第一節(jié) 支護(hù)材料.

1、第八章第八章 巷道支護(hù)巷道支護(hù)第一節(jié)第一節(jié) 支護(hù)材料支護(hù)材料2本章提要本章提要 本本章主要講述井巷支護(hù)理論及技術(shù)。章主要講述井巷支護(hù)理論及技術(shù)。 錨錨桿支護(hù)的基本理論及施工技術(shù)；噴射混凝土桿支護(hù)的基本理論及施工技術(shù)；噴射混凝土施工技術(shù)以及其他聯(lián)合支護(hù)的形式施工技術(shù)以及其他聯(lián)合支護(hù)的形式等。等。 支護(hù)目的：支護(hù)目的：保證巷道圍巖穩(wěn)定，防止圍巖垮落保證巷道圍巖穩(wěn)定，防止圍巖垮落或產(chǎn)生過(guò)大變形，滿(mǎn)足正常生產(chǎn)和安全要求，或產(chǎn)生過(guò)大變形，滿(mǎn)足正常生產(chǎn)和安全要求，巷道巷道掘進(jìn)后一般都要立即進(jìn)行支護(hù)。掘進(jìn)后一般都要立即進(jìn)行支護(hù)。 支護(hù)的三種類(lèi)型：支護(hù)的三種類(lèi)型： 第一類(lèi)第一類(lèi)為各種被動(dòng)支護(hù)形式，包括為各種被

2、動(dòng)支護(hù)形式，包括木棚支架、木棚支架、鋼筋混凝土支架、金屬型鋼支架、料石碹、混凝土鋼筋混凝土支架、金屬型鋼支架、料石碹、混凝土22022-5-30及鋼筋混凝土碹等；及鋼筋混凝土碹等； 第二類(lèi)第二類(lèi)是以錨桿支護(hù)為主，旨在改善巷道圍巖是以錨桿支護(hù)為主，旨在改善巷道圍巖力學(xué)性能的積極支護(hù)形式，力學(xué)性能的積極支護(hù)形式，包括錨噴支護(hù)、錨網(wǎng)支包括錨噴支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)、錨噴網(wǎng)支護(hù)等；護(hù)、錨噴網(wǎng)支護(hù)等； 第三類(lèi)第三類(lèi)是以高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿和注漿加固為主的是以高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨桿和注漿加固為主的積極主動(dòng)加固形式，如積極主動(dòng)加固形式，如錨注支護(hù)錨注支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)技術(shù)技術(shù)等，等，能明顯改善破裂巖體力學(xué)特性，

3、支護(hù)結(jié)構(gòu)能明顯改善破裂巖體力學(xué)特性，支護(hù)結(jié)構(gòu)整體性好，承載能力高，支護(hù)效果好。因此，巷道整體性好，承載能力高，支護(hù)效果好。因此，巷道支護(hù)技術(shù)已經(jīng)有了較大的發(fā)展，為礦山的可持續(xù)發(fā)支護(hù)技術(shù)已經(jīng)有了較大的發(fā)展，為礦山的可持續(xù)發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。展做出了較大貢獻(xiàn)。2022-5-3032022-5-30452022-5-30第一節(jié)第一節(jié) 支護(hù)材料支護(hù)材料62022-5-30棚式支架棚式支架 石材整體支護(hù)石材整體支護(hù) 錨噴支護(hù)錨噴支護(hù)梯形金屬支架梯形金屬支架 料石料石 金屬錨桿（錨索）金屬錨桿（錨索）拱形可縮金屬支架拱形可縮金屬支架 磚磚 木錨桿木錨桿木支架木支架 混凝土混凝土 竹錨桿竹錨桿鋼筋混凝土支架

4、鋼筋混凝土支架 鋼筋混凝土鋼筋混凝土 金屬網(wǎng)金屬網(wǎng) 混凝土混凝土 在物理、化學(xué)作用下，能從漿體變成堅(jiān)硬的石在物理、化學(xué)作用下，能從漿體變成堅(jiān)硬的石狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)為質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)為膠凝材料。膠凝材料。 膠凝材料可以分為膠凝材料可以分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類(lèi)。無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類(lèi)。瀝青和瀝青和各種樹(shù)脂屬各種樹(shù)脂屬有機(jī)膠凝材料。無(wú)機(jī)膠凝材料有機(jī)膠凝材料。無(wú)機(jī)膠凝材料按照其硬按照其硬化條件，又可分為化條件，又可分為水硬性和非水硬性?xún)深?lèi)。水硬性和非水硬性?xún)深?lèi)。水硬性水硬性膠凝材料在拌水后膠凝材料在拌水后既能既能在空氣中硬化，在空氣中硬化，

5、又能又能在水中在水中硬化，通常稱(chēng)為硬化，通常稱(chēng)為水泥；水泥；非水硬性膠凝材料非水硬性膠凝材料只能只能在空在空氣中硬化氣中硬化而不能而不能在水中硬化，故又稱(chēng)氣硬性膠凝材在水中硬化，故又稱(chēng)氣硬性膠凝材一、膠凝材料一、膠凝材料2022-5-3078料，如料，如石灰、石膏等。石灰、石膏等。 1. 1.非水非水硬性膠凝材料硬性膠凝材料不宜于潮濕環(huán)境不宜于潮濕環(huán)境 石膏石膏：硫酸鈣（：硫酸鈣（CaSOCaSO4 42H2H2 2O O），主要用于室），主要用于室內(nèi)裝飾、絕熱保溫、吸音防火，內(nèi)裝飾、絕熱保溫、吸音防火，90090010001000。如。如圖圖8-18-1所示。所示。 石灰石灰：CaCOCaC

6、O3 3CaO+COCaO+CO2 2 生石灰；生石灰； CaO+H CaO+H2 2O OCa(OH)Ca(OH)2 2+15.5+15.5千卡千卡 熟石灰。熟石灰。 作用：作用：砌筑砂漿或抹灰砂漿，拌制三合土（石砌筑砂漿或抹灰砂漿，拌制三合土（石灰、黏土、砂石或礦渣）提高強(qiáng)度和耐水性，建灰、黏土、砂石或礦渣）提高強(qiáng)度和耐水性，建筑物基礎(chǔ)、路基等。筑物基礎(chǔ)、路基等。2022-5-3089圖圖8-1 8-1 石膏石膏( (硫酸鈣硫酸鈣) )2022-5-30910 2.2.水硬性膠凝材料：水泥水硬性膠凝材料：水泥 用于地面、地下和水中。用于地面、地下和水中。 3. 3.水玻璃水玻璃 水玻璃又稱(chēng)

7、水玻璃又稱(chēng)泡花堿，泡花堿，是一種是一種堿金屬硅酸鹽。堿金屬硅酸鹽。 (1) (1)種類(lèi)：種類(lèi)：根據(jù)其堿金屬氧化物種類(lèi)的不同，根據(jù)其堿金屬氧化物種類(lèi)的不同，又分為又分為硅酸鈉水玻璃和硅酸鉀水玻璃硅酸鈉水玻璃和硅酸鉀水玻璃等，其中以硅等，其中以硅酸鈉水玻璃最為常用。酸鈉水玻璃最為常用。 (2) (2)作用：作用：水玻璃具有良好的粘結(jié)性能和很強(qiáng)水玻璃具有良好的粘結(jié)性能和很強(qiáng)的耐酸腐蝕性；水玻璃硬化時(shí)析出的硅酸凝膠還能的耐酸腐蝕性；水玻璃硬化時(shí)析出的硅酸凝膠還能堵塞材料的毛細(xì)孔隙，有阻止水分滲透的作用。堵塞材料的毛細(xì)孔隙，有阻止水分滲透的作用。2022-5-301011 (3)(3)應(yīng)用：應(yīng)用：水玻璃

