混凝土基础知识及配合比设计讲义修改后Word文档下载推荐.docx

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3．砼制作方法

机械搅拌：

一般不少于2分钟，但视机型而异。

（商品砼亦属于机械搅拌，但因系采用双卧轴强制搅拌，其搅拌时间仅30秒左右。

）

人工扦捣—铁杆或木、竹杆

4．砼浇筑方式插入式

震动成型

平台式

5．砼的分级及代号

按国家标准分12个等级，代号为C（concrete），即从C7.5～C60,高于C60叫高强砼,不在分级之列。

二、砼分类及发展历史

1、砼发展历史

砼生产与应用已有一百多年历史，1824年世界上首先出现水泥—波特兰水泥，水泥的出现，有力的促进了砼的发展。

1850年法国朗波特首先发明钢筋混凝土，并首先做成钢筋砼船。

（加钢筋网增强，弥补抗拉、抗折强度低不足）1887年科伦，首先发表钢筋砼的计算方法，为钢筋砼发展起了较大的促进作用。

随着水泥工业的不断发展，近百年来特别是五、六十年砼的生产、应用非常迅猛。

在解放初期砼标号达到200号就算高标号，300号砼（相当于C30）还极少见，而到了80年代末及90年代，已可制作C50、C60的砼，而常用的则为C20～C40，现在在试验室已可配制C100特高强砼。

2.砼分类

（1）按胶结材料分类

a．水泥砼

b．石羔砼

c．石灰砼

d．沥青砼

e．水玻璃砼

f．碱矿碴砼

g．聚合物水泥砼

h．树脂砼

I．硫磺砼

（2）按集料分类

a．重集料砼：

集料为钢球、铁矿石、重晶石等。

（可防辐射）

b．普通集料砼：

天然砂、石

c．轻集料砼：

天然或人造轻集料

d．细集料的大孔砼

e．无粗集料的细颗料砼，如钢丝网水泥结构

（3）按用途分类

a．普通砼（又称结构砼）。

要求具有足够的强度和耐久性要求；

b．水工砼。

要求具有密实性、抗渗性、抗冻性和抗地热性等要求；

c．海工砼。

要求具有足够的密实性、抗渗性、抗蚀性及干缩性小等要求；

d．道路砼要求具有高抗磨性、高抗折强度、以及抗冲击性、抗冻性和干缩性小等要求；

e．有特殊使用要求的砼，又可分为：

①抗渗砼：

抗渗等级≥P6级的砼（抗渗等级分P2、P4、P6、P8、P10、P12共六个等级）。

②抗冻砼：

抗冻等级≥F50级的砼（以28天试块做冻融循环试验,以强度降低≯25%、质量损失≯5%的最大冻融循环次数来确定耐冻性标号。

）。

③耐热砼：

要求耐热温度350～1700℃

④耐酸砼：

要求能耐酸碱腐蚀

⑤防辐射砼：

要求能抗X射线或钴辐射等

⑥自应力砼及补偿收缩砼

⑦大体积砼：

砼结构实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起砼内外温差过大而导致裂缝的砼。

在实际工程建设中，还有其它他有特殊施工要求的砼，不再细列。

（4）按施工工艺分类

a．普通现浇砼

b．喷射砼

c．泵送砼

d．灌浆砼现浇类

e．真空吸水砼

f．自密实砼

g．碾压砼

h．挤压砼预制类

I．离心砼

（5）按配筋方式分类

a、无筋（素）砼

b、钢筋砼

c、丝网砼

d、纤维砼（包括纤维砼、碳纤维砼、玻璃丝砼）

e、预应力砼（包括先张法预应力砼、后张法预应力砼）

（6）按拌合物流动度分类

a、塑性砼L＝30-70mm

b、半干硬砼L＝0-20mm

c、干硬砼L＝0

d、流动性砼L＝100-150mm

e、大流动性砼L≥160mm

三、砼组成原材料的基本常识

1、水泥

（1）水泥发明史

水泥的出现，只有100多年的历史，最早是英国人佛罗斯特（Frost）于1822年发明的，1824年英国人阿斯普丁（JosephAspdin）以粘土和石灰配料烧结后细磨成水泥，现世界上以1824年作为水泥发明年，因其颜色像英国波特兰岛上的岩石，故命名为波特兰水泥。

