混凝土基础知识及常见个问题的处理方法

-.z.混凝土根底知识及常见问题的处理方法1.为什么混凝土要分强度等级？要道为什么混凝土要分强度等级，首先应当知道什么是混凝土强度等级。混凝土强度等级是根据混凝土立方体抗压强度值人为划分出来的，它是混凝土的特征强度。根据现行有关标准、标准规定混凝土立方体抗压强度是按标准方法制作的边长为150㎜的标准尺寸的立方体试件，在温度为20±2℃，相对湿度为90%以上的环境或水中的标准条件下，养护至28d/56d龄期，按标准试验方法测得的混凝土立方体抗压强度。根据有关标准的规定，建筑材料强度等级应以材料名称加上其强度标准值来表达。故混凝土强度等级以符号C〔英文混凝土Concrete的缩写〕及其后面的立方体抗压强度标准值划分为十二个级别：即C7.5,C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60。因为一般工程上不同部位的混凝土所受的荷载不一样，有的大，有的小，不能完全使用一种强度等级的混凝土。对于承受压力大的部位，就要用高强度等级混凝土，对于承受压力小的部位，就要使用低强度等级的混凝土，因此，混凝土分成不同强度等级，以适应不同工程的需要，通过设计计算选用。2.混凝土为什么以抗压强度划分强度等级？混凝土人称人造石，最主要的性能是承受压力，它抵抗拉断或折断的能力都很低，但抗压能力却要高十几倍。由于这个缘故，混凝土在工程构造中，主要是用来承受压力。在钢筋混凝土构造中，也尽量让钢筋承受拉力，而让混凝土主要来承受压力。由于标志混凝土性能主要的是抗压强度，同时抗压强度越高，混凝土的其他性能也越好。因此，混凝土也就以抗压强度大小来决定强度等级。3.为什么混凝土试块以三块为一组？混凝土试块是衡量混凝土构件强度的标准，也就是以试块受压破坏的强度，作为构件所能具有的强度。因此，除了试块应按构件一样制作外，试块还必须有一定的数量。因为尽管我们尽量作到试块的混凝土与构件的混凝土一样，但终究有一定的差异，如果单靠一个试块来鉴定构件的强度，恐难可靠。因此以三个一组，用三个试块的强度平均值作为这一组试块的强度，也就是以它定为构件的强度。4.混凝土的耐久性指什么？混凝土除了应有适当的强度外，还应根据使用方面的特殊要求，具有一定的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、耐热性等，统称为耐久性。〔1〕抗渗性；指混凝土抵抗液体和气体渗透的性能。由于混凝土内部存在着互相连通的孔隙和毛细管，以及因振捣欠密实而产生蜂窝、孔洞，使液体和气体能够渗入混凝土内部，水分和空气的侵入会使钢筋锈蚀，有害液体和气体的侵入会使混凝土变质，结果都会影响混凝土的质量和长期平安使用。混凝土的抗渗性用抗渗标号P表示。如P4表示在相应的0.4N/㎜2水压作用下，用作抗渗试验的6个规定尺寸的圆柱体或圆锥体试块，仍保持4个试块不透水。混凝土的抗渗标号一般分为P2、P4、P6、P8、P10、P12。〔2〕抗冻性：指混凝土抵抗冰冻的能力。混凝土在寒冷地区，特别是在既接触水，又遭受冷冻的环境中，常常会被冻坏。这是由于渗透到混凝土中的水分受冻结冰后，体积膨胀9%，使混凝土内部的孔隙和毛细管受到相当大的压力，如果气温升高，冰冻融化，这样反复地冻融，混凝土最终将遭到破坏。混凝土的抗冻性用抗冻标号F表示。如受冻融的试块强度与未受冻融的试块强度相比，降低不超过25%，便认为抗冻性合格。抗冻标号以试块所能承受的最大反复冻融循环次数表示。