混凝土学习资料

1、混凝土学习资料一、混凝土定义：混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料，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。 混凝土 - 混凝土的种类按胶凝材料分有：无机胶凝材料混凝土，如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等；有机胶结料混凝土，如沥青混凝土、聚合物混凝土等。 按容重分有:重混凝土,容重26005500公斤/立方米甚至更大；普通混凝土,容重2400公斤/立方米左右；轻混凝土，容重为5001900公斤/立方米的轻集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。 按使用功能分主要有：结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、

2、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。 按施工工艺分主要有：离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有：素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。按混凝土拌合物的和易性分有：干硬性混凝土、 半干硬性混凝土、 塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。二、混凝土的强度等级：普通混凝土按立方体抗压强度标准值（N/m）划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等12个强度等级。根据混凝土试件所能承受的反复冻融循环（慢冻法）次数，混凝土的抗

3、冻性分为D10、D15、D25、D50、D100、D150、D200、D250、D300等9个等级。根据混凝土试件在抗渗实验时所能承受的最大水压力，混凝土的抗渗性可划分为S4、S6、S8、S10、S12等5个等级三、混凝土的性能主要有以下几项：1. 满足便于搅拌、运输和浇捣密实的施工和易性。和易性 ：和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能。和易性是一项综合的技术性质，它与施工工艺密切相关，通常，包括有流动性、保水性和粘聚性三方面的含义。流动性是指新拌混凝土在自重或机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。粘聚性是指

4、新拌混凝土的组成材料之间有一定的粘聚力，在施工过程中，不致发生分层和离析现象的性能。保水性是指在新拌混凝土具有一定的保水能力，在施工过程中，不致产生严重泌水现象的性能。新拌混凝土的和易性是流动性、粘聚性和保水性的综合体现，新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性之间既互相联系，又常存在矛盾。因此，在一定施工工艺的条件下，新拌混凝土的和易性是以上三方面性质的矛盾统一。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。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。（二

5、）和易性的测定及指标目前，还没有能够全面反映混凝土拌和物和易性的简单测定方法。通常，通过实验测定流动性，以目测和经验评定粘聚度和保水度。混凝土的流动性用稠度表示，其测定方法有坍落度与坍落扩展法和维勃稠度法两种。中国主要采用截锥坍落筒测定的坍落度(毫米)及用维勃仪测定的维勃时间（秒），作为稠度的主要指标。（三）影响和易性的主要因素1.水泥浆的数量与稠度2.砂率3.组成材料的性质4.单位体积用水量是影响混凝土和易性的最主要因素。2. 满足设计要求的强度等级。强度：强度是混凝土硬化后的主要力学性能，反映混凝土抵抗荷载的量化能力。混凝土强度包括抗压、抗拉、抗剪、抗弯、抗折及握裹强度。其中以抗压强度最大

6、，抗拉强度最小。水灰比、水泥品种和用量、集料的品种和用量以及搅拌、成型、养护，都直接影响混凝土的强度。混凝土按标准抗压强度(以边长为150mm的立方体为标准试件,在标准养护条件下养护28天,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度)划分的强度等级,称为标号,分为C10、C15、C20、C25等。 混凝土的抗拉强度仅为其抗压强度的1/81/13。 提高混凝土抗拉、抗压强度的比值是混凝土改性的重要方面。3、变形 ：混凝土在荷载或温湿度作用下会产生变形，主要包括弹性变形、塑性变形、收缩和温度变形等。混凝土在短期荷载作用下的弹性变形主要用弹性模量表示。在长期荷载作用下,应力不变,应变持续

7、增加的现象为徐变,应变不变,应力持续减少的现象为松弛。由于水泥水化、水泥石的碳化和失水等原因产生的体积变形，称为收缩。4. 满足工程所处环境条件所必需的耐久性。耐久性 ：耐久性是材料抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力。即保证其经久耐用的能力。耐久性越好，材料的使用寿命越长。在一般情况下，混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地区，特别是在水位变化的工程部位以及在饱水状态下受到频繁的冻融交替作用时，混凝土易于损坏。为此对混凝土要有一定的抗冻性要求。用于不透水的工程时，要求混凝土具有良好的抗渗性和耐蚀性。抗渗性 、抗冻性 、抗侵蚀性 为混凝土耐久性。混凝土的坍落度及检测方法：坍落度主要是指混凝

8、土的塑化性能和可泵性能，影响混凝土坍落度主要有级配变化、含水量、横器的称量偏差，外加剂的用量容易被忽视的还有水泥的温度几个方面。 坍落度是指混凝土的和易性，具体来说就是保证施工的正常进行，其中包括混凝土的保水性，流动性和粘聚性。和易性是指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能，是一个很综合的性能其中包含流动性、 粘聚性和保水性。影响和易性主要有用水量、水灰比、砂率以及包括水泥品种、骨料条件、时间和温度、外加剂等几个方面。坍落度的测试方法：用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的塌落度桶,灌入混凝土后，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

