混凝土基本常識(shí)

1、商品混凝土基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)資料一、預(yù)拌混凝土的定義及強(qiáng)度等級(jí)常識(shí)：“混凝土”可簡(jiǎn)寫為“砼”。預(yù)拌砼（也稱商品砼）是指由水泥、集料、水以及根據(jù)需要摻入外加 劑、礦物摻合料等組分按一定比例在攪拌站經(jīng)計(jì)量、拌制后出售的并采 用運(yùn)輸車，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)至使用地點(diǎn)的砼拌合物。預(yù)拌砼屬于半成 品。砼等級(jí)劃分是按砼的 28 天立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分為若干個(gè)等級(jí)， 即強(qiáng)度等級(jí)。表示為符號(hào)C（ “C為砼的英文名稱的第一個(gè)字母）與立方體 抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（以MPa計(jì)）表示，普通砼劃分為 C10、C 15、C 20、C 25、 C 30、 C 35、 C 40、 C 45、 C 50、 C 55、 C 60 等。二、商品砼

2、的組成材料砼的組成材料一般為水泥、集料、水、礦物摻合料、化學(xué)外加劑。對(duì)一些有特殊要求的砼，會(huì)根據(jù)需要加入一些特殊材料。它與其他商品 一樣，其性能是由它的原材料來(lái)實(shí)現(xiàn)的，只有控制好砼原材料的質(zhì)量、 合理利用原材料才能獲得性能優(yōu)良、成本低廉的砼。1 、水泥水泥是砼中最重要原材料之一，也是決定砼性能的重要部分。水泥 的品種很多，有硅酸鹽水泥（P.1、P.n）、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸 鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥（）、 鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等等。它們主要存在著兩個(gè) 方面的差別：一是水泥熟料礦物組成的差別。例如：硅酸鹽水泥，熟料中以硅酸鹽礦物為主；硫鋁酸

3、鹽水泥，熟料中則以無(wú)水硫鋁酸鈣礦物為 主。二是混合材料品種和摻量的差別。例如普通硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入少量的活性或非活性混合材，其摻量為6%15%；礦渣 硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入一定量的礦渣，其摻量為 20%70%；粉煤灰硅酸鹽水泥是在硅酸鹽水泥的基礎(chǔ)上摻入一定量的粉 煤灰，其摻量為 20%40%。由于組分上的不同，水泥的性能上也不同。不同品種的水泥等級(jí)等級(jí)劃分也不同，硅酸鹽水泥分為、為、分為、。“ R是表示早強(qiáng)型的意思，數(shù)字是表示該水泥 28 天強(qiáng)度不低于該數(shù)字的強(qiáng)度值 。水泥的保存期為 3 個(gè) 月，超過(guò)這個(gè)期限的水泥要通過(guò)試驗(yàn)確定其是否合格后才使用。2、摻合料摻合

4、料現(xiàn)在已經(jīng)成為商品砼中不可缺少的一個(gè)組分，摻合料在砼中 的應(yīng)用已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)。摻合料的種類很多，其組分和性能有很 大的差異。目前常用的摻合料主要有粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉、硅粉、沸石 粉。、粉煤灰：是一種工業(yè)廢料，是由燃煤熱電廠煙道中收集的一種 粉狀材料，由于煤種的差異，以及燃燒條件和收集工藝不同，粉煤灰的 組成和性能變化很大。在其他的條件相同的情況下，不同的收集工藝對(duì) 粉煤灰的質(zhì)量影響很大。風(fēng)選的粉煤灰質(zhì)量較好，球磨的粉煤灰質(zhì)量較 差。粉煤灰分為三個(gè)等級(jí)：1級(jí)、n級(jí)、m級(jí)三個(gè)等級(jí)，1級(jí)粉煤灰質(zhì) 量最好。I級(jí)粉煤灰細(xì)度要求不超過(guò) 12%、需水量不超過(guò)95%、燒失量不 超過(guò)5%,n級(jí)粉煤灰細(xì)度要

