其有害杂质含量的多少及强度的高低不同 又可分为I类 类 类三种类别 其中 I类粗骨料适合配制各种混凝土 包括强度为60MPa以上的高强度混凝土 类粗骨料适合配制强度在60MPa以下的混凝土 以及有抗冻 抗渗或其他耐久性要求的混凝土 类粗骨料通常只适合配制强度低于30MPa的混凝土 建筑用卵石 碎石应满足国家标准GB T14685 2001 建筑用卵石 碎石 的技术要求 2 普通混凝土用卵石 碎石的技术要求 1 颗粒级配粗骨料的颗粒级配 通过筛分试验确定的 目的 为减少空隙率 改善混凝土拌合物和易性及提高混凝土的强度 粗骨料也要求有良好的颗粒级配 a 连续级配 指颗粒从大到小连续分级 每一粒级的累积筛余百分率均不为零的级配 如天然卵石 b 间断级配 指为了减少空隙率 人为地筛除某些中间颗粒的颗级 2 最大颗粒粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒级的最大粒径 从结构上考虑根据规定 混凝土用粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1 4 且不得超过钢筋最小净间距的3 4 对混凝土实心板 不宜超过板厚的1 3 且不得超过40mm 从施工上考虑对泵送混凝土 粗骨料最大粒径与输送管内径之比碎石不宜大于1 3 卵石不宜大于1 2 5 高层建筑宜在1 3 1 4 超高层建筑宜在1 4 1 5 从经济上考虑当最大粒径小于80mm时 水泥用量随最大粒径减小而增加 当大于150mm后 节约水泥的效果却不明显 3 含泥量和泥块含量含泥量是指粒径小于0 075mm的颗粒含量 泥块含量是指卵石 碎石中粒径大于4 75mm经水洗手捏后小于2 36mm的颗粒含量 4 针 片状颗粒含量针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2 4倍者 片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径0 4倍者 针片状颗粒不仅本身容易折断 而且会增加骨料的空隙率 使拌合物和易性变差 强度降低 5 有害物质卵石 碎石中不应混有草根 树叶 树枝 塑料 煤块和炉渣等杂物 卵石 碎石中有害物质含量 6 坚固性及强度坚固性坚固性指卵石 碎石在自然风化和其他外界物理化学因素作用下抵抗破裂的能力 特点 骨料越密实 强度越高 吸水率越小时 其坚固性越好 结构疏松 矿物成分复杂 构造不均匀的集料 其坚固性差 粗骨料的坚固性采用硫酸钠溶液法进行检验 强度采用岩石抗压强度和压碎指标两种检验 岩石抗压强度是将母岩制成50mm 50mm 50mm立方体试件 在水饱和状态下测定其极限抗压强度值 压碎指标是将一定质量风干状态下9 50 19 0mm的颗粒装入标准圆模内 在压力机上按1kN s速度均匀加荷至200kN并稳定 卸荷后用2 36mm的筛筛除被压碎的细粉 称出筛余量 按下式计算 式中 Qc 压碎指标值 G1 试样的质量 g G2 压碎后的筛余量 g 7 表观密度 堆积密度 空隙率表观密度 g 2500kg m3 松散堆积密度 go 1350kg m3 空隙率P 47 8 碱 骨料反应 当水泥或混凝土中含有较多的强碱 Na2O K2O 物质时 在潮湿环境下可能与含有活性二氧化硅的骨料反应 在骨料表面生成一种复杂的碱 硅酸凝胶体 这种反应称为碱 骨料反应 这种碱 硅酸凝胶体吸水时体积将会膨胀3倍以上 碱 骨料反应的化学反应式可简单表达如下 若怀疑所用骨料有可能含有活性骨料时 应根据混凝土结构的使用条件与要求 按规定方法 CECS48 93 进行骨料的碱活性试验 经碱骨料反应试验后 由砂 卵石 碎石制备的试件无裂缝 酥裂 胶体外溢等现象 在规定的试验龄期的膨胀率应小于0 10 碱 骨料反应引起的错位 6 2 4拌合用水 混凝土拌合水用按水源分为 