书香美域建设项目二期综合服务楼混凝土质量控制

青岛理工大学毕业论文题目书香美域建设项目二期综合服务楼混凝土质量检测学生姓名胥刚学生学号201273083院系名称土建工程系专业班级工程监理123班指导教师安庆锋2015年6月12日摘要建筑是人类生活的基础设施与基本条件之一。当今社会建筑业蓬勃发展，随着工业化的进展，混凝土应用于建筑业的各个领域，国家相关部门对混凝土的施工及质量要求也越来越严格，在混凝土工程中，施工的混凝土质量水平是影响混凝土质量的一个重要环节。由于现浇混凝土在城市土木等建设事业中应用越来越广泛，混凝土由于自身的特殊性能在现代土建工程上发挥着重要作用，直接影响到建筑物的坚固性和耐久性。我们应懂得影响混凝土质量的主要因素，掌握混凝土施工过程中的质量控制内容和方法，及时发现和处理混凝土施工过程中的质量问题。因此，加强混凝土的质量检测是十分必要的，只有混凝土的质量达到工程所需要的标准，则对工程整体的安全性和使用性才具有重要的意义。建筑工程的质量安全，归根结底首先是材料的品质问题，从最简单的水泥、砂、石、钢筋及防水隔热材料到装修装饰工程用的材料，都必须符合国家的相关标准。针对这一现象，从建筑混凝土工程质量控制中存在的主要质量问题出发，本文阐述了莱芜书香美域建设项目二期综合服务楼施工过程混凝土工程原材料、性能、配合比等方面的质量检测内容和结果。关键词混凝土；质量检测；强度ABSTRACTTHEBUILDINGISONEOFTHEINFRASTRUCTUREANDTHEBASICCONDITIONSOFHUMANLIFETODAYSBOOMINGCONSTRUCTIONINDUSTRYSOCIETY,ALONGWITHTHEINDUSTRIALIZATIONPROGRESS,EACHFIELDOFCONCRETEUSEDINTHECONSTRUCTIONINDUSTRY,THECONSTRUCTIONOFRELEVANTSTATEDEPARTMENTSTOCONCRETEANDQUALITYREQUIREMENTSMORESTRINGENT,INCONCRETECONSTRUCTION,CONCRETEQUALITYLEVELOFCONSTRUCTIONISANIMPORTANTLINKINTHEQUALITYOFCONCRETETHECASTINSITUCONCRETEAPPLICATIONINTHECITYCIVILCONSTRUCTIONISMOREANDMOREWIDELY,DUETOTHESPECIALPROPERTIESOFCONCRETEITSELFPLAYSANIMPORTANTROLEINMODERNCIVILENGINEERING,DIRECTLYAFFECTTHESAFETYANDDURABILITYWESHOULDKNOWTHEMAINFACTORSINFLUENCINGTHEQUALITYOFCONCRETE,QUALITYCONTROLCONTENTANDMETHODOFCONCRETEINTHECONSTRUCTIONPROCESS,QUALITYPROBLEMSTIMELYDETECTIONANDTREATMENTOFCONCRETEINTHECONSTRUCTIONPROCESSTHEREFORE,STRENGTHENTHEQUALITYINSPECTIONOFCONCRETEISNECESSARY,ONLYTHEQUALITYOFCONCRETEPROJECTSNEEDEDTOMEETTHESTANDARDS,THEOVERALLSAFETYOFTHEPROJECTANDTHEUSEOFITISOFGREATSIGNIFICANCESAFETYANDQUALITYOFCONSTRUCTIONPROJECTS,INTHEFINALANALYSISTHEFIRSTISSUEISTHEQUALITYOFMATERIALS,FROMTHEMOSTSIMPLEOFCEMENT,SAND,STONE,STEELANDWATERPROOFINSULATIONWORKSTODECORATIONMATERIALSUSEDMUSTCOMPLYWITHTHERELEVANTNATIONALSTANDARDSINRESPONSETOTHISPHENOMENON,THEREISQUALITYCONTROLOFCONCRETECONSTRUCTIONPROJECTSFROMMAJORQUALITYPROBLEMSSTARTING,THISPAPERDESCRIBESTHEUSDOMAINLAIWUSCHOLARLYPROJECTSTWOCOMPREHENSIVESERVICEBUILDINGCONCRETECONSTRUCTIONMATERIALSENGINEERING,PERFORMANCE,COMPAREDWITHOTHERASPECTSOFTHECONTENTANDQUALITYTESTINGRESULTSKEYWORDSCONCRETEQUALITYDETECTIONSTRENGTH目录摘要ABSTRACT第1章绪论111研究的背景112论文研究的目的和意义213混凝土的概述2131混凝土的特点2132混凝土的发展历史2133混凝土在工程中的的重要性3134混凝土的未来发展方向4第2章混凝土原材料的质量检测621水泥的质量检测622砂