混凝土化學(xué)分析試驗作業(yè)指導(dǎo)書

混凝土化學(xué)分析試驗作業(yè)指導(dǎo)書第一節(jié)混凝土配合比設(shè)計混凝土配合比設(shè)計就是根據(jù)原材料的技術(shù)性能及施工要求，確定出能滿足工程所要求的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的各項組成材料的用量。混凝土配合比設(shè)計應(yīng)滿足以下四個方面要求：滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工進度要求的混凝土強度等級；保證混凝土拌合物具有良好的工作性，以滿足施工條件的要求；保證混凝土既具有良好的耐久性，滿足抗凍、抗?jié)B、抗腐蝕的要求，從而使混凝土達到經(jīng)久耐用的使用目的；在保證上述質(zhì)量和施工方便的前提下，盡量節(jié)約水泥，合理使用原材料，從而降低工程成本，取得良好的經(jīng)濟效益。 一、普通混凝土配合比設(shè)計1．計算初步配合比（1）確定試配強度（fcu，o）fcu,o≥fcu,k+1.645σ式中：:fcu,o——混凝土試配強度（MPa）；fcu,k——混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）；σ——混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）?？筛鶕?jù)本單位近期同一品種混凝土強度試件實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計確定；當(dāng)無統(tǒng)計資料時，采用：C10~C20，σ=4.0MPa；C25~C30，σ=5.0MPa；C35~C60，σ=6.0MPa。（2）確定水灰比（W/C）W/C=a·fce/（fcu,o+a·b·fce）式中：a、b——回歸系數(shù)。根據(jù)試驗確定；當(dāng)不具備試驗統(tǒng)計資料時，采用碎石，a＝0.46，b＝0.07；卵石，a＝0.48，b＝0.33；

fce——水泥28d抗壓強度實測值（MPa）。無水泥28d抗壓強度實測值時，按下式計算：fce＝γc·fce,g式中：γc——水泥強度等級富余系數(shù)，可按實際統(tǒng)計資料確定；

fce,g——水泥強度等級值（MPa）為保證混凝土的耐久性，上式計算出的水灰比不得大于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55-2000）規(guī)定的最大水灰比值。（3）選取1m3混凝土的用水量（mwo）（4）計算1m3混凝土的水泥用量（mco）mco=mwo/（W/C）上式計算出的水泥用量還應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》（JGJ55-2000）規(guī)定的最小水泥用量的要求，以便同時保證混凝土強度及耐久性要求。（5）選擇砂率（βs）砂率一般可根據(jù)本單位對所用材料的試驗選用合理數(shù)值。（6）計算粗、細骨料的用量（mgo、mso）mco+mso+mgo+mwo=mcpβs=mso/（mso+mgo）×100%式中：mco、mso、mgo、mwo——1m3混凝土中水泥、細骨料、粗骨料和水的用量（kg）；

βs——砂率（%）；mcp——1m3混凝土拌合物的假定質(zhì)量，其值可取2350~2450（kg）。2．試拌調(diào)整，提出基準(zhǔn)配合比（1）按初步配合比，稱取實際工程中使用的原材料進行試拌。（2）當(dāng)試拌出的拌合物和易性不能滿足要求時，應(yīng)在保證水灰比不變的條件下，相應(yīng)調(diào)整水泥漿用量或砂率，直到符合要求為止。此時應(yīng)測定混凝土拌合物實際表觀密度ρc,p，然后提出基準(zhǔn)配合比，即：mca=mc拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcpmsa=ms拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcpmga=mg拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcpmwa=mw拌/（mc拌+ms拌+mg拌+mw拌）×ρcp式中：mc拌、ms拌、mg拌、mw拌——調(diào)整后拌合物中各種材料的實際用量（kg）。