饮用水 地表水 地下水 海水 拌合用水所含物质对混凝土 钢筋混凝土和预应力混凝土不应产生以下的有害作用 影响混凝土的工作性及凝结 有碍混凝土强度发展 降低混凝土的耐久性 加快钢筋腐蚀及导致预应力钢筋脆断 污染混凝土表面 6 3混凝土的主要技术性质 6 3 1混凝土拌合物的和易性1 和易性的概念和易性是指混凝土拌合物易于各种施工工序 拌合 运输 浇筑 振捣等 操作并能获得质量均匀 成型密实的性能 和易性是一项综合技术性质 包括流动性 黏聚性和保水性三方面含义 和易性 粘聚性 保水性 流动性 易达结构均匀 易成型密实 好 好 具有一定的保持内部水分的能力 在施工过程中不致发生泌水现象的性质 各组成材料之间具有一定的内聚力 在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象的性质 在本身自重或施工机械振捣作用下 能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能 2 和易性的测定方法 1 坍落度法 定量测定拌合物的流动性 辅以直观经验评定粘聚性和保水性 1 坍落度法测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值 坍落度 单位mm 适用范围 集料最大粒径不大于40mm 坍落度值不小于10mm的低塑性混凝土 塑性混凝土 2 维勃稠度法测定使拌合物密实所需要的时间 s 适用范围粗骨料最大粒径不大于40mm 维勃稠度在5s 30s之间的干硬性混凝土 按 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55 2000 的规定 塑性混凝土 干硬性混凝土分别按坍落度 维勃稠度分为四级 见下表 3 混凝土施工时坍落度的选择混凝土拌合物坍落度的选择 应根据施工条件 构件截面尺寸 配筋情况 施工方法等来确定 见下表 6 3 2影响混凝土拌合物和易性的主要因素 1 组成材料及其用量之间的关系 水泥浆数量和单位用水量 骨料的品种 级配和粗细程度 砂率 外加剂 见下图 2 环境条件 3 时间 水泥 水 砂 石子 外加剂 水泥浆 骨料 混凝土拌合物 合理砂率的确合理砂率是指在水泥浆数量一定的条件下 能使拌合物的流动性 坍落度T 达到最大 且粘聚性和保水性良好时的砂率 或者是在流动性 坍落度T 强度一定 粘聚性良好时 水泥用量最小的砂率 6 3 3改善混凝土拌合物和易性的措施 采用合理砂率 改善砂石的级配 掺外加剂或掺合料 根据环境条件 注意坍落度的现场控制 在水灰比不变的条件下 适当增加水泥浆的用量 可增大拌合物的流动性 在砂率不变的条件下 适当增加砂石的用量 可减小拌合物的流动性 掺外加剂的混凝土 6 4硬化混凝土的技术性质 强度由大到小如下 抗压 抗弯 抗剪 抗拉抗拉约为抗压的1 20 混凝土强度的种类 混凝土强度 抗拉强度 抗弯强度 抗压强度 抗剪强度 轴心抗压强度 立方体抗压强度 疲劳强度 6 4 1抗压强度和强度等级 1 立方体抗压强度以边长为150mm的标准立方体试件 成型后立即用不透水的薄膜覆盖表面 在温度为20 5 相对湿度为90 以上的潮湿条件下或者在Ca OH 2饱和溶液中养护 经28d龄期 采用标准试验方法测得的抗压极限强度 用fcu表示 当采用非标准试件时 须乘以换算系数 见下表 2 轴心抗压强度采用150mm 150mm 300mm的棱柱体试件 在标准养护条件下养护28d 测得的抗压强度 以fcu表示 在立方体抗压强度为0 55MPa范围内fcp 0 7 0 8 fcu 在结构设计计算时 一般取fcp 0 67fcu非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为100mm 100mm和200mm 200mm 