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常見混凝土的分類
日期：2024-12-28 11:31
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摘要：
常見混凝土的分類
混凝土，又寫作砼（拼音：tóng），又可以稱為石屎或紅毛泥，是由膠凝材料、粗、細(xì)骨材和水按適當(dāng)比例配置，再經(jīng)硬化而成的人工石材。水泥混凝土是以水泥（或水泥加適量活性摻合料）為膠凝材料，與水和粗、細(xì)骨料等材料按適當(dāng)比例配合拌制成拌合物，再經(jīng)澆筑成型硬化后得到的人造石材。新拌制的未硬化的混凝土，通常成為混凝土拌合物（或新鮮混凝土）。經(jīng)硬化有一定強度的混凝土稱硬化混凝土。通常是指水泥混凝土，在路面工程中，瀝青混凝土也是一種常用的混凝土。
因為鋼筋混凝土構(gòu)造物非常堅固耐久，耐震，耐火，耐氣候變化，容易造型且經(jīng)濟等特性，所以主要用于房屋建筑、橋梁、公路鋪面、飛機跑道、鐵路枕木、電線桿、擋土墻、護(hù)堤、涵洞、水壩、水箱、水塔、油槽、渠道、水溝、碼頭、防波堤、**掩體、核能發(fā)電廠及建構(gòu)物基礎(chǔ)樁、及連續(xù)壁等構(gòu)造物。
一般工程常見混凝土的分類：
鋼筋混凝土：在混凝土中安置鋼筋，主要用于一般房屋建筑物。
鋼骨混凝土：以鋼材替代鋼筋，增強抵抗外力的韌性，用于高樓建筑物。
預(yù)力混凝土：使用預(yù)力鋼鍵，主要應(yīng)用于長跨橋梁，部分房屋建筑也有使用。
輕質(zhì)混凝土：使用較輕的人造骨材，用在隔熱、隔音，可降構(gòu)材載重。
重質(zhì)混凝土：用于防護(hù)核子輻射，用于醫(yī)院及核能電廠。
預(yù)鑄混凝土：先在工廠完成灌鑄工作，再運至工址進(jìn)行安裝，應(yīng)用范圍很廣。
預(yù)拌混凝土：混凝土在設(shè)備完善的工廠中先拌合好，再運送至工址使用，多為一般工程所使用。
滾壓混凝土：用于大壩及道路施工。
噴射混凝土：用于襯工、保護(hù)、及維修工程。
彩色混凝土
鋼筋混凝土（英文：ReinforcedConcrete或Ferroconcrete），工程上常被簡稱為鋼筋砼，是指通過在混凝土中加入鋼筋與之共同工作來改善混凝土力學(xué)性質(zhì)中對于抗拉強度不足的一種組合材料，為加勁混凝土*常見的一種形式。
歷史及發(fā)展
鋼筋混凝土的發(fā)明出現(xiàn)在近代，通常為人認(rèn)為發(fā)明于1848年。1868年一個法國園丁，獲得了包括鋼筋混凝土花盆，以及緊隨其后應(yīng)用于公路護(hù)欄的鋼筋混凝土梁柱的**。1872年，****座鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑在美國紐約落成，人類建筑史上一個嶄新的紀(jì)元從此開始，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在1900年之后在工程界方得到了大規(guī)模的使用。1928年，一種新型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土出現(xiàn)，并于二次世界大戰(zhàn)后亦被廣泛地應(yīng)用于工程實踐。鋼筋混凝土的發(fā)明以及19世紀(jì)中葉鋼材在建筑業(yè)中的應(yīng)用使高層建筑與大跨度橋梁的建造成為可能。
目前在中國，鋼筋混凝土為應(yīng)用*多的一種結(jié)構(gòu)形式，占總數(shù)的絕大多數(shù)，同時也是世界上使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)*多的地區(qū)。據(jù)發(fā)改委相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，該地區(qū)其主要原材料水泥產(chǎn)量已于2005年達(dá)到10.60億噸，占世界總產(chǎn)量48%左右。
材料特性
混凝土是水泥（通常硅酸鹽水泥）與骨料的混合物。當(dāng)加入一定量水分的時候，水泥水化形成微觀不透明晶格結(jié)構(gòu)從而包裹和結(jié)合骨料成為整體結(jié)構(gòu)。通?；炷两Y(jié)構(gòu)擁有較強的抗壓強度（大約3,000磅/平方英寸,35MPa）。但是混凝土的抗拉強度較低，通常只有抗壓強度的十分之一左右，任何顯著的拉彎作用都會使其微觀晶格結(jié)構(gòu)開裂和分離從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。而絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部都有受拉應(yīng)力作用的需求，故未加鋼筋的混凝土極少被單獨使用于工程。
相較混凝土而言，鋼筋抗拉強度非常高，一般在200MPa以上，故通常人們在混凝土中加入鋼筋等加勁材料與之共同工作，由鋼筋承擔(dān)其中的拉力，混凝土承擔(dān)壓應(yīng)力部分。例如在圖2簡支梁受彎構(gòu)件中，當(dāng)施加荷載P時，梁截面上部受壓，下部收拉。此時配置在梁底部的鋼筋承擔(dān)拉力(4)，而上部陰影區(qū)所示混凝土(2)承受壓力(3)。在一些小截面構(gòu)件里，除了承受拉力之外，鋼筋同樣可用于承受壓力，這通常發(fā)生在柱子之中。鋼筋混凝土構(gòu)件截面可以根據(jù)工程需要制成不同的形狀和大小。
同普通混凝土一樣，鋼筋混凝土在28天后達(dá)到設(shè)計強度。
因為鋼筋混凝土構(gòu)造物非常堅固耐久，耐震，耐火，耐氣候變化，容易造型且經(jīng)濟等特性，所以主要用于房屋建筑、橋梁、公路鋪面、飛機跑道、鐵路枕木、電線桿、擋土墻、護(hù)堤、涵洞、水壩、水箱、水塔、油槽、渠道、水溝、碼頭、防波堤、**掩體、核能發(fā)電廠及建構(gòu)物基礎(chǔ)樁、及連續(xù)壁等構(gòu)造物。
