混凝土专题讲座一、混凝土基础知识二、混凝土生产工艺三、混凝土质量控制混凝土基础知识l1、 混凝土组成 胶结料：水泥(或聚合物、硫磺等等)；矿物掺和料（粉煤灰 ，矿粉等） 外加剂：减水剂，引气剂，缓凝剂等等，现在所用的外加剂 一般为复合型砂碎石水第3部分会详细介绍各大原材料及混凝土质量控制需注意 的各方面问题。l2、混凝土种类强度等级建筑结构部位不同的承载要求需要不同强度等级的混凝土 ，如C10，C15C40，C45，C50，目前混凝土最 高等级可达到C200以上。抗渗等级根据混凝土所处的环境不同，混凝土需要不同等级的抗渗 透性能，如P6，P8，P10等等，也有称作S6，S8， S10根据用途和所处环境，又可分为普通混凝土、耐火混凝土 、高性能混凝土（良好的体积稳定性、抗渗性、抗碳化性 ）等等。混凝土的生产工艺l原料的储存和管理l拌和原料的储存与管理l水泥：（1）按品种、等级、厂家、批号分别贮存，不得混装。（2）优先使用散装水泥：宜在专用的仓罐中贮放。水泥入罐温 度不宜高于65。罐贮水泥一个月倒罐一次。（3）袋装水泥：库房干燥、通风、防风雨、防潮湿，地板应高 出地面至少0.3m，以防止受潮。袋装水泥应紧密堆放，以减少 空气流通，堆垛高度以不超过12袋为宜。堆垛应至少离开四周墙 壁0.3m，各垛之间应留置宽度不小于0.7m的通道；（4）先贮先用：水泥最好能几个罐循环使用，水泥使用时应为 松散流动体，不能有结块。袋装水泥贮运超3个月，散装水泥超6 个月，必须重新检验。l集料： （1）集料在运输或工地存贮时，应使其不受污染。 （2）不同料源，不同批次，分别堆放，分别检验、分别 做配合比设计。 （3）粗集料：分级堆放，掺配使用。 （4）细集料：Mx超过0.3，分别堆放。 （5）为稳定含水率，降低料温，宜搭设雨阳棚。混凝土的拌和l混凝土配料（1）称量和配水机械装置，应得到计量鉴定并维持在良好状态中。各 种衡器应至少每周校核一次，以保证计量准确。（2）每次实际拌合混凝土前，测量集料的含水量，并在用水量中予以 扣除，提出供实际使用的施工配合比。施工过程中应持续监测集料含水 率的变化，并依据测试结果及时调整用水量和集料用量。（3）所有混凝土原材料，除水可按体积称量外，其余均应按照质量 称量。细、粗集料称量的允许偏差为2%；其他原材料的允许偏差为 1%。（4）原材料分类堆放，先检验后使用，并防止离析、混料。（5）液体化学外加剂应以水溶液加入，并将外加剂中水的体积从拌和 水中扣除。外加剂计量器应经常进行检查。l搅拌（1）选用强制性搅拌机，以大型集中搅拌为主。（2）拌和设备应能自动控制混合料的配合比、水灰 比以及自动控制进料（各种集料、水泥、水等）和出 料，并自动控制混合料的拌和时间。（3）搅拌筒的转动速度，必须按搅拌设备上标出的 速度操作。从所有材料进搅拌筒到混凝土从搅拌筒排 出的最短连续搅拌时间 ：搅拌机容量 400L时2min， 1500 400L时2.5min。（4）拌好的混凝土拌和物：颜色均匀一致，各种组 分分布均匀，不得有离析和泌水现象。（5）每次开机前，取当天使用原材料进行试拌。（6）一般，在水泥和集料进筒前，应先加大约10% 拌和用水，并在搅拌的最初15s内将水全部均匀注入 筒中。筒的入口处应无材料积结。（7）外加剂应在水加入水泥之后1min之内或整个搅 拌周期的3/4时间前加入。如一批混凝土中使用两种或 多种外加剂，外加剂应分开加入，以避免外加剂之间 可能发生反应。（8）外加剂加入拌和物中的顺序也十分重要。高效 减水剂宜采用部分后掺法，加入减水剂后，混凝土拌 合料在搅拌机中再搅拌的时间当用粉剂时不得少于 60s，当用水剂时不得少于30s。 （9）搅拌筒拌和的第一盘混凝土粗集料数量只能用 到标准数量的2/3。在下盘材料装入前，搅拌筒内的拌 和料应全部卸清。搅拌设备停用超过30 min时，应将 搅拌筒彻底清洗才能重新拌和混凝土。