5、求不超過(guò)25%，需水量不超過(guò)105%、燒失量 不超過(guò)8%,m級(jí)粉煤灰細(xì)度要求不超過(guò) 45%、需水量不超過(guò)115%、燒失量不超過(guò) 15%。粉煤灰在砼的作用主要有三種：形態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)、微 集料效應(yīng)。形態(tài)效應(yīng)：粉煤灰是粒徑很小的珠狀顆粒，表面圓滑，所以 它的形態(tài)效應(yīng)可以歸結(jié)為填充作用（粒徑小，填充水泥空隙是砼更密 實(shí)）、表面作用（粒徑小，比表面積大，需水大，是負(fù)面作用）、潤(rùn)滑作 用（粒徑小，球狀顆粒起潤(rùn)滑作用。球磨磨細(xì)的粉煤灰珠狀顆粒被打破， 潤(rùn)滑作用就降低）?；钚孕?yīng)：是指砼中粉煤灰的活性成分所產(chǎn)生的化學(xué) 效應(yīng)。通常是指火山灰反應(yīng)?；钚孕?yīng)體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是粉煤灰自 身的火山灰反應(yīng)能力；二是

6、對(duì)水泥熟料礦物水化過(guò)程的促進(jìn)作用。粉煤 灰的火山灰反應(yīng)要吸收水泥熟料反應(yīng)生成的 Ca（OH） 2 （氫氧化鈣）， 這樣一來(lái)就加速了水泥熟料的反應(yīng)，砼的強(qiáng)度發(fā)展就好。微集料效應(yīng)： 由于粉煤灰微細(xì)顆粒均勻分布于水泥漿體的基相之中，就像微細(xì)的集料 一樣。漿體硬化后就可以看做 “微砼 ”。粉煤灰的玻璃微珠本身強(qiáng)度高，在 漿體中分散狀態(tài)良好，所以能增強(qiáng)硬化漿體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高砼的強(qiáng) 度。 、磨細(xì)礦渣粉（簡(jiǎn)稱：礦粉）： 是指在高爐煉鐵過(guò)程中排出的浮于鐵水 表面的非金屬礦物熔渣通過(guò)水淬急速冷卻后形成的高爐礦渣，然后通過(guò) 粉磨得到的一種粉狀物料。磨細(xì)礦渣的化學(xué)組分和水泥較接近，活性較高。等級(jí)劃分為S75 S9

7、5、S105，“S95”是表示該礦粉28d活性指數(shù) （也可稱為抗壓強(qiáng)度比 ）要達(dá)到 95%?；钚栽礁咴胶?，當(dāng)然也越貴。礦粉在 砼中的作用主要是活性效應(yīng)。、硅粉：是鐵合金廠在冶煉硅鐵合金或金屬硅時(shí)通過(guò)收塵裝置在煙道 收集的極細(xì)的粉末。硅粉的化學(xué)組成主要是 SiO2 （二氧化硅），它的顆粒 主要為非晶態(tài)的球形顆粒、表面光滑、粒徑非常小、容重小、活性非常 高，價(jià)格也非常貴，一般在 C80 以上的高等級(jí)砼中采用。、沸石粉：是由天然沸石經(jīng)過(guò)機(jī)械粉磨而成。一般為多孔的多棱角顆 粒，需水量較大，摻入沸石粉后砼較粘稠。是地方資源性材料使用較 少。3、集料集料分為粗集料又叫石子、細(xì)集料又叫砂子。砂子分為天然砂、

8、人 工砂，天然砂又分為河砂、海砂、山砂，人工砂分為機(jī)制砂、混合砂； 按砂的粗細(xì)分為細(xì)砂、中砂、粗砂。石子分為碎石、卵石；按粒徑的連 續(xù)性分為單粒徑、連續(xù)粒徑；按粒徑大小分為 5-16、 5-20、 5-25、（也稱 1-3 石）、 5-40 等等。 、級(jí)配：是指集料中各粒徑顆粒的分布情況。通常說(shuō)的級(jí)配不好就是 指集料的粒徑分布較窄，單粒徑的集料較多。這種集料對(duì)砼的影響很 大，如：和易性不好、泵送性差、石子偏多、強(qiáng)度偏低、用水量大。 、顆粒形狀與表面狀態(tài)：顆粒形狀分為球形或蛋形、棱角形、片狀、 針狀。顆粒形狀對(duì)堆積密度的影響比較大，一般來(lái)說(shuō)，顆粒越接近球 形，堆積密度越大，球形顆粒含量越多，堆積

