计量 水泥混凝土

一级造价工程师 工程材料 混凝土 整理资料。普通混凝土指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。本思维导图主要对混凝土混凝土结构课本第三章知识点梳理，希望对你有帮助！

水泥混凝土

• 普通混凝土组成材料
  • 水泥
    • 是影响混凝土强度、耐久性、经济性的重要因素
    • 配制混凝土时，应根据工程性质、工程特点、工程部位、工程所处环境及施工条件，根据不同品种水泥的特性进行合理的选择。
    • 对于泵送混凝土应选用硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥，不宜用火山灰水泥
    • 道路工程一般采用强度高、收缩小、耐磨性强、抗冻性好的水泥
    • 水泥等级的选择应与混凝土的设计强度等级相适应
      • 对于一般强度砼，水泥强度等级宜为砼强度等级的1.5-2.0倍
      • 对于较高强度等级的砼，水泥强度宜为砼强度等级的0.9-1.5倍
  • 砂（粒径在4.75mm以下的骨料为细骨料）
    • 砂按细度模数分为粗中细：3.7-3.1粗砂、3.0-2.3中砂、2.2-1.6细砂
      • 以中砂为佳
    • 砂按技术要求分为I类、II类、III类
    • 砂用量情况相同情况下，
      • 砂子过粗，则拌制的砼黏聚性较好，容易产生离析、泌水现象；
      • 砂子过细，砂子的总表面积增大，虽然拌制的砼黏聚性较好，不易产生离析泌水现象，但水泥用量增大
    • 对于混凝土路面混凝土板，应符合规定级配，细度模数在2.5以上的粗砂、中砂
    • 砂的坚固性用硫酸钠溶液检验
  • 石子（粒径大于4.75mm的骨料为粗骨料）碎石和卵石
    • 最大粒径
      • 石子中公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径
        • 粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4。且不超过钢筋间最小净距的3/4
        • 砼实心板，粗骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/3，且不超过40mm
        • 碎石的最大粒径不大于输送管径的1/3，卵石的最大粒径不大于输送管径的1/2.5
        • 水泥砼路面砼板用粗骨料，其最大粒径不应超过40mm
    • 颗粒级配
      • 分为连续级配和间断级配
        • 连续级配比间断级配水泥用量稍多，但其拌制的混凝土流动性和黏聚性均较好，是最常用的一种级配形式。
        • 间断级配节约水泥，较适用于机械振捣流动性低的干硬性拌合物
    • 强度
      • 石子的强度用岩石立方体抗压强度和压碎指标表示
      • 当砼强度等级为C60及以上时，应进行岩石抗压强度检验。
      • 在选择采石场或对集料强度有严格要求或对质量有争议时，宜用岩石抗压强度检验
    • 坚固性
      • 有抗冻耐久性要求的砼所用的粗骨料，要求测定其坚固性。坚固性试验一般采用硫酸钠溶液浸泡法
  • 水
    • 对于设计使用年限为100年的结构混凝土，氯离子含量不得超过500mg/L
    • 对于使用钢丝或热处理钢筋的预应力混凝土，氯离子含量不得超过350mg/L
    • 混凝土企业设备洗刷水不宜用于预应力砼、装饰砼、不得用于使用碱活性或潜在碱活性骨料的砼
    • 在无法获得水源的情况下，海水可用于素混凝土，但不宜用于装饰砼。
    • 未经处理的海水严禁用于钢筋混凝土和预应力混凝土
  • 外加剂
    • 改善砼拌合物流变性能的：各种减水剂、引气剂、泵送剂
    • 调节砼凝结时间、硬化性能的：缓凝剂、早强剂、速凝剂
    • 改善砼耐久性的：引气剂、防水剂、防冻剂和阻锈剂
    • 改善砼其他性能：加气剂、膨胀剂、着色剂
• 普通砼的技术性质
  • 混凝土强度
    • 立方体抗压强度（fcu）