（10）已初凝的混凝土不得使用，不允许用加水或其 他办法变更混凝土的稠度。浇筑时坍落度不在规定限 界之内的混凝土不得使用，并应按监理工程师指示处 理。当坍落度在目标值3cm属于正常。l混凝土拌和物质量异常的调整（1）基本原则：保持W/C不变，相应调整W或Sp。（2）调整方法a. 坍落度设计要求，应保持W/C不变，增加W+C 或外加剂掺量 (一般每增加流动度1cm，约需增加w+c用量12%)。当实际用W/C未超过容许最大W/C，允许加水复 拌。b. 坍落度设计要求，应保持Sp（砂率）不变，增加S+G（砂 石总量）c. 粘聚性和保水性不良，即砂浆不足，应保持S+G不变，提高 Sp，反之减小Sp。适应于砂石级配的变化适应于砂、石级配或含泥量有变化e. 当变化太大，应停机检查，取样试拌。混凝土质量控制l 在前述生产工艺流程中，细节上已经包含了部分质量控制方面的环节，本节内容主要包含以下两个方面：l混凝土生产质量控制（混凝土的选材、配合比设计、搅拌等）l混凝土施工质量控制（搅拌、运输、浇注、振捣、养护等等）混凝土生产质量控制-选材混凝土质量的波动受原材料影响较大，如水泥品种、强度；掺和料品质；水的洁净程度；外加剂品种、减水率及其对水泥的适应性；集料的最大粒径、细度模数及含泥量等等都会对混凝土性能稳定造成很大的干扰。（1）水泥l水泥厂家：旋窑水泥：生产规模大，品质稳定，用于 主体工程；立窑水泥：防护工程。l水泥品种：不同混合材的水泥特性各异，对混凝土结 构强度、和易性、变形和耐久性均有影响。l水泥强度：与混凝土强度匹配，并考虑温升、和易性 要求以及掺合料掺量、节约水泥的原则。l水泥新标准与老标准:l水泥组成与细度：PS PS 、PPP P、 P PF F 、 PPC C特性与应用特性与应用（1）共性：n凝结硬化速度慢，早期强度低，后期强度高不宜用于冬季施工及要求早期强度的现浇工程。 n对温湿度条件敏感，适合湿热养护。适合采用蒸汽养护的预制构件。n抗溶出性侵蚀及抗硫酸盐腐蚀性较好。可用于水工、海港及地下工程。 n水化放热速度慢，放热量低。适合用于大体积混凝土工程。 n抗碳化性能和抗酸性水侵蚀较差。不适用二CO2浓度较高工业厂房、干燥地区和酸性水环境。n抗冻性、耐磨性差。不适合受反复冻融作用的工程和耐磨要求较高的工程。 差异性nPS保水性较差，泌水性较大。干缩较大，如初期养护不当，易产生裂纹不适抗渗、抗冻要求较高和干湿交替作用的工程。 耐热性较好，可耐400适合高温车间。nPP需水量大，但保水性好，泌水性小 。抗渗性高适用于地下、水中或长期潮湿环境工程。干缩大，干燥环境下早期易干裂。 抗大气性差，易“起粉” 不适宜用于干燥环境(或干热地区)中的地上结构物。lPF需水量较低，和易性好。干缩性小，抗裂性较好。早期强度更低，水化热更小，抗碳 化能力更差。特别适用于大体积水工混凝土工程及地下和海港工程。不适于低温下施工工程。 lP C性能特性与其所掺混合材料的种类、掺量及相对比例有密切关系 。介于 PO与PS 、PP、 PF性能之间的水泥。根据所掺混合材种类，参照其它掺混合材硅酸盐水泥的适用范围 和工程实践经验选用。当混凝土强度：C30：fce=(1.52.0)fcuC30：fce=(0.91.5)fcu一般：C10C30，32.5水泥C35C55，42.5水泥C60C80, 52.5水泥C85C100，62.5水泥 混凝土强度与混凝土强度与W/CW/C关系关系式（三个作用）式（三个作用）：fcu=Afce（C/WB）式中 fcu 混凝土28d龄期的抗压强度（MPa）；C/W混凝土的灰水比；fce水泥28d龄期的实际抗压强度（MPa）。有耐久性和抗裂要求混凝土的水泥选择l矿物组成：避免使用早强、水化热较高和高C3A含量的水泥；水泥中C3A含量宜控制在610% ；f-CaO 1.5%。l水泥细度：350m2/kg。l大体积混凝土：C2S较高的水泥，降低水化热。l改善抗裂要求：碱含量0.6%或3.5kg/m3。