9、，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。 混凝土的坍落度,应根据建筑物的结构断面、钢筋含量、运输距离、浇注方法、运输方式、振捣能力和气候等条件决定，在选定配合比时应综合考虑，并宜采用较小的坍落度。 影响混凝土坍落度的主要因素：1.混凝土原材料影响沙河水洗砂由于存料时间和批次不同，含水量不稳定，且通过试验确定含水量时局限性较大，粗骨料一般情况含水量比较稳定，但有时也会变化，原因是骨料厂多为开敞式存放，在雨后骨料含水量发生变化，拌制混凝土时骨料吸水率不同会造成混凝土坍落度不同程度的偏差。2.机械和搅拌时间影响混凝土搅拌时间长会造成骨料吸水量加大

10、，使混凝土熟料中的自由水份减少，造成混凝土坍落度的损失。混凝土搅拌机械计量系统误差也会造成混凝土坍落度损失，混凝土配和比是通过精确计算并经过多次试配调整得出来的，任何一种材料由于计量不准确，都会使单位内材料比表面积发生变化，材料比表面积变化越大，坍落度经时损失也越大。泵送剂或减水剂基本工作原理是在水泥、骨料、掺和料与水发生反应过程时，泵送剂或减水剂通过分子颗粒包裹在各种材料周围，使混凝土中大部分水分不被原材料吸走，而用于产生混凝土的和易性实现泵送。在泵送后一段时间后，泵送剂或减水剂自动从原材料表面脱落，使水分作为水泥水化用水。所以，泵送剂和减水剂也具有一定的缓凝的作用也是在于此。掺和外加剂（如

11、泵送剂、减水剂等）混凝土搅拌时间过短，外加剂无法与水泥发生反应，也会造成坍落度不真实。3.混凝土运输机械的影响混凝土搅拌运输车运输距离和时间越长，混凝土熟料由于发生化学反应、水份蒸发、骨料吸水等多方面原因，自由水份减少，造成混凝土坍落度经时损失，混凝土皮带运输机、串筒还会造成砂浆损失，这也是造成混凝土坍落度损失的重要原因。4.混凝土浇筑速度的影响混凝土浇筑过程中，混凝土熟料到达仓面内的时间越长，会因为发生化学反应、水份蒸发、骨料吸水等多方面原因使混凝土熟料中的自由水份迅速减少造成坍落度损失，特别是混凝土暴露在皮带运输机上时，表面与外界环境接触面积较大，水份蒸发迅速，对混凝土坍落度损失的影响最大

12、。根据实际测定当气温在25左右时混凝土熟料现场坍落度在半小时内损失可达4cm。5.混凝土浇筑时间的影响混凝土浇筑时间不同，也是造成混凝土坍落度损失的一个重要原因。早上和晚上影响较小，中午和下午影响较大，早上和晚上气温低，水份蒸发慢，中午和下午气温高水份蒸发快，水份损失越快混凝土坍落度损失越大，混凝土的流动性、粘聚性等越差，质量越难保证四、混凝土的原材料控制：组成材料与结构：普通混凝土是由水泥、粗骨料（碎石或卵石）、细骨料（砂）、掺和料（粉煤灰、矿粉等）、外加剂和水拌合，经硬化而成的一种人造石材。砂、石在混凝土中起骨架作用，并抑制水泥的收缩；水泥和水形成水泥浆，包裹在粗细骨料表面并填充骨料间的空

13、隙。水泥浆体在硬化前起润滑作用，使混凝土拌合物具有良好工作性能，硬化后将骨料胶结在一起，形成坚强的整体。为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能,节约水泥,减少因水泥掺量过大造成混凝土水化过程中产生大量的水化热，混凝土内外温差过大无法释放，导致混凝土裂缝。在混凝土搅拌时掺入磨细的矿物材料掺合料。它分为活性和非活性两类。掺合料的性质和数量，影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。 水泥：按照化学成分组成主要分为：硅酸盐水泥P.I或P.、普通硅酸盐水泥P.0、火山灰水泥P.P、粉煤灰硅酸盐水泥P.F、矿渣硅酸盐水泥P.S、复合硅酸盐水泥P.C等。（一）硅酸盐水泥PI PII成分：1.

14、 水泥熟料及少量石膏(型)2. 水泥熟料、5%以下混合材料、适量石膏(型)主要特征：1. 早期强度高2. 水化热高3. 耐冻性好4. 耐热性差5. 耐腐蚀性差6. 干缩较小适用范围：1. 制造地上地下及水中的混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构，包括受循环冻融的结构及早期强度要求较高的工程2. 配制建筑砂浆不适用处：1. 大体积混凝土工程2. 受化学及海水侵蚀的工程（二）普通水泥(P.O)成分：在硅酸盐水泥中掺活性混合材料6%15%或非活性混合材料10%以下主要特征：1. 早强2. 水化热较高3. 耐冻性较好4. 耐热性较差5. 耐腐蚀性较差6. 干缩较小适用范围：与硅酸盐水泥基本相同不适用处

15、：同硅酸盐水泥（三）矿渣水泥(PS)成分：在硅酸盐水泥中掺入20%70%的粒化高炉矿渣主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快2. 水化热较低3. 耐热性较好4. 对硫酸盐类侵蚀抗和抗水性较好5. 抗冻性较差6. 干缩较大7. 抗渗性差8. 抗碳化能力差抵适用范围：1. 大体积工程2. 高温车间和有耐热耐火要求的混凝土结构3. 蒸汽养护的构件4. 一般地上地下和水中的混凝土及钢筋混凝土结构5. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程6. 配建筑砂浆不适用处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程2. 有抗冻要求的混凝土工程（四）火山灰水泥(PP)成分：在硅酸盐水泥中掺入20%50%火山灰质混合材料主要特征：

