1g412012 混凝土的性能和技术要求

　　重点：混凝土的技术要求

　　提高混凝土强度、抵抗体积变形、耐久性的方法 混凝土配合比的基本知识

　　新增：普通混凝土(简称混凝土)基本成分的性能要求：

　　5矿物掺合料 低温混凝土施工

　　知识点一、混凝土的基本组成与性能要求

　　(一)混凝土的概念与基本组成(p25)

　　是由骨料和胶结材料与水拌合、硬化后形成的一种固态的建筑材料。

　　胶结成分主要是水泥，骨料以砂、石子为主。

　　砂石骨料在混凝土中起骨架作用;水泥砂浆靠粘结力起连接作用。

　　(二)普通混凝土(简称混凝土)基本成分的性能要求

　　1.骨料

　　(1)级配与粒径(p25)

　　良好的骨料级配是控制混凝土质量、便于施工又节省水泥的重要条件。骨料的级配情况用级配曲线表示。

　　石子有最大粒径的要求。规范规定石子的最大粒径不得超过最小结构断面的1/4 (除实心板有不得超过1/ 2且不大于50mm的要求以外)，同时不得超过钢筋最小间距的3/4。

　　喷射混凝土所用石子粒径不超过15mm，管道输料石子粒径不超过40mm。

　　(2)坚固性和强度(p26)

　　骨料的坚固性是指其在大气环境(温、湿、风化、环境腐蚀、冻融等条件)下或在受其他物理作用下的抵抗破碎能力。骨料的坚固性是影响混凝土耐久性的重要因素。

　　在施工中通常用压碎性指标作为控制混凝土质量的参数。

　　(3)混凝土的质量标准对骨料中的有害杂质含量有严格的限制。

　　2. 水(p26)

　　(1)拌合水

　　地表水和地下水首次使用前，应按有关标准进行检验后方可使用。海水可用于拌制素混凝土。有饰面要求的混凝土也不应用海水拌制。混凝土生产厂及商品混凝土厂搅拌设备的洗刷水，可用作拌合混凝土的部分用水。

　　(2)骨料含水

　　混凝土骨料一般都含有或多或少的水分，因此在进行配合比设计时以及施工时均应考虑骨料含水量的影响。

　　3.水泥(详见1g412011)

　　4.混凝土外加剂(p26)

　　包括减水剂、早强剂、速凝剂、防水剂、防冻剂等。

　　外加剂的掺量(按固体计算)，应以水泥重量的百分率表示，称量误差不应超过规定计量的2%。

　　不同品种外加剂复合使用，应注意其相容性及对混凝土性能的影响，使用前应进行试验，满足要求方可使用。

　　5.矿物掺合料(新，p26)

　　矿物掺合料，指以氧化硅、氧化铝为主要成分，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。

　　降低温升，改善工作性，增进后期强度，改善混凝土内部结构，提高耐久性，节约资源等作用。

　　某些矿物细掺合料还能起到抑制碱一骨料反应的作用。可以将这种磨细矿物掺合料作为胶凝材料的一部分。高性能混凝土中的水胶比就是指水与水泥加矿物细掺合料之比。

　　知识点二、混凝土的技术要求(重点)

　　常用的混凝土应满足以下四项要求：

　　(1)拌合物应具有一定的和易性;

　　(2)混凝土应在规定龄期达到设计要求的强度;

　　(3)硬化后的混凝土应具有耐久性要求

　　(4)经济合理性要求。

　　(一)混凝土拌合料的性质——和易性(p27)

　　1.和易性概念

　　指混凝土拌合料在一定施工条件下满足浇筑方便并能获得均匀密实性效果的一种综合性性能，一般用坍落度评价。和易性包括以下三方面的含义：

　　(1)流动性：受重力或机械振捣时能够流动的性质。

　　(2)黏聚性：反映混凝土拌合物抵抗离析的能力。

　　(3)保水性：反映混凝土拌合物中的水不被析出的能力。

　　2.影响和易性的因素

　　主要因素包括水泥品种、水灰比、水泥和水的用量、砂率多少等。

　　用水量影响拌合物坍落度，决定其流动性;