8、還具有良好的耐熱性能，高溫水玻璃還具有良好的耐熱性能，高溫不分解，強(qiáng)度不降低不分解，強(qiáng)度不降低( (甚至有增加甚至有增加) )。因此常用于工。因此常用于工程注漿堵水和加固。程注漿堵水和加固。 二水泥二水泥 1. 1.品種（高水速凝材料）品種（高水速凝材料）11 硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥 普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥 建筑工程建筑工程 礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥 2022-5-30 高鋁水泥高鋁水泥快硬、高強(qiáng)、耐腐蝕，快硬、高強(qiáng)、耐腐蝕， 國(guó)防、道路、搶修。國(guó)防、道路、搶修。 膨脹水泥膨脹水泥防水沙漿：構(gòu)件、管道接防水沙漿：構(gòu)

9、件、管道接 頭，防滲抹面。頭，防滲抹面。 特殊工程特殊工程 白色水泥白色水泥原料和制作設(shè)備及過(guò)程。原料和制作設(shè)備及過(guò)程。 彩色水泥：氧化鐵、氧化錳、氧化鉻。彩色水泥：氧化鐵、氧化錳、氧化鉻。 快硬水泥；搶修工程、抗沖擊及抗震快硬水泥；搶修工程、抗沖擊及抗震 性工程。性工程。 耐硫酸鹽水泥。耐硫酸鹽水泥。2022-5-3012 2 2硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥 生產(chǎn)工藝（如圖生產(chǎn)工藝（如圖8-28-2）2022-5-3013圖圖8-2 8-2 硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝流程圖硅酸鹽水泥生產(chǎn)工藝流程圖（CaO） （SiO2、Al2O3） （Fe2O3） 按比例混按比例混合、磨細(xì)合、磨細(xì)石灰石石灰石粘土粘土鐵粉鐵

10、粉生料生料熟料熟料石膏石膏水泥水泥成品成品煅燒煅燒(1450(1450o oC)C)黑色球狀黑色球狀磨細(xì)磨細(xì)較少較少3%3%左右左右14 熟料的礦物組成熟料的礦物組成14名名 稱(chēng)稱(chēng)化化 學(xué)學(xué) 式式簡(jiǎn)寫(xiě)式簡(jiǎn)寫(xiě)式含量（含量（% %）硅酸三鈣硅酸三鈣3CaOSiO3CaOSiO2 2C C3 3S S36363737硅酸二鈣硅酸二鈣2CaOSiO2CaOSiO2 2C C2 2S S15153737鋁酸三鈣鋁酸三鈣3CaOAl3CaOAl2 2O O3 3C C3 3A A7 71515鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣4CaOAl4CaOAl2 2O O3 3FeFe2 2O O3 3C C4 4AFAF101

11、01818 礦物性能（單獨(dú)與水作用）礦物性能（單獨(dú)與水作用）名名 稱(chēng)稱(chēng)硅酸三鈣硅酸三鈣硅酸二鈣硅酸二鈣鋁酸三鈣鋁酸三鈣鐵鋁酸四鈣鐵鋁酸四鈣凝結(jié)硬化速度凝結(jié)硬化速度28天放熱量天放熱量強(qiáng)度強(qiáng)度快快多多高高慢慢少少早低、后高早低、后高最快最快最多最多低低快快中中低低2022-5-30表表8-18-1 水化熱。水化熱。大體積混凝土大體積混凝土水化熱造成的水化熱造成的內(nèi)外溫差內(nèi)外溫差，可導(dǎo)致可導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂混凝土開(kāi)裂；但水化熱對(duì)；但水化熱對(duì)冬季混凝土施工冬季混凝土施工則則是有益的，水化熱可促進(jìn)水泥水化進(jìn)程。是有益的，水化熱可促進(jìn)水泥水化進(jìn)程。 水泥的細(xì)度水泥的細(xì)度 7 7200m200m（0.0070

12、.0070.2mm0.2mm），水泥顆粒愈細(xì)，），水泥顆粒愈細(xì)，比表面積愈大，水化愈快，其早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度比表面積愈大，水化愈快，其早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度都越高。都越高。 但在空氣中硬化收縮性大，成本高。但在空氣中硬化收縮性大，成本高。 篩分法：篩分法：0.08mm0.08mm方孔標(biāo)準(zhǔn)篩篩余量不得超過(guò)方孔標(biāo)準(zhǔn)篩篩余量不得超過(guò)10%10%。2022-5-3015 水泥的凝結(jié)時(shí)間水泥的凝結(jié)時(shí)間細(xì)度、鋁酸三鈣含量、細(xì)度、鋁酸三鈣含量、水灰比水灰比 初凝：初凝：加水拌和加水拌和開(kāi)始失去塑性（攪拌、運(yùn)輸、開(kāi)始失去塑性（攪拌、運(yùn)輸、澆搗和砌筑）。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不小于澆搗和砌筑）。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，不小于45mi

13、n45min。 終凝：終凝：加水拌和加水拌和失去塑性產(chǎn)生強(qiáng)度（盡快硬失去塑性產(chǎn)生強(qiáng)度（盡快硬化、產(chǎn)生強(qiáng)度）?；a(chǎn)生強(qiáng)度）。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥不大硅酸鹽水泥不大于于390min390min，其他水泥不大于，其他水泥不大于600min600min，一般，一般5 58h8h。 硬化：硬化：終凝終凝形成堅(jiān)硬人造石。形成堅(jiān)硬人造石。 水泥的強(qiáng)度水泥的強(qiáng)度礦物成分和細(xì)度礦物成分和細(xì)度 水泥和標(biāo)準(zhǔn)沙（水泥和標(biāo)準(zhǔn)沙（13.013.0）+ +定量水定量水( (水灰比水灰比2022-5-3016172022-5-300.50.5）標(biāo)準(zhǔn)試件（標(biāo)準(zhǔn)試件（4040440440160mm160mm）

14、養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)（3d3d、28d28d）試驗(yàn)（抗折抗壓）溫度試驗(yàn)（抗折抗壓）溫度202011相對(duì)濕度相對(duì)濕度90%90%。強(qiáng)度等級(jí)：強(qiáng)度等級(jí)：42.542.5、42.5R42.5R、52.5 52.5 52.5R52.5R、62.562.5、62.5R(R62.5R(R表示早強(qiáng)型表示早強(qiáng)型) )六個(gè)等級(jí)六個(gè)等級(jí)。 硅酸鹽水泥的應(yīng)用硅酸鹽水泥的應(yīng)用 標(biāo)號(hào)高標(biāo)號(hào)高重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)混凝土、鋼筋混凝重要結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土。土、預(yù)應(yīng)力混凝土。 凝結(jié)硬化快凝結(jié)硬化快噴射混凝土支護(hù)。噴射混凝土支護(hù)。 耐凍性好耐凍性好冬季施工和遭受反復(fù)凍融工程。冬季施工和遭受反復(fù)凍融工程。 水化熱多、周期長(zhǎng)水

15、化熱多、周期長(zhǎng)不適用于大體積混凝不適用于大體積混凝1818土；（土；（3d3d50%50%，3 3個(gè)月個(gè)月90%90%）。）。 抗軟水及化學(xué)腐蝕性差抗軟水及化學(xué)腐蝕性差不適宜于海水、不適宜于海水、礦物水、流動(dòng)的淡水及有水壓的水（或體積膨脹或礦物水、流動(dòng)的淡水及有水壓的水（或體積膨脹或生成溶于水的氫氧化鈣、鋁化鈣等）。生成溶于水的氫氧化鈣、鋁化鈣等）。 存放存放 按不同品種、標(biāo)號(hào)及出廠(chǎng)日期存放。按不同品種、標(biāo)號(hào)及出廠(chǎng)日期存放。 一般存儲(chǔ)條件下：一般存儲(chǔ)條件下：三個(gè)月后強(qiáng)度降低三個(gè)月后強(qiáng)度降低101020%20%，六個(gè)月后強(qiáng)度降低六個(gè)月后強(qiáng)度降低151530%30%，1 1年后強(qiáng)度降低年后強(qiáng)度降低