3．檢驗強度，確定試驗室配合比（1）檢驗強度強度檢驗時應(yīng)至少采用三個不同的配合比，其一為基準(zhǔn)配合比，另外兩個配合比的水灰比，宜較基準(zhǔn)配合比分別增加和減少0.05，而其用水量與基準(zhǔn)配合比相同，砂率可分別增加和減少1%。每種配合比至少做一組（3塊）試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護到28d時試壓。制作混凝土試件時，應(yīng)檢驗混凝土的和易性及測定表觀密度，并以此結(jié)果作為代表相應(yīng)配合比的混凝土拌合物的性能。（2）確定試驗室配合比①由試驗得出的混凝土強度與其相對應(yīng)的灰水比（C/W）關(guān)系，用作圖或計算求出與混凝土配制強度（fcu，o）相對應(yīng)的灰水比。并按下列原則確定1m3混凝土的材料用量：A用水量（mwb）：取基準(zhǔn)配合比中的用水量，并根據(jù)制作強度試件時測得的坍落度或維勃稠度進行適當(dāng)調(diào)整；B水泥用量（mcb）：以用水量乘以選定的灰水比；C粗、細骨料用量（mgb和msb）：取基準(zhǔn)配合比中的粗、細骨料用量，并按選定的灰水比進行適當(dāng)調(diào)整。②混凝土表觀密度的校正。經(jīng)試配確定配合比后，還應(yīng)按下列步驟進行校正：A計算混凝土表觀密度計算值（ρc，c）ρc,c=mc+ms+mg+mwB計算混凝土配合比校正系數(shù)（δ）式中：ρc,t——混凝土表觀密度實測值（kg/m3）;ρc,c——混凝土表觀密度計算值（kg/m3）。 二、摻外加劑與礦物外摻料的混凝土配合比設(shè)計摻外加劑與礦物外摻料的混凝土配合比與普通混凝土配合比雖然存在一定的差異，但共同的實質(zhì)問題仍然是確定四項原材料間的三個對比關(guān)系，即水與膠凝材料之間、砂與石之間以及漿體與骨料之間的對比關(guān)系，從而最終確定膠凝材料、集料、水與外加劑的單位體積用量。1．摻減水劑混凝土配合比設(shè)計摻減水劑的混凝土配合比設(shè)計可在不摻外加劑混凝土配合比的基礎(chǔ)上加以調(diào)整，減水劑的質(zhì)量和體積可忽略不計。（1）摻減水劑混凝土配合比設(shè)計步驟①先計算不摻外加劑普通混凝土的水膠比并根據(jù)原材料、施工工藝參數(shù)確定不摻外加劑混凝土配合的用水量mw0,則摻減水劑混凝土配合比的用水量mw為：其中wR為所摻減水劑的減水率。②水泥用量保持與不摻減水劑普通混凝土相同；③砂率減小1%~3%,計算砂、石用量；④按照計算結(jié)果，對配合比進行試拌與調(diào)整，如坍落度過大，則可適當(dāng)減少用水量，在強度和耐久性滿足設(shè)計要求的前提下，則可減少減水劑的用量。2．摻粉煤灰混凝土配合比設(shè)計粉煤灰用在混凝土能改善混凝土性能、提高工程質(zhì)量、節(jié)約水泥、降低混凝土成本、節(jié)約資源等。在混凝土中摻加的粉煤灰應(yīng)滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。粉煤灰混凝土的設(shè)計強度等級、強度保證率、標(biāo)準(zhǔn)差及離異系數(shù)等指標(biāo)，應(yīng)于基準(zhǔn)混凝土相同。在混凝土中摻入粉煤灰時，一般情況下可采用等量取代法、超量取代法和外加法。當(dāng)混凝土超強較多或配置大體積混凝土?xí)r，可采用等量取代法；當(dāng)主要為改善混凝土和易性時，可采用外加法。粉煤灰混凝土配合比設(shè)計，應(yīng)按絕對體積法計算。粉煤灰采用超量取代法時，超量取代系數(shù)可按下表5-1選用：表5-1粉煤灰的超量取代系數(shù)粉煤灰等級ⅠⅡⅢ超量系數(shù)1.1~1.41.3~1.71.5~2.0配制高性能混凝土?xí)r，粉煤灰的含水率不大于1%；對于普通混凝土，當(dāng)粉煤灰含水率大于1%時，應(yīng)從粉煤灰混凝土配合比用水量中扣除；粉煤灰混凝土中摻入引氣劑時，其增加的空氣體積應(yīng)在混凝土體積中扣除。粉煤灰混凝土配合比計算方法：按照普通混凝土配合比設(shè)計計算基準(zhǔn)混凝土配合比試配強度、水膠比并確定用水量、水泥用量和砂率。（1）等量取代法配合比計算①選定與基準(zhǔn)混凝土相同的或稍低的水膠比；②根據(jù)確定的粉煤灰等量取代水泥率（f%）和基準(zhǔn)混凝土水泥用量（C0），計算粉煤灰用量（F）和粉煤灰混凝土中的水泥用量（C）：F=C0×（f%）C=C0-F③確定粉煤灰混凝土的用水量（W）：④計算水泥和粉煤灰漿體體積（Vp）(γC：水泥密度γF:粉煤灰密度)⑤計算砂石料的總體積（VA）VA=1000(1-a)-VP⑦用于基準(zhǔn)混凝土配合比相同或稍低的砂率（Qs），計算砂（S）和石（G）的用量S=VA×Qs×γsG=VA×(1-Qs)×γg其中：γs為砂子表觀密度，γg為石子表觀密度。