商品混凝土基礎知識培訓資料

商品混凝土基礎知識培訓資料（一）預拌混凝土的定義及強度等級常識：“混凝土”可簡寫為“砼”。預拌混凝土（也稱商品混凝土）是指由水泥、骨料、水以及根據需要摻入外加劑、礦物摻合料等組分按一定比例在攪拌站經計量、拌制后出售的并采用運輸車，在規(guī)定時間內運至使用地點的拌合物，預拌混凝土屬于半成品?；炷恋燃墑澐质前椿炷恋?8天立方體抗壓強度標準值分為若干個等級，即強度等級。表示為符號C（“C”為混凝土的英文名稱的第一個字母）與立方體抗壓強度標準值（以MPa計）表示，普通混凝土劃分為C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C70、C80、C100等。（二）商品混凝土的組成材料混凝土與其他商品一樣，其性能是受原材料的影響，只有控制好混凝土原材料的質量、合理利用原材料才能獲得性能優(yōu)良、成本低廉的混凝土。（1）水泥水泥是混凝土中最重要原材料之一，也是決定混凝土性能的重要部分。水泥的品種很多，有硅酸鹽水泥（P.Ⅰ、P.Ⅱ）、普通硅酸鹽水泥(P.O)、礦渣硅酸鹽水泥(P.S)、火山灰硅酸鹽水泥(P.P)、粉煤灰硅酸鹽水泥(P.F)、復合硅酸鹽水泥（P.C）、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；硫鋁酸鹽水泥，熟料中則以無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等級劃分也不同，硅酸鹽水泥分為42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R，P.O

分為42.5、42.5R、52.5、52.5R，

P.S

、P.F

、P.P

、P.C分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R

。“R”是表示早強型的意思，數字是表示該水泥28天強度不低于該數字的強度值。水泥的保存期為3個月，超過這個期限的水泥要通過試驗確定其是否合格后才使用。（2）摻合料摻合料在混凝土中的應用已經經歷了半個多世紀，并成為混凝土中不可缺少的一個組分。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、磨細礦渣粉、硅粉、沸石粉。1.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，不同的收集工藝對粉煤灰的質量影響很大，一般來說，風選的粉煤灰質量較好，球磨的粉煤灰質量較差。粉煤灰分為三個等級：Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級三個等級，Ⅰ級粉煤灰質量最好。Ⅰ級粉煤灰細度要求不超過12%、需水量不超過95%、燒失量不超過5%，Ⅱ級粉煤灰細度要求不超過30%，需水量不超過105%、燒失量不超過8%，Ⅲ級粉煤灰細度要求不超過45%、需水量不超過115%、燒失量不超過15%。粉煤灰在混凝土的作用主要有三種：形態(tài)效應、活性效應、微骨料效應。形態(tài)效應：粉煤灰是粒徑很小的珠狀顆粒，表面圓滑，所以它的形態(tài)效應可以歸結為填充作用（粒徑小，填充水泥空隙是混凝土更密實）、表面作用（粒徑小，比表面積大，需水大，是負面作用）、潤滑作用（粒徑小，球狀顆粒起潤滑作用。球磨磨細的粉煤灰珠狀顆粒被打破，潤滑作用就降低）?；钚孕菏侵富炷林蟹勖夯业幕钚猿煞炙a生的化學效應。通常是指火山灰反應?；钚孕w現(xiàn)在兩個方面：一是粉煤灰自身的火山灰反應能力；二是對水泥熟料礦物水化過程的促進作用，粉煤灰的火山灰反應要吸收水泥熟料反應生成的Ca（OH）2

（氫氧化鈣），,加速了水泥熟料的反應，提高混凝土的后期強度的發(fā)展。微骨料效應：由于粉煤灰微細顆粒均勻分布于水泥漿體的基相之中，就像微細的骨料一樣。漿體硬化后就可以看做“微混凝土”。粉煤灰的玻璃微珠本身強度高，在漿體中分散狀態(tài)良好，所以能增強硬化漿體的結構強度，提高混凝土的強度。2.磨細礦渣粉（簡稱：礦粉）：是指在高爐煉鐵過程中排出的浮于鐵水表面的非金屬礦物熔渣通過水淬急速冷卻后形成的高爐礦渣，然后通過粉磨得到的一種粉狀物料。磨細礦渣的化學組分和水泥較接近，活性較高。等級劃分為S75、S95、S105，

“S95”是表示該礦粉28d活性指數(也可稱為抗壓強度比)要達到95%?；钚栽礁咴胶?，當然也越貴。礦粉在混凝土中的作用主要是活性效應。3.硅粉：是鐵合金廠在冶煉硅鐵合金或金屬硅時通過收塵裝置在煙道收集的極細的粉末。硅粉的化學組成主要是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，價格也非常貴，一般在C80以上的高等級混凝土中采用。4.沸石粉：是由天然沸石經過機械粉磨而成。一般為多孔的多棱角顆粒，需水量較大，摻入沸石粉后混凝土較粘稠。是地方資源性材料使用較少。（3）骨料骨料分為粗骨料又叫石子、細骨料又叫砂子。砂子分為天然砂、人工砂，天然砂又分為河砂、海砂、山砂，人工砂分為機制砂、混合砂；按砂的粗細分為細砂、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、5～31.5（也稱1～3石子）等等。1.級配：是指骨料中各粒徑顆粒的分布情況。通常說的級配不好就是指骨料的粒徑分布較窄，單粒徑的骨料較多。這種骨料對混凝土的影響很大，如：和易性不好、泵送性差、石子偏多、強度偏低、用水量大。2.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。顆粒形狀對堆積密度的影響比較大，一般來說，顆粒越接近球形，堆積密度越大，球形顆粒含量越多，堆積密度也越大。堆積密度越大，骨料的空隙率就越小，混凝土就越密實，強度就越高，混凝土的水泥用量就越可以減少降低。表面狀態(tài)是指骨料顆粒表面的粗燥程度和孔的特征。一般來說，表面粗燥的骨料與硬化水泥石有較好的機械咬合力，但摩擦阻力大，影響混凝土的流動性。3.含泥量：是指骨料中粒徑小于0.075mm的塵屑、淤泥和粘土的含量。含泥量越大混凝土的用水量就越大，強度就越低，干縮就越大，抗?jié)B性能就差、抗凍融性能也差。國家標準要求：用于拌制C60~C30混凝土用砂，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混凝土攪拌之前或拌制過程中加入的、用以改善新拌混凝土和硬化混凝土性能的材料。外加劑是現(xiàn)代混凝土的重要組分，可以說現(xiàn)代混凝土的技術進步幾乎都與外加劑的應用有著密切的關系。高效減水劑的出現(xiàn)，推動了高強混凝土的發(fā)展，也使得混凝土現(xiàn)實了泵送化、自密實化；引氣劑的使用大大提高了混凝土的抗凍耐久性；膨脹劑在混凝土結構的防裂中發(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：1.改善混凝土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、引氣的作用）等；2.調節(jié)凝結時間、硬化性能的外加劑：緩凝劑（延長混凝土的凝結時間的外加劑）、促凝劑（縮短凝結時間）、速凝劑（使混凝土快速凝結如噴射混凝土）等；3.改善混凝土耐久性的外加劑：引氣劑（引入大量微小氣泡，提高抗凍性）、防水劑（提高混凝土的抗水滲透的性能）、阻銹劑、和礦物外加劑等；4.改善混凝土其他性能的外加劑：膨脹劑（使混凝土膨脹）、防凍劑（降低水的冰點，在負溫下促進混凝土的強度增長，提高混凝土抗凍融性能）、著色劑（制備具有彩色混凝土的外加劑）。（5）水：混凝土中一般使用自來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、污水都不能用來拌和混凝土，含有雜質、泥漿等不干凈的水也不能用于拌和混凝土。（三）混凝土的性能混凝土原材料加水拌和后形成混凝土拌和物，這一拌和物具有一定的流動性、黏聚性和可塑性。隨著時間的推移，膠凝材料的水化反應不斷進行，水化產物不斷增加，形成凝聚結構。此時混凝土開始凝結硬化，逐步失去流動性和可塑性，最終形成具有一定強度的水泥石。凝結硬化以前的混凝土拌和物通常稱為新拌混凝土，凝結硬化后的混凝土則稱為硬化混凝土。（1）新拌混凝土的流動性是指新拌混凝土在一定的外力（重力、振搗力）作用下克服自身的內摩擦力而做的功。通俗的說就是在一定外力作用下新拌混凝土能流多遠，是否減輕工人的勞動強度。測定流動性的方法很多，最常用的有坍落度（擴展度）試驗法、維勃稠度試驗法、密實因數試驗法等等。而我們在實際操作中用得最多的坍落度試驗法。坍落度是用坍落度筒來測定的，坍落度筒尺寸是上口直徑100mm，下口直徑200mm，高300mm。試驗時將新拌混凝土分三層裝入筒內，每層用搗棒從邊緣往中心螺旋式插搗25次，插搗時搗棒要插至上一層新拌混凝土的表面。三層裝完后，抹平筒口，將筒體垂直提起，新拌混凝土錐體在重力作用下坍落，測量錐體坍落的高度，即為坍落度值，測量錐體坍落后兩垂直方向的直徑平均值，即為擴展度。一般情況下坍落度值越大，擴展度值越大，表示新拌混凝土的流動性好，三者之間一般情況下成正比例關系。比如180mm坍落度的新拌混凝土肯定比140mm坍落度的混凝土流動性好，當然坍落度有一個極限值，普通混凝土的坍落度一般不超過240mm。1.影響新拌混凝土流動性的因素：新拌混凝土的流動性取決于各組分的特性及其相對的含量特別是水的作用?；炷恋母鹘M分的作用是相互關聯(lián)的。A、用水量對流動性的影響：混凝土中的用水量是流動性的最主要的影響因素之一。用水量與流動性成正比例關系，用水量越大，流動性越大。B、砂率對流動性的影響：砂率是指細骨料含量占骨料總量的百分數。砂率對新拌混凝土流動性影響較大，砂率存在一個最佳砂率，砂率過大或過小，混凝土的流動性都不好，當達到最佳砂率時混凝土的流動性最好。C、組成材料特性對流動性的影響：水泥的需水量、骨料的級配、顆粒形狀、最大粒徑、表面狀態(tài)、摻合料的需水量、細度、適應性、外加劑的減水率、適應性、引氣劑的質量等等。都會對流動性產生影響2.新拌混凝土的坍落度損失：新拌混凝土的流動性隨著時間而變化，這是混凝土水化硬化的必然過程。由于在通常情況下用坍落度評定商品混凝土的流動性，因此，也常用坍落度損失來表征商品混凝土流動性的依時性變化。混凝土的坍落度損失是商品混凝土使用過程中經常遇到的一個問題。造成混凝土坍落度損失的原因有：A、外加劑與膠凝材料不適應；B、膠凝材料水化速度較快；C、骨料吸水率較大；D、氣溫過高，水分的蒸發(fā)；E、氣泡的逃逸。（2）硬化混凝土的抗壓強度影響混凝土的抗壓強度的主要因素有：1.水膠比：是指單方混凝土的用水量與膠凝材料用量的比值。水膠比越大，孔隙越大，強度越低。2.水泥強度與用量：水泥的強度越高，混凝土的強度越高；水泥用量越高，混凝土強度越高。3.摻合料：摻合料用量越大，混凝土的相對強度越低；摻合料的活性越低，強度越低；摻合料的需水量越大，強度越低。4.骨料的最大粒徑：在其他條件一定的情況下，骨料的最大粒徑越大，強度越低，在高等級的混凝土中這種影響較大，中等等級混凝土不太明顯，低標號混凝土反而是粒徑越大，強度越高。5.齡期：齡期越長，強度越高。6.溫度與濕度：溫度、濕度越高，強度越高。7.砂率：砂率越大，混凝土強度越低。（3）硬化混凝土的耐久性1.抗?jié)B透性：是指混凝土抵抗水的滲透能力?？?jié)B等級一般分為P6、P8、P10、P12，“P8”是指混凝土能抵抗0.8MPa壓力下水的滲透。老標準是以符號“S”來表示，