一般工程常見混凝土的分類：
鋼筋混凝土：在混凝土中安置鋼筋，主要用于一般房屋建筑物。
鋼骨混凝土：以鋼材替代鋼筋，增強抵抗外力的韌性，用于高樓建筑物。
預(yù)力混凝土：使用預(yù)力鋼鍵，主要應(yīng)用于長跨橋梁，部分房屋建筑也有使用。
輕質(zhì)混凝土：使用較輕的人造骨材，用在隔熱、隔音，可降構(gòu)材載重。
重質(zhì)混凝土：用于防護(hù)核子輻射，用于醫(yī)院及核能電廠。
預(yù)鑄混凝土：先在工廠完成灌鑄工作，再運至工址進(jìn)行安裝，應(yīng)用范圍很廣。
預(yù)拌混凝土：混凝土在設(shè)備完善的工廠中先拌合好，再運送至工址使用，多為一般工程所使用。
滾壓混凝土：用于大壩及道路施工。
噴射混凝土：用于襯工、保護(hù)、及維修工程。
彩色混凝土
鋼筋混凝土（英文：ReinforcedConcrete或Ferroconcrete），工程上常被簡稱為鋼筋砼，是指通過在混凝土中加入鋼筋與之共同工作來改善混凝土力學(xué)性質(zhì)中對于抗拉強度不足的一種組合材料，為加勁混凝土*常見的一種形式。
歷史及發(fā)展
鋼筋混凝土的發(fā)明出現(xiàn)在近代，通常為人認(rèn)為發(fā)明于1848年。1868年一個法國園丁，獲得了包括鋼筋混凝土花盆，以及緊隨其后應(yīng)用于公路護(hù)欄的鋼筋混凝土梁柱的**。1872年，****座鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑在美國紐約落成，人類建筑史上一個嶄新的紀(jì)元從此開始，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在1900年之后在工程界方得到了大規(guī)模的使用。1928年，一種新型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土出現(xiàn)，并于二次世界大戰(zhàn)后亦被廣泛地應(yīng)用于工程實踐。鋼筋混凝土的發(fā)明以及19世紀(jì)中葉鋼材在建筑業(yè)中的應(yīng)用使高層建筑與大跨度橋梁的建造成為可能。
目前在中國，鋼筋混凝土為應(yīng)用*多的一種結(jié)構(gòu)形式，占總數(shù)的絕大多數(shù)，同時也是世界上使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)*多的地區(qū)。據(jù)發(fā)改委相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，該地區(qū)其主要原材料水泥產(chǎn)量已于2005年達(dá)到10.60億噸，占世界總產(chǎn)量48%左右。
材料特性
混凝土是水泥（通常硅酸鹽水泥）與骨料的混合物。當(dāng)加入一定量水分的時候，水泥水化形成微觀不透明晶格結(jié)構(gòu)從而包裹和結(jié)合骨料成為整體結(jié)構(gòu)。通?；炷两Y(jié)構(gòu)擁有較強的抗壓強度（大約3,000磅/平方英寸,35MPa）。但是混凝土的抗拉強度較低，通常只有抗壓強度的十分之一左右，任何顯著的拉彎作用都會使其微觀晶格結(jié)構(gòu)開裂和分離從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。而絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部都有受拉應(yīng)力作用的需求，故未加鋼筋的混凝土極少被單獨使用于工程。
相較混凝土而言，鋼筋抗拉強度非常高，一般在200MPa以上，故通常人們在混凝土中加入鋼筋等加勁材料與之共同工作，由鋼筋承擔(dān)其中的拉力，混凝土承擔(dān)壓應(yīng)力部分。例如在圖2簡支梁受彎構(gòu)件中，當(dāng)施加荷載P時，梁截面上部受壓，下部收拉。此時配置在梁底部的鋼筋承擔(dān)拉力(4)，而上部陰影區(qū)所示混凝土(2)承受壓力(3)。在一些小截面構(gòu)件里，除了承受拉力之外，鋼筋同樣可用于承受壓力，這通常發(fā)生在柱子之中。鋼筋混凝土構(gòu)件截面可以根據(jù)工程需要制成不同的形狀和大小。
同普通混凝土一樣，鋼筋混凝土在28天后達(dá)到設(shè)計強度。
一般指以水泥為主要膠凝材料，與水、砂、石子，必要時摻入化學(xué)外加劑和礦物摻合料，按適當(dāng)比例配合，經(jīng)過均勻攪拌、密實成型及養(yǎng)護(hù)硬化而成的人造石材。
混凝土主要劃分為兩個階段與狀態(tài)：凝結(jié)硬化前的塑性狀態(tài)，即新拌混凝土或混凝土拌合物；硬化之后的堅硬狀態(tài)，即硬化混凝土或混凝土?；炷翉姸鹊燃壥且粤⒎襟w抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值劃分，目前中國普通混凝土強度等級劃分為14級：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75及C80。彩色混凝土
混凝土主要劃分為兩個階段與狀態(tài)：凝結(jié)硬化前的塑性狀態(tài)，即新拌混凝土或混凝土拌合物；硬化之后的堅硬狀態(tài)，即硬化混凝土或混凝土?；炷翉姸鹊燃壥且粤⒎襟w抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值劃分，目前中國普通混凝土強度等級劃分為14級：C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75及C80。彩色混凝土
普通混凝土的定義，特點和分類
1.定義：
廣義混凝土是由膠凝材料，粗細(xì)骨料，水及其他外加劑按照適量的比例配制而成的人工石材.