16、252540%40%。 堆積密度堆積密度2022-5-3019192022-5-30 1000 10001600kg/m1600kg/m3 3。 3.3.水泥混合材料水泥混合材料 分類(lèi)分類(lèi) 活性混合材料：活性混合材料：產(chǎn)生膠凝性的水化產(chǎn)物，在產(chǎn)生膠凝性的水化產(chǎn)物，在空氣和水中均能硬化?？諝夂退芯苡不?如：?；郀t礦渣（煉鐵高爐的熔融礦渣經(jīng)急如：?；郀t礦渣（煉鐵高爐的熔融礦渣經(jīng)急冷冷水淬，粒徑水淬，粒徑0.50.55mm5mm）。）。 火山灰質(zhì)混合材料（活性氧化硅、活性氧化鋁）火山灰質(zhì)混合材料（活性氧化硅、活性氧化鋁） 粉煤灰：發(fā)電廠(chǎng)煙氣灰渣，粉煤灰：發(fā)電廠(chǎng)煙氣灰渣，0.0010.001

17、0.05mm0.05mm，未，未燃炭規(guī)定在（燃炭規(guī)定在（1 12%2%）。）。20202022-5-30 非活性混合材料：非活性混合材料：粘土、石灰石、石英砂等。粘土、石灰石、石英砂等。 作用作用 提高產(chǎn)量、降低標(biāo)號(hào)、降低水化熱，擴(kuò)大使用提高產(chǎn)量、降低標(biāo)號(hào)、降低水化熱，擴(kuò)大使用范圍。范圍。 活性材料能改善某些性能?；钚圆牧夏芨纳颇承┬阅堋?4. 4.普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥 組成：組成：硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料 + + 少量混合材料少量混合材料 + + 適量石膏適量石膏普通水泥。普通水泥?；钚該搅可儆诨钚該搅可儆?5%15%，非活性摻量少于，非活性摻量少于10%10%， 調(diào)節(jié)水泥的強(qiáng)度

18、等級(jí)。調(diào)節(jié)水泥的強(qiáng)度等級(jí)。 21212022-5-30 強(qiáng)度等級(jí)：強(qiáng)度等級(jí)：見(jiàn)表見(jiàn)表8-28-2。 性能：性能：基本性能同硅酸鹽水泥；基本性能同硅酸鹽水泥； 凝結(jié)硬化速度慢、抗凍及耐磨性差；凝結(jié)硬化速度慢、抗凍及耐磨性差； 凝結(jié)時(shí)間要求一樣。凝結(jié)時(shí)間要求一樣。 使用：使用：標(biāo)號(hào)廣，便于使用。標(biāo)號(hào)廣，便于使用。 堆積密度：堆積密度：100010001600kg/m1600kg/m3 3。 5. 5.礦渣硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥 組成：組成：硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料 + + ?；郀t礦渣粒化高爐礦渣 + + 適量石膏。適量石膏。 202070% 70% 強(qiáng)度等級(jí)：強(qiáng)度等級(jí)：見(jiàn)表見(jiàn)表8-28-2

19、。222022-5-3022表表8-2 8-2 通用硅酸鹽水泥的強(qiáng)度通用硅酸鹽水泥的強(qiáng)度(GBl75-2007) (GBl75-2007) 23232022-5-30 應(yīng)用應(yīng)用 水泥石氫氧化鈣較少，抗軟水及化學(xué)腐蝕性較水泥石氫氧化鈣較少，抗軟水及化學(xué)腐蝕性較強(qiáng)強(qiáng)水工和海港工程。水工和海港工程。 耐熱性好：耐熱性好：冶煉車(chē)間、鍋爐房、爐窯外殼等；冶煉車(chē)間、鍋爐房、爐窯外殼等； 用水量大，保水性差，干縮性大：用水量大，保水性差，干縮性大：故抗凍性、故抗凍性、抗?jié)B性差?？?jié)B性差。 堆積密度：堆積密度：100010001200kg/m1200kg/m3 3。 6. 6.火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽

20、水泥 組成：組成：硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料 + + 火山灰質(zhì)混合材料火山灰質(zhì)混合材料 + + 適量石膏適量石膏 202050%50%24242022-5-30 強(qiáng)度等級(jí)：強(qiáng)度等級(jí)：見(jiàn)表見(jiàn)表8-28-2。 應(yīng)用：應(yīng)用： 堆積密度堆積密度9009001000kg/m1000kg/m3 3。 硬化慢、濕熱敏感性高硬化慢、濕熱敏感性高適用于采用蒸汽養(yǎng)護(hù)適用于采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的工程，不宜有早強(qiáng)要求的工程和低溫工程。的工程，不宜有早強(qiáng)要求的工程和低溫工程。 水化熱少（同標(biāo)號(hào)普通水泥的水化熱少（同標(biāo)號(hào)普通水泥的70%70%）大體積大體積混凝土?；炷?。 潮濕環(huán)境中產(chǎn)生膨脹膠化作用潮濕環(huán)境中產(chǎn)生膨脹膠化作用抗

21、滲要求較抗?jié)B要求較高的工程。高的工程。 初期析水速度快，產(chǎn)生收縮裂紋，在干燥環(huán)境初期析水速度快，產(chǎn)生收縮裂紋，在干燥環(huán)境中不宜采用。中不宜采用。25252022-5-30用水量大，干縮性大：用水量大，干縮性大：故抗凍性差。故抗凍性差。 7. 7.粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥 組成：組成：硅酸鹽水泥熟料硅酸鹽水泥熟料 + + 粉煤灰粉煤灰 + + 適量石適量石膏。膏。 202040%40% 強(qiáng)度等級(jí)：強(qiáng)度等級(jí)：見(jiàn)表見(jiàn)表8-28-2。 應(yīng)用：應(yīng)用：硬化較慢，早期強(qiáng)度較低，不宜有早硬化較慢，早期強(qiáng)度較低，不宜有早強(qiáng)要求的工程和低溫工程。強(qiáng)要求的工程和低溫工程。 水化熱少（同標(biāo)號(hào)普通水泥的水化熱少

22、（同標(biāo)號(hào)普通水泥的70%70%）大體積大體積混凝土。混凝土。 初期析水速度快，產(chǎn)生收縮裂紋。選用如表初期析水速度快，產(chǎn)生收縮裂紋。選用如表8-38-3?；炷凉こ烫攸c(diǎn)或混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件所處環(huán)境條件優(yōu)先選用優(yōu)先選用可以選用可以選用不宜使用不宜使用普普通通混混凝凝土土1.1.在普通氣候環(huán)境中在普通氣候環(huán)境中普通水泥普通水泥礦渣水泥礦渣水泥; ;火山灰質(zhì)水泥火山灰質(zhì)水泥; ;粉煤灰水泥粉煤灰水泥; ;復(fù)合水泥復(fù)合水泥2.2.在干燥環(huán)境中在干燥環(huán)境中普通水泥普通水泥礦渣水泥礦渣水泥火山灰質(zhì)水泥火山灰質(zhì)水泥; ;粉煤灰水泥粉煤灰水泥3.3.在高濕度環(huán)境中和在高濕度環(huán)境中和永遠(yuǎn)處于水下永遠(yuǎn)處于

