建筑材料--混凝土

建筑材料--混凝土2目录Contents混凝土的定义第一部分混凝土的分类第二部分混凝土的配比第三部分第四部分第五部分混凝土的常见问题混凝土的浇筑31Part混凝土的定义4一、混凝土的定义1、什么是混凝土？混凝土是以胶凝材料和骨料按适当比例配合拌制成拌和物。以水泥为胶凝材料砂石为骨料的混凝土称为水泥混凝土，在建筑工程中最为常用；以沥青为胶凝材料沙石为骨料的混凝土称为沥青混凝土，在道路工程中最为常用。普通混凝土沥青混凝土52、最早的混凝土建筑公元前43年罗马角斗场混凝土的源头可以追溯到最早的粘结性材料——砂浆。砂浆是在传统的砖石之间起胶结作用的材料。直到后来，火山灰开始确定为石灰砂浆的固定成分，混凝土开始作为传统材料的高效的替代品。这时混凝土拱顶的变得非常广泛，混凝土也经常作为大型砖砌墙体的内填充材料广泛使用。62、最早的混凝土建筑万神庙公元609年建立在意大利首都罗马圆形广场的北部，为了纪念奥古斯都打败克娄巴特拉，也是古罗马建筑的代表作。万神庙采用了穹顶覆盖的集中式形制，它也是罗马穹顶技术的最高代表。是古代建筑中最为宏大，保存近乎完美的，同时也是历史上最具影响力的建筑之一。73、混凝土的组成普通混凝土组成材料是水泥、水、砂、石、掺合料和外加剂，其组成过程为：水水泥参合料水泥浆砂水泥砂浆粗骨料混凝土8各成分的作用：1、水泥浆能充填砂的空隙，起润滑作用，赋予混凝土拌合物一定的流动性。2、水泥砂浆能充填石子的空隙，起润滑作用，也能流动。3、水泥浆在砼硬化后起胶结作用，将砂石胶结成整体，产生强度。3、混凝土的组成919世纪中后期，清朝洋务派进步人士掀起学习西方先进工业技术的高潮，并在上海建成了我国第一家水泥厂，当时，称水泥为“洋灰”。1824年英国工程师阿斯普丁，获得第一份水泥专利，标志着水泥的发明。3、普通混凝土的胶凝材料--水泥104、水泥的材质通用水泥:一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指：GB175—2007规定的六大类水泥：硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥的水化热大。当大体积混凝土工程时，如水工构筑物可选用普通硅酸盐水泥不宜使用硅酸盐水泥。另外硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥硬化速度稍快。普通硅酸盐水泥矿渣水泥火山灰质水泥粉煤灰水泥复合水泥特点凝结快凝结慢凝结慢凝结慢凝结慢优点早强高抗冻性好干缩性小水化热小耐腐性好耐热性好水化热小耐腐性好抗渗性好水化热小耐腐性好干缩性小抗裂性高水化热小耐腐性好缺点水化热大耐腐蚀差耐热性差抗冻性差干缩性大抗渗性差抗冻性差干缩性大耐热性差抗冻性差耐热性差适用范围路桥高层建筑商品混凝土农田水利水下工程大体积砼民用建筑水下工程大体积砼115、普通硅酸盐水泥硅酸盐水泥的主要组成是：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙由硅酸盐水泥熟料、5%-20%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。126、普通硅酸盐水泥的技术要求（1）细度：筛孔尺寸为80(µm)的方孔筛的筛余不得超过10%或者45(µm)方孔筛的筛余不大于30%，否则为不合格。（2）凝结时间：初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于10小时。136、普通硅酸盐水泥的技术要求标号：根据3d和28d龄期的抗压和抗折强度，将普通硅酸盐水泥划分为四个强度等级。普通硅酸盐水泥各强度等级各龄期的强度值（GB175-2007)MPa强度等级抗压强度抗折强度3d28d3d28d42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥42.5≥4.0≥6.552.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥52.5≥5.0≥7.0147、建筑用砂《GB14684-2011》--《建筑用砂》《JGJ52-2006》--《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》以400m3或600t为一个检验批，每验收批至少应进行颗粒级配、含泥量和泥块含量检验。试验内容：筛分析、表观密度、堆积密度、含泥量。