      • 标准制作方法制成边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（温度20土2°C，相对湿度95%以上或在氢氧化钙饱和溶液中）下养护到28d，按照标准的测定方法测定其抗压强度值称为混凝土立方体试件抗压强度，简称立方体抗压强度，以fcu表示。
        • fcu只是一组试件抗压强度的算术平均值
        • 立方体抗压强度标准值（fcuk）是按数理统计方法确定，具有不低于95%保证率的立方体抗压强度。混凝土强度等级是根据立方体抗压强度标准值确定的
    • 抗拉强度
      • 抗拉强度只有抗压强度的1/10-1/20
        • 抗拉强度对减少裂缝很重要，有时也用来间接衡量砼与钢筋的黏结强度
    • 抗折强度
      • 在道路和机场工程中，砼抗折强度是结构设计和质量控制的重要指标，而抗压强度作为参考强度指标。
        • 道路水泥混凝土的抗折强度检验的标准试件为150*150*550直方体
    • 影响砼强度的因素
      • 水灰比和水泥强度等级
        • 在配合比相同的条件下，所用的水泥强度等级越高，制成的砼强度也越高。当用同一品种及相同强度等级水泥时，砼强度等级主要取决于水灰比
        • 适当控制水灰比及水泥用量，是决定砼密实性的主要因素
      • 养护的温度和湿度
      • 龄期
        • 正常养护条件下，其强度随着龄期增加而提高。最初7-14d内强度增长较快，28d以后增长缓慢
  • 混凝土和易性
    • 一项综合技术指标
      • 流动性：产生流动并均匀密实地充满模板的能力
      • 黏聚性
        • 不致出现分层离析，保持整体均匀性的能力
      • 保水性
        • 不致发生严重的泌水现象
      • 相互联系又相互矛盾的黏聚好的拌合物，保水也好，但流动性差
    • 影响和易性的主要因素
      • 水泥浆
        • 是普通砼和易性最敏感的影响因素
      • 骨料品种与品质
      • 砂率
      • 其他因素
        • 水泥与外加剂
        • 温度和时间
  • 混凝土耐久性
    • 长期保持强度和外观完整性的能力
    • 抗冻性
      • 在饱和水状态下，评定砼耐久性的主要指标，用抗冻等级表示
        • 砼的密实度、孔隙的构造特征是影响抗冻性的重要因素。密实或具有封闭孔隙的砼，其抗冻性较好。提高砼抗冻性最有效的方法是采用加入引气剂、减水剂和防冻剂的砼或密实砼
    • 抗渗性
      • 用抗渗等级表示，分为P4/P6/P8/P10/P12，抗渗等级不低于P6的混凝土为抗渗砼
        • 影响抗渗性的因素：水灰比、水泥品种、骨料的粒径、养护方法、外加剂、及掺合料
        • 水灰比对抗渗性起决定性作用
    • 抗侵蚀性
      • 与密实度有关
        • 水泥品种、混凝土内部孔隙特征对抗腐蚀性也有较大影响
    • 抗碳化能力
      • 使混凝土的碱度降低，减弱了砼对钢筋的保护作用
    • 提高耐久性的措施
      • 耐久性主要取决于组成材料的质量及砼密实度
      • 1.根据工程环境及要求，合理选用水泥品种
      • 2.控制水灰比及保证足够的水泥用量
      • 3.选用质量良好、级配合理的骨料和合理的砂率
      • 4.掺用合适的外加剂
• 普通混凝土配合比设计
  • 设计砼配合比的基本要求
    • 满足砼设计的强度等级
    • 满足施工要求的砼的和易性
    • 满足砼使用要求的耐久性
    • 满足上述条件做到节约水泥和降低砼成本
      • 实质上确定满足上述四项基本要求的三大参数：水灰比、单位用水量、砂率
  • 根据砼强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计
• 特种混凝土
  • 高性能混凝土