23、水下普通水泥普通水泥礦渣水泥礦渣水泥; ;火山灰質(zhì)水泥火山灰質(zhì)水泥; ;粉煤灰水泥粉煤灰水泥; ;復(fù)合水泥復(fù)合水泥4.4.厚大體積厚大體積礦渣水泥礦渣水泥; ;火山灰質(zhì)水泥火山灰質(zhì)水泥; ;粉粉煤灰水泥煤灰水泥; ;復(fù)合水泥復(fù)合水泥普通水泥普通水泥硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥; ;快硬硅酸鹽水泥快硬硅酸鹽水泥有有特特殊殊要要求求的的混混凝凝土土1.1.要求快硬要求快硬硅酸鹽水泥；快硬硅酸鹽水硅酸鹽水泥；快硬硅酸鹽水泥泥普通水泥普通水泥礦渣水泥礦渣水泥; ;火山灰質(zhì)水泥火山灰質(zhì)水泥; ;粉煤粉煤灰水泥灰水泥; ;復(fù)合水泥復(fù)合水泥2.2.高強(qiáng)（大于高強(qiáng)（大于C40C40）硅酸鹽水泥硅酸鹽水泥普通水泥；礦渣

24、水泥普通水泥；礦渣水泥火山灰質(zhì)水泥火山灰質(zhì)水泥; ;粉煤灰水泥粉煤灰水泥3.3.嚴(yán)寒露天地區(qū)，寒嚴(yán)寒露天地區(qū)，寒冷地區(qū)處于水位升降冷地區(qū)處于水位升降范圍內(nèi)范圍內(nèi)普通水泥（普通水泥（325325級(jí)以上）級(jí)以上）礦渣水泥（礦渣水泥（325325級(jí)以上級(jí)以上) ) 火山灰質(zhì)水泥火山灰質(zhì)水泥; ;粉煤灰水泥粉煤灰水泥4.4.嚴(yán)寒地區(qū)處于水位嚴(yán)寒地區(qū)處于水位升降范圍內(nèi)升降范圍內(nèi)普通水泥（普通水泥（325325級(jí)以上）級(jí)以上）礦渣水泥礦渣水泥; ;火山灰質(zhì)水泥火山灰質(zhì)水泥; ;粉煤粉煤灰水泥灰水泥; ;復(fù)合水泥復(fù)合水泥5.5.有抗?jié)B要求有抗?jié)B要求普通水泥；火山灰質(zhì)水泥普通水泥；火山灰質(zhì)水泥礦渣水泥礦渣水泥

25、6.6.有耐磨性要求有耐磨性要求硅酸鹽水泥；普通水泥硅酸鹽水泥；普通水泥（325325級(jí)以上）級(jí)以上）礦渣水泥（礦渣水泥（325325級(jí)以上級(jí)以上) ) 火山灰質(zhì)水泥火山灰質(zhì)水泥; ;粉煤灰水泥粉煤灰水泥2022-5-3026表表8-3 8-3 常用水泥的選用常用水泥的選用注：采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)的水泥品種，宜根據(jù)具體條件通過(guò)試驗(yàn)確定。注：采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)的水泥品種，宜根據(jù)具體條件通過(guò)試驗(yàn)確定。27272022-5-30 三、混凝土三、混凝土 （一）混凝土品種（一）混凝土品種 按按干表觀密度干表觀密度（10510555干燥至恒重）的大小。干燥至恒重）的大小。 1.1.重混凝土：重混凝土：干表觀密度大于

26、干表觀密度大于2600kg/m2600kg/m3 3，防，防x x射線(xiàn)和射線(xiàn)和射線(xiàn)，如重晶石混凝土、鋼屑混凝土等。射線(xiàn)，如重晶石混凝土、鋼屑混凝土等。 2.2.普通混凝土：普通混凝土：190019002500kg/m2500kg/m3 3，房屋、橋梁、，房屋、橋梁、道路等。道路等。 3.3.輕混凝土：輕混凝土：干表觀密度小于干表觀密度小于1900kg/m1900kg/m3 3，保溫，保溫或輕質(zhì)結(jié)構(gòu)?；蜉p質(zhì)結(jié)構(gòu)。 (1)(1)輕骨料混凝土輕骨料混凝土(800(8001900kg/m1900kg/m3 3) )，火山渣、，火山渣、28282022-5-30膨脹礦渣及煤渣等制成。膨脹礦渣及煤渣等制成

27、。 (2)(2)泡沫混凝土、泡沫混凝土、加氣混凝土等加氣混凝土等(300(3001200 1200 kg/mkg/m3 3) )，泡沫和發(fā)氣劑。，泡沫和發(fā)氣劑。 (3)(3)大孔混凝土，大孔混凝土，不加細(xì)骨料。不加細(xì)骨料。 (4)(4)防水混凝土、防水混凝土、耐熱混凝土、噴射混凝土、耐耐熱混凝土、噴射混凝土、耐酸混凝土等。酸混凝土等。 （二）組成材料（二）組成材料 水泥水泥 + + 砂子砂子 + + 石子石子 + + 水水混凝土?；炷?。 膠凝材料膠凝材料 骨料（總體積的骨料（總體積的60608080）。）。 1.1.水泥水泥決定著混凝土的成本和強(qiáng)度。決定著混凝土的成本和強(qiáng)度。29292022

28、-5-30 (1)(1)品種品種工程特點(diǎn)和環(huán)境條件。工程特點(diǎn)和環(huán)境條件。 (2)(2)標(biāo)號(hào)標(biāo)號(hào)水泥標(biāo)號(hào)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的水泥標(biāo)號(hào)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.51.52 2倍。倍。 2.2.砂子砂子細(xì)骨料：細(xì)骨料：0.150.155mm5mm，海砂、河砂和，海砂、河砂和山砂。山砂。 (1)(1)有害雜質(zhì)：有害雜質(zhì)：妨礙水泥與砂的粘結(jié)，降低強(qiáng)度，妨礙水泥與砂的粘結(jié)，降低強(qiáng)度，增加用水量，增大收縮，降低抗凍及抗?jié)B性。增加用水量，增大收縮，降低抗凍及抗?jié)B性。 (2)(2)顆粒形狀：顆粒形狀：影響流動(dòng)性及黏結(jié)強(qiáng)度。影響流動(dòng)性及黏結(jié)強(qiáng)度。 (3)(3)砂的粗細(xì)及顆粒級(jí)配：砂的粗細(xì)及顆粒級(jí)配：節(jié)約水泥，提高強(qiáng)度。

29、節(jié)約水泥，提高強(qiáng)度。 篩分法：篩分法：5 5、2.52.5、1.251.25、0.630.63、0.3150.315、0.160.16標(biāo)標(biāo)30302022-5-30準(zhǔn)篩，準(zhǔn)篩，500g500g干砂。干砂。 3.3.石子石子粗骨料：大于粗骨料：大于5mm 5mm 卵石和碎石。卵石和碎石。 (1)(1)質(zhì)量要求：質(zhì)量要求：針狀（針狀（2.42.4倍）和片狀（倍）和片狀（0.40.4倍）倍）降低強(qiáng)度。降低強(qiáng)度。 活性氧化硅活性氧化硅堿骨料反應(yīng)（生成凝膠，吸水堿骨料反應(yīng)（生成凝膠，吸水無(wú)限膨脹，水泥石漲裂）。無(wú)限膨脹，水泥石漲裂）。 (2)(2)粒度要求：粒度要求：粗細(xì)骨料均要求有良好的顆粒級(jí)粗細(xì)骨料

30、均要求有良好的顆粒級(jí)配，以減小空隙率，增強(qiáng)密實(shí)性，從而可以節(jié)約水配，以減小空隙率，增強(qiáng)密實(shí)性，從而可以節(jié)約水泥，保證混凝土的和易性及混凝土的強(qiáng)度。連續(xù)級(jí)泥，保證混凝土的和易性及混凝土的強(qiáng)度。連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配，如圖配和間斷級(jí)配，如圖8-38-3所示。所示。31312022-5-30圖圖8-3 8-3 粗骨料級(jí)配粗骨料級(jí)配（a a）- -粗；（粗；（b b）- -粗、中；（粗、中；（c c）- -粗、中、細(xì)粗、中、細(xì) (3) (3)最大粒徑最大粒徑（小于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的（小于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/41/4，鋼筋最小凈距的鋼筋最小凈距的3/43/4）。）。 4.4.水水 凡是能飲用的自來(lái)水和清潔

