混凝土基本知识2

1、混凝土基础知识简介一. 混凝土的定义与发展过程在所有现代建筑材料中，可以说砼是最古老、用量最大、用途最广的材料之一。无论是超高层的摩天大楼，或是深层的地下建筑；从陆地到江河、海洋，从几千度的高温工程到零下170度低温工程，从几千万立方的大坝到几克的特种材料都有混凝土的应用。随着科学技术的不断发展和混凝土在性能及制造工艺方面诸多优点，混凝土不仅被广泛应用于工业与民用建筑，还大量用于铁路、公路、桥梁、隧道及各种水下、海洋及其它特殊工程，成为现代土木工程不可缺少的工程材料。各国专家都预计在新的世纪及以后更远的年代，混凝土都仍然是各种工程的主要建筑材料，并将沿着轻质、高强、多功能方面发展。在本世纪里，

2、混凝土用量将更大，也有人预测全世界混凝土每年的消耗量将达到150170亿吨。即然混凝土如此普及，那么何为混凝土呢？广义上讲，混凝土就是由水泥、石灰、石膏等无机胶结料和水，或沥青、树脂等有机结料的胶状物与集料按一定比例配合、搅拌，并在一定温湿度条件下养护硬化而成的一种复合材料。其实，在几千年前，我国人民就开始用砂、土、石灰和石子建造了闻名于世的万里长城。罗马人在很早也曾使用石灰、砂土和石子配制成砼，建造了万神庙、斗兽场的巨大墙体，这些都是石灰类砼。它的强度一般都不高。直到1824年波特兰水泥的出现，使混凝土的强度及其它性能有了很大程度的提高，因而使混凝土的应用有了飞跃性的发展。1850年法国人朗

3、波发明用钢筋加强混凝土，并首次制成钢筋混凝土船，由于钢筋混凝土克服了素混凝土抗拉强度低的缺点，因而它的出现使混凝土的应用又出现新的飞跃。从此，混凝土在现代工程中的应用日益扩大。在1913年在美国首先发明用回转窑烧制页岩陶粒轻集料，较好的解决混凝土自重大的缺点，使砼向轻质发展迈出可喜的一步。目前使用的有些轻质混凝土每个立方仅有五、六百公斤，比水还轻。到了1928年法国人佛列西涅发明了预应力钢筋混凝土施工工艺，又为进一步提高的抗拉强度和抗裂性能，在钢筋混凝土在大跨度桥梁及高层建筑等现代化土木工程中的应用开辟了一条新的途径，因而被誉为混凝土发展史上的第三次飞跃。到了1960年前后各种混凝土外加剂不断

4、涌现，特别是减水剂、塑化剂大量应用，相继出现了泵送混凝土、高强混凝土等新品种，到上个世纪90年代在一些国家又开始推出一种高性能混凝土。二、砼的组成及各组成材料在混凝土中所起的作用平常我们所说的混凝土，一般是指以水泥为胶结料配制而成的一种复合材料，即水泥、水及砂、石、另外有时会掺入适当的掺合料（如粉煤灰、硅灰、粒化高炉矿渣、沸石粉等）和外加剂配制而成的复合材料。在这类混凝土中水泥与水起胶凝料作用，砂、石集料起骨架填充作用。水泥与水反应后形成坚固的水泥石，将砂、石料颗粒牢固地粘结成整体，对混凝土的性能起决定性的作用，但由于集料占据混凝土中的大部分体积（大约占砼总体积的70%左右），因此，集料的质量

5、对水泥混凝土的性能也有很大的影响。现具体的分析各组成材料在混凝土结构中的所起作用如下：1水泥净浆胶凝材料；混凝土的质量主要取决于水泥净浆的质量，它的主要作用：首先，包裹集料表面并填充集料间的空隙； 其次，水泥浆在混凝土凝结硬化前起润滑作用，使混凝土拌和物具有易于施工的流动性，（作为干涩集料之间润为滑材料）；另外，在混凝土凝结硬化后，水泥浆凝结成水泥石将砂石骨料牢固的连成整体。2集料；集料是混凝土的主要组成材料，它占混凝土总体积的3/4以上。集料在混凝土中既有枝术上的作用，又有经济的意义。它的主要作用是：首先，在经济上，它比水泥便宜得多，作为廉价的填充材料，降低混凝土成本；其次，在枝术上，集料的

6、存在使混凝土比单纯的水泥浆具有更高的体积稳定性和更好的耐久性；其三，集料可以作为调节材料，减少水泥净浆的发热、干缩等不良现象。 3掺合料的作用：掺入混凝土中掺合料，一般是指掺量大于5%的具有火山灰活性的物料。适量掺入混凝土中部分取代水泥不仅能节省水泥、降低成本，还能改善混凝土拌合物的和易性，提高混凝土的密实性、抗渗性及耐化学腐蚀性等。 当前水泥混凝土中使用最多的掺合料是工业废料粉煤灰。粉煤灰它是从燃煤热电厂的锅炉烟气中收集到的细粉末，其颗粒多数呈球形，表面光滑，色灰或浑灰。粉煤灰分为低钙粉煤灰和高钙粉煤灰两种。粉煤灰之所以能改善混凝土的性能，原因在于粉煤灰中含有大量硅、铝氧化物，它能与水泥的水

7、化产物进行二次水化，生成稳定的水化硅酸钙凝胶。由于粉煤灰颗粒细微，参与二次水化的界面好，水化产物能改善混凝土的孔结构，降低混凝土的孔隙率，细化了孔结构，使孔的分布更加合理，因而使混凝土硬化后更加致密，所以它能提高混凝土的抗渗性能，混凝土强度自然而然会有所提高。另外，粉煤灰还能改善混凝土拌合物的工作性能，因为粉煤灰中的颗粒大都是表面光滑的球形玻璃体，相对比表面积较小，因而能减少混凝土拌合物的用水量，减少泌水和离析。另因粉煤灰的表观密度较低，当等量替代部分水泥时，使得拌合物的浆体数量增大，有利于改善混凝土拌合物的泵送性能。用粉煤灰替代部分水泥时，可以减少用水量，并减少坍落度的经时损失。还有，在混凝

