混凝土质量控制探讨.pptx

《混凝土质量控制探讨.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《混凝土质量控制探讨.pptx（113页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、混凝土质量控制探讨中铁二十三局集团第一工程有限公司2010年3月目目 录录 1混凝土结构的发展与应用概况混凝土结构的发展与应用概况 2 2混凝土的定义和分类混凝土的定义和分类 3 3混凝土的主要性质混凝土的主要性质 4 4混凝土结构耐久性设计暂行规定混凝土结构耐久性设计暂行规定 5 5混凝土质量控制混凝土质量控制 6混凝土质量通病的预防混凝土质量通病的预防 7 7高性能混凝土的几个误区高性能混凝土的几个误区18241824年英国人阿斯普丁年英国人阿斯普丁( (J.AspdinJ.Aspdin) )发明硅酸盐水泥。发明硅酸盐水泥。18491849年法国人朗波年法国人朗波( (L.LambotL.

2、Lambot) )制造了第一只钢筋混制造了第一只钢筋混凝土小船。凝土小船。18721872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋。混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150150多年。多年。与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但发展非常迅速，是目前土木工程结构中应不长，但发展非常迅速，是目前土木工程结构中应用最为广泛结构，而且高性能混凝土和新型混凝土用最为广泛结构，而且高性能混凝土和新型混凝土结构形式还在不断发展。结构形式还在不断发展。混凝土结构的发展与应用概况混凝土结构的

3、发展与应用概况混凝土结构的发展与应用概况混凝土结构的发展与应用概况第一阶段：第一阶段：从钢筋混凝土的发明至上世纪初。从钢筋混凝土的发明至上世纪初。钢筋和混凝土的强度都比较低。钢筋和混凝土的强度都比较低。主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件。主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件。计算理论：结构内力和构件截面计算均套用弹性理论，采用容许应力计算理论：结构内力和构件截面计算均套用弹性理论，采用容许应力设计方法。设计方法。第二阶段：第二阶段：从上世纪从上世纪2020年代到第二次世界大战前后。年代到第二次世界大战前后。混凝土和钢筋强度的不断提高。混凝土和钢筋强度的不断提高。19281

4、928年法国杰出的土木工程师年法国杰出的土木工程师E.FreyssnetE.Freyssnet发明了预应力混凝土，使得发明了预应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造大跨度混凝土结构可以用来建造大跨度计算理论：前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫计算理论：前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫（.）开始考虑混凝土塑性性能的破损阶段设计）开始考虑混凝土塑性性能的破损阶段设计法，法，5050年代又提出更为合理的极限状态设计法，奠定了现代钢筋混凝年代又提出更为合理的极限状态设计法，奠定了现代钢筋混凝土结构的基本计算理论。土结构的基本计算理论。混凝土结构的发展与应用概况混凝土结构的发展与应用概况 第三阶段

5、：二战以后到现在第三阶段：二战以后到现在 随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出更高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商更高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混凝土等工业化生产技术。品混凝土等工业化生产技术。 高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层先进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程，成为现代土木工程的标志。大型工程，成为现代土木工程的标志。 设计计算理论：

6、发展了以概率理论为基础的极限设计计算理论：发展了以概率理论为基础的极限状态设计法，基础理论问题大都得到解决，而新状态设计法，基础理论问题大都得到解决，而新型混凝土材料及其复合结构形式的出现又不断提型混凝土材料及其复合结构形式的出现又不断提出新的课题，并不断促进混凝土结构的发展。出新的课题，并不断促进混凝土结构的发展。混凝土的定义和分类混凝土的定义和分类 混凝土泛指由无机胶结材料(水泥,石灰,石膏或水玻璃等)或有机结合材料(沥青,树脂等),水,骨料(粗骨料和细骨料),外加剂,外掺料,按一定比例拌合并在一定条件下凝结,硬化而成的复合体材料的总称。 一般所称的混凝土是指水泥混凝土，它的胶结材料是水泥

7、，由水泥，水，砂石，外加剂外掺料等按一定比例配制，经搅拌，成型，凝结，硬化而成的复合固体建筑材料，称为普通混凝土，在以下的探讨中我们称之为混凝土。混凝土的定义和分类混凝土的定义和分类混凝土的分类标准较多，分类也显得庞杂，一般有以下分类：（1）按密度分类特重混凝土：密度大于2700Kg/m3重混凝土：密度在1900-2500Kg/m3轻混凝土：密度小于1900Kg/m3（2）按性能和用途分类 结构混凝土，耐热混凝土，防水混凝土，绝热混凝土，耐油混凝土，耐酸混凝土，耐碱混凝土，防护混凝土及补偿收缩混凝土等。（3）按胶结材料分类硅酸盐水泥混凝土，铝酸盐水泥混凝土，沥青混凝土，硫磺混凝土，树脂混凝土，