31、的天然水，都能用凡是能飲用的自來(lái)水和清潔的天然水，都能用來(lái)拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土。污水來(lái)拌制和養(yǎng)護(hù)混凝土。污水PHPH4 4的的酸性水、含硫酸酸性水、含硫酸鹽鹽( (按按SOSO3 3計(jì)計(jì)) )超過(guò)水重超過(guò)水重1%1%的水，以及含油脂、糖類(lèi)的的水，以及含油脂、糖類(lèi)的水均不許使用。水均不許使用。32322022-5-30 （三）混凝土的技術(shù)性質(zhì)（三）混凝土的技術(shù)性質(zhì) 1.1.常用混凝土一般要滿(mǎn)足以下四項(xiàng)要求常用混凝土一般要滿(mǎn)足以下四項(xiàng)要求 經(jīng)拌和后形成的拌合物應(yīng)具有一定的經(jīng)拌和后形成的拌合物應(yīng)具有一定的和易性和易性； 混凝土應(yīng)在規(guī)定齡期達(dá)到設(shè)計(jì)要求的混凝土應(yīng)在規(guī)定齡期達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度；強(qiáng)度； 混凝土

32、應(yīng)具有適應(yīng)其所處環(huán)境的混凝土應(yīng)具有適應(yīng)其所處環(huán)境的耐久性；耐久性； 經(jīng)濟(jì)合理經(jīng)濟(jì)合理，在保證質(zhì)量前提下，降低造價(jià)。，在保證質(zhì)量前提下，降低造價(jià)。 2. 2.混凝土混合物和易性混凝土混合物和易性 (1) (1)混凝土混合物混凝土混合物 混凝土組成材料依一定比例加以配合，拌勻而混凝土組成材料依一定比例加以配合，拌勻而33332022-5-30未凝結(jié)硬化以前，即為未凝結(jié)硬化以前，即為混凝土混合物，混凝土混合物，它必須具有它必須具有良好的和易性。良好的和易性。 (2) (2)和易性和易性 和易性是和易性是指混凝土混合物在保證質(zhì)地均勻，各指混凝土混合物在保證質(zhì)地均勻，各組成成分不離析的條件下，適用于拌和

33、、運(yùn)輸、澆組成成分不離析的條件下，適用于拌和、運(yùn)輸、澆灌和搗實(shí)的綜合性質(zhì)。灌和搗實(shí)的綜合性質(zhì)。 和易性指標(biāo)和易性指標(biāo) 流動(dòng)性流動(dòng)性: :在振搗或自重作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，并在振搗或自重作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿(mǎn)模板的性能粘聚性和保水性均勻密實(shí)地填滿(mǎn)模板的性能粘聚性和保水性。 粘聚性粘聚性: :施工過(guò)程中其組成材料之間有一定粘聚施工過(guò)程中其組成材料之間有一定粘聚34342022-5-30力，不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。力，不致產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。 保水性保水性: :施工過(guò)程中具有一定的保水能力，不致施工過(guò)程中具有一定的保水能力，不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。 混凝土拌合物的

34、混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性、保水性，流動(dòng)性、粘聚性、保水性，三三者之間互相關(guān)聯(lián)又互相矛盾。者之間互相關(guān)聯(lián)又互相矛盾。如粘聚性好，如粘聚性好，則保水則保水性往往也好，但流動(dòng)性可能較差；性往往也好，但流動(dòng)性可能較差；當(dāng)增大流動(dòng)性時(shí)，當(dāng)增大流動(dòng)性時(shí)，粘聚性和保水性往往變差。粘聚性和保水性往往變差。因此，因此，所謂拌合物的和所謂拌合物的和易性良好，就是要使這三方面的性能，在某種具體易性良好，就是要使這三方面的性能，在某種具體工作條件下得到統(tǒng)一，達(dá)到均為良好的狀況。工作條件下得到統(tǒng)一，達(dá)到均為良好的狀況。 流動(dòng)性流動(dòng)性測(cè)定測(cè)定35352022-5-30 常用常用坍落度或維勃稠度坍落度或維勃稠度測(cè)定混凝

35、土拌合物的流測(cè)定混凝土拌合物的流動(dòng)性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)來(lái)評(píng)定粘聚性和保水性，以動(dòng)性，并輔以直觀經(jīng)驗(yàn)來(lái)評(píng)定粘聚性和保水性，以評(píng)定和易性。評(píng)定和易性。 坍落度法坍落度法是把調(diào)配好的混凝土拌合物分層裝入是把調(diào)配好的混凝土拌合物分層裝入標(biāo)準(zhǔn)圓錐筒標(biāo)準(zhǔn)圓錐筒( (圖圖8-4)8-4)內(nèi)，將表面刮平，垂直提取圓錐內(nèi)，將表面刮平，垂直提取圓錐筒后，拌合物將產(chǎn)生一定程度的坍落，量出坍落的筒后，拌合物將產(chǎn)生一定程度的坍落，量出坍落的高度，稱(chēng)為坍落度高度，稱(chēng)為坍落度( (坍落度大，表示流動(dòng)性好坍落度大，表示流動(dòng)性好) )。故。故在測(cè)定坍落度時(shí)，不僅需以搗棒輕擊錐體側(cè)部，觀在測(cè)定坍落度時(shí)，不僅需以搗棒輕擊錐體側(cè)部，觀

36、察是否分層、離析，還要以抹刀抹面，看其表面是察是否分層、離析，還要以抹刀抹面，看其表面是否光滑、砂漿是否飽滿(mǎn)、底部是否析水等來(lái)評(píng)定其否光滑、砂漿是否飽滿(mǎn)、底部是否析水等來(lái)評(píng)定其362022-5-3036圖圖8-4 8-4 混凝土拌合物坍落度測(cè)定混凝土拌合物坍落度測(cè)定( () )37372022-5-30粘聚性及保水性。粘聚性及保水性。 混凝土拌合物坍落度的選擇混凝土拌合物坍落度的選擇，要根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、，要根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、構(gòu)件截面大小、配筋疏密、輸送方式和施芷搗實(shí)方構(gòu)件截面大小、配筋疏密、輸送方式和施芷搗實(shí)方法等因素來(lái)確定。法等因素來(lái)確定。當(dāng)構(gòu)件截面較小或鋼筋較密當(dāng)構(gòu)件截面較小或鋼筋較密，或，或采

37、用人工插搗時(shí)，坍落度可選大些。采用人工插搗時(shí)，坍落度可選大些。反之，反之，如構(gòu)件如構(gòu)件截面尺寸較大，或鋼筋較疏，或采用機(jī)械振搗時(shí)，截面尺寸較大，或鋼筋較疏，或采用機(jī)械振搗時(shí)，坍落度選擇可小些。如表坍落度選擇可小些。如表8-48-4所示。所示。 3. 3.混凝土的強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)混凝土的強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí) 混凝土的強(qiáng)度以抗壓強(qiáng)度最大，通常以混凝土混凝土的強(qiáng)度以抗壓強(qiáng)度最大，通常以混凝土的抗壓強(qiáng)度作為其力學(xué)性能的總指標(biāo)。的抗壓強(qiáng)度作為其力學(xué)性能的總指標(biāo)。38項(xiàng)項(xiàng) 次次結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 種種 類(lèi)類(lèi)塌落度，塌落度，mmmm1 1基礎(chǔ)或地面的墊層，無(wú)配筋的厚大結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)或地面的墊層，無(wú)配筋的厚大結(jié)構(gòu)（擋土墻、基礎(chǔ)或厚