在土木工程中，應(yīng)用*廣泛的是普通混凝土：以水泥為膠凝材料，以砂，石為骨料，加水拌制成的水泥混凝土.
2.優(yōu)點缺點：
優(yōu)點：原材料豐富，成本低；良好的可塑性；高強度；耐久性好；可用鋼筋增強；
缺點：自重大；脆性材料；
3.分類：
按膠凝材料分：
水泥混凝土(在土木工程中應(yīng)用*廣泛)；石膏混凝土；
瀝青混凝土(在公路工程中應(yīng)用較多)；聚合物混凝土等.
按表觀密度分：
特重混凝土(>2500kg/m3)；
普通混凝土(1900<<2500kg/m3)；
輕混凝土(600<<1900kg/m3).
按用途分：結(jié)構(gòu)用混凝土；道路混凝土；特種混凝土；耐熱混凝土；耐酸混凝土等.
[編輯本段]
普通混凝土的組成材料
普通混凝土(簡稱為混凝土)是由水泥、砂、石和水所組成。為改善混凝土的某些性能還常加入適量的外加劑和摻合料。
一、混凝土中各組成材料的作用
在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予拌合物一定和易性，便于施工。水泥漿硬化后，則將骨料膠結(jié)成一個堅實的整體。混凝土的織構(gòu)如圖4－1所示。
二、混凝土組成材料的技術(shù)要求
混凝土的技術(shù)性質(zhì)在很大程度上是由原材料的性質(zhì)及其相對含量決定的。同時也與施工工藝(攪拌、成型、養(yǎng)護(hù))有關(guān)。因此，我們必須了解其原材料的性質(zhì)、作用及其質(zhì)量要求，合理選擇原材料，這樣才能保證混凝土的質(zhì)量。
(一)水泥
1．水泥品種選擇
配制混凝土一般可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。必要時也可采用快硬硅酸鹽水泥或其他水泥。水泥的性能指標(biāo)必須符合現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
采用何種水泥，應(yīng)根據(jù)混凝土工程特點和所處的環(huán)境條件，參照表3—8選用。
2．水泥標(biāo)號選擇
水泥標(biāo)號的選擇應(yīng)與混凝土的設(shè)計強度等級相適應(yīng)。原則上是配制高強度等級的混凝土，選用高標(biāo)號水泥；配制低強度等級的混凝土，選用低標(biāo)號水泥。
如必須用高標(biāo)號水泥配制低強度等級混凝土?xí)r，會使水泥用量偏少，影響和易性及密實度，所以應(yīng)摻入一定數(shù)量的混合材料。如必須用低標(biāo)號水泥配制高強度等級混凝土?xí)r，會使水泥用量過多，不經(jīng)濟，而且要影響混凝土其它技術(shù)性質(zhì)。
(二)細(xì)骨料
粒徑在O．16～5mm之間的骨料為細(xì)骨料(砂)。一般采用天然砂，它是巖石風(fēng)化后所形成的大小不等、由不同礦物散粒組成的混合物，一般有河砂、海砂及山砂。配制混凝土?xí)r所采用的細(xì)骨料的質(zhì)量要求有以下幾方面：
1．有害雜質(zhì)
配制混凝土的細(xì)骨料要求清潔不含雜質(zhì)，以保證混凝土的質(zhì)量。而砂中常含有一些有害雜質(zhì)，如云母、粘土、淤泥、粉砂等，粘附在砂的表面，妨礙水泥與砂的粘結(jié)，降低混凝土強度；同時還增加混凝土的用水量，從而加大混凝土的收縮，降低抗凍性和抗?jié)B性。一些有機雜質(zhì)、硫化物及硫酸鹽，它們都對水泥有腐蝕作用。砂中雜質(zhì)的含量一般應(yīng)符合表4—4中規(guī)定。重要工程混凝土使用的砂，應(yīng)進(jìn)行堿活性檢驗，經(jīng)檢驗判斷為有潛在危害時，在配制混凝土?xí)r，應(yīng)使用含堿量小于O．6％的水泥或采用能抑制堿一骨料反應(yīng)的摻合料，如粉煤灰等；當(dāng)使用含鉀、鈉離子的外加劑時，必須進(jìn)行專門試驗。在一般情況下，海砂可以配制混凝土和鋼筋混凝土，但由于海砂含鹽量較大，對鋼筋有銹蝕作用，故對鋼筋混凝土，海砂中氯離子含量不應(yīng)超過O．06％(以干砂重的百分率計)。預(yù)應(yīng)力混凝土不宜用海砂。若必須使用海砂時，則應(yīng)經(jīng)淡水沖洗，其氯離子含量不得大于０.０２％。有些雜質(zhì)如泥土、貝殼和雜物可在使用前經(jīng)過沖洗、過篩處理將其**。特別是配制高強度混凝土?xí)r更應(yīng)嚴(yán)格些。當(dāng)用較高標(biāo)號水泥配制低強度混凝土?xí)r，由于水灰比(水與水泥的質(zhì)量比)大，水泥用量少，拌合物的和易性不好。這時，如果砂中泥土細(xì)粉多一些，則只要將攪拌時間稍加延長，就可改善拌合物的和易性。
2．顆粒形狀及表面特征
細(xì)骨料的顆粒形狀及表面特征會影響其與水泥的粘結(jié)及混凝土拌合物的流動性。山砂的顆粒多具有棱角，表面粗糙，與水泥粘結(jié)較好，用它拌制的混凝土強度較高，但拌合物的流動性較差；河砂、海砂，其顆粒多呈圓形，表面光滑，與水泥的粘結(jié)較差，用來拌制混凝土，混凝土的強度則較低，但拌合物的流動性較好。
3．砂的顆粒級配及粗細(xì)程度
