混凝土基本常识

1、四川良益商品混凝土有限公司商品混凝土基础知识培训资料一、预拌混凝土的定义及强度等级常识：“混凝土”可简写为“硅”。预拌硅（也称商品硅）是指由水泥、集料、水以及根据需要掺入外加剂、 矿物掺合料等组分按一定比例在搅拌站经计量、 拌制后出售的并采用运输车， 在规定时间内运至使用地点的硅拌合物。预拌硅属于半成品。硅等级划分是 按硅的28天立方体抗压强度标准值分为若干个等级，即强度等级。表示为符 号C（ "C为硅的英文名称的第一个字母）与立方体抗压强度标准值（以MPa 计）表示，普通硅划分为 C10、C 15、C 20、C 25、C 30、C 35、C 40、C 45、 C 50、C 55、C

2、 60等。二、商品硅的组成材料硅的组成材料一般为水泥、集料、水、矿物掺合料、化学外加剂。对一 些有特殊要求的硅，会根据需要加入一些特殊材料。它与其他商品一样，其 性能是由它的原材料来实现的，只有控制好硅原材料的质量、合理利用原材 料才能获得性能优良、成本低廉的硅。1、水泥水泥是硅中最重要原材料之一，也是决定硅性能的重要部分。水泥的品种很多，有硅酸盐水泥（P.I、P）、普通硅酸盐水泥（P.O矿渣硅酸盐水 泥（P.S）火山灰硅酸盐水泥（P.P）粉煤灰硅酸盐水泥（P.F复合硅酸盐水泥（P.Q、铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等等。它们主要存在着 两个方面的差别：一是水泥熟料矿物组成的差别。例如

3、：硅酸盐水泥，熟料 中以硅酸盐矿物为主；硫铝酸盐水泥，熟料中则以无水硫铝酸钙矿物为主。二是混合材料品种和掺量的差别。例如普通硅酸盐水泥是在硅酸盐水泥的基 础上掺入少量的活性或非活性混合材，其掺量为6%15%;矿渣硅酸盐水泥是在硅酸盐水泥的基础上掺入一定量的矿渣，其掺量为20%70%;粉煤灰硅酸盐水泥是在硅酸盐水泥的基础上掺入一定量的粉煤灰，其掺量为 20%40%。由于组分上的不同，水泥的性能上也不同。不同品种的水泥等级 等级划分也不同，硅酸盐水泥分为 42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R, P.O 分为 42.5、42.5R、52.5、52.5R, P.S、P.F、

4、P.P、P.C分为 32.5、32.5R、 42.5、42.5R、52.5、52.5R。 “R是表示早强型的意思，数字是表示该水泥 28天强度不低于该数字的强度值。水泥的保存期为3个月，超过这个期限的 水泥要通过试验确定其是否合格后才使用。2、掺合料掺合料现在已经成为商品硅中不可缺少的一个组分，掺合料在硅中的应 用已经经历了半个多世纪。掺合料的种类很多，其组分和性能有很大的差异。 目前常用的掺合料主要有粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉、沸石粉。 、粉煤灰： 是一种工业废料，是由燃煤热电厂烟道中收集的一种粉状材料，由于煤种的 差异，以及燃烧条件和收集工艺不同，粉煤灰的组成和性能变化很大。在其 他的条件相

5、同的情况下，不同的收集工艺对粉煤灰的质量影响很大。风选的 粉煤灰质量较好，球磨的粉煤灰质量较差。粉煤灰分为三个等级：I级、H 级、田级三个等级，I级粉煤灰质量最好。I级粉煤灰细度要求不超过12%、 需水量不超过95%、烧失量不超过5%, II级粉煤灰细度要求不超过 25%, 需水量不超过105%、烧失量不超过8%,田级粉煤灰细度要求不超过 45%、 需水量不超过115%、烧失量不超过15%。粉煤灰在硅的作用主要有三种： 形态效应、活性效应、微集料效应。形态效应：粉煤灰是粒径很小的珠状颗 粒，表面圆滑，所以它的形态效应可以归结为填充作用（粒径小，填充水泥 空隙是硅更密实）、表面作用（粒径小，比表