8、土中的粉煤灰，其活性在开始几天中的水化速度并不十分显著，所产生的水化热大概仅有水泥水化放出热量一半左右，因此，掺加粉煤灰后有利于降低混凝土的水化热和推迟水化热出现的高峰的时间，这对于大体积混凝土结构施工十分有利，可防止大体积混凝土中内部水化热过大，水化热出现高峰时间过早，导致内外温差大造成混凝土结构的开裂。除粉煤灰掺合料外，还有硅灰（它是硅钢厂和铁合金厂生产硅钢和硅铁时产生的一种烟尘），硅粉的颗粒直径平均为0.1um的数量级，比表面积为20-25×103m2/kg，比水泥细度高2个数量级，这也是硅粉为什么具有高度火山灰性质的重要原因，它的活性比水泥高1-3倍。目前，配制强度等级大于C

9、80的高强混凝土，掺加硅粉几乎是唯一的手段。另外还有矿渣粉，沸石粉掺合料。总的来讲，活性矿物掺合料，由于能参与二次水化反应，提高水泥的水化程度，而且往往使用掺合料所起的增强作用效果是不能用增加水泥用量来代替的。 4混凝土外加剂的作用：外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土拌合物性能的物质。掺量一般不大于水泥重量的5%，它不同于掺合料，掺合料掺量一般要大于5%。 随着建筑工业的发展，对混凝土性能提出了更多新的要求，如泵送工艺要求具有泵送性能好的高流动性混凝土；大跨度建筑要求高强高耐久性混凝土，冬季施工或抢修工程要求快硬、早强混凝土等，通过掺用适当品种外加剂均可满足这些要求。因此高性能、

10、多品种混凝土外加剂的开发、研制与应用，是混凝土技术的重大发展扣需要。混凝土外加剂已被世界各国公认为混凝土组成成份之一。混凝土外加剂按其主要功能可分为下列四类：a. 改善拌合物流动性能的外加剂，包括减水剂、引气剂及泵送剂等。 b.改善混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、速凝剂及早强剂等；b. 改善混凝土耐久性能的外加剂，包括引气剂、防水剂及阻锈剂等；c. 改善混凝土其它性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、着色剂及防冻剂等。目前市场上外加剂品种繁多，就在我们国内，在20世纪9年代初期，外加剂品种就达300多种。较大外加剂生产厂家多达到200多个，实际年产量达6070万吨，是80年代中期的5

11、6倍，当今的重点工程的混凝土几乎全部都使用混凝土外加剂。三、混凝土的分类混凝土的品种日益增多，性能及用途差异也比较大，因此分类方法很多，一般可根据各种特点加以分类，如根据胶结料及集料品种、容重、强度、水泥用量、工作性、施工方法等来分类。1、根据胶结料的品种分类：根据胶结料的品种分类混凝土，通常在混凝土前面冠以主要胶结材料的名称，如水泥混凝土、石膏混凝土、抗硫酸盐混凝土、镁质混凝土、硫磺混凝土、水玻璃混凝土、碱矿渣混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、树脂混凝土、聚合物浸渍混凝土。2、根据集料的品种分类：如碎石混凝土、卵石混凝土、细粒混凝土、大孔混凝土、多孔混凝土、纤维混凝土、普通混凝土等。3、

12、根据容重分类：如重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土、特轻混凝土。4、根据强度分类：如早强混凝土、超早强混凝土、高强混凝土、超高强混凝土。5、根据水泥用量分类：如贫水泥混凝土、富水泥混凝土。6、根据工作性质分类：如特干硬混凝土、干硬性混凝土、低流动性混凝土、流动性混凝土、大流动性混凝土。7、根据施工方法分类：如泵送混凝土、喷射混凝土、真空吸水混凝土、碾压混凝土、灌浆混凝土、热拌混凝土、预应力混凝土、商品混凝土、离心混凝土。8、根据配筋方式分类：如素混凝土、钢筋混凝土、钢丝网混凝土、钢纤维混凝土、玻璃纤维增强混凝土、预应力混凝土。9、根据施工场地和季节分类：如海洋混凝土、水下混凝土、寒冷季节混凝土、

13、炎热季节混凝土。10、根据用途分类：如：道路混凝土、大坝混凝土、隧道混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、水工混凝土、耐火混凝土、防辐射混凝土等。在这里给大家简单介绍一种新型常用混凝土-泵送砼。泵送砼施工技术于1927年首创于德国，目前世界上较大的砼泵制造企业大部分都集中在德国，在1973年它们泵送砼普及率就达40%-50%。日本，虽然泵送砼技术起步较晚，但发展却十分迅速，它开始是从德国引进技术，现在已成为世界泵送砼普及率最高的国家，并拥有一大批先进的泵砼设备制作企业，产品已向世界各国出口。我国真正应用泵送砼技术是从1979年在宝钢工程开始的，最近几年泵送混凝土技术应用在我国得到长足的进步和普及。泵

14、送砼只所以得到比较迅速的发展是因为它与常规方法施工的砼相比，有它自身的优点：1. 施工速度快，周期短，节省人工、效率极高2. 质量好，由于泵送砼采用的是大流动性砼，不易被钢筋阻挡，填充性好，稍加振动即可密实，这对砼的强度、耐久性都是有利的。 3. 施工方便，不受现场条件限制，只要能放一台混凝土输送泵，混凝土输送车能靠上去，混凝土就可以打。另外，泵送砼施工可节省大量脚手架，只要合理布置好管路就可浇注到任何位置。 4.虽然泵送砼具有如上这么多优点，但要求砼有良好的可泵性，要有严密的施工组织和管理，一次性投资大，目前我国的泵送设备尚未过关，主要依靠进口，一定程度上限制我国混凝土的发展。四、混凝土的特

