混凝土的检测剖析

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1、项目3 混凝土 任务3.1 混凝土的预备知识 3.1.1什么是混凝土 混凝土（简称砼）泛指是由胶凝材料、 水、骨料（粗骨料、细骨料），必要时 掺入外加剂、掺合料按适当配合比拌合 ，经凝结硬化养护而成的人造石材。 其中施工中应用最普遍、用量最大 的是普通混凝土，本书中若无特别说明 ，混凝土均为普通混凝土。 3.1.2混凝土的分类 按施工工艺、功能及用途分 ： 喷射混凝土、泵送混凝土、震动灌浆混 凝土、结构混凝土、防水混凝土、装饰 混凝土、修补混凝土、高强混凝土、耐 热混凝土、耐酸混凝土、耐碱混凝土、 纤维混凝土、聚合物混凝土、流态混凝 土等。 按强度不同： 普通砼 C60以下 高强砼 等于或大于

2、C60 超高强砼 C100以上 按胶凝材料： 无机胶凝材料混凝土 有机胶凝材料混凝土 3.1.3混凝土的特点 1）符合就地取材、经济原则。 2）易于加工成型。 3）匹配性好。 4）可调节性强。 5）钢筋砼结构可代替钢、木结构。 6）耐久性好，维修费用少。 7）自重大，比强度小，脆性大， 抗拉强度低，变形能力差、易开裂， 施工周期长。 3.1.4组成材料在混凝土中的作用 在混凝土中，集料（粗、细骨料骨料）起总 的骨架作用，水泥、水组成水泥浆，水泥浆 包裹在集料表面并填充其空隙，在硬化前， 填充粗骨料的空隙、包裹粗骨料的表面起到 粘结和润滑作用，从而使混凝土拌合物具有 流动性和可塑性，即混凝土的和

3、易性（便于 施工浇注成型）；混凝土拌合物中的水泥浆 使混凝土拌合物具有一定在硬化后，水泥浆 变成水泥石，则起到了胶结作用，将粗、细 骨料胶结为一整体，粗、细骨料在混凝土起 到了骨架作用，提高混凝土的力学性能（主 要是抗压强度）和耐久性，减小混凝土的变 形。水泥浆硬化后，则将集料胶结成一个坚 实的整体 任务3.2.水泥和水的要求 3.2.1.水泥的要求 1.水泥品种选择 2.水泥强度等级的选择 水泥强度等级应与混凝土的设 计强度等级相适应，经验证明，不 掺加减水剂和掺合材料的混凝土， 一般水泥强度等级28d 抗压强度指 标值为混凝土强度等级的1 .52 .0 倍为宜。 3.2.2混凝土拌合用水

4、任务3.3 细骨料 3.3.1储备知识 粒径0.165 mm之间的骨料称为细 骨料。 细骨料一般用天然砂，天然砂有河 砂、海砂、山砂之分，以洁净的河砂为 优，海砂经洗去盐分筛去贝壳等轻物质 后，也可使用。山砂风化较强烈，含泥 量大，必须经充分论证后方可使用。 3.3.2技术要求 （1）砂的粗细程度 砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒 混合在一起的平均粗细程度。 砂的粗细程度通常用细度模数表示 。 细度模数用筛分析法测定。 筛分析试验 筛分析试验是将预先通过10mm孔径的 干砂，称取500g置于一套孔径为5、2.5 、 1.25、0.63、0.315、0.16mm（方孔筛 ）标准筛上依次过筛，称取各

5、筛上筛余 物的质量，计算各筛分计筛余百分数(各 筛筛余物质量占砂样总量的百分数)及累 计筛余百分数(该筛及比该筛孔径大的筛 的所有分计筛余百分数之和)然后按下式 计算砂的细度模数。 砂的级配区范围 5 A1=a1 2.5 A2=a1+a2 1.25 A3= a1+a2+a3 0.6 A4= a1+a2+a3+a4 0.3 A5= a1+a2+a3+a4+a5 0.15 A6= a1+a2+a3+a4+a5+a6 砂粒径 一般3.70.7 分：粗砂3.73.1 中砂3.02.3 细砂2.21.6 特细1.50.7 （2）砂的颗粒级配 砂的颗粒级配是指砂中各种粒径颗 粒的砂互相搭配及组合情况。 级