（2）超量取代法配合比計算方法①根據(jù)基準(zhǔn)混凝土配合比計算出的各種材料用量（C0、G0、S0、W0）選取粉煤灰取代水泥率（f%）和超量系數(shù)（K），對各種材料進行調(diào)整。②計算粉煤灰取代水泥量（F）、總摻量（Ft）及超量部分重量（Fe）F=C0×f%Ft=K×FFe=(k-1)×F(k超量取代系數(shù))③計算水泥的重量C=C0-F④粉煤灰超量部分的體積在砂子中扣除相同體積的砂重并重新計算調(diào)整后的砂率（Se）⑤確定粉煤灰超量取代的各種原材料用量C、Ft、W0、Se、G0。（3）外加法配合比計算方法①根據(jù)基準(zhǔn)混凝土計算出的各種材料用量（C0、G0、S0、W0）選定外加粉煤灰摻入率（fm%），對各種材料進行計算調(diào)整。②計算外加粉煤灰的重量（Fm）Fm=C0×fm(%)③外加粉煤灰的體積，在在砂子中扣除相同體積的砂重并重新計算調(diào)整后的砂率（Sm）④外加粉煤灰混凝土的各種材料用量為：C0、Fm、Sm、W0、G0。（4）摻粉煤灰混凝土注意事項①選擇適合的使用部位和摻量粉煤灰最適宜在大體積混凝土中，對鋼筋混凝土、寒冷地區(qū)有抗凍融要求的混凝土應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施后才可使用。粉煤灰摻量主要決定于原材料質(zhì)量、使用部位、環(huán)境條件等因素，具體摻量要根據(jù)設(shè)計要求，通過試驗后確定。②避免過振對粉煤灰混凝土應(yīng)注意掌握振搗時間，這是因為一方面粉煤灰混凝土易于振搗，另一方面粉煤灰相對密度輕，特別是粉煤灰中的碳粒更輕，在振搗過程中很容易上浮到澆筑層表面，如粉煤灰、碳粒和水過于集中在澆筑層表面，混凝土層面之間就會形成薄弱環(huán)節(jié)，影響澆筑層面之間混凝土的強度。所以一般粉煤灰混凝土坍落度應(yīng)設(shè)計小些，并應(yīng)避免過振，掌握振搗時間以澆筑層表面開始翻漿為止。③加強養(yǎng)護粉煤灰在混凝土中發(fā)揮作用是在二次水化反應(yīng)之后，經(jīng)二次水化后粉煤灰中的活性成分才生成具有一定強度的、穩(wěn)定的水化產(chǎn)物。二次水化反應(yīng)的充分條件是要保證一定的溫度、濕度，只有在這種條件下，粉煤灰的二次水化反應(yīng)才能進行并反應(yīng)完全。因此，應(yīng)加強粉煤灰混凝土的養(yǎng)護。第二節(jié)混凝土性能指標(biāo)檢測 一、拌合物性能混凝土拌合物是指有膠凝材料、骨料、水和外加劑等拌制而成的未凝固的混合料，即指硬化以前的混凝土，也稱新拌混凝土。為控制混凝土工程質(zhì)量，檢測混凝土拌合物的各項性能及其質(zhì)量和流動性特征，要求統(tǒng)一遵循混凝土拌合物性能試驗方法，從而對各種建筑結(jié)構(gòu)所使用的普通混凝土拌合物的基本性能進行檢驗?；炷涟韬衔镌囼炛饕ǎ汉鸵仔?、凝結(jié)時間、泌水與壓力泌水、表觀密度、含氣量、水膠比分析等。1．凝結(jié)時間試驗混凝土凝結(jié)時間分為初凝時間和終凝時間。當(dāng)混凝土剛開始失去塑性叫做初凝，當(dāng)混凝土完全失去塑性就叫做終凝；?；炷聊Y(jié)時間采用貫入阻力法。適用于從拌合物中篩出的砂漿用貫入阻力法來確定坍落度值不為零的混凝土拌合物凝結(jié)時間的測定。（1）試驗步驟從拌制好的混凝土拌合物試樣中，用5mm的標(biāo)準(zhǔn)篩篩出砂漿，然后將其拌合均勻。將砂漿一次分別裝入三個試樣桶中，做三個試驗。取樣混凝土坍落度不大于70mm的混凝土宜采用振動臺振實砂漿；取樣混凝土坍落度大于70mm的宜采用搗棒人工搗實。用振動臺振實砂漿時，振動應(yīng)持續(xù)到表面出漿為止．不得過振；用搗捧人工搗實時，應(yīng)沿螺旋方向由外向中心均勻插搗25次，然后用橡皮錘輕輕敲打簡壁，直至插搗孔消失為止。振實或插搗后，砂漿表面應(yīng)低于砂漿試樣筒口約10mm；砂漿試樣筒應(yīng)立即加蓋。砂漿試樣制備完畢．編號后應(yīng)置于溫度為20±2℃的環(huán)境中或現(xiàn)場同條件下待試，并在以后的整個測試過程中，環(huán)境溫度應(yīng)始終保持20±2℃?，F(xiàn)場同條件側(cè)試時，應(yīng)與現(xiàn)場條件保持一致。在整個測試過程中，除在吸取泌水或進行貫入試驗外，試樣筒應(yīng)始終加蓋。凝結(jié)時間測定從水泥與水接觸開始計時。根據(jù)混凝土拌合物的性能，確定指針試驗時間，以后每隔0.5h測定一次，在臨近初、終凝時可增加測定次數(shù)。在每次測試前2min，將一片20mm厚的墊