根据冻融循环次数，混凝土抗冻标号一般分为：F15、F25、F50、F100、F150和F200。〔3〕抗侵蚀性：指混凝土在各种侵蚀性液体和气体中，抵抗侵蚀的性能。对混凝土起侵蚀作用的介质主要是硫酸盐溶液、酸性水、活动和或带水压的软水、海水、碱类的浓溶液等。〔4〕耐热性：指混凝土在高温作用下，内部构造不遭受破坏，强度不显著丧失，具有一定化学稳定性的性能。5.为什么混凝土的强度与龄期和硬化条件有关？水泥水化后，将骨科粘在一起而形成构造并产生强度的，而水泥的水化反响在一般条件下如自然养护速度很慢。时间龄期越长，水化越完全，水泥和水化学反响的生成物越多，强度也就越高。另外水泥水化反响的速度也应是强度增长的速度，与硬化条件〔温度、湿度〕有关。在保证有足够湿度的条件下，温度越高，水泥的水化反响进展得也就越慢，强度增加也就极慢。温度过低，化学作用甚至会停顿，强度也无法增长。同时水化还需要一定湿度，所以构件养护期应经常洒水，冬季应注意保温。但温度低于+5℃时就不能再洒水。6．为什么混凝土有自然养护和蒸汽养护？自然养护即是混凝土在自然条件下〔温度不低于+5℃，湿度90～100%〕进展养护。如前所述，在自然养护温度下强度增长极慢，7d的龄期仅能得到28d〔混凝土28天后的强度〕30~70%，要保证拆模强度和出厂强度则需要较长的时间。这就会延长整个生产过程的循环时间，同时要求配有大量的模板设备和占用大量的生产面积，增加基建投资。为了加快混凝土强度的增长速度就可采用蒸汽养护，利用蒸汽加热混凝土，使混凝土在较高温度〔70~90℃〕及较高湿度〔约90%以上〕的条件下迅速硬化。但是在气候比拟光明日温暖的地区仍然是适于采用自然养护的。这样可以节约燃料和相应的一套设备投资，降低本钱。7．为什么混凝土有标准养护的规定？混凝土强度的增长速度与养护条件有关。因为养护条件不同，混凝土强度增长的规律也就不同。这样，如果养护条件不同，硬化后混凝土的强度也就无法进展比拟。因此，规定了一个标准的养护条件下〔温度20℃±2℃，相对湿度90～100%〕养护3d、7d、28d、56d龄期来作为比拟混凝土强度增长规律的标准。8.混凝土有哪些优、缺点？混凝土开展之所以快，应用很广，是由于以下的几个优点：①原材料非常丰富，水泥的原材料以及砂、石、水等材料，在自然界极为普遍，极为丰富，均可以就地取材，而且价格低廉。②混凝土可以制成任何形状，混凝土在凝结前，可以按照模板的形状做成任何构造。微小的装饰花纹，几十万立方米的构筑物，都能单个预制，或连续不断地整体浇筑。制作简单，施工方便。③能适应各种用途，既可以按照需要配制成各种强度的混凝土，还可以按照其使用性能在配料上、工艺上采取措施制成特定用途的混凝土。具有耐火、耐酸、耐油、防辐射等特点，用途广泛。④经久耐用，维修费用少，混凝土对自然条件影响具有较好的适应性。对冷热、冻融、干湿等的变动，对风雨侵蚀、外力撞击、水流冲刷、使用磨损等都有一定的抵抗力。在正常使用情况下是一种寿命较长的工程材料。同时，混凝土也有其缺点，如自重大，抗拉强度不高，早期强度低等。目前，混凝土工作者正在针对这些存在问题，对混凝土的改性工作进展研究，并且已取得初步效果。9.混凝土性能应满足哪几方面的要求？混凝土是最主要的建筑材料，被广泛应用于各种工程。用混凝土预制成的构件，也被广泛应用于各种工程构造。因此，总的来说，对混凝土的性能有三个方面的要求。〔1〕和易性：混凝土在未凝结硬化之前，称为混凝土混合料，必须具有良好的和易性，以便生产操作，浇筑出质量比拟好的建筑物。