16、1. 早期强度低，后期强度增长较快2. 水化热较低3. 耐热性较差4. 对硫酸盐类侵蚀抵抗力和抗水性较好5. 抗冻性较差6. 干缩较大7. 抗渗性较好适用范围：1. 地下、水中大体积混凝土结构2. 有抗渗要求的工程3. 蒸汽养护的工程构件4. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程5. 一般混凝土及钢筋混凝土工程6. 配制建筑砂浆不适用范处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程2. 有抗冻要求的混凝土工程3. 干燥环境的混凝土工程4. 耐磨性要求的工程（五）粉煤灰水泥(PF)成分：在硅酸盐水泥中掺入20%40%粉煤灰主要特征：1. 早期强度低，后期强度增长较快2. 水化热较低3. 耐热性较差4. 对硫酸盐类侵

17、蚀和抗水性较好5. 抗冻性较差6. 干缩较小7. 抗碳化能力较差 适用范围：1. 地上、地下、水中和大体积混凝土工程2. 蒸汽养护的构件3. 有抗裂性要求较高的构件4. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程5. 一般混凝土工程6. 配制建筑砂浆不适用处：1. 早期强度要求较高的混凝土工程2. 有抗冻要求的混凝土工程3. 抗碳化要求的工程（六）复合硅酸盐水泥P.C成分：由硅酸盐水泥熟料，两种或两种以上规定的混合材料（1、活性材料：粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰。2、非活性材料填充性混合材料：石英砂、石灰石、粘土等以及不符合要求的粒化高炉矿渣、火山灰质混合材料、粉煤灰。）特性：早期强度低，耐热性好，抗

18、酸性差。采用粉煤灰和煤矸石做为混合材料，早期和后期强度稳定,水化热低。适用范围：适用于一般的工业和民用建筑，建筑装饰工程等。白水泥：白色硅酸盐水泥熟料加入适量石膏，磨细制成的水硬性胶凝材料成为白水泥。适用范围：主要用于装饰装修用途。根据以上水泥的特性及适用范围，目前工业民用建筑所用水泥主要为普通硅酸盐水泥。普通硅酸盐水泥的化学成分主要为：硅酸三钙(3CaOSi02)、硅酸二钙(2CaOSi02)和铝酸三钙(3CaOA1203)、铁相溶体等。硅酸三钙水化过程方程式：3CaOSi02nH2O=xCaOSi02yH2O+(3-x)Ca(OH)2硅酸二钙水化过程方程式：2CaOSi02nH2O=xCa

19、OSi02yH2O+(2-x)Ca(OH)2所以根据以上方程式可以确定，水泥的水化过程是一个放热的过程。水化反应：水泥熟料中的各种矿物与水接触时发生水化反应（即水化），同时生成氢氧化钙、水化硅酸凝胶、水化铝酸凝胶和水化铁酸钙等。当有石膏时后两种水化物分别生成水化硫铝酸钙和水化硫铁酸钙。水泥的主要性能指标：1. 比重和容重：比重的定义：一物质的密度与取作标准（4摄氏度的水的密度）的某一物质密度之比。普通水泥的比重为3：1，容重通常为1300/m3.2. 细度：指水泥颗粒的粗细程度。颗粒越细，硬化的越快，早期强度也越高。3. 凝结时间：水泥加水搅拌到开始凝结所需要的时间成为初凝时间。从加水搅拌到凝

20、结完成所需要的时间为终凝时间。规范规定普通硅酸盐水泥的初凝时间不小于45分钟，终凝时间不大于10小时。硅酸盐水泥的初凝时间不小于45分钟，终凝时间不大于6.5小时。4. 强度等级：水泥强度应符合国家要求，水泥分为三个等级六类42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R。体积安定性：指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性能。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化，即为体积安定性不良，安定性不良会使水泥制品或混凝土构件产生膨胀性裂缝，降低建筑物质量，甚至引起严重事故。 引起水泥安定性不良的原因有很多，主要有以下三种：熟料中所含的游离氧化钙过多、熟料中所含的游离氧化镁过多或掺入的石膏过多

21、。熟料中所含的游离氧化钙或氧化镁都是过烧的，熟化很慢，在水泥硬化后才进行熟化，这是一个体积膨胀的化学反应，会引起不均匀的体积变化，使水泥石开裂。当石膏掺量过多时，在水泥硬化后，它还会继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增大1.5倍，也会引起水泥石开裂。国家标准规定：水泥安定性经沸煮法检验（CaO）必须合格；水泥中氧化镁（MgO）含量不得超过5.0%，如果水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥中氧化镁的含量允许放宽到6.0%；水泥中三氧化硫（SO3）的含量不得超过3.5%。安定性不合格的水泥应作废品处理，不能用于工程中。水泥全程安定性 是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。5

22、. 水化热：水泥与水作用产生的放热效应在水泥硬化过程中不断释放出的热量称为水化热。水泥的验收：水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其它必要的性能指标进行复检，其质量必须符合国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175等的规定。 当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月（快硬硅酸盐水泥超过一个月）时，应进行复检，并按复检结果使用。 钢筋混凝土结构、预应力结构混凝土结构中，严禁使用含有氯化物的水泥。 检查数量：按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200吨为一批，散装不超过500吨为一批，每批抽样不少于一次。