15、点混凝土作为一种被广泛使用的建筑材料，它与其它材料相比具有许多优点，归纳起来有以下几个方面：1.可根据不同工程的要求，只要选用好的原材料和适宜的配合比很容易配制各种不同性能的混凝土；2.混凝土拌合物在凝结前具有良好的可塑性，因此，可以利用各种形式的模板浇制成各种形状和尺寸的构件或结构物；3.混凝土拌合物硬化后抗压强度高，与钢筋又具有良好的粘结力，能制作钢筋混凝土结构和构件；4.混凝土的耐久性良好，能满足一般承重结构材料的要求；5.其组成材料中的砂石水等地方材料约占80%以上，它们所需成本较低，因此混凝土同其它材料相比，价格较低，容易就地取材；6.施工、制造工艺比较简单，不需要特别熟练的操作工；

16、7.它的抗压强度比较高，耐久性，耐火性比较好，结构件建成后的维修费用低。正是由于砼有这些优点，混凝土才被广泛应用在各种建筑工程中。但普通混凝土尚有些不足需采取特殊材料给予改性，大家都知道混凝土的抗拉、抗折强度都很低，是一种脆性材料，这就需要发展钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土、钢纤维混凝土、玻纤维混凝土来弥补这个缺点。其次就是混凝土具有干缩湿胀的特点，容易产生收缩裂缝，因此，需要研究补偿收缩性混凝土、膨胀混凝土、自应力混凝土、纤维增强及掺用降低收缩的外加剂等，以改善它的抗裂性。另外，混凝土的自重较大，这对于重力坝和海洋结构物是一个优点，对于结构混凝土则是一个缺点。需要采用轻集料等措施来减轻它的重量

17、。由于混凝土需要一定的硬化时间，所以施工工期较长，采用快硬、早强水泥和其它措施可以加速混凝土的硬化加快施工进度。五、混凝土的主要性能要求简介 1.混凝土拌合物的性能：混凝土拌和物：混凝土的各组成材料按一定比例配料、经搅拌均匀后的混和物，在其未凝固前称为混凝土拌和物，也有人称之为新拌混凝土，以区别于硬化后的混凝土。为了保证混凝土的强度、耐久性及其它性能要求，混凝土拌 合物应具有良好和易性能。那么何为砼拌和物的和易性呢？砼拌和物的和易性就是指混凝土拌和物易于施工操作，并使成型后的混凝土密实、均匀的性质。当然，砼拌和物的和易性是一项综合的技术指标，它包括有流动性、粘聚性和保水性等到三个方面的含义。这

18、三个方面各有各自的内容，它们之间既互有联系，又存在着矛盾。 首先介绍，什么是拌和物的流动性，流动性就是指混凝土拌和物在自重或施工机械振掏作用下，能产生流动。并均匀密实地充满模型的性质。流动性的大小主要取决单位用水量的多少。单位用水量或水泥浆量越多，混凝土拌和物的流动性就越大，浇筑时就容易充满模型，（混凝土拌和物的流动性常以稠度表示，根据流动性大小分别以坍落度值或维勃稠度值作为流动性指标，其中坍落度适用于塑性混凝土拌和物，维勃稠密度适用于干硬性混凝土拌和物。）其次，砼拌和物的粘聚性是指混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定粘聚力，不至产生分层和离析的现象。混凝土拌和物是由密度不同、颗粒大小

19、不同的固体材料和水组成的混和物，在外力作用下，各组成材料移动的倾向性不同。如果各组成材料的配比不适当，容易产生分层和离析现象，使硬化后混凝土内组成材料分布不均匀，影响质量，甚至产生蜂窝、麻面等质量事故。粘聚性的评定是在测量坍落度时，用捣棒轻轻敲打混凝土拌和物锥体侧面，如果锥体逐渐下沉，则表示粘聚性良好；如锥体倒塌、部分崩裂或出现离析，则表示粘聚性不好。第三、砼拌和物的保水性是指混凝土拌和物在施工过程中，具有一定的保水能力，不至产生严重的泌水现象，保水性的反义就是泌水性。发生泌水现象的混凝土内部的泌水通道形成孔隙，降低混凝土的密实性，影响混凝土的质量。保水性的好坏以混凝土拌和物中稀浆析出的程度来

20、评定。坍落度筒提起时如有较多稀浆从底部析出，则表明混凝土拌和物的保水性能不好，如无稀浆或仅有少量稀浆自底部析出，则表示混凝土拌和物保水性能良好。保水性主要与水泥性质及混凝土配比有关，如水泥品种、细度和矿物组成、用水量、振动时间有关。 2.混凝土的物理性能：我们通常所说混凝土的物理性能主要包括其表观密度、密实度、热工性能、各种强度及收缩、弹性变形性能等。其中混凝土的强度是混凝土最为重要的性质，也是平常我们最为关心的性能之一，这是因为混凝土结构通常主要是用来承受荷载或抵抗其它各种作用力的，而且混凝土其它各种性能与混凝土强度之间存在着密切关系，从混凝土的强度中可以反映出混凝土质量的全貌，因此，通常以

21、混凝土的强度来评定和控制混凝土质量。混凝土的强度主要有抗压、抗拉、抗折、抗剪以及与钢筋的粘结强度等。由于混凝土的抗压强度比其它强度大得多，结构物主要利用其抗压强度来承受载荷，并常以抗压强度为主要设计参数，且抗压强度与其它强度及变形特性有良好的相关关系，抗压强度试验方法易于实施，所以，在混凝土各强度中，常用抗压强度作为一般评定混凝土质量的指标，并作为确定混凝土强度等级的依据。通常在实际工程中，单纯说混凝土强度，就是指混凝土抗压强度。根据混凝土强度检验评定标准（GBJ107）的规定，混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值划分。立方体抗强度标准值系指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件