砂的顆粒級配，即表示砂大小顆粒的搭配情況。在混凝土中砂粒之間的空隙是由水泥漿所填充，為達(dá)到節(jié)約水泥和提高強度的目的，就應(yīng)盡量減小砂粒之間的空隙。從圖4—2可以看到：如果是同樣粗細(xì)的砂，空隙*大[圖4—2(a)].兩種粒徑的砂搭配起來，空隙就減小了[圖4—2(b)]；三種粒徑的砂搭配，空隙就更小了[圖4—2(c)]。由此可見，要想減小砂粒間的空隙，就必須有大小不同的顆粒搭配。砂的粗細(xì)程度，是指不同粒徑的砂?；旌显谝黄鸷蟮目傮w的粗細(xì)程度，通常有粗砂、中砂與細(xì)砂之分。在相同質(zhì)量條件下，細(xì)砂的總表面積較大，而粗砂的總表面積較小。在混凝土中，砂子的表面需要由水泥漿包裹，砂子的總表面積愈大，則需要包裹砂粒表面的水泥漿就愈多。因此，一般說用粗砂拌制混凝土比用細(xì)砂所需的水泥漿為省。
因此，在拌制混凝土?xí)r，這兩個因素(砂的顆粒級配和粗細(xì)程度)應(yīng)同時考慮。當(dāng)砂中含有較多的粗粒徑砂，并以適當(dāng)?shù)闹辛缴凹吧倭考?xì)粒徑砂填充其空隙，則可達(dá)到空隙率及總表面積均較小，這樣的砂比較理想，不僅水泥漿用量較少，而且還可提高混凝土的密實性與強度。可見控制砂的顆粒級配和粗細(xì)程度有很大的技術(shù)經(jīng)濟意義，因而它們是評定砂質(zhì)量的重要指標(biāo)。僅用粗細(xì)程度這一指標(biāo)是不能作為判據(jù)的。
砂的顆粒級配和粗細(xì)程度，常用篩分析的方法進(jìn)行測定。用級配區(qū)表示砂的顆粒級配，用細(xì)度模數(shù)表示砂的粗細(xì)。篩分析的方法，是用一套孔徑(凈尺寸)為5、2？50、1？25、O？63、O．315及O．16mm的標(biāo)準(zhǔn)篩，將500g的干砂試樣由粗到細(xì)依次過篩，然后稱得余留在各個篩上的砂的質(zhì)量，并計算出各篩上的分計篩余百分率a1、a2、a3、a4、a5和a6(各篩上的篩余量占砂樣總量的百分率)及累計篩余百分率A1、A2、A3、A4、A5和A6(各個篩和比該篩粗的所有分計篩余百分率相加在一起)。累計篩余與分計篩余的關(guān)系見表4—1。
根據(jù)O．63mm篩孔的累計篩余量分成三個級配區(qū)(表4—2)，混凝土用砂的顆粒級配，應(yīng)處于表4—2中的任何一個級配區(qū)以內(nèi)。砂的實際顆粒級配與表中所列的累計篩余百分率相比，除5mm和O．63mm篩號外，允許有超出分區(qū)界線，但其總量百分率不應(yīng)大于5％。以累計篩余百分率為縱坐標(biāo)，以篩孔尺寸為橫坐標(biāo)，根據(jù)表4—2規(guī)定畫出砂1、2、3級配區(qū)的篩分曲線，如圖4—3所示。砂過粗(細(xì)度模數(shù)大于3．7)配成的混凝土，其拌合物的和易性不易控制，且內(nèi)摩擦大，不易振搗成型；砂過細(xì)(細(xì)度模數(shù)小于O．7)配成的混凝土，既要增加較多的水泥用量，而且強度顯著降低。所以這兩種砂未包括在級配區(qū)內(nèi)。
注：1．允許超出≯5％的總量，是指幾個粒級累計篩余百分率超出的和，或只是某一粒級的超出百分率。
2．摘自《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》JGJ52—92。
從篩分曲線也可看出砂的粗細(xì)，篩分曲線超過第1區(qū)往右下偏時，表示砂過粗。篩分曲線超過第3區(qū)往左上偏時則表示砂過細(xì)。
如果砂的自然級配不合適，不符合級配區(qū)的要求，這時就要采用人工級配的方法來改善。*簡單的措施是將粗、細(xì)砂按適當(dāng)比例進(jìn)行試配，摻合使用。
為調(diào)整級配，在不得已時，也可將砂加以過篩，篩除過粗或過細(xì)的顆粒。
配制混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用2區(qū)砂；當(dāng)采用1區(qū)砂時，應(yīng)提高砂率，并保持足夠的水泥用量，以滿足混凝土的和易性要求；當(dāng)采用3區(qū)砂時，宜適當(dāng)降低砂率，以保證混凝土的強度。對于泵送混凝土，宜選用中砂。
4．砂的堅固性
砂的堅固性是指砂在氣候、環(huán)境變化或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力。按標(biāo)準(zhǔn)(JGJ52—92)規(guī)定，砂的堅固性用硫酸鈉溶液檢驗，試樣經(jīng)5次循環(huán)后其質(zhì)量損失應(yīng)符合表4—3規(guī)定。有抗疲勞、耐磨、抗沖擊要求的混凝土用砂或有腐蝕介質(zhì)作用或經(jīng)常處于水位變化區(qū)的地下結(jié)構(gòu)混凝土用砂，其堅固性質(zhì)量損失率應(yīng)小于8％。
(三)粗骨料
普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石。由天然巖石或卵石經(jīng)破碎、篩分而得的，粒徑大于5mm的巖石顆粒，稱為碎石或碎卵石。巖石由于自然條件作用而形成的，粒徑大于5mm的顆粒，稱為卵石。配制混凝土的粗骨料的質(zhì)量要求有以下幾個方面：