8、聚合物水泥混凝土及石膏混凝土等。混凝土的定义和分类混凝土的定义和分类（4）按流动性（或稠度）分类干硬性混凝土：坍落度一般小于10mm,需用维勃稠度（s)表示塑性混凝土：坍落度一般在10-90mm之间。流动性混凝土：坍落度一般在100-150mm之间。大流动性混凝土：坍落度一般大于160mm。（5）按强度分类普通混凝土;抗压强度在10-20MPa之间。高强混凝土：抗压强度大于60MPa.超高强混凝土：抗压强度大于或等于100MPa.（6）按施工方法分类泵送混凝土，喷射混凝土，离心混凝土，真空混凝土，水下混凝土。混凝土的主要性质混凝土的主要性质1.混凝土的工作性（流动性、粘聚性、保水性等）2.混凝

9、土的力学性能（强度、弹性模量）3.混凝土的变形性能（收缩、徐变、体积稳定性）4.混凝土的耐久性能混凝土的主要性质混凝土的主要性质1.混凝土工作性 混凝土工作性指的是新拌混凝土（混凝土拌合物)的工艺性能，有时也以和易性的概念出现，实际上是指新拌混凝土在工艺上可操作，易于运输，浇筑，密实成型的，最终硬化形成结构物的工艺性能，实际上就是流动性和粘聚性的综合。混凝土必须不离析，不泌水且具有恰当的流动性。 一般的，在实际施工中，普通混凝土的工作性主要由坍落度和和易性来表示。混凝土工作性 和易性和易性概念：混凝土拌合物易于施工操作，并且获得均匀密实的混凝土的性概念：混凝土拌合物易于施工操作，并且获得均匀密

10、实的混凝土的性质。质。重要性：新拌混凝土的和易性决定了混凝土是否能正常施工，以满足硬化后的性能要求；不同的混凝土工程对和易性有不同的要求。 流动性流动性流动性：拌合物在自重或外力作用下产生流动,均匀、密实地填充模板的性能。粘聚性粘聚性粘聚性：施工过程中各种组成材料之间有一定的粘聚力,不致产生离析或分层现象。 离析：由于密度和粒径不同，在外力作用下组成材料的分离析出的现象。保水性保水性保水性：混凝土在施工过程中有一定的保持水分的能力，不致产生严重的泌水现象。泌水：水分从浆中分离出来，上浮至表面的现象。 混凝土工作性危害性危害性混凝土工作性 和易性测试（坍落度试验和易性测试（坍落度试验 、维勃稠度

11、试验维勃稠度试验 ）1. 1.坍落度试验坍落度试验 指标指标 定量测定坍落度值，定性判断粘聚性和保水性。定量测定坍落度值，定性判断粘聚性和保水性。适用范围适用范围Dmax40mmDmax40mm、坍落度、坍落度10mm10mm 。 试验方法试验方法将拌合物按规定方法装入坍落度筒内，刮平，垂直提起坍落度筒，测量拌将拌合物按规定方法装入坍落度筒内，刮平，垂直提起坍落度筒，测量拌合物下落的距离。坍落度合物下落的距离。坍落度=筒高塌落后拌合物的最高点筒高塌落后拌合物的最高点(mm or cm)(mm or cm)。 混凝土工作性 和易性测试和易性测试 流动性：坍落度大流动性大； 粘聚性：用捣棒在的拌合

12、物的侧面轻轻敲打，出现图示的三种情况 (真实坍落表明粘聚性好；沿斜面下滑或骨料外露表明粘聚性差；崩裂)； 保水性：较多的稀浆析出保水性差；无稀浆析出保水性好。 混凝土工作性 维勃稠度试验维勃稠度试验 适用范围适用范围 干硬性或低塑性混凝土D40mm，维勃稠度5-30s之间(slump10mm)。 试验方法试验方法 将拌合物装入坍落度筒内，移开漏斗，把透明圆盘转至拌合物顶面，与之接触，开动振动台，计时，透明圆盘表面刚被水泥浆布满时，停止计时，记录的时间维勃稠度值。 维勃稠度值小拌合物稀流动性大； 维勃稠度值大拌合物稠流动性小。 混凝土工作性混凝土工作性 选择与分类选择与分类 1. 1. 总原则总

13、原则在不影响施工操作和保证密实成型的前提下，应尽量选择较小的流动性。2. 2. 选择选择根据构件截面的大小、捣实方法和钢筋疏密等条件确定。表表4.3.1拌合物分类及应用拌合物分类及应用坍落度(mm) 拌合物类型 应用范围 160 大流动性 泵送、不易浇注的窄面及钢筋密布的结构100-150 流动性 泵送、不易浇注的窄面及钢筋密布的结构 50-90 塑性 普通结构,最常用 10-40 低塑性（低流动性）强力振捣、预制构件及基础、无配筋的厚大结构等混凝土工作性 和易性的影响因素和易性的影响因素 （组成材料的影响（组成材料的影响 ，环境因素，环境因素的影响）的影响） 1. 1. 组成材料的影响组成材

