一、混 凝 土
1、定義:
混凝土是由膠結(jié)料﹑粗細(xì)集料和水,按一定的比例配制,經(jīng)攪拌﹑搗實(shí)成型﹑養(yǎng)護(hù)硬化而成的一種人造石材。一般所稱的混凝土是指水泥混凝土。
預(yù)拌混凝土是指水泥、集料、水以及根據(jù)需要摻加的外加劑、礦物摻合料等組分按一定比例,在攪拌站經(jīng)計(jì)量、拌制后出售的并采用運(yùn)輸車,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)運(yùn)至使用地點(diǎn)的混凝土拌合物。
2、組成:
膠結(jié)材料﹑粗細(xì)骨料和水,必要時(shí)加入外加劑或摻合料。
(1)膠結(jié)材料:作用是把松散的骨料膠結(jié)成為整體,如水泥﹑石膏﹑瀝青等。
(2)粗細(xì)骨料:主要起骨架作用承受外力,粗骨料如碎石、卵石、礫石等;細(xì)骨料如河砂﹑海砂﹑山砂、人工砂。
(3)水:一般是自來水,須滿足《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ63)。
(4)外加劑和摻合料:主要用于改善混凝土性能,節(jié)約材料,外加劑如減水劑﹑緩凝劑﹑膨脹劑等;摻合料如粉煤灰﹑礦渣﹑硅粉等。
3、分類:
大體上可分為兩種:普通混凝土(水泥混凝土)和特種混凝土(如防水混凝土﹑耐熱混凝土﹑水工混凝土等)
4、混凝土各種性能
(1)和易性:是表示混凝土施工性能的一個(gè)重要指標(biāo),一般用坍落度或工作度表示。和易性好,則容易振搗密實(shí),成型后的混凝土質(zhì)量也較好。
(2)坍落度:是指在一定的試驗(yàn)方法下混凝土自由坍落的數(shù)值。坍落度作為混凝土流動性的指標(biāo),坍落度大,表示流動性大,在泵送混凝土中對坍落度的要求較高。坍落度一般用mm作單位,精確到5mm。公司生產(chǎn)的混凝土坍落度一般在80~220mm。流動性混凝土是指拌合物的坍落度為100~150mm的混凝土,大流動性混凝土是指拌合物的坍落度≥160mm的混凝土。
(3)泌水性:表示混凝土在運(yùn)輸和澆搗過程中水份從混凝土中析出的性能。泌水大的混凝土拌合物對混凝土的質(zhì)量將產(chǎn)生不利的影響,將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度的降低。
(4)保水性:與泌水性相對,保水性好則泌水性差。
(5)分層離析:表示混凝土拌和物在運(yùn)輸和澆搗過程中,拌和物中各組成材料互相分離的性質(zhì)。分層離析比較嚴(yán)重的混凝土往往是拌和物中的粗骨料下沉,水泥砂漿上浮,因而影響了混凝土的勻質(zhì)性,從而降低混凝土的強(qiáng)度。
(6)粘聚性:與離析相對。
(7)強(qiáng)度:分為抗壓強(qiáng)度﹑抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度等,其中抗壓強(qiáng)度是表示混凝土強(qiáng)度的主要指標(biāo),單位為Mpa,強(qiáng)度等級用符號C和標(biāo)準(zhǔn)值表示,等級可劃分為C10,……C30、C35、……C60等。高強(qiáng)混凝土是指強(qiáng)度等級≥C60的混凝土,泵送混凝土是指坍落度不低于100mm并采用泵送施工的混凝土。
(8)抗?jié)B性:混凝土抵抗水﹑油等液體壓力作用的性能。抗?jié)B性用抗?jié)B標(biāo)號表示,分為P6﹑P8﹑P10﹑P12(表示每組六個(gè)試件中四個(gè)試件未出現(xiàn)滲水時(shí)的最大水壓力)。
(9)除此以外,還有抗凍性,收縮及徐變等,在此不一一介紹。
二、水 泥
1、定義:
水泥是一種最常用的水硬性膠凝材料。水泥與水混合后,成為塑性漿體,既能在空氣中硬化,又能在水中硬化。
2、分類:
我們所說的六大通用水泥:硅酸鹽水泥(P.Ⅰ、P.Ⅱ),普通硅酸鹽水泥(P.O),火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥(P.P),礦渣硅酸鹽水泥(P.S),粉煤灰硅酸鹽水泥(P.F)和復(fù)合硅酸鹽水泥(P.C)。我公司通常使用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥。
(1)硅酸鹽水泥:可分為兩種類型:P.Ⅰ--不摻混合材料的硅酸鹽水泥;P.Ⅱ--摻不超過水泥重量5%石灰石或?;郀t礦渣混合材料的硅酸鹽水泥。強(qiáng)度等級有:42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5 62.5R。
(2)普通硅酸鹽水泥:代號為P.O,其強(qiáng)度等級有:42.5、42.5R、52.5、52.5R 。
3、水泥性能:
(1)水泥強(qiáng)度等級與強(qiáng)度:強(qiáng)度是確定水泥強(qiáng)度等級的指標(biāo),目前國內(nèi)外均以28天的強(qiáng)度來劃分。
(2)水泥膠砂強(qiáng)度:根據(jù)水泥膠砂抗折和抗壓強(qiáng)度兩項(xiàng)指標(biāo)確定水泥強(qiáng)度是否合格。
(3)水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量:不僅可直接了解水泥需水性,還可使凝結(jié)時(shí)間和安定性性能測試準(zhǔn)確。
(4)水泥凝結(jié)時(shí)間:其快慢直接影響施工,一般要求初凝時(shí)間不能早于45分鐘,終凝時(shí)間不能遲于10小時(shí)。
(5)安定性:是指水泥在硬化過程中體積變化是否均勻。是評定水泥質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。
(6)除此以外還有細(xì)度、比重、水泥膠砂流動度等。
4、根據(jù)水泥各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)可把水泥分為合格品、不合格品。
(1)合格品:水泥各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB175-2007的規(guī)定。
(2)不合格品:硅酸鹽水泥及普通硅酸鹽水泥凡細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、不溶物、安定性、氯離子、氧化鎂含量、三氧化硫含量和燒失量中任一項(xiàng)不符合GB175-2007的規(guī)定或混合材料摻合量超過最大限度和強(qiáng)度低于商品標(biāo)號規(guī)定的指標(biāo)。水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、標(biāo)號、工廠名稱和出廠編號不全。
5、水泥的保管:
(1)入庫水泥應(yīng)按品種、標(biāo)號、出廠日期分別堆放,并做好明顯的標(biāo)識。做到先到先用,并防止混摻使用,所以灌注水泥入庫時(shí),一定要小心謹(jǐn)慎,以免灌錯(cuò)。
(2)水泥儲存時(shí)間不宜過長,以免結(jié)塊降低強(qiáng)度,常用水泥在正常環(huán)境中存放三個(gè)月,強(qiáng)度將降低10~20%。過期(水泥存放時(shí)間從出廠日期計(jì)起超過三個(gè)月)水泥應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)方可使用。
三、骨 料
(一)、骨料又稱集料,是混凝土的主要組成材料之一,起骨架作用。
(二)、分類:粒徑5mm以上為粗骨料,粒徑5mm以下為細(xì)骨料。