　　水灰比过高还会降低浆液的黏聚性，容易产生泌水。

　　含砂率含砂率过小，混凝土拌合物的坍落度变小，石子还容易离析;含砂率过高使拌合物变得干涩，搏落度也会变小。含砂率是指砂子与骨料总的质量之比。

　　(二)混凝土的工作性质

　　1.混凝土的强度(p27)

　　(1)混凝土强度的基本概念

　　是按立方体抗压强度值确定的。混凝土强度等级采用符号c与立方体抗压强度表示。例如：c40表示按照标准方法制作养护的边长为150×150×150mm的立方体试件，在28天龄期用标准方法测得具有95%保证率的抗压强度为40mpa。

　　(2)影响混凝土强度的主要因素

　　1)混凝土基本成分

　　2)拌合物的搅拌与振捣程度

　　3)混凝土的养护

　　要求12h内应有覆盖和浇水，浇水养护期不少于7d 普通的7天　　特殊的14天

　　(3)提高混凝土强度的方法

　　1)提高水泥强度等级，尽量降低水灰比。

　　2)要采用较粗的砂、石，以及高强度石子，级配良好且干净。

　　3)加强搅拌和振捣成型。

　　4)加强养护，保证有适宜的温度和较高的湿度。

　　5)添加增强材料，如硅粉、钢纤维等。

　　2. 混凝土的体积变形(p28)

　　(1)混凝土体积变形的概念

　　混凝土的体积变形包括收缩变形、干缩变形、温度变形等内容。收缩变形指混凝土的化学反应引起体积收缩，干缩变形主要指混凝土失水后的收缩。温度变形是水泥水化热使混凝土体积内的热量分布不均匀而导致混凝土变形。

　　(2)提高混凝土抵抗体积变形的方法 降温延长养护

　　1)合理选择水泥品种和混凝土配合比。

　　2)采取分层或分块浇筑，合理设置水平或垂直施工缝;或在适当的位置设置施工后浇带，以放松约束程度。

　　3)适当延长养护时间和拆模时间，延缓降温速度。

　　4)在混凝土内部预埋冷却水管，通过循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。

　　3.混凝土的耐久性(p28)

　　(1)混凝土耐久性的概念

　　硬化后的混凝土应具有适应其所处环境的耐久性，包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、 抗碳化性和碱-骨料反应特性等要求。

　　(2)提高耐久性的主要方法

　　1)合理选用水泥，并选择合适的混合材料和填料;

　　2)控制水泥用量和采用较小的水灰比;

　　3)采用级配好、粒径较大或适中的且干净的砂、石骨料;

　　4)选择掺加适宜的外加剂，包括选用减水剂或引气剂;

　　5)提高混凝土浇灌密度，包括充分搅拌、振捣，加强养护等。

　　(三)矿山工程混凝土材料的工作特点(改写，p29)

　　1.一般性介绍

　　矿山工程对混凝土工作有些特殊或更高的要求，主要有：

　　(1)在井下空气、水具有更严重的腐蚀作用下的混凝土耐久性要求。

　　(2)井筒施工采用吊桶或溜灰管输运混凝土时的流动性和均匀性要求;用于锚喷网支护的喷射混凝土的骨料和拌合物的要求。

　　(3)冻结法凿井施工时的低温混凝土要求等。

　　2.低温混凝土施工(新增，p29)

　　《水工混凝土施工规范》规定，3d平均气温在5℃以下或最低气温在-3℃以下，或者温和地区的日平均气温稳定在3℃以下时，混凝土和钢筋混凝土施工就应采取相应的冬期施工措施。混凝土低温施工的主要措施主要有：