的质量检测1123石子的质量检测1624混凝土用水质量检测2125混凝土外加剂质量检测2226混凝土矿物掺合料质量检测24第3章混凝土的配合比设计2631混凝土配合比设计的原则2632混凝土配合比设计的参数2633混凝土配合比设计的步骤27第4章混凝土的性能检测3341硬化前混凝土的性能检测33411混凝土和易性的概念33412混凝土和易性的检测33413影响混凝土和易性的因素35414改善混凝土和易性的措施3642硬化后混凝土的性能检测37421硬化混凝土的强度检测37422硬化混凝土耐久性检测39第5章总结41结束语43致谢44参考文献45第1章绪论11研究的背景混凝土是土木工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料。混凝土是由胶结材料骨料和水按一定比例配制，经搅拌振捣成型，在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而被广泛应用，混凝土是重要的材料。随着有关混凝土结构设计、施工技术、检测、试验、验收等国家规范、标准和规定的不断修订、完善和更新，促使混凝土技术不断创新和发展。但是，当前在我国工程建设高潮迭起的形势下，各地区的施工技术及管理水平参差不齐，各种不规范的施工行为时有发生，导致混凝土的质量问题频频发生，严重影响到工程结构的安全和使用功能1。工程名称为莱芜书香美域建设项目二期综合服务楼，建设地点为莱芜市长勺北路与赢牟西大街交汇处，紧邻凤城高中西侧，地理位置优越，交通便利。建筑层数为地上十层，地下一层，建设规模为地上部分总建筑面积为897193M2，主体建筑总高度为385M，抗震设防烈度为六度，建筑类别为一类公建，使用功能为综合办公，耐火等级为一级，安全等级为建筑结构二级，建筑设计使用年限为50年，防水等级为地下室防水等级为一、二级，普通屋面防水等级为级，种植土屋面防水等级为级。屋面防水材料合理使用年限为15年。工程主体为钢筋混凝土结构，混凝土的强度等级为C40，坍落度15030MM。表11工程所用原材料技术指标水泥普通硅酸盐水泥，强度425级；水饮用水砂中砂，细度模数为30级配区，含水率69外加剂减水剂、早强剂一等品石子碎石，级配为525MM，级配良好含水率5，类。掺合料粉煤灰和矿渣粉，粉煤灰的等级为级，粒化高炉矿渣粉的级别为S95；12论文研究的目的和意义在混凝土工程中，施工的混凝土质量水平是影响混凝土质量的一个重要环节。混凝土工程是建（构）筑物的主要组成部分，也是建（构）筑物承受荷载的主要部位，其构筑质量的好坏，直接关系到整个建（构）筑物的安全和使用寿命。从各个方面检测和控制混凝土质量,以确保整个工程质量，以保证企业信誉和发展。混凝土广泛用于各种工程建设项目，是目前我国乃至世界上用量最大的建筑结构材料。混凝土由于自身的特殊性能在现代土建工程上发挥着重要作用，直接影响到建筑物的坚固性和耐久性。我们应懂得影响混凝土质量的主要因素，掌握混凝土施工过程中的质量控制内容和方法，及时发现和处理混凝土施工过程中的质量问题。混凝土结构在建筑工程中占有很大的比重，在结构的安全、可靠度和耐久性方面起绝对的作用。因此，对混凝土的质量控制及检测至关重要。13混凝土的概述131混凝土的特点混凝土在土木工程中能够得到广泛的应用是因为它与其他材料相比具有一系列特点价格较低，原材料丰富，大中城市已经商品化；高强耐久，具有良好的耐久性，对比砖混结构，框架混凝土结构稳定，抗震性能好；性能易调，方便满足各种结构工程的需要；环保，混凝土可以利用矿渣、粉煤灰等工业废料。但是凝土的自重太大，容易产生裂缝，养护期长。132混凝土的发展历史混凝土的历史可追溯至石器时代晚期，在地球上的许多地方，人类在纪元前几千年就从簧火中或用类似的法获得了不一定是制造生石灰。一场倾盆大雨或其他形式的降水，使这种“加热的石头”变成了细粉当这种细粉与泥土和碎石混合以后，在空气中经历了若十时间，又变成了当时不知名的石头。通过对这种过程的观察，人类的聪明才智就创造了一种材料，用这种材料，人们能够将石头相互“紧密结合”。这种材料就是“天然混凝土”，它的性能和外观近似于古罗马时期的混凝土。而真正意义上的混凝土的概念可追溯至古罗马时期。那个时期，几大文明古国中国、埃及和古罗马的劳动人民就用烧石灰、烧粘土、烧石膏及石灰加火山灰作为胶凝材料配制混凝土。如数千年以前，中国劳动人民就用石灰与砂子混合配制成砂浆砌筑房屋，用砂、土、石灰和砾石建造举世闻名的万里长城。1900年，万国博览会上展示了钢筋混凝土在很多方面的使用，在建材领域引起了一场革命。法国工程师艾纳比克1867年在巴黎博览会上看到莫尼尔用铁丝网和混凝土制作的花盆、浴盆、和水箱后，受到启发，于是设法把这种材料应用于房屋建筑上。1879年，他开始制造钢筋混凝土楼板，以后发展为整套建筑使用由钢筋箍和纵向杆加固的混凝土结构梁。仅几年后，他在巴黎建造公寓大楼时采用了经过改善迄今仍普遍使用的钢筋混凝土主柱、横梁和楼板。1884年德国建筑公司购买了莫尼尔的专利，进行了第一批钢筋混凝土的科学实验，研究了钢筋混凝土的强度、耐火能力。钢筋与混凝土的粘结力。1887年德国工程师科伦首先发表了钢筋混凝土的计算方法；英国人威尔森申请了钢筋混凝土板专利；美国人海厄特对混凝土横梁进行了实验。1895年1900年，法国用钢筋混凝土建成了第一批桥梁和人行道。