1、細(xì)骨料
(1)、分類:
按產(chǎn)源可分為海砂、河砂和山砂;
按細(xì)度模數(shù)可分為粗、中、細(xì)、特細(xì)砂;
(2)、混凝土用砂的技術(shù)要求:
1)顆粒級配:粗細(xì)比例程度,必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
2)含泥量,泥塊含量:如配制C30以上混凝土的砂含泥量不能超過3%,含泥量對混凝土的性能影響很大,特別是高強(qiáng)度混凝土。
3)有害物質(zhì)含量:如云母,有機(jī)物等。
4)密度,堅(jiān)固性等。
2、粗骨料
(1)、分類:
按產(chǎn)源可分為卵石和碎石;
按規(guī)格分為單粒粒級和連續(xù)粒級;
(2)、混凝土用石的技術(shù)要求:
1)顆粒級配:必須符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
2)針、片狀顆粒含量:如配制大于C30的混凝土?xí)r,不能超過15%。
3)含泥量:如配制大于C60的混凝土?xí)r,不能超過1%。
4)強(qiáng)度:直接影響混凝土的強(qiáng)度,一般要求要高于混凝土的強(qiáng)度,反映強(qiáng)度指標(biāo)的主要有立方體抗壓強(qiáng)度和壓碎指標(biāo)等,我公司用壓碎指標(biāo)來表示。
(3)、注意事項(xiàng):
1)針、片狀顆粒(過長、過薄顆粒)含量對混凝土和易性和強(qiáng)度影響很大,故要嚴(yán)格控制。
2)碎石中不能有過多的泥、石粉及雜物。
堆放時(shí)不能混入雜質(zhì),并按產(chǎn)地、種類和規(guī)格分別堆放。
四、外 加 劑
1、定義:
指摻量不大于水泥重量5%,并能按要求改變混凝土性能的材料。
2、分類:
1)減水劑:(普通、高效)減少用水量,提高混凝土強(qiáng)度或改善和易性。
2)引氣劑:增加含氣量,減少泌水離析,改善和易性。
3)調(diào)凝劑:(緩凝、早強(qiáng)、速凝)調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間。
4)防水劑,防凍劑等。
5)膨脹劑:使混凝土體積膨脹,提高抗?jié)B性。
不同品種的外加劑,其主要功能和適用范圍不同。
3、使用要點(diǎn):
1)外加劑的摻量以水泥重量的百分率表示,并且應(yīng)嚴(yán)格控制外加劑摻量,摻量不當(dāng),反而會影響混凝土質(zhì)量。
2)外加劑的使用與水泥有一個(gè)相容性的問題,所以使用前應(yīng)先做水泥適應(yīng)性試驗(yàn),合格后方能使用。
3)外加劑的儲存要有明顯的標(biāo)識。
五、摻 合 料
1、摻合料定義:
包括粉煤灰、高爐礦渣、硅粉等,加入摻合料有利于節(jié)約水泥、改善混凝土性能和調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)度等級。
2、粉煤灰:
(1)是從燃煤粉電廠鍋爐煙氣中收集到的細(xì)粉末。
(2)其品質(zhì)指標(biāo)有:燒失量、含水量、三氧化硫、細(xì)度、需水量比。根據(jù)這些指標(biāo)分為三個(gè)等級:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。
(3)使用粉煤灰,可節(jié)約水泥,有較顯著的經(jīng)濟(jì)效果。能改善和提高混凝土的技術(shù)性能:如降低水化熱,是大體積混凝土的主要摻合料。
(4)摻量及代替水泥的比例都有技術(shù)上的要求,如用銀羊P·Ⅱ水泥在普通鋼筋混凝土中,粉煤灰取代水泥率不宜超過30%。
3、磨細(xì)礦渣:
(1)磨細(xì)礦渣是粒狀高爐礦渣經(jīng)干燥、粉磨等工藝達(dá)到規(guī)定細(xì)度的產(chǎn)品。
