在普通气候环境中的混凝土.docx

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在普通气候环境中的混凝土

在普通气候环境中的混凝土

1、为什么在气候干燥的环境中，不宜采用火山灰质硅酸盐水泥配制混凝土？

教材里对6大水泥的评价，和选用条件表是有矛盾之处。

还是教材编的没有深入。

上课是很多老师也讲不明白。

矿渣水泥和火山灰水泥按教材里描述的情形：

干缩性均较大。

而对应表里却写成不宜使用的是：

粉煤灰和火山灰水泥。

而矿渣水泥写成是可以使用的。

2、混凝土蒸汽养护对混凝土强度的影响主要有哪些？

专业回答！

！

对混凝土的强度有保护作用，防止水分流失过多改变了水灰比，可以让混凝土顺利达到设计强度

3、普通混凝土由什么按一定比例制成

普通混凝土（简称为混凝土）是由水泥、砂、石和水所组成。

为改善混凝土的某些性能还常加入适量的外加剂和掺合料。

一、混凝土中各组成材料的作用

在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。

在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定和易性，便于施工。

水泥浆硬化后，则将骨料胶结成一个坚实的整体。

混凝土的织构如图4－1所示。

二、混凝土组成材料的技术要求

混凝土的技术性质在很大程度上是由原材料的性质及其相对含量决定的。

同时也与施工工艺（搅拌、成型、养护）有关。

因此，我们必须了解其原材料的性质、作用及其质量要求，合理选择原材料，这样才能保证混凝土的质量。

（一）水泥

1．水泥品种选择

配制混凝土一般可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。

必要时也可采用快硬硅酸盐水泥或其他水泥。

水泥的性能指标必须符合现行国家有关标准的规定。

采用何种水泥，应根据混凝土工程特点和所处的环境条件，参照表3—8选用。

2．水泥标号选择

水泥标号的选择应与混凝土的设计强度等级相适应。

原则上是配制高强度等级的混凝土，选用高标号水泥；配制低强度等级的混凝土，选用低标号水泥。

如必须用高标号水泥配制低强度等级混凝土时，会使水泥用量偏少，影响和易性及密实度，所以应掺入一定数量的混合材料。

如必须用低标号水泥配制高强度等级混凝土时，会使水泥用量过多，不经济，而且要影响混凝土其它技术性质。

（二）细骨料

粒径在O．16～5mm之间的骨料为细骨料（砂）。

一般采用天然砂，它是岩石风化后所形成的大小不等、由不同矿物散粒组成的混合物，一般有河砂、海砂及山砂。

配制混凝土时所采用的细骨料的质量要求有以下几方面：

1．有害杂质

配制混凝土的细骨料要求清洁不含杂质，以保证混凝土的质量。

而砂中常含有一些有害杂质，如云母、粘土、淤泥、粉砂等，粘附在砂的表面，妨碍水泥与砂的粘结，降低混凝土强度；同时还增加混凝土的用水量，从而加大混凝土的收缩，降低抗冻性和抗渗性。

一些有机杂质、硫化物及硫酸盐，它们都对水泥有腐蚀作用。

砂中杂质的含量一般应符合表4—4中规定。

重要工程混凝土使用的砂，应进行碱活性检验，经检验判断为有潜在危害时，在配制混凝土时，应使用含碱量小于O．6％的水泥或采用能抑制碱一骨料反应的掺合料，如粉煤灰等；当使用含钾、钠离子的外加剂时，必须进行专门试验。

在一般情况下，海砂可以配制混凝土和钢筋混凝土，但由于海砂含盐量较大，对钢筋有锈蚀作用，故对钢筋混凝土，海砂中氯离子含量不应超过O．06％（以干砂重的百分率计）。

预应力混凝土不宜用海砂。

若必须使用海砂时，则应经淡水冲洗，其氯离子含量不得大于0.02％。

有些杂质如泥土、贝壳和杂物可在使用前经过冲洗、过筛处理将其清除。

特别是配制高强度混凝土时更应严格些。

当用较高标号水泥配制低强度混凝土时，由于水灰比（水与水泥的质量比）大，水泥用量少，拌合物的和易性不好。

这时，如果砂中泥土细粉多一些，则只要将搅拌时间稍加延长，就可改善拌合物的和易性。

2．颗粒形状及表面特征

细骨料的颗粒形状及表面特征会影响其与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性。

山砂的颗粒多具有棱角，表面粗糙，与水泥粘结较好，用它拌制的混凝土强度较高，但拌合物的流动性较差；河砂、海砂，其颗粒多呈圆形，表面光滑，与水泥的粘结较差，用来拌制混凝土，混凝土的强度则较低，但拌合物的流动性较好。