1918年艾布拉姆发表了著名的计算混凝土强度的水灰比理论。钢筋混凝土开始成为改变这个世界景观的重要材料。改革开放后，混凝土高层建筑在我国也有了较大的发展。继20世纪70年代北京饭店、广州白云宾馆和一批高层住宅（如北京前三门大街、上海漕溪路住宅建筑群）的兴建以后，80年代，高层建筑的发展加快了步伐，结构体系更为多样化，层数增多，高度加大，已逐步在世界上占据领先地位；目前国内最高的混凝土结构建筑是广州的中天广场，80层322M高，为框架筒体结构；香港的中环广场达78层374M，三角形平面筒中筒结构，是世界上最高的混凝土建筑；广州国际大厦63层199M，是80年代世界上最高的部分预应力混凝土建筑。随着高层建筑的发展，高层建筑结构分析方法和试验研究工作，在我国得到了极为迅速的发展，许多方面已达或接近于国际先进水平2。长期以来，强度已成为混凝土配合比设计以及生产和应用的首要性能指标甚至唯一指标。高强化的发展道路决定着水泥生产，决定着混凝土工艺的发展方向。133混凝土在工程中的的重要性混凝土贯穿于建筑行业，任何一个现代的建筑工程都离不开混凝土。据初步估计，目前全世界每年生产的混凝土材料超过100亿吨。它不仅广泛地应用于工业与民用建筑、水工建筑和城市建筑，而且还可以制成轨枕、电杆、压力管、地下工程、宇宙空间站及海洋开发用的各种构筑物等。同时，它也是一系列大型现代化技术设施和国防工程不可缺少的材料。根据预测，21世纪以至更长的时期，到混凝土材料仍将是主要的建筑材料。随着科学技术的发展，人类改造自然的能力和规模日益增大，对混凝土材料也提出了一系列新的要求。因此，混凝土材料有着广阔的发展前途。134混凝土的未来发展方向随着我国改革开放和现代化进程的加快，我国的建设规模正日益增大，如何保证建筑工程质量的同时也能使工程能长久的安全使用下去，日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的土木工程建设中，混凝土的应用面之广，混凝土作为最大宗的人造材料，2008年世界水泥产量已达到283亿吨，混凝土达100亿立方米（250亿吨）左右，对资源、能源的需求和对环境的影响十分巨大。混凝土能否长期维持作为最主要的建筑结构材料，关键在于能否成为绿色材料，因此提出“绿色高性能混凝土（GREENHIGHPROPERTYCONCRETE，GHPC）”，它是混凝土的发展方向，是混凝土的未来。GHPC作为今后发展的方向，目的在于加强人们对绿色的重视，加强绿色意识，要求混凝土工作者更自觉地提高HPC的绿色含量，或加大其绿色度，节约更多的资源和能源，将对环境的破坏减到最少。这不仅是为了混凝土和建筑工程的继续健康发展，更是人类的生存和发展所必须，是大有可为的。GHPC应具有下列特征1更多地节约熟料水泥,降低能耗与环境污染2更多地掺加工业废料为主的细掺料3更大地发挥混凝土的高性能优势,减少水泥与混凝土的用量。4扩大GHPC的应用范围因此,高性能混凝土本身就可成为绿色混凝土。事实上,许多工程如大体积水工建筑、基础等对强度要求不高,但对耐久性、工作性、体积稳定性、低水化热等有很高要求,都应采用HPC。例如日本跨海明石大桥基墩混凝土要求高耐久性、高抗冲刷性与低升温,而强度只要求20MPA,使用的就是掺加了复合外加剂与复合细掺料的HPC。由此可见,高性能混凝土并不一定强调高强,我国目前也己完成了普通混凝土的高性能化的研究和应用。纳米混凝土、再生混凝土、免振捣自密实高性能混凝土等都是绿色高性能混凝土。绿色高性能混凝土已被广泛应用于市政工程、民用建筑和工业建筑,与普通混凝土相比,高性能混凝土具有更好的施工性能和耐久性,同时可以更多地利用工业废渣及其它废弃物,有良好的经济指标和环保意义,因此,绿色高性能混凝土是混凝土的发展方向3。第2章混凝土原材料的质量检测混凝土作为建筑施工中基本材料，其作用越来越大。而混凝土原材料的质量直接影响建筑工程中混凝土的施工质量，因此，加强其控制具有重要意义。要想控制混凝土质量，则应重视混凝土原材料的检测，混凝土原材料主要包括水泥、水、粗细骨料、掺合料和外加剂等原料组成，原材料的性能直接决定着混凝土的工作特性和强度耐久性。因此原材料的检测是试验室的日常工作，是确定配合比的依据，是生产控制的依据3。图21混凝土结构示意图1石子；2砂子；3水泥浆；4气孔21水泥的质量检测水泥（CEMENT）是一种水硬性无机胶凝材料，即加入一定量水后成为塑性浆体，既能在水中硬化，又能在空气中硬化，能将砂、石等颗粒或纤维材料牢固地胶结在一起，具有一定强度的材料，又称为胶结料。按国家标准（GB1752007）定义凡由硅酸盐水泥熟料、615混合料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥，代号PO。水泥是混凝土组成材料中最重要的材料，也是影响混凝土强度、耐久性、经济性的重要因素，应予以高度重视。配制混凝土所用的水泥应符合国家现行标准有关规定。除此之外，在配制时应合理地选择水泥品种和强度等级。配制混凝土所用水泥的强度等级，应当与混凝土的设计强度等级相适应。原则上是配制高强度等级的混凝土，应选用高强度等级的水泥；配制低强度等级的混凝土，应选用低强度等级的水泥。本工程采用普通硅酸盐水泥，强度425级。国家标准对普通硅酸盐水泥的技术要求（1）细度指水泥颗粒总体的粗细程度。