23、 检查方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复检的强度报告。粗骨料：粒径大于4.75 mm的骨料称为粗骨料，俗称石。常用的有碎石及卵石两种。碎石是天然岩石或岩石经机械破碎、筛分制成的，粒径大于4.75 mm的岩石颗粒。卵石是由自然风化、水流搬运和分选、堆积而成的、粒径大于4.75 mm的岩石颗粒。卵石和碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒（平均粒径指该粒级上、下限粒径的平均值）。建筑用卵石、碎石应满足国家标准GB/T 146852001建筑用卵石、碎石的以下技术要求：1. 不得大于混凝土结构截面最小尺寸的1/4，并不得大于钢

24、筋最小净间距的3/4；对于混凝土实心板，其最大粒径不宜大于板厚的1/2，并不得超过50。2. 泵送混凝土用的碎石，不应大于输送管内径的1/3；卵石不应大于输送管内径的2/5。根据以上要求，目前泵送混凝土的粗骨料粒径应为5mm31.5mm之间连续级配。连续级配可以使混凝土各骨料间形成更加密实，提高混凝土的匀质性，提高混凝土的抗压强度。特别是对于混凝土现浇板，使用连续级配石可以使板钢筋保护层内砂石挤密性，提高混凝土板抗裂性。石子的质量要求：针片状颗粒含量，按重量计：C30的混凝土用石，小于15；C30的混凝土用石，小于25。含泥量按重量计：C30的混凝土用石，小于1；C30的混凝土用石，小于2。泥

25、块含量按重量计：C30的混凝土用石，小于0.5；C30的混凝土用石，小于0.7。且不得含有风化石、页岩石等强度较低，耐久性差的石子。石子的验收：石子的验收应对颗粒级配、含泥量、泥块含量及针片状颗粒含量进行检验。对重要工程或特殊工程应根据工程要求增加检测项目。验收时应按同产地、同规格分批验收，大型车运输的按照400立方或600T为一个检验批，小型车运输的以200立方或300T为一个检验批。细骨料：砂按其产源可分为人工砂和天然砂。天然砂：由自然条件作用而形成的，颗粒粒径在5以下的岩石颗粒，称为天然砂。人工砂：人工砂为经过除土处理的机制砂、混合砂的统称。机制砂是由机械破碎、筛分制成的，粒径小于4.7

26、5的岩石颗粒，但不包括软质石、风化岩石的颗粒。混合砂是由机制砂和天然砂混合制成的砂。细度模数：MX=(A0.15+A0.3+AO.6+A1.18+A2.36)-5A4.75/(100-A4.75)或MX=(A0.15+A0.3+AO.6+A1.18+A2.36+A4.75)/100详细:MX -细度模数；A0.15-粒径0.15mm上颗粒累计筛余百分率();其他依次类推。粗砂：细度模数为3731，平均粒径为0.5mm以上。中砂：细度模数为3023，平均粒径为0.50.35mm。细砂：细度模板为2216，平均粒径为035025mm。特细砂：细度模数为15一o7，平均粒径为0.25mm以下。细度模

27、数越大，表示砂越粗。普通混凝土，以中砂为宜。颗粒级配：混凝土用砂按0.630筛孔的累计筛余量可分为三个级配区，砂的颗粒级配应处于表中的任何一个区域内。配置混凝土时宜优先选用区砂。区砂宜于用于强度等级C30C60及有抗冻、抗渗或其它要求的混凝土；区砂适用于强度等级大于C60的混凝土；区砂宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。砂的颗粒级配区筛孔尺寸（）级配区区区区累计筛余量（）10.000005.001001001002.503552501501.25653550102500.638571704140160.3159580927085550.16100901009010090砂的质量要求质

28、量项 目质量指标含泥量（按重量计）混凝土强度等级C303.0C305.0泥块含量（按重量计）C301.0C302.0砂率：混凝土中砂率是指（配合比中细骨料砂/砂与石子）100%。砂的验收： 生产单位应按批对产品进行质量检验。在正常情况下，机械化生产的天然砂，以400立方或600T为一批。人工分散生产的，以200立方或300T为一检验批。每一批至少应进行颗粒级配和含泥量检查。如使用海沙，必须对其氯盐含量进行检测。砂的使用单位的质量检测报告内容应包括：委托单位；样品编号；工程名称；样品产地和名称；代表数量；检测条件；检测依据；检测项目；检测结果；结论等。矿物掺和料：是指以氧化硅、氧化铝为主要成分，

29、在混凝土中可以代替部分水泥、改善混凝土性能，且掺量不小于5的具有火山灰活性的粉体材料。 矿物掺和料是混凝土的主要组成材料，他起着根本改变传统混凝土性能的作用。在高性能混凝土中加入较大量的磨细矿物掺和料，可以起到降低温升，改善工作性能，增进后期强度，改善混凝土内部结构，提高耐久性能，节约资源等作用。其中某些矿物掺和料还能起到抑制碱骨料反应的作用。高性能混凝土中的水胶比是指水与水泥加矿物掺和料之比。矿物掺和料主要有：粉煤灰、磨细矿渣、沸石粉、硅粉、复合及其它矿物掺和料。粉煤灰：煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混合材料。它是燃烧煤的发电厂将煤磨成100微米以下的煤粉，用预热空气喷入炉膛成悬浮状态