157、建筑用砂砂方孔筛电热鼓风干燥烘箱试验设备：①砂方孔筛②天平③电热鼓风干燥烘箱④容量瓶⑤浅盘⑥铝制料勺⑦漏斗⑧直尺⑨秤⑩容量为1L的筒16项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类含泥量（质量计，%）＜1.0＜3.0＜5.0泥块含量0＜1.0＜2.07、建筑用砂天然砂含泥量和泥块含量人工砂石粉含量和泥块含量项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类亚甲蓝试验MB值＜1.40或合格石粉含量＜3.0＜5.0＜7.0泥块含量0＜1.0＜2.0MB值≥1.40或不合格石粉含量＜1.0＜3.0＜5.0泥块含量0＜1.0＜2.0177、建筑用石子《GB14685-2011》--《建筑用卵石、碎石》《JGJ52-2006》--《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》混凝土用石的种类：卵石碎石187、建筑用碎石试验内容：筛分析、表观密度、堆积密度、含泥量。19项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类针、片状颗粒（%）（质量计）＜5＜15＜257、建筑用碎石含泥量和泥块含量项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类含泥量（质量计，%）＜0.5＜1.0＜1.5泥块含量（质量计，%）0＜0.5＜0.7针片状颗粒含量207、建筑用碎石有害物质含量项目指标Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类云母（%)（质量计）＜1.0＜2.0＜2.0轻物质（%)（质量计）＜1.0＜1.0＜1.0有机物（比色法）合格合格合格硫化物及硫酸盐（SO3质量计）＜0.5＜0.5＜0.5氯化物（氯离子质量计）＜0.01＜0.02＜0.0621混凝土拌合和养护用水按水源不同分为饮用水、地表水、地下水和经适当处理的工业用水。拌制和养护混凝土宜采用饮用水，当采用其它来源水时，应符合《混凝土拌合用水标准》（JGJ63—2006）的规定。8、建筑用水222Part混凝土的分类23混凝土执行标准1.混凝土施工执行标准《混凝土结构设计规范》GB50010-20102.混凝土验收执行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015242、按配筋情况的分类1.素混凝土强度不小于C15一般用于垫层，找平层。252、按配筋情况的分类2.钢筋混凝土强度等级分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共计14个等级普遍用于主体结构柳京饭店（1987）262、按配筋情况的分类3.预应力混凝土执行规范：《预应力混凝土结构设计规范》JGJT279-2012预制板灌注桩预制箱梁272、按配筋情况的分类4.钢纤维混凝土钢丝规格：20-60mm长，直径0.3-0.9mm广泛应用于：建筑工程，水利工程，公路桥梁工程，机场跑道，铁路工程，海洋工程等。283、按生产和施工工艺的分类1.泵送混凝土执行规范：《混凝土泵送技术规范》JGJT10-2011混凝土泵分为两大类：①活塞泵（我国主要使用的）②挤压泵车载泵汽车泵拖泵293、按生产和施工工艺的分类2.喷射混凝土执行规范：《岩土锚固与喷射混凝土支护工程技术规范》GB50086-2011施工方法：用喷射法施工的混凝土。喷射混凝土有“干拌”和“湿拌”两种施工法，一般采用“干拌”法。它是浆水泥、砂及最大粒径小于25毫米的石子按一定比例拌合后，装入喷射机，用压缩空气将干混合料沿管路输送至喷头处,与水混合并以40～60米/秒的高速喷射至作业面上。湿拌法则是将原材料预先加水拌和后喷射。303、按生产和施工工艺的分类3.碾压混凝土执行规范：《水工碾压混凝土施工规范》DL/T5112-2009特点：干硬性贫水泥的混凝土，使用硅酸盐水泥、火山灰质掺和料、水、外加剂、砂和分级控制的粗骨料拌制成无塌落度的干硬性混凝土，采用与土石坝施工相同的运输及铺筑设备，用振动碾分层压实。水坝路基313、按生产和施工工艺的分类4.透水混凝土执行标准：《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ／T135-2009特点：透水混凝土又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点。323、按生产和施工工艺的分类5.清水混凝土执行规范：《清水混凝土应用技术规程》JGJ169-2009特点：又称装饰混凝土;因其极具装饰效果而得名。