9、密度也越大。堆積密度越 大，集料的空隙率就越小，砼就越密實(shí)，強(qiáng)度就越高，砼的水泥用量就 越可以減少降低。表面狀態(tài)是指集料顆粒表面的粗燥程度和孔的特征。般來(lái)說(shuō)，表面粗燥的集料與硬化水泥石有較好的機(jī)械咬合力，但摩擦 阻力大，影響砼的流動(dòng)性。 、含泥量：是指集料中粒徑小于0.075mm的塵屑、淤泥和粘土的含 量。含泥量越大砼的用水量就越大，強(qiáng)度就越低，干縮就越大，抗?jié)B性能就差、抗凍融性能也差。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求：用于拌制C60C30砼用砂, 含泥量必須小于 3%，石子含泥量必須小于 1% 。4、外加劑外加劑是一種在砼攪拌之前或拌制過(guò)程中加入的、用以改善新拌砼 和硬化砼性能的材料。外加劑是現(xiàn)代砼的重要組分，

10、可以說(shuō)現(xiàn)代砼的技 術(shù)進(jìn)步幾乎都與外加劑的應(yīng)用有著密切的關(guān)系。高效減水劑的出現(xiàn)，推 動(dòng)了高強(qiáng)砼的發(fā)展，也使得砼現(xiàn)實(shí)了泵送化、自密實(shí)化；引氣劑的使用 大大提高了砼的抗凍耐久性；膨脹劑在砼結(jié)構(gòu)的防裂中發(fā)揮了較大的作 用；防凍劑的使用使北方地區(qū)的冬季施工成為可能，大大延長(zhǎng)了可施工 期。外加劑的種類繁多，性能各異，按其主要使用功能分類分為四類： 改善砼拌合物流變性能的外加劑：減水劑（坍落度相同的情況下減少拌 合用水量）、泵送劑（兼有減水、緩凝、弓I氣的作用）等；調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí) 間、硬化性能的外加劑：緩凝劑（延長(zhǎng)砼的凝結(jié)時(shí)間的外加劑）、促凝劑（縮短凝結(jié)時(shí)間）、速凝劑（使砼快速凝結(jié)如噴射砼）等；改善砼耐久 性的

11、外加劑：弓氣劑（弓入大量微小氣泡，提高抗凍性）、防水劑（提高 砼的抗水滲透的性能）、阻銹劑、和礦物外加劑等；改善砼其他性能的 外加劑：膨脹劑（使砼膨脹）、防凍劑（降低水的冰點(diǎn)，在負(fù)溫下促進(jìn)砼 的強(qiáng)度增長(zhǎng)，提高砼抗凍融性能） 、著色劑（制備具有彩色砼的外加劑） 。5、水：砼中一般使用自來(lái)水或者潔凈的地下水，一些含有脂肪、油、 糖、酸類、鹽類等工業(yè)廢水、污水都不能用來(lái)拌和砼，含有雜質(zhì)、泥漿 等不干凈的水也不能用于拌和砼。三、砼的性能砼原材料加水拌和后形成砼拌和物，這一拌和物具有一定的流動(dòng) 性、黏聚性和可塑性。隨著時(shí)間的推移，膠凝材料的水化反應(yīng)不斷進(jìn) 行，水化產(chǎn)物不斷增加，形成凝聚結(jié)構(gòu)。此時(shí)砼開始凝

12、結(jié)硬化，逐步失 去流動(dòng)性和可塑性，最終形成具有一定強(qiáng)度的水泥石。凝結(jié)硬化以前的 砼拌和物通常稱為 新拌砼,凝結(jié)硬化后的砼則稱為 硬化砼。1、新拌砼的流動(dòng)性是指新拌砼在一定的外力（重力、振搗力）作用下克服自身的內(nèi)摩擦 力而做的功。通俗的說(shuō)就是在一定外力作用下新拌砼能流多遠(yuǎn)，是否減 輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。測(cè)定流動(dòng)性的方法很多，最常用的有坍落度（擴(kuò)展 度）試驗(yàn)法、維勃稠度試驗(yàn)法、密實(shí)因數(shù)試驗(yàn)法等等。而我們?cè)趯?shí)際操作 中用得最多的 坍落度試驗(yàn)法 。坍落度是用坍落度筒來(lái)測(cè)定的，坍落度筒 尺寸是上口直徑100mm,下口直徑200mm,高300mm。試驗(yàn)時(shí)將新拌砼 分三層裝入筒內(nèi),每層用搗棒從邊緣往中心螺旋式插