1．有害雜質(zhì)
粗骨料中常含有一些有害雜質(zhì)，如粘土、淤泥、細(xì)屑、硫酸鹽、硫化物和有機雜質(zhì)。它們的危害作用與在細(xì)骨料中的相同。它們的含量一般應(yīng)符合表4—4中規(guī)定。當(dāng)粗骨料中夾雜著活性氧化硅(活性氧化硅的礦物形式有蛋白石、玉髓和鱗石英等，含有活性氧化硅的巖石有流紋巖、安山巖和凝灰?guī)r等)時，如果混凝土中所用的水泥又含有較多的堿，就可能發(fā)生堿骨料破壞。這是因為水泥中堿性氧化物水解后形成的氫氧化鈉和氫氧化鉀與骨料中的活性氧化硅起化學(xué)反應(yīng)，結(jié)果在骨料表面生成了復(fù)雜的堿一硅酸凝膠。這樣就改變了骨料與水泥漿原來界面，生成的凝膠是無限膨脹性的(指不斷吸水后體積可以不斷腫脹)，由于凝膠為水泥石所包圍，故當(dāng)凝膠吸水不斷腫脹時，會把水泥石脹裂。這種堿性氧化物和活性氧化硅之間的化學(xué)作用通常稱為堿骨料反應(yīng)。重要工程的混凝土所使用的碎石或卵石應(yīng)進(jìn)行堿活性檢驗。經(jīng)檢驗判定骨料有潛在危害時，則應(yīng)遵守以下規(guī)定使用：①使用含堿量小于O．6％的水泥或采用能抑制堿－骨料反應(yīng)的摻合料；②當(dāng)使用含鉀、鈉離子的混凝土外加劑時，必須進(jìn)行專門試驗。目前*常用的檢驗方法是砂漿長度法：這種方法是用含活性氧化硅的骨料與高堿水泥制成1：2．25的膠砂試塊，在恒溫、恒濕中養(yǎng)護(hù)，定期測定試塊的膨脹值，直到齡期12個月。如果在6個月中，試塊的膨脹率超過0？05％或1年中超過O．1％，這種骨料就認(rèn)為是具有活性的。若骨料中含有活性碳酸鹽，應(yīng)用巖石柱法進(jìn)行檢驗，經(jīng)檢驗判定骨料有潛在危害時，不宜作混凝土骨料。另外粗骨料中嚴(yán)禁混入煅燒過的白云石或石灰石塊。注： 1．摘自《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》(JGJ52—92)和《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》(JGJ53—92)。
2．對有抗凍、抗?jié)B或其他特殊要求的混凝土用砂，其含泥量不應(yīng)大于3％。
3．對C10和C10以下的混凝土用砂，根據(jù)水泥標(biāo)號，其含泥量可酌情放寬。
4．對有抗凍抗?jié)B或其它特殊要求的混凝土用砂，其泥塊含量應(yīng)不大于1％。
5．對C10和C10以下的混凝土用砂，根據(jù)水泥標(biāo)號，其泥塊含量可予以放寬。
6．對有抗凍、抗?jié)B要求的混凝土，砂中云母含量不應(yīng)大于1％。
7．砂中如含有顆粒狀的硫酸鹽或硫化物，則要求經(jīng)專門檢驗，確認(rèn)能滿足混凝土耐久性要求時方能采用。
8．對有抗凍、抗?jié)B或其它特殊要求的混凝土，其所用碎石或卵石的含泥量不應(yīng)大于1％。
9．碎石或卵石中如含泥基本上是非粘土質(zhì)的石粉時，其總含量可由1．0％及2．0％分別提高到1．5％和3.O％。
10．對C10和低于C10的混凝土用碎石或卵石，其含泥量可放寬到2．5％。
11．有抗凍、抗?jié)B和其他特殊要求的混凝土，其所用碎石或卵石的泥塊含量應(yīng)不大于0．50％。
12．對于C10和C10以下的混凝土用碎石或卵石，其泥塊含量可放寬到1．00％。
13．碎石或卵石中如含有顆粒狀硫酸鹽或硫化物，則要求經(jīng)專門檢驗，確認(rèn)能滿足混凝土耐久性要求時方能采用。
14．對ClO及C10以下的混凝土，其粗骨料中的針、片狀顆粒含量可放寬到40％?！?．顆粒形狀及表面特征
粗骨料的顆粒形狀及表面特征同樣會影響其與水泥的粘結(jié)及混凝土拌合物的流動性。碎石具有棱角，表面粗糙，與水泥粘結(jié)較好，而卵石多為圓形，表面光滑，與水泥的粘結(jié)較差，在水泥用量和水用量相同的情況下，碎石拌制的混凝土流動性較差，但強度較高，而卵石拌制的混凝土則流動性較好，但強度較低。如要求流動性相同，用卵石時用水量可少些，結(jié)果強度不一定低。
粗骨料的顆粒形狀還有屬于針狀(顆粒長度大于該顆粒所屬粒級的平均粒徑――指一個粒級下限和上限粒徑的平均值――的2.4倍)和片狀(厚度小于平均粒徑的O．4倍)的，這種針、片狀顆粒過多，會使混凝土強度降低。針、片狀顆粒含量一般應(yīng)符合表4—4中規(guī)定。
3．*大粒徑及顆粒級配
(１)*大粒徑