水泥颗粒越细，与水发生反应的表面积越大，因而水化反应速度较快，而且较完全，早期强度也越高，但在空气中硬化收缩性较大，成本也较高。如水泥颗粒过粗则不利于水泥活性的发挥。一般认为水泥颗粒小于40M（004MM）时，才具有较高的活性，大于100M（01MM）活性就很小了。硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥细度用比表面积表示。比表面积是水泥单位质量的总表面积（/KG）。国家标准（GB1752007）规定，硅酸盐水泥比表面积应大于300/KG，现行国家标准规定，硅酸盐水泥采用透气式比表面积仪检验，其比表面积应大于300M2/KG；其他水泥可采用筛析法检验，在80UM标准筛上进行检验时，其筛余量不得大于10。筛析法有水筛法、干筛法和负压筛法，当三种方法试验结果不一致时，以负压筛法为准。水泥细度试验的实验室数据（比表面积法）见表21表21水泥比表面积法检测数据试验次数温度空气粘度PAS密度KG/M3试料层体积1010M3V空隙率试样质量GW起始时间S终止时间S液面降落时间ST比表面积M2/KGSC比表面积平均值M2/KG1230000182330921882980522795077477438022300001823309218829805227950766766378379根据国家标准通用硅酸盐水泥（GB1752007）规定，硅酸盐水泥比表面积应不小于300M/KG，该试验结果符合标准。（2）凝结时间水泥的凝结时间分为初凝时间和终凝时间。水泥加水拌合为标准稠度净浆到开始失去可塑性的时间称为初凝时间；水泥加水拌合为标准稠度净浆到完全失去可塑性的时间称为终凝时间。国家标准规定水泥的初凝时间不得早于45MIN，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的终凝时间不得迟于65H。凝结时间不符合规定者，为不合格品。水泥凝结时间，用凝结时间测定仪测定。试样用标准稠度水泥净浆，温度为203，湿度大于90。水泥的凝结时间在实际工程中有重要意义。初凝不宜过快，是为了保证有足够的时间在初凝前完成混凝土成型等各工序操作；终凝不宜过迟，是为了使混凝土在浇捣完毕后能尽早完成凝结硬化，以利于下一道工序的及早进行（3）标准稠度用水量标准稠度用水量是指水泥净浆达到规定稠度时所需的拌合用水量，用占水泥质量的百分率表示。水泥熟料矿物成分不同时，其标准稠度用水量也有所差别。磨得越细的水泥，标准稠度用水量越大。硅酸盐水泥的标准稠度用水量，一般在2433范围内。（4）体积安定性水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，水泥体积变化的均匀性。如果水泥凝结硬化后体积变化不均匀，水泥混凝土构件将产生膨胀性裂缝，降低建筑物的质量，甚至引起严重事故。这就是水泥的体积安定性不良。体安定性不良的水泥应作废品处理，不能用于工程中。引起水泥体积安定性不良的原因，一般是由于水泥熟料中所含的游离氧化钙过多，或水泥熟料中所含的游离氧化镁过多，或粉磨熟料时掺入的石膏过量。国家标准规定由游离氧化钙引起的水泥体积安定性不良，可采用沸煮法检验。沸煮法包括试饼法和雷氏夹法两种。试饼法是将标准稠度水泥净浆做成试饼，沸煮3H后，若用肉眼观察未发现裂纹，用直尺检查没有弯曲现象，则称为安定性合格。雷氏夹法是测定水泥试体在雷氏夹中沸煮硬化后的膨胀值，若膨胀量在规定值内，则为安定性合格。表22普通硅酸盐水泥技术性质标准稠度用水量及凝结时间的实验室数据见表23。表23标准稠度用水量及凝结时间试验数据加水量A（ML）标准稠度P（）计算式用水稠度用水量14529PA500100加水时间8时30分初凝时间10时终凝时间14时20分初凝时间90MIN凝结时间凝结时间终凝时间350MIN编号12沸煮前指尖端距离A12MM13MM安定性雷氏夹法沸煮后指尖端距离C15MM15MM上述表格23试验数据显示，根据GB/T13462011水泥标准稠度用水量、凝结时间检验方法，初凝时间90MIN45MIN，终凝时间350MIN600MIN，该试验结果结果符合标准要求。测试水泥的体积安定性采用雷氏夹法，计算两次测量指针尖端之间距离的差值（CA）MM。当两个试件沸煮后增加的距离（CA）平均值不大于50MM凝结时间技术性质细度008MM方孔筛筛余百分数初凝/MIN终凝/MIN安定性（沸煮法）指标10045600合格时，表明安定性合格；否则，为不合格。当两个试件的（CA）值相差超过40MM时应用同一样品立即重做一次试验，再如此，则认为该水泥为安定性不合格。在该试验中两个试件沸煮后增加的距离（CA）平均值25MM50MM，该试验结果符合标准要求。（5）强度水泥强度试验主要根据水泥胶砂强度检验方法（ISO法）进行，称取（4502）G待测水泥样品与（13505）G标准砂，加入（2251）G水，按规定制成40MM40MM160MM的标准试件，在标准养护条件下养护。对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥分别测定其3天与28天抗压和抗折强度。根据3D和28D龄期的抗折和抗压强度，将普通硅酸盐水泥划分为425、425R、525525R4个强度等级。各强度等级各龄期的强度不得低于下表25的数值。