1930年，波特兰水泥更名为现在的硅酸盐水泥。

我国于1952年正式把波特兰水泥更名为硅酸盐水泥。

（2）水泥的分类

到目前为止，水泥的种类和规格已达到几十种之多，但常用和大量用的主要有：

P•Ⅰ不掺

硅酸盐水泥

P•Ⅱ掺≤5%粒化高炉矿渣

普通硅酸盐水泥P•O掺＞5%,且≤20%混合材料

矿渣硅酸盐水泥P•S•A掺＞20%,且≤50%粒化高炉矿渣；

矿渣硅酸盐水泥P•S•B掺＞50%,且≤70%粒化高炉矿渣；

火山灰硅酸盐水泥P•P掺＞20%,且≤40%火山灰质混合材；

粉煤灰硅酸盐水泥P•F掺＞20%,且≤40%粉煤灰；

复合硅酸盐水泥P•C掺两种以上的活性混合材料总量＞20%,且≤50%

（3）水泥标号

按国家最新标准,从32.5～62.5R共八个等级，详见如下：

纯熟料＋石羔＝100g，P•Ⅰ42.5、42.5R

掺≤5%的矿渣52.5、52.5R共六个等级

P•Ⅱ62.5、62.5R（GB-175-2007）

或掺≤5%的石灰石

活性混合材最大42.5、42.5R

掺量不超过20%P•O共四个等级

52.5、52.5R（GB-175-2007）

32.5、32.5R

矿渣掺合量P•S•A42.5、42.5R共六个等级

＞20，且≤50%52.5、52.5R（GB-175-2007）

32.5、32.5R

矿渣掺合量P•S•B42.5、42.5R共六个等级

＞50，且≤70%52.5、52.5R（GB-175-2007）

火山灰掺合量P•P42.5、42.5R共六个等级

＞20%,且≤40%52.5、52.5R（GB-175-2007）

混合材料总掺量P•C42.5、42.5R共六个等级

＞20%,且≤50%52.5、52.5R（GB-175-2007）

粉煤灰总掺量P•F42.5、42.5R共六个等级

＞20%,且≤40%52.5、52.5R（GB-175-2007）

（4）常用水泥的基本性能及用途

P•Ⅰ、P•Ⅱ及P•O：

早期强度高，硬化快，28天基本成型，常用于建筑工程地下及地面上结构物，但不适用于高温蒸汽养护。

抗冻、耐磨、抗水性差，P•Ⅰ、P•Ⅱ水化热高，不宜用于大体积工程。

P•S、P•P、P•F、P•C：

早期强度低、强度渐长慢，但后期强度高，90天及一年以后强度仍在增长，适合地下、水利及大体积砼工程。

抗冻性差、保水性差。

其中P•C水泥较其他有较高的早期强度。

（5）除六大品种常用水泥外，还有专用及特种水泥，主要有：

高铝水泥（也叫硫铝酸盐水泥或是矾土水泥）

道路水泥

膨胀水泥

白色硅酸盐水泥

彩色硅酸盐水泥

砌筑水泥

自应力水泥

喷射水泥

水玻璃耐酸水泥

碱矿渣水泥（标号可达到270MPa）

低热矿渣硅酸盐水泥

超细水泥

（6）水泥生产方式及生产概况

干法回转窑

回转窑（旋窑）预分解窑

湿法回转窑

主要有两大类

机立窑

立窑已逐渐淘汰并限制发展

土立窑

立窑与旋窑生产的最大的差别，主要体现生产能耗及产品质量上，立窑水泥由于生产工艺落后，产品质量不稳定，生产能耗高（每Kg水泥熟料的生产能耗一般在0.15～0.17Kg标煤左右）；

旋窑水泥，由于生产工艺先进，产品质量比较稳定，每Kg熟料生产能耗一般在0.1～0.12Kg标煤左右，甚至更低。

预拌混凝土企业，应选用旋窑水泥，主要是基于旋窑水泥质量比较稳定，有利于预拌混凝土企业的质量管理。

2、砂

（1）砂的分类

砂的细度模数划分，一般可分为粗砂、中砂、细砂三大类，即

粗砂细度模量3.1～3.7

中砂细度模量2.3～3.0

细砂细度模量1.6～2.2

细度模量小于1.6的叫特细砂，砼中很少采用特细砂

（2）砂的颗粒级配

按普通混凝土用砂的国家标准GB14684-2001，砂的颗粒级配应符合下表要求

天然砂的颗粒级配区表

累计筛余%

级配区

公称粒径

Ⅰ区

Ⅱ区

Ⅲ区

5.00mm

10～0

2．50mm

35～5

25～0

15～0

1.25mm

65～35

50～10

630

85～71

70～41

40～16

315

95～80

92～70

85～55

160

100～90

[注]①.配制砼宜选用Ⅱ区砂；

②.泵送砼宜选用中砂。

3、石子（碎石、卵石）

用于砼的石子（碎石、卵石），国家标准GB14685-2001都有详细的要求，主要包括颗粒级配、含泥量、针片状含量、有害物质、坚固性、抗压强度（包括岩石的抗压强度或压碎指标）、表观密度、空隙率等，这里不作细述。

但有一点必须特别强调的就是关于砼的碱集料反应问题。

（1）所谓碱集料反应，就是指碎石中含有活性SiO2，它会与水泥水化后产生的NaOH反应，生成硅酸钠凝胶，其反应式如下：

2NaOH+SiO2H2ONaSiO2+nH2O

（2）砼发生碱——集料反应的三个基本条件

a、水泥中的含碱量（Na2O+0.658K2O）超过0.6%；

b、集料为活性集料，且活性硅含量超过1%；

C、砼处理潮湿环境（湿度＞80～85%）；

只有符合以上三个基本条件（缺一不可）才能导致碱——集料反应。

（3）碱集料反应的危害：

砼中碱集料反应是一个缓慢的过程，有的两年，有的甚至五年或更长时间，但是这种反应一旦发生，将造成严重危害，并且是无法弥补的。

这是因为反应生成的硅酸钠凝胶吸水后体积膨胀约三倍，从而导致砼开裂，使砼结构失去承载能力而坍塌。

4、活性掺合料

（1）活性掺合料的主要品种及质量要求

混凝土常用的活性掺合料主要有粉煤灰、磨细矿渣粉两种，现分述如下：

a、粉煤灰

粉煤灰国外叫做飞灰（flyash）它是火力发电厂粉煤炉高温燃烧后，经收尘器收集的微粉，粒径一般在10～300之间，按收集方式不同，它又分湿排灰和干排灰两种，现代混凝土工程中用的掺合料主要为干排灰。

目前国家已经制定了专用于建筑工程的粉煤灰质量标准，叫做《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005，按该标准，粉煤灰