14、料的影响W W/ /C C的影响的影响( (水泥浆稠度水泥浆稠度) )当水泥用量一定时：水灰比小混凝土干坍落度小不易密实成型；水灰比过小崩溃粘聚性差硬化后混凝土的强度及耐久性降低；水灰比大混凝土稀坍落度大易离析、分层、泌水硬化后强度及耐久性降低；水灰比合适拌合物能均匀且密实成型必须根据混凝土的强度和耐久性的要求来选择W W/ /C C 。水泥浆数量的影响水泥浆数量的影响 水泥浆数量 (用水量或浆/集比) W W/ /C C一定水泥浆数量适量满足流动性的要求且有较好的粘聚性和保水性根据施工要求的坍落度选择。水泥浆多流动性大；过多流浆粘聚性差影响硬化后的性质。水泥浆数量少流动性小不密实；过少崩溃粘

15、聚性差影响硬化后的性质。混凝土工作性 砂率砂率SpSp砂率Sp指混凝土中砂的质量占砂石总量的比例。砂率过小砂浆数量不足对骨料的润滑作用差流动性差且易离析； 砂率过大总表面积大水泥浆多用于包裹砂子及填空 润滑作用小流动性小； 合理砂率(最优砂率)：在W和C一定时,使混凝土拌合物获得最大的流动性，且保持良好的粘聚性和保水性的砂率；保持混凝土拌合物的坍落度一定的条件下，使水泥用量最低的砂率。 选择原则：选择原则：根据试验和经验选择；在保证拌合物不离析，又能捣实的条件下，Sp应尽可能小些； 石子的大，且级配好，表面光滑，则Sp可小些； 砂较细，Sp小些； W/C小，水泥浆稠，Sp小些； 大流动性，Sp

16、应大些（避免离析）； 掺外加剂时，Sp可小些； 有抗渗要求时，Sp应大些。混凝土工作性 骨料的影响骨料的影响 颗粒形状与表面特征：颗粒形状与表面特征：碎石或山砂的表面粗糙、多棱角流动性差；卵石或河砂的表面光滑、圆润流动性好。 级配：级配：级配好W一定时，空隙小流动性好；级配差W一定时，空隙大流动性差。 最大粒径：最大粒径：Dmax大水泥浆一定时，表面积小流动性好。 混凝土工作性环境因素的影响环境因素的影响时间的影响时间的影响时间延长水化作用+水分蒸发+骨料吸水流动性时间与坍落度的关系如图4.3.5的所示。施工中，测坍落度在混凝土拌合物拌好15分钟内进行。图图4.3.5 时间与坍落度的关系时间与

17、坍落度的关系 混凝土工作性 温度的影响温度的影响 温度升高流动性。施工中为了保证一定的工作性，必须注意环境温度的影响，夏季混凝土拌合物用水量冬季用水量。 图图4.3.6 温度与坍落度的关系温度与坍落度的关系混凝土工作性 提高和易性的措施提高和易性的措施 当坍落度偏小时，保持W/C 不变，增加水泥浆的数量； 当坍落度偏大时，保持Sp 不变，增加砂石的数量； 选择合理Sp； 改善骨料级配； 选择较大粒径的骨料； 采用添加剂。 混凝土的主要性质混凝土的主要性质2.混凝土的力学性能 主要指强度和弹性模量。强度反应的是材料的基本性质，与材料的特性有关，一般有立方体抗压强度，轴心抗压强度，抗折强度，抗劈裂

18、强度，抗拉强度以及抗剪强度等。 弹性模量反映材料在外力作用下的变形能力，在弹性假设下指的是应力与应变的比值。混凝土的力学性能强度定义强度定义 关于强度有三个重要的概念：混凝土立方体抗压强度，混凝土强度保证率和混凝土立方体抗压强度标准值。1. 1. 混凝土立方体抗压强度混凝土立方体抗压强度fcufcu 概念概念边长为150mm的立方体试件，标准方法成型，标准条件养护，28d龄期的抗压强度。标准条件标准条件温度=202，湿度95%标准条件养护。2. 2. 混凝土强度保证率混凝土强度保证率 P%P%混凝土强度保证率 P%是指混凝土强度总体中大于设计强度等级的概率。3. 3. 混凝土立方体抗压强度标准

19、值混凝土立方体抗压强度标准值- -fcu,kfcu,k混凝土立方体抗压强度标准值是指具有95%以上强度保证率的立方体抗压强度。说明：说明：fcu,k是结构设计强度取值的依据，被用于质量控制以及工程验收。 例如例如：非统计法验收混凝土:平均值fm1.15 fcu,k; 最小值fcu,min0.95fcu,k。混凝土的力学性能图图4.4.5混凝土强度保证率混凝土强度保证率P%示意图示意图混凝土的力学性能 受力变形和破坏过程受力变形和破坏过程 1. 1. 混凝土受压破坏形式混凝土受压破坏形式在压力作用下混凝土破坏有三种破坏形式：破坏类型，原因和可能性分析如表4.4.1和图4.4.1所示。 表表4.4