22、，在28天龄期用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中的一个值，强度低于该值的百分率不超过5%。混凝土强度等级采用符号C与立方体抗压强度标准值（以N/m2计）表示，共划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55及C60等12个强度等级。其实，目前国外已有C100砼用在工程中，1989年在美国西雅图建造的太平洋第一中心，所用的砼强度高达124Mpa；该城的双联大厦使用的砼强度达138Mpa，是目前高层建筑中砼强度的建筑物。对混凝土强度影响因素主要有以下几方面：1>。水泥强度等级和水灰比；该因素是影响混凝土抗压强度的决定性因素，许多研究工作表明

23、，混凝土的抗压与其水灰比及所用的水泥强度之间成直线关系；2>。粗集料；粗集料的种类和其自身强度对混凝土有一定影响。当水灰比小于0.4时用碎石比用卵石的混凝土强度增高约35%以上；3>。测试因素；试件尺寸不同试压出的混凝土数据也不尽相同，我国有关规范规定立方体混凝土抗压强度的尺寸换算系数为：200×200×200mm3 1.05，150×150×150mm3 1.00，100×100×100mm3 0.95。另外试模质量、加荷速度及压力机钢度等因素都将对混凝土结果产生影响；4>、其它如集灰比、搅拌工艺、捣固方法和捣实程

24、度、养护、龄期以及掺用外加剂，种各掺合料等都有会对混凝土强度产生影响。 3.混凝土的耐久性能：混凝土的耐久性主要包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性以及抵抗碱-骨料反应等。1、混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗液体在压力作用下渗透的性能。它是混凝土的一种重要性能，它除直接关系到混凝土阻挡水或溶液的透过作用外，还直接影响到混凝土的抗冻性和抗侵蚀性的强弱。混凝土的抗渗性用抗渗标号或渗透系数来表示。我国采用抗渗标号。混凝土的抗渗标号是以28天龄期的标准试件（顶面尺寸175mm，底面尺寸185mm，高为150mm的圆台或直径与高均为150mm的圆柱体），按标准试验方法进行试验时所能承受最大水压来确定。混凝

25、土的抗渗标号常划分为S4、S6、S8、S10、S12等（混凝土的抗渗标号是以六个试件中四个未出现渗水时最大水压力来表示，其计算公式为S=10B-1，B为压力）。试验表明，随着水灰比的增大，混凝土的密实度降低，混凝土的抗渗性逐渐变差。2、混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下能经受多次冻融循环而不破坏，同时强度也不严重降低的性能。混凝土的抗冻性用抗冻标号表示，抗冻标号是以28天龄期的试件（抗压试件），按标准试验方法进行反复冻融循环试验时（标准试验方法就是指把试块放在-15-20度放置4小时后再放在1520度水中浸泡4小时，如此反复冻融循环），以同时满足强度损失不超过25%，重量损失率不超过5%时所

26、能承受的最大冻融循环次数来表示。混凝土抗冻标号划分为D10、D15、D25、D50、D100、D150、D200、D250、及D300等九个等级。混凝土的抗冻性主要与混凝土的密实度、内部孔隙结构及饱水程度等因素有关。混凝土越密实，它的抗冻性就越好；孔隙率大、开口孔隙多，其抗冻性差。混凝土内部毛细管孔隙充水达到饱和状态，当温度降低时，吸附于浆体中毛细管内的水结冰，体积增大约9%，将使混凝土承受结冰的膨胀破坏力。如融化后又冻结，将使混凝土产生进一步的膨胀。可见，反复冻融循环具有累积的破坏效果。提高混凝土抗冻性的最主要的措施是减少毛细孔体系的体积，提高混凝土密实度，改善孔隙结构特征。3、混凝土的抗蚀

27、性性，混凝土腐蚀是指混凝土在外界侵蚀介质（如软水，含有酸、盐的水等）作用下，结构受到破坏，强度降低的现象.依据导致混凝土结构破坏、性能降低的机理，可将混凝土腐蚀分为：溶出性腐蚀、溶解性化学腐蚀和膨胀性化学腐蚀。实际上混凝土被侵蚀是一个复杂的物理化学过程，往往是几种腐蚀同时发生，相互影响的结果。下面分别介绍这三种腐蚀：<1>.溶出性腐蚀（也称软水腐蚀）雨水、雪水及多数的河水、湖水均属软水。当混凝土与这些水长期接触时，混凝土中的氢氧化钙将很快地溶解于周围水中。在静水或无水压的情况下，当周围的水为氢氧化钙所饱和时，溶解作用中止，这时氢氧化钙的溶出仅限于表层。如在流动水或有压力水作用下，氢

28、氧化钙不断溶解流失，一方面混凝土变得疏松，另一方面使混凝土的碱度降低。而水泥的水化产物水化硅酸钙、水化铝酸钙等都只能在一定的碱度环境中才能稳定存在，所以氢氧化钙的不断溶出又导致其它水化产物的分解溶蚀，最终使混凝土结构遭到破坏。 <2>.溶解性化学腐蚀，当混凝土与溶解有某些酸类或盐类的水长期接触时，水泥石中的氢氧化钙可以与溶解于水中的酸类或盐类起置换反应，生成易溶性或无胶结力的物质，使混凝土结构破坏。最常见的腐蚀有碳酸、盐酸及镁盐的侵蚀。例如，在工业污水、地下水中常溶解有较多的碳酸，当含量超过一定量时，混凝土中的氢氧化钙将于之反应生成碳酸钙，碳酸钙再与含碳酸的水作用转变为易溶于水的碳

29、酸氢钙而溶失。氢氧化钙浓度的降低，还导致其它水泥水化产物的分解，使混凝土结构进一步破坏。（如果水中碳酸浓度不高时不会产生腐蚀。）<3>.膨胀性化学腐蚀，当混凝土与含有硫酸或硫酸盐的水接触时，水泥石中氢氧化钙与之反应生成二水石膏，二水石膏或直接在混凝土孔隙中结晶产生膨胀，或再混凝土中的水化铝酸钙反应生成膨胀更大的水化硫铝酸钙（生成的水化硫铝酸钙，由于含有大量结晶水，体积膨胀1.5倍左右），对混凝土造成更大的破坏作用。水化硫铝酸钙是呈针状结晶体，故常称之为水泥杆菌。 除上述三种主要腐蚀类型外，还有强碱的腐蚀，碱类溶液浓度不大时，一般对混凝土是无害的，但硅酸盐水泥遇到强碱作用后也会导致破