6、面积大，需水大，是负面作用） 润滑作用（粒径小，球状颗粒起润滑作用。球磨磨细的粉煤灰珠状颗粒被打 破，润滑作用就降低）。活性效应：是指硅中粉煤灰的活性成分所产生的化学 效应。通常是指火山灰反应。活性效应体现在两个方面：一是粉煤灰自身的 火山灰反应能力；二是对水泥熟料矿物水化过程的促进作用。粉煤灰的火山 灰反应要吸收水泥熟料反应生成的 Ca （OH） 2 （氢氧化钙），这样一来就加 速了水泥熟料的反应，硅的强度发展就好。微集料效应：由于粉煤灰微细颗 粒均匀分布于水泥浆体的基相之中，就像微细的集料一样。浆体硬化后就可 以看做 微硅粉煤灰的玻璃微珠本身强度高，在浆体中分散状态良好，所 以能增强硬化浆

7、体的结构强度，提高硅的强度。、磨细矿渣粉（简称：矿粉）：是指在高炉炼铁过程中排出的浮于铁水表 面的非金属矿物熔渣通过水淬急速冷却后形成的高炉矿渣，然后通过粉磨得 到的一种粉状物料。磨细矿渣的化学组分和水泥较接近，活性较高。等级划 分为S75、S95 S105, “S95”是表示该矿粉28d活性指数（也可称为抗压 强度比）要达到95%。活性越高越好，当然也越贵。矿粉在硅中的作用主要是 活性效应。、硅粉：是铁合金厂在冶炼硅铁合金或金属硅时通过收尘装置在烟道收集 的极细的粉末。硅粉的化学组成主要是 SiO2 （二氧化硅），它的颗粒主要为 非晶态的球形颗粒、表面光滑、粒径非常小、容重小、活性非常高，价

8、格也 非常贵，一般在C80以上的高等级硅中采用。、沸石粉：是由天然沸石经过机械粉磨而成。一般为多孔的多棱角颗粒， 需水量较大，掺入沸石粉后硅较粘稠。是地方资源性材料使用较少。3、集料集料分为粗集料又叫石子、细集料又叫砂子。砂子分为天然砂、人工砂， 天然砂又分为河砂、海砂、山砂，人工砂分为机制砂、混合砂；按砂的粗细 分为细砂、中砂、粗砂。石子分为碎石、卵石；按粒径的连续性分为单粒径、 连续粒径；按粒径大小分为 5-16、5-20、5-25、5-31.5 （也称1-3石）、5-40 等等。、级配：是指集料中各粒径颗粒的分布情况。通常说的级配不好就是指集 料的粒径分布较窄，单粒径的集料较多。这种集料

9、对硅的影响很大，如：和 易性不好、泵送性差、石子偏多、强度偏低、用水量大。、颗粒形状与表面状态：颗粒形状分为球形或蛋形、棱角形、片状、针状。颗粒形状对堆积密度的影响比较大，一般来说，颗粒越接近球形，堆积密度 越大，球形颗粒含量越多，堆积密度也越大。堆积密度越大，集料的空隙率 就越小，硅就越密实，强度就越高，硅的水泥用量就越可以减少降低。表面 状态是指集料颗粒表面的粗燥程度和孔的特征。一般来说，表面粗燥的集料 与硬化水泥石有较好的机械咬合力，但摩擦阻力大，影响硅的流动性。、含泥量：是指集料中粒径小于0.075mm的尘屑、淤泥和粘土的含量。含 泥量越大硅的用水量就越大，强度就越低，干缩就越大，抗渗

10、性能就差、抗 冻融性能也差。国家标准要求：用于拌制C60C30硅用砂，含泥量必须小于 3%,石子含泥量必须小于1% 。4、外加剂外加剂是一种在硅搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善新拌硅和硬 化硅性能的材料。外加剂是现代硅的重要组分，可以说现代硅的技术进步几 乎都与外加剂的应用有着密切的关系。高效减水剂的出现，推动了高强硅的 发展，也使得硅现实了泵送化、自密实化；引气剂的使用大大提高了硅的抗 冻耐久性；膨胀剂在硅结构的防裂中发挥了较大的作用；防冻剂的使用使北 方地区的冬季施工成为可能，大大延长了可施工期。外加剂的种类繁多，性 能各异，按其主要使用功能分类分为四类：改善硅拌合物流变性能的外加 剂

