混凝土基礎知識培訓427

22九月20231混凝土根底知識技術質量部一、前言1.混凝土是指水泥、砂、石、水以及根據(jù)需要摻入的外加劑、礦物摻合料等組分按一定比例，經混合、硬化而成的人造石材。亦成為砼。22九月20232一、前言2、預拌混凝土〔俗稱商品混凝土〕:是指水泥、集料(砂、石〕、水以及根據(jù)需要摻入的外加劑、礦物摻合料〔粉煤灰、礦粉、硅灰等〕等組分按一定比例，在攪拌站經計量、拌制后出售的并采用運輸車，在規(guī)定的時間內運至使用地點的混凝土拌合物?！?預拌混凝土?GB/T14902-20033.1〕?預拌混凝土?1范圍規(guī)定：預拌混凝土不包括送到交貨點后的混凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護。預拌混凝土是“半成品〞。22九月2023322九月20234二、混凝土根本概念1、混凝土強度材料強度是指材料抵抗外力破壞的能力?；炷敛牧系膹姸染褪侵富炷敛牧系挚雇饬ζ茐牡哪芰?。外力以不同的形式作用在材料或材料構件上，同時測定強度的方式也是多種多樣的。因此強度又分為多種強度。混凝土中常見的強度包括立方體抗壓強度、軸心抗壓強度、抗折強度、抗拉強度等等。22九月20235一、混凝土根本概念1、混凝土強度立方體抗壓強度就是我們常常提到的抗壓強度。測定立方體抗壓強度的混凝土試件是立方體試件，其名稱也由此而來?；炷恋膹姸鹊燃壥怯闪⒎襟w抗壓強度來確定的。我們常說的標號指的是混凝土強度等級，它是“C〞加“混凝土立方體標準抗壓強度〞。混凝土結構設計標準將混凝土分為C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C8022九月20236二、混凝土根本概念3、混凝土單位用水量〔W〕混凝土單位用水量是指單方混凝土中所用的水量，其單位為kg/m3。單位用水量是混凝土流動性的決定因素。用水量增大，流動性隨之增大。但用水量大帶來的不利影響是保水性和粘聚性變差，易產生泌水分層離析。我們常常在感到混凝土用水量多了時，講的水灰比大了，這是不準確的，事實上這時應該是單位用水量大了，而不是水灰比大了。二、混凝土根本概念2、混凝土單位用水量〔W〕混凝土單位用水量是一個很重要的指標，它在混凝土不離析不泌水時，對強度起決定作用。22九月2023722九月20238二、混凝土根本概念3、混凝土水泥用量〔C〕混凝土水泥用量是指單方混凝土中水泥的用量。其單位也是kg/m3。22九月20239二、混凝土根本概念4、混凝土水灰比〔W/C〕混凝土水灰比是指單方混凝土中的用水量與水泥用量的比值。水灰比是混凝土中的一個非常重要的指標。在日常生產中，它往往與我們談論的用水量的概念相混淆。水灰比與混凝土的抗壓強度有明確的關系。22九月202310二、混凝土根本概念4、混凝土水灰比〔W/C〕水灰比與強度的關系可見下式。其中，C、W分別是混凝土中的水泥用量和單位用水量，而是常數(shù)，分別是混凝土強度和水泥實際強度。22九月202311二、混凝土根本概念4、混凝土水灰比22九月202312二、混凝土根本概念5、混凝土工作性混凝土工作性指的是新拌混凝土〔也稱為混凝土拌和物〕的工藝性能，有時也以和易性的概念出現(xiàn)，實際上是指新拌混凝土在工藝上可操作，易于運輸、澆筑、密實成型，最終硬化形成結構物的工藝特性。工作性實際上就是流動性和粘聚性的綜合?；炷帘仨毑浑x析、不泌水，且具有恰當?shù)牧鲃有?，這樣的混凝土才可稱為具有良好的工作性。混凝土的工作性有各種表述，比方“保水性〞、“有用內功〞等等，但用工作性來表述更為恰當。