    • 特性：1.自密实性好；2.体积稳定性高；3.强度高；4.水化热低；5.收缩量小；6.徐变少；7.耐久性好；8.耐高温（火）差；
    • 除了不耐火不耐高温全优
    • 制备其的技术途径
      • 选用优质的、符合要求的水泥和粗细骨料
      • 选用高效减水剂
      • 选用微细粉。
        • 选用具有一定潜在活性或者火山灰活性的矿物掺合料，如硅灰、粉煤灰、磨细矿渣粉、天然沸石粉、偏高岭土粉及复合微细粉
      • 改善混凝土的施工工艺
        • 水泥裹砂混凝土搅拌工艺
        • 采用超声波振动或高频振动密实
        • 对浇筑成型的新拌混凝土进行真空吸水
        • 在真空吸水的同时，最好采用适当的机械振动从而促使新拌砼的液化而降低脱水阻力，有利于同相同颗粒位置的调整，有利于气泡的排出。
  • 高强混凝土
    • 主要依靠高效减水剂，或同时外加一定数量的活性矿物掺合料，使硬化后强度等级不低于C60的混凝土
    • 优点
      • 可减少结构断面，降低钢筋用量，增加房屋使用面积和有效空间，减轻地基负荷
      • 致密坚硬，其抗渗性、抗冻性、耐蚀性、抗冲击性等诸方面性能均优于普通混凝土
      • 对预应力钢筋混凝土构件，高强混凝土由于刚度大、变形小，故可以施加更大的预应力和更早地施加预应力，以及减少因徐变而导致的预应力损失。
    • 不利条件
      • 容易受到施工各环节中环境条件的影响，所以对其施工过程的质量管理水平要求高
      • 延性比普通混凝土差
    • 物理力学性能
      • 抗压性能
      • 早期与后期强度
      • 抗拉强度
        • 抗拉强度虽然随着抗压强度的提高而提高，但它们之间的比值却随着强度的增加而降低。在低强度砼中，这些比值均要大得多
      • 收缩
        • 初期收缩大，但最终收缩量与普通混凝土大体相同，用活性矿物掺合料代替部分水泥还可进一步减少混凝土的收缩
      • 耐久性
        • 高强砼明显优于普通砼
  • 轻骨料混凝土
    • 很大程度上受轻骨料性能的制约
      • 在抗压强度相同的条件下，其干表观密度比普通砼低25%-50%
      • 耐久性
        • 与同强度等级的普通砼相比，耐久性明显改善
      • 弹性模量比普通砼低20-50%
  • 防水混凝土（抗渗砼）
    • 抗渗性能不得小于P6
      • 实现砼自防水的技术途径
        • 提高砼的密实度
          • 调整混凝土的配合比提高密实度。一般应在保证拌合物和易性的前提下，减小水灰比，降低孔隙率，减少渗水通道。适当提高水泥用量、砂率和水灰比
          • 掺入化学外加剂提高密实度，在砼中掺入适量减水剂、三乙醇胺早强剂或氯化铁防水剂均可提高密实度，增加抗渗性。
          • 使用膨胀水泥（或掺用膨胀剂）提高砼密实度，提高抗渗性
        • 改善砼内部孔隙结构
          • 掺入适量引气剂或引气减水剂，可形成大量封闭微小气泡
    • 防水砼技术要求高，施工中尽量少留或不留施工缝，必须留施工缝时须设止水带；模板不得漏浆；原材料质量应严格控制；加强搅拌、振捣和养护工作
  • 碾压混凝土
    • 较低的水泥用量和用水量、较多的混合材料（往往加入适量的缓凝剂、减水剂、或引气剂）制成的超干硬性混凝土拌合物，是道路工程、机场工程、水利工程中性能好、成本低的新型混凝土材料
      • 骨料最大粒径以20mm为宜，当碾压砼分两层摊铺时，其下层集料最大粒径采用40mm
    • 特点
      • 1.内部结构密实、强度高；2.干缩性小，耐久性好；3.节约水泥，水化热低（使其特别适用于大体积砼工程）
  • 纤维混凝土
    • 掺入纤维的目的是提高砼的抗拉强度与降低其脆性
    • 纤维砼的作用：
      • 很好的控制砼的非结构性裂缝
      • 对砼具有微观补强的作用
      • 利用纤维束减少塑性裂缝和砼的渗透性
      • 增强砼的抗磨损能力
      • 静载试验表明纤维砼可替代焊接钢丝网