20、.14.4.1受力破坏形式，原因及可受力破坏形式，原因及可能性能性分析分析 破坏形式 原因可能性 水泥石破坏 水泥等级低造成经常出现 粘结面(界面)破坏由于表面裂缝经常出现粗骨料破坏 正常情况下， f岩石fcu很少出现图图4.4.1受力作用下的破坏类型受力作用下的破坏类型混凝土的力学性能 初初 始始 裂裂 纹纹由于混凝土界面初始裂纹的存在，界面破坏经常发生。初始裂纹是指混凝土受力前， 粗骨料与砂浆界面等部位已有裂纹。初始裂纹示意图如图4.4.2所示。 初始裂纹类型：干缩； 冷缩； 体积减缩； 沉缩； 塑性收缩； 泌水通道。图图4.4.2初始裂纹示意图初始裂纹示意图 混凝土的力学性能混凝土抗压强

21、度混凝土抗压强度混凝土破坏过程与内部裂纹变化关混凝土破坏过程与内部裂纹变化关系系表4.4.2说明了混凝土破坏过程与内部裂纹变化关系：表表4.4.24.4.2混凝土破坏过程与内部裂纹变化关系混凝土破坏过程与内部裂纹变化关系 荷载荷载 内部裂缝内部裂缝比例极限 (30%极限荷载) =无明显变化 临界荷载(70%-90%的极限荷载)产生裂纹,限于界面(尺寸,数量增加) 极限荷载 0.6%) 骨料含活性氧化硅 水份图图4.5.9碱骨料反应条件示意图碱骨料反应条件示意图图图4.5.8碱骨料反应示意图碱骨料反应示意图混凝土的耐久性能提高混凝土耐久性的措施提高混凝土耐久性的措施合理选择水泥品种； 控制最大水

22、灰比和最少水泥用量； 选择合适的骨料选择合适的掺合料和外加剂； 保证施工质量。小结：混凝土的耐久性是一种广义的概念，它与混凝土结构所处的环境有关。还是一个相对概念，如按一定要求配置的混凝土，在一种特定的环境中是耐久的，但在另一种环境中，可能是劣化的。 混凝土结构的强度设计，主要考虑荷载作用下的承载力要求，所依赖的是材料 的强度。人们对混凝土的性能过分强调了强度，在一段时间内，甚至还以能否配置高强混凝土为判定混凝土技术的唯一标准。没有考虑结构长期使用过程中由于环境作用引起材料性能劣化对结构安全性与适用性的影响。混凝土结构耐久性 设计暂行规定 铁建设2005157号 混凝土结构耐久性 ： 在预定作

23、用和预期的维护与使用条件下，结构及其部件能在预定的期限内维持其所需的最低性能要求的能力。 铁路混凝土结构所处环境类别分为碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、冻融破坏环境和磨蚀环境。 混凝土的耐久性一般包括混凝土的抗裂性、护筋性、耐蚀性、抗冻性、耐磨性及抗碱一骨料反应性等。混凝土耐久性指标应根据结构的设计使用年限、所处的环境类别及作用等级等确定。混凝土结构耐久性 设计暂行规定 铁建设2005157号 3.42 混凝土耐久性的一般要求： 1、混凝土的电通量应满足表342的规定。 混凝土的电通量 ：在60V直流恒电压作用下6h内通过混凝土的电量。 设计使用年限级别 一(100年) 二(60年)三(30

24、年)56d电通量(C) C30 2000 2500 C30一C45 1500 2000 C50 1000 1500 表3.42 混凝土的电通量 混凝土结构耐久性 设计暂行规定 铁建设2005157号 2 混凝土的抗裂性应通过对比试验。 3 钢筋的混凝土保护层厚度应满足表6010的规定。 4 混凝土的抗碱一骨料反应性能应符合下列规定： 1)骨料的碱一硅酸反应砂浆棒膨胀率或碱一碳酸盐反应岩石柱膨胀率应小于0.10； 2)当骨料的碱一硅酸反应砂浆棒膨胀率在010一020时，混凝土的碱含量应满足表51.4的规定； 当骨料的砂浆棒膨胀率在020030时，除了混凝土的碱含量应满足表514的规定外，混凝土中

25、还应掺加具有明显抑制效能的矿物掺和料和外加剂，并经试验证明抑制有效。 3.47 处于严重腐蚀环境下的混凝土结构，尚应根据第8章的规定采取必要的附加防腐蚀措施。混凝土质量控制 如何控制混凝土的质量？ 要采取过程控制的办法： 1.加强对原材料的选择和进场验收 2.优化混凝土配合比设计，注重四个方面:强度，和易性，耐久性以及经济合理。 3.加强混凝土生产和施工控制，确保混凝土搅拌、运输、振捣、养护等工序衔接有序，符合要求。水水 泥泥1. 1. 品种选择品种选择根据工程环境的要求选择合适的水泥品种工程中最常用的是六大水泥。2. 2. 强度等级选择强度等级选择根据混凝土的强度等级，选择合适的水泥等级。对