粗骨料中公稱粒級的上限稱為該粒級的*大粒徑。當(dāng)骨料粒徑增大時，其比表面積隨之減小。因此，保證一定厚度潤滑層所需的水泥漿或砂漿的數(shù)量也相應(yīng)減少，所以粗骨料的*大粒徑應(yīng)在條件許可下，盡量選用得大些。由試驗研究證明，*佳的*大粒徑取決于混凝土的水泥用量。在水泥用量少的混凝土中(每lm３混凝土的水泥用量≯17０kg)，采用大骨料是有利的。在普通配合比的結(jié)構(gòu)混凝土中，骨料粒徑大于40mm并沒有好處。骨料*大粒徑還受結(jié)構(gòu)型式和配筋疏密限制。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范。》GB50204—92的規(guī)定，混凝土粗骨料的*大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面*小尺寸的1／4，同時不得大于鋼筋間*小凈距的3／4。對于混凝土實心板，可允許采用*大粒徑達(dá)1／2板厚的骨料，但*大粒徑不得超過50mm。石子粒徑過大，對運輸和攪拌都不方便。
(2)顆粒級配
石子級配好壞對節(jié)約水泥和保證混凝土具有良好的和易性有很大關(guān)系。特別是拌制高強度混凝土，石子級配更為重要。
石子的級配也通過篩分試驗來確定，石子的標(biāo)準(zhǔn)篩有孔徑為2．5、5、10、16、20、25、31．5、40、50、63、80及100mm等12個篩子。普通混凝土用碎石或卵石的顆粒級配應(yīng)符合表4—5的規(guī)定。試樣篩分所需篩號，應(yīng)按表4—5中規(guī)定的級配要求選用。分計篩余百分率和累計篩余百分率計算均與砂的相同。
注：1．摘自《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》(JGJ53—92)。
2．公稱粒級的上限為該粒級的*大粒徑。單粒級一般用于組合成具有要求級配的連續(xù)粒級，它也可與連續(xù)粒級的碎石或卵石混合使用，以改善它們的級配或配成較大粒度的連續(xù)粒級。
3．根據(jù)混凝土工程和資源的具體情況，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟分析后，在特殊情況下，允許直接采用單粒級，但必須避免混凝土發(fā)生離析。
4．強度
為保證混凝土的強度要求，粗骨料都必須是質(zhì)地致密、具有足夠的強度。碎石或卵石的強度可用巖石立方體強度和壓碎指標(biāo)兩種方法表示。當(dāng)混凝土強度等級為C60及以上時，應(yīng)進(jìn)行巖石抗壓強度檢驗。在選擇采石場或?qū)Υ止橇蠌姸扔袊?yán)格要求或?qū)|(zhì)量有爭議時，也宜用巖石立方體強度作檢驗。對經(jīng)常性的生產(chǎn)質(zhì)量控制則可用壓碎指標(biāo)值檢驗。
用巖石立方體強度表示粗骨料強度。是將巖石制成5cm×5cm×5cm的立方體(或直徑與高均為5cm的圓柱體)試件，在水飽和狀態(tài)下，其抗壓強度(MPa)與設(shè)計要求的混凝土強度等級之比，作為碎石或碎卵石的強度指標(biāo)，根據(jù)JGJ53—92規(guī)定不應(yīng)小于1．5。但在一般情況下，火成巖試件的強度不宜低于80MPa，變質(zhì)巖不宜低于60MPa，水成巖不宜低于30MPa。
壓碎指標(biāo)表示石子抵抗壓碎的能力，以間接地推測其相應(yīng)的強度。壓碎指標(biāo)應(yīng)符合表4—6和表4—7的規(guī)定。
5．堅固性
有抗凍要求的混凝土所用粗骨料，要求測定其堅固性。即用硫酸鈉溶液法檢驗，試樣經(jīng)五次循環(huán)后，其質(zhì)量損失應(yīng)不超過表4—8的規(guī)定。
注：有腐蝕性介質(zhì)作用或經(jīng)常處于水位變化區(qū)的地下結(jié)構(gòu)或有抗疲勞、耐磨、抗沖擊等要求的混凝土用碎石或卵石，其質(zhì)量損失應(yīng)不大于8％？
(四)骨料的含水狀態(tài)及飽和面干吸水率
骨料一般有干燥狀態(tài)、氣干狀態(tài)、飽和面干狀態(tài)和濕潤狀態(tài)等四種含水狀態(tài)，如圖4—4所示。骨料含水率等于或接近于零時稱干燥狀態(tài)；含水率與大氣濕度相平衡時稱氣干狀態(tài)；骨料表面干燥而內(nèi)部孔隙含水達(dá)飽和時稱飽和面干狀態(tài)；骨料不僅內(nèi)部孔隙充滿水，而且表面還附有一層表面水時稱濕潤狀態(tài)。
在拌制混凝土?xí)r，由于骨料含水狀態(tài)的不同，將影響混凝土的用水量和骨料用量。骨料在飽和面干狀態(tài)時的含水率，稱為飽和面干吸水率。在計算混凝土中各項材料的配合比時，如以飽和面干骨料為基準(zhǔn)，則不會影響混凝土的用水量和骨料用量，因為飽和面干骨料既不從混凝土中吸取水分，也不向混凝土拌合物中釋放水分。因此一些大型水利工程常以飽和面干狀態(tài)骨料為基，這樣混凝土的用水量和骨料用量的控制就較準(zhǔn)確。而在一般工業(yè)與民用建筑工程中混凝土配合比設(shè)計，常以干燥狀態(tài)骨料為基準(zhǔn)。這是因為堅固的骨料其飽和面干吸水率一般不超過2％，而且在工程施工中，必須經(jīng)常測定骨料的含水率，以及時調(diào)整混凝土組成材料實際用量的比例，從而保證混凝土的質(zhì)量。當(dāng)細(xì)骨料被水濕潤有表面水膜時，常會出現(xiàn)砂的堆積體積增大的現(xiàn)象。砂的這種性質(zhì)在驗收材料和配制混凝土按體積定量配料時具有重要意義。