表24水泥胶砂强度试验数据序号龄期123平均值成型时间4月6日3D504951503D4月9日抗折强度28D78808280龄期28D5月4日3D抗压强度28D抗压强度序号荷载FCKN抗压强度RC荷载FCKN抗压强度RC128027758045722752725684533295284572456平均值283278573455表25普通硅酸盐水泥各强度等级、各龄期强度值（GB1752007）抗压强度（MPA）抗折强度（MPA）强度等级3D28D3D28D4251704253565425R22042540655252305254070525R2705255070注R早强型。据表24数据显示，根据水泥胶砂强度检验方法ISO法中规定抗折强度（MPA）3D35，28D65；抗压强度（MPA）3D170，28D425此试验中3天抗折强度5035,28天抗折强度8065；3天抗压强度278170,28天抗压强度455425，该试验结果符合标准要求。综上结果显示水泥的细度、凝结时间、标准稠度用水量、体积安定性、强度均符合标准要求。22砂的质量检测细骨料是指粒径小于475MM的岩石颗粒，通常称为砂。按砂的生产过程特点，分为天然砂和人工砂。天然砂根据产地特征，分为河砂、湖砂、山砂和海砂。人工砂是经除土处理的机制砂和混合砂的统称。根据国家标准GB/T146842011，砂按技术要求分为类、类、类三个级别，本工程采用中砂，细度模数为30，级配区，含水率69，。普通混凝土用砂的质量指标1砂的粗细程度及颗粒级配粗细程度是指不同粒径的沙粒混合在一起的总体粗细程度。混凝土用砂的粗细程度分为粗砂、中砂、细砂。在相同的质量条件下，细沙的总表面积较大，粗砂的总表面积小。在混凝土中，砂子的表面需要由水泥浆包裹，砂子的总表面积愈大，则需要包裹颗粒表面的水泥浆就越多。因此，一般说用粗砂拌制混凝土比用细砂所需的水泥浆少。砂的粗细程度及颗粒级配，常用筛分析的方法进行测定。用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。筛分析的方法，是用一套公称直径为5MM、250MM、125MM、063MM、0315MM及016MM的标准筛，将500G（M0）的干砂试样由粗到细依次过筛，称得各个筛上颗粒的质量MI，并计算出各筛上的分计筛余A1、A2、A3、A4、A5、A6（MI/M0）及累计筛余A1、A2、A3、A4、A5、A6。累计筛余和分计筛余的关系见表26。图22砂的级配曲线图23砂子筛析试验表26累计筛余和分计筛余的关系公称直径方孔筛尺寸筛余量M（G）分计筛余（）累计筛余（）5MM475MMM1A1（M1/500）100A1A125MM236MMM2A2（M2/500）100A2A1A2125MM118MMM3A3（M3/500）100A3A1A2A3063MM06MMM4A4（M4/500）100A4A1A2A3A40315MM03MMM5A5（M5/500）100A5A1A2A3A4A5016MM015MMM6A6（M6/500）100A6A1A2A3A4A5A6细度模数的公式式211101565432AAAXM式中MX砂的细度模数；A1、A2、A3、A4、A5、A6分别为475MM、236MM、118MM、600M、300M、150M方孔筛上的累计筛余。细度模数越大，砂越粗。国标建筑用砂（GB/T146842011）按细度模数将砂分为粗砂（MX3731）、中砂（MX3023）、细砂（MX2216）三类。普通混凝土在可能情况下应选用粗砂或中砂，以节约水泥。颗粒级配是指骨料中大小颗粒的搭配情况。级配良好的砂，砂粒之间的间隙就少，不仅可以节省水泥浆，同时可以保证混凝土的结构密实，强度高，耐久性更好。根据计算和实验结果，GB/T146842011规定将砂的合理级配以600M级的累计筛余率为准，划分为1、2、3区，见下表27。任何一种砂，只要其累计筛余率A1A6分别分布在某同一级配区的相应累计筛余率的范围内，即为级配合理，符合级配要求。具体评定时，除475MM及600M级外，其他的累计筛余率允许稍有超出，但超出总量不得大于5。图24为骨料颗粒级配示意图。图24骨料颗粒级配示意图A单一粒径；B两种粒径；C多种粒径27细骨料颗粒级配区累计筛余公称粒径（MM）区区区50010010010025035525015012565355010250063085717041401603159580927085550160100901009010090表28砂的颗粒级配实验室数据筛余量，G分计筛余，累计筛余，筛孔尺寸，MM第一次第二次第一次第二次第一次第二次累计筛余平均值95000000047526254749474948236828316716521421421411812212124223445645445206012112324024269669669403787914816084485685001548479896942952947最底层23224244990992991根据数据显示，MX（21445269485947548）/（10047）30，符合标准中中砂（MX3023），同时该砂也符合颗粒级配的标准要求。该试验结果符合标准。2含泥量、泥块含量和石粉含量含泥量是指天然砂中的粒径小于0075MM的颗粒含量，泥块含量是指砂中原粒径大于118MM，经浸水冲洗、手捏后小于006MM的颗粒含量。