30、燃烧，产生混杂有大量不燃物的高温烟气，经集尘装置捕集就得到了粉煤灰。粉煤灰是一种人工火山灰质混合材料，它本身略有或没有水硬胶凝性能，但当以粉状及水存在时，能在常温，特别是在水热处理(蒸汽养护)条件下，与氢氧化钙或其他碱土金属氢氧化物发生化学反应，生成具有水硬胶凝性能的化合物，成为一种增加强度和耐久性的材料。粉煤灰的化学组成，我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、AL2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、 MgO 、K2O、 Na2O、SO3、MnO等，此外还有P2O5等。其中氧化硅、氧化钛来自黏土，岩页；氧化铁主要来自黄铁矿；氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。粉煤灰的

31、活性主要来自活性SiO2(玻璃体SiO2)和活性A12O3 (玻璃体A12O3 )在一定碱性条件下的水化作用。因此，粉煤灰中活性SiO2、活性A12O3和f-CaO(游离氧化钙)都是活性的的有利成分，硫在粉煤灰中一部分以可溶性石膏(CaSO4)的形式存在，它对粉煤灰早期强度的发挥有一定作用，因此粉煤灰中的硫对粉煤灰活性也是有利组成。粉煤灰中的钙含量在3%左右，它对胶凝体的形成是有利的。粉煤灰各等级技术指标：质量指标粉煤灰等级细度(45m方孔筛筛余)烧失量需水量比三氧化硫含量12%5%95%3%20%8%105%3%45%15%115%3%粉煤灰在混凝土中的应用：粉煤灰用于混凝土工程可根据等级，

32、按下列规定应用：一、级粉煤灰适用于钢筋混凝土和跨度小于6m的预应力钢筋混凝土。二、级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土。三、级粉煤灰主要用于无筋混凝土。对设计强度等级C30及以上的无筋粉煤灰混凝土，宜采用、级粉煤灰。四、用于预应力钢筋混凝土、钢筋混凝土及设计强度等级C30及以上的无筋混凝土的粉煤灰等级，如经试验论证,可采用比本条第一、二、三款规定低一级的粉煤灰。粉煤灰用于跨度小于6m的预应力钢筋混凝土时，放松预应力前，粉煤灰混凝土的强度必须达到设计规定的强度等级，且不得小于20MPa。配制泵送混凝土、大体积混凝土、抗渗结构混凝土、抗硫酸盐和抗软水侵蚀混凝土、蒸养混凝土、轻骨料混凝土、地下工程混

33、凝土、水下工程混凝土、压浆混凝土及碾压混凝土等，宜掺用粉煤灰。根据各类工程和各种施工条件的不同要求，粉煤灰可与各类外加剂同时使用。外加剂的适应性及合理掺量应由试验确定。粉煤灰用于下列混凝土时，应采取相应措施：一、粉煤灰用于要求高抗冻融性的混凝土时，必须掺入引气剂；二、粉煤灰混凝土在低温条件下施工时，宜掺入对粉煤灰混凝土无害的早强剂或防冻剂，并应采取适当的保温措施；三、用于早期脱模、提前负荷的粉煤灰混凝土，宜掺用高效减水剂、早强剂等外加剂。掺有粉煤灰的钢筋混凝土，对含有氯盐外加剂的限制，应符合现行国家标准混凝土外加剂应用技术规范的有关规定。根据国标GBJ14690第条 粉煤灰在各种混凝土中取代水

34、泥的最大限量(以重量计)，应符合下表的规定。 粉煤灰取代水泥的最大限量混凝土种类粉煤灰取代水泥的最大限量(%)硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥预应力钢筋混凝土251510钢筋混凝土、高强度混凝土、高抗冻融性混凝土、蒸养混凝土30252015中、低强度混凝土泵送混凝土大体积混凝土、水下混凝土地下混凝土、压浆混凝土50403020碾压混凝土65554535当钢筋混凝土中钢筋保护层厚度小于5cm时，粉煤灰取代水泥的最大限量，应比表的规定相应减少5%。根据以上要求，结合工程实际及青海本地产粉煤灰的质量，在公司在建工程中粉煤灰掺量要求控制在12%以内。粉煤灰的验收：粉煤灰的供货方

35、应按规定对粉煤灰进行批量检验，并签发出厂合格证，其中包括：1、厂名和批号。2、合格证编号及日期。3、粉煤灰的级别及数量。4、检验结果。用灰单位应对粉煤灰进行按批验收。每批粉煤灰应有供灰单位的出厂合格证，合格证的内容包括厂名、合格证编号、粉煤灰等级、批号、出厂日期、粉煤灰数量及质量检验结果。并对进场粉煤灰进行见证取样送检。粉煤灰的取样，应以同一灰源连续供应的200T相同等级的粉煤灰为一批；不足200T时，按一批计。每批粉煤灰应测定细度、烧失量，当灰源变化时，应测定SO3和需水量比。同一灰源每季度应测定一次SO3含量。混凝土外加剂：混凝土外加剂是指在混凝土拌合过程中掺入，用于改善混凝土性能的材料。