测得的抗压强度值应分别乘以换算系数0 95和1 05 3 立方体抗压强度标准值和强度等级按混凝土立方体抗压强度标准值划分的级别 以 C 和混凝土立方体抗压强度标准值 fcu k 表示 主要有C10 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80等十五个强度等级 立方体抗压强度标准值 fcu k 是立方体抗压强度总体分布中的一个值 强度低于该值的百分率不超过5 强度等级表示的含义 强度的范围 某混凝土 其fcu 30 0 34 9MPa 某混凝土 其fcu 30 0MPa的保证率为95 C30 C 代表 混凝土 30 代表fcu k 30 0MPa 混凝土结构设计规范 4 影响抗压强度的因素 1 水泥的强度和水灰比式中 fcu o 混凝土28d龄期的抗压强度值 MPa fce 水泥28d抗压强度的实测值 MPa 混凝土灰水比 即水灰比的倒数 a b 回归系数 当混凝土水灰比值在0 40 0 80之间时越大 则混凝土的强度越低 水泥强度越高 则混凝土强度越高 2 粗集料的品种碎石形状不规则 表面粗糙 多棱角 与水泥石的粘结强度较高 卵石呈圆形或卵圆形 表面光滑 与水泥石的粘结强度较低 在水泥石强度及其它条件相同时 碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度 3 养护条件在保证足够湿度情况下 温度越高 水泥凝结硬化速度越快 早期强度越高 低温时水泥混凝土硬化比较缓慢 当温度低至0 以下时 硬化不但停止 且具有冰冻破坏的危险 混凝土浇筑完毕后 必须加强养护 保持适当的温度和湿度 以保证混凝土不断地凝结硬化 4 龄期龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间 在正常的养护条件下 混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展 在7 14d内强度发展较快 以后逐渐减慢 28d后强度发展更慢 由于水泥水化的原因 混凝土的强度发展可持续数十年 当采用普通水泥拌制的 中等强度等级的混凝土 在标准养护条件下 混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比 式中 fn f28 分别为n 28天龄期的抗压强度 MPa 5 施工质量如配料准确 振捣密实程度 拌合物离析 现场养护条件控制 施工单位的技术 管理水平等因素 n 3 5 提高混凝土强度的措施采用高强度等级的水泥 采用单位用水量较小 水灰比较小的干硬性混凝土 采用合理砂率 以及级配合格 强度较高 质量良好的碎石 改进施工工艺 加强搅拌和振捣 采用加速硬化措施 提高混凝土的早期强度 在混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂 6 4 2混凝土的耐久性 耐久性的主要内容 1 抗渗性混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗有压介质渗透的能力 混凝土的抗渗性用抗渗等级表示 是以28d龄期的标准试件 按规定方法进行试验时所能承受的最大静水压力来确定 可分为P4 P6 P8 P10和P12等五个等级 分别表示混凝土能抵抗0 4 0 6 0 8 1 0和1 2MPa的静水压力而不发生渗透 2 抗冻性混凝土的抗冻性是指混凝土在饱和水状态下 能抵抗冻融循环作用而不发生破坏 强度也不显著降低的性质 用抗冻等级表示 抗冻等级是以28d龄期的混凝土标准试件 在饱和水状态下 强度损失不超过25 且质量损失不超过5 时 所能承受的最大冻融循环次数来表示 有F10 F15 F25 F50 F100 F200 F250和F300等九个等级 3 