泥包裹在砂粒表面，妨碍水泥浆与砂粒的粘结，降低混凝土的强度和耐久性，同时增加了需水量，降低拌合物的和易性。天然砂的含泥量、泥块含量应符合表29的规定。砂中含泥量应按下式22计算和砂中泥块含量应按下式23计算，精确至01WC（M0M1）/M0100（式22）式中WC砂中含泥量，；M0试验前的烘干试样质量，G；M1试验后的烘干试样质量，GWC,L（M1M2）/M1100（式23）式中WC，L泥块含量，；M1试验前的干燥试样质量，G；M2试验后的干燥试样质量，G石粉含量是指人工砂中的粒径小于0075MM的颗粒含量。过多地石粉会妨碍水泥浆与骨料的粘结，对混凝土有害；但是适量的石粉存在，可以弥补人工砂颗粒棱角多对混凝土带来的影响，完善砂子的级配，增加混凝土的密实度，有益于提高混凝土的综合性能。因此，对于人工砂中的石粉含量要求，分别定为3、5、7，比天然砂中的含泥量放宽2。表29混凝土细骨料中泥块和含泥量指标项目类类类含泥量（按质量计），203050泥块含量（按质量计），051020表210砂的含泥量及泥块含量的实验室数据次数冲洗前烘干质量，G冲洗后烘干质量，G含泥量，平均值，次数试验前干燥试样的量，G试验后干燥试样的量，G泥块量，平均值，150048530120019905含泥量25004862628泥块含量22001980505据表数据显示，根据表29混凝土细骨料中泥块和含泥量的要求，类砂的含泥量30，泥块含量10，含泥量为28，泥块含量05，符合工程中所用中砂标准要求。3坚固性砂的坚固性是指砂在自然风化和其他外界物理、化学因素的作用下，抵抗破坏的能力。通常用硫酸钠溶液进行试验。表211坚固性指标GB/T146842001指标项目类类类质量损失（，小于）8810经检验，该工程所用砂的坚固性符合标准要求。4表观密度、堆积密度和空隙率标准中规定表观密度不小于2500KG/M3，松散堆积密度不小于1400KG/M3，空隙率小于47。23石子的质量检测粒径大于475MM以上的骨料称为粗骨料，常用的是碎石和卵石两种。碎石是指由天然岩石或卵石经过机械破碎、筛分制成的粒径大于475MM的岩石颗粒（图25）；卵石是指由自然风化、水流搬运和分选、堆积而成的粒径大于475MM的岩石颗粒（图26），本工程采用的石子为碎石，级配为525MM，级配良好含水率5，类。图25碎石图26卵石依据建筑用卵石、碎石（GB/T146852011）规范中规定按技术要求分为类、类、类三个等级。类用于强度等级大于C60的混凝土；类用于强度等级C30C60及抗冻、抗渗或有其他要求的混凝土；类适用于强度等级小于C30的混凝土。对其质量要求有以下几个方面。1粗骨料的最大粒径粗骨料公称粒径的上限称为该粒级的最大粒径。在骨料中最大粒径增大将使骨料的总比表面积减少，因此包裹粗骨料所需的水泥浆用量就少。而且在同样水泥用量的情况下，达到同样的和易性，可以降低用水量，提高强度和耐久性。根据混凝土结构工程施工质量验收规范（GB502042002）的规定混凝土用的粗骨料，其最大粒径不得超过构件截面最小尺寸的1/4，且不得超过钢筋最小净间距的3/4。对混凝土的实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不得超过40MM；同时泵送混凝土用碎石的最大粒径不得超过泵送管内径的1/3，用卵石的最大粒径不得超过泵送管内径的1/25。2粗骨料的颗粒级配粗骨料也要求具有良好的颗粒级配，以减少颗粒的间隙，增加密实性，降低填充骨料间隙所用的水泥砂浆，保证混凝土的和易性和强度。与砂类似，粗骨料的颗粒级配也是通过筛分实验来确定。依据普通混凝土用砂石质量及检验方法标准（JGJ522006）规定其标准筛成为石子筛，所采用的标准筛孔隙为236MM、475MM、950MM、160MM、190MM、265MM、315MM、375MM、530MM、630MM、750MM、900MM等12个。根据各筛的分计筛余量计算而得的分计筛余百分率及累计筛余百分率的计算方法也与砂相同。根据累计筛余百分率，碎石和卵石的颗粒级配范围见下表211粗骨料的级配，按供应状况分为连续级配和间断级配两种。连续级配是指按颗粒尺寸从小到大连续分级，每一级骨料都占有一定的比例。连续级配粒级差小，配制的混凝土拌合物的和易性好，不易发生离析，目前应用广泛。间断级配的颗粒是人为地剔除掉中间粒级的颗粒，大颗粒的间隙直接由比它小得多的颗粒填充，可以减小水泥的用量，但是拌合物容易发生离析现象，增加施工难度。对于大部分颗粒粒径集中在某一种或两种粒径上的颗粒称为单粒级。单粒级骨料便于分级储运。通过不同的组合，可以配制不同要求的骨料级配，以保证混凝土的质量。单粒级配适用于组合成有特殊要求级配的连续粒级，或者是调整连续级配的粒级，改善其级配状态，直至符合要求时才能用于工程中。工程中不宜采用单粒级粗骨料配制混凝土，宜选用合格的连续级配材料。表212卵石或碎石的颗粒级配范围累积筛余，按质量（）方孔筛边长尺寸（MM）级配情况公称直径（MM）236475951601902653153755363759051095100801000150516951008510030600100520951009010040800100525951009010030700505315951009010070901545050连续粒级54095100709030650501020951008510001501631595100851000100单粒级2040958001001001003156395100751004575010040809510070100306001003有害杂质含量粗骨料中的有害杂质是指泥块、淤泥、硫化物、硫酸盐、氯化物和有机质等。