3．砂的颗粒级配及粗细程度

砂的颗粒级配，即表示砂大小颗粒的搭配情况。

在混凝土中砂粒之间的空隙是由水泥浆所填充，为达到节约水泥和提高强度的目的，就应尽量减小砂粒之间的空隙。

从图4—2可以看到：

如果是同样粗细的砂，空隙最大[图4—2（a）].两种粒径的砂搭配起来，空隙就减小了[图4—2（b）]；三种粒径的砂搭配，空隙就更小了[图4—2（c）]。

由此可见，要想减小砂粒间的空隙，就必须有大小不同的颗粒搭配。

砂的粗细程度，是指不同粒径的砂粒混合在一起后的总体的粗细程度，通常有粗砂、中砂与细砂之分。

在相同质量条件下，细砂的总表面积较大，而粗砂的总表面积较小。

在混凝土中，砂子的表面需要由水泥浆包裹，砂子的总表面积愈大，则需要包裹砂粒表面的水泥浆就愈多。

因此，一般说用粗砂拌制混凝土比用细砂所需的水泥浆为省。

因此，在拌制混凝土时，这两个因素（砂的颗粒级配和粗细程度）应同时考虑。

当砂中含有较多的粗粒径砂，并以适当的中粒径砂及少量细粒径砂填充其空隙，则可达到空隙率及总表面积均较小，这样的砂比较理想，不仅水泥浆用量较少，而且还可提高混凝土的密实性与强度。

可见控制砂的颗粒级配和粗细程度有很大的技术经济意义，因而它们是评定砂质量的重要指标。

仅用粗细程度这一指标是不能作为判据的。

砂的颗粒级配和粗细程度，常用筛分析的方法进行测定。

用级配区表示砂的颗粒级配，用细度模数表示砂的粗细。

筛分析的方法，是用一套孔径（净尺寸）为5、2？

50、1？

25、O？

63、O．315及O．16mm的标准筛，将500g的干砂试样由粗到细依次过筛，然后称得余留在各个筛上的砂的质量，并计算出各筛上的分计筛余百分率a1、a2、a3、a4、a5和a6（各筛上的筛余量占砂样总量的百分率）及累计筛余百分率A1、A2、A3、A4、A5和A6（各个筛和比该筛粗的所有分计筛余百分率相加在一起）。

累计筛余与分计筛余的关系见表4—1。

根据O．63mm筛孔的累计筛余量分成三个级配区（表4—2），混凝土用砂的颗粒级配，应处于表4—2中的任何一个级配区以内。

砂的实际颗粒级配与表中所列的累计筛余百分率相比，除5mm和O．63mm筛号外，允许有超出分区界线，但其总量百分率不应大于5％。

以累计筛余百分率为纵坐标，以筛孔尺寸为横坐标，根据表4—2规定画出砂1、2、3级配区的筛分曲线，如图4—3所示。

砂过粗（细度模数大于3．7）配成的混凝土，其拌合物的和易性不易控制，且内摩擦大，不易振捣成型；砂过细（细度模数小于O．7）配成的混凝土，既要增加较多的水泥用量，而且强度显著降低。

所以这两种砂未包括在级配区内。

注：

1．允许超出≯5％的总量，是指几个粒级累计筛余百分率超出的和，或只是某一粒级的超出百分率。

2．摘自《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52—92。

从筛分曲线也可看出砂的粗细，筛分曲线超过第1区往右下偏时，表示砂过粗。

筛分曲线超过第3区往左上偏时则表示砂过细。

如果砂的自然级配不合适，不符合级配区的要求，这时就要采用人工级配的方法来改善。

最简单的措施是将粗、细砂按适当比例进行试配，掺合使用。

为调整级配，在不得已时，也可将砂加以过筛，筛除过粗或过细的颗粒。

配制混凝土时宜优先选用2区砂；当采用1区砂时，应提高砂率，并保持足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性要求；当采用3区砂时，宜适当降低砂率，以保证混凝土的强度。