26、普通混凝土, 水泥等级1.5-2 倍的混凝土强度等级。对高强混凝土, 水泥等级0.9-1.5 倍的混凝土强度等级。水泥的验收与保管水泥的验收与保管水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准GB175-2007GB175-2007等的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月（快硬硅酸盐水泥超过一个月）时，应进行复验，并按复验结果使用。钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。检查数量：按同一生产厂家、同一等级、同一品种、同一批号且连续进场的水泥，袋装不超过200t为一批

27、，散装不超过500t为一批，每批抽样不少于一次。 检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。为能及时得知水泥强度，可按水泥强度快速检验方法（ZBQll 004）预测水泥28d强度。 入库的水泥应按品种、强度等级、出厂日期分别堆放，并树立标志。做到先到先用，并防止混掺使用。 为了防止水泥受潮，现场仓库应尽量密闭。包装水泥存放时，应垫起离地约30cm，离墙亦应在30cm以上。堆放高度一般不要超过10包。临时露天暂存水泥也应用防雨篷布盖严，底板要垫高，并采取防潮措施。 水泥贮存时间不宜过长，以免结块降低强度。常用水泥在正常环境中存放三个月，强度将降低10%20%；存放六个月，强度将降低1

28、5%30%。为此，水泥存放时间按出厂日期起算，超过三个月应视为过期水泥，使用时必须重新检验确定其强度等级。 水泥不得和石灰石、石膏、白垩等粉状物料混放在一起。骨料分类分类 细骨料砂细骨料砂 粗骨料石粗骨料石 1. 1. 分类分类骨料按来源可分为原生骨料和再生骨料。目前大量工程中应用的是骨料按来源可分为原生骨料和再生骨料。目前大量工程中应用的是原生骨料，如砂和石。地壳表面绝大多数的岩石可作用原生骨料。原生骨料，如砂和石。地壳表面绝大多数的岩石可作用原生骨料。骨料的性质对混凝土性质有很大的影响。骨料的性质对混凝土性质有很大的影响。细骨料-砂 2. 2. 细骨料砂细骨料砂 定义定义 粒径小于5mm的

29、岩石颗粒。必须符合混凝土用砂质量标准JGJ5292 建筑工程用砂质量标准GB/T14684-2001。 分类分类 按来源可分为天然砂和人工砂。天然砂按来源又可分为：河砂，海砂，山砂。 按技术要求分为三类:, , 。 :用于C60的混凝土 :用于C30C60的混凝土 :用于C30的混凝土及建筑砂浆细骨料-砂 砂的技术要求砂的技术要求 有害杂质有害杂质 定义：骨料中妨碍水泥水化或引起水泥石腐蚀，降低水泥石与骨料粘附性的各种物质。 种类：云母、粘土、淤泥和有机物等。 危害性：妨碍水泥与骨料的粘结，影响混凝土强度；增大用水量，收缩增大；引起水泥石腐蚀。处理方法：当砂中有害杂质含量多，但必须使用时，可用

30、清水加以冲洗，如冲洗后符合要求，则可使用。有害杂质含量应符合GB/T14684-2001(JGJ52-92) 表4.2.1.的要求。细骨料-砂表表4.2.1有害杂质含量要求有害杂质含量要求 (GB/T14684-2001) 项目项目指标指标 含泥量，%1.02.05.0 泥块含量，%01.02.0 云母，% 1.02.02.0 轻物质，%1.01.01.0 有机物(比色法)合格合格合格 硫化物及硫酸盐，% 0.50.50.5 氯化物，%C351330表4.2.8卵石的压碎指标 (GB/T14685-2001) 混凝土强度等级C55-C40C35卵石压碎指标值(%)1216粗骨料石粗骨料石 压碎

31、指标：将直径为9.5-13.2mm的碎石分三层装入标准圆筒内，放恒应力压力机加压10min达到400kN，再过2.36mm的筛。 Q,a=m1/m0100m0试验前干燥石料的质量； m1试验后通过2.36mm筛孔的细料的质量； 图图4.2.44.2.4测量压碎指标示意图测量压碎指标示意图水水 拌制混凝土用水必须选用洁净水，凡PH 1%的工业废水不能使用。拌制钢筋混凝土及预应力混凝土不应使用含硫酸盐、氯盐和氧化物的水。水中物质含量限制见表4.2.9。表4.2.9水中物质含量限制 类型预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土PH4 4 4 不溶物 (mg/L)200020005000可溶物(mg/L)200

