1g412012 混凝土的性能和技術要求

　　重點：混凝土的技術要求

　　提高混凝土強度、抵抗體積變形、耐久性的方法 混凝土配合比的基本知識

　　新增：普通混凝土(簡稱混凝土)基本成分的性能要求：

　　5礦物摻合料 低溫混凝土施工

　　知識點一、混凝土的基本組成與性能要求

　　(一)混凝土的概念與基本組成(p25)

　　是由骨料和膠結材料與水拌合、硬化后形成的一種固態的建筑材料。

　　膠結成分主要是水泥，骨料以砂、石子為主。

　　砂石骨料在混凝土中起骨架作用;水泥砂漿靠粘結力起連接作用。

　　(二)普通混凝土(簡稱混凝土)基本成分的性能要求

　　1.骨料

　　(1)級配與粒徑(p25)

　　良好的骨料級配是控制混凝土質量、便于施工又節省水泥的重要條件。骨料的級配情況用級配曲線表示。

　　石子有最大粒徑的要求。規范規定石子的最大粒徑不得超過最小結構斷面的1/4 (除實心板有不得超過1/ 2且不大于50mm的要求以外)，同時不得超過鋼筋最小間距的3/4。

　　噴射混凝土所用石子粒徑不超過15mm，管道輸料石子粒徑不超過40mm。

　　(2)堅固性和強度(p26)

　　骨料的堅固性是指其在大氣環境(溫、濕、風化、環境腐蝕、凍融等條件)下或在受其他物理作用下的抵抗破碎能力。骨料的堅固性是影響混凝土耐久性的重要因素。

　　在施工中通常用壓碎性指標作為控制混凝土質量的參數。

　　(3)混凝土的質量標準對骨料中的有害雜質含量有嚴格的限制。

　　2. 水(p26)

　　(1)拌合水

　　地表水和地下水首次使用前，應按有關標準進行檢驗后方可使用。海水可用于拌制素混凝土。有飾面要求的混凝土也不應用海水拌制。混凝土生產廠及商品混凝土廠攪拌設備的洗刷水，可用作拌合混凝土的部分用水。

　　(2)骨料含水

　　混凝土骨料一般都含有或多或少的水分，因此在進行配合比設計時以及施工時均應考慮骨料含水量的影響。

　　3.水泥(詳見1g412011)

　　4.混凝土外加劑(p26)

　　包括減水劑、早強劑、速凝劑、防水劑、防凍劑等。

　　外加劑的摻量(按固體計算)，應以水泥重量的百分率表示，稱量誤差不應超過規定計量的2%。

　　不同品種外加劑復合使用，應注意其相容性及對混凝土性能的影響，使用前應進行試驗，滿足要求方可使用。

　　5.礦物摻合料(新，p26)

　　礦物摻合料，指以氧化硅、氧化鋁為主要成分，在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土性能，且摻量不小于5%的具有火山灰活性的粉體材料。

　　降低溫升，改善工作性，增進后期強度，改善混凝土內部結構，提高耐久性，節約資源等作用。

　　某些礦物細摻合料還能起到抑制堿一骨料反應的作用�？梢詫⑦@種磨細礦物摻合料作為膠凝材料的一部分。高性能混凝土中的水膠比就是指水與水泥加礦物細摻合料之比。

　　知識點二、混凝土的技術要求(重點)

　　常用的混凝土應滿足以下四項要求：

　　(1)拌合物應具有一定的和易性;

　　(2)混凝土應在規定齡期達到設計要求的強度;

　　(3)硬化后的混凝土應具有耐久性要求

　　(4)經濟合理性要求。

　　(一)混凝土拌合料的性質——和易性(p27)

　　1.和易性概念

　　指混凝土拌合料在一定施工條件下滿足澆筑方便并能獲得均勻密實性效果的一種綜合性性能，一般用坍落度評價。和易性包括以下三方面的含義：

　　(1)流動性：受重力或機械振搗時能夠流動的性質。

　　(2)黏聚性：反映混凝土拌合物抵抗離析的能力。

　　(3)保水性：反映混凝土拌合物中的水不被析出的能力。

　　2.影響和易性的因素

　　主要因素包括水泥品種、水灰比、水泥和水的用量、砂率多少等。

　　用水量影響拌合物坍落度，決定其流動性;