〔2〕强度：混凝土在凝结硬化之后，应该有足够的强度，使构件能够平安地承受设计荷载。〔3〕耐久性：混凝土建筑物在使用过程中，在相当长的时间内，应经得住自然或周围特殊环境的考验。10．什么是混凝土的和易性？混凝土的和易性是指混凝土混合料的成份能不能保持均匀，以及在生产操作时是不是容易浇灌、振捣的性能。混凝土的和易性是一项综合指标。它包括混凝土的流动性、粘聚性和保水性三个内容。混凝土的流动性是指混凝土混合料在人工插捣或机械振捣作用下，产生流动，并均匀密实地填满模板的能力。混凝土的粘聚性是指在生产过程中，组成混凝土混合料的材料之间，不致产生分层、离析现象，有一定的粘聚能力。混凝土的保水性是指在生产过程中，混凝土混合料不致产生严重的泌水现象，有一定的保水能力。11.怎样测定混凝土的和易性？目前，还没有能够全面测定混凝土混合料和易性的方法，通常是测定其流动性，再凭经历判断其粘聚性和保水性。测定混凝土的流动性最常用的方法是坍落度法。测定时，将混凝土混合料分三层装入标准尺寸的圆锥坍度筒中，每装一层，用直径为16㎜的捣棒垂直而均匀地自外向里插捣25次，三层捣完后，将筒口混合料刮平，然后将筒垂直提起，放在一旁，这时混合料便由于自重而发生坍落现象，量出向下坍落的尺寸〔㎜〕，就叫坍落度。坍落度愈大，表示混凝土的流动性愈大。在做完坍落度试验后，可以同时观察混凝土的粘聚性、保水性。如果混凝土外表不出现过多的水分，说明保水性好。并可用捣棒从侧面轻轻敲击混合料，粘聚性好的混凝土，在敲击下不会松散崩塌。坍落度试验只适用于塑性混凝土和低塑性混凝土；对于干硬性混凝土，则常常采用测定工作度的方法。需要使用维勃稠度仪测定其工作度。操作要点：〔1〕混凝土拌合物分三层装入，每层插捣25下。捣完后抹平，垂直平稳地提起坍落度筒。〔2〕把透明圆盘转到混凝土试体上方并轻轻落下使与混凝土顶面接触。〔3〕同时开启振动台和秒表，记下透明圆盘的底面被水泥浆布满所需的时间，混凝土拌合物分类见表5-1。混凝土拌合物分类表5-1分类坍落度〔㎜〕干硬度〔s〕干硬性060～120半干硬性030～60低塑性10～5015～30塑性50～1505～15流动性>150-对混凝土坍落度或工作度大小的选择，要根据成型的方法、截面大小、钢筋疏密程度来决定。12.什么是混凝土的强度？怎样测定？强度是混凝土最重要的性能。因为混凝土构造主要是用来承受荷载和各种作用力的。混凝土的强度有抗压强度、抗拉强度和抗折强度。在混凝土构造中，混凝土主要是用来抵抗压力的，因此，混凝土的强度通常是指混凝土混合料经28d/56d标准养护后的抗压强度。测定混凝土强度的方法，是将混凝土混合料按标准方法制作的边长为150㎜的标准尺寸的立方体试件，在温度为20±2℃，相对湿度为90%以上的环境或水中的标准条件下，养护至28、56d龄期，按标准试验方法测得的混凝土立方体抗压强度。12.决定混凝土强度的主要因素是什么？混凝土的强度来自水泥石，水泥石本身的强度愈高，混凝土的强度也就愈高。而水泥石的强度又与水泥标号、水灰比有关。因此，决定混凝土强度的主要因素是水泥标号和水灰比。在组成混凝土的各种原材料份量一样时，所用的水泥标号愈高，配制成的混凝土强度等级也愈高；如果水泥标号一样，混凝土的强度又决定于用水量与水泥用量之比，即水灰比。水灰比所以是决定混凝土强度的主要因素之一，是因为水泥水化时所需的结合水一般只占水泥用量的25%左右，而在配制混凝土时，为了搅拌、成型的需要，使混凝土有一定的流动性，水用量常达水泥用量的40%～70%左右，即水灰比为0.4～0.7。