32、0500010000Cl(mg/L)50012003500SO42-(mg/L)60027002700S2-(mg/L)100-骨料的含水状态骨料的含水状态 矿物掺合料矿物掺合料l 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。l 矿物掺合料是混凝土的主要组成材料，它起着根本改变传统混凝土性能的作用。在高性能混凝土中加入较大量的磨细矿物掺合料，可以起到降低温升，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。其中某些矿物细掺合料还能起到抑制碱-骨料反应的作用。可以将这种磨细矿物掺合料作

33、为胶凝材料的一部分。高性能混凝土中的水胶比是指水与水泥加矿物细掺合料之比。l 矿物掺合料不同于传统的水泥混合材，虽然两者同为粉煤灰、矿渣等工业废渣及沸石粉、石灰粉等天然矿粉，但两者的细度有所不同，由于组成高性能混凝土的矿物细掺合料细度更细，颗粒级配更合理，具有更高的表面活性能，能充分发挥细掺合料的粉体效应，其掺量也远远高过水泥混合材。l 不同的矿物掺合料对改善混凝土的物理、力学性能与耐久性具有不同的效果，应根据混凝土的设计要求与结构的工作环境加以选择。使用矿物细掺合料与使用高效减水剂同样重要，必须认真试验选择。矿物掺合料矿物掺合料10-1-5-1 10-1-5-1 粉煤灰粉煤灰1品质指标粉煤灰

34、按其品质分为I、II、III三个等级。其品质指标应满足表10-10的规定。这些指标适用于一般工业与民用建筑结构和构筑物中掺粉煤灰的混凝土和砂浆。粉煤灰品质指标和分类 表10-10序号指标粉煤灰级别IIIIII1细度（0.045mm方孔筛的筛余）不大于1220452烧失量（）不大于58153需水量比（）不大于951051154三氧化硫（）不大于3335含水率（）不大于11不规定矿物掺合料矿物掺合料2粉煤灰验收粉煤灰的供货方应按规定对粉煤灰进行批量检验，并签发出厂合格证，其内容包括：（1）厂名和批号；（2）合格证编号及日期；（3）粉煤灰的级别及数量；（4）检验结果（按表10-10的要求）。检验批以

35、一昼夜连续供应200t相同等级的粉煤灰为一批，不足200t者按一批计。粉煤灰供应的数量按干灰（含水率1）的重量计算，必要时，使用者可对粉煤灰的品质进行随机抽样检验。取样的方法有以下两种：（1）散装灰取样：从不同的部位取10份试样，每份不小于1kg，混合拌匀，按四分法缩取比试验所需量大一倍的试样（称为平均试样）。（2）袋装灰取样：从每批中任抽10袋，并从每袋中各取试样不少于1kg，再按与散装灰取样中的方法混合缩取平均试样。每批粉煤灰必须按有关试验方法的要求，检验细度和烧失量，有条件时，可加测需水量比，其他指标每季度至少检验一次。检验后，若粉煤灰符合有关要求的为合格品；若其中任一项不符合要求时，则

36、应重新从同一批中加倍取样，进行复检。复检仍不合格时，则该批粉煤灰应降级处理。3运输和贮存粉煤灰散装运输时，必须采取措施，防止污染环境。干粉煤灰宜贮存在有顶盖的料仓中，湿粉煤灰可堆放在带有围墙的场地上。袋装粉煤灰的包装袋上应清楚标明“粉煤灰”及其厂名、等级、批号及包装日期。矿物掺合料矿物掺合料4粉煤灰的应用（1）应用范围I级粉煤灰允许用于后张预应力钢筋混凝土构件及跨度小于6m的先张预应力钢筋混凝土构件。II级粉煤灰主要用于普通钢筋混凝土和轻骨料钢筋混凝土。经过专门试验，或与减水剂复合，也可当I级灰使用。III级粉煤灰主要用于无筋混凝土和砂浆。经过专门试验，也可用于钢筋混凝土。（2）性能指标用于地

37、上工程的粉煤灰混凝土，其强度等级龄期定为28d。用于地下大体积混凝土工程的粉煤灰混凝土，其强度等级龄期可定为60d、90d。粉煤灰混凝土的设计强度等级不得低于基准混凝土的设计强度等级。粉煤灰混凝土的标准强度、设计强度和弹性模量，与基准混凝土一样按有关规程、规范取值。粉煤灰混凝土的收缩、徐变、抗渗等性能指标可采用相同强度等级基准混凝土的性能指标。在含气量相同的条件下，粉煤灰混凝土的抗冻性指标也可采用相同强度等级基准混凝土的抗冻性指标。粉煤灰混凝土的抗碳化性能在满足现有规程有关要求或同时掺人减水剂时，也可视为与基准混凝土基本相同。混凝土外加剂混凝土外加剂 定义 外加剂指在混凝土/砂浆拌合物中掺入的