(2)根據(jù)其品質(zhì)指標(biāo)比表面積、活性指數(shù)、需水量比等分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級。
六、混凝土的生產(chǎn)控制與運(yùn)輸
1、混凝土生產(chǎn)工藝流程圖:
2、生產(chǎn)計(jì)劃要求:
商品混凝土生產(chǎn)方式與別的商品不同,其特點(diǎn)是以銷定產(chǎn),時(shí)限性強(qiáng)?;炷烈坏┥a(chǎn)出來以后,宜在90分鐘內(nèi)開始卸料,并在初凝時(shí)間一半之內(nèi)卸完,才能較好地保證混凝土的質(zhì)量。因此,生產(chǎn)方與使用方必須協(xié)調(diào)一致,使供料速度與用料速度一致,使工地上混凝土供應(yīng)既不脫節(jié)也不堆積。
3、攪拌要求:
(1)攪拌混凝土前,加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘,將積水倒凈,使攪拌筒充分濕潤。
(2)注意觀察下料是否均勻,防止出現(xiàn)兩盤料混倉的情況。
(3) 經(jīng)常清洗攪拌機(jī),防止攪拌葉粘附較多混凝土引起的拌合效能低下。
4、材料配比:
(1)計(jì)量設(shè)備應(yīng)定期檢定,保持其準(zhǔn)確性,每一工作班正式稱量前,應(yīng)對計(jì)量設(shè)備進(jìn)行零點(diǎn)校核。各原材料每盤計(jì)量結(jié)果的允許偏差:水泥、摻合料、水、外加劑為 ±2%;粗細(xì)骨料為 ±3%。各原材料累計(jì)計(jì)量結(jié)果的允許偏差:水泥、摻合料、水、外加劑為 ±1%;粗細(xì)骨料為±2%。
(2)應(yīng)經(jīng)常注意砂和石含水量的變化,并按測定的含水率調(diào)整加水量,以便控制混凝土的水灰比。在攪拌過程中應(yīng)經(jīng)常注意攪拌出來的混凝土的坍落度,并進(jìn)行嚴(yán)格控制。
5、攪拌時(shí)間:
混凝土應(yīng)攪拌至各種組成材料混合均勻,顏色一致,高標(biāo)號混凝土應(yīng)延長攪拌時(shí)間10-30秒。
6、混凝土的運(yùn)輸
(1)混凝土的運(yùn)送時(shí)間指從混凝土由攪拌機(jī)卸入運(yùn)輸車開始至該運(yùn)輸車開始卸料為止。運(yùn)輸時(shí)間應(yīng)滿足合同規(guī)定,當(dāng)合同未作規(guī)定時(shí),采用攪拌運(yùn)輸車運(yùn)送的混凝土,宜在1.5小時(shí)內(nèi)卸料,當(dāng)最高氣溫低于25℃時(shí),運(yùn)送時(shí)間可延長0.5小時(shí)。
(2)在運(yùn)輸過程中,最重要的是保持混凝土拌合物的均勻性,避免分層離析,水泥漿流失和坍落度過大變化以及產(chǎn)生初凝等現(xiàn)象,保持車罐轉(zhuǎn)速6-8轉(zhuǎn)/分鐘。
(3)在炎熱、寒冷或大風(fēng)等氣候條件下,應(yīng)采取有效的防熱、保溫、防風(fēng)、防雨等措施。
(4)采用車輛運(yùn)輸時(shí)應(yīng)力求道路平坦,行車平穩(wěn),以免發(fā)生嚴(yán)重分層離析現(xiàn)象,如發(fā)生分層離析,則應(yīng)在卸料前進(jìn)行二次攪拌。
(5)運(yùn)至工地時(shí)的溫度,最高不宜超過350C,最低溫度不宜低于50C。
(6)嚴(yán)禁向運(yùn)輸車內(nèi)的混凝土任意加水。如由于種種原因使得到達(dá)工地的混凝土坍落度損失過大,確實(shí)不能滿足工地施工要求,須按照有關(guān)技術(shù)人員制定的指引,合理添加外加劑,并進(jìn)行三次攪拌使之均勻再進(jìn)行卸料施工。
