混凝土的性质(普通混凝土组成)

Posted 2023-06-01

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混凝土的性质(普通混凝土组成)

普通混凝土的基本组成一般是由水泥、砂、石料、水、外加剂等组成。

混凝土的性能在很大程度上取决于组成材料的性能。因此必须根据工程性质、设计要求和施工现场条件合理选择原料的品种、质量和用量。

要做到合理选择原材料，首先必须了解组成材料的性质、作用原理和质量要求。

一、水泥

1、水泥品种的选择

水泥是一种磨得很细的材料，按其组成成份可分为硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿碴水泥、火山灰水泥及复合水泥等。

通常制造混凝土采用最多的水硬性水泥是硅酸盐水泥。

水泥品种的选择主要根据工程结构特点、工程所处环境及施工条件确定。

2、水泥强度等级的选择

水泥强度等级的选择原则：

混凝土设计强度等级越高，则水泥强度等级也宜越高；

设计强度等级低，则水泥强度等级也相应低。

★水泥用量过多或过少

水泥用量过多（低强水泥配制高强度混凝土）：

成本增加、混凝土收缩增大，对耐久性不利。

水泥用量过少（高强水泥配制低强度混凝土）：

混凝土的粘聚性变差，不易获得均匀密实的混凝土，严重影响混凝土的耐久性。

二、骨料

骨料是粒状材料，如砂、石料等，一般分为细骨料和粗骨料等。粗骨料是指骨料粒径大于5mm（4 号筛）的材料。细骨料是指骨料粒径小于5mm 而大于0.075mm（200 号筛）的材料。

在混凝土中一般以砂子为细骨料（粒径在0.16～5mm 之间），石子为粗骨料（粒径大于5mm）。粗细骨料的总含量约占混凝土总体积的70～80%。

1、细骨料

细骨料（即砂）分天然砂和人工砂。

天然砂又可分为河砂、山砂和海砂；

人工砂（也称机制砂）是将碎石继续破碎而成。

细骨料按细度分可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂。其中中砂可泵性最好。

2、粗骨料

颗粒粒径大于5mm的骨料为粗骨料。混凝土工程中常用的有碎石和卵石两大类。

碎石为岩石（有时采用大块卵石，称为碎卵石）经破碎、筛分而得；卵石多为自然形成的河卵石经筛分而得。

●粗集料形状对混凝土拌合物泵送性能的影响：

一般表面光滑的圆形或近似圆形的粗集料比尖锐扁平的要好，原因为后者单位体积的表面积比前者大，也就需要更多的砂浆去包裹其表面。为此，针片状颗粒含量多和石子级配不好时，输送管道转弯处的管壁往往易磨损，且针片状颗粒一旦横在输送管中，易造成输送管堵塞。

3、轻集料

从世界范围来看，

目前轻集料（含有孔隙）的应用日趋扩大，尤其在高层建筑中应用更有其优越性。

但轻集料混凝土拌合物的泵送，要比普通集料的混凝土困难得多。

轻集料的空隙率较大，约为50%左右，尤其是人工轻集料，其孔隙类似独立球状气泡，吸水速度慢，一天的吸水率大多小于10%。但它又具有压力吸水的特性，即在泵送压力作用下要增加吸水量，使拌合水渗入集料的空隙内，引起混凝土的坍落度明显下降，随之使混凝土拌合物的泵送性能明显变坏，易产生阻塞。而在压力消失后，这些水又会再放出来，影响混凝土凝结后的质量。因此尽管混凝土拌合物在泵送前后没有吸水差，但在通过输送管时，却发生相当数量的吸水和放水。

过去在相当长的一段时期内，感到轻集料混凝土拌合物难以泵送，原因就在于未完全掌握其压力吸水的特性。

为此，对泵送的轻集料混凝土的轻集料，要进行预湿，预湿水量一般不小于15一20%，否则易引起输送管阻塞。日本建筑学会规定，预湿水量为轻集料24h吸水量的1.5倍。

我国轻集料混凝土泵送施工尚不多，但过去泵送过炉渣混凝土，由于对炉渣进行预湿，使其充分吸水，泵送效果大为改善。

三、拌合用水

水是混凝土拌合中重要的材料，它参与水泥的水化反应，对混凝土的质量有影响。

根据《混凝土拌合用水标准》（JGJ63—89）的规定，凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土。海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有饰面要求的素混凝土，更不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。

四、混合材料

所谓混凝土的混合材料，是除去水、水泥、粗细集料四种主要材料之外，在搅拌时所加入的其他材料。混合材一般分为外加剂和掺合料两大类。

用于泵送混凝土的外加剂，主要有减水剂和引气剂两类，个别情况下，如对于大体积混凝土，为防止产生收缩裂缝有时掺入适量的膨胀剂。

减水剂是指掺入混凝土拌合物以后，能够在保持混凝土工作性能相同的情况下，显著地降低混凝土水灰比的外加剂。由于水灰比的降低，混凝土硬化后的各种性能(强度、耐久性、抗渗)等，亦能得到改善。

国内在泵送混凝土施工中，应用较多的减水剂为木质素磺酸钙。

引气剂是一种表面活性剂，掺入后能在混凝土中引进直径约0.O5ｍｍ的微细气泡。这些气泡均匀地分布，在砂粒周围附着时，起到“滚珠”的作用，使混凝土拌合物的流动性显著增加。而且也能降低混凝土拌合物的泌水性及水泥浆的离析现象，这对泵送混凝土是有利的。

掺合料最常用者为粉煤灰，它是一种具有活性的水硬性材料。能够与水泥水化析出的氢氧化钙相互作用，形成较强且较稳定的胶结物质。

粉煤灰是一种表面圆滑的微细颗粒，掺入混凝土拌合物后，使流动性显著增加，且能减少混凝土拌合物的泌水和干缩程度，是很好的掺合料。

对于大体积混凝土结构，掺加一定量的粉煤灰，还可以降低水泥的水化热，有利于裂缝的控制。

根据我国大量工程实践证明，在泵送混凝土中同时掺加外加剂和粉煤灰(简称“双掺”)，对提高混凝土拌合物的可泵性十分有利，同时还可节约水泥，已经在一定程度上推广。