30、坏。例如氢氧化钠会与水泥中铝酸三钙反应，生成易溶于水的铝酸钠。混凝土被氢氧化钠溶液浸透后又在空气中干燥时，氢氧化钠被子空气中的二氧化碳碳化生成碳酸钠，碳酸钠在混凝土毛细孔中沉积结晶，会使混凝土膨胀破坏。可见产生混凝土侵蚀主要是因为外界侵蚀介质与混凝土中胶结砂石骨料的水泥石的某些组分（氢氧化钙、水化铝酸钙等）发生破坏性反应所至。具体的讲主要原因有：外界具有一定浓度与数量的侵蚀介质以液相形式与混凝土接触；混凝土内胶结砂石骨料的水泥石中存在有引起腐蚀的组分氢氧化钙及水化铝酸钙等成份；混凝土本身结构不密实，存在一些可供侵蚀介质浸入的毛细孔道。为提高混凝土的抗侵蚀性，可采取如下措施：A、根据环境条件选用

31、适当品种的水泥。如受软水侵蚀的混凝土选用水化后产生氢氧化钙少的水泥 ；受硫酸盐侵蚀混凝土选用含铝酸钙少的抗硫酸盐水泥或高抗硫酸盐水泥。也可掺用活性混合材，因为活性混合材会与水泥水化产物氢氧化钙结成次生水化物，从而减少混凝土中氢氧化钙含量，可以有效提高混凝土的抗浸蚀能力。B、提高混凝土的密实度，减少侵蚀性介质渗入内部的通道。C、在混凝土表面设置适当材料的保护层，隔离侵蚀介质与混凝土的接触。还可以采取聚合物混凝土等耐腐蚀性强的混凝土代替普通混凝土。4、混凝土的抗碳化性能，混凝土的碳化是指在大气中的二氧化碳在有水存在的条件下与水泥水化产物氢氧化钙反应，生成碳酸钙和水的作用。氢氧化钙属碱性，碳酸钙是中

32、性，所以碳化又称为中性化。碳化作用实际上也是对混凝土锓蚀的一种类型。碳化过程是二氧化碳由混凝土表面向内部逐渐深入扩散的过程。碳化引起水泥石化学组成及组织结构的变化，从而影响了混凝土的化学性质和物理力学性能，主要是影响混凝土的碱度、强度及收缩性能。碳化使混凝土碱度降低，破坏了对钢筋起保护作用的钝化薄膜，从而可能导致钢筋锈蚀。碳化作用生成碳酸钙、硅胶、铝胶及游离水，从而引起收缩，可能产生细微裂纹，使混凝土抗拉、抗折强度降低。另，碳化作用产生游离水，有助于水泥水化，使混凝土抗压强度增高。混凝土的碳化深度随龄期的延长而增加，随所用水泥品种、水灰比、环境条件、外加剂及施工质量而异。掺混合材的水泥水化后其

33、碱度较硅酸盐水泥低，碳化速度较快。水灰比较大，水泥石孔隙通道较多，透气性大，碳化速度较快。混凝土处于水中或相对湿度100%条件下，由于混凝土孔隙中水分阻止二氧化碳的向内扩散而碳化停止。同样，处于相对湿度25%以下的干燥条件下，由于缺乏使二氧化碳与氢氧化钙作用所需的水分，碳化也就停止进行。环境中二氧化碳浓度大，碳化进程就快。掺用引气剂或减水剂的混凝土，因可改善混凝土和易性及孔隙构造，减小水灰比，可以使碳化速度减缓。为了减少碳化作用对混凝土及钢筋混凝土结构的不利影响，可以采取以下几方面措施： 在钢筋混凝土结构构件中，采用适当厚度的混凝土保护层，使碳化深度在建筑物设计年限内达不到钢筋表面，使钢筋免于

34、因混凝土碳化而锈蚀；根据工程所处环境及使用条件，选用适当品种水泥；使用外加剂，改善混凝土和易性，提高混凝土密实度；采用水灰比小、单位水泥用量较大的混凝土配合比；加强施工质量控制，保证振捣质量，加强养护；在混凝土表面涂刷涂料或做水泥砂浆抹面等。5、混凝土中碱-骨料反应是反指当混凝土中的碱含量（主要来自水泥、外加剂以及混合材或水中）较高时，在有水存在的条件下，混凝土中的碱与混凝土中的某些矿物成份发生化学反应，产生不均匀膨胀，导致混凝土出现裂缝及强度、弹性模量下降，降低混凝土的耐久性，直至造成混凝土结构毁坏。可见碱-骨料反应的危害不仅在于使混凝土的强度大大降低，而且由于裂缝的产生、持续发展、加剧了环

35、境水及其它腐蚀介质的侵入和冻融等破坏作用，从而大大降低混凝土的耐久性。碱- 骨料反应的内在条件是在配制混凝土时形成的。因此，为防止碱-骨料反应的危害，要在配制混凝土时就采取措施，使混凝土不具备碱-骨料反应条件。混凝土发生碱- 骨料反应的必要条件主要有以下几点：A.有足够的碱含量；B.有活性集料；C.有一定的湿度，因干燥状态不会发生碱- 骨料反应。三个条件同时具备后才有可能发生碱-骨料反应。为此防止碱- 骨料反应主要有以下几种措施： A、控制水泥碱含水量量；水泥中含碱当量小于0.6%，混凝土中总的含碱量应限制在不大于3kg/m3；B、控制用来配制混凝土的外加剂、混合材、水以及骨料中碱含量，即控制