　　水灰比過高還會降低漿液的黏聚性，容易產生泌水。

　　含砂率含砂率過小，混凝土拌合物的坍落度變小，石子還容易離析;含砂率過高使拌合物變得干澀，搏落度也會變小。含砂率是指砂子與骨料總的質量之比。

　　(二)混凝土的工作性質

　　1.混凝土的強度(p27)

　　(1)混凝土強度的基本概念

　　是按立方體抗壓強度值確定的�；炷翉姸鹊燃壊捎梅朿與立方體抗壓強度表示。例如：c40表示按照標準方法制作養護的邊長為150×150×150mm的立方體試件，在28天齡期用標準方法測得具有95%保證率的抗壓強度為40mpa。

　　(2)影響混凝土強度的主要因素

　　1)混凝土基本成分

　　2)拌合物的攪拌與振搗程度

　　3)混凝土的養護

　　要求12h內應有覆蓋和澆水，澆水養護期不少于7d 普通的7天　　特殊的14天

　　(3)提高混凝土強度的方法

　　1)提高水泥強度等級，盡量降低水灰比。

　　2)要采用較粗的砂、石，以及高強度石子，級配良好且干凈。

　　3)加強攪拌和振搗成型。

　　4)加強養護，保證有適宜的溫度和較高的濕度。

　　5)添加增強材料，如硅粉、鋼纖維等。

　　2. 混凝土的體積變形(p28)

　　(1)混凝土體積變形的概念

　　混凝土的體積變形包括收縮變形、干縮變形、溫度變形等內容。收縮變形指混凝土的化學反應引起體積收縮，干縮變形主要指混凝土失水后的收縮。溫度變形是水泥水化熱使混凝土體積內的熱量分布不均勻而導致混凝土變形。

　　(2)提高混凝土抵抗體積變形的方法 降溫延長養護

　　1)合理選擇水泥品種和混凝土配合比。

　　2)采取分層或分塊澆筑，合理設置水平或垂直施工縫;或在適當的位置設置施工后澆帶，以放松約束程度。

　　3)適當延長養護時間和拆模時間，延緩降溫速度。

　　4)在混凝土內部預埋冷卻水管，通過循環冷卻水，強制降低混凝土水化熱溫度。

　　3.混凝土的耐久性(p28)

　　(1)混凝土耐久性的概念

　　硬化后的混凝土應具有適應其所處環境的耐久性，包括抗滲性、抗凍性、抗侵蝕性、 抗碳化性和堿-骨料反應特性等要求。

　　(2)提高耐久性的主要方法

　　1)合理選用水泥，并選擇合適的混合材料和填料;

　　2)控制水泥用量和采用較小的水灰比;

　　3)采用級配好、粒徑較大或適中的且干凈的砂、石骨料;

　　4)選擇摻加適宜的外加劑，包括選用減水劑或引氣劑;

　　5)提高混凝土澆灌密度，包括充分攪拌、振搗，加強養護等。

　　(三)礦山工程混凝土材料的工作特點(改寫，p29)

　　1.一般性介紹

　　礦山工程對混凝土工作有些特殊或更高的要求，主要有：

　　(1)在井下空氣、水具有更嚴重的腐蝕作用下的混凝土耐久性要求。

　　(2)井筒施工采用吊桶或溜灰管輸運混凝土時的流動性和均勻性要求;用于錨噴網支護的噴射混凝土的骨料和拌合物的要求。

　　(3)凍結法鑿井施工時的低溫混凝土要求等。

　　2.低溫混凝土施工(新增，p29)

　　《水工混凝土施工規范》規定，3d平均氣溫在5℃以下或最低氣溫在-3℃以下，或者溫和地區的日平均氣溫穩定在3℃以下時，混凝土和鋼筋混凝土施工就應采取相應的冬期施工措施�；炷恋蜏厥┕さ闹饕胧┲饕校�

　　(1)混凝土低溫施工應采用高熱或者快凝水泥，采取減小水灰比以及摻加速凝劑和塑化劑等措施，以加速混凝土凝固，提高早期強度。

　　(2)混凝土的入模溫度不應低于5℃�！睹旱V井巷工程施工規范》gb 50511-2010規定，

　　采用凍結法鑿井時，混凝土的入模溫度以15℃適宜;

　　低溫季節施工時的入模溫度應不低于10℃，

　　高溫季節施工時的入模溫度應不高于30℃;

　　且向井下輸送混凝土的方式：強度小于或等于c40的混凝土可采用溜灰管下料，但應采取防止混凝土離析的措施;強度大于c40的混凝土宜采用底卸式吊桶下料;

　　(3)合理選擇混凝土施工時間和加強養護。

　　在寒潮到達之前混凝土強度要達到設計強度的50%，且不低于5～10mpa。

　　低溫混凝土的養護方法有蓄熱法、暖棚法、外部加熱法等。在施工過程中還可以對模板等拌合料接觸面加熱，并減少熱量損失。

　　知識點三、混凝土配合比的基本知識

　　(一)混凝土配合比概念(p29)

　　混凝土配合比指混凝土各組成材料間的數量比例關系。表示方法有兩種：

　　(1)1m3混凝土各組成材料的質量表示;

　　(2)以水泥為基本數1，表示出各材料用量間的比例關系。(水泥：砂子：石子：水)

　　混凝土水灰比是決定混凝土強度及其和易性等性質的重要指標。

　　混凝土的砂率(砂與砂石總和的質量比)也是影響混凝土澆筑及其工作性能的重要參數。

　　(二)混凝土的施工配合比概念(p22)

　　計算配合比：配合比設計時，根據工程要求，依照有關標準給定的公式和表格進行計算得出的配合比;

　　試驗室配合比：然后通過試驗室對強度和耐久性檢驗后調整的配合比;

　　施工配合比：根據現場實際情況將試驗室配合比換算成施工采用的配合比。

　　關于混凝土的強度，敘述正確的是(　　)。(06年單選2)

　　a.混凝土的強度等級是按構件的抗壓強度值確定的

　　b.水灰比越大，砂、石骨料越粗，混凝土的強度越高

　　c.采用蒸汽養護方法可以提高混凝土的早期強度

　　d.混凝土強度與介質所處的環境濕度和溫度無關 答案：c

　　提高混凝土強度的方法有(　　)。(2007年多選21)

　　a.提高水泥強度等級 b.增大水灰比

　　c.選用較粗的砂、石、以及高強度石子d.加強養護e.添加增強材料 答案：acde

　　提高混凝土抗變形性能的方法有(　　)。(06年多22)

　　a.選用低熱水泥，減小水泥用量以降低水化熱

　　b.添加增強材料(如硅粉等)，加強攪拌 c.減小水灰比，充分搗實

　　d.在結構物中設置溫度鋼筋 e.添加防凍劑，控制和預防凍脹變形 答案：acde

　　在露天下雨條件下拌制混凝土時，調整混凝土施工配合比的正確做法是(　　)。(09年單選4)

　　a.增加水泥用量

　　b.減少用水量，砂、石用量不變

　　c.減少用水量，增加砂、石用量

　　d.減少用水量及砂、石用量 答案：c

　　為保證混凝土的質量，現場攪拌混凝土時可采取的措施有(　　)。(07年多選21)

　　a.嚴格控制水灰比和坍落度

　　b.在保證最低攪拌時間的情況下盡可能延長攪拌時間

　　c.改變拌合物的配比需經試驗人員同意

　　d.攪拌好的混凝土要做到基本卸盡

　　e.根據施工方便確定投料順序 答案：acd

　　混凝土配合比為1：1.95：3.52：0.58，1立方米混凝土中水泥用量為336kg，砂的用量為(　　)。(12年單選1)

　　a.336kg　　　 b.654kg c.1215kg　　　　　　　d.195kg 答案：b