36、一般情况下掺量不应大于水泥质量的5（特殊情况除外）。混凝土外加剂按其主要功能分为四类： 1、 改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。 2、 调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。 3、 改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。 4、 改善混凝土其它性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。减水剂：在混凝土坍落度基本不变的条件下，能减少拌和物用水量的外加剂。缓凝剂：是一种能延缓混凝土凝结时间，并对混凝土后期强度发展没有不利影响的外加剂。兼有缓凝和减水作用的外加剂，称为缓凝减水剂。早强剂：是指能够提高混凝

37、土早期强度，但对后期强度没有明显影响的外加剂。防冻剂：防冻剂是在规定温度下，能显著降低混凝土的冰点，使混凝土的液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂。膨胀剂：使混凝土产生一定体积膨胀，并不会产生对混凝土强度增长不利影响的外加剂。泵送剂：能改善混凝土拌和物泵送性能的外加剂称为泵送剂。泵送性就是混凝土拌合物顺利通过输送管道，不阻塞、不离析、黏塑性良好的性能。减水剂：减水剂的特点：木制素磺酸盐是阴离子形高分子表面活性剂，对水泥团粒有吸附作用，具有半胶体性质。减水剂的作用原理： 1)静电斥力理论 水泥水化后，由于离子间的范德华力作用以及水泥水化矿物、水泥主要

38、矿物在水化过程中带不同电荷而产生凝聚，导致了混凝土产生絮凝结构。高效减水剂大多属阴离子型表面活性剂，掺入到混凝土中后，减水剂中的负离子-SO、-COO就会在水泥粒子的正电荷Ca2+矿的作用下而吸附于水泥粒子上，形成扩散双电层(Zel。a电位)的离子分布，在表面形成扩散双电层的离子分布，使水泥粒子在静电斥力作用下分散，把水泥水化过程中形成的空间网架结构中的束缚水释放出来，使混凝土流动化。Zeta电位的绝对值越大，减水效果就越好。随着水泥的进一步水化，电性被中和，静电斥力随之降低，范德华力的作用变成主导，对于萘系、三聚氰胺系高效减水剂的混凝土，水泥浆又开始凝聚，塌落度经时损失比较大，所以掺入这两类

39、减水剂的混凝土所形成的分散是不稳定的。而对于氨基磺酸、多羧酸系高效减水剂，由于其与水泥的吸附模型不同，粒子间吸附层的作用力不用于前两类，其发挥分散作用的主导因素不是Zeta电位，而是一种稳定的分散。 2)立体位阻效应 掺有高效减水剂的水泥浆中，高效减水剂的有机分子长链实际上在水泥微粒表面是呈现各种吸附状态的。不同的吸附态是因为高效减水剂分子链结构的不同所致，它直接影响到掺有该类减水剂混凝土的坍落度的经时变化。有研究表明萘系和三聚氰胺系减水剂的吸附状态是棒状链，因而是平直的吸附，静电排斥作用较弱。其结果是Zeta电位降低很快，静电衡容易随着水泥水化进程的发展受到破坏，使范德华引力占主导，坍落度经

40、时变化大。而氨基磺酸类高效减水剂分子在水泥微粒表面呈环状、引线状和齿轮状吸附，它使水泥颗粒之问的静电斥力呈现立体的交错纵横式，立体的静电斥力的Zeta电位经时变化小，宏观表现为分散性更好，坍落度经时变化小。而多羧酸系接枝共聚物高效减水剂大分子在水泥颗粒表面的吸附状态多呈齿形。这种减水剂不但具有对水泥微粒极好的分散性而且能保持坍落度经时变化很小。原因有三：其一是由于接枝共聚物有大量羧基存在具有一定的螫合能力，加之链的立体静电斥力构成对粒子问凝聚作用的阻碍；其二是因为在强碱性介质例如水泥浆体中，接枝共聚链逐渐断裂开，释放出羧酸分子，使上述第一个效应不断得以重视；其三是接枝共聚物Zeta电位绝对值比

41、萘系和三聚氰胺系减水剂的低，因此要达到相同的分散状态时，所需要的电荷总量也不如萘系和三聚氰胺系减水剂那样多。对于有侧链的聚羧酸减水剂和氨基磺酸盐系高效减水剂，通过这种立体排斥力，能保持分散系统的稳定性。 3)润滑作用 高效减水剂的极性亲水基团定向吸附于水泥颗粒表面，多以氢键形式与水分子缔合，再加上水分子之问的氢键缔合，构成了水泥微粒表面的一层稳定的水膜，阻止水泥颗粒问的直接接触，增加了水泥颗 粒间的滑动能力，起到润滑作用，从而进一步提高浆体的流动性。水泥浆巾的微小气泡，同样对减水剂分的定向吸附极性基团所包裹，使气泡与气泡及气泡与水泥颗粒问也因同电性相斥而类似在水泥微粒间加入许多微珠，亦起到润滑