对于泵送混凝土，宜选用中砂。

4．砂的坚固性

砂的坚固性是指砂在气候、环境变化或其它物理因素作用下抵抗破裂的能力。

按标准（JGJ52—92）规定，砂的坚固性用硫酸钠溶液检验，试样经5次循环后其质量损失应符合表4—3规定。

有抗疲劳、耐磨、抗冲击要求的混凝土用砂或有腐蚀介质作用或经常处于水位变化区的地下结构混凝土用砂，其坚固性质量损失率应小于8％。

（三）粗骨料

普通混凝土常用的粗骨料有碎石和卵石。

由天然岩石或卵石经破碎、筛分而得的，粒径大于5mm的岩石颗粒，称为碎石或碎卵石。

岩石由于自然条件作用而形成的，粒径大于5mm的颗粒，称为卵石。

配制混凝土的粗骨料的质量要求有以下几个方面：

1．有害杂质

粗骨料中常含有一些有害杂质，如粘土、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机杂质。

它们的危害作用与在细骨料中的相同。

它们的含量一般应符合表4—4中规定。

当粗骨料中夹杂着活性氧化硅（活性氧化硅的矿物形式有蛋白石、玉髓和鳞石英等，含有活性氧化硅的岩石有流纹岩、安山岩和凝灰岩等）时，如果混凝土中所用的水泥又含有较多的碱，就可能发生碱骨料破坏。

这是因为水泥中碱性氧化物水解后形成的氢氧化钠和氢氧化钾与骨料中的活性氧化硅起化学反应，结果在骨料表面生成了复杂的碱一硅酸凝胶。

这样就改变了骨料与水泥浆原来界面，生成的凝胶是无限膨胀性的（指不断吸水后体积可以不断肿胀），由于凝胶为水泥石所包围，故当凝胶吸水不断肿胀时，会把水泥石胀裂。

这种碱性氧化物和活性氧化硅之间的化学作用通常称为碱骨料反应。

重要工程的混凝土所使用的碎石或卵石应进行碱活性检验。

经检验判定骨料有潜在危害时，则应遵守以下规定使用：

①使用含碱量小于O．6％的水泥或采用能抑制碱－骨料反应的掺合料；②当使用含钾、钠离子的混凝土外加剂时，必须进行专门试验。

目前最常用的检验方法是砂浆长度法：

这种方法是用含活性氧化硅的骨料与高碱水泥制成1：

2．25的胶砂试块，在恒温、恒湿中养护，定期测定试块的膨胀值，直到龄期12个月。

如果在6个月中，试块的膨胀率超过0？

05％或1年中超过O．1％，这种骨料就认为是具有活性的。

若骨料中含有活性碳酸盐，应用岩石柱法进行检验，经检验判定骨料有潜在危害时，不宜作混凝土骨料。

另外粗骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰石块。

注：

1．摘自《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52—92）和《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53—92）。

2．对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土用砂，其含泥量不应大于3％。

3．对C10和C10以下的混凝土用砂，根据水泥标号，其含泥量可酌情放宽。

4．对有抗冻抗渗或其它特殊要求的混凝土用砂，其泥块含量应不大于1％。

5．对C10和C10以下的混凝土用砂，根据水泥标号，其泥块含量可予以放宽。

6．对有抗冻、抗渗要求的混凝土，砂中云母含量不应大于1％。

7．砂中如含有颗粒状的硫酸盐或硫化物，则要求经专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时方能采用。

8．对有抗冻、抗渗或其它特殊要求的混凝土，其所用碎石或卵石的含泥量不应大于1％。

9．碎石或卵石中如含泥基本上是非粘土质的石粉时，其总含量可由1．0％及2．0％分别提高到1．5％和3.O％。

10．对C10和低于C10的混凝土用碎石或卵石，其含泥量可放宽到2．5％。

11．有抗冻、抗渗和其他特殊要求的混凝土，其所用碎石或卵石的泥块含量应不大于0．50％。

12．对于C10和C10以下的混凝土用碎石或卵石，其泥块含量可放宽到1．00％。

13．碎石或卵石中如含有颗粒状硫酸盐或硫化物，则要求经专门检验，确认能满足混凝土耐久性要求时方能采用。

14．对ClO及C10以下的混凝土，其粗骨料中的针、片状颗粒含量可放宽到40％。

2．颗粒形状及表面特征

粗骨料的颗粒形状及表面特征同样会影响其与水泥的粘结及混凝土拌合物的流动性。

碎石具有棱角，表面粗糙，与水泥粘结较好，而卵石多为圆形，表面光滑，与水泥的粘结较差，在水泥用量和水用量相同的情况下，碎石拌制的混凝土流动性较差，但强度较高，而卵石拌制的混凝土则流动性较好，但强度较低。

如要求流动性相同，用卵石时用水量可少些，结果强度不一定低。

粗骨料的颗粒形状还有属于针状（颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径――指一个粒级下限和上限粒径的平均值――的2.4倍）和片状（