l氯盐侵蚀环境：钢筋混凝土Cl-含量0.1%（胶凝材料），预应力混凝土Cl-含量0.06%；l无氯盐侵蚀：钢筋混凝土Cl-含量0.2%（水泥），预应力混凝土Cl-含量0.06%；（2）掺合料l矿物掺和料包括粉煤灰、磨细高炉矿渣、硅灰等，应由生产厂家专门进行产品检验并出具产品合格证书。（*掺合料与混合材料不同）l普通混凝土用掺和料技术条件：GB1561-1991用于水泥和混凝土中的粉煤灰、GB/T 18046-2000用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣；l高强高性能混凝土用掺和料技术条件：GB/T 18736-2002高强高性能混凝土用矿物外加剂的规定。GB/T 18736-2002高强高性能混凝土用矿物外加剂 掺和料的主要控制指标和使用要求 l粉煤灰(FA)：必须来自燃煤工艺先进的电厂，选用组分均匀各项性能指标稳定的低钙灰，而且粉煤灰的烧失量不大于8%，需水量比不大于105%，三氧化硫含量不大于3%。lFA尤其适合泵送和大体积混凝土。在低标号混凝土中，可选级灰；在高强度混凝土中，可选用级灰或比表面积450m2/kg的矿渣粉； HPC（高性能混凝土）中粉煤灰掺量应不少于胶凝材料总量的20%，掺量30%以上，水胶比不宜大于0.42，并应随粉煤灰掺量增加而减小。在满足强度需要的前提下，混凝土中的优质粉煤灰掺量可到胶凝材料总量的50%（以质量计）。l磨细高炉矿渣：比表面积宜控制在350550 m2/g；矿渣需水量比不大于105%，烧失量不大于5%。尤其适合硫酸盐腐蚀环境。l硅灰：掺量不超过8%。硅灰中的SiO2含量不小于85%，烧失量不大于6%，含水率不大于3%，比表面积不小于15000 m2/kg。硅灰宜与其它矿物掺和料复合使用。尤其适合早强、高强、耐磨混凝土。l复合掺和料：使用2种或2种以上的掺和料复合而成的超细矿粉掺和料，其效果通常要明显优于单一的矿物掺和料。复合掺和料应有合格的产品标准或经过有关部门鉴定的性能检测证明并附有组成成分和使用说明，不得添加对混凝土有害的成分。（3）集料l符合国家标准建筑用砂（GB/T 14684-2001）和建筑用卵石、碎石（GB/T 14685-2001）的一般技术要求。必要时，集料应予清洗和过筛，以除去有害物质。l不同来源集料不得混合或储存在同一料堆；宜分别做配合比设计；也不得交替使用在同类的工程中或混合料中。l选择料场时必须对集料进行包括碱集料潜在活性的全面检测，工程不得采用可能发生碱-集料反应（AAR）的活性集料。l所用集料宜选用同一料源具有规模生产能力、技术装备先进、质量稳定、质量管理严格的集料生产厂家。细集料l颗粒坚硬、强度高、耐风化的天然砂或机制砂；l宜用中粗砂，细度模数为3.12.6。粗砂子混凝土和易性差、表观质量差，合理砂率大，用砂量大，成本增加。l泵送混凝土用砂宜选用中砂，细度模数为2.92.6，并注意细颗粒含量，2.36 mm筛孔的累计筛余量宜大于15%，0.3 mm筛孔的累计筛余量宜在85%92 %范围内； l在混凝土配制时应同时考虑砂的细度模数和级配情况；l当同一料源砂的模数超过0.3后，应该分别堆放，并需调整砂率；l有害物质含量严格按标准要求。粗集料l母岩强度与压碎值：岩石抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于2； C30 ：20%，C30C40： 15%，C40： 12%。l级配：连续级配碎石；严禁使用间断级配碎石，单颗级碎石要配合使用。分 级：516，520，1631.5，2040mm。l最大粒径：不超过结构物最小尺寸的1/4、钢筋最小净距的3/4和保护层厚度的 2/3；当设置二层或多层钢筋时，不得超过钢筋最小净距的1/2；泵送混凝土的 粗集料最大粒径，除应符合上述规定外，对碎石不应超过输送管内径的1/3， 对于卵石不应超过输送管内径1/2.