38、不超过水泥用量5%，且能使混凝土/砂浆按要求改变性能的化学物质。 分类分类外加剂分为以下4类；改善流变性能-减水剂、引气剂和泵送剂等。调节凝结时间、硬化性能-缓凝剂、早强剂和速凝剂等。 改造耐久性-引气剂、防水剂和阻锈剂等。 改善其它性能-加气剂、膨胀剂、防冻剂和着色剂等。应用应用 采用外加剂是提高混凝土强度、改善性能、节约水泥和能源的最有效的方法之一。近几十年来混凝土外加剂的发展很快，国外许多国家外加剂的使用率达到60-80%，有的甚至高达100%，当前外加剂已成为混凝土的第五大组份。混凝土外加剂混凝土外加剂减水剂减水剂定义定义在保持混凝土和易性不变的情况下，可显著减少拌合用水量的外加剂。或

39、在用水量不变的情况下，可显著增加拌合物流动性的外加剂。分类分类按效能： 1.普通减水剂和高效减水剂。2. 普通减水剂减水率10%。3. 高效减水剂10%,又称为超塑化剂或流化剂。按对凝结时间的影响： 按对凝结时间的影响：标准型、缓凝型和促凝型。按对含气量的影响： 按对含气量的影响：引气型和非引气。 减水剂作用机理减水剂作用机理通过以下三方面的作用，使絮凝结构解体： 水泥质点表面电性相斥 溶剂化膜使滑动能力增加 分散度提高，流动性和强度增加 技术经济效果技术经济效果减水剂的技术经济效果列于表4.2.10。组别水泥用量（Kg/m3)W/C坍落度(mm)fcu,k(Mpa)1.基准混凝土（不掺减水剂

40、） 3000.6250372. 提高流动性 3000.6250383. 提高强度 3000.5650464. 节约水泥 2700.625037.5混凝土外加剂混凝土外加剂基本规定基本规定1外加剂的选择（1）外加剂的品种应根据工程设计和施工要求选择，通过试验及技术经济比较确定。（2）外加剂掺入混凝土中，不得对人体产生危害，不得对环境产生污染。（3）掺外加剂混凝土所用水泥，宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥，并应检验外加剂对水泥的适应性，符合要求后方可使用。（4）掺外加剂混凝土所用材料如水泥、砂、石、掺合料，外加剂均应符合国家现行

41、的有关标准的要求。试配外加剂混凝土时，应采用工程使用的原材料、配合比及与施工相同的环境条件，检测项目根据设计及施工要求确定，如坍落度、坍落度经时变化、凝结时间、强度、含气量、收缩率、膨胀率等，当工程所用原材料或混凝土性能要求发生变化时，应再进行试配试验。（5）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。混凝土外加剂是在混凝土拌合过程中掺入的，并能按要求改善混凝土性能的材料。选择外加剂的品种，应根据使用外加剂的主要目的，通过技术经济比较确定。外加剂的掺量，应按其品种并根据使用要求、施工条件、混凝土原材料等因素通过试验确定。外加剂的掺量（按固体计

42、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%。所用的粗、细骨料，应符合国家现行的有关标准的规定。掺用外加剂混凝土的制作和使用，还应符合国家现行的混凝土外加剂质量标准以及有关的标准、规范的规定。混凝土外加剂混凝土外加剂2外加剂的特别规定（1）碱含量的限制规定：1）为了有效预防混凝土碱骨料反应发生所造成的危害，对于掺入混凝土的外加剂的碱总量（Na2O+0.658K2O）加以规定，由化学外加剂带入混凝土工程中的碱总量防水类应小于等于0.7kg，非防水类应小于等于1.0kg。2）化学外加剂带入混凝土的碱总量计算方法：首先按照每m3混凝土400kg水泥计算化学外加剂的用量M（kg），如

43、外加剂碱含量为R，则带入每m3混凝土的碱总量即为MR100。3）按照中国工程建设标准化协会颁布的CECS53：93混凝土碱含量限值标准规定，矿物外掺料带入混凝土的碱总量以有效含碱量计算。（2）由于含氯外加剂掺入混凝土中会对混凝土中钢筋锈蚀产生不良影响，所以对外加剂的氯离子含量应加以严格控制，针对混凝土种类，其所选用的外加剂氯离子含量为预应力混凝土限制在0.02kg/m3以下，钢筋混凝土限制在0.020.2kg/m3，无筋混凝土限制在0.20.6kg/m3。（3）含尿素、氨类等有刺激性气味成分的外加剂，不得用于房屋建筑工程中。（4）混凝土外加剂中含有的游离甲醛、游离萘等有害身体健康的成分含量应符