当混凝土硬化后，多余的水份便残留在混凝土中，形成水泡，或蒸发后形成气孔，这些孔隙的存在，降低了混凝土的强度。因此，水灰比愈大，因多余的水分而造成的孔隙愈多，混凝土的强度愈低；反之，水灰比愈小，混凝土强度就愈高。所以，在生产中要严格制止往混凝土中随意加水，否则将严重影响混凝土的强度。13.影响混凝土强度还有哪些因素？影响混凝土强度的因素很多，除了前面提到的水泥标号和水灰比外，沿有以下几方面的影响因素：〔1〕石子的外表善也影响混凝土的强度。碎石外表粗糙，与水泥砂浆的粘结力较大；卵石外表光滑，粘结力较小，因而在条件一样的情况下，用碎石配制的混凝土，其强度高于用卵石配制的混凝土的强度。〔2〕混凝土硬化时所处的环境温度和湿度，也对混凝土强度有重要影响。环境温度高，有利于加速水泥的水化，因而混凝土的强度开展快；温度低，水泥水化速度减慢，混凝土强度的开展就受到影响。湿度对水泥能否正常进展水化有显著影响。湿度大，水泥水化能顺利进展；湿度不够，水泥水化作用就不能正常进展，甚至停顿水化。所以，为了保证混凝土正常硬化，必须在混凝土成型后的一段时间内，使周围环境保持一定的温度和湿度。此外，混凝土搅拌投料顺序、成型的方法参加外加剂，也是影响混凝土强度的因素。机械搅拌的混凝土比人工搅拌的混凝土更加均匀，机械振捣或用其他方式成型比用人工成型的混凝土更加密实，因而其强度就高。14.为什么在混凝土中要使用外加剂？外加剂被日益普遍使用，是建筑工程构造和技术开展的客观要求。近年来，在整表达浇混凝土构造中出现了高层、大跨度和各种新的构造体系，在装配式预制混凝土构件中出现了许多大型、薄壁等新的构件型式，在混凝土施工中出现了大体积混凝土、喷射混凝土、真空吸水混凝土、滑模施工混凝土等新的施工技术，因而对混凝土提出了大流动性、早强、高强、速凝、缓凝、低水化热、抗冻、抗渗等各种性能要求，掺用外加剂正是为了改善混凝土的性能，提高工程质量，降低工程造价，促进新工艺的要求。混凝土的性能是由水泥、砂、石子和水的比例决定的。为了改善混凝土的*一种性能，可以调整原材料的比例。但这样往往会造成另一方面的损失。例如，为了加大混凝土的流动性，可以增加水用量，但这样就会降低混凝土的强度。为了提高混凝土早期强度，可以增加水泥用量，但这样除了加大本钱外，还可能增加混凝土的收缩和*变。而采用外加剂，就可以防止上述缺陷，在对混凝土的另外一些性能影响不大的情况下，采用混凝土外加剂，可以大大改善混凝土的*一种性能。例如，只要在混凝土中掺入0.2%～0.3%的木质素磺酸钙减水剂，在不增加水用量的情况下，可以提高混凝土坍落度一倍以上；只要在混凝土中掺入2%～4%的硫酸钠糖钙(NC)复合剂,在不增加水泥用量的情况下,可以提高混凝土早期强度60%～70%，还可以提高混凝土的后期强度。15.混凝土配合比必须按重量计算"混凝土组成材料配料〔称量〕的准确性是保证混凝土工程质量，节约原材料的重要条件。一般对水泥、水、掺合料及其他胶凝物质的称量误差，以重量计，不得超过±2%。骨料称量误差不得超过±3%。由于砂、石、水泥等材料湿度、密度等不同，常使同体积的材料的重量相关很大。因此，混凝土配合比都以重量计算进展控制。这样的配合比计算法比用体积法更准确。16.混凝土有流动性要求？水泥、砂、石和水四者拌合而成混凝土拌合物。其稀稠厚薄的程度，一般以流动性表示。