42、作用，提高流动性。2 与水泥的适应性问题 按照混凝土外加剂应用技术规范，将经检验符合有关标准的某种外加剂，掺加到按规定可以使用该品种外加剂的水泥所配制的混凝土(或砂浆)中，若能够产生应有的效果，就认为该水泥与这种外加剂是适应的；相反，如果不能产生应有的效果，则该水泥与这种外加剂之间存在不适应性。高效减水剂与水泥产生不适应性的时候，能够直观快速地反应出来，如流动性差、减水率低、拌合物板结发热、塌落度损失过快等。高效减水剂与水泥的适应性受诸多因素的影响，评价高效减水剂与水泥的适应性是十分复杂的。 1)水泥矿物成分的影响 水泥中C3A的含量越低，减水剂与水泥的适应性较好；当水泥中C3A的含量高时，减

43、水剂的使用效果较差。各种试验表明，C3A含量高的水泥，将形成大量的钙矾石，须消耗大量的水，使混凝土流动度降低，需增加减水剂的用量。这是因为减水剂溶解后，优先选择性地吸附在C3A或其初期水化物表面，从而使对其它粒子产生分散作用的有效的减水剂量相应减少。 2)水泥碱性的影响 现代工程普遍采用纯硅或普硅水泥，而这类水泥的碱度是比较高的。加上砂、石或外掺材料等也都带有一定数量的碱。碱含量对减水剂与水泥的适应性有很大影响，试验表明，掺量一样的同种减水剂，采用碱含量高的水泥，其水泥净浆的流动性就较差，塑化效果亦差。 3)水泥细度的影响 当水泥细度增加时，水泥比表面积就增大。因此，就需要有更多的分散剂的分子

44、吸附覆盖在水泥颗粒表面，才能达到预期的使用效果。水泥颗粒越细，其净浆流动稳定性越差，要有好的流动性，则所需的减水剂就要增多。 4)水泥中石膏的影响 石膏控制硅酸盐水泥的凝结时间与硬化速度，一般会以二水石膏、半水石膏、可溶性或不可溶性硬石膏(无水石膏)等几种形式存在。由于它们的溶解度和溶解速度是不相同的，在混合物中C3A与SO4-2。之之间的平衡将直接影响减水剂的使用效果。以无水石膏作为调凝剂的水泥碰到木钙、糖钙减水剂时，会产生严重的不适应性，不仅得不到预期的效果，而且往往会引起流动损失过快甚至异常凝结。因此，对于掺有硬石膏的水泥，在使用减水剂时要特别小心。 5)高效减水剂自身特性的影响 高效减

45、水剂的分子结构对其塑化效果有很大的影响，这在前面已经论述过了。此外，减水剂的掺量、形态等其他因素有影响。当高效减水剂掺量过高时，其分散作用可能影响到水化产物，阻碍它们之间的粘结，从而推迟强度增长以及降低最终的强度。三聚氰胺系高效减水剂、氨基磺酸盐系高效减水剂在施工中只有以水剂方式作用才能发挥良好的塑化效果。泵送剂：泵送剂是流化剂的一种，他除了能够大大提高拌合物流动性以外，还能使新拌混凝土在60180min时间内保持其流动性，剩余坍落度应不低于原始的55。具有一定的缓凝作用，但缓凝时间不宜超过120min。常温下使用的泵送剂主要由以下几种组成部分：1、 减水组分：木质素磺酸钙或木质素磺酸钠，与高

46、效减水剂和高性能减水剂的组合。2、 缓凝部分：掺入缓凝剂用以调节凝结时间，增加游离水含量，从而提高流动性。3、 增稠组分（保水剂）：增稠组分多数是水溶性聚合物外加剂，其特性是在浓度低的情况下能使水的黏度增加。泵送剂、减水剂为工程中最为常用的外加剂品种，因泵送剂、减水剂直接关系混凝土的用水量和水灰比（水胶比），水灰比越大水泥水化反应过程中游离出的水和氢氧化钙越多，混凝土中产生的气泡越多，混凝土的匀质性越差，直接影响混凝土的强度；游离出的氢氧化钙越多，混凝土越容易与空气中的CO2进行结合，产生碳化，对钢筋保护层厚度的削弱越大。所以泵送剂、减水剂的有效性至关重要，每批进场泵送、减水剂除应进行相应的检

47、测外，还应现场进行有效性检测。具体方法如下：按配合比缩小比例称出水泥、砂子、石子、水、泵送（减水）剂 不加泵送剂拌和 观察坍落度 添加泵送剂拌和后观察坍落度。根据添加泵送剂或减水剂前后的坍落度情况，如添加泵送剂或减水剂后混凝土的坍落度有明显的增加，则证明外加剂有效，否则，应按无效处置。注：人工搅拌，搅拌时间应适当增加，可控制搅拌在5min左右。防冻剂：主要品种：1、无机盐类：氯盐类，以氯盐（如氯化钙、氯化钠）为防冻组分的外加剂；氯盐阻锈类，以氯盐与阻锈组分为防冻组分的外加剂；无机盐类，以亚硝酸盐、硝酸盐等无机盐为防冻组分的外加剂。2、有机化合物类：如以某些酸类为防冻组分的外加剂。3、有机化合物