22九月202313二、混凝土根本概念5、混凝土工作性混凝土工作性有三個方面的特性。即：綜合性：工作性是混凝土多種工藝性質的綜合。工作性良好意味著拌合物容易澆筑、搗實，在各個工序都能順利施工，這就包括多方面細致的要求。比方泵送混凝土，那么要求混凝土具有相當?shù)牧鲃有?，而且還要有一定的保水性、粘聚性，混凝土不離析、不泌水，其壓力泌水值要保證在一定范圍內，才能在泵送施工中，在管道內順利輸送。22九月202314二、混凝土根本概念5、混凝土工作性相對性：工作性一項主要組分就是“澆筑的難易〞，在當事人心目中實際已經有了一個“澆筑對象〞，已經明確了“澆筑條件〞。工程對象有尺寸、形狀、輪廓及配筋多少的差異。多筋結構顯然要求拌合物能夠穿過鋼筋的障礙，容易流動填充到模型每一角落，疏筋或無筋不必這樣要求。談到澆筑條件，在普通成型方法范疇內，就有人工或機械振搗成型的區(qū)別。此外，泵送、自密實〔免振〕等各種施工工藝方式，都有各自一套獨特要求，其具體工程有的還彼此矛盾。如泵送混凝土要求輸送壓力要小些，能夠傳遞足夠壓力以克服摩擦力，混凝土在泵管內不得出現(xiàn)堵塞。22九月2023155、混凝土工作性復雜性：工作性涉及無法直接測量的各種復雜性能，它沒有普遍認可的明確含義，也不可能用一種根本單位來量測。問題在于：工作性是混凝土拌合物各種物理性質和工程特性相互作用的結果，這就決定了它不僅表達材料本身客觀存在的物理性質，還包含澆筑條件和工程特點等外部條件，并表達人們的主觀選擇和要求。二、混凝土根本概念5、混凝土工作性工作性的測定目前通常采用坍落度法來測定新拌混凝土的流動性，并輔以其他方法或經驗，結合直觀觀察來評定其黏聚性和保水性，從而綜合判定其工作性。22九月202316二、混凝土根本概念22九月2023175、混凝土工作性混凝土以流動性為標準分類，可以分為：干硬性混凝土：其坍落度一般小于10mm須用維勃稠度〔s〕表示其稠度的混凝土。塑性混凝土：其坍落度一般在10~90mm之間。流動性混凝土：其坍落度一般在100~150mm之間。大流性混凝土：其坍落度一般大于160mm。二、混凝土根本概念22九月202318二、混凝土根本概念6、混凝土的離析和泌水混凝土材料在制成構件或構成結構物時，應該是均勻的，材料不能有別離現(xiàn)象。而混凝土的離析是指混凝土各組份別離，如粗骨料從混凝土中下降沉積在混凝土底部就是一種典型的混凝土離析現(xiàn)象。混凝土泌水是指混凝土中水份從混凝土中別離出來，浮在混凝土上部。實際上混凝土泌水也是廣義的混凝土離析現(xiàn)象。22九月202319二、混凝土根本概念6、混凝土的離析和泌水混凝土的離析和泌水會給混凝土質量造成惡劣影響。比方，混凝土離析，粗骨料下沉到結構底部，從而上部混凝土中的粗骨料減少，結果造成下部粘結不好，結構易崩坍，而上部混凝土由于粗骨料減少，對砂漿的收縮約束減少，使上部易開裂。混凝土泌水時，會在粗顆粒下部形成水囊，而水囊就是混凝土的薄弱環(huán)節(jié)，在外力做用下極易破壞，從而使結構達不到設計的承力要求。22九月202320二、混凝土根本概念6、混凝土的離析和泌水混凝土離析和泌水現(xiàn)象還有很多，并且造成的危害也不止我們介紹的這些。比方混凝土離析和泌水還會造成泵送混凝土管道堵塞等等。因此，混凝土的離析和泌水是我們應該預防和處理的。造成混凝土離析和泌水的原因很多，有原材料的原因，配合比設計的原因，混凝土配制過程控制不嚴的原因，還有混凝土運輸不當造成的，也有澆筑、振動密實方法不良的原因。因此在混凝土施工的每一個環(huán)節(jié)我們均應該非常仔細。

