混凝土常识

发布网友 发布时间：2022-04-20 02:13

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热心网友 时间：2022-05-10 14:41

(一)混凝土组成

混凝土的组成材料主要有水泥、细骨料(砂)、粗骨料(石子)和水。为了改善混凝土的性能,也可在混凝土拌合时或施工中加入小于水泥质量5%的外加剂。

1.水泥的性质及其品种选用要求

(1)水泥的性质

水泥是水硬性胶凝材料,它不仅能在空气中凝结硬化和保持强度,而且也能在水中继续硬化并长期保持和继续提高其强度。混凝土强度的产生,主要是水泥硬化的结果。同时水泥的价格又是混凝土组成材料最贵的。因此,合理使用水泥,对保证工程质量和降低成本都非常重要,应根据工程性质、施工工艺和条件选择水泥品种。

硅酸盐类水泥是水泥胶凝材料中应用最普遍、强度较高、生产量较多的一类。这类水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥等。建筑工程广泛使用前5种水泥。

(2)水泥品种选用要求

1)选用水泥标号(软练标号)时,应以能达到要求的混凝土标号并能尽量减少混凝土的收缩和节约水泥为原则。在不使用外加剂、高强振捣、特殊养护等特殊措施时,选用的水泥标号应为混凝土标号的1.5～2倍,且不宜低于425号。

2)水泥应符合现行水泥标准的规定要求,必须有制造厂的试验报告单、质量检验单、出厂证等证明文件,并按其品种、标号和试验编号等进行检查验收。工地领用水泥时必须进行核对,避免差错。对水泥质量有怀疑、标号不明或出厂日期超过3个月时,应按不同情况分别取样检验,并按检验结果合理使用。

3)袋装水泥在储运时应妥善保管,防雨、防潮,堆放在距离地面一定高度的堆架上。堆放高度不宜超过12袋。不同标号品种、厂家和出厂日期的水泥应分别堆放.以便分别使用和按出厂日期的先后顺序使用。袋装水泥在储运堆放过程中,严禁抛摔和损坏包装袋。散装水泥的贮存.应设置专用的水泥罐或斗仓。

4)已受潮的水泥或不同标号、品种混杂的水泥,不得用于配制钻孔桩混凝土,也不得在一根桩内,使用不同标号品种和厂家的水泥配制桩身混凝土。

2.粗骨料、细骨料

骨料是指混凝土中掺入的砂、石材料,又称集料。按其粒径的不同,可分为粗骨料和细骨料。一般把粒径为0.15～5mm的砂称为细骨料;把粒径大于5mm的石子称为粗骨料。粗骨料有卵石和碎石,细骨料按产源的不同,有河砂、山砂和海砂,通常多用河砂。

骨料约占混凝土体积的3/4以上,它的材质和级配对混凝土的强度、稳定性和耐久性影响很大。

(1)对粗骨料的要求

1)粗骨料宜选用坚硬卵砾石和碎石,其规格应符合要求:不得使用曾受矿化水,特别是酸水侵蚀过的石灰岩碎石。水下混凝土应优先采用符合要求的碎石做粗骨料。

2)石料中泥土杂物含量超过规定,应过筛并用水冲洗以除去泥土杂物,若混入煤渣、白灰、碎砖或煅烧过的石块等难以筛洗的杂物,则禁止使用。石料在运输过程中应保持干净,不使混入泥土杂物;碎石中也不宜含有石粉。

3)桩身钢筋混凝土石料一般采用粒径为20～40mm,最大粒径不得大于导管内径的1/8～1/6和钢筋最小净距的1/3;用于素混凝土的石料粒径不宜大于50mm,最大粒径不得大于导管内径的1/5～1/4。

4)石料的级配应保证混凝土具有良好的和易性。石料规格不符合级配要求时,可通过试验掺加另一种规格的石料,使之符合设计要求。

5)每批石料进场,应有检验报告单以检查石料是否符合要求。现场石料应堆放于干净之处,不使泥土杂物混入。

(2)对细骨料的要求

1)细骨料应选用级配合理、质地坚硬、颗粒洁净的天然中、粗河砂。

2)每批砂料进场应有检验报告单,以检查砂料是否符合要求。如砂中泥土杂物含量超过要求时,可过筛并用水冲洗后使用。

3.拌合水

拌制混凝土用水应符合下列规定:

1)水中不含有影响水泥正常凝结硬化的有害杂质,不得含有油脂、糖类及游离酸等。

2)污水、pH值小于4的酸性水和含硫酸根

量超过水的质量1%的水均不得使用。

3)钢筋混凝土灌注桩不得用海水拌制混凝土。

4)拌制混凝土前,应对拌合用水进行水质分析检验,并进行拌合试验。使用供饮用的自来水或清洁的天然水做拌合用水,可免做试验。

4.混凝土外加剂

在混凝土中掺入少量有机或无机化合物,从而改善或赋予混凝土某些性能。这些外掺物称为混凝土外加剂。混凝土中掺入适量外掺剂,能改善混凝土的工艺性能,加速工程进度及节约水泥用量。