施工时常根据工程情况，要求混凝土拌合物具有一定的流动性，这样拌合方便，浇捣不过于困难，而且运送浇灌过程中无分层离析现象。否则将使混凝土的质量降低，强度和耐久性不能到达预定标准。17.混凝土要控制坍落度？混凝土拌合物的流动性很难以一个数值来充分表达，通常对于塑性混凝土来说，可用坍落度来表示。坍落度大，则流动性好，反之流动性差。用图5—2的坍落度园锥筒将混凝土分成三次灌入筒内，每次装入高度应稍大于筒高的1/3，并以16mm铁棒插捣25次，而且应插至下一外表。最后一层捣完后，填平顶面，然后小心的将筒垂直提起，置于近旁。量得的混凝土拌和物坍落的mm数值，即为混凝土的坍落度，可以作为混凝土流动性的指标。18.混凝土要严格掌握水灰比？水灰比表示混凝土中用水量和水泥用量之比。例如一立方米的混凝土，需水泥340Kg，用水量是170Kg，则这混凝土的水灰比就是170:340=0.5。水灰比一般是根据混凝土强度等级以及水泥的标号通过试验来确定的。水灰比是决定混凝土强度的主要因素，因为在一定水泥用量下，用水量最小，混凝土强度越高。但是，用水量过小，又会使混凝土的流动性变差，施工不方便，造成构造质量不良。相反，如果贪图浇捣方便省事，随意多加水，而不变其水泥用量。则就会使混凝土硬化后的强度大大降低，一般水灰比相差0.1，混凝土的强度将相差5.0Mpa左右。因此，施工时严格掌握水灰比是十分重量的。随意向混凝土混合物中多加水是绝对不允许的。19.多加水混凝土的流动性增大而强度降低？我们知道混凝土中水加的多了，混合物就变的稀薄了，水泥浆对砂石的包裹隔离润滑作用更好了，因而流动性得到了改善，搅拌和浇捣都比拟容易进展了。但是搅拌混凝土用的水，在混凝土养护硬化过程中，只有一小局部〔大约占水泥重量的10%—20%〕的水是用来与水泥起化学作用的，而剩余的大局部水不断地蒸发掉了，这些水分原来在混凝土中所占的位置上就留下了小气孔，它使混凝土变得不则密实了。泥浆变得稀薄了，粘性就小了，使得水泥浆不能更好地与砂石胶结在一起，这也促使混凝土的强度降低。20.混凝土中水泥用量不能过多？在满足混凝土流动性、强度、耐久性等要求的前提下，力求节约材料并使本钱尽可能降低是重要的任务。在混凝土组成的四种根本成分中以水泥价格最高。它又是一种较珍贵的胶凝物质材料，在国民经济根本建立中广泛需用，因此应该昼节约水泥。同时，混凝土中水泥用量过多，不但不经济，而且对混凝土的*些技术性能反而有害，对混凝土的不透水性、膨胀和收缩都会有不良影响，甚至造成质量事故。因此水泥用量不能过多。标准中规定混凝土最大水泥用量不宜大于550㎏/m3。21.搅拌机后台的磅称需要经常校核？在拌制混凝土时，配合比是很重要的。如果配合比不准确，便从根本上无法控制混凝土的质量。搅拌机后台的磅称就是为了称量材料的。计量工具由于机械搅拌的振动，来往运输的碰撞，磅秤的准确性将受影响，如果不及时发现误差予以校核，称量即不准确，配合比就不对了，打出的混凝土的质量可能产生很大出入。因此我们必须经常校核磅秤，使其永远保持准确，这样才能保证配合比的准确性。22.混凝土运输愈快愈好？新拌制的混凝土应忙的浇入模内，因而要求混凝土的运输愈快愈好。我们知道水泥是有一定的初凝时间的，施工时，搅拌运输和浇注振捣的工序都应在水泥初凝时间之前完成，因此运输应加快速度，防止水泥凝结。此外，混凝土在运输路途上将有水分蒸发，如果运输时间长，会由于失水过多，使混凝土流动性变差，从这一点出发，也应使运输速度加快。23.远运后的混凝土需要测坍落度？拌制好的混凝土经过较长时间的远运，混凝土内部的水