　　(1)混凝土低温施工应采用高热或者快凝水泥，采取减小水灰比以及掺加速凝剂和塑化剂等措施，以加速混凝土凝固，提高早期强度。

　　(2)混凝土的入模温度不应低于5℃。《煤矿井巷工程施工规范》gb 50511-2010规定，

　　采用冻结法凿井时，混凝土的入模温度以15℃适宜;

　　低温季节施工时的入模温度应不低于10℃，

　　高温季节施工时的入模温度应不高于30℃;

　　且向井下输送混凝土的方式：强度小于或等于c40的混凝土可采用溜灰管下料，但应采取防止混凝土离析的措施;强度大于c40的混凝土宜采用底卸式吊桶下料;

　　(3)合理选择混凝土施工时间和加强养护。

　　在寒潮到达之前混凝土强度要达到设计强度的50%，且不低于5～10mpa。

　　低温混凝土的养护方法有蓄热法、暖棚法、外部加热法等。在施工过程中还可以对模板等拌合料接触面加热，并减少热量损失。

　　知识点三、混凝土配合比的基本知识

　　(一)混凝土配合比概念(p29)

　　混凝土配合比指混凝土各组成材料间的数量比例关系。表示方法有两种：

　　(1)1m3混凝土各组成材料的质量表示;

　　(2)以水泥为基本数1，表示出各材料用量间的比例关系。(水泥：砂子：石子：水)

　　混凝土水灰比是决定混凝土强度及其和易性等性质的重要指标。

　　混凝土的砂率(砂与砂石总和的质量比)也是影响混凝土浇筑及其工作性能的重要参数。

　　(二)混凝土的施工配合比概念(p22)

　　计算配合比：配合比设计时，根据工程要求，依照有关标准给定的公式和表格进行计算得出的配合比;

　　试验室配合比：然后通过试验室对强度和耐久性检验后调整的配合比;

　　施工配合比：根据现场实际情况将试验室配合比换算成施工采用的配合比。

　　关于混凝土的强度，叙述正确的是(　　)。(06年单选2)

　　a.混凝土的强度等级是按构件的抗压强度值确定的

　　b.水灰比越大，砂、石骨料越粗，混凝土的强度越高

　　c.采用蒸汽养护方法可以提高混凝土的早期强度

　　d.混凝土强度与介质所处的环境湿度和温度无关 答案：c

　　提高混凝土强度的方法有(　　)。(2007年多选21)

　　a.提高水泥强度等级 b.增大水灰比

　　c.选用较粗的砂、石、以及高强度石子d.加强养护e.添加增强材料 答案：acde

　　提高混凝土抗变形性能的方法有(　　)。(06年多22)

　　a.选用低热水泥，减小水泥用量以降低水化热

　　b.添加增强材料(如硅粉等)，加强搅拌 c.减小水灰比，充分捣实

　　d.在结构物中设置温度钢筋 e.添加防冻剂，控制和预防冻胀变形 答案：acde

　　在露天下雨条件下拌制混凝土时，调整混凝土施工配合比的正确做法是(　　)。(09年单选4)

　　a.增加水泥用量

　　b.减少用水量，砂、石用量不变

　　c.减少用水量，增加砂、石用量

　　d.减少用水量及砂、石用量 答案：c

　　为保证混凝土的质量，现场搅拌混凝土时可采取的措施有(　　)。(07年多选21)

　　a.严格控制水灰比和坍落度

　　b.在保证最低搅拌时间的情况下尽可能延长搅拌时间

　　c.改变拌合物的配比需经试验人员同意

　　d.搅拌好的混凝土要做到基本卸尽

　　e.根据施工方便确定投料顺序 答案：acd

　　混凝土配合比为1：1.95：3.52：0.58，1立方米混凝土中水泥用量为336kg，砂的用量为(　　)。(12年单选1)

　　a.336kg　　　 b.654kg c.1215kg　　　　　　　d.195kg 答案：b