混凝土知识

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1、混凝土知识一、混凝土分类（一）按表观密度分类1. 重混凝土。表观密度大于2600kg/m3的混凝土。常由重晶石 和铁矿石配制而成。2. 普通混凝土。表观密度为19502500kg/m3的水泥混凝土。 主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土品种。3. 轻混凝土。表观密度小于1950kg/m3的混凝土。包括轻骨料 混凝土、多孔混凝土和大孔混凝土等。（二）普通混凝土存在的主要缺点1. 自重大。1m3混凝土重约2400kg，故结构物自重较大，导致 地基处理费用增加。2. 抗拉强度低，抗裂性差。混凝土的抗拉强度一般只有抗压强 度的1/101/20，易开裂。3收缩变形大。水泥水化凝结硬化

2、引起的自身收缩和干燥收缩 达500X10 6m/m以上，易产生混凝土收缩裂缝。（三）普通混凝土的基本要求1. 满足便于搅拌、运输和浇捣密实的施工和易性。2. 满足设计要求的强度等级。3. 满足工程所处环境条件所必需的耐久性。4. 满足上述三项要求的前提下，最大限度地降低水泥用量，节 约成本，即经济合理性。二、新拌混凝土的性能（一）混凝土的和易性1. 和易性的概念。新拌混凝土的和易性，也称工作性，是指拌合物易于搅拌、运输、 浇捣成型，并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能。通常 用流动性、粘聚性和保水性三项内容表示。流动性是指拌合物在自重 或外力作用下产生流动的难易程度；粘聚性是指拌合物各

3、组成材料之 间不产生分层离析现象；保水性是指拌合物不产生严重的泌水现象。通常情况下，混凝土拌合物的流动性越大，则保水性和粘聚性越 差，反之亦然，相互之间存在一定矛盾。和易性良好的混凝土是指既 具有满足施工要求的流动性，又具有良好的粘聚性和保水性。因此， 不能简单地将流动性大的混凝土称之为和易性好，或者流动性减小说 成和易性变差。良好的和易性既是施工的要求也是获得质量均匀密实 混凝土的基本保证。2. 和易性的测试和评定。混凝土拌合物和易性是一项极其复杂的综合指标，到目前为止全 世界尚无能够全面反映混凝土和易性的测定方法，通常通过测定流动 性，再辅以其他直观观察或经验综合评定混凝土和易性。对普通混

4、凝 土而言，流动性的测定方法最常用的是坍落度法和维勃稠度法，维勃 稠度法用于坍落度小于10mm的干硬性混凝土。（1）坍落度法：将搅拌好的混凝土分三层装入坍落度筒中，每层插捣25次，抹平后垂直提起坍落度筒，混凝土在自重作用下坍落, 以坍落高度(单位mm)代表混凝土的流动性。坍落度越大，则流动 性越好。混凝土坍落度及和易性评定粘聚性通过观察坍落度测试后混凝土所保持的形状，或侧面用捣棒敲 击后的形状判定，用捣棒在已测好坍落度的试体侧面轻轻敲打，若试 体逐渐下沉，则粘聚性好；若试体敲击后有倒塌或部分崩裂或发生离 析现象，则粘聚性欠佳。保水性是以水或稀浆从底部析出的量大小评定。析出量大，保水 性差，严重

5、时粗骨料表面稀浆流失而裸露。析出量小则保水性好。(2) 维勃稠度法：维勃稠度法则是在坍落度筒提起后，施加一个振 动外力，测试混凝土在外力作用下完全填满面板所需时间(单位：秒) 代表混凝土流动性。时间越短，流动性越好；时间越长，流动性越差。 维勃稠度试验仪1.容器；2.坍落度筒；3.圆盘；4.滑棒；5.套筒；6.13.螺栓；7.漏斗；8.支柱；9.定位螺丝；10.荷重；11.元宝螺丝；12.旋 转架3. 影响和易性的主要因素。(1) 单位用水量单位用水量是混凝土流动性的决定因素。用水量增大，流动性随 之增大。但用水量大带来的不利影响是保水性和粘聚性变差，易产生 泌水分层离析，从而影响混凝土的匀质