(五)混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水
混凝土拌合用水按水源可分為飲用水、地表水、地下水、海水以及經(jīng)適當(dāng)處理或處置后的工業(yè)廢水。對混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水的質(zhì)量要**：不得影響混凝土的和易性及凝結(jié)；不得有損于混凝土強度發(fā)展；不得降低混凝土的耐久性、加快鋼筋腐蝕及導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋脆斷；不得污染混凝土表面。當(dāng)使用混凝土生產(chǎn)廠及商品混凝土廠設(shè)備的洗刷水時，水中物質(zhì)含量限值應(yīng)符合表4—9的要求。在對水質(zhì)有懷疑時，應(yīng)將該水與蒸餾水或飲用水進(jìn)行水泥凝結(jié)時間、砂漿或混凝土強度對比試驗。測得的初凝時間差及終凝時間差均不得大于30min，其初凝和終凝時間還應(yīng)符合水泥國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。用該水制成的砂漿或混凝土28d抗壓強度應(yīng)不低于蒸餾水或飲用水制成的砂漿或混凝土抗壓強度的90％。海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物，對水泥石有侵蝕作用，對鋼筋也會造成銹蝕，因此不得用于拌制鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。
①使用鋼絲或經(jīng)熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土氯化物含量不得超過350mg／L。
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普通混凝土的技術(shù)性質(zhì)
1.混凝土拌合物的概念：
混凝土的各組成材料按一定比例配合，經(jīng)攪拌均勻后，未凝結(jié)硬化之前，稱為混凝土拌合物；
2.和易性的概念
和易性是指混凝土拌合物易于施工操作(攪拌，運輸，澆灌，搗實)并能獲得質(zhì)量均勻，成型密實的混凝土的性能.和易性是一項綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括流動性，粘聚性和保水性三方面的含義.
流動性：是指新拌混凝土在自重或機械振搗作用下，能產(chǎn)生流動，并均勻密實地填充到模板的各個角落的性能；
粘聚性：是新拌混凝土在施工過程中其組成材料之間有一定的粘聚力，使得混凝土不致發(fā)生分層和離析的性能；
保水性：新拌混凝土在施工過程中，保持水分不易析出的能力.
3.和易性測定方法：
通常是以測定拌合物的流動性來評定和易性，而粘聚性和保水性主要通過觀察的方法進(jìn)行評定.
方法一：坍落度法：
流動性的測定：
將混凝土拌和物按規(guī)定的實驗方法裝入標(biāo)準(zhǔn)的圓錐形筒(坍落筒)內(nèi)，均勻搗平后，再將筒垂直向上快速(5~10s)提起，測量筒高與坍落后的混凝土試件*高點之間的高度差，即為該混凝土拌和物的坍落度值(以mm為單位，**到5mm)，通常用T表示.
坍落度反映的是混凝土拌合物流動性的好壞.
粘聚性和保水性的觀察：
混凝土拌和物的流動性通過坍落度法測定以后，再觀察混凝土拌和物的粘聚性和保水性，以判斷其和易性.
粘聚性的觀察方法：將搗棒在已坍落的混凝土錐體側(cè)面輕輕敲打，如果混凝土錐體逐漸下降，表示粘聚性良好，如果錐體倒塌或崩裂，說明粘聚性不好；
保水性觀察辦法：若提起坍落筒后發(fā)現(xiàn)較多漿體從筒底流出，說明保水性不好.
方法二：維勃稠度測定法：
僅適用于骨料*大粒徑不超過40mm，且坍落度小于10mm的混凝土拌合物流動性的測定.
坍落度法的優(yōu)點和缺陷及適用范圍；
1)坍落度法簡單易行，且指標(biāo)明確，故至今仍為世界各國廣泛采用
2)測定結(jié)果受操作技術(shù)的影響較大；
3)觀察粘聚性與保水性時有主觀因素的影響；
4)該方法僅適用于骨料粒徑小于40mm，且坍落度大于10mm的混凝土拌合物流動性的測定.
4.影響混凝土和易性的主要因素：
(1)組成材料：包括水泥特性，用水量，水灰比，骨料的性質(zhì)等；
(2)環(huán)境條件：包括溫度，濕度，風(fēng)速等；
(3)時間：隨著時間的推移，部分水分蒸發(fā)或被骨料吸收，拌合物變得干稠，流動性減小.
5.混凝土的強度
混凝土立方體抗壓強度與強度等級：
按照國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法》規(guī)定，將混凝土拌合物制作邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件(溫度20℃±3℃，相對濕度90%以上)下，養(yǎng)護(hù)到28d齡期，測得的抗壓強度值為混凝土立方體試件抗壓強度(簡稱立方體抗壓強度)，以cu表示.