48、与无机盐复合类。4、复合型防冻剂：以防冻组分复合早强、引气、减水等组分的外加剂。适用范围：氯盐类：用于钢筋混凝土、混凝土工程，严禁用于预应力混凝土工程，氯盐掺量控制在拌和水重量的7，总量控制在水泥用量的1以内。氯盐阻锈类：可用于混凝土、钢筋混凝土工程，严禁用于预应力混凝土工程，总量不得大于拌和水用量的15，当氯盐掺量为为水泥重量的0.51.5时，亚硝酸盐与氯盐之比应大于1；当氯盐掺量为水泥重量的1.53时，亚硝酸盐与氯盐之比应大于1.3，总量控制在水泥用量的1以内。无氯盐类：总量不得大于拌和水用量的20，其中亚硝酸盐、硝酸盐均不得大于水泥重量的8，尿素不得大于水泥重量的4，硝酸钾不得大于水泥用

49、量的10。亚硝酸盐、硝酸盐类严禁用于预应力砼工程及与镀锌钢材接触的混凝土工程。其它有机及无机复合类均可用于混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土工程。含有硝铵、尿素等产生刺激性气味的防冻剂，不得用于办公、住宅等建筑工程。注：1、因防冻剂对混凝土的冬季施工质量及后期混凝土强度增长、钢筋锈蚀都会产生巨大的影响，所以，要求工地代表对进场防冻剂必须严格进行把关、审核，弄清楚其化学成分，并对其掺量进行严格控制。严禁氯盐类防冻剂或含有亚硝酸、硝酸、硝铵、尿素类的防冻剂投入工程使用，如遇特殊情况，须及时向处室及公司反应。2、在冬季施工开始前，应及时将防冻剂进行送检，不得在未出具合格检测报告的情况下擅自投入使用。3

50、、对防冻剂有效期进行检查，对照其出厂日期查看，严禁已过有效期的防冻剂投入使用。混凝土配合比设计： 混凝土的配合比设计不同于结构设计，不是单纯的理论计算，属于实验型而非经验性学科的范畴，因为混凝土配合比牵涉到各个方面，既要保证混凝土硬化后的强度和耐久性，又要满足施工和易性要求。通过经验表格和经验公式算出初步计算配合比后，还须进行试配调整，以满足施工和易性要求，并应进行强度试验。在满足上述性能的前提下，尽可能节约水泥，降低成本。普通混凝土配合比配制强度： fcu,0fcu,k+1.645fcu,0:混凝土配制强度（Mpa）fcu,k:混凝土立方体抗压强度标准值（Mpa）:混凝土强度标准差（Mpa）

51、混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料计算确定，并应符合下列规定：1、 计算时，强度试件组数不应少于25组；2、 当混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值小于2.5Mpa时，计算配制强度用的标准差应取不小于2.5Mpa；当混凝土强度等级等于或大于C30级，其强度标准差计算强度小于3.0Mpa时，计算配置强度用的标准差应取不小于3.0Mpa。3、 当无统计数据时，可参照下表选用。值（Mpa）混凝土强度等级低于C20C20C35高于C354.05.06.0水泥强度等级的选择：1. 一般情况下，水泥强度为混凝土强度的1.52.0倍为宜。2. 配置高强度混凝土（30Mpa以上的混凝土）

52、时，水泥强度等级可降低为混凝土强度等级的0.91.5倍。水泥强度等级的选用混凝土强度等级C20C25C30C35C45C45水泥强度等级32.532.5、42.542.5、52.552.5、62.5一、初步计算配合比的确定初步计算配合比设计程序如下：1. 根据所选用水泥的实际强度和混凝土的设计强度确定水灰比；2. 根据粗骨料的最大粒径、工艺要求的坍落度，找出所需的用水量；3. 根据水灰比和用水量，计算水泥用量；4. 根据水灰比和粗骨料的最大粒径，确定砂率；5. 根据用水量、水泥用量和砂率，计算出砂石用量。水灰比确定：混凝土水灰比按以下公式计算： afce W/C= fcu,0+abfce式中a

53、、b为回归系数，粗骨料为碎石时，a、b分别取0.46和0.07；粗骨料为卵石时，a、b分别取0.48和0.33； fce为水泥28d抗压强度实测值（Mpa） 当无水泥28d抗压强度实测值时，fce的值可以按以下式确定： fcecfce，gc为水泥强度等级的富余系数，可按实际统计资料确定；当无实际统计资料时，水泥强度等级的富余系数可以取1.13。fce，g为水泥强度等级值（Mpa）。单位用水量确定：1.水灰比在0.40.8范围时，根据粗骨料的品种、粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度，其用水量可按照下表选取： 塑性混凝土的用水量（kg/m3）拌合物稠度卵石最大粒径（）碎石最大粒径（）项目指标1020

54、31.540162031.540坍落度（）10301901701601502001851751653550200180170160210195185175557021019018017022020519518575902151951851752302152051952.水灰比小于0.4的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量应通过试验确定。3.流动性和大流动性混凝土的用水量应按下列步骤计算：1）以上表中坍落度90的用水量为基础，按坍落度每增大20用水量增加5kg，计算出未掺外加剂时的混凝土用水量。2）掺外加剂时混凝土的用水量可按下式计算： mwa= mw0(1-)mwa为掺外加剂时混凝土用水量（kg）；mw0为未掺外加剂混凝土每立方混凝土的用水量（kg）；为外加剂的减水率（）。3）外加剂的减水率应经试验确定。水泥用量的确定：每立方混凝土水泥用量(mc0)按下式计算：mc0mw0/(W/C)混凝土的最