抗侵蚀性混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥品种及混凝土的密实性 合理选择水泥品种 提高混凝土制品的密实度均可以提高抗侵蚀性 4 抗碳化性混凝土的碳化主要指水泥石的碳化 混凝土碳化 使其碱度降低 从而使混凝土对钢筋的保护作用降低 钢筋易锈蚀 引起混凝土表面产生收缩而开裂 5 碱骨料反应碱骨料反应是指水泥 外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与集料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应 应严格控制水泥中碱的含量和集料中碱活性物质的含量 2 提高混凝土耐久性的措施 1 合理选择水泥品种 2 控制混凝土的最大水灰比及最小水泥用量 3 选用较好的砂 石骨料 并注意颗粒级别的改善 4 掺入引气剂或减水剂 提高混凝土抗冻性 抗渗性 5 改善混凝土的施工操作方法 应搅拌均匀 振捣密实 加强养护等 6 5混凝土外加剂 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 混凝土外加剂按其主要功能可分为以下四类 1 改善混凝土拌合物流变性能的外加剂 如各种减水剂 泵送剂等 2 调节混凝土凝结时间 硬化性能的外加剂 如缓凝剂 早强剂 速凝剂等 3 改善混凝土耐久性的外加剂 如引气剂 防水剂 阻锈剂等 4 改善混凝土其它性能的外加剂 如引气剂 膨胀剂 防冻剂 着色剂 脱模剂 防水剂等 6 5 1减水剂混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易性一定的条件下 具有减水和增强作用的外加剂 又称为 塑化剂 高效减水剂又称为 超塑化剂 1 减水剂的作用机理减水剂多属于表面活性剂 它的分子结构是由亲水基团和憎水基团组成 掺入减水剂前 当水泥加水拌合形成水泥浆的过程中 水泥颗粒把一部分水包裹在颗粒之间而形成絮凝状结构 水的作用不能充分发挥 掺入减水剂后 表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有同种电荷 这种排斥力远远大于水泥颗粒之间的分子引力 使水泥颗粒分散 絮凝状结构中的水分释放出来 混凝土拌合用水的作用得到充分的发挥 拌合物的流动性明显提高 表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用 使水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜 阻止了水泥颗粒之间直接接触 起到润滑作用 改善了拌合物的流动性 2 减水剂的作用效果 1 减少混凝土拌合物的用水量 提高混凝土的强度 在混凝土拌合物坍落度基本一定的情况下 减少混凝土的单位用水量5 25 普通型5 15 高效型10 30 2 提高混凝土拌合物的流动性 在用水量和强度一定的条件下 坍落度可提高100 200mm 3 节约水泥 在混凝土拌合物坍落度 强度一定的情况下 可节约水泥5 20 4 改善混凝土拌合物的性能 掺入减水剂可以减少混凝土拌合物的泌水 离析现象 延缓拌合物的凝结时间 减缓水泥水化放热速度 显著提高混凝土硬化后的抗渗性和抗冻性 3 常用的减水剂 1 木质素系减水剂 M型 木质素系减水剂主要使用木质素磺酸钙 木钙 属于阴离子表面活性剂 为普通减水剂 其适宜掺量为0 2 0 3 减水率10 左右 对混凝土有缓凝作用 一般缓凝 2 萘系减水剂高效减水剂 其主要成分为 一萘磺酸盐甲醛缩合物 属阴离子表面活性剂 这类减水剂品种很多 目前我国生产的主要有NNO NF FDN UNF MF 建 型等 萘系减水剂适宜掺量为0 5 1 0 其减水率较大 为10 25 增强效果显著 缓凝性很小 大多为非引气型 