11、：减水剂（坍落度相同的情况下减少拌合用水量）、泵送剂（兼有减水、缓 凝、引气的作用）等；调节凝结时间、硬化性能的外加剂：缓凝剂（延长 硅的凝结时间的外加剂）、促凝剂（缩短凝结时间）、速凝剂（使硅快速凝结 如喷射硅）等；改善於耐久性的外加剂：引气剂（引入大量微小气泡，提 高抗冻性）、防水剂（提高硅的抗水渗透的性能）、阻锈剂、和矿物外加剂等； 改善於其他性能的外加剂：膨胀剂（使硅膨胀）、防冻剂（降低水的冰点， 在负温下促进硅的强度增长，提高硅抗冻融性能）、着色剂（制备具有彩色硅 的外加剂）。5、水：硅中一般使用自来水或者洁净的地下水，一些含有脂肪、油、糖、酸 类、盐类等工业废水、污水都不能用来拌和

12、硅，含有杂质、泥浆等不干净的 水也不能用于拌和硅。三、硅的性能硅原材料加水拌和后形成硅拌和物，这一拌和物具有一定的流动性、黏 聚性和可塑性。随着时间的推移，胶凝材料的水化反应不断进行，水化产物 不断增加，形成凝聚结构。此时硅开始凝结硬化，逐步失去流动性和可塑性，最终形成具有一定强度的水泥石。凝结硬化以前的硅拌和物通常称为新拌硅，凝结硬化后的硅则称为 硬化硅。1、新拌硅的流动性是指新拌硅在一定的外力（重力、振捣力）作用下克服自身的内摩擦力 而做的功。通俗的说就是在一定外力作用下新拌硅能流多远，是否减轻工人 的劳动强度。测定流动性的方法很多，最常用的有坍落度（扩展度）试验法、 维勃稠度试验法、密实

13、因数试验法等等。而我们在实际操作中用得最多的坍落度试验法。坍落度是用坍落度筒来测定的，坍落度筒尺寸是上口直径 100mm,下口直径200mm,高300mm。试验时将新拌硅分三层装入筒内， 每层用捣棒从边缘往中心螺旋式插捣 25次，插捣时捣棒要插至上一层新拌硅 的表面。三层装完后，抹平筒口，将筒体垂直提起，新拌硅锥体在重力作用 下坍落，测量锥体坍落的高度，即为坍落度值，测量锥体坍落后两垂直方向 的直径平均值，即为扩展度。一般情况下坍落度值越大，扩展度值越大，表 示新拌硅的流动性好，三者之间一般情况下成正比例关系。比如180mm坍落度的新拌硅肯定比140mm坍落度的硅流动性好，当然坍落度有一个极限

14、 值，普通硅的坍落度一般不超过 240mm,当超过240mm时可能是硅用水量 过多已经离析了。、影响新拌硅流动性的因素：新拌硅的流动性取决于各组分的特性及其相 对的含量特别是水的作用。硅的各组分的作用是相互关联的。A、用水量对流动性的影响：硅中的用水量是流动性的最主要的影响因素之 一。用水量与流动性成正比例关系，用水量越大，流动性越大。B、砂率对流动性的影响：砂率是指细集料含量占集料总量的百分数。砂率对新拌硅流动性影响较大，砂率存在一个 最佳砂率，砂率过大或过小，硅的 流动性都不好，当达到最佳砂率时硅的流动性最好。C、组成材料特性对流动性的影响：水泥的需水量、集料的级配、颗粒形状、 最大粒径、

15、表面状态、掺合料的需水量、细度、适应性、外加剂的减水率、 适应性、引气剂的质量等等。都会对流动性产生影响、新拌硅的坍落度损失：新拌硅的流动性随着时间而变化，这是硅水化硬 化的必然过程。由于在通常情况下用坍落度评定商品硅的流动性，因此，也 常用坍落度损失来表征商品硅流动性的依时性变化。硅的坍落度损失是商品 硅使用过程中经常遇到的一个问题。造成硅坍落度损失的原因有：A、外加剂与胶凝材料不适应；B、胶凝材料水化速度较快；C、集料吸水率较大；D、 气温过高，水分的蒸发；E、气泡的逃逸。2、硬化硅的抗压强度影响硅的抗压强度的主要因素有： 、水胶比：是指单方硅的用水量与 胶凝材料用量的比值。水胶比越大，孔