非標(biāo)準(zhǔn)試件強度的換算
試 件 尺 寸
換 算 系 數(shù)
強度計算公式
100mm立方體
0.95
150mm立方體
1.0
200mm立方體
1.05
強度等級的劃分：普通混凝土劃分為十二個強度等級：C7.5，C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60
強度等級
工程應(yīng)用
C30
預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土或特種構(gòu)件
(4)影響混凝土強度的因素：
A.水泥強度和水灰比：水泥強度越高，水灰比越小，配制的混凝土強度越高；反之，混凝土的強度越低.
B.骨料的影響：混凝土的強度還與骨料(尤其是粗骨料)的表面狀況有關(guān).碎石表面粗糙，粘結(jié)力比較大，卵石表面光滑，粘結(jié)力比較小.因而在水泥強度等級和水灰比相同的條件下，碎石混凝土的強度往往高于卵石混凝土.
C.齡期：齡期是指混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下所經(jīng)歷的時間.在正常養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土強度將隨著齡期的增長而增長.*初7～14d內(nèi)，強度增長較快，以后逐漸緩慢.普通水泥制成的混凝土，在標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)下，齡期不小于3d的混凝土強度發(fā)展大致與其齡期的對數(shù)成正比關(guān)系.
D.養(yǎng)護(hù)條件：混凝土的養(yǎng)護(hù)條件主要指所處的環(huán)境溫度和濕度.
養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度高，水泥水化速度加快，混凝土早期強度高；反之亦然.為加快水泥的水化速度，可采用濕熱養(yǎng)護(hù)的方法，即蒸氣養(yǎng)護(hù)或蒸壓養(yǎng)護(hù).
濕度通常指的是空氣相對濕度.相對濕度低，混凝土中的水份揮發(fā)快，混凝土因缺水而停止水化，強度發(fā)展受阻，一般在混凝土澆筑完畢后12h內(nèi)應(yīng)開始對混凝土加以覆蓋或澆水.
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普通混凝土的耐久性能
?、?抗?jié)B性
抗?jié)B性是指混凝土抵抗壓力水(或油)滲透的能力.
?、?抗凍性
混凝土的抗凍性是指混凝土在使用環(huán)境中，經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用，能保持強度和外觀完整性的能力.
⑶ 抗侵蝕性
環(huán)境介質(zhì)對混凝土的侵蝕主要是對水泥石的侵蝕，通常有軟水侵蝕，酸，堿，鹽侵蝕.
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普通混凝土配合比的設(shè)計
1.混凝土設(shè)計的技術(shù)要求：
(1)滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計要求的強度；
(2)滿足施工所要求的混凝土拌合物的和易性；
(3)滿足耐久性要求；
(4)節(jié)約水泥，降低成本.
2.配合比的定義與表示方法：
(1)配合比就是指混凝土中各組成材料(水，水泥，砂和石)的比例關(guān)系.
(2)配合比的表示方法：
A.以每1m3混凝土中各項材料的質(zhì)量來表示.如某配合比：水泥300kg，水180kg，砂720kg，石子1200kg，該混凝土1m3總質(zhì)量為2400kg；
B.以各項材料相互間的質(zhì)量比來表示(以水泥質(zhì)量為1)，如將上例換算成質(zhì)量比為：水泥：砂：石=1：2.4：4，水灰比=0.60.
3.凝土配合比設(shè)計的三個重要參數(shù)：
水灰比，單位用水量，砂率
4.凝土配合比設(shè)計前的準(zhǔn)備工作：
1)混凝土的設(shè)計強度；
2)混凝土的耐久性設(shè)計要求；
3)原材料的品種以及物理性質(zhì)：
5.混凝土配合比的設(shè)計步驟：
(A)混凝土初步配合比的設(shè)計：
(1)由強度條件和耐久性條件，求出相應(yīng)的水灰比；
a)根據(jù)強度設(shè)計混凝土的水灰比：
(公式1)
(公式2)
b)根據(jù)耐久性確定混凝土的*大水灰比W/C：
c)取上述兩個水灰比的*小值，作為初步設(shè)計的水灰比值；
(2)確定每立方米混凝土的用水量；
(3)計算每立方米混凝土的水泥用量；
(4)選擇砂率：
(5)計算粗骨料和細(xì)骨料的用量：
(a)質(zhì)量法：(又稱假定表觀密度法，工程上比較常用)：
(b)體積法：
(B)實驗室配合比：
(1)和易性調(diào)整
按初步配合比稱取材料進(jìn)行試拌.混凝土拌合物攪拌均勻后應(yīng)測定坍落度，并檢查其粘聚性和保水性的好壞.
每次調(diào)整后再試拌，直到符合要求為止.試拌調(diào)整工作完成后，應(yīng)測出混凝土拌合的表觀密度，然后提出供混凝土強度試驗用的基準(zhǔn)配合比.
在測定混凝土拌和物的和易性時，可能存在以下四種情況：
a)流動性比要求的?。?br> 調(diào)整辦法：保持W/C不變，增大水，水泥用量；
b)流動性比要求的大：
調(diào)整辦法： 保持砂率不變，增大砂，石用量；
c)砂漿不足引起粘聚性和保水性**時：
調(diào)整辦法：單獨增加砂的用量，適當(dāng)增大砂率；
d)砂漿過多引起粘聚性和保水性**時：
調(diào)整辦法：單獨減少砂的用量，適當(dāng)降低砂率；
(2)強度復(fù)核
分別用 三個水灰比，拌制三個混凝土試樣，測量其28d的抗壓強度值，看是否滿足強度的要求.
(C) 施工配合比
現(xiàn)場材料的實際稱量應(yīng)按工地砂，石的含水情況進(jìn)行修正，修正后的配合比，叫做施工配合比.施工配合比按下列公式計算：
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