6、配良好的砂，大小颗粒搭配适当 ，一般有较多粗颗粒，并有适当数 量的中等颗粒及少量的细颗粒填充 其空隙，砂的总表面积及空隙率均 较小。 砂的级配可用级配曲线表示。 2. 砂的质量标准 要严格控制砂中的含泥量、泥块含量。 由于海砂含盐量大，对钢筋有锈蚀 作用，对于钢筋混凝土用砂，其氯 离子不得大于0.06（以干砂的质 量百分率计）；对于预应力混凝土 用砂，其氯离子不得大于0.02（ 以干砂的质量百分率计）。必要时 应进行淋洗，也可掺入亚硝酸钠 (NaNO)(掺量为水泥质量的0.6 1.0)，以抑制钢筋锈蚀。 任务3.4粗骨料的检测 3.4.1储备知识 骨料中粒径大于5 mm的颗粒为粗骨 料，普通混

7、凝土常用卵石或碎石作粗骨 料。 卵石与碎石各具特点，应根据就地 取材的原则选用。在卵石储量大，质量 好的地区，应优先考虑使用卵石；在缺 少卵石的地区或要求混凝土强度等级较 高时，宜采用碎石。 1.粗骨料的最大粒径及颗粒级配 （1）最大粒径(D) 粗骨料中公称粒级的上限为该粒级的最大粒 径。 根据混凝土工程施工及验收规范 (GB502042002)的规定 混凝土用的粗骨料，其最大颗粒粒径不得超 过结构截面最小尺寸的14，且不得超过钢 筋间最小净距的34。对混凝土实心板，骨 料的最大粒径不宜超过板厚的13，且不得 超过40 mm。 （2）颗粒级配 粗骨料级配好坏，对保证混凝土和易性、强 度及耐久性

8、更具重要意义。要求大小石子搭 配适当，骨料的空隙率及总表面积均较小， 使混凝土的水泥用量少，质量好。 按现行普通混凝土用砂、石质量及检验方 法标准（JGJ 522006）规定，普通混凝土 用碎石或卵石的级配应符合表3-14的规定。 2.粗骨料的质量要求 （1）含泥量及有害杂质 （2）颗粒形状 卵石及碎石的形状以接近卵形或立方体 为较好。 针状颗粒(颗粒长度大于该颗粒所属粒级 的平均粒径的2.4倍) 。 片状颗粒(厚度小于平均粒径的0.4倍)不 仅本身容易折断，而且使空隙率增大， 影响混凝土的质量。 （3）强度 用压碎指标表示粗骨料的强度时，是将一定质量气干 状态下的1020 mm的石子装入一定

9、规格的圆筒内， 在压力机上施加荷载到200kN，卸荷后称取试样质量 (m)，用孔径为2.5 mm的筛筛除被压碎的细粒后称取 试样的筛余量(m1)。 压碎指标： Q(m-m1)/m100 （36） 式中m试样的质量 ( g )； m1压碎试验后筛余的试样质量 ( g )。 压碎指标表示石子抵抗压碎的能力，以间接推测其相 应的强度。 （4）坚固性 有抗冻要求的混凝土所用的粗骨料，要求测 定其坚固性。坚固性用硫酸钠溶液法检验， 石料试样经五次循环后，其质量损失应不超 过规范规定，见表3-19质量损失规定。 3.骨料含水状态 骨料的几种含水状态如图3-3所示。在 100105条件下烘至恒重时，称为全干

10、 状态。长期放在一定湿度的空气中会使 骨料吸收或散失水分而达到稳定的含水 状态，称为气干状态。当骨料的颗粒表 面干燥，而颗粒内部的孔隙含水饱和时 ，称为饱和面干状态。当骨料不仅内部 孔隙含水饱和，而且表面还吸附水分时 ，称为湿润状态。 任务3.5混凝土稠度的测定 3.5.1混凝土拌和物的和易性 新拌混凝土（混凝土拌合物）是将水泥、砂 及粗集料用水拌和而成的尚未凝固的混合物 ，是混凝土生产过程中的一种过渡状态。 新拌混凝土的性质既影响到浇筑施工质量， 又影响混凝土性质的发展，因此它必须具有 良好的工作性和合适的凝结时间，以便于施 工，确保获得良好的浇筑质量；混凝土凝结 硬化以后，应该具有足够的强