16、隙越大，强度越低。、水泥强度与用量：水泥的强度越高，硅的强度越高；水泥用量越高，硅强度越高。、掺合料：掺合料用量越大，硅的相对强度越低；掺合料的活性越低，强度越 低；掺合料的需水量越大，强度越低。 、集料的最大粒径：在其他条件一 定的情况下，集料的最大粒径越大，强度越低，在高等级的硅中这种影响较 大，中等等级硅不太明显，低标号硅反而是粒径越大，强度越高。、龄期:龄期越长，强度越高。、温度与湿度：温度、湿度越高，强度越高。 、 砂率：砂率越大，硅强度越低。3、硬化硅的耐久性、抗渗透性：是指硅抵抗水的渗透能力。抗渗等级一般分为 P6、P8、P10、 P12, “P8”是指硅能抵抗0.8MPa压力下

17、水的渗透。老标准是以符号“ S”来 表示，其意义与新标准的“ P”相同。、抗冻性：是指硅抵抗冻融破坏的能力。在寒冷地区，特别是在与水接触 的部位，硅常常被冻坏。这是由于硅中的水分受冻结冰后体积膨胀，是硅内 部受到很大的压力作用，如果反复受到冰冻融化作用，硅最终将遭到破坏。硅抗冻融等级一般分为：F15、F25、F50、F100、F150、F200, “F100” 是指 硅能抵抗100次的冻融循环作用。、抗化学腐蚀性能：是指硅抵抗化学物质（硫酸、盐酸）侵蚀的能力。、耐高温性能：是指硅在高温下，强度降低时抵抗破坏的能力。四、硅在生产供应过程中的一些基本知识。1、造成堵管的原因及防止堵管的措施。造成堵

18、管的原因：、泵工的技术经验不足；、泵送高度过高或距离 过长；、泵管布置不合理，弯头过多； 、气温过高，硅泵送过程中坍落 度损失过快；、施工停顿时间过长；、硅泵机压力不足、排量与压力设 置不合理；、硅坍落度小；、硅石子过多；、硅和易性差，离析。措施：、选择技术经验丰富的泵工；、针对泵送高度和距离选择合 适的硅泵；、充分调查施工现场情况，合理布置泵管；、气温过高时，用湿麻袋覆盖泵管降温；、合理调配车辆，保证供应，在停顿期间每隔1020 分钟打正反泵12手；、泵送过程中合理设置排量与压力；、合理控制 硅的坍落度，保证施工；、根据原材料情况正确调整砂率，提高硅的可泵 性；、严格控制硅的和易性，增加出厂

19、检验的频率，杜绝不合格的硅出厂， 发现有不合格的硅到达现场，不准浇筑到施工部位上。2、常见裂缝的产生原因及防治措施。裂缝是硅中一种常见的现象，又是硅中存在的非常复杂的问题。硅的裂 缝有很多种类型，有的影响结构安全，有的影响建筑物的使用寿命，有的影 响结构的使用功能，有的影响观感。、塑性收缩裂缝：塑性收缩裂缝是一种在硅初凝后结构已经初步形成， 失去了流动性，但强度极低，在这一时期如果失水（蒸发失水、模板或基层 吸水）较多，产生较大的塑性收缩，硅没有能力抵抗收缩应力，从而开裂。 当外界风速大、气温高、湿度低时较容易出现这种裂缝。措施：A、加强早期保湿养护；B、浇筑前充分润湿模板或基层；C、控 制好硅的凝结时间；D、振捣适度，不漏振不过振；E、发现裂缝及时处理， 采用二次抹压或二次振捣，若已硬化， 采用灌水泥浆，加水润湿，覆盖养护。、温度裂缝：温度裂缝是指由于混凝土结构中的温度变化或温度分布 的不均匀性（环境的温度变化、胶凝材料水化反应产生的）而产生的裂缝。 温度裂缝在结构中较常见，有表面的，也有深入的和贯穿的。表面的裂缝走 向无一定的规律性，纵横交错，这种温度裂缝多发生在施工期。深入的和贯 穿的温度裂缝一般与结构或构件的短边方向