13、搗 25 次,插搗時(shí)搗 棒要插至上一層新拌砼的表面。三層裝完后，抹平筒口，將筒體垂直提 起,新拌砼錐體在重力作用下坍落,測(cè)量錐體坍落的高度,即為坍落度 值,測(cè)量錐體坍落后兩垂直方向的直徑平均值,即為擴(kuò)展度。一般情況 下坍落度值越大,擴(kuò)展度值越大,表示新拌砼的流動(dòng)性好,三者之間一 般情況下成正比例關(guān)系。比如180mm坍落度的新拌砼肯定比140mm坍落度的砼流動(dòng)性好,當(dāng)然坍落度有一個(gè)極限值, 普通砼的坍落度一般不超 過(guò)240mm,當(dāng)超過(guò)240mm時(shí)可能是砼用水量過(guò)多已經(jīng)離析了。、影響新拌砼流動(dòng)性的因素： 新拌砼的流動(dòng)性取決于各組分的特性及 其相對(duì)的含量特別是水的作用。砼的各組分的作用是相互關(guān)聯(lián)的。

14、A、用水量對(duì)流動(dòng)性的影響：砼中的用水量是流動(dòng)性的最主要的影響因素 之一。用水量與流動(dòng)性成正比例關(guān)系,用水量越大,流動(dòng)性越大。B、砂率對(duì)流動(dòng)性的影響：砂率是指細(xì)集料含量占集料總量的百分?jǐn)?shù)。砂 率對(duì)新拌砼流動(dòng)性影響較大,砂率存在一個(gè) 最佳砂率 ,砂率過(guò)大或過(guò) 小,砼的流動(dòng)性都不好,當(dāng)達(dá)到最佳砂率時(shí)砼的流動(dòng)性最好。C、組成材料特性對(duì)流動(dòng)性的影響：水泥的需水量、集料的級(jí)配、顆粒形 狀、最大粒徑、表面狀態(tài)、摻合料的需水量、細(xì)度、適應(yīng)性、外加劑的 減水率、適應(yīng)性、引氣劑的質(zhì)量等等。都會(huì)對(duì)流動(dòng)性產(chǎn)生影響 、新拌砼的坍落度損失：新拌砼的流動(dòng)性隨著時(shí)間而變化，這是砼水 化硬化的必然過(guò)程。由于在通常情況下用坍落度

15、評(píng)定商品砼的流動(dòng)性, 因此,也常用坍落度損失來(lái)表征商品砼流動(dòng)性的依時(shí)性變化。砼的坍落 度損失是商品砼使用過(guò)程中經(jīng)常遇到的一個(gè)問(wèn)題。造成砼坍落度損失的 原因有：A、外加劑與膠凝材料不適應(yīng)；B、膠凝材料水化速度較快;C、集料吸水率較大；D、氣溫過(guò)高，水分的蒸發(fā)；E、氣泡的逃逸。2、硬化砼的抗壓強(qiáng)度影響砼的抗壓強(qiáng)度的主要因素有： 、水膠比：是指單方砼的用水量與膠凝材料用量的比值。水膠比越大，孔隙越大，強(qiáng)度越低。、水 泥強(qiáng)度與用量： 水泥的強(qiáng)度越高,砼的強(qiáng)度越高；水泥用量越高,砼強(qiáng)度越高。、摻合料：摻合料用量越大，砼的相對(duì)強(qiáng)度越低；摻合料的活性越低，強(qiáng)度越低；摻合料的需水量越大，強(qiáng)度越低。、集料的最

16、大粒徑： 在其他條件一定的情況下，集料的最大粒徑越大，強(qiáng)度越低， 在高等級(jí)的砼中這種影響較大，中等等級(jí)砼不太明顯，低標(biāo)號(hào)砼反而是 粒徑越大，強(qiáng)度越高。、齡期：齡期越長(zhǎng)，強(qiáng)度越高。、溫度與濕 度：溫度、濕度越高，強(qiáng)度越高。 、砂率：砂率越大，砼強(qiáng)度越低。P6、 P8、3、硬化砼的耐久性 、抗?jié)B透性：是指砼抵抗水的滲透能力?？?jié)B等級(jí)一般分為P10、P12, “ P8”是指砼能抵抗壓力下水的滲透。老標(biāo)準(zhǔn)是以符號(hào)“S” 來(lái)表示，其意義與新標(biāo)準(zhǔn)的“ P”相同。、抗凍性：是指砼抵抗凍融破壞的能力。在寒冷地區(qū)，特別是在與水 接觸的部位，砼常常被凍壞。這是由于砼中的水分受凍結(jié)冰后體積膨脹，是砼內(nèi)部受到很大的壓