6、性、强度和耐久性。大量的实 验研究证明在原材料品质一定的条件下，单位用水量一旦选定，单位 水泥用量增减50100kg/m3，混凝土的流动性基本保持不变，这一 规律称为固定用水量定则。这一定则对普通混凝土的配合比设计带来 极大便利，即可通过固定用水量保证混凝土坍落度的同时，调整水泥 用量，即调整水灰比，来满足强度和耐久性要求。在进行混凝土配合 比设计时，单位用水量可根据施工要求的坍落度和粗骨料的种类、规 格，根据JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程按表4-12选用， 再通过试配调整，最终确定单位用水量。混凝土单位用水量选用表项目 指标卵石最大粒径（mm）碎石最大粒径（mm）10 2031

7、.5 40162031.5 40坍落度(mm)1030 190 170160150 20018517516535,50200180170160 2101951851755570210190180170 22020519518575,90215195185175 230215205195维勃稠度(s)16，20175160-145180170 -1551P15180165-150185175 -160540185170-155190180 -165注：本表用水量系采用中砂时的平均取值，如采用细砂，每立方米 混凝土用水量可增加510kg，采用粗砂时则可减少510kg。 掺用各种外加剂或掺合料时，可

8、相应增减用水量。（2）浆骨比浆骨比指水泥浆用量与砂石用量之比值。在混凝土凝结硬化之 前，水泥浆主要赋予流动性；在混凝土凝结硬化以后，主要赋予粘结 强度。在水灰比一定的前提下，浆骨比越大，即水泥浆量越大，混凝 土流动性越大。通过调整浆骨比大小，既可以满足流动性要求，又能 保证良好的粘聚性和保水性。浆骨比不宜太大，否则易产生流浆现象， 使粘聚性下降。浆骨比也不宜太小，否则因骨料间缺少粘结体，拌合 物易发生崩塌现象。因此，合理的浆骨比是混凝土拌合物和易性的良 好保证。(3) 水灰比水灰比即水用量与水泥用量之比。在水泥用量和骨料用量不变的 情况下，水灰比增大，相当于单位用水量增大，水泥浆很稀，拌合物

9、流动性也随之增大，反之亦然。用水量增大带来的负面影响是严重降 低混凝土的保水性，增大泌水，同时使粘聚性也下降。但水灰比也不 宜太小，否则因流动性过低影响混凝土振捣密实，易产生麻面和空洞。 合理的水灰比是混凝土拌合物流动性、保水性和粘聚性的良好保证。(4) 砂率砂率是指砂子占砂石总重量的百分率，表达式为：(4-7)式中：Sp砂率；S砂子用量(kg)；G石子用量(kg)。砂率对和易性的影响非常显著。 对流动性的影响。在水泥用量和水灰比一定的条件下，由于 砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用，可以减小 粗骨料间的摩擦力，所以在一定范围内，随砂率增大，混凝土流动性 增大。另一方面，由于砂

10、子的比表面积比粗骨料大，随着砂率增加， 粗细骨料的总表积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹 的浆量减薄，润滑作用下降，使混凝土流动性降低。所以砂率超过一 定范围，流动性随砂率增加而下降，见下图a。砂率与混凝土流动性和水泥用量的关系 对粘聚性和保水性的影响。砂率减小，混凝土的粘聚性和保水性 均下降，易产生泌水、离析和流浆现象。砂率增大，粘聚性和保水性 增加。但砂率过大，当水泥浆不足以包裹骨料表面时，则粘聚性反而 下降。 合理砂率的确定。合理砂率是指砂子填满石子空隙并有一定 的富余量，能在石子间形成一定厚度的砂浆层，以减少粗骨料间的摩 擦阻力，使混凝土流动性达最大值。或者在保持流动性不变

