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﹑搗實成型﹑養(yǎng)護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)計量、拌制后出售的并采用運輸車,在規(guī)定時間內(nèi)運至使用地點的混凝土拌合物。
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,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度。
(6)粘聚性:與離析相對。
(7)強度:分為抗壓強度﹑抗拉強度和抗折強度等,其中抗壓強度是表示混凝土強度的主要指標(biāo),單位為Mpa,強度等級用符號C和標(biāo)準(zhǔn)值表示,等級可劃分為C10,……C30、C35、……C60等。高強混凝土是指強度等級≥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???jié)B性用抗?jié)B標(biāo)號表示,分為P6﹑P8﹑P10﹑P12(表示每組六個試件中四個試件未出現(xiàn)滲水時的最大水壓力)。
(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,其強度等級有:42.5、42.5R、52.5、52.5R 。
3、水泥性能:
(1)水泥強度等級與強度:強度是確定水泥強度等級的指標(biāo),目前國內(nèi)外均以28天的強度來劃分。
(2)水泥膠砂強度:根據(jù)水泥膠砂抗折和抗壓強度兩項指標(biāo)確定水泥強度是否合格。
(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)時間和安定性性能測試準(zhǔn)確。
(4)水泥凝結(jié)時間:其快慢直接影響施工,一般要求初凝時間不能早于45分鐘,終凝時間不能遲于10小時。
(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,一定要小心謹(jǐn)慎,以免灌錯。
(2)水泥儲存時間不宜過長,以免結(jié)塊降低強度,常用水泥在正常環(huán)境中存放三個月,強度將降低10~20%。過期(水泥存放時間從出廠日期計起超過三個月)水泥應(yīng)進(jìn)行檢驗方可使用。
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,特別是高強度混凝土。
3)有害物質(zhì)含量:如云母,有機物等。
4)密度,堅固性等。
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)強度:直接影響混凝土的強度,一般要求要高于混凝土的強度,反映強度指標(biāo)的主要有立方體抗壓強度和壓碎指標(biāo)等,我公司用壓碎指標(biāo)來表示。
(3)、注意事項:
1)針、片狀顆粒(過長、過薄顆粒)含量對混凝土和易性和強度影響很大,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、速凝)調(diào)節(jié)凝結(jié)時間。
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:
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相容性的問題,所以使用前應(yīng)先做水泥適應(yīng)性試驗,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)控制與運輸
1、混凝土生產(chǎn)工藝流程圖:
2、生產(chǎn)計劃要求:
商品混凝土生產(chǎn)方式與別的商品不同,其特點是以銷定產(chǎn),時限性強?;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,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)對計量設(shè)備進(jìn)行零點校核。各原材料每盤計量結(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%。各原材料累計計量結(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)延長攪拌時間10-30秒。
6、混凝土的運輸
(1)混凝土的運送時間指從混凝土由攪拌機卸入運輸車開始至該運輸車開始卸料為止。運輸時間應(yīng)滿足合同規(guī)定,當(dāng)合同未作規(guī)定時,采用攪拌運輸車運送的混凝土,宜在1.5小時內(nèi)卸料,當(dāng)最高氣溫低于25℃時,運送時間可延長0.5小時。
(2)在運輸過程中,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)采用車輛運輸時應(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)運至工地時的溫度,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,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)泵送間歇時間超過45分鐘或混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象時,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)時間正常,表觀和易性就好。
2.混凝土的待料時間:
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)時會有損失?;炷恋拇蠒r間越久,坍落度損失就越大,很容易就造成混凝土交付時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度、細(xì)度、需水量、泌水性、水化熱及凝結(jié)時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)丶哟竺夯覔搅浚捎行У馗纳坪鸵仔?,使流動性變好、抑制泌水?/p>
7.原材料計量:
1%的水計量誤差,相當(dāng)于2-3Kg/m3的水,可使混凝土坍落度提高或降低1-2cm。外加劑的計量誤差和異常,會引起混凝土的異常;水泥與煤灰的計量還會影響到混凝土強度,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,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,都是對強度要求很高的重點部位,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)時間約6-12小時,依強度等級、混凝土品種而有所差異;
(2)混凝土一般損失在10-30mm/h,超出時需及時采取相應(yīng)措施加以調(diào)整;
(3)嚴(yán)格控制出廠坍落度,砂率據(jù)材料情況及時加以調(diào)整。