其含量必须符合表213的要求。表213混凝土粗骨料有害杂质含量指标项目类（C60）类（C55C30）类（C25）含泥量（按质量计）/，051020泥块含量（按质量计）/，020507有机物合格合格合格硫化物及硫酸盐（按SO32质量计）/，051010对于有抗冻和抗渗要求的混凝土，其所用碎石和卵石的含泥量不得超过10，泥块含量不大于05。4强度为了保证混凝土的强度要求，粗骨料必须具有足够的强度，碎石和卵石的强度采用岩石立方体强度和压碎指标值两种方法来检验。混凝土强度等级大于C60以上时，应测定岩石立方体强度。岩石立方体强度首先应由生产单位提供，工程上可以采用压碎指标值控制质量。（1）岩石立方体强度检验，即将轧制碎石的母岩制成边长为50MM的立方体（或直径和高为50MM的圆柱体）试件，在水饱和状态下，测定其极限抗压强度值。不同岩石的抗压强度要求达到不同的数值对于火成岩应不小于80MPA，变质岩应不小于60MPA，水成岩应不小于30MPA。（2）压碎指标试验是指将一定质量气干状态的粒径为950190MM的石子装入一标准圆筒内，放在压力机上以1KN/S的加荷速度，均匀加荷至200KN并稳荷5S；然后，卸掉荷载，用孔径为236MM的石子筛出被压碎的颗粒，称量筛上的剩余量，压碎指标值QE用式（24）计算，即12EGQ（式24）式中QE压碎指标值，；G1压碎前试样的质量，GG2压碎后试样的质量，G图27压碎指标仪器压碎指标越大，说明骨料越易碎，抗压强度越小，压碎指标值法由于操作简单，经常用于工程上的质量控制；而岩石立方体强度则用于选择采石场或对粗骨料有严格要求时，以及对质量有异议需要仲裁时。混凝土的压碎指标值，应满足表214中的要求。表214混凝土用碎石、卵石的压碎指标指标项目类类类碎石压碎指标/，102030卵石压碎指标/，121616表215工程碎石压碎指标值试验记录表11012100压碎前试样的质量399平均值100182280压碎后试样的质量378平均值80本工程碎石压碎值指标201812GQE本工程碎石为类，压碎指标值02符合混凝土碎石的指标，符合强度要求，符合标准要求。5表观密度、堆积密度表观密度、堆积密度应符合如下规定表观密度不小于2500KG/M3松散堆积密度不小于1400KG/M。24混凝土用水质量检测1混凝土用水混凝土拌合用水和养护用水的总称，包括饮用水、地表水、地下水、再生水、混凝土企业设备洗刷水和海水等。本工程采用饮用水。地表水存在于江、河、湖、塘、沼泽和冰川等中的水。地下水存在于岩石缝隙或土壤孔隙中可以流动的水。再生水指污水经适当再生工艺处理后具有使用功能的水。2混凝土用水需注意的问题（1）混凝土拌合用水不应有漂浮明显的油脂和泡沫，不应有明显的颜色和异味。（2）混凝土企业设备洗刷水不宜用于预应力混凝土、装饰混凝土、加气混凝土和暴露于腐蚀环境的混凝土；不得用于使用碱活性或潜在碱活性骨料的混凝土。（3）未经处理的海水严禁用于钢筋混凝土和预应力混凝土。（4）在无法获得水源的情况下，海水可用于素混凝土，但不宜用于装饰混凝土。3混凝土拌和用水的质量要求不影响混凝土的凝结和硬化；无损于混凝土强度发展及耐久性；不加快钢筋锈蚀；不引起预应力钢筋脆断；不污染混凝土表面3。表216混凝土拌合用水质量要求（JGJ632006）项目钢筋混凝土PH值45不溶物/（MG/L）2000可溶物/（MG/L）5000氯化物/（MG/L）1000硫酸盐/（MG/L）2000碱含量/（MG/L）1500本工程所采用的饮用水完全符合钢筋混凝土的各项指标，符合工程的标准要求。25混凝土外加剂质量检测混凝土外加剂是在混凝土拌合前、拌合时或在额外增加的拌合操作中掺加不大于水泥重量的5（特殊情况除外），使混凝土性能得以按要求改善的材料。当前，随着我国经济建设的发展和大型工程的建设，大体积、高泵程混凝土的施工越来越多，以及广泛采用预拌混凝土技术，对掺外加剂混凝土的流动性、保持性提出了更高要求。本工程采用减水剂和早强剂。减水剂是最常用的外加剂品种之一，减水剂是在混凝土坍落基本相同的情况下，能减少或大幅度减少拌合用水量的外加剂，一般而言，使用减水剂可以不同程度地提高混凝土强度的功能。混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂。早强剂的主要作用在于加速水泥水化速度，促进混凝土早期强度的发展；既具有早强功能，又具有一定减水增强功能。在保持与基准混凝土相同的坍落度和水泥用量的情况下，减水512，早期强度可提高25倍，7天强度达到设计强度的80100，后期强度可提高15左右9。表217混凝土减水剂指标表218混凝土早强剂指标减水率5121D140200含气量233D135280细度032MM筛余量67D120160泌水率95抗压强度比28D110钢筋锈蚀无本工程采用的减水剂和早强剂均符合混凝土外加剂性能指标要求，符合标准规范要求。