38、大的塊體）或配筋（擋土墻、基礎(chǔ)或厚大的塊體）或配筋稀疏的結(jié)構(gòu)稀疏的結(jié)構(gòu) 101030302 2板、梁和大型或中型截面的柱子等板、梁和大型或中型截面的柱子等 303050503 3配筋密列的結(jié)構(gòu)配筋密列的結(jié)構(gòu) 505070704 4配筋特密列的結(jié)構(gòu)配筋特密列的結(jié)構(gòu) 70709090表表8-4 8-4 塌落度選擇塌落度選擇38 (1) (1)立方體試塊立方體試塊 規(guī)定采用標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊規(guī)定采用標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊(150(1501501501501502022-5-3039392022-5-30) )，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，在標(biāo)準(zhǔn)條件下( (溫度為溫度為2020土土33，相對(duì)濕度大于，相對(duì)濕度大于90%)90%

39、)養(yǎng)護(hù)或水中養(yǎng)護(hù)，達(dá)養(yǎng)護(hù)或水中養(yǎng)護(hù)，達(dá)28d28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的抗壓強(qiáng)度，為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。測(cè)得的抗壓強(qiáng)度，為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。 (2)(2)強(qiáng)度等級(jí)強(qiáng)度等級(jí) 可根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值將混凝土可根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值將混凝土劃分為不同強(qiáng)度等級(jí)?；炷翉?qiáng)度等級(jí)用符號(hào)劃分為不同強(qiáng)度等級(jí)?；炷翉?qiáng)度等級(jí)用符號(hào)C C (Concrete)(Concrete)和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)(MPa)表示，分表示，分為為C7C75 5、Cl0Cl0、C15C15、C20C20、C25C25，C30C30、C35C35、C40

40、C40、C45C45、C50C50、C55C55、C60C60、C65C65、C70C70、C75C75及及C80C80共共1616個(gè)個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。強(qiáng)度等級(jí)。40402022-5-30 (3) (3)影響混凝土強(qiáng)度的因素影響混凝土強(qiáng)度的因素 影響混凝土強(qiáng)度的因素很多，主要?dú)w納有以下影響混凝土強(qiáng)度的因素很多，主要?dú)w納有以下幾個(gè)方面：幾個(gè)方面： 水泥強(qiáng)度等級(jí)：水泥強(qiáng)度等級(jí)：當(dāng)其他條件相同時(shí)，水泥強(qiáng)當(dāng)其他條件相同時(shí)，水泥強(qiáng)度愈高，則混凝土強(qiáng)度愈高。度愈高，則混凝土強(qiáng)度愈高。 水灰比：水灰比：當(dāng)用同一種水泥當(dāng)用同一種水泥( (品種及強(qiáng)度等級(jí)相品種及強(qiáng)度等級(jí)相同同) )時(shí)，混凝生的強(qiáng)度主要決定于水灰比。因

41、為水泥時(shí)，混凝生的強(qiáng)度主要決定于水灰比。因?yàn)樗嗨瘯r(shí)所需的結(jié)合水一般只占水泥重量的水化時(shí)所需的結(jié)合水一般只占水泥重量的20%20%左右，左右，但在拌制混凝土拌合物時(shí)，為了獲得必要的流動(dòng)性，但在拌制混凝土拌合物時(shí)，為了獲得必要的流動(dòng)性，常需用較多的水常需用較多的水( (約占水泥重量的約占水泥重量的40%40%70%)70%)，41412022-5-30也即用較大的水灰比。當(dāng)混凝土硬化后，多余的水也即用較大的水灰比。當(dāng)混凝土硬化后，多余的水分就殘留在混凝土中形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔，分就殘留在混凝土中形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔，大大減少了混凝土承受荷載的實(shí)際有效斷面，而且大大減少了混凝土承受荷載的

42、實(shí)際有效斷面，而且可能在孔隙周?chē)a(chǎn)生應(yīng)力集中。因此，可以認(rèn)為，可能在孔隙周?chē)a(chǎn)生應(yīng)力集中。因此，可以認(rèn)為，在水泥強(qiáng)度等級(jí)相同的情況下，水灰比愈小，水泥在水泥強(qiáng)度等級(jí)相同的情況下，水灰比愈小，水泥石的強(qiáng)度愈高，與骨料粘結(jié)力愈大，混凝土強(qiáng)度也石的強(qiáng)度愈高，與骨料粘結(jié)力愈大，混凝土強(qiáng)度也就愈高。但是，如果加水太少就愈高。但是，如果加水太少( (水灰比太小水灰比太小) )，拌合，拌合物過(guò)于干硬，在一定的搗實(shí)成型條件下，無(wú)法保證物過(guò)于干硬，在一定的搗實(shí)成型條件下，無(wú)法保證澆灌質(zhì)量，混凝土中將出現(xiàn)較多的蜂窩、孔洞，強(qiáng)澆灌質(zhì)量，混凝土中將出現(xiàn)較多的蜂窩、孔洞，強(qiáng)度也會(huì)降低。度也會(huì)降低。42422022-5-

43、30混凝土強(qiáng)度與水灰比、水泥強(qiáng)度等級(jí)等因素間的線(xiàn)混凝土強(qiáng)度與水灰比、水泥強(qiáng)度等級(jí)等因素間的線(xiàn)性經(jīng)驗(yàn)公式為：性經(jīng)驗(yàn)公式為：BWCRARC28式中式中 R R2828砼砼28d28d齡期抗壓強(qiáng)度，齡期抗壓強(qiáng)度，Mpa;Mpa; R RC C水泥的實(shí)際抗壓強(qiáng)度，水泥的實(shí)際抗壓強(qiáng)度，Mpa;Mpa; C/W C/W灰水比灰水比( (水泥與水的重量比水泥與水的重量比) )； A A、BB經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，與骨料和水泥品種等因素經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，與骨料和水泥品種等因素 有關(guān)，可通過(guò)試驗(yàn)確定，如無(wú)試驗(yàn)和有關(guān)，可通過(guò)試驗(yàn)確定，如無(wú)試驗(yàn)和43432022-5-30 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可采用下列參數(shù)：統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可采用下列參數(shù)： 碎石碎石

44、A=0.46A=0.46，B=0.07B=0.07； 卵石卵石A=0.48A=0.48，B=0.33B=0.33。 骨料的品質(zhì)和級(jí)配。骨料的品質(zhì)和級(jí)配。 施工時(shí)的攪拌、振搗。施工時(shí)的攪拌、振搗。 養(yǎng)護(hù)的濕度、溫度及養(yǎng)護(hù)齡期養(yǎng)護(hù)的濕度、溫度及養(yǎng)護(hù)齡期(7(7天天) )等。等。 (4)(4)提高混凝土強(qiáng)度的措施提高混凝土強(qiáng)度的措施 提高水泥標(biāo)號(hào)。提高水泥標(biāo)號(hào)。 降低水灰比：降低水灰比：為改善和易性，可摻加為改善和易性，可摻加減水劑。減水劑。 采用級(jí)配好且干凈的砂、高強(qiáng)度石子。采用級(jí)配好且干凈的砂、高強(qiáng)度石子。 44442022-5-30 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)：加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)：保證適宜的溫度、較高的濕度，保證適宜的溫

45、度、較高的濕度，或采用濕熱處理（蒸汽養(yǎng)護(hù)）來(lái)提高早期強(qiáng)度。或采用濕熱處理（蒸汽養(yǎng)護(hù)）來(lái)提高早期強(qiáng)度。 加強(qiáng)攪拌和振搗。加強(qiáng)攪拌和振搗。 添加增強(qiáng)材料：添加增強(qiáng)材料：如硅粉、鋼纖維等。如硅粉、鋼纖維等。 4. 4.混凝土的耐久性混凝土的耐久性 (1) (1)耐久性的意義耐久性的意義 用于構(gòu)筑物的混凝土，不僅要具有能安全承受用于構(gòu)筑物的混凝土，不僅要具有能安全承受荷載的強(qiáng)度，還應(yīng)具有耐久性，即要求混凝土在長(zhǎng)荷載的強(qiáng)度，還應(yīng)具有耐久性，即要求混凝土在長(zhǎng)期使用環(huán)境條件下，能抵抗內(nèi)、外不利的影響，而期使用環(huán)境條件下，能抵抗內(nèi)、外不利的影響，而保持其使用性能。保持其使用性能。耐久性良好耐久性良好的混凝土，