适用于日最低气温 以上的所有混凝土工程 尤其适用于配制高强 早强 流态等混凝土 3 树脂类减水剂为水溶性树脂 主要为磺化三聚氰胺甲醛树脂减水剂 简称密胺树脂减水剂 为阴离子表面活性剂 我国产品有SM树脂减水剂 为非引气型早强高效减水剂 其各项功能与效果均比萘系减水剂还好 SM适宜掺量为0 5 2 0 减水率达20 27 4 糖蜜类减水剂普通减水剂 它是以制糖工业的糖渣 废蜜为原料 采用石灰中和而成 为棕色粉状物或糊状物 其中含糖较多 属非离子表面活性剂 国内产品粉状有TF ST 3FG等 适宜掺量0 2 0 3 减水率10 左右 属缓凝减水剂 6 5 2早强剂 早强剂是指能提高混凝土早期强度 并对后期强度无显著影响的外加剂 常用早强剂的品种有氯盐类 硫酸盐类 有机氨类及以它们为基础组成的复合早强剂 早强剂可在常温和负温 不小于 条件下加速混凝土硬化过程 多用于冬季施工和抢修工程 6 5 3引气剂 引气剂是指在混凝土拌合物搅拌过程中 能引入大量分布均匀 稳定而封闭的微小气泡的外加剂 引气剂能有效减少混凝土拌合物的泌水离析 明显改善混凝土拌合物的和易性 提高硬化混凝土的抗冻性和抗渗性 用途 引气剂主要用于抗冻混凝土 防渗混凝土 泌水严重的混凝土 抗硫酸盐混凝土及对饰面有要求的混凝土等 不宜用于蒸汽养护的混凝土和预应力混凝土 6 5 4缓凝剂缓凝剂是指能延缓混凝土凝结时间 并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂 缓凝剂具有缓凝 减水 降低水化热等多种功能 适用于大体积混凝土 炎热气候条件下施工的混凝土 长期停放及远距离运输的商品混凝土 6 5 5其他品种的外加剂 1 防冻剂防冻剂是指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 防冻剂能使混凝土在负温下免受冻害 适用于负温条件下施工的混凝土 2 速凝剂速凝剂是指能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂 常用的速凝剂主要有红星1型 711型 782型等品种 见表4 15 速凝剂主要用于矿山井巷 铁路隧洞 引水涵洞 地下厂房等工程以及喷射混凝土工程 3 膨胀剂 膨胀剂是指能使混凝土产生一定体积微膨胀的外加剂 一般常用的有明矾石膨胀剂 主要成分是明矾石和无水石膏或二水石膏 CSA膨胀剂 主要成分是无水硫铝酸钙 等 膨胀剂掺量一般为水泥质量的10 15 掺量较大时可在钢筋混凝土中产生自应力 在混凝土中掺入膨胀剂后不会对力学性质带来大的影响 却可大幅度提高混凝土的抗裂性和抗渗性 4 加气剂 加气剂是指在混凝土硬化过程中 与水泥发生化学反应 放出气体 H2 O2 N2等 能在混凝土中形成大量气孔德外加剂 加气剂有铝粉 碳化钙 双氧水 漂白粉等 铝粉可与水泥水化产物Ca oH 2发生反应 氢气 使混凝土体积膨胀 形成大量气孔 虽使混凝土的强度明显降低 但可显著提高混凝土的保热隔热性能 加气剂 铝粉 的掺量为0 005 0 02 在工程上主要用于生产加气混凝土和堵塞建筑物的缝隙 引加气与水泥作用强烈 一般应随拌随用 以免降低使用效果 6 5 6外加剂使用的注意事项 外加剂产品质量必须合格外加剂品种的选择外加剂的使用要求掺和量的确定掺和的方法 6 6普通混凝土的配合比设计 一 配合比及表示方法1 混凝土的配合比是指混凝土各组成材料用量之比 2 主要表示方法有两种 一是质量 二是体积 在工程中常用质量表示 3 质量比在工程中也有两种表示方法1 以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示 2 以各组成材料用量之比表示 二 混凝土配合比设计的基本要求 1 满足混凝土结构设计要求的强度等级 2 满足施工条件所要求的混凝土拌合物的和易性 3 