      • 增加砼的抗破损能力
      • 增加砼的抗冲击能力
  • 聚合物混凝土
    • 聚合物浸渍混凝土
      • 应用于特种工程，如腐蚀介质中的管、桩、柱、地面砖，海洋构筑物和路面、桥面板，以及水利工程中对抗冲、耐磨、抗冻要求高的部位。也可用于现场修补构筑物的表面和缺陷，以提高其使用性能
    • 聚合物水泥混凝土
      • 用于现场浇筑构筑物、路面及桥面修补，混凝土储罐的耐蚀面层，新老混凝土的黏结以及其他特殊用途的预制品
    • 聚合物胶结混凝土（树脂混凝土）三类
      • 可在工厂预制
        • 可现场应用于混凝土工程快速修补、地下管线工程快速修建、隧道衬里
• 主题
• 引气剂及引气减水剂
  • 能引入大量分布均匀的稳定而封密的微小气泡，以减少拌合物泌水离析、改善和易性，同时显著提高硬化混凝土抗冻融耐久性的外加剂
  • 以松香树脂类的松香热聚物的效果较好，最常使用。
  • 引气减水剂常在道路、桥梁、港口和大坝等工程上采用
  • 除用与抗冻、防渗、抗硫酸盐混凝土外，还宜用于泌水严重的混凝土。贫混凝土以及对饰面有要求的混凝土和轻骨料混凝土，不宜用于蒸养混凝土和预应力混凝土
• 膨胀剂
  • 当膨胀剂用于补偿收缩混凝土时，膨胀率相当于或稍大于混凝土收缩，用于防裂、防水接缝、补强补塞。
  • 当膨胀剂应用于自应力混凝土时，膨胀率远大于混凝土收缩率，可以达到预应力或化学自应力混凝土的目的
• 泵送剂
  • 不阻塞，不离析，黏塑性良好的外加剂。
  • 其组分包含缓凝及减水成分，增稠组分（保水剂），引气组分，及高比表面无机掺合料
  • 应用泵送剂温度不宜高于35°C，过量可能造成堵泵现象。
  • 泵送剂不宜用于蒸汽养护混凝土和蒸压养护的预制混凝土
• 缓凝剂
  • 最常用的是糖蜜和木质素磺酸钙，糖蜜的效果最好
• 早强剂
  • 炎热条件下及环境温度低于-5°C时不宜使用早强剂。早强剂不宜用于大体积混凝土
  • 氯盐早强剂
    • 常用的有氯化钙（CaCl2）氯化钠（NaCl）
    • 氯盐早强剂不能用于预应力混凝土
  • 硫酸盐早强剂（元明粉）
    • 不宜使用无机盐类早强剂的情形：
      • 处于水位变化的结构
      • 露天结构及经常受水淋、受水流冲刷的结构
      • 相对湿度大于80%环境中使用的结构
      • 直接接触酸、碱或其他侵蚀性介质的结构
      • 有装饰要求的混凝土
      • 特别是要求色彩一致或表面有金属装饰的混凝土
  • 三乙醇胺{N(C2H4OH3)}早强剂
    • 对钢筋无锈蚀作用，不宜用于蒸养混凝土。单独使用三乙醇胺，早强效果不明显
• 减水剂
  • 掺入减水剂经济效果
    • 一是保持坍落度不变，掺减水剂可降低单位混凝土用水量，从而降低了水灰比，提高砼强度，同时改善砼的密实度，提高耐久性
    • 二是保持用水量不变，掺减水剂可增大砼的坍落度（流动性；
    • 三是保持强度不变，掺减水剂可节约水泥用量。
  • 普通减水剂
    • 宜用于日最低气温5°C以上强度等级为C40以下的砼，但不宜单独用于蒸养混凝土
  • 高效减水剂
    • 是我国使用最广、使用量最大的外加剂
    • 缓凝型高效减水剂
      • 可用于大体积砼、碾压砼、炎热气候条件下施工的砼、大面积浇筑的砼、避免冷缝产生的砼、需较长时间停放或长距离运输的砼、自密实砼、滑模施工或拉模施工的砼及其他延缓凝结时间且有较高减水率要求的砼
      • 宜用于日最低气温5°C以上施工的砼
    • 标准型高效减水剂
      • 宜用于日最低气温0°C以上施工的砼，也可用于蒸养砼
  • 高性能减水剂
    • 高性能减水剂比高效减水剂具有更高减水率、更好的坍落度保持性能、较小干燥收缩，且具有一定引气性能的减水剂
    • 缓凝型聚羧酸系高性能减水剂
      • 宜用于大体积混凝土，不宜用于日最低气温5°C以下施工的砼
    • 早强型聚羧酸系高性能减水剂
      • 宜用于有早强要求或低温季节施工的砼，但不宜用于日最低气温-5°C以下施工的砼，且不宜用于大体积砼