泌水22九月202321二、混凝土根本概念7、坍落度損失坍落度損失是指新拌混凝土的稠度隨著時間的流失而逐漸減小。坍落度損失是所有混凝土的一種正?，F(xiàn)象。它是水泥熟料水化形成鈣礬石和水化硅酸鈣等水化產物的同時，逐漸變稠、凝結的結果。造成坍落度損失的原因是由于混凝土拌合物中的游離水分參與水化反響、吸附在水化產物的外表或蒸發(fā)而消失的結果。22九月202322二、混凝土根本概念7、坍落度損失新拌混凝土坍落度損失較大時，首先，會使攪拌車的鼓筒的力矩增大，鼓筒的內壁會有混凝土黏掛，導致出攪拌車的混凝土拌合物漿量減少，影響混凝土的泵送和澆筑，在澆筑和抹面工序中需要多化勞動力，最終降低產品的產量和質量，其次，當拌合物的坍落度損失較大時，在施工現(xiàn)場往往以加水的方式來調整坍落度，加水過多或者攪拌不夠充分時，還會使強度、耐久性以及其他性能下降。22九月202323二、混凝土根本概念7、坍落度損失造成混凝土坍落度損失的原因主要有：外加劑與膠凝材料不適應；使用凝結不正常的水泥；攪拌、運輸、澆筑、搗實或者抹面等工序所耗得時間太多；水化熱過大或者使用高溫天氣露天堆放的混凝土用材造成混凝土的溫度過高。22九月20232422九月202325三、混凝土原材料1、膠凝材料膠凝材料是指水泥和礦物外摻料。水泥就是我們日常所談論的硅酸鹽水泥。礦物外摻料主要指粉煤灰、粒化高爐礦渣、沸石粉等。膠凝材料經化學反響后，將混凝土的骨料膠結在一起，形成一定的結構，使混凝土具有一定的強度。水泥與水就可以發(fā)生反響，而粉煤灰等要與水泥水化產物〔Ca(OH)2〕反響才可，因此比水泥反響慢，稱這種反響為二次反響。二次反響的產物往往會填充在混凝土內部孔隙中，從而使混凝土更密實，強度更高。因此，使用了外摻料的混凝土，其后期強度比不使用的更高。22九月202326三、混凝土原材料2、砂石料〔骨料〕混凝土中的砂石材料主要起兩種作用，一種的起填充作用，在混凝土中使用砂石材料可以少用水泥；但是更重要的是，砂石料還起到約束混凝土收縮的作用。由于水泥水化產物的體積相對于水泥化前的反響物體積減少約1%，因此本質上，混凝土的體積會逐漸收縮，而砂石料就起到了約束收縮的作用。22九月202327三、混凝土原材料2、砂石料〔骨料〕砂的常用指標是級配、細度模數(shù)、含泥量、泥塊含量等。砂的級配指砂粒之間不同粒徑顆粒的搭配情況，如果級配好，那么砂子顆粒堆集起來后的孔隙率也相對較小。而細度模數(shù)反映砂子的粗細程度。含泥量、泥塊含量限定了砂中粘土的數(shù)量，確定了砂子的潔凈程度。22九月202328三、混凝土原材料2、砂石料〔骨料〕石子的常見指標有級配、粒徑、針片狀顆粒含量、壓碎指標、含泥量、泥塊含量等。級配、含泥量和泥塊含量的概念與砂子相同。針狀顆粒是指碎石顆粒三個方向的尺寸有兩個相對較小，而片狀顆粒那么是有一個方向的尺寸較小。針片狀顆粒不能太多，太多會使混凝土的流動性能極大地下降。壓碎指標綜合反響石子堆集在一起后抵抗外力的能力，它同時與母巖強度、針片狀顆粒含量等因素有關。22九月202329三、混凝土原材料3、混凝土外加劑混凝土外加劑能改善新拌混凝土〔混凝土拌合物〕和硬化混凝土的性能。外加劑的產品眾多，多數(shù)外加劑還有很獨特的配方，但主要還是三類，即引氣劑、調凝劑和增塑劑。22九月202330三、混凝土原材料3、混凝土外加劑引氣劑：可以改善混凝土的抗凍性能。

