現(xiàn)代混凝土技術(shù)

1、1. 混凝土混合料的流變特征混凝土混合料可以看成是一種由水和分散粒子組成的體系，它具有彈性，粘性，塑性等特征。各種材料的流變性質(zhì)可用具有不同的剪切模量，粘性系數(shù)，和表示塑性屈服應力，的流變基元以不同的停駛組合成的流變模型來研究。彈性基元的變形粘性基元的變形粘性系數(shù)賓漢姆方程：牛頓液體公式：變形速率和剪切應力的關(guān)系曲線成直線形狀。曲線：剪切應力不大時，粘度較大，剪切應力逐漸增加，粘度逐漸減小，當剪切應力增加到相當值時，粘度趨為常數(shù)，這是一種正?，F(xiàn)象。因為懸浮體以及溶膠中的粒子結(jié)構(gòu)不斷被破壞，應力愈大破壞愈多，因此，粘性愈小。然而，液體中又無強有力的結(jié)構(gòu)存在，受力就產(chǎn)生流動，即。但是曲線是反常的，

2、粘度隨剪切應力增大而增大，這是由于存在纖維狀或者扁平狀粒子的緣故。屈服剪切應力與粘度系數(shù)是決定混凝土混合料流變特性的基本參數(shù)。屈服剪切應力時阻止塑性變形的最大應力，故又稱為塑性強度。屈服剪切應力可用試驗測定。粘性系數(shù)是液體內(nèi)部結(jié)構(gòu)阻阻礙流動的一種性能。它是由于流動的液體中，在平行流動方向的各流層之間，產(chǎn)生與流動方向相反的阻力的結(jié)果。因此，粘性時流動的反面。粘性愈小流動愈大。表示結(jié)構(gòu)破壞曲線，表示粘性變化曲線。這種隨結(jié)構(gòu)破壞程度而變化的粘性系數(shù)稱為結(jié)構(gòu)粘性系數(shù)。當接近于時，粘性系數(shù)大大降低，結(jié)構(gòu)發(fā)生雪崩式的破壞。對混凝土混合料施加振動作用的目的是使混合料密實和成型。對混凝土混合料在振動前的空隙率

3、最大。最后使得混合料達到最小的空隙率。這樣，一個流變過程本質(zhì)上是個由一般賓漢姆體轉(zhuǎn)換為接近于牛頓液體的觸變過程。觸變性材料在承受一段時間的剪切應力而減小其粘度后，如出去外力，則已經(jīng)變小的粘度又會逐漸得到恢復，亦即對混凝土混合料的觸變過程具有可逆性。觸變性適用于低流動性或者干硬性混凝土混合料的震動成型工藝?；炷粱旌狭系碾x析和泌水。混凝土混合料的離析通常有兩種形式：一種是粗骨料從混合料中分離，因為它們比細骨料更易于沿著斜面下滑或者在模內(nèi)下沉；另一種是稀水泥漿從混合料中淌出，這主要發(fā)生在流動性大的混合料中。作用在顆粒上的力由顆粒的自重，混合料的粘性抵抗力和浮力。混凝土澆灌之后到開始凝結(jié)期間，固體小

4、顆粒下沉，水上升，并在表面析出水的現(xiàn)象稱為泌水。同時混合料沉降收縮。泌水的結(jié)果，使表面混合料含水量增加產(chǎn)生大量的浮漿，硬化后使表面的混凝土強度弱于下面混凝土的強度，并產(chǎn)生大量容易剝落的粉塵。如果混凝土是分層澆筑，若不設(shè)法出去面層上的這些浮漿，則會損害每層混凝土之間的粘結(jié)。一些上升的水還會聚結(jié)在粗骨料或者鋼筋的下方，硬化后稱為空隙，出現(xiàn)弱粘結(jié)地帶。上升的水，在其后留下水的通道，降低了混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。在和模板的交界面上，泌水時會把水泥漿帶走，僅留下砂子，出現(xiàn)砂紋現(xiàn)象。在混合料表面上位充分硬化時，由于這種引力作用下，便產(chǎn)生收縮，稱為塑性收縮，如果引力作用不均勻，便產(chǎn)生裂紋，稱為塑性收縮裂紋。

5、影響泌水的因素主要是水泥的性能。提高水泥的細度可以減少泌水。水泥中摻入火山灰等磨細摻料，可以提高水泥的保水性而減少泌水。多會混合料比少灰混合料不易泌水。采用減水劑，引氣劑以減少混合料的單位加水量，也是改善混合料泌水性能的有效措施。流態(tài)混凝土在預拌的基體混凝土中，加入硫化劑，經(jīng)過攪拌，使得混凝土的坍落度頓時增大至，能像水一樣流動，這種混凝土稱為流態(tài)混凝土。流態(tài)混凝土的發(fā)展是與混凝土泵送施工的發(fā)展相聯(lián)系的，泵送混凝土要求混凝土拌合物又較大的流動性，而且不產(chǎn)生離析。流態(tài)混凝采用的流化劑是一種高性能減水劑，他的化學結(jié)構(gòu)與過去的普通混凝土所用的外加劑的化學結(jié)構(gòu)不同，它對水泥粒子由高度分散性，即便用量較多

6、，對混凝土也無不利影響，帶進去的空氣量也比較少，因而可以大量應用。在水泥粒子的外層形成雙電層。由于雙電層產(chǎn)生點的斥力，使水泥粒子間相互排斥，防止水泥粒子的凝聚，同時把絮凝狀結(jié)構(gòu)中的水分釋放出來，因而達到流態(tài)化目的。作為表面活性劑的流化劑，還能降低表面張力和界面張力，使得水泥粒子容易被水潤濕。液體在固體表面的潤濕程度以潤濕角表示。固相與氣相間的界面張力液相與固相間的界面張力。氣相與液相間的界面張力。加入流化劑以后，降低了水的表面張力，因而使水泥顆粒容易被潤濕，使混凝土拌合物在具有相同的坍落度的情況下，所需要的拌合水量減少，這也是混凝土達到流態(tài)化的原因之一。實驗證明后添加與同時添加相比，獲得同樣流

7、動性的流態(tài)混凝土，后添加流化劑的添加量僅為同時添加量的50%-80%,因此后添加方法具有較高的流態(tài)化效果。后添加法水泥粒子對流化劑的吸附量少，電位高，水泥粒子容易分散，流態(tài)化效果明顯增大。為了防止坍落度損失，保證混凝土施工的需要，流化劑不是一次全部加入基體混凝土中，而是分幾次逐漸的加進去，這稱之為流化劑反復添加。反復添加流化劑會影響混凝土中的含氣量和氣泡的大小，可能降低混凝土的抗凍性，因而對于反復受凍融作用的混凝土必須引起注意。流態(tài)混凝土拌合物的性質(zhì)坍落度是反映流態(tài)混凝土流態(tài)化效果的具體技術(shù)指標。影響流態(tài)混凝土坍落度的因素很多如添加劑的添加量多，添加時期，混南寧圖溫度等。（坍落度）目前日本使用

8、的流態(tài)混凝土，其流化劑添加量為水泥重量的0.5%-0.7%，這樣流態(tài)化效果較好。如果添加量過多，不但流態(tài)化效果不明顯，而且還會產(chǎn)生分離現(xiàn)象?；鶓B(tài)混凝土的坍落度一般在8cm以下。必須保證基體混凝土的坍落度不小于.。在日本，三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物的添加量為水泥重量的左右，萘磺酸鹽甲醛縮合物為.左右，在聯(lián)邦德國，沒錢瞌睡你的流化劑添加量約為從試驗結(jié)果可知，基體混凝土攪拌之后分鐘內(nèi)添加流化劑，其流態(tài)化效果大致相似?；w混凝土摻入流化劑后的流化效果，與基體混凝土的溫度有關(guān)。一般情況是溫度高流化效果增大；溫度低則流化效果降低。在實驗和施工中皆發(fā)現(xiàn)由于溫度降低，需要提高流化劑的添加量。為了保證施工的順利進

9、行，需要研究坍流態(tài)混凝土的落度的經(jīng)時變化。流態(tài)混凝土的落度的經(jīng)時損失，還與硫化機的種類和添加時間有關(guān)。在高溫下施工，應該采取緩凝型流化劑。攪拌的影響表現(xiàn)在攪拌機的轉(zhuǎn)速。在攪拌時間相同時，攪拌機的轉(zhuǎn)速越高，則流態(tài)混凝土的落度的經(jīng)時損失越大。也就是攪拌越充分，水泥水化的速度越快，流化劑流化效果持續(xù)的時間越短。（含氣量）流態(tài)混凝土所用的流化劑，大多數(shù)是非引氣型的。（泌水）為了確保所需的含氣量，必要時，應該補充摻加一些引氣劑。當流化劑添加量超過.時流態(tài)混凝土就變成極度流動性的混凝土，泌水量則明顯增加。（離析）在流態(tài)混凝土中，如果流化劑的添加量超過了必要量，則流態(tài)混凝土會產(chǎn)生離析現(xiàn)象。同時也可以增加細骨

10、料中的微粉的用量。（凝結(jié)）初凝和終凝的緩凝現(xiàn)象還與溫度有關(guān)，當溫度較高時緩凝不明顯；當溫度較低時可能產(chǎn)生大幅度的緩凝。這是應該注意的。（配合比）流態(tài)混凝土配合比設(shè)計原則：， 具有良好的工作度，要能密實的澆筑成型，而且不產(chǎn)生離析。， 滿足所要求的強度和耐久性。， 節(jié)約原材料，降低成本。 （適配強度）必須使適配強度f 高于混凝土設(shè)計要求的強度。 （坍落度）流態(tài)混凝土的坍落度是指澆筑時的坍落度。（含氣量）為了提高混凝土的抗凍性能，混凝土中要有一定得含氣量。一般情況下普通混凝土的含氣量為，輕骨料混凝土為。（水灰比）流態(tài)混凝土的水灰比和基體混凝土的水灰比相同，根據(jù)要求的強度和耐久性確定。所選擇的水灰比還

11、不得超過耐久性所要求的最大水灰比。（單位用水量）在保證混凝土規(guī)定性質(zhì)的前提下，應該盡量降低用水量。（單位水泥用量）求出的單位水泥用量不得小于耐久性所規(guī)定的最小水泥用量。（單位粗細骨料用量）可以采用絕對體積法或者假定表觀密度法確定單位粗細骨料用量。（流態(tài)混凝土的物理力學性質(zhì)）流態(tài)混凝土是在坍落度較小，用水量較少的基體混凝土中，用后添加的方法加入流化劑配制而成。經(jīng)過流化后，主要是使其坍落度增大，改善了其澆筑性能，而硬化后其物理力學性能，與原來的基體混凝土基本上相同，與坍落度相同的大流動性混凝土相比，其物理力學性能要優(yōu)越很多。（抗壓強度）添加流化劑再經(jīng)泵送后，混凝土中的含氣量會降低，因而其強度應該稍

12、有提高。流化劑同時添加或者后添加，對坍落度增大值得影響很大，但對混凝土強度的影響不明顯。對抗拉強度的影響也相似。（彈性模量）實驗證明流態(tài)混凝土和基體混凝土的彈性模量基本相同。（與鋼筋的粘結(jié)強度）流態(tài)混凝土由于摻加流化劑后坍落度增大，流動性改善，因而其與鋼筋的粘結(jié)強度，比基體混凝土有所提高。（收縮）流態(tài)混凝土的收縮和流化劑的添加量有關(guān)。其收縮值與基體混凝土的收縮相等；流態(tài)混凝土比坍落度相同的大流動性混凝土小。（徐變）流態(tài)混凝土的徐變比基體混凝土的稍大，與普通大流動性混凝土的相似。在非常干燥的情況下，流態(tài)混凝土的徐變較大。（耐久性）試驗證明，流態(tài)混凝土的透水性，其透水系數(shù)與基體混凝土的基本相同。流

13、體混凝土的抗凍融性能比基體混凝土較差，與與普通大流動性混凝土相近。為了獲得必要的抗凍融性能，混凝土的含氣量應該在.以上。降低水灰比對提高混凝土的抗凍融性能有利的。至于抗鹽類侵蝕性能，用三聚氰氨類流化劑配置的流態(tài)混凝土，其抗鹽類侵蝕性能比基體混凝土好；而用萘磺酸鹽類流化劑配置的流態(tài)混凝土，則與基體混凝土相同。實驗證明，流態(tài)混凝土的耐熱性，比普通混凝土的耐熱性稍好。與相同水灰比和坍落度的大流動性混凝土相比，流態(tài)混凝土的絕熱溫升明顯降低，這對于大體積混凝土施工是十分有利的，。（泵送混凝土）定義：將攪拌好的混凝土，采用混凝土輸送泵沿管道輸送和澆筑稱為泵送混凝土。生產(chǎn)效率高，節(jié)約勞動力。泵送混凝土對材料

14、要求較嚴，對混凝土配合比要求較高，要求施工組織嚴密，以保證連續(xù)進行輸送，避免有較長時間的間歇而造成堵塞。（泵送混凝土原材料要求）泵送混凝土施工，要求混凝土具有可泵性所謂混凝土的可泵性，即指混凝土拌合料在泵壓作用下，能在輸送管道中連續(xù)穩(wěn)定地通過而不產(chǎn)生離析的性能。在高壓下混凝土極易吸水，最終使道路堵塞。具體的坍落度值則要根據(jù)泵送距離，氣溫對混凝土的要求來決定。（膠凝材料水泥）要保證混凝土具有可泵性，很重要的一點是混凝土必須具有一定的保水性，而不同品種水泥對混凝土的保水性的影響也不盡相同。一般情況下，保水性好，泌水性小的水泥都宜用于泵送混凝土。（水泥品種）硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥常被優(yōu)先作用做配

15、置泵送混凝土，但又往往由于它的水化熱較大，有不宜用于大體積混凝土工程。礦渣硅酸鹽水泥由于保水性差，泌水大，不宜制備泵送混凝土。（適當降低坍落度，以避免拌合物離析，提高砂率和摻加粉煤灰），摻加粉煤灰，不僅對降低大體積混凝土的水化熱有利，而且還能改善混凝土的粘塑性和保水性，對混凝土的泵送是有利的。（最小水泥用量）與普通混凝土一樣，應盡量減少水泥用量，但必須以保證混凝土的設(shè)計強度和順利泵送為前提。最佳化水泥用量應根據(jù)混凝土的設(shè)計強度等級，泵壓，輸送距離等通過試配，試泵確定。（骨料）粗骨料，碎石的最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，宜小于或等于1：3；卵石則宜小于或者等于1：2.5。把不同的粒徑的骨料加以合理摻

16、合，可以得到理想的級配。（摻和材料-粉煤灰）粉煤灰摻入混凝土中，可顯著降低混合物料的屈服剪切應力，從而提高流動性。實驗結(jié)果表明，摻入粉煤灰后能使坍落度提高。粉煤灰越細，球狀顆粒越多，則活性越大，潤滑作用也更好。所以，一般以磨細粉煤灰摻入。摻入磨細粉煤灰，既改善了可泵性，加快了施工速度，也節(jié)約了水泥。摻入磨細粉煤灰還有緩凝作用，有利于混凝土的泵送；由于降低了水泥的水化熱，改善了混凝土的抗裂性能，有利于大體積混凝土的施工。 （泵送混凝土配合比設(shè)計）原則;1,要保證壓送后的混凝土能滿足所規(guī)定的和易性，均質(zhì)性，強度及耐久性等質(zhì)量要求。2，所有要經(jīng)過試驗確定配合比，包括混凝土的試配和試送。3，在混凝土的

17、配合成分中，應盡量減水型塑化劑，以降低水灰比，改善混凝土的可泵性。（水灰比的選擇）其水灰比不宜低于0.4，不宜超過0.7.（砂率的選擇）泵送混凝土的砂率應比一般施工方法所用混凝土的砂率高2%-5%。如砂漿量不足，便會產(chǎn)生堵塞。要適宜的提高混凝土的砂率。我國規(guī)定的泵送混凝土的砂率宜控制在40%-50%，不得過大，否則回家挨難過地水泥用量，同時降低混凝土強度。故應該在保證可泵性的情況下，盡量降低砂率。（坍落度的選擇）試配時要求的坍落度值入泵時要求的坍落度值實驗測得在預計時間內(nèi)的坍落度經(jīng)時損失如水泥用量較少，坍落度也相應減小。管路轉(zhuǎn)彎較多時，由于彎管接頭多，壓力損失大，以適當加大坍落度。向下泵送時，

18、為避免過大的倒流壓力，坍落度不宜過大。我國規(guī)定泵送混凝土坍落度8-18cm. 對于輕骨料混凝土，泵送時要注意其吸水特性。至于泵送過程中的坍落度損失普通混凝土為11.5cm;輕骨料混凝土為2.0-2.5cm.(混凝土泵)擠壓式混凝土泵 它主要由料斗，泵體，擠壓膠管，驅(qū)動裝置，真空系統(tǒng)等組成。其構(gòu)造簡單，使用壽命長，能逆運轉(zhuǎn)，便于排除堵管的故障?；钊交炷帘糜址譃闄C械式和液壓式兩種。當使用具有吸水性的骨料時，應事先進行吸水，預吸水量由試驗確定。預拌混凝土的運輸使用混凝土攪拌運輸車，否則，在現(xiàn)場需設(shè)置二次攪拌裝置。為了保證混凝土的均質(zhì)性，攪拌運輸車在卸料前應該先高速運轉(zhuǎn)20-30s，然后反轉(zhuǎn)卸料。

19、但是慢速壓送時，應保證混凝土從攪拌出機至澆筑的時間不超過1.5h. 混凝土輸送泵的操作方法是否正確，不盡直接影響混凝土的壓送，而且也影響混凝土泵的使用壽命。混凝土壓送過程中，有計劃的停歇應事先確定中斷澆筑的位置。更要注意間歇推動，每4-5分鐘應該進行不少于四次正反推動?；炷翂核瓦^程中，輸送管道的堵塞不一定是突然發(fā)生的，一般，事先會出現(xiàn)壓送困難，泵的工作壓力異常，輸送管路振動增大等情況。在這種情況下不可以勉強高速壓送，操作人員應該及時轉(zhuǎn)為慢速壓送或作正反轉(zhuǎn)往復推動，并在管路上易堵塞的部位，如彎管，錐形管，Y型管等處，用木錘敲擊，以防管路堵塞。在混凝土壓送過程中，如經(jīng)常發(fā)生壓送困難或輸送管道堵塞

20、時，施工管理人員應該檢查混凝土的配合比，和易性，均質(zhì)性以及配管方法，壓送操作方法是否妥當，如有問題，應及時解決，當然，這也不能排除其他原因引起的堵塞。 混凝土壓送完畢后，輸送管道應該及時用水清洗，對帶有布料桿的混凝土輸送泵可采用壓力水或壓縮空氣清洗。一般用壓力水清洗較為方便。（水下灌注混凝土） 水下灌注混凝土常存在以下問題：1）當混凝土穿過水層而在水中移動時，容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使水泥和骨料分離而形成不勻質(zhì)混凝土，并使砂漿沫成層。2）施工時及施工后都不能對建筑物的填充程度進行直接觀察，在提高和控制混凝土質(zhì)量方面，常有不穩(wěn)定因素。3）在鋼筋混凝土中，鋼筋與混凝土的粘結(jié)力降低。因此，水下灌筑混凝土的

21、關(guān)鍵是解決如何防止未凝結(jié)的混凝土中的水泥顆粒被水帶走的問題。即應該在與環(huán)境水隔離的條件下灌筑，不允許直接向水中傾倒混凝土拌合物。 水下灌注混凝土施工要求，欲正確地灌筑水下混凝土，應該注意下述要求：1） 混凝土拌合物到達灌筑地點以前，避免與環(huán)境中的水接觸；進入澆筑地點以后，也要盡量減少與水接觸；盡可能使與水接觸的混凝土始終為同一部分。2） 灌筑過程應連續(xù)進行，直到一次灌筑所需高度或高出水面為止，以減少環(huán)境水的不利影響和凝固后清除強度不符合要求的混凝土數(shù)量3） 已灌筑的混凝土不宜攪動，使其逐漸凝固和硬化。水下混凝土灌筑方法水下混凝土的灌筑方法是在水下半制混凝土拌合物，進行水下灌筑。 水下灌筑混凝土

22、原材料的選擇1) 膠凝材料-水泥 （為了保證混凝土質(zhì)量，宜選用細度大，泌水性小和縮水率較小的水泥）（1） 水泥品種硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥（可用于具有一般要求的水下混凝土工程，但不宜在海水中應用） 礦渣硅酸鹽水泥 （礦渣硅酸鹽水泥泌水性較強，不適宜用于水下灌筑混凝土工程） 火山灰硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥 （可用于具有一般要求及有侵蝕性海水，工業(yè)廢水中的水下混凝土工程） （2） 水泥標號選擇用于水下灌筑混凝土的水泥，其標號不宜低于325號。但又由于這種混凝土水泥用量都較大，水泥標號也不應該過高。2）骨料（1）細骨料-砂對于水下灌筑混凝土，細骨料的質(zhì)量應滿足如下技術(shù)指標：1) 選用細度模數(shù)為

23、2.3-2.8之間的中砂。2) S砂中石英含量應較高，表面平滑，顆粒渾圓。3) 為了滿足混凝土流動性要求，其砂率較大，一般為40%-50%。比普通混凝土大5%，若用碎石時，必須再增加3%-5%,以使砂漿量多些。（3） 粗骨料-石子對于水下灌筑混凝土，在選擇粗骨料的種類時應滿足如下技術(shù)要求：（1） 為了保證混凝土拌合物的流動性，宜采用卵石，亦可采用碎石；（2） 當需要增加水泥砂漿與骨料的粘結(jié)力時，可摻入20%-25%的碎石。4) 拌合水 一般潔凈的自來水均可作為拌合水。4） 外加劑 在水下灌筑混凝土中，常用的外加劑有下列四種：減水劑 應用較多的減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽類，萘磺酸鹽甲醛縮合物類，糖密類

24、等。拌合物中摻入減水劑后，能顯著降低混凝土用水量，從而提高混凝土的密實性強度，并且節(jié)約水泥，同時不增加或少增加含氣量。5） 膨脹劑（膨脹劑主要用于壓漿工程中，以用鋁粉較為普遍，也可摻入MgO,鐵粉等膨脹劑。摻入鋁粉時，由于其會浮在水面，拌合時，應將鋁粉摻入，使之與干混合材料拌合均勻。）6） 早強劑（在水下灌筑混凝土中，早強劑只用于搶險和堵漏工程中，可摻入三乙醇胺，氯化鈣，三氯化鐵等早強劑）。 水下灌筑混凝土技術(shù)要求， 對水下灌筑混凝土拌合物的要求(1) 具有較好的施工和易性混凝土的流動性 水下混凝土施工不同，它不能用振搗器振搗，而是靠自身荷載或外界壓力產(chǎn)生流動進行攤平和密實。在混凝土凝結(jié)硬化前

25、，若流動性稍差，就會在混凝土中聽成蜂窩和孔洞，嚴重影響混凝土質(zhì)量。此外，水下施工又多是通過各種管道進行輸送和澆筑的，如果流動性差，又容易造成堵管，給施工帶來困難。所以要求混凝土必須是富有粘性，有較大的流動性和一定得保持能力。但是過大的流動性，不僅增加砂漿數(shù)量而且還浪費水泥，并且由于采用導管法，泵壓法，施工容易造成傾注過快而形成管口脫空和返水事故。 混凝土拌合物僅有較好的流動性尚不能適應水下灌筑的要求，應該在凝結(jié)硬化前保持一定得流動性和均勻性，才能適用于水下灌筑。流動性的保持能力，用在灌筑條件下保持坍落度15cm的時間來表示。 混凝土土粘聚性和保水性水下灌筑混凝土拌合物，不但要求具有較好的流動性

26、，而且還必須具有較好的粘聚性和保水性，以防止混凝土在運輸和澆筑過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象和分層泌水現(xiàn)象。（3） 具有一定的濕堆密度。（4） 水下建筑混凝土，往往是靠混凝土自身荷載排開倉面的環(huán)境水或泥漿進行攤平和密實，因此，要求其濕堆密度不小于2100kg/m3.2,對水下灌筑混凝土強度的要求水下灌筑混凝土的強度，受施工條件影響較大。 抗壓強度（1） 在靜止水中施工的混凝土強度，可達到在大氣中取樣而進行標準養(yǎng)護混凝土強度的90%左右；在膨脹土泥漿中灌筑的混凝土強度，僅達70%-80%。（2） 水下灌筑混凝土的強度與灌注深度有關(guān)。愈深部位，強度愈低。灌注樁的長度越長，則樁尖部分混凝土強度越低?；炷僚c鋼筋

27、粘結(jié)強度在膨潤土泥漿中進行鋼筋混凝土施工時，膨潤土粘附于鋼筋周圍，所以，混凝土與鋼筋的粘結(jié)力顯著下降。（1） 對于垂直鋼筋，當膨潤土摻率為8%時，粘結(jié)力是不摻的47%-49%；當摻率為12%時，粘結(jié)力是不摻的32%-42%。（2）對于水平鋼筋。其粘結(jié)強度則更低，僅僅是垂直鋼筋的1/3-1/2. (3)鋼筋浸入膨潤土泥漿中的時間愈長，則粘結(jié)強度降低愈多。水下灌筑混凝土配合比設(shè)計選擇水灰比 計算用水量（普通混凝土）加氣混凝土計算水泥用量（考慮耐久性要求 （1）有抗?jié)B性要求時，每立方米混凝土水泥用量不得少于300kg）;(2) 有抗凍性要求時，沒立方米混凝土水泥用量不得少于330kg.(考慮施工方法

28、要求)（1） 當用混凝土泵輸送時也要滿足泵送施工的需要，沒立方米混凝土水泥用量不得少于300kg.；（2） 當采用泵壓法和導管法施工時，每立方米混凝土水泥用量不得小于370kg;（3） 當采用開底容器法和袋裝混凝土法施工時，水泥用量應該更多，應該為大氣中施工時的2倍。計算砂率計算砂，石用量。 水下灌筑混凝土施工其中導管法和泵壓法是應用較普遍的方法，用于規(guī)模較大的水下混凝土工程，能夠保證結(jié)構(gòu)的整體性和強度，可在深水中施工，要求模板密封條件較好。開底容器適用于小量的，零星的水下灌筑混凝土工程。， 導管法施工 （導管法僅用于水下灌筑混凝土，也可用在膨脹土泥漿中灌筑混凝土）， 底蓋式或滑閥式 ， 工藝

29、參數(shù)選擇 （首批混凝土量，導管作用半徑，導管插入混凝土內(nèi)的深度）高強混凝土高強混凝土發(fā)展趨勢高強混凝土概論高強混凝土定義（強度等級不低于C60的混凝土，它是用優(yōu)質(zhì)骨料，標號不低于525號水泥，較低的水灰比，在強烈振動密實作用下制取的。但是。高效減水劑的使用，為配置高強度大流動性混凝土創(chuàng)造了條件）高強混凝土的特點在高層建筑中，高強混凝土的優(yōu)點是能減少靜荷載，混凝土斷面可較薄，跨度可較長。高強混凝土的缺點是性能較脆。 高強混凝土的原材料選擇1，膠凝材料 膠凝材料是影響混凝土強度的主要因素?；炷恋膹姸戎饕Q于水泥石和骨料的粘結(jié)力。因此在混凝土材料中，選擇膠凝材料是非常重要的，她不僅要把骨料粘結(jié)在

30、一起，而且本身硬化后，還必須具有高強度，以承受荷載。1）水泥的品種和標號 一般常用標號較高的硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥，礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，這些品種的水泥可以獲得較高的最終強度?；鹕交彝ǔＳ靡愿纳崎L期強度。也就是說，水泥的標號一般應高于相應混凝土的強度等級，有時可以略低于混凝土的強度等級，水泥的細度能影響混凝土的強度。因此要求水泥具有較高的C3S含量和一定的細度特性。水泥在使用前 ，如果再經(jīng)過兩次振動磨細后則可以大大提高其強度。磨得越細，比表面積愈大，水化反應應該更充分，強度愈高。2）水泥用量 生產(chǎn)高強混凝土，膠凝物質(zhì)的數(shù)量是至關(guān)重要的。它直接影響到水泥石與界面的粘結(jié)力。從施工

31、要求講，也應具有一定的工作度。為了增加砂漿中膠凝材料的比例，水泥用量要高，一般在500-700kg/m3.范圍內(nèi)。但是水泥用量不宜超過這個范圍，否則，易引起水化期間散熱太慢或收縮量過大等問題。只要技術(shù)上可行，就應該減少水泥用量，最好是摻假一部分高質(zhì)量的粉煤灰或其他粉狀硅質(zhì)材料，把水化放熱和干縮負作用減少到最低限度。（經(jīng)驗表明，應該通過對各種水泥進行試配，來確定制備高強混凝土所用水泥的種類和數(shù)量在滿足既定抗壓強度的前提下，經(jīng)濟適用，是選擇水泥的依據(jù)為了使水泥用量最小，要求骨料有最佳級配，并在拌制過程中保持均勻）。2，優(yōu)質(zhì)骨料 配置高強混凝土，應該選擇用堅硬，高強，密實而無孔隙和無軟質(zhì)雜質(zhì)的優(yōu)質(zhì)骨

32、料。1）細骨料 混凝土混合物含砂量較大，如果使用中砂或粗砂，可以避免混凝土過于干硬。通常宜用細度模數(shù)約為3.0的砂，并盡可能降低含砂率。混凝土拌合物也不應太干硬，因為，過于干硬的混凝土不便于現(xiàn)場澆筑。在高強混凝土組成中，細骨料所占比例同樣要比普通強度混凝土所用的量少。另外，砂的化學成分含量也非常重要，以采用潔凈的石英質(zhì)河砂為佳。2）粗骨料 粗骨料在混凝土的組織結(jié)構(gòu)中起主要骨架作用。粗骨料對混凝土強度的影響主要取決于：水泥漿及水泥砂漿與骨料的粘結(jié)力，骨料的粘結(jié)力，骨料的彈性性質(zhì)，混凝土混合物中水上升時在骨料下方形成的“內(nèi)分層”狀況，骨料周圍的應力集中程度等。對高強混凝土來說，粗骨料的重要優(yōu)選特性

33、是抗壓強度，表面特征及最大粒徑等。（1）粗骨料的抗壓強度 當骨料的強度大于混凝土的強度時，骨料的質(zhì)量對混凝土的強度影響不大，但含有多量的軟質(zhì)顆粒和針片狀石料時，混凝土的強度會降低。在許多情況下骨料質(zhì)量是獲取高強混凝土的主要影響因素。所以在試配混凝土之前，應該合理地確定各種粗骨料的抗壓強度，并應盡量采用優(yōu)質(zhì)骨料。優(yōu)質(zhì)骨料系指高強度骨料和活性骨料。按規(guī)定，配制高強混凝土時，必須采用強度指標大于1.5的粗骨料，即 強度指標=巖石抗壓強度/混凝土等級強度大于等于1.5。 所以最好采用致密的花崗巖，輝綠巖，大理石等作骨料，粒型應該堅實并帶有棱角，骨料級配要求范圍以內(nèi)。但是值得一提的是，即使采用最堅硬的粗

34、骨料，也未必能配制出強度最高的混凝土，因為膠凝材料與骨料的粘結(jié)狀況也必須考慮在內(nèi)。（2）粗骨料的表面特征 混凝土初凝時，膠凝材料與粗骨料的粘結(jié)是以機械式嚙合為主，所以要配制高強度混凝土，應采用立方體的碎石，而不是天然礫石。同時，碎石的表面必須干凈而無粉塵，否則要影響混凝土內(nèi)部的粘結(jié)力。必要情況下，應對骨料進行沖洗，將含泥量，韓粉量降低到最低程度。（3）粗骨料的最大粒徑 實驗研究表明，用以制備高強混凝土的粗骨料，其最大粒徑與所配制的混凝土最大抗壓強度有一定關(guān)系。為了增加表面積（因而可改善總的粘結(jié)作用），骨料最大粒徑一般要求小于15mm.通常采用粒徑為10-15mm,的骨料可得到最大強度，采用5-

35、10mm,或5-15mm粒級的骨料最適宜的。3，拌合水 配制高強混凝土，要求水灰比較小，一般。取水灰比為0.28-0.35。（1）普通拌合水 拌制混凝土用的水，不得含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)，一般來說，可使用PH大于4的潔凈水。（2）磁化拌合水 在這里值得提到的是磁化水混凝土。普通水流經(jīng)磁場得以磁化，可以提高水的“活性”。在用磁化水拌制混凝土時，水與水泥進行水解水化作用，就會使水分子比較容易地由水泥顆粒的表面進入顆粒內(nèi)部，加深水泥的水化作用，從而提高混凝土的強度。（有關(guān)磁化水的作用機理，尚在深入研究階段）據(jù)俄羅斯有關(guān)資料介紹，利用磁化水拌合混凝土，可增加強度50%。我國現(xiàn)有資料表明，

36、在不減少水泥用量的情況下，用磁化水可使混凝土強度提高30%-40%。這些資料清楚地表明，磁化水將開拓配制混凝土的新途徑，而且經(jīng)濟有效。4，高效減水劑 減水劑特別是高效減水劑，具有較高的減水率，摻入混凝土中（特別是干硬性混凝土中），可提高混凝土的流動性。減少單位用水量，降低混凝土混合物的水灰比，從而取得提高強度和密實度的效果。將高標號水泥與高效能減水劑結(jié)合使用，可制的高強混凝土。使用減水劑同時可提高混凝土的抗拉強度和彈性模量，減少徐變，對鋼筋混凝土的耐久性無不利影響。 高強混凝土配合比設(shè)計和選擇1，決定混凝土強度的主要因素 （1）水泥漿體 生產(chǎn)干硬性混凝土是一種趨勢，因為這種混凝土可降低需水量。

37、采用高標號的水泥和提高水泥用量，并用高效減水劑，可以配制出水灰比為0.25-0.40，坍落度為50-200mm的高強混凝土。配制高強混凝土應該采用的工藝是：用高標號水泥，提高水泥用量，并用新型高效減水劑，同時輔以強烈振搗，使之密實。（2）骨料 混凝土破壞時，其裂縫顯現(xiàn)在水泥石與骨料的界面處，骨料的粒型也十分重要。因此，配制高強混凝土時，應選擇高強，致密，表面粗糙，級配良好，質(zhì)量符合要求的骨料，并且骨料要有堅固的抗壓能力，細骨料用量相對較少。（3）水泥漿-骨料粘結(jié) 碎石較礫石的表面組織粗糙，因此，碎石能使粘結(jié)較好，從而使混凝土有較好的強度。同樣，碎石的表面積與體積之比，較圓形礫石的要大，因此，應

38、特別注意保證碎石骨料表面之清潔。2，配合比設(shè)計步驟 1）確定水灰比 （1）水泥水化后體積 （2）混凝土強度與膠空比的關(guān)系式 （3）混凝土強度與水灰比的關(guān)系式 （4）高強混凝土水灰比參考值 2）選擇用水量 必須注意，與配制普通混凝土一樣，在同一水灰比下，其強度亦有高低。一般，用水量少時，強度高；反之，當用水量較大時，強度低。3，水泥用量 根據(jù)選定的用水量及水灰比，用水灰比公式即可求出水泥用量（C）.4，石子用量 5，用砂量 （膠凝材料 減水劑 配合比） 高強混凝土施工一般高標號水泥細度較大，凝結(jié)硬化也較快，因此，從攪拌到振動成型，都應盡量縮短時間。1，攪拌工藝 施工工藝技術(shù)對高強混凝土的影響因素

39、，首先應是攪拌?；炷翑嚢璧哪康模诉_到均勻混合之外，還要達到強化，塑化的作用。采用強制式攪拌機，二次投料工藝拌合干硬性混凝土，是配制高強混凝土的重要工藝措施之一。二次投料法是先拌合砂漿，再投入粗骨料，制成混凝土混合料。采用這種投料方法時，砂漿無粗骨料，便于攪拌均勻；粗骨料投入后，易被砂漿均勻包裹，有利于混凝土強度提高。2，振動成型工藝 加入對混凝土混合物施加振動作用，則骨料和水泥顆粒獲得加速度，而其值和方向都是變化的。水泥漿在振動時，骨料和水泥顆粒便有可能占據(jù)更加緊湊的空間位置。在混凝土混合物受振動而密實時，產(chǎn)生兩個過程：骨料下沉其空間相對位置緊密；水泥漿結(jié)構(gòu)在水泥粒子凝聚過程中密實，即適

40、宜的振動，可以降低混合物的粘度，使各粒子逼近，并使水泥粒子分散。目前國內(nèi)已經(jīng)較廣泛地采用了高頻電磁振動器，高頻電磁振動器不僅能振動粗，細骨料，而且能振實水泥顆粒。德國采用超聲波振動器，已制成抗壓強度為140MP的混凝土。采用適當?shù)臏p水劑，可使水泥細粒均勻分散，降低水灰比，形成密實的水泥石。特別是干硬性混凝土，可使混合物液化，便于施工。采用振動加壓，多頻振動，離心成型或真空吸水，聚合物浸漬等措施，都可提高混凝土的強度。3，養(yǎng)護工藝 高強混凝土早期即應養(yǎng)護，因為部分水化可使毛細管中斷，即重新開始養(yǎng)護時，水分將不能進入混凝土內(nèi)部，因而不會引起進一步水化。蒸壓養(yǎng)護是提高混凝土強度的重要途徑之一。干-濕

41、熱養(yǎng)護是目前較理想的一種工藝，其優(yōu)點是混凝土的增強過程合理。在養(yǎng)護制度上，采取適合于水泥特性的養(yǎng)護參數(shù)，也有利于混凝土強度的提高。欲提高混凝土的強度，或者要達到配制高強混凝土的母的，應采取如下措施：1）在膠凝材料方面，要改善礦物組成，增加細度，使用快硬高強水泥或其他特種水泥。2）在骨料方面，要使用堅硬，致密餓巖石與質(zhì)量良好的砂。3）在外加劑方面，要摻用早強劑或高效減水劑。4）在配合比方面，要采用低水灰比，低砂率的干硬性混凝土。5）在成型時，要采用強制式攪拌機攪拌，要采用高頻加壓振搗，真空作業(yè)，離心，噴射等工藝，以提高混凝土的密實度。 幾種高強混凝土的配制途徑 1，無坍落度高強混凝土 高強混凝土

42、要求水泥用量多，增加了材料費用。采用無坍落度的 干硬性混凝土，可以降低費用。這種混凝土還可以用高頻振動密實。（1）工作度測定 2）應用領(lǐng)域 3）配合比 2，低水灰比高強混凝土 1）配制低水灰比混凝土的途徑 可以通過以下兩種不同的途徑獲得很低的水灰比：（1）用摻高效減水劑配制的流動性混凝土 （2）用機械壓實振搗工作性差而又非常干硬的拌合料來成型的干硬性混凝土。使用水灰比很低的水泥漿時，膠空比（J/K）需要修正。在壓實水泥漿中，這種作用還是比較大的，如同”水泥凝膠“的內(nèi)在孔隙率也可以減小一樣，這進一步增加了潛在的強度。 2）超塑化劑的效應 （1）超塑化劑可減小水灰比而不會有過分緩凝問題。（2）28

43、d齡期后，抗壓強度普遍大于85Mpa，再其后的長期強度近似于普通混凝土。這類低水灰比混凝土，即使在室溫條件下養(yǎng)護，其早期強度也非常高，當用蒸汽養(yǎng)護或蒸壓養(yǎng)護時，則可進一步提高。（3）超塑化劑也可增加混凝土強度，或采用工作性減至無坍落度的混凝土，以降低水泥用量。（4）已知某些超塑化劑具有增加觸變性的特異工作性，但這種特性很可能有利于無坍落度混凝土。3，壓實高強混凝土混凝土的砌塊采用加壓振動，以便搗實。這種方法可用于很干的混合料，并獲得比較高的強度但其空隙率大，堆密度低。高壓力壓實受混凝土和砂漿含水量的限制。4，自密實高強混凝土 高性能混凝土 高性能混凝土是指具有高強度，高工作性，高耐久性的混凝土

44、，這種混凝土的拌合物具有大流動性和可泵性，不離析，而且保塑時間可根據(jù)工程需要來調(diào)整，便于澆筑密實。這種混凝土在凝結(jié)硬化過程中，水化熱低，內(nèi)部缺陷少；硬化后體積穩(wěn)定，收縮變形小，結(jié)構(gòu)密實，抗?jié)B，抗凍，抗碳化等耐久性能高?，F(xiàn)代高層建筑越建越高，混凝土所需要的泵送高度也不斷提高，如果不能配制出具有良好可泵性的混凝土拌合物，施工速度和質(zhì)量是無法保證的。 由于強度的提高，可以大幅度減小構(gòu)件的截面尺寸 ，減輕結(jié)構(gòu)的自重。這樣又使得施工人員的勞動量和施工能耗大大降低，建筑物的有效使用面積相應的增加，抗震能力也得到提高。 很少意識到材料的耐久性的重要性。只注意到了短期效應，。結(jié)構(gòu)的維護和更換費用的急劇上升，迫

45、使結(jié)構(gòu)工程師開始重視材料的耐久性。 高性能混凝土因耐久性大幅度提高使結(jié)構(gòu)的壽命延長了，平時的結(jié)構(gòu)維修費用也因此大為節(jié)省因此可取得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益?；炷恋臐B透性決定液體滲入的速率，有害的液體滲入的速率，有害的液體或氣體滲入混凝土內(nèi)部后，與混凝土的組成成分發(fā)生一系列的物理，化學，物理化學反應和力學作用。由于混凝土的飽水，當混凝土受凍后，水結(jié)冰會將混凝土凍裂。大幅的的提高混凝土的抗?jié)B性，是改善耐久性的關(guān)鍵?；炷翝B水的原因，是混凝土內(nèi)部的孔隙形成的連通的滲水孔道。這些孔道的主要來源是：水泥漿中多余水分蒸發(fā)而留下的氣孔，水泥漿泌水所形成的毛細管孔道，以及骨料下部界面聚積得水隙。水灰比小時，抗

46、滲性高；反之，抗?jié)B性差。所以盡可能的降低高性能混凝土的水灰比，是獲得高抗?jié)B性的一條最有效的技術(shù)途徑。當收縮產(chǎn)生的拉應力超過其本身的抗拉強度時，混凝土就會開裂。研究結(jié)果表明 ，當裂縫寬度不超過0.1MM時，混凝土便滲水。試驗結(jié)果表明，在混凝土配合比相同的條件下，摻入優(yōu)質(zhì)粉煤灰，對混凝土的抗?jié)B性有明顯的改善。由于粉煤灰比表面積較小，吸附水的能力較小，因而，摻入粉煤灰后，混凝土的干縮性小，抗裂性較高。 高性能混凝土使用的水泥必須是：1，標準稠度用水量要低，從而使混凝土在低水灰比時也能獲得大流動性；2，水化放熱量和放熱速率要低，以避免因混凝土的內(nèi)外溫差大而造成的混凝土產(chǎn)生裂縫。3，水泥的強度要高，以保證使用較少的水泥用量獲得高強混凝土。中熱硅酸鹽水泥 球狀水泥 級配水泥 礦物質(zhì)摻合料：硅粉 磨細礦渣 優(yōu)質(zhì)粉煤灰 超細沸石粉 粗細骨料：細骨料宜選用石英含量高，顆粒形狀渾圓，潔凈，具有平滑篩分曲線的中粗砂，細度模數(shù)在2.6-3.2之間。 具有較大表面積的角狀骨料，也會得到較大的粘結(jié)強度。但是針，片狀骨料會影響混凝土的流動性和強度，因此針，片狀骨料含量不宜大于5%。但過強，過硬的骨料不但沒有必要，相反，還可能因溫度和濕度的因素而使混凝土發(fā)生體積變化，使水泥石受到較大的應力而開裂。所以，從耐久性的意義上說，