36、混凝土总的含碱量；C、选择优质骨料。对可能引起碱骨料反应的可疑骨料，应进行活性检验。如水泥含碱量高或混凝土总碱量高时，不得使用活性骨料，或将活性骨料与非活性骨料按一定比例混合，并经试验验证确认对工程无害时，方可按规定比例混合使用。也有的国家规定，如混凝土总碱含量低于3kg/m3，所有骨料可不作活性检验。D、掺用掺合料。硅灰、高炉矿渣、粉煤灰等活性混合材可缓解、抑制混凝土的碱-骨料反应。E、隔绝水和湿空气对混凝土内渗入，可以缓和碱-骨料反应对混凝土工程的损害。 第二章混凝土常见问题分析及处理意见一.混凝土拌合物和易性不好 1.现象:1>.拌合物松散不易粘结;2>.拌合物粘聚力大，成团

37、，不易浇筑;3>.拌合物中水泥砂浆填不满石子间的孔隙;4>.拌合物在运输、浇筑过程中分层离析。 2.原因分析:1>.水泥强度等级选用不当。当水泥强度等级与混凝土设计强度等级数值之比大于2.2时，混凝土配制时水泥用量较少，混凝土拌合物松散；当水泥等级与混凝土设计强度等级数值之比小于是1.0时，混凝土配制时水泥用量过多，混凝土拌合物粘聚力大，成团，不易浇筑；2>.砂、石级配质量差，空隙率大，配合比砂率过小，拌合物中水泥砂浆填不满石子之间的孔隙;3>.混凝土拌和物配制时用水量偏大，施工坍落度过大，混凝土在运输、浇筑过程中难以控制其均匀性;4>.计量工具不精确，计量

38、制度不严格或采用不正确的计量方法；5>.搅拌时间过短，混凝土拌合物拌合不均匀；6>.配合比设计不合理，不符合施工工艺对和易性的要求。3.预防措施：1>.混凝土配合比设计和试验方法，应按有关技术规定执行，配制普通混凝土的最大水泥用量不宜大于550kg/m3，普通钢筋混凝土最小水泥用量不宜小于260 kg/m3，泵送混凝土最小水泥用量不宜小于300kg/m3； 2>.应合理选用水泥等级，使水泥强度等级与混凝土设计强度等级之比控制在1.3-2.0之间。客观情况做不到时，可采取在混凝土拌合物掺加适量混合材（如磨细粉煤灰等）或减水剂等技术措施，以改善混凝土拌合物和易性；3>

39、.加强施工管理，各原材料计量岗位应建立岗位责任制，计量方法力求简便易行、可靠，特别是水、外加剂的计量，混凝土拌和物坍落度控制范围应满足施工工艺要求，坍落度值应如表2-1；4>.在混凝土拌合浇注过程中，应按规定检查混凝土组成材料的质量和用量，特别是砂石骨料中含水量的变化，如混凝土配合比受到外界因素影响而有变动时，应及时检查调整；5>.随时检查混凝土搅拌时间，混凝土连续搅拌最短时间（全部材料装入搅拌筒中起到卸料止），可参照表22。表2-1 混凝土浇筑时的坍落度项次结 构 种 类坍落度（mm）1基础或地面的垫层，无配筋的厚大结构（土墙、基础或厚大块体等）或配筋疏的结构、10-302板、梁

40、和大型及中型截面的柱子等30-503配筋密的结构（薄壁、半球、斗仓、细柱等）50-704配筋特密的结构70-90注：<1>.本表系指机械振捣，人工振捣可适当增大坍落度； <2>.配制大坍落度混凝土时，应掺外加剂；<3>.曲面斜面结构混凝土,其坍落度值应根据实际需要另外选定。表面2-2 混凝土在搅拌机中连续搅拌的最短时间（s）混凝土坍落度（mm）搅拌机型当搅拌机窖容积为（L）小于400400-1000大于1000小于及等于30自落式90120150强制式6090120大于30自落式9090120强制式606090注：<1>. 冬季施工时,连续搅拌时

41、间应增加工50%;<2>. 掺有外加剂时，搅拌时间应当延长。 4.处理方法:1>.因和易性不好而影响浇筑质量的混凝土拌合物，只能用于次要构件（如沟盖板等）;2>.混凝土拌合物粘聚力过大、成团、不易浇筑，如果是因为水泥用量过多应选用较高标号水泥增大水灰比从而可以减少水泥用量或者掺用减水剂减少每立方用水量从而使水泥用量得到降低，减少混凝土拌合物粘聚力；3>.混凝土拌合物分层离析，如果是因为砂率过小应适当增加砂率，如果是因为拌合物坍落度过大应适当调整用水量或减小减水剂掺入量，从而混凝土拌和物减少坍落度；4>.混凝土拌合物松散不易粘结，如是因为水泥用量过少应选用低标

42、号水泥增加水泥用量。二.混凝土施工时泌水现象严重 1.现象： 用振动器振捣混凝土或拌和物静止一段时间后，在混凝土表面会产生较多水出现。 2.泌水产生主要原因： 混凝土严重泌水现象的产生主要是与所用水泥品种、细度、胶凝料用量多少以及砂率和用水量等有关，用水量过多易产生泌水，振捣时间过长也会产生泌水。 3.预防措施：混凝土配制时优先选用保水性能较好的品种水泥，控制好拌合物的坍落度和用水量，对混凝土的振捣时间不宜过长。可掺些粉煤灰，火山灰等掺合料增强混凝土拌合物的保水性。 4.处理办法：当发生泌水现象时应该考虑减少用水量或改变混凝土的配比，并将分泌到表面的水分排除出去。当轻微泌水时可不予处理，因为少

43、量泌水可以使混凝土表面保持湿润，同时可一定程度上减低混凝土内水灰比提高混凝土实际强度。三.外加剂使用不当引起的故障 1.现象： 1>.混凝土浇筑后，局部或大部长时间不凝结硬化; 2>.已浇筑完的混凝土结构物表面鼓包； 3>.混凝土拌合物浇筑前坍落度过小不易浇筑。 2.原因分析： 1>.缓凝型减水剂（如木钙粉等）掺入量过多或掺入不均匀致使混凝土浇筑后，局部或大部长时间不能凝结硬化; 2>.以干粉状掺入混凝土中的外加剂，含有末碾成粉状的颗粒（如硫酸钠颗粒等），遇水膨胀，造成混凝土表面“开花”、表面鼓包；3>.外加剂中保坍组份含量不足，坍落度损失过大或混凝土拌和物