調凝劑：可以控制混凝土的凝結時間和早期硬化能力。如早強劑和緩凝劑。增塑劑：主要是指高效減水劑，可以增加混凝土的流動性，提高其工作性。如減水劑、高效減水劑等

22九月202331三、混凝土原材料4、水水是混凝土的一種重要原材料，因它太普通，極易得到，因此我們往往不太重視。事實上水的品質對混凝土有重要影響。比方水中的含泥量，水中硫酸根離子、硫離子、氯離子對混凝土是有腐蝕性的，其濃度過高，就會嚴重破壞混凝土結構，這一點要引起我們的重視。一般地，能飲用的水，均可以作為混凝土拌合用水。而其它的水，要經過化學分析來確定是否可用。22九月202332四、混凝土生產施工2、泵送混凝土

用混凝土泵將混凝土輸送到模板的施工工藝稱為泵送施工工藝。用于泵送施工工藝的混凝土稱為泵送混凝土。在混凝土泵提供的壓力推送下，泵送混凝土在管道中流動。泵送混凝土的要求與普通非泵送施工用混凝土有很大的區(qū)別。泵送混凝土不僅要考慮混凝土的強度，還要考慮混凝土的可泵性要求，即要求混凝土不離析、不泌水，同時還要有一定的流動性。四、混凝土生產施工

1、混凝土的生產流程

料倉稱量原材料檢測調整配合比取樣工地運輸車攪拌機計算機控制系統(tǒng)四、混凝土生產施工2、混凝土運輸混凝土的最終質量不僅是出站質量，還包括運輸、泵送、澆筑和養(yǎng)護等階段，是商品混凝土單位和施工單位共同完成的。運輸過程的質量控制與很多因素有關，比方：運距、道路狀況、發(fā)車間隔、攪拌罐的轉速、車輛的新舊程度等，很多方面都不完全是技術質量人員能控制的，但作為技術質量人員應該知道問題的原因，否那么就會處于被動局面。22九月202335四、混凝土生產施工2、混凝土的運輸運輸過程中出現(xiàn)的質量問題A、接料時，未將罐體內的水放完B、在運輸途中，駕駛員加水或外加劑C、在施工現(xiàn)場加水或外加劑D、等待時間過長，混凝土坍落度變小E、送錯工地等22九月20233622九月202337四、混凝土生產施工3、泵送泵送混凝土的過程是混凝土在泵壓下在管道中的流動過程。值得注意的是，混凝土的流動與我們日常關于流動流體的流動常識是不太一致的。日常生活中，水在管道中的流動，滿足的是牛頓流動定律，只要有很小的剪切力，水也可以在管道中流動動。22九月2023混凝土普及知識講座38四、混凝土生產施工3、泵送

22九月202339四、混凝土生產施工3、泵送22九月202340四、混凝土生產施工3、泵送由前面兩圖可見，混凝土與水的流動是不一樣的。水只要有很小的壓力就可以在管道中流動，而混凝土在一定的壓力下，它還會保持不流動，而只有壓力到達一定值以后，才會流動。這種流體稱為賓漢姆體。這同我們常常見到的混凝土是一致的。泵送混凝土在不振動，不加壓的情況下，依靠重力的作用往往不流動，而在振動情況下，混凝土會液化，當壓力到達一定值后，混凝土才會流動。這也是混凝土需要高壓力泵送的原因。22九月202341四、混凝土生產施工3、泵送由于水與混凝土各自的特點，造成二者在管道中的流動方式也是不一樣的。水的流動可見以下圖。22九月202342四、混凝土生產施工3、泵送其特點是在管壁處，由于摩擦的存在，水的流動速度根本為零。而在中部，水的流動速度最大。這種特點可以在河流中見到，在岸邊，河水的流動速度很，而在河流中部，水流速最大。但混凝土的流動卻另有特點。22九月202343四、混凝土生產施工3、泵送

流核22九月202344四、混凝土生產施工3、泵送在管壁處，也是由于摩擦的存在，在管壁處，速度為零。向管道中部，速度開始增加，但與水流不同的是，在管道中部很大的區(qū)域內，其流動速度是相同的。在中間流動速度相同的部份混凝土，稱為“流核〞。這樣的流動稱為“塞流〞。“塞流〞流動的一個典型例子是擠牙膏。擠出的牙膏其中部是平的，而不呈鋒利狀。22九月202345四、混凝土生產施工3、泵送正是因為混凝土的這種特點，使我們應對混凝土在泵送施工中應有新的認識。首先，不能認為混凝土要象水一樣流動，認為只有象水一樣流動的混凝土才可以用于泵送施工。相反，恰恰是那種混凝土，外表觀察沒有流動性，但在振動條件下，它會液化，或在壓力下，它可以非常順利地流動的混凝土才是可以泵送的混凝土。22九月202346四、混凝土生產施工3、泵送其次，為了保證混凝土泵送時處于“塞流〞狀態(tài)，“流核〞不分散，那么混凝土不能離析和泌水?；炷岭x析和泌水后，在高壓力作用下，砂漿或水會很快被輸送走，但粗骨料卻會留在管道中，造成堵塞。因此，泵送混凝土不僅要考慮混