广义混凝土是由胶凝材料,粗细骨料,水及其他外加剂按照适量的比例配制而成的人工石材.
在土木工程中,应用较广泛的是普通混凝土:以水泥为胶凝材料,以砂,石为骨料,加水拌制成的水泥混凝土。
优点缺点
优点:原材料丰富,成本低;良好的可塑性;高强度;耐久性好;可用钢筋增强。
缺点:自重大;脆性材料。
分类
按胶凝材料分:
水泥混凝土(在土木工程中应用较广泛);石膏混凝土;
沥青混凝土(在公路工程中应用较多);聚合物混凝土等.
按表观密度分:
特重混凝土(>2500kg/m3);
普通混凝土(1900<<2500kg/m3);
轻混凝土(600<<1900kg/m3)。
按用途分:结构用混凝土;道路混凝土;特种混凝土;耐热混凝土;耐酸混凝土等
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
普通混凝土
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。
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。
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。
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。
和易性测定方法:
通常是以测定拌合物的流动性来评定和易性,而粘聚性和保水性主要通过观察的方法进行评定。
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**杂质、硫化物及硫酸盐,它们都对水泥有腐蚀作用。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0.6%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**过0.06%(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。
配合比的定义与表示方法:
(1)配合比就是指混凝土中各组成材料(水,水泥,砂和石)的比例关系.
(2)配合比的表示方法:
A.以每1m3混凝土中各项材料的质量来表示.如某配合比:水泥300kg,水180kg,砂720kg,石子1200kg,该混凝土1m3总质量为2400kg;
B.以各项材料相互间的质量比来表示(以水泥质量为1),如将上例换算成质量比为:水泥:砂:石=1:2.4:4,水灰比=0.60.
按胶凝材料分类
①无机胶凝材料混凝土,如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等;
②**胶结料混凝土,如沥青混凝土、聚合物混凝土等。
按表观密度分类
混凝土按照表观密度的大小可分为:重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。这三种混凝土不同之处就是骨料的不同。
重混凝土是表观密度大于2500Kg/ ,用特别密实和特别重的集料制成的。如重晶石混凝土、钢屑混凝土等,它们具有不透x射线和γ射线的性能。
普通混凝土即是我们在建筑中常用的混凝土,表观密度为1950~2500Kg/ ,集料为砂、石。
轻质混凝土是表观密度小于1950Kg/ 的混凝土。它由可以分为三类:
1.轻集料混凝土,其表观密度在800~1950Kg/ ,轻集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、矿渣等。
2.多空混凝土(泡沫混凝土、加气混凝土),其表观密度是300~1000Kg/ 。泡沫混凝土是由水泥浆或水泥砂浆与稳定的泡沫制成的。加气混凝土是由水泥、水与发气剂制成的。
3.大孔混凝土(普通大孔混凝土、轻骨料大孔混凝土),其组成中无细集料。普通大孔混凝土的表观密度范围为1500~1900Kg/ ,是用碎石、软石、重矿渣作集料配制的。轻骨料大孔混凝土的表观密度为500~1500Kg/ ,是用陶粒、浮石、碎砖、矿渣等作为集料配制的。
按使用功能分类
结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。
按施工工艺分类
离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有:素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。
按拌合物的和易性分类
干硬性混凝土、 半干硬性混凝土、 塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等
制备过程编辑
1.折叠配合比设计
制备混凝土时,首先应根据工程对和易性、强度、耐久性等的要求,合理地选择原材料并确定其配合比例,以达到经济适用的目的。混凝土配合比的设计通常按水灰比法则的要求进行。材料用量的计算主要用假定容重法或**体积法。
2.混凝土搅拌机
混凝土搅拌机:根据不同施工要求和条件,混凝土可在施工现场或搅拌站集中搅拌。流动性较好的混凝土拌合物可用自落式搅拌机;流动性较小或干硬性混凝土宜用强制式搅拌机搅拌。搅拌前应按配合比要求配料,控制称量误差。投料顺序和搅拌时间对混凝土质量均有影响,应严加掌握,使各组分材料拌和均匀。 [5]
3.输送与灌筑
输送与灌筑:混凝土拌合物可用料斗、皮带运输机或搅拌运输车输送到施工现场。其灌筑方式可用人工或借助机械。采用混凝土泵输送与灌筑混凝土拌和物,效率高,每小时可达数百立方米。无论是混凝土现浇工程,还是预制构件,都必须保证灌筑后混凝土的密实性。其方法主要用振动捣实,也有的采用离心、挤压和真空作业等。掺入某些高效减水剂的流态混凝土,则可不振捣。
4.养护
养护的目的在于创造适当的温湿度条件,保证或加速混凝土的正常硬化。不同的养护方法对混凝土性能有不同影响。常用的养护方法有自然养护、蒸汽养护、干湿热养护、蒸压养护、电热养护、红外线养护和太阳能养护等。养护经历的时间称养护周期。为了便于比较,规定测定混凝土性能的试件必须在标准条件下进行养护。中国采用的标准养护条件是:温度为20±2°C;湿度不低于95%。
5.混凝土配合比的设计步骤:
(A)混凝土初步配合比的设计:
(1)由强度条件和耐久性条件,求出相应的水灰比;
a)根据强度设计混凝土的水灰比: