混凝土基礎(chǔ)知識及配合比設(shè)計講義

1、混凝土基礎(chǔ)知識及配合比設(shè)計一、砼的基本知識1 混凝土定義及原材料組份a 混凝土基本定義：廣義上說，由膠凝材料、粗、細(xì)骨料、水及某 些摻合料和外加劑按適當(dāng)比例配合，經(jīng)拌合、成型、硬化而成的人 造石材，叫做混凝土。b普通混凝土原材料組份：現(xiàn)代普通混凝土的原材料組份，包括如下 六種，即膠凝材料（水泥等） 、粗骨料（碎石、卵石等）、細(xì)骨料（河 砂等）、水、摻合料（粉煤灰、礦粉等） 、外加劑。2 砼的基本特性a抗壓強(qiáng)度高，但抗拉強(qiáng)度小。 b可與鋼筋做成鋼筋砼，用于建筑工程等方面的承重構(gòu)件，如房屋梁、 板、基礎(chǔ)、橋梁骨架等。c強(qiáng)度隨齡期不斷增長，一般 28 天可達(dá)到總強(qiáng)度 90%以上，故建筑工 程中，國家

2、規(guī)定以 28 天齡期抗壓強(qiáng)度作為劃分砼等級的指標(biāo)。但實 際上砼在三年以后，甚至更長時間其強(qiáng)度仍在增長。不過，在工程 設(shè)計上不能以砼的后期強(qiáng)度作為設(shè)計依據(jù)，但水工建筑如大壩等， 允許以 60天或 90天的抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計依據(jù)。d砼硬化前，可塑造成任何形狀，但一旦硬化之后，就定形了。因此， 砼拌合物必須在硬化之前就澆筑入模。初凝： > 2 3 小時 砼硬化分兩個階段終凝： > 1012 小時 手工拌制：拌至均勻為原則 3砼制作方法機(jī)械攪拌：一般不少于 2 分鐘，但視機(jī)型而異。 （商品砼亦屬于機(jī)械攪拌， 但因系采用雙臥軸強(qiáng)制攪拌， 其攪拌時間僅 30 秒左右。）人工扦搗鐵桿或木、竹桿4砼

3、澆筑方式插入式震動成型平臺式5砼的分級及代號按國家標(biāo)準(zhǔn)分 12 個等級， 代號為 C（concrete），即從 C7.5C60, 高于 C60叫高強(qiáng)砼 ,不在分級之列。二、砼分類及發(fā)展歷史1、砼發(fā)展歷史 砼生產(chǎn)與應(yīng)用已有一百多年歷史， 1824 年世界上首先出現(xiàn)水泥波 特蘭水泥， 水泥的出現(xiàn)，有力的促進(jìn)了砼的發(fā)展。 1850 年法國朗波特首先 發(fā)明鋼筋混凝土，并首先做成鋼筋砼船。 （加鋼筋網(wǎng)增強(qiáng)，彌補(bǔ)抗拉、抗 折強(qiáng)度低不足） 1887 年科倫，首先發(fā)表鋼筋砼的計算方法， 為鋼筋砼發(fā)展 起了較大的促進(jìn)作用。隨著水泥工業(yè)的不斷發(fā)展，近百年來特別是五、六十年砼的生產(chǎn)、應(yīng) 用非常迅猛。在解放初期砼標(biāo)號

4、達(dá)到 200 號就算高標(biāo)號， 300 號砼（相當(dāng) 于 C30）還極少見，而到了 80 年代末及 90 年代，已可制作 C50、C60 的砼， 而常用的則為 C20C40，現(xiàn)在在試驗室已可配制 C100 特高強(qiáng)砼。2.砼分類（1）按膠結(jié)材料分類a水泥砼b石羔砼c石灰砼d瀝青砼 e水玻璃砼 f堿礦碴砼 g聚合物水泥砼 h樹脂砼I硫磺砼（2）按集料分類a重集料砼：集料為鋼球、鐵礦石、重晶石等。 （可防輻射） b普通集料砼：天然砂、石 c輕集料砼：天然或人造輕集料 d細(xì)集料的大孔砼e無粗集料的細(xì)顆料砼，如鋼絲網(wǎng)水泥結(jié)構(gòu)（3）按用途分類a普通砼（又稱結(jié)構(gòu)砼） 。要求具有足夠的強(qiáng)度和耐久性要求； b水工砼

5、。要求具有密實性、抗?jié)B性、抗凍性和抗地?zé)嵝缘纫螅?c海工砼。要求具有足夠的密實性、抗?jié)B性、抗蝕性及干縮性小等 要求；d道路砼要求具有高抗磨性、高抗折強(qiáng)度、以及抗沖擊性、抗凍性 和干縮性小等要求；e有特殊使用要求的砼，又可分為： 抗?jié)B砼：抗?jié)B等級 P6級的砼 （抗?jié)B等級分 P2、P4、P6、P8、P10、 P12 共六個等級 ）?？箖鲰牛嚎箖龅燃?F50 級的砼（以 28 天試塊做凍融循環(huán)試驗 , 以強(qiáng)度降低 25%、質(zhì)量損失 5%的最大凍融循環(huán)次數(shù)來確定耐 凍性標(biāo)號。）。耐熱砼：要求耐熱溫度 350 1700 耐酸砼：要求能耐酸堿腐蝕 防輻射砼：要求能抗 X 射線或鈷輻射等 自應(yīng)力砼及補(bǔ)償收

6、縮砼 大體積砼：砼結(jié)構(gòu)實體最小尺寸等于或大于 1m，或預(yù)計會因水 泥水化熱引起砼內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致裂縫的砼。在實際工程建設(shè) 中，還有其它他有特殊施工要求的砼，不再細(xì)列。 4）按施工工藝分類a普通現(xiàn)澆砼b噴射砼c泵送砼d灌漿砼現(xiàn)澆類e真空吸水砼f自密實砼g碾壓砼h擠壓砼預(yù)制類I離心砼5）按配筋方式分類a、無筋 （素）砼 b、鋼筋砼c、絲網(wǎng)砼d、纖維砼e、預(yù)應(yīng)力砼（包括纖維砼、碳纖維砼、玻璃絲砼）（包括先張法預(yù)應(yīng)力砼、后張法預(yù)應(yīng)力砼）6）按拌合物流動度分類a、塑性砼 b、半干硬砼 c、干硬砼 d、流動性砼 e、大流動性砼L 30-70mmL0-20mmL0L100-150mmL160mm三、砼組成

7、原材料的基本常識1、水泥（1）水泥發(fā)明史水泥的出現(xiàn)，只有 100 多年的歷史，最早是英國人佛羅斯特 （Frost）于 1822年發(fā)明的，1824年英國人阿斯普?。↗oseph Aspdin） 以粘土和石灰配料燒結(jié)后細(xì)磨成水泥，現(xiàn)世界上以 1824 年作為水 泥發(fā)明年，因其顏色像英國波特蘭島上的巖石，故命名為波特蘭水 泥。 1930 年，波特蘭水泥更名為現(xiàn)在的硅酸鹽水泥。我國于 1952 年正式把波特蘭水泥更名為硅酸鹽水泥。（2）水泥的分類到目前為止，水泥的種類和規(guī)格已達(dá)到幾十種之多，但常用和 大量用的主要有：P?硅酸鹽水泥P?不摻摻5%?；郀t礦渣普通硅酸鹽水泥 P?O 摻5%,且 20%混合

8、材料純熟料 石羔 摻 5%的礦渣P或摻 5%的石灰石42.5 、 42.5R52.5 、 52.5R62.5 、 62.5R42.5 P ?O、42.5R共四個等級、52.5R( GB-175-2007 )礦渣硅酸鹽水泥 P?S ?A 摻 20%,且 50%?；郀t礦渣；礦渣硅酸鹽水泥 P?S ?B摻 50%,且 70%粒化高爐礦渣；火山灰硅酸鹽水泥 P?P摻 20%,且 40%火山灰質(zhì)混合材；粉煤灰硅酸鹽水泥 P?F摻 20%,且 40%粉煤灰；復(fù)合硅酸鹽水泥 P?C摻兩種以上的活性混合材料總量 20%,且50%3)水泥標(biāo)號按國家最新標(biāo)準(zhǔn) , 從 32.5 62.5R 共八個等級，詳見如下：

9、共六個等級GB-175-2007 )活性混合材最大摻量不超過 20%32.5 礦渣摻合量 20，且 50%P ?S?A 42.552.532.5 礦渣摻合量 50，且 70%P?S?B 42.552.5、 32.5R、42.5R、 52.5R、 32.5R、42.5R、 52.5R共六個等級GB-175-2007 )共六個等級GB-175-2007 )32.5 火山灰摻合量 20%,且40%P?P 42.552.532.5 混合材料總摻量 20%,且 50%P ?C 42.552.5、 32.5R、 42.5R、 52.5R、 32.5R、42.5R、52.5R共六個等級GB-175-2007

10、 )共六個等級GB-175-2007 )52.532.5、 32.5R粉煤灰總摻量P ?F 42.5、42.5R共六個等級>20%,且 40%52.5、 52.5R( GB-175-2007 )4）常用水泥的基本性能及用途P ?、 P?及 P?O：早期強(qiáng)度高，硬化快， 28 天基本成型，常用于建筑工程地下及地 面上結(jié)構(gòu)物，但不適用于高溫蒸汽養(yǎng)護(hù)。抗凍、耐磨、抗水性差， P? 、 P?水化熱高，不宜用于大體積工程。P?S、P?P、P?F、P?C： 早期強(qiáng)度低、強(qiáng)度漸長慢，但后期強(qiáng)度高， 90 天及一年以后強(qiáng)度 仍在增長，適合地下、水利及大體積砼工程?？箖鲂圆?、保水性差。 其中 P?C 水泥

11、較其他有較高的早期強(qiáng)度。5）除六大品種常用水泥外，還有專用及特種水泥，主要有： 高鋁水泥（也叫硫鋁酸鹽水泥或是礬土水泥） 道路水泥 膨脹水泥 白色硅酸鹽水泥 彩色硅酸鹽水泥 砌筑水泥 自應(yīng)力水泥 噴射水泥 水玻璃耐酸水泥 堿礦渣水泥（標(biāo)號可達(dá)到 270MPa） 低熱礦渣硅酸鹽水泥 超細(xì)水泥（6）水泥生產(chǎn)方式及生產(chǎn)概況干法回轉(zhuǎn)窯回轉(zhuǎn)窯（旋窯） 預(yù)分解窯濕法回轉(zhuǎn)窯 主要有兩大類機(jī)立窯立窯 已逐漸淘汰并限制發(fā)展 土立窯 立窯與旋窯生產(chǎn)的最大的差別，主要體現(xiàn)生產(chǎn)能耗及產(chǎn)品質(zhì)量上， 立窯水泥由于生產(chǎn)工藝落后， 產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)能耗高（每 Kg 水泥 熟料的生產(chǎn)能耗一般在 0.15 0.17 Kg 標(biāo)

12、煤左右）；旋窯水泥，由于生 產(chǎn)工藝先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量比較穩(wěn)定，每 Kg熟料生產(chǎn)能耗一般在 0.1 0.12Kg 標(biāo)煤左右，甚至更低。預(yù)拌混凝土企業(yè)，應(yīng)選用旋窯水泥，主要是基于 旋窯水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定，有利于預(yù)拌混凝土企業(yè)的質(zhì)量管理。2、砂（1）砂的分類 砂的細(xì)度模數(shù)劃分，一般可分為粗砂、中砂、細(xì)砂三大類，即 粗砂細(xì)度模量3.13.7中砂細(xì)度模量2.33.0細(xì)砂細(xì)度模量1.62.2細(xì)度模量小于 1.6 的叫特細(xì)砂，砼中很少采用特細(xì)砂（2）砂的顆粒級配 按普通混凝土用砂的國家標(biāo)準(zhǔn) GB14684-2001，砂的顆粒級配應(yīng) 符合下表要求天然砂的顆粒級配區(qū)表累計篩余 % 級配區(qū)公稱粒徑區(qū)區(qū)區(qū)5.00mm10

13、0100100250mm3552501501.25mm65355010250630 m857170414016315 m958092708555160 m100901009010090 注 . 配制砼宜選用區(qū)砂； . 泵送砼宜選用中砂。3、石子（碎石、卵石）用于砼的石子（碎石、卵石），國家標(biāo)準(zhǔn) GB14685-2001都有詳細(xì)的 要求，主要包括顆粒級配、含泥量、針片狀含量、有害物質(zhì)、堅固性、抗 壓強(qiáng)度（包括巖石的抗壓強(qiáng)度或壓碎指標(biāo)）、表觀密度、空隙率等，這里 不作細(xì)述。但有一點必須特別強(qiáng)調(diào)的就是關(guān)于砼的堿集料反應(yīng)問題。（ 1）所謂堿集料反應(yīng)，就是指碎石中含有活性 SiO2，它會與水泥水化后 產(chǎn)

14、生的 NaOH反應(yīng)，生成硅酸鈉凝膠，其反應(yīng)式如下：H2O2NaOH +SiO2 H2O NaSiO 2 + nH2O（2）砼發(fā)生堿集料反應(yīng)的三個基本條件a 、水泥中的含堿量（ Na2O+0.658K2O）超過 0.6%；b 、集料為活性集料，且活性硅含量超過 1%；C 、砼處理潮濕環(huán)境（濕度 80 85%）； 只有符合以上三個基本條件 （缺一不可） 才能導(dǎo)致堿集料反 應(yīng)。（3）堿集料反應(yīng)的危害： 砼中堿集料反應(yīng)是一個緩慢的過程， 有的兩年， 有的甚至五年或 更長時間， 但是這種反應(yīng)一旦發(fā)生，將造成嚴(yán)重危害，并且是無法彌 補(bǔ)的。這是因為反應(yīng)生成的硅酸鈉凝膠吸水后體積膨脹約三倍， 從而 導(dǎo)致砼開裂

15、，使砼結(jié)構(gòu)失去承載能力而坍塌。4、活性摻合料（1）活性摻合料的主要品種及質(zhì)量要求 混凝土常用的活性摻合料主要有粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉兩種，現(xiàn) 分述如下：a 、粉煤灰粉煤灰國外叫做飛灰（ fly ash ）它是火力發(fā)電廠粉煤爐高 溫燃燒后，經(jīng)收塵器收集的微粉，粒徑一般在 10300 m 之間， 按收集方式不同， 它又分濕排灰和干排灰兩種， 現(xiàn)代混凝土工程 中用的摻合料主要為干排灰。目前國家已經(jīng)制定了專用于建筑工程的粉煤灰質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 叫 做用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB/T 1596-2005，按該標(biāo)準(zhǔn)， 粉煤灰共、三個等級。標(biāo)準(zhǔn)中對粉煤灰的燒失量、活性 指標(biāo)、吸水量比等都作出了明確規(guī)定。 當(dāng)前在混

16、凝土工程上用得 較多的是級粉煤灰。b 磨細(xì)礦渣粉 磨細(xì)礦渣粉是煉鐵爐渣經(jīng)水溶后冷卻磨細(xì)得到的細(xì)粉， 它比粉 煤灰且有更高的活性，目前國家對磨細(xì)礦渣粉亦頒布了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 叫做用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉 GB/T18046-2008（修 訂版）。其分類按比表面積的大小劃分，可分為 S75、S95、S105 三個等 級，其相對應(yīng)的比表面積分別為 S7（5 300 m2/kg ）、S9（5 400 22m2/kg ）、 S105（ 500 m2/kg ）。 磨細(xì)礦渣粉按磨細(xì)工藝之不同， 可分為立磨磨細(xì)礦渣粉和球磨 磨細(xì)礦渣粉兩種， 不過這只是磨細(xì)工藝的兩種方式， 對于用戶來說， 人們往往不去追

17、究其磨細(xì)工藝，但從理論講，立磨磨細(xì)礦渣粉，由 于礦粉的外形具有棱角，不像球磨磨細(xì)礦渣粉那樣圓滑，故一般認(rèn) 為立磨磨細(xì)礦渣粉在混凝土中有更好的結(jié)合力。磨細(xì)礦渣粉，當(dāng)前在預(yù)拌混凝土中已用得比較普遍，它的最大 優(yōu)點是，像 S95礦粉大致可 1：1取代水泥，因而預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企 業(yè)來說，意味著可以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。（2）活性摻合料應(yīng)用中的若干問題：a 、粉煤灰粉煤灰雖然是屬于活性摻合料， 但它的活性較低， 它之所以 具有活性， 主要是靠其中的活性 SiO2 與水泥水化后的 Ca（OH）2 化 合生成水化硅酸鹽鈣凝膠而產(chǎn)生強(qiáng)度， 但是這種化學(xué)反應(yīng)在混凝 土澆筑后早期進(jìn)行得非常緩慢， 它只有到了混凝土的

18、 28 天齡期， 或是更長的時間， 才能充分顯示出來，因此，摻合料粉煤灰的混 凝土早期抗壓強(qiáng)度比較低，特別是當(dāng)環(huán)境溫度較低（低于 5以 下），其早期抗壓強(qiáng)度將更低。 對此，我們必須要有充分的認(rèn)識， 當(dāng)然另一方面， 粉煤灰的摻入，對砼亦有其有利的一面，這就是 它可以增加混凝土拌合物的流動度， 故場施工帶來好處， 此外有 研究表明，摻粉煤灰砼比不摻粉煤灰砼具有較低的回彈性模量， 這就意味著可提高砼的抗裂性， 因此，應(yīng)辨證的認(rèn)識粉煤灰用作 砼摻合料的利與弊，做到合理利用，才能確保工程質(zhì)量。b 、磨細(xì)礦渣粉 磨細(xì)礦渣粉比粉煤灰有更高的活性，它在砼中產(chǎn)生強(qiáng)度的化 學(xué)機(jī)理與粉煤灰基本相同，因為摻入礦渣粉的

19、砼比之不摻礦渣粉 的砼其早期抗壓強(qiáng)度相對來說較低， 但到了砼的 28 天齡期，其抗 壓強(qiáng)度一般來說大致可以趕上不摻礦渣粉的砼。但是，這里有一個問題要特別注意，這就是一般認(rèn)為 S95 級礦 粉可以取代 P?O 42.5 級水泥，但本人近幾年的研究證明，這是 一個誤區(qū)，本人的研究結(jié)論是，礦粉（ S95 級）的摻入，對砼的三 天抗壓強(qiáng)度將降低 0.325X% ， R7將降低 0.125-X%，R28仍可降 低 0.095X%，式中的 X為摻合 %，由此可見，即算到了砼的 28天 齡期，砼的抗壓強(qiáng)度仍然比不摻礦粉的要低一點，為此我要提醒 大家，千萬不要步入誤區(qū)。 此外，還有一個問題，就是有研究證明，磨

20、細(xì)礦渣粉的摻入 將降低砼的抗裂性，就是說摻合磨細(xì)礦渣粉的砼，比之不摻磨細(xì) 礦渣粉的砼更容易產(chǎn)生裂紋，磨細(xì)礦渣粉摻量比率越大，產(chǎn)生裂 紋的機(jī)率更高，裂紋亦更多，因此，必須提醒大家充分認(rèn)識這個 問題的重要性，千萬不要盲目追求磨細(xì)礦渣粉的高摻量，否則將 會導(dǎo)致產(chǎn)生砼質(zhì)量事故。5、外加劑（略）四、砼拌合物的基本性質(zhì)及砼的結(jié)構(gòu)特性1 、砼拌合物的基本性質(zhì)（ 1）和易性 一般的流動性、粘聚性和保水性的衡量。a 、流動性 流動性是指拌合物在自重或外力的作用下的流動性能。流動性與 混合料中的水泥用量、用水量及水泥砂漿的相對含量有關(guān)。 保持水泥用量不變，增大水灰比，將增加拌合物的流動性。 保持 W/C不變，相應(yīng)

21、增加水泥和水用量，將提高拌合物的流動性。保持 W/C不變，相應(yīng)增加或減少砂用量，將改變拌合物的流動 性。b、粘聚性 新拌砼混合料抗離析的能力叫粘聚性， 粘聚性與粗細(xì)骨料的級 配及水泥漿的稠度有關(guān)。 級配合理的混合料，粘聚性大，反之則小。 水泥漿稠度越小，粘聚性越大。 粘聚性不良，易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。c 、保水性 是指砼拌合料在施工中具備一定的保水能力的性質(zhì)即不易 出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。一般來講，保水性與水泥的品種有關(guān)，同時也與砼配合比設(shè)計 是否合理有關(guān)，礦渣水泥常有泌水現(xiàn)象。（2） 和易性檢測方法（ Slump test ）坍落度法（ ISO 稱為稠度）。坍落度 O 干硬性砼坍落度0-20mm低流動性砼坍

22、落度30-90mm塑性砼坍落度100-150mm流動性砼坍落度 160大流動性砼 維勃稠度計法（ VB法 V?Bahmer 瑞典）（3）影響和易性的主要因素 拌合用水量。a 、拌和水在砼混合料中是分布于水泥漿和吸附于粗細(xì)骨料的表面 上，因而粗細(xì)骨料的總表面積越大， 需要的水越多 ; 水泥的標(biāo)準(zhǔn) 稠度用水量越大，需要的水越大。b 、當(dāng)粗細(xì)骨料的種類及比例一定時，即使水泥用量變動（ 200-400 kg/m3）, 但要獲得相同的坍落度，其所需要的用水量基本上是 一定的，這就是恒定用水量法則。水泥漿體積 a、在最佳砂率下，獲得規(guī)定流動性所需的水泥漿最小。b 、在水泥漿體積一定時，最佳砂率下可獲得最大

23、流動度 水泥砂漿的體積流動性砼水泥砂漿體積，約為粗細(xì)骨料空隙率的 1.2 1.5 倍。 其他影響和易性因素a 、水泥的品種b 、骨料的性質(zhì)c 、時間與溫度2、砼的結(jié)構(gòu)性質(zhì)（1）干表觀密度2200 2400 kg/m 3V（絕對體積）2）密實度 D V（0 外形體積）D VC + V S + VG + V W mc ms mg mwc s g 1000 結(jié)合水分?jǐn)?shù)，為一定齡期的砼中結(jié)合水為水泥重量的 % 數(shù) 普通水泥的 在砼 28 天時約為 1520%。（3）抗壓強(qiáng)度 我國新標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度等級分 C7.5C60 共十二個等級（如前述），這 里補(bǔ)充如下：影響強(qiáng)度的因素 a 、水灰比（ W/C）RF（W

24、/C）·A或 RF（fc · w/c）fCU,O R28 A· fce （C/W - B）保羅米公式b、骨料的品種與質(zhì)量當(dāng) W/C< 0.4 時 碎石砼比卵石砼強(qiáng)度高 38%，隨著 W/C 增加，兩者差距逐漸 減少。C、養(yǎng)護(hù)制度與濕度 提高砼強(qiáng)度的措施 采用高標(biāo)號水泥，實行機(jī)械攪拌和震搗，摻外加劑等都是行之有 效的措施。（4）抗?jié)B性 以抗?jié)B標(biāo)號衡量和劃分， P2、P4、P6、P8、P10、P12 六個等級。 解析宏觀意義（5）其他力學(xué)性能 如抗抗拉強(qiáng)、棱柱強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度為抗壓的 1/10 1/13 。（6）耐久性能主要指抗凍、抗碳化性能。五、商品砼1、商品砼

25、的含義 工程上叫“預(yù)拌砼”，這是外來語，英文叫 Ready-mixed concrete, 意為預(yù)先拌合好的砼， GB/T 14902-2003 是這樣定義的由攪拌站 將原材料按一定比例經(jīng)計量、 拌制出售，并由運輸車在規(guī)定的時間內(nèi)運送 到使用地點的砼拌合物。2、商品砼的主要特性（基本特性）商品砼必須滿足如下要主要特性： 強(qiáng)度，滿足普通砼的要求（即與普通砼一樣） 流動度（塌落度），滿足泵送作業(yè)要求 坍落度的經(jīng)時損失，越小越好，至少應(yīng)滿足兩小時仍可泵送。 第、兩點是商品砼的主要特性，而第點為基本特性，沒有第 點就不叫做砼，沒有第、點不叫商品砼，即不可能實現(xiàn)預(yù)銷售。3、商品砼的等級劃分：按 GB/T

26、 14902-2003 標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)拌砼分兩大類：通用品（ normal concrete ）， 強(qiáng)度 C50，坍落度 180mm, 粗集料粒 徑 31.5 40mm 特制品， special concrete, 任何一項指標(biāo)超出通用品的規(guī)定范圍或有 特殊要求的砼，其強(qiáng)度在 C55C80 個人認(rèn)為，上述的劃分方法不見得科學(xué)，如坍落度指標(biāo)。不過它提供 了一個劃分的準(zhǔn)則，仍有其實用價值。4、商品砼的應(yīng)用與發(fā)展前景（1）商品砼在我國起步比較晚，大概在上世紀(jì)八十年代才起步，我國第一 家商品砼企業(yè)誕生于 1978 年常州建筑工程材料公司創(chuàng)建，隨后，則 逐年加速發(fā)展，到 20XX年全國已有 1039個企業(yè)，有

27、 14473臺輸送車， 設(shè)計能力達(dá)到 26405 萬噸 m3（實際生產(chǎn)量為 13914 萬噸 m3），總的來 說，我國商品砼企業(yè)的發(fā)展與工業(yè)發(fā)達(dá)國家（美、英、法、德還有意 大利、日本等）比較，大約遲后了半個世紀(jì)。而發(fā)展也極不平衡，大 都集中在國內(nèi)的幾個大、中城市北京、上海、廣州、沈陽等，像 北京、上海等估計已超過 100 家，湖南省在 2000 年初僅有商品砼企 業(yè)三家，到 20XX年為止，大約已發(fā)展到 37 家（不包括還在建造未注 冊的），發(fā)展勢頭良好。（2）商品砼迅速發(fā)展的基本原因（或者說優(yōu)點） 保證并提高了砼質(zhì)量配料準(zhǔn)確、攪拌質(zhì)量好 可實現(xiàn)泵送作業(yè)，大大提高了施工進(jìn)度 可實現(xiàn)文明施工，較

28、大降低傳統(tǒng)施工的臟亂現(xiàn)象 大大降低輔助用工， 減少原材料的浪費， 從而降低施工管理中的各 項費用解決高層建筑施工中砼垂直、水平運輸中的許多矛盾，V 220m（100 270m）及 H> 5001500mm的工程，可用一根泵管就解決， 可取消塔吊，每小時輸送量可達(dá) 60m3, 再有一種車泵，既可水平又可 垂直泵送砼，起吊高度達(dá) 40m，水平懸臂長度 32m以上 能解決道路、橋梁工程施工中長距離的砼輸送問題。例 1 、上海浦東大橋砼支架高 210m，就是用商品砼澆筑的 再例、北京西客站工程底板，總方量達(dá) 30萬 m3 再例、三峽水利工程（溢流槽 70 萬 m3） 商品砼供應(yīng)半徑大， 可達(dá) 5

29、0km,運輸車時速可達(dá) 60 80km，最高達(dá) 100km 正是由于商品砼的上述的諸多優(yōu)點，所以國家已出臺多項法令、 法規(guī)，要求大、中城市要大力推廣應(yīng)用商品砼，對大城市則要求強(qiáng)制 推行。六、混凝土配合比設(shè)計一）砼配合比定義及設(shè)計的基本參數(shù)1、 砼配合比的定義 為了保證強(qiáng)度和工作性能，經(jīng)過設(shè)計計算所確定的砼單位體積中 的各種原材料用量之間的比例關(guān)系，稱之為混凝土配合比。2、砼配合比設(shè)計的基本參數(shù)（1）試配強(qiáng)度 砼配制抗壓強(qiáng)度應(yīng)按所要求的砼強(qiáng)度等級取值，如下式 : fCU ,O 1.645 fcu.k式中fCU,O 砼配制強(qiáng)度（ MPa）砼抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ MPa） 砼強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)離差（ MPa）的取

30、值，根據(jù)強(qiáng)度等級的不同而異，一般規(guī)定是：C15取 4MPaC20 C35取 5MPaC40取 6MPa2）砂率：每立方米砼中，砂子用量（ kg）與砂、石總用量（ kg）之比 叫砂率，以百分比表示。如下式：smso 100%mgo mso式中mso 每立方米砼的細(xì)骨料用量（ kg）；mgo 每立方米砼的粗骨米用量（ kg）；s 砂率（ % ）；砂率是砼配合比的重要參數(shù)之一， 不同等級砼應(yīng)選擇不同的砂率， 其目的在于保證砼能得到最密實的效果。因此就有 最佳砂率的問 題。如何能找到最佳砂率，應(yīng)通過試配來解決。方法是： 在選定水灰比的前提下：保持水灰比不變，在其他條件相同的條 件下，拌制數(shù)種砂率不同的

31、砼拌合物，并測定其坍落度，其中坍落度最大的一種拌合物所用的砂率，即為最佳砂率。（3）用水量：（1）塑性砼的用水量與粗骨料的品種和規(guī)格有關(guān)， JGJ55-2000普通砼的配合比設(shè)計和規(guī)程對此有專門規(guī)定，見下表：塑性砼用水量表（ kg/m3）拌合物稠度卵石最大粒徑（ mm）碎石最大粒徑（ mm）項目指標(biāo)102031.540162031.540坍落 度 （mm）1030190170160150200185175165355020018017016021019518517555702101901801702202051951857590215195185175230215205195注：上表中的適用范

32、圍是水灰比在 0.40.80 ；表中的用水量是采用中砂的平均取值， 采用細(xì)砂時， 每立方米 用水量可增加 510kg；采用粗砂時，可減少 510kg.（2）流動性及大流動性砼的用水量宜按下列步驟計算用水量： a、以上表中坍落度 90mm 用水量為基礎(chǔ)， 按坍落度每增大 20mm 用水量增加 5kg,計算未摻外加劑時的混凝土用水量； b、摻外加劑時的砼用水量按下式計算：mwa mwo（1 ）式中 mwa 摻外加劑砼每立方米砼的用水量（ kg）mwo 未摻外加劑每立方米砼的用水量（ kg）外加劑的減水率（ %）4）和易性：普通塑性砼包括三項內(nèi)容， 即流動度也叫稠度 （以坍落度及擴(kuò)散 度表示）、粘聚

33、性及保水性，只有同時滿足這三項指標(biāo)要求的砼拌合 物，才叫和易性好，分述如下：流動度也叫稠度，包含兩層含義，一是坍落度，以砼坍落度儀 測定， 用 mm 表示其大小， 塑性砼的坍落度一般在 1090mm之間，超 過 90mm的，一般叫流動性砼， 泵送砼的坍落度最小起泵坍落度規(guī)范規(guī) 定不得小于 100mm，適宜的泵送砼坍落度為 160220mm，稠度的第二 層含義是擴(kuò)展度，這是指坍落度儀測定坍落度時，當(dāng)坍落度儀垂直抬 起時，砼拌合物緩慢下沉后的擴(kuò)散直徑，以 mm 表示。一般來講，塑 性砼的擴(kuò)展較小，甚至沒有擴(kuò)展度，因此也沒有擴(kuò)展度的要求，而泵 送砼由于坍落度較大，相應(yīng)也有擴(kuò)展度要求，普通泵送砼的擴(kuò)展

34、度應(yīng) 大于 500mm。粘聚性， 粘聚性的判斷方法是在測定坍落度之后， 用搗棒輕輕打 擊已坍落的砼錐體的一邊，如錐體突然倒塌、部分崩裂或石子離析， 則表示粘聚性不良。 保水性是指砼拌合物保持水份不易析出的能力， 以稀漿析出的程 度來評定， 當(dāng)坍落度筒提起后，如有較多的稀漿從砼錐體底部析出， 且 因失漿過多使砂石外露， 就表示保水性不好， 如坍落度筒提起后無稀漿 或僅有少量稱漿從底部析出，且砼錐體含漿飽滿，則表示保水性良好。5）水灰比水灰比的定義 水灰比是指單位體積內(nèi)混凝土拌合料中用水量與膠凝材料總 用量之比，以 W/C 表示。對于摻有砼摻合料（如礦粉、粉煤灰） 的混凝土，膠凝材料總用量則應(yīng)包括

35、摻合料， 這時通常叫做水膠比。 水灰比與砼強(qiáng)度的關(guān)系 水灰比與砼強(qiáng)度的關(guān)系可用下面方框圖表示：高 強(qiáng)度 低W/C 小大W/C 與砼強(qiáng)度關(guān)系圖 最大水灰比及最小水泥用量JGJ55-2000普通砼的配合比設(shè)計規(guī)程 對塑性砼有最大 W/C 及最小水泥用量的嚴(yán)格規(guī)定，如下表：混凝土的最大水灰比及最小水泥用量表環(huán)境條 件結(jié)構(gòu)物類別最大水灰比最小水泥用量（ kg ）素砼鋼筋 砼預(yù)應(yīng)力砼素 砼鋼筋 砼預(yù)應(yīng)力砼1、干燥 環(huán)境正常的居住或辦公 用房室內(nèi)部件不作規(guī)定0.650.62002603002、潮濕 環(huán)境無凍害高濕度的室內(nèi)部件室外部件 在外侵蝕性和（或）水中部 件0.70.60.6225280300有凍害經(jīng)

36、受凍害的室外部件 在外侵蝕性土和（或）水中 且受凍害的部件 高濕度且受凍害的室內(nèi)部件0.550.550.552502803003、有凍害和除冰劑的潮濕環(huán)境經(jīng)受凍害和除冰劑作用的室 內(nèi)和室外部件0.50.50.5300300300注 a、當(dāng)用活性摻合料取代部分水泥時， 表中最大水灰比及最小水泥用量即 為代替前的水灰比和水泥用量。b、配制 C15 及其以下等級的砼，可不受本表限制。6）外加劑和摻合料外加劑 常用的外加劑都有一定的減水劑效果， 其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合 GB119 混 凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 的相關(guān)規(guī)定，其應(yīng)用方法， 一是利用其減水 效應(yīng)降低用水量； 二是保持每立方米用水量不變， 利用其提高

37、砼流動性 （坍落度）。兩者可任先其一。摻合料 塑性砼的摻合料，當(dāng)前用得較多的是粉煤灰及磨細(xì)礦粉， 其品質(zhì)應(yīng) 符合 JGJ28粉煤灰在砼和砂漿中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程及 GB148粉煤灰砼 應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 和 GB/T1804用于水泥與砼中粒化高爐礦渣粉 的相關(guān) 規(guī)定。二）設(shè)計依據(jù)及基本方法1、設(shè)計依據(jù)JGJ55-2000 行標(biāo)普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程公式 W/Ca fcefcu,oa b fce式中 a b 回歸系數(shù)fce水泥 28 天抗壓強(qiáng)度實測值（ MPa）當(dāng)無水泥 28 天抗壓強(qiáng)度實測值時，可按下 式推算：f ce c. f ce.g水泥強(qiáng)度等級富余系數(shù)，可按實際設(shè)計資料確定（注：按水泥質(zhì)量有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

38、，此值般可取 1.13 ）ce.g水泥強(qiáng)度等級值（ MPa）、公式的基本性質(zhì)上述公式，經(jīng)換算后，又可化成：fcu.o a. fce ( c/w - b)上式就是著名的保羅米強(qiáng)度公式保羅米公式又可變換為：f cu.o a f ce (c / w b ) a fce c/w - a b fce現(xiàn)令 X c/w , b a f ce , a - a b f ce 及 y f cu.o ，則變換后的保羅米公式便成為下式，即：Y bx + a這就是數(shù)學(xué)上典型的線性函數(shù)表達(dá)式，由這線性公式，可以 得出結(jié)論如下：砼的強(qiáng)度與 c/w 成正比適用范圍： 0.4 <w/c <0.8根據(jù)這一公式的基本性

39、質(zhì)， 使我們應(yīng)清醒的認(rèn)識到一個重要 的原則，這就是嚴(yán)格控制 w/c 比，是砼配合比設(shè)計的關(guān)鍵。3 、砼配合比設(shè)計方法及種類(1) 性能設(shè)計 主要是為了保證砼的某種性能達(dá)到工程設(shè)計的特殊要求，例如 防水砼、抗?jié)B砼，主要要求砼能防止?jié)B漏，抗裂砼主要要求應(yīng)達(dá)到 工程設(shè)計中特定抗裂要求， 它與防水砼有相似之處， 又有特定的抗 裂含義。 耐熱砼主要要求砼能抵抗某種特定的高溫侵害等， 類似這 類砼的配合比設(shè)計 , 其強(qiáng)度往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計的需要，因而配合比 設(shè)計的主要目的是為了達(dá)到性能上的特殊要求。(2) 強(qiáng)度設(shè)計 主要是為了保證砼達(dá)到足夠的抗壓強(qiáng)度，要求砼在荷載的作用 下，具有設(shè)計所需要的安全度。4 、混

40、凝土配合比設(shè)計的基本原則：(1) 滿足砼的強(qiáng)度要求以及達(dá)到此強(qiáng)度的時間(2)滿足和易性的要求；(3) 耐久性能的要滿足設(shè)計要求；(4) 經(jīng)濟(jì)上合理。 一個好的砼設(shè)計配合比，應(yīng)同時達(dá)到上述四項要求，不能偏廢，這就是說在滿足前面三項要求的基礎(chǔ)上， 最大限度的節(jié)約水泥， 以達(dá)到降低工程造價的目的。5、普通砼配合比設(shè)計的基本方法（1）絕對體積法 此法是按照砼混合料單位體積等于各組成材料的絕對體積之 和的原則來設(shè)計，即mc mg ms mw 0.01a 1 cgswA）mcmgmsmw1000 10acgswc g s wA ')式中： mc、mg、ms、mw 為各原材料組份的用量（ kg）；

41、為砼含氣量，（一般取 =2）； （c c）、 （g g ）、 （s s）、 w（ w）為相應(yīng)各種原材料的表觀密度（或比重）此外還有sms100%s mg msB）【 s 為砂率】有了（ A）及（ B）式，就可進(jìn)行配合比設(shè)計了。2）假定容重法先假定砼拌合物的容重 （濕重）來計算各種原材料的用量，再通 過試拌調(diào)整材料用量，并以實測砼混合物的容重， 反算材料的配合比 在有一定試驗資料的基礎(chǔ)上，此法比絕對體積法來得簡單。但當(dāng)無試 驗資料時，假定容重法往往誤差很大。砼的容重可假定：3河砂砼： 2400kg/m 3山砂砼： 2450 kg/m 3（3）兩種設(shè)計方法的比較：A 、絕對體積法可靠性較好，但它是

42、建立在必須測出原材料的性能指 標(biāo)的基礎(chǔ)上，如須知道砂、石子容重、比重、空隙率等指標(biāo)，因而 它是一種比較科學(xué)的設(shè)計方法， 如果沒有原材料的檢測指標(biāo)， 采用 假定指標(biāo)來設(shè)計，則失去了意義。B 、假定容重法方法簡單，可靠性亦能滿足要求，但當(dāng)沒有試驗資料 時，假定容重則往往不易掌握好，誤差在所難免。三）、砼配合比設(shè)計實例（絕對體積法）1 試設(shè)計 C35 砼配合比（1）已知條件： 原材料：水泥： P?O 42.5 級（ c =3.15） 河砂：中粗砂（比重 2.65 ）卵石： 1030mm（比重 2.67 ）2） 施工要求：機(jī)械震搗，坍落度 3050mm2.設(shè)計步驟如下 ：（1）確定試配砼強(qiáng)度，按 JGT55-2000規(guī)定，試配砼