26混凝土矿物掺合料质量检测项目普通标准减水剂高效标准型普通减水剂高效减水剂减水率814815泌水率比100909590凝结时间差MIN901209012090120901207天115125115125抗压强度比28天110120110120收缩率比28天135135125125对钢筋的锈蚀/无锈蚀无锈蚀矿物掺合料是指在配制混凝土时加入的具有一定细度或活性的用于改善新拌和硬化混凝土性能（特别是混凝土耐久性）的某些矿物类产品。混凝土中掺入适量的矿物掺和料，不但可以节约水泥，还可以改善新拌混凝土工作性及提高硬化混凝土耐久性，是实现混凝土高性能化的主要手段之一。此工程中掺入的掺和料有粉煤灰和粒化高炉矿渣粉。粉煤灰是一种火山灰质活性材料，其是从煤粉炉烟道气体中收集到的细粉末，其颗粒多数呈球形，表面光滑，色灰或浑灰。粉煤灰的密度约19524KG/M3，松散密度为550800KG/M3。粉煤灰的成分与高铝黏土相近，主要以玻璃体状态存在，另有一部分莫来石、石英、方解石及硅酸二钙等少量晶体矿物。混凝土对粉煤灰的品质要求，除限制其有害组分含量和一定细度外，主要着重于其强度活性。下表219为粉煤灰的质量指标10。表219粉煤灰质量等级与质量指标粉煤灰等级质量指标F类细度0045MM方孔筛筛余）/（）C类122545F类烧失量（）C类5815F类需水量比（）C类95105115F类三氧化硫（）C类30F类含水量（）C类10F类10游离氧化钙（）C类40安定性，雷氏夹煮沸后增加距离（MM）C类50粉煤灰对减少新拌混凝土的用水量，改善混凝土的流动性和保水性、可泵性，提高混凝土的密实程度具有优良的物理作用效果，粉煤灰具有潜在的化学活性，这种潜在的活性效应只有在较长龄期才会明显地表现出来，对混凝土后期强度的增长较为有利，同时还可以降低水化热，抑制碱骨料反应、提高抗渗、抗化学腐蚀等耐久性能。但通常混凝土的凝结时间会有所延长、早期强度有所降低。高炉矿渣是炼铁工业的副产品，熔融的高炉矿渣经水或空气急冷而成的细小颗粒，用水急冷的叫水淬矿渣，用空气急冷的叫气淬矿渣。粒化高炉矿渣是粒化高炉矿渣经干燥、粉磨（或添加少量石膏一起粉磨）达到相当细度且符合相应活性指数的粉体。矿渣粉作为混凝土掺和料，不仅能取代水泥，取得较好的经济效益，而且能显著改善和提高混凝土的综合性能等。粒化高炉矿渣粉技术要求见表220。表220粒化高炉矿渣粉技术要求级别项目S105S95S75密度（G/CM3）28比表面积（/M2/KG）3507D957555活性指数（）28D1059575流动度（）859095含水（）10三氧化硫（）40氯离子（）002烧失量（）30矿物掺合料的各项指标均符合标准。第3章混凝土的配合比设计31混凝土配合比设计的原则（一）满足强度的要求，即满足结构设计或施工进度所要求的强度。（二）满足施工和易性要求，应根据结构物截面尺寸、形状、配筋的疏密程度以及施工方法、设备等因素来确定和易性大小。（三）满足耐久性要求，查明构件使用环境，确定技术要求以选定水泥品种、最大水灰比和最小水泥用量。（四）满足经济的要求，水泥强度等级与混凝土强度等级相适应，在保证混凝土质量的前提下，尽量节约水泥，合理利用地方材料和工业废料6。32混凝土配合比设计的参数普通混凝土配合比设计，实质是确定水泥、水、砂、石子用量间的三个比例关系。即水与水泥之间的比例关系，用水灰比（W/C）表示；砂与石子之间的比例关系，用砂率（S）表示；水泥浆与骨料之间的比例关系，用单位用水量（1M混凝土的用水量）来反映。混凝土配合比的三个基本参数就是水灰比、砂率、单位用水量。三个参数与混凝土基本要求密切相关，正确地确定这三个参数，能使混凝土满足配合比设计的要求。水灰比的大小直接影响混凝土的强度和耐久性，因此确定水灰比的原则必须是同时满足强度和耐久性的要求；用水量的多少，是控制混凝土拌合物流动性大小的重要参数，确定单位用水量的原则是以拌合物达到要求的坍落度为准；砂率反映了砂石的配合关系，砂率的改变不仅影响拌合物的流动性，而且对黏聚性和保水性也有很大的影响，确定砂率的原则是选定合理砂率。33混凝土配合比设计的步骤混凝土的配合比设计是一个计算、试配、调整的复杂过程，大致可分为初步计算配合比、基准配合比、实验室配合比、施工配合比设计4个设计阶段。首先按照已选择的原材料性能及对混凝土的技术要求进行初步计算，得出“初步计算配合比”。基准配合比是在初步计算配合比的基础上，通过试配、检测、进行工作性的调整、修正得到；实验室配合比是通过对水灰比的微量调整，在满足设计强度的前提下，进一步调整配合比以确定水泥用量最小的方案；而施工配合要考虑砂、石的实际含水率对配合比的影响，对配合比做最后的修正，是实际应用的配合比，配合比设计的过程是逐一满足混凝土的强度、工作性、耐久性、节约水泥等要求的过程6。混凝土配合比的计算过程（1）初步配合比的确定（1）确定混凝土配制强度混凝土的配制强度按公式41确定（式31）6451KCU0CU，FF式中；混凝土配制强度（MPA）0CU，F混凝土立方体抗压强度标准值（MPA）KC，混凝土强度标准差（MPA）1645达到95强度保证率时的系数为了保证混凝土能够达到设计要求的强度等级，在进行混凝土配合比设计时，既要考虑到实际施工条件与实验室条件的差别，又要考虑到对混凝土强度的不利影响因素，必须使混凝土的配制强度高于设计强度等级。混凝土的强度标准差取值可参考表41。表31混凝土的取值（混凝土强度标准差）混凝土的强度等级小于C20C20C35大于C35混凝土强度标准差（MPA）405060本工程中混凝土的配制强度CU,0CU,K