46、對(duì)的混凝土，對(duì)延長(zhǎng)延長(zhǎng)結(jié)結(jié)45452022-5-30構(gòu)使用壽命，構(gòu)使用壽命，減少減少維修保養(yǎng)費(fèi)用，維修保養(yǎng)費(fèi)用，提高提高經(jīng)濟(jì)效益等經(jīng)濟(jì)效益等具有重要具有重要意義意義。 (2) (2)提高混凝土耐久性的主要措施提高混凝土耐久性的主要措施 根據(jù)工程所處環(huán)境和工程性質(zhì)不同選用適宜根據(jù)工程所處環(huán)境和工程性質(zhì)不同選用適宜或合理的水泥品種，并選擇適宜的混合材料和填料。或合理的水泥品種，并選擇適宜的混合材料和填料。 采用較小的水灰比，并限制最大水灰比和最采用較小的水灰比，并限制最大水灰比和最小水泥用量。小水泥用量。 采用級(jí)配好且干凈的砂、石骨料，并選用粒采用級(jí)配好且干凈的砂、石骨料，并選用粒徑較大或適中的砂

47、、石骨料。徑較大或適中的砂、石骨料。 摻加減水劑或引氣劑，或根據(jù)工程性質(zhì)，摻摻加減水劑或引氣劑，或根據(jù)工程性質(zhì)，摻46462022-5-30加其他適宜的外加劑。加其他適宜的外加劑。 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。 改善施工方法等。改善施工方法等。 ( (四四) )混凝土的外加劑混凝土的外加劑 在混凝土拌和時(shí)或拌和前摻人，其摻量在混凝土拌和時(shí)或拌和前摻人，其摻量一般不一般不大于水泥重量大于水泥重量5%5%，能顯著改善混凝土性能的材料能顯著改善混凝土性能的材料稱(chēng)稱(chēng)為混凝土外加劑。為混凝土外加劑。常用的外加劑有常用的外加劑有減水劑、速凝劑、減水劑、速凝劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑、膨脹劑和防凍劑早強(qiáng)劑、緩凝劑、膨脹劑和

48、防凍劑等。由于外加劑等。由于外加劑對(duì)混凝土技術(shù)性能的顯著改善，如提高最終強(qiáng)度或?qū)炷良夹g(shù)性能的顯著改善，如提高最終強(qiáng)度或初期強(qiáng)度（早強(qiáng)）、改善和易性、提高耐久性及節(jié)初期強(qiáng)度（早強(qiáng)）、改善和易性、提高耐久性及節(jié)47472022-5-30約水泥等。已成為混凝土的重要組成部分，被稱(chēng)為約水泥等。已成為混凝土的重要組成部分，被稱(chēng)為混凝土的第五組分，混凝土的第五組分，獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 1. 1.減水劑減水劑 (1) (1)概念：概念：能保持混凝土拌合物的和易性不變能保持混凝土拌合物的和易性不變而顯著減少其拌和用水量的外加劑稱(chēng)為而顯著減少其拌和用水量的外加劑稱(chēng)為減水劑。減水劑。

49、 (2) (2)作用作用 若保持和易性或流動(dòng)性不變，摻加減水劑則若保持和易性或流動(dòng)性不變，摻加減水劑則可大幅度地減少拌合水，獲得降低水灰比、提高密可大幅度地減少拌合水，獲得降低水灰比、提高密實(shí)性、增加強(qiáng)度、增強(qiáng)抗?jié)B性和抗凍性的良好效果。實(shí)性、增加強(qiáng)度、增強(qiáng)抗?jié)B性和抗凍性的良好效果。 若保持原設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度不變，在混凝土中若保持原設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度不變，在混凝土中48482022-5-30摻適量減水劑，則可在降低用水量的同時(shí)降低水泥摻適量減水劑，則可在降低用水量的同時(shí)降低水泥用量，達(dá)到節(jié)約水泥的目的。用量，達(dá)到節(jié)約水泥的目的。 (3) (3)類(lèi)型：類(lèi)型：減水劑有多種，包括減水劑有多種，包括木質(zhì)素系減

50、水木質(zhì)素系減水劑，劑，如木質(zhì)素如木質(zhì)素磺酸鈣磺酸鈣( (又稱(chēng)又稱(chēng)M M型減水劑型減水劑) )、木質(zhì)素磺、木質(zhì)素磺酸鈉酸鈉等；等；萘磺酸鹽系減水劑，萘磺酸鹽系減水劑，如如NFNF型、型、FDNFDN型、型、MFMF型型等；等；水溶性樹(shù)脂減水劑，水溶性樹(shù)脂減水劑，如如SMSM樹(shù)脂減水劑等。如樹(shù)脂減水劑等。如圖圖8 85 5所示。所示。 2.2.速凝劑速凝劑 (1) (1)作用：作用：速凝劑的作用是使混凝土迅速凝結(jié)速凝劑的作用是使混凝土迅速凝結(jié)硬化，以達(dá)到較高早期強(qiáng)度的目的。硬化，以達(dá)到較高早期強(qiáng)度的目的。49圖圖8 85 5 混凝土減水劑混凝土減水劑2022-5-3050502022-5-30 (

51、2) (2)類(lèi)型：類(lèi)型：速凝劑主要有速凝劑主要有無(wú)機(jī)鹽類(lèi)無(wú)機(jī)鹽類(lèi)和和有機(jī)物類(lèi)，有機(jī)物類(lèi)，我國(guó)常用我國(guó)常用無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，如如紅星紅星I I型、型、711711型、型、728728型、型、86048604型型等。如圖等。如圖8 86 6所示。所示。 速凝劑摻入混凝土后，能使混凝土在速凝劑摻入混凝土后，能使混凝土在5min5min內(nèi)初內(nèi)初凝，凝，10min10min內(nèi)終凝，內(nèi)終凝，1h1h就可產(chǎn)生強(qiáng)度，就可產(chǎn)生強(qiáng)度，1 1天強(qiáng)度提高天強(qiáng)度提高2 23 3倍。但后期強(qiáng)度會(huì)下降，倍。但后期強(qiáng)度會(huì)下降，2828天強(qiáng)度約為不摻時(shí)天強(qiáng)度約為不摻時(shí)的的80%80%90%90%。 (3)(3)摻量：摻量：紅

52、星紅星I I型型速凝劑的適宜摻量為水泥質(zhì)速凝劑的適宜摻量為水泥質(zhì)量的量的2.5%2.5%4.0%4.0%，711711型型速凝劑的適宜摻量為水泥速凝劑的適宜摻量為水泥質(zhì)量的質(zhì)量的3.0%3.0%5.0%5.0%。這兩類(lèi)速凝劑均這兩類(lèi)速凝劑均含堿性物質(zhì)，含堿性物質(zhì)，51圖圖8 86 6 混凝土速凝劑混凝土速凝劑2022-5-305152522022-5-30對(duì)人員皮膚有一定的腐蝕作用，使用時(shí)應(yīng)對(duì)人員皮膚有一定的腐蝕作用，使用時(shí)應(yīng)注意保護(hù)。注意保護(hù)。且速凝劑的吸濕性強(qiáng)，應(yīng)妥善保管，受潮后對(duì)速凝且速凝劑的吸濕性強(qiáng)，應(yīng)妥善保管，受潮后對(duì)速凝效果有顯著影響。效果有顯著影響。 (4) (4)應(yīng)用：應(yīng)用：速