44、起始坍落度较低。3.处理方法：1>.混凝土中掺用的外加剂应按有关标准鉴定合格并经试验验证符合施工要求后再用； 2>.尽量缩短混凝土拌和物的停放时间,减小坍落度损失； 3>.因缓凝型减水剂使用过量造成混凝土长时间不凝结硬化时，可延长其养护时间，推迟拆模（此种情况，混凝土后期强度一般影响不大）；4>. 当使用粉状外加剂发现结块时应外理后方可用于混凝土配制，对已经“开花"的混凝土面前，应剔除因外加剂颗粒造成的鼓包后，再进行修补。四.混凝土结构、构件表面损伤的问题分析处理 1混凝土麻面： (l)现象主要表现为混凝土表面局部缺浆粗糙或有许多小凹坑，但无钢筋外露。 (2)

45、原因分析 ：<1>.模板表面粗糙或清理不干净，粘有干硬水泥砂浆等杂物，拆模时混凝土表面被粘损,出现麻面；<2>.木模板在浇筑混凝土前没有浇水湿润或湿润不够，浇筑混凝土时，与模板接触部分的混凝土，水分被模板吸去，致使混凝土表面失水过多，出现麻面；<3>.钢模板脱模剂涂刷不均匀或局部漏刷，拆模时混凝土表面粘结模板引起麻面；<4>.模板接缝拼装不严密，浇筑混凝土时缝隙漏浆，混凝土表面沿模板缝位置出现麻面； <5>.混凝土振捣不密实，混凝土中的气泡排出时一部分气泡停留在模块表面，形成麻点。 3.预防措施： <1>.模块面清理干净，

46、不得粘有干硬水泥砂浆等杂物；<2> .木模板在浇筑混凝土前，应用清水充分湿润，清洗干净,不留积水，模板缝拼接严密，如有缝隙，应用油毡条、塑料条、纤维板或水泥砂浆等堵严, 防止漏浆；<3>. 钢模板脱模剂要涂刷均匀，不得漏刷；<4>.混凝土必须按操作规程分层均匀振捣密实，严防漏振，每层混凝土均应 振捣至气泡排除为止；<5>.麻面主要影响混凝土外观，对于表面不再装饰的部位应加以修补。即将麻面部位朋清水刷洗，充分湿润后用水泥浆或1:2水泥砂浆抹平。3.蜂窝的通病防治蜂窝主要现象表现为混凝土局部酥松，砂浆少、右子多,石子之间出现空隙，形成蜂窝状的孔润。

47、产生蜂窝主要原因有以下几方面：<1>。混凝土配合比不准确，或砂、右、水泥材料计量错误或加水量不准, 造成砂浆少右子多；<2>.混凝土搅拌时间短，没有拌和均匀，混凝土和易性差,振捣不密实；<3>.未按操作规程浇筑混凝土，下料不当，使石子集中，振不出水泥浆，造成混凝土离析；<4>.混凝土一次下料过多，没有分段分层浇筑，振捣不实或下料与振捣配合不好，因漏振而造成蜂窝；<5>.模板孔隙未堵好，或模板支设不牢固，振捣混凝土时模板移位，造成严重漏浆或墙休烂根，形成蜂窝。 预防措施<1>.混凝土搅拌时严格控制配合比，经常检查，保证材料计

48、量准确；<2>.混凝土应拌和均匀，颜色一致，其搅拌最短时间一般应按表2-2规定采用，混凝土振捣应密实；<3> .混凝土自由倾落高度一般高度不得超过2米，浇筑楼板混凝土时，自由倾落度，不宜超过1米，如超过上述高度，要采取串筒、溜槽筹措施下料； <4>.浇筑混凝土时,应经常观察模板、支架、堵缝等情况。如发现有模板走动，应立即停止浇筑，并应在混凝土凝结前修整完好。 (4)治理方法 混凝土有小蜂窝，可先用水冲洗干净，然后用1:2或1:2.5水泥砂浆修补；如果是大蜂窝，则先将松动的石子和突出颗粒剔除，尽量剔成喇叭口-外边大些，然后用清水冲洗干净湿透，再用高一级的细石混

49、凝土修补捣实，加强养护。五、混凝土裂缝问题分析与处理 1. 塑性收缩裂缝 ： 塑性收缩裂缝多在新浇筑并暴露于空气中的结构、构件表面出现，且长短不一，互不连贯，裂缝较，类似于干燥的泥浆面。大多在混凝土初凝后(一般在浇筑 后4h左右)，当外界气温高，风速大，气候很干燥的情况下出现。 产生主要原因有： <1>.混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度低，不能抵抗这种变形应为而导致开裂；<2>. 使用收缩率较大的水泥或水泥用量过多，或使用过量的粉砂；<3>.混凝土水灰比过大，模板、垫层过于干燥，吸收水

50、分太大等；<4>.浇筑在斜坡上的混凝土，由于重为作用有向下流动产生的裂纹。预防措施 ：<1>.配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的砂，减小空隙率和砂率，同时要捣固密实，以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度；<2>.配制混凝土前，将基层和模板浇水湿透，避免吸收混凝土中的水分，混凝土浇筑后，对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护，防止强风吹袭和烈日曝晒；<3>.在气温高、温度低或风速大的天气施工，混凝土浇筑后，应及早进行喷水养护，使其保持湿润;大面积混凝土宜浇完一段，养护一段。在炎热季节, 要加强表面的抹压和养护工作。 防治方法：如