17、力作用，如果反復(fù)受到冰凍融化作用，砼最終將遭到破壞。砼抗凍融等級(jí)一般分為：F15、 F25、 F50、 F100、 F150、F200,“F100”是指砼能抵抗100次的凍融循環(huán)作用。 、抗化學(xué)腐蝕性能：是指砼抵抗化學(xué)物質(zhì)（硫酸、鹽酸）侵蝕的能力。 、耐咼溫性能：是指砼在咼溫下，強(qiáng)度降低時(shí)抵抗破壞的能力。四、砼在生產(chǎn)供應(yīng)過(guò)程中的一些基本知識(shí)。1、造成堵管的原因及防止堵管的措施。造成堵管的原因： 、 泵工的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足； 、 泵送高度過(guò)高或 距離過(guò)長(zhǎng)； 、 泵管布置不合理，彎頭過(guò)多； 、 氣溫過(guò)高，砼泵送過(guò) 程中坍落度損失過(guò)快； 、 施工停頓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)； 、 砼泵機(jī)壓力不足、排量與壓力設(shè)置不合理；

18、 、 砼坍落度小； 、 砼石子過(guò)多； 、 砼和 易性差，離析。措施： 、 選擇技術(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富的泵工； 、 針對(duì)泵送高度和距離選 擇合適的砼泵； 、 充分調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)情況，合理布置泵管； 、 氣溫 過(guò)高時(shí)，用濕麻袋覆蓋泵管降溫； 、 合理調(diào)配車輛，保證供應(yīng)，在停 頓期間每隔1020分鐘打正反泵12手；、泵送過(guò)程中合理設(shè)置排量與 壓力； 、 合理控制砼的坍落度，保證施工； 、 根據(jù)原材料情況正確 調(diào)整砂率，提高砼的可泵性； 、 嚴(yán)格控制砼的和易性，增加出廠檢驗(yàn) 的頻率，杜絕不合格的砼出廠，發(fā)現(xiàn)有不合格的砼到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，不準(zhǔn)澆筑 到施工部位上。2、常見裂縫的產(chǎn)生原因及防治措施。裂縫是砼中一種常見的現(xiàn)象，又

19、是砼中存在的非常復(fù)雜的問(wèn)題。砼 的裂縫有很多種類型，有的影響結(jié)構(gòu)安全，有的影響建筑物的使用壽 命，有的影響結(jié)構(gòu)的使用功能，有的影響觀感。、塑性收縮裂縫：塑性收縮裂縫是一種在砼初凝后結(jié)構(gòu)已經(jīng)初步 形成，失去了流動(dòng)性，但強(qiáng)度極低，在這一時(shí)期如果失水（蒸發(fā)失水、模 板或基層吸水）較多，產(chǎn)生較大的塑性收縮，砼沒(méi)有能力抵抗收縮應(yīng)力， 從而開裂。當(dāng)外界風(fēng)速大、氣溫高、濕度低時(shí)較容易出現(xiàn)這種裂縫。措施：A、加強(qiáng)早期保濕養(yǎng)護(hù)；B、澆筑前充分潤(rùn)濕模板或基層;C、控制好砼的凝結(jié)時(shí)間；D、振搗適度，不漏振不過(guò)振；E、發(fā)現(xiàn)裂縫 及時(shí)處理，采用二次抹壓或二次振搗，若已硬化，采用灌水泥漿，加水 潤(rùn)濕，覆蓋養(yǎng)護(hù)。、溫度裂縫：溫度裂縫是指由于混凝土結(jié)構(gòu)中的溫度變化或溫度 分布的不均勻性（環(huán)境的溫度變化、膠凝材料水化反應(yīng)產(chǎn)生的）而產(chǎn)生的 裂縫。溫度裂縫在結(jié)構(gòu)中較常見，有表面的，也有深入的和貫穿的。表 面的裂縫走向無(wú)一定的規(guī)律性，縱橫交錯(cuò)，這種溫度裂縫多發(fā)生在施工 期。深入的和貫穿的溫度裂縫一般與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的短邊方向平行或接近 平行。裂縫沿全長(zhǎng)