混凝土中掺入外掺剂,必须先经过试验,以确定外掺剂使用种类、掺入量和掺入程序。外掺剂的试验及现场使用,应有专人负责掌握,精确称量,做好记录。

(1)外加剂的种类与常用外掺剂

按外加剂的用途来分,一般可分成以下几类:

1)减水剂。是指在混凝土坍落度基本相同的条件下,加入其后能减少拌合用水量的一种外加剂,如木质素磺酸盐、多环芳基磺酸盐、多羟基碳水化合物等。

2)调凝剂。是指调节混凝土凝结时间的一种外加剂,如羟基碳水化合物、各种无机酸盐类等。

3)早强剂。是指加速混凝土早期强度发展的一种外加剂,如各种可溶性氯化物、硫酸钠与其他化学物质复合物等。

4)引气剂。是指在搅拌混凝土过程中,能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的一种外加剂,如各种树脂酸盐、蛋白性物质盐、油脂衍生物、松香热聚物等。

5)防水剂。如各种硬脂酸盐。

6)除锈剂。NaN0₃。

此外还有防冻剂、膨胀剂等。

(2)混凝土常用外掺剂

主要有速凝剂、缓凝剂、减水剂和早强剂。

(二)混凝土类型

混凝土种类繁多,可以按不同划分方式进行分类,其中以下几种分类方法较为常见:

1.按所用胶凝材料不同

分为水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土及聚合物混凝土等。

2.按用途不同

分为结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防射线混凝土等。

3.按混凝土容重或表观密度不同

分为重混凝土、普通混凝土、轻混凝土等。

1)重混凝土。表观密度大于2800kg/m³,由特别密实和特别重的骨料(如重晶石、铁矿石等)制成。

2)普通混凝土。表观密度为2000～2800kg/m³,用天然砂、石为骨料制成,是建筑结构、道路、水工工程等常用材料。

3)轻混凝土。表观密度小于2000kg/m³,它包括轻骨料混凝土、多孔混凝土及大孔混凝土等,常用作保温隔热或结构兼保温材料。

4.按混凝土的构造不同

分为细石混凝土、特细砂混凝土、无砂大孔混凝土、轻骨料混凝土、加气混凝土等。

1)细石混凝土。即石子的最大粒径在10mm以下的普通混凝土。

2)特细砂混凝土。即砂的细度模数＜1.5,或平均粒径＜0.25mm的混凝土。

3)无砂大孔混凝土。即只用石子、不用砂子配制的水泥混凝土。

4)轻骨料混凝土。即用轻质骨料配制的水泥混凝土

5)加气混凝土(多孔混凝土)。即用铝粉或其他发泡剂、水、水泥或加极少的磨细砂制成,称加气混凝土或泡沫混凝土,通常用于保温,隔热。

此外,还可按混凝土的特性或施工方法不同,分为高强混凝土、抗渗混凝土、泵送混凝土、喷射混凝土;按生产地点不同分为现场搅拌混凝土、预拌混凝土等。

在地勘行业岩土工程勘察和工程施工中,混凝土应用最广、用量最大的是水泥混凝土。

(三)混凝土的配制

1.混凝土拌合方法及搅拌机械

1)混凝土拌合方法。混凝土一般应采用机械拌合制作,效率高且拌料均匀。

2)混凝土搅拌机械类型及选用。混凝土搅拌机按其搅拌原理分为自落式搅拌机和强制式搅拌机两类。前者适用于拌制高流动性和塑性混凝土,后者适用于拌制干硬性混凝土。由于钻孔桩水下混凝土坍落度较大,流动性高,故应采用自落式搅拌机。适用于拌制水下混凝土的搅拌机有JG250、JG750等鼓筒形搅拌机,JZ350、JZY350等锥形反转出料搅拌机,JF750、JF1000等锥形倾翻出料搅拌机。应根据单桩灌注量,灌注控制时间和灌注设备机具等情况选用,一般要求出料容量不低于0.35～0.40m³。

2.混凝土的拌合(制作)方式

主要有如下3种:

1)沿袭工艺。将水泥、砂、石料加入搅拌机拌匀后,再加水拌合3min左右形成混凝土拌合物。该工艺拌制的混凝土,水泥易结成小团粒,得不到充分的水化,混凝土硬化固结后,水泥砂浆与石料表面黏结力差,强度降低。

2)砂浆裹石工艺。将水泥和砂加入搅拌机拌匀,再加水拌合1.5～2min,最后加入石料搅拌2min左右形成混凝土拌合物。

3)净浆裹石工艺。将水泥和水先加入搅拌机拌成水泥浆,再加入石料搅拌1.5min左右,使石子表面黏附一层水泥浆液,最后加入砂搅拌1～1.5min形成混凝土拌合物。由于充分水化的水泥浆液填充并包裹了石料凹陷不平的表面,消除了石料表面形成一层水膜,游离水分不易向石料界面集中,加强了水泥与石料界面的黏结作用。据此,拌制水下混凝土应优先采用净浆裹石工艺。

拌制混凝土时,要认真按设计配比称量水、砂和石料,并严格遵守混凝土拌制程序,认真操作,保证搅拌不少于规定的时间。同时还应按要求留样供检测。