51、混凝土仍保持塑性，可采取及时压抹一遍或重新振捣的办法来消除，再加强覆盖养护；如混凝土巴硬化,可向裂缝内装入干水泥粉，或在表面抹薄层水泥砂浆进行处理；对于预制构件，也可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理，以防钢筋锈蚀。2. 沉降收缩裂缝 ： 沉降收缩裂缝多沿结构上表面钢筋通长方向或箍筋上断续出现，或在理设件的附近周围出现。裂缝呈梭形，深度不大，一般到钢筋上表面为止。多在混凝土浇筑后发生，混凝土硬化即停止。 原因分析 混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落，挤出水份、空气，表面呈现泌水，而形成竖向体积缩小沉落，这种沉落受到钢筋、预理件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻碍或约束，或混凝

52、土本身各部位相互沉降量相差过大而造成裂缝。 预防措施：加强混凝土配制和施工操作控制，不使水灰比、砂率、坍落度过大；振捣要充分，但避免过度；对于截面相差较大的混凝土构筑物，可先浇筑深部位，静停2-3h，待沉降稳定后，再与上部薄截面混凝土同时浇筑，以避免沉降过大导致裂缝。 3. 干燥收缩裂缝：裂缝为表面性的，宽度较细，多在G.05-0.2mm之间。走向纵横交错，没有规律性，裂缝分布不均。 原因分析：混凝土成型后，养护不当，受到风吹自晒，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化很小，收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束，出现拉应为，引起混凝土表面开裂；或者平卧长型构件水分蒸发，产生的休积

53、收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。 预防措施：混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大；提高粗骨料含量，以降低干缩量；严格控制砂石含泥量，避免使用过量粉砂；混凝土应振捣密实，并注意对板面进行抹压，可在混凝土初凝后、终凝前，进行二次抹压，以提高混凝土抗拉强度，减少收缩量；加强混凝土早期养护。 5.温度裂缝： 表面温度裂缝走向无一定规律性，梁板类长度尺寸较大的结构件，裂缝多平行于短边；大面积结构裂缝常纵横交错，表面温度裂缝多发生在施工期间，较深的或贯穿的裂缝多发生在浇后2-3个月或更长时间，缝宽受温度变化影响交明显，冬期较宽，夏季较细。沿截面高度，裂缝大多呈上宽下窄状，但个别也有下宽上窄情况，

54、遇顶部或底板配筋较多的结构，有时也有出现中间宽两端窄的梭形裂缝。 原因分析：表面温度裂缝，多由于温差较大引起的。混凝土结构构件，特别是大休积混凝土基础浇筑后，在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升, 使混凝土表面和内部温差较大。当温度产生非均匀的降温差时，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱，因此,裂缝只在接近表面较浅的范围出现，表面层以下结构仍保持完整。 深进的和贯穿的温度裂缝多由于结构降温差较大，受到外界的约束而引起的，当大体积混凝土

55、基础、墙体浇筑在坚硬地基或厚大的老混凝土垫层上时，没有采取隔离层等放松约束的措施，如果混凝土浇筑时温度很高，加上水泥水化热的温升很大，使混凝土的温度很高，当混凝土降温收缩，全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其它外部结构的约束，将会在混凝土内部出现很大的拉应力，产生降温收缩裂缝。这类裂缝较深，有时是贯穿性的,将破坏结构的整体性。 预防措施：合理选取原材料和配合比，采用级配良好的石子，砂、右含泥量控制在较低范围内；分层浇筑振捣密实或掺加抗裂防渗剂，以提高混凝土抗拉强度；加强混凝土的养护和保温；混凝土浇筑后裸露的表面及时喷水养护，夏季应适当延长养护时间，以提高抗裂能为，冬期就适当延长保温和脱模时间，

56、使缓慢降温，以防温度骤变温差过大引起裂缝。抗拉强度；避开炎热夭气浇筑大体积混凝土。 治理方法：温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融(有抗冻要求的结构、抗疲劳(对受 动荷载构件)等方面有影响，故应采取措施治理。对表面裂缝,可采用涂两遍环氧胶混或贴环氧玻璃布，以及抹、喷水泥砂浆等方法进行表面封闭处理，对有整体性防水、防渗要求的结构，应根据裂缝可灌程度，采用灌水泥浆或化学浆液方法进行裂缝修补，或者灌浆与表面封闭同时采用。 六.混凝土强度遮不到设计要求影响混凝土强度的因素主要有如下几方面： <1>.没有严格科学的混凝土施工配合比，没有严格控制水灰比。当用同一种水泥(品种及强度相同时，混凝土强度

57、等级主要取决于水灰比。因为水泥水化时所需的结合水，一般只占水泥重量的25%左右。但为了便于拌制和振捣，混凝土应具有一定的流动性。往往需用较多的水，当混凝土硬化后，多余的水分就残留在混凝土中形成水泡或蒸发后形成气孔大大地减少了混凝土抵抗荷载的实际有效面积，而且可能在孔隙周围产生应为集中。并且水灰比愈大，水泥浆与骨料粘结为也愈低，因而混凝土中水灰比愈大，强度就愈低。但有些施工单位对此认识不足，只图施工容易，随意加水；有的工程虽有配合比设计, 但因现场砂、右料含水率过高，施工配合比没有没有扣除骨料的水分，增大混凝土中的水灰比，造成混凝土强度严重不足；<2>. 和易性欠佳，混凝土拌和不均匀

58、，振捣不密实。混凝土中水灰比小固然从理论上讲可获得较高混凝土强度，但水灰比大小，势必影响混凝土的和易性,致使混凝土拌合物不易振捣密实也会影响混凝土的强度；<3>.混凝土施工时原材料选用不符合要求： A.水泥 混凝土强度的产生主要是由于水泥硬化的结果,如何合理使用水泥,对保证工程质量有着重要的意义。在混凝土配制时使用什么水泥品种、水泥标号、 水泥安定性如何、水泥是否受潮、水泥贮存时间等都对混凝土强度产生重要影响。B。骨料，砂、石骨料在混凝土中起骨架作用，如果用强度不高骨料很难配制出强度较高的混凝土；另外拌和用水质量对混凝土强度都会产生影响；<4>.低温的影响 混凝土的强度增长与养护时期的气温有密切关系。同配比同强度要求，在4时比在16时养护时间长3倍。当气温在