满足工程所处环境和设计规定的耐久性 4 合理选用混凝土掺料和外加剂 提高混凝土的性能 5 在满足上述三项要求的前提下 尽可能节约水泥 降低混凝土成本 三 混凝土配合比设计的三个参数 混凝土配合比设计需要确定三个重要参数 水灰比 砂率和单位用水量 水灰比是指混凝土中水的用量与水泥用量的比值 砂率是指混凝土中砂的质量占砂 石总质量的百分率 单位用水量是指1m3混凝土中的用水量 水灰比 砂率和单位用水量这三个参数与混凝土各项性能之间有着密切的关系 正确地确定这三个参数 就能使混凝土满足各项技术性能要求 四 混凝土配合比设计方法及步骤 根据 普通混凝土配合比设计规程 JGJ55 2000 混凝土的配合比设计一般分三步进行 先根据原材料的性能以及对混凝土的技术要求等进行初步计算 得出初步配合比 再经实验室试配 调整 确定出满足设计和施工要求的较经济合理的实验室配合比 又称设计配合比 最后再根据施工现场砂 石的含水情况对实验室配合比进行修正 换算成施工配合比 现场混凝土原材料的实际称量应按施工配合比为基准 一 初步配合比的计算1 确定配制强度2 确定水灰比3 选取每立方米混凝土的用水量4 计算每立方米混凝土的水泥用量5 选取砂率6 计算每立方米混凝土的砂 石用量以上混凝土配合比计算的公式和表格中的数值 均以干燥状态骨料为基准 如果以其它含水状态的骨料为基准 则应做相应的修正 二 实验室配合比 设计配合比 的确定1 调整和易性 确定基准配合比2 复核强度 确定实验室配合比3 混凝土表观密度的校正 三 计算施工配合比混凝土的实验室配合比中砂 石是以干燥状态 砂含水量率小于0 5 石子含水率小于0 2 为基准计算出的 而施工现场存放的砂 石骨料往往含有一定的水分 所以 现场材料的实际称量应按工地砂 石的含水情况进行修正 同时用水量也应做相应修正 修正后的配合比 称为施工配合比 6 7混凝土的质量控制 一 混凝土的生产控制 一 混凝土原材料的质量控制水泥 水 砂子 石子等原材料必须通过质量检验 符合混凝土用原材料的要求和现行有关标准的规定后方可使用 各种原材料应逐批检查出厂合格证和检验报告 材料在使用前最好进行复检 二 混凝土配合比的控制混凝土配合比是通过设计计算和试配确定 在施工中 应严格按照配合比进行配料 一般不得随意改变配合比 三 混凝土施工工艺的质量控制 1 混凝土拌和时应准确控制原材料的称量 水泥和水的称量误差应控制在2 以内 粗 细骨料的称量误差应控制在3 以内 2 混凝土运输中为防止离析 泌水等不良现象 应尽量减少转运次数 缩短运输时间 采取正确装卸措施 3 浇注时应采取适宜的入仓方法 限制卸料高度 对每层混凝土应按顺序振捣 严防漏振 4 浇注后必须在一定时间内进行养护 保持必要的温度及湿度 保证水泥正常凝结硬化 从而确保混凝土的强度和防止发生干缩裂缝 二 混凝土的合格性控制 混凝土的合格性控制主要指在正常连续生产的情况下 随机抽取试样进行混凝土抗压强度的测试 用数理统计方法来评定混凝土的质量 一 混凝土强度评定的数理统计方法1 混凝土强度平均值2 标准差3 变异系数4 强度保证率 二 混凝土强度的检验评定 混凝土强度应分批进行检验评定 一个验收批的混凝土应由强度等级相同 龄期相同 生产工艺条件和配合比相同的混凝土组成 根据 混凝土强度检验评定标准 GB50107 2009 规定 混凝土强度评定方法可采用统计方法评定和非统计方法评定 统计方法评定适用于预拌混凝土厂 预制混凝土构件厂和采用现场集中搅拌混凝土的施工单位 非统计方法评定适用于零星生产的预制构件厂的混凝土或现场搅拌量不大的混凝土 1 统计方法评定 1 标准差已知的统计方法当混凝土的生产条件在较长时间内能保持一致 且同一品种混凝土的强度变异性能保持稳定时 每批混凝土的强度标准差可根据前一时期生产累计的强度数据确定 2 标准差未知的统计方法当混凝土生产连续性差 生产条件在较长时