53、凝劑主要用于礦山井巷、鐵路隧速凝劑主要用于礦山井巷、鐵路隧道、引水涵洞、地下工程以及噴錨支護(hù)時(shí)的噴射混道、引水涵洞、地下工程以及噴錨支護(hù)時(shí)的噴射混凝土或噴射砂漿工程中。凝土或噴射砂漿工程中。 砼各種速凝劑及其摻量如表砼各種速凝劑及其摻量如表8-58-5所示。所示。 ( (五五) )混凝土的配合比混凝土的配合比 1. 1.概念概念 混凝土配合比混凝土配合比是指混凝土組成材料間的數(shù)量比是指混凝土組成材料間的數(shù)量比2022-5-3053型型 號(hào)號(hào)主主 要要 成成 分分常用摻量常用摻量占占水泥重量水泥重量(%)(%)凝固時(shí)間凝固時(shí)間/min/min初初 凝凝 終終 凝凝紅星紅星號(hào)號(hào)鋁氧熟料、碳酸鈉、鋁

54、氧熟料、碳酸鈉、石灰石石灰石2.52.54.04.01 15 52 21010711711型型礬土、純堿、石灰、礬土、純堿、石灰、無(wú)水石膏無(wú)水石膏2.52.53.53.52 2左右左右3 3高效高效782782型型礬泥、礬土、石灰石、礬泥、礬土、石灰石、碳酸鈉碳酸鈉3 36 61 13 33 36 6堯山型堯山型鋁礬土、土堿、生石鋁礬土、土堿、生石灰灰3.53.55 5以?xún)?nèi)以?xún)?nèi)1010MJ-2000MJ-2000型型( (無(wú)堿可溶無(wú)堿可溶性性) )用不含堿性和腐蝕性用不含堿性和腐蝕性的無(wú)機(jī)鹽的無(wú)機(jī)鹽4 46 6 3 31010表表8-5 8-5 砼各種速凝劑及其摻量砼各種速凝劑及其摻量例關(guān)系。

55、例關(guān)系。 2.2.方法方法54542022-5-30 混凝土配合比表示方法混凝土配合比表示方法有兩種有兩種: : (1) (1)以以1m1m3 3混凝土中各組成材料的質(zhì)量表示，混凝土中各組成材料的質(zhì)量表示，如如水泥水泥336kg336kg，砂，砂654kg654kg，石子，石子1215kg1215kg，水，水195kg195kg； (2) (2)以水泥質(zhì)量為以水泥質(zhì)量為1 1，表示出各成份的質(zhì)量比，表示出各成份的質(zhì)量比，如如:1:1.95:3.52:0.58(:1:1.95:3.52:0.58(水泥水泥: :砂子砂子: :石子石子: :水水) )。其中。其中混凝土水灰比混凝土水灰比( (水水:

56、 :水泥水泥) )是決定混凝土強(qiáng)度及其和是決定混凝土強(qiáng)度及其和易性的重要指標(biāo)。易性的重要指標(biāo)。 3.3.混凝土配合比設(shè)計(jì)混凝土配合比設(shè)計(jì) (1)(1)實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì) 就是確定就是確定水泥、水、砂與石子水泥、水、砂與石子這四項(xiàng)基本組成這四項(xiàng)基本組成55552022-5-30材料用量之間的三個(gè)比例關(guān)系。即：水與水泥之間材料用量之間的三個(gè)比例關(guān)系。即：水與水泥之間的比例關(guān)系，常用水灰比表示；砂與石子之間的比的比例關(guān)系，常用水灰比表示；砂與石子之間的比例關(guān)系，常用砂率表示；水泥漿與骨料之間的比例例關(guān)系，常用砂率表示；水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系，常用單位用水量來(lái)反映。關(guān)系，常用單位用水量來(lái)反映。 (2) (2

57、)確定這三個(gè)參數(shù)的基本原則確定這三個(gè)參數(shù)的基本原則 在滿(mǎn)足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混在滿(mǎn)足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土的水灰比；在滿(mǎn)足混凝土施工要求的和易性的凝土的水灰比；在滿(mǎn)足混凝土施工要求的和易性的基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的種類(lèi)和規(guī)格，確定混凝土的基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的種類(lèi)和規(guī)格，確定混凝土的單位用水量；砂的數(shù)量，應(yīng)以填充石子空隙后略有單位用水量；砂的數(shù)量，應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則，來(lái)確定砂率。富余的原則，來(lái)確定砂率。56562022-5-30 ( (六六) )礦業(yè)工程對(duì)混凝土性能的要求礦業(yè)工程對(duì)混凝土性能的要求 混凝土均應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度、工作性混凝土均應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度、工作性( (

58、和易性和易性) )要求，要求，以及根據(jù)不同工程條件提出的抗?jié)B性、抗凍性、抗以及根據(jù)不同工程條件提出的抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性等要求。侵蝕性等要求。 根據(jù)不同礦業(yè)工程的施工特點(diǎn)，礦業(yè)工程施工根據(jù)不同礦業(yè)工程的施工特點(diǎn)，礦業(yè)工程施工還應(yīng)考慮對(duì)混凝土的一些還應(yīng)考慮對(duì)混凝土的一些特殊要求，特殊要求，如：地面拌制如：地面拌制混凝土向井下輸運(yùn)時(shí)的混凝土向井下輸運(yùn)時(shí)的流動(dòng)性、均勻性流動(dòng)性、均勻性要求，凍結(jié)要求，凍結(jié)法施工用混凝土的法施工用混凝土的抗凍、早強(qiáng)抗凍、早強(qiáng)等要求，對(duì)于錨噴網(wǎng)等要求，對(duì)于錨噴網(wǎng)支護(hù)的噴混凝土支護(hù)的噴混凝土骨料與拌和物骨料與拌和物的要求，以及在井下的要求，以及在井下有嚴(yán)重腐蝕性有嚴(yán)重腐

59、蝕性( (如酸性地下水如酸性地下水) )環(huán)境對(duì)水泥環(huán)境對(duì)水泥等原材料等原材料57572022-5-30的要求等。的要求等。 四、砂漿四、砂漿 1.1.組成組成 砂漿由膠結(jié)材料、細(xì)骨料及水配合組成。常用砂漿由膠結(jié)材料、細(xì)骨料及水配合組成。常用的膠結(jié)材料有水泥、石灰、石膏等，細(xì)骨料以天然的膠結(jié)材料有水泥、石灰、石膏等，細(xì)骨料以天然砂用得最多，有時(shí)也可使用細(xì)礦渣及石屑等。砂用得最多，有時(shí)也可使用細(xì)礦渣及石屑等。 2. 2.砂漿與砼的區(qū)別砂漿與砼的區(qū)別 在于不含粗骨料，因而砼的和易性、強(qiáng)度、耐在于不含粗骨料，因而砼的和易性、強(qiáng)度、耐久性等性質(zhì)，基本上適合于砂漿。但有些性質(zhì)還有久性等性質(zhì)，基本上適合于砂

60、漿。但有些性質(zhì)還有不同的要求。不同的要求。58582022-5-30 3. 3.砂漿種類(lèi)砂漿種類(lèi) (1) (1)水泥砂漿：水泥砂漿：以水泥作膠結(jié)材料的砂漿，多用以水泥作膠結(jié)材料的砂漿，多用于井巷工程。于井巷工程。 (2) (2)石灰砂漿：石灰砂漿：以石灰作膠結(jié)材料的砂漿，多用以石灰作膠結(jié)材料的砂漿，多用于地面建筑砌體中或抺面中。于地面建筑砌體中或抺面中。 (3) (3)混合砂漿：混合砂漿：以水泥和石灰兩種作膠結(jié)材料混以水泥和石灰兩種作膠結(jié)材料混合使用的砂漿，多用于地面建筑工程。合使用的砂漿，多用于地面建筑工程。 五、鋼材五、鋼材 ( (一一) )鋼材的特點(diǎn)鋼材的特點(diǎn) 鋼材作支護(hù)材料，具有強(qiáng)度大