(7)采用混凝土泵時(shí),要求混凝土具有良好的和易性和流動性。適于泵送的混凝土拌合物,其坍落度為≥100mm。泵送時(shí)受料斗應(yīng)有足夠多的混凝土,以保證混凝土泵的連續(xù)工作。當(dāng)泵送間歇時(shí)間超過45分鐘或混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象時(shí),應(yīng)立即用壓力水或其他方法沖洗管內(nèi)的混凝土,以防管道堵塞。
七、影響混凝土和易性的因素
1.外加劑和水泥的適應(yīng)性:
不同品種的水泥和不同品種的外加劑的適應(yīng)性是不一樣的,而兩者的適應(yīng)性對混凝土的影響是非常大的。水泥與外加劑的適應(yīng)性好,則其減水效果好,混凝土的流動性、保水性好,少有泌水、離析現(xiàn)象,坍落度損失小,凝結(jié)時(shí)間正常,表觀和易性就好。
2.混凝土的待料時(shí)間:
由于混凝土自攪拌始就已開始了水化,混凝土的坍落度經(jīng)時(shí)會有損失?;炷恋拇蠒r(shí)間越久,坍落度損失就越大,很容易就造成混凝土交付時(shí)使用性能不能滿足工地要求。
3.砂、石含水率:
它們的變化直接影響到混凝土的坍落度。1%的砂石含水率波動會使混凝土坍落度提高或降低2-3cm。
4.水泥品種:
不同的水泥品種在強(qiáng)度、細(xì)度、需水量、泌水性、水化熱及凝結(jié)時(shí)間等方面有著很大的差別,它們都會對混凝土的和易性產(chǎn)生影響。例如在泌水性能方面,摻有礦渣的混凝土易泌水,另外,礦渣水泥>普通硅酸鹽水泥>硅酸鹽水泥。
5.砂、石的含泥量、泥塊含量、粒徑和級配:
砂石含泥量或泥塊含量過高,會使混凝土的用水量加大,混凝土表觀松散,流動性差;非連續(xù)級配的砂石和粒徑偏大的石子,使混凝土表觀石子較多,粘性不好;同樣粒徑偏小的石子,易使混凝土產(chǎn)生離析,還會影響到混凝土的強(qiáng)度。?
6.粉煤灰:
煤灰的細(xì)度、需水量比及在混凝土中的摻量等,均會影響到混凝土的和易性。適當(dāng)?shù)丶哟竺夯覔搅?,可有效地改善和易性,使流動性變好、抑制泌水?/p>
7.原材料計(jì)量:
1%的水計(jì)量誤差,相當(dāng)于2-3Kg/m3的水,可使混凝土坍落度提高或降低1-2cm。外加劑的計(jì)量誤差和異常,會引起混凝土的異常;水泥與煤灰的計(jì)量還會影響到混凝土強(qiáng)度,嚴(yán)重的將會造成質(zhì)量事故。
8.天氣影響:
天氣炎熱,氣溫高,混凝土坍落度損失就大,而雨天的雨水的影響也不可忽視。
9.其他影響:混凝土和易性的影響因素是非常復(fù)雜的,即使是些微的條件變化都會對它產(chǎn)生影響。例如:混凝土攪拌車的結(jié)構(gòu)和途中的轉(zhuǎn)速對混凝土的坍落度都會有著不同的影響。同樣坍落度出廠的混凝土到達(dá)工地時(shí),進(jìn)口新車比原舊車的坍落度損失小。
10、混凝土及所相應(yīng)工程部位的類別:
混凝土的使用工程部位不同,相應(yīng)的混凝土的標(biāo)號也存地相當(dāng)大的差異。標(biāo)號的使用錯(cuò)誤將可能導(dǎo)致極大的工程質(zhì)量事故,如低標(biāo)號混凝土C15被泵入墻柱中。工地常見的重要工程部位有:核心筒、柱、孔樁、水下樁、剪力墻等豎向結(jié)構(gòu)及有抗折要求的市政路面等部位,都是對強(qiáng)度要求很高的重點(diǎn)部位,對這些部位一定要嚴(yán)肅對待。
11、混凝土性能說明:
(1)混凝土凝結(jié)時(shí)間約6-12小時(shí),依強(qiáng)度等級、混凝土品種而有所差異;
(2)混凝土一般損失在10-30mm/h,超出時(shí)需及時(shí)采取相應(yīng)措施加以調(diào)整;
(3)嚴(yán)格控制出廠坍落度,砂率據(jù)材料情況及時(shí)加以調(diào)整。