11、的情况下， 使水泥浆用量达最小值。如上图b。合理砂率的确定可根据上述两原则通过试验确定。在大型混凝土 工程中经常采用。对普通混凝土工程可根据JGJ55参照下表选用。 混凝土砂率选用表水灰比（W/C）卵石最大粒径（mm） 碎石最大粒径（mm）10 20 4016 20 400.4026-32253124-303035293427320.5030-35293428-333338323730350.6033-38323731-363641354033380.7364135403439394438433641注： 表中数值系中砂的选用砂率。对细砂或粗砂，可相应地减少或增大 砂率； 本砂率适用于坍落度为

12、1060mm的混凝土。坍落度如大于60mm或 小于10mm时，应相应增大或减小砂率；按每增大20mm，砂率增大1%的幅度予以调 整。 只用一个单粒级粗骨料配制混凝土时，砂率值应适当增大； 掺有各种外加剂或掺合料时，其合理砂率值应经试验或参照其他有 关规定选用； 对薄壁构件砂率取偏大值。(5) 水泥品种及细度水泥品种不同时，达到相同流动性的需水量往往不同，从而影响 混凝土流动性。另一方面，不同水泥品种对水的吸附作用往往不等， 从而影响混凝土的保水性和粘聚性。如火山灰水泥、矿渣水泥配制的 混凝土流动性比普通水泥小。在流动性相同的情况下，矿渣水泥的保 水性能较差，粘聚性也较差。同品种水泥越细，流动性

13、越差，但粘聚 性和保水性越好。(6) 骨料的品种和粗细程度卵石表面光滑，碎石粗糙且多棱角，因此卵石配制的混凝土流动 性较好，但粘聚性和保水性则相对较差。河砂与山砂的差异与上述相 似。对级配符合要求的砂石料来说，粗骨料粒径越大，砂子的细度模 数越大，则流动性越大，但粘聚性和保水性有所下降，特别是砂的粗 细，在砂率不变的情况下，影响更加显著。(7) 外加剂改善混凝土和易性的外加剂主要有减水剂和引气剂。它们能使混 凝土在不增加用水量的条件下增加流动性，并具有良好的粘聚性和保 水性。详见第五节。(8) 时间、气候条件随着水泥水化和水分蒸发，混凝土的流动性将随着时间的延长而 下降。气温高、湿度小、风速大

14、将加速流动性的损失。4 .混凝土和易性的调整和改善措施(1) 当混凝土流动性小于设计要求时，为了保证混凝土的强度 和耐久性，不能单独加水，必须保持水灰比不变，增加水泥浆用量。 但水泥浆用量过多，则混凝土成本提高，且将增大混凝土的收缩和水 化热等。混凝土的粘聚性和保水性也可能下降。(2) 当坍落度大于设计要求时，可在保持砂率不变的前提下， 增加砂石用量。实际上相当于减少水泥浆数量。(3) 改善骨料级配，既可增加混凝土流动性，也能改善粘聚性 和保水性。但骨料占混凝土用量的75%左右，实际操作难度往往较大。(4) 掺减水剂或引气剂，是改善混凝土和易性的最有效措施。(5) 尽可能选用最优砂率。当粘聚性

15、不足时可适当增大砂率。 混凝土知识问答1、问：冬期施工期限划分的原则是什么？答：指根据当地多年气象资料统计，当室外日平均气温连续5d稳定 低于5C即进入冬期施工；当室外日平均气温连续5d高于5C时即解 除冬期施工。2、问：什么叫混凝土的受冻临界强度？答：指冬期浇筑的混凝土在受冻以前必须达到的最低强度。3、问：什么叫蓄热法？答：指混凝土浇筑后，利用原材料加热及水泥水化热的热量，通过适 当保温，延缓混凝土冷却时间，使混凝土温度冷却到0C以前达到预 期要求强度的施工方法。4、问：什么叫成熟度？答：指混凝土在养护期间养护温度和养护时间的乘积。5、问：什么是等效龄期？答:指混凝土在养护期间温度不断变化，在这一时间内其养护的效果， 与在标准条件养护达到的效果相同所需的时间。6、问：冬期生产混凝土拌合水及骨料加热最高温度是怎么规定的？