它属于一次浇注成型，不做任何外装饰，直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面，因此不同于普通混凝土，表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明、无碰损和污染，只是在表面涂一层或两层透明的保护剂，显得十分天然、庄重。333Part混凝土的配比341、配合比及其表示方法参照依据：《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55–2011。混凝土的配合比：是指混凝土各组成材料用量之比。主要有“质量比”和“体积比”两种表示方法。工程中常用“质量比”表示。351、混凝土配合比设计的原则1.和易性满足施工的需要3.良好的耐久性4.减少成本，增加效益。2.强度满足设计的要求2、混凝土配合比设计的原则水灰比（mw/mc）、单位用水量（mw）和砂率（βs）是混凝土配合比设计的三个基本参数。水泥水砂石子水泥浆骨料混凝土单位用水量mw砂率βw水灰比mw/mc与强度、耐久性有关与流动性有关与粘聚性、保水性有关3、配合比设计基础参数1.计算施工配制强度式中:fcu,0——混凝土配制强度，MPa；fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值，Mpa。σ——混凝土强度标准差，MPa。◦混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定，并应符合以下规定：◦计算时，强度试件组数不应少于25组；◦当混凝土强度等级为C20和C25级，其强度标准差计算值σ＜2.5MPa时，取σ＝3.0MPa；当混凝土强度等级等于或大于C30级，其强度标准差计算值σ＜3.0MPa时，取σ＝3.0MPa；◦当无统计资料计算混凝土强度标准差时，其值按现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204）的规定取用。4、确定混凝土基准配合比强度等级＜C20C20～C35≥C35标准差σ，MPa4.05.06.0645.10kcucuff，，2.确定水灰比4、确定混凝土基准配合比（1）按混凝土强度要求计算水灰比式中：αa、αb——回归系数；应根据工程所用的水泥、集料，通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定；当不具备上述试验统计资料时，可取碎石混凝土αa＝0.46，αb＝0.07；卵石混凝土αa＝0.48，αb＝0.33。fce——水泥28d抗压强度实测值，MPa。（2）复核耐久性为了使混凝土耐久性符合要求，按强度要求计算的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值，否则混凝土耐久性不合格，此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。4、确定混凝土基准配合比3.确定单位用水量1）水灰比在0.40～0.80范围内时，根据粗集料的品种、粒径及施工要求的坍落度，按下表选取。塑性混凝土的单位用水量kg拌合物稠度卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm项目指标102031.540162031.540坍落度，mm10～3019017016015020018517516535～5020018017016021019518517555～7021019018017022020519518575～90215195185175230215205195干硬性混凝土的单位用水量，kg拌合物稠度卵石最大粒径，mm碎石最大粒径，mm项目指标102040162040维勃稠度，s16～2017516014518017015511～151801651501851751605～101851701551901801654、确定混凝土基准配合比4.计算水泥用量（1）计算及水泥用量=水的用量/水灰比（2）复核耐久性将计算出的水泥用量与规定的最小水泥用量比较：如计算水泥用量不低于规定的最小水泥用量，则耐久性合格；否则耐久性不合格，此时应取规定的最小水泥用量。4、确定混凝土基准配合比5.确定砂率（1）坍落度为10～60mm的混凝土砂率，可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按下表选取。（2）坍落度大于60mm的混凝土砂率，可经试验确定；也可在下表基础上，坍落度每增大20mm，砂