11、度，以保证建 筑物能安全地承受设计荷载，并应具有必要 的耐久性。 1.和易性 和易性是指在一定的施工条件下，混凝 土拌和物易于施工操作，并获得均匀密 实混凝土的性质。 和易性包括流动性、粘聚性、保水性三 方面的涵义。 流动性是指混凝土拌和物在自重或 施工机械的作用下，产生流动，并获得 均匀密实混凝土的性能。流动性反映了 混凝土的稀稠程度。 粘聚性是指混凝土拌和物有一定的 粘聚力，在运输及浇捣过程中，不致发 生分层离析，使混凝土保持整体均匀的 性能。 保水性是指混凝土拌和物有一定的 保水能力，在施工过程中不致产生严重 泌水现象。 2. 和易性的测定 通常通过坍落度试验来测定和易性 进行坍落度试验

12、时，将混凝土拌和物用小 铲分三层均匀装入截头圆锥坍落度筒内，使 捣实后每层高度为筒高的三分之一左右。每 层用震捣棒沿螺旋方向由外向中心插捣25次 。顶层插捣完毕后，刮去多余的混凝土，抹 平，将筒垂直提起，提离过程测定在510s内 完成，从装料到提离应在150s内完成。提起坍 落度筒后，测定拌和物下坍的高度，即坍落 度，以mm表示。 坍落度的大小反映了混凝土拌和物的流 动性，根据坍落度的大小，可将混凝土拌和 物分为四级 . 3.影响混凝土拌和物和易性的主 要因素 （1）混凝土拌合物单位用水量 混凝土拌合物单位用水量增大，其流动性随之增大 。 （2）水泥浆用量 当水灰比不变时，单位体积混凝土拌和物

13、的水泥浆用 量大，富裕的用于润滑的水泥浆就多，混凝土的流动 性好。 （3）水灰比 水泥浆的稀稠取决于水灰比的大小，水灰比是混凝土 拌和物中用水量与水泥用量之比。 水灰比小时，水泥 浆较稠，拌和物的粘聚性、保水性好，但流动性差。 （4）砂率 砂率是拌和物中，砂的质量占砂石总量的百分数。砂 率大，砂子的相对用量较多，砂石的总表面积及空隙 率较大。 （5）组成材料的选择 水泥：水泥对拌合料和易性的影响主要反映在水泥 的需水性上。不同品种的水泥、不同水泥的细度、不 同的水泥矿物组成及混合料，其需水性不同。 集料：由于集料在混凝土中占据的体积最大，因此 它的特性对拌合物和易性的影响也较大。这些特性包 括

14、集料级配、颗粒形状、表面状态及最大粒径。 （6 ）外加剂 外加剂对拌合物的和易性有较大影响。如加入减水剂 可大幅度提高拌合物的流动性，改善粘聚性，降低泌 水性。 （7 ）温度和时间 混凝土拌合物的和易性随环境温度，或随混凝土自身 温度的升高而降低，见图3-11。这是由于温度升高可 加速水泥的水化，增加水分的蒸发，所以夏季施工时 ，为了保持一定的和易性应适当提高拌合物的用水量 。 4.流动性指标的选择 混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204一2002)中推荐的混凝土 浇筑时的坍落度 任务3.6混凝土强度的检测 混凝土强度是混凝土硬化后的主要力学 性能。混凝土强度有立方体抗压强度、 棱柱体抗压强度、抗拉强度、抗弯强度 、抗剪强度和与钢筋的粘结强度等，其 中以抗压强度最大，抗拉强度最小，因 此结构工程中混凝土的主要用于承受压 力。 1.混凝土的抗压强度 （1）混凝土立方体抗压强度（） 根据国家标准普通混凝土力学性能试验方 法标准(GB/T500812002)的规定，将混凝 土拌和物制成边长为150 mm的立方体试件， 在标准条件(温度202，相对湿度95 以 上)下养护或在温度为202的不流动的 Ca(OH)饱和溶液中养护到28d，测得的抗压强 度值为混凝土立方体试件抗压强度(即立方体 抗压强度)。 根据粗骨料的最大粒径，按表3-28选择立方体