44、合国家有关标准的规定；用于饮水工程及与食品相接触的部位时，混凝土外加剂应进行毒性检测；混凝土外加剂掺入后，不应对周围环境及大气产生污染，应符合环保要求。（5）混凝土外加剂的包装除符合混凝土外加剂（GB 8076）中有关要求外，还应标明其在使用中的注意事项以及必要的安全措施，即是否含有苛性碱、毒性或腐蚀性。混凝土外加剂混凝土外加剂3外加剂的质量控制选用的外加剂应有供货单位提供：产品说明书，出厂检验报告及合格证，掺外加剂混凝土性能检验报告。外加剂运到工地（或混凝土搅拌站）必须立即取代表性样品进行检验，进货与工程试配时一致方可使用。若发现不一致时，应停止使用。外加剂应按不同供货单位、不同品种、不同牌

45、号分别存放，标识应清楚。外加剂配料控制系统标识应清楚，计量应准确，计量误差为2%。粉状外加剂应防止受潮结块，如有结块，经性能检验合格后，应粉碎至全部通过0.63mm筛后方可作用。液体外加剂应放置阴凉干燥处，防止日晒、受冻、污染、进水或蒸发，如有沉淀等现象，经性能检验合格后方可使用。混凝土配合比设计 4.6 4.6 混凝土配合比设计混凝土配合比设计4.6.1 4.6.1 混凝土配合比混凝土配合比配合比表示混凝土中各组成材料用量之间的比例关系。表示方法表示方法用1m3混凝土中各种材料的重量表示。 例：C=300(kg/m3)，S=720(kg/m3)，G=1200(kg/m3)，W=180(kg/

46、m3)。用各种材料的重量比例表示(水泥用量为1)。 例：C:S:G=1:2.4:4.0；W/C=0.6。如果掺外加剂，其用量以水泥重量的百分数表示。4.6.2 4.6.2 混凝土配合比设计的任务混凝土配合比设计的任务混凝土配合比设计的任务包括三部分：根据技术性质，结构要求，施工条件因素合理选择原材料。 确定出满足工程所要求的技术经济指标。 确定材料的用量。4.6.3 4.6.3 配合比设计基本要求配合比设计基本要求配合比设计基本要求包括四部分：强度，和易性，耐久性以及经济合理。强度符合结构设计的要求； 和易性符合施工条件的要求； 耐久性符合工程环境的要求； 经济合理。混凝土配合比设计 混凝土配

47、合比设计的原理混凝土配合比设计的原理 混凝土配合比设计的基本原理是建立在混凝土性能变化规律的基础。普通混凝土配合比由四个基本变量：C，W，S，G。 方法和步骤方法和步骤 初步计算配合比初步计算配合比 确定基准配合比确定基准配合比 确定实验室配合比确定实验室配合比 混凝土配合比设计方法和步骤方法和步骤初步计算配合比初步计算配合比 确定基准配合比确定基准配合比 确定实验室配合比确定实验室配合比 确定施工配合比确定施工配合比 1. 1. 初步计算配合比确定混凝土的初步计算配合比确定混凝土的试配强度试配强度 依照普通混凝土配合比设计规范 (JGJ55-2000) 混凝土的试配强度由下式计算cu,0-混

48、凝土的试配强度，MPa； cu,k-设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值； -混凝土强度离散程度。 如何得到值：有统计资料时，可参考下式计算：无统计资料时，可参考下表选择。 混凝土强度等级低于 C20C20C35高于 C35 4.05.06.0混凝土配合比设计 确定水灰比确定水灰比 根据强度计算： 依据耐久性核对：为了保证混凝土的耐久性，W/C不得大于满足耐久性要求的最大W/C (表4.6.2)； 混凝土配合比设计环境条件结构类别 最大水灰比 最小水泥用量（Kg） 素混凝土钢筋混凝土 预应力混凝土 素混凝土 钢筋混凝土预应力混凝土干燥环境正常的居住或办工房屋内 不0.650.602002603

49、00潮湿环境无冻害高湿度的屋内 ; 室外部位; 在非侵蚀性土和（或）水中的部件 )0.70.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件; 在非侵蚀性土和（或）水中且经受冻害的部件 ); 2.高湿度且经受冻害中的室内部件 0.50.550.55250280300有冻害和除冰剂的潮湿环境 经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件 0.500.500.50300300300表4.6.2最大水灰比和最小水泥用量 混凝土配合比设计确定单位用水量确定单位用水量 根据坍落度、粗骨料的种类和最大粒径，参考表4.6.3确定用水量。当材料确定时，在一定的水灰比范围内，达到一定的流动性要求，拌和用水量基本是

50、一定的。相同的用水量 形成相同流动性的情况下，不同的水灰比将产生不同的混凝土强度。根据该原理，可以选择满足一定坍落度要求的混凝土拌和用水量。 拌合物稠度 卵石最大粒径(mm) 碎石的最大粒径（mm）项目指标 102040162040维勃稠度 （S） 15201751601451801701551015180165150185175160510185170155190180165坍落度（mm）1030190170150200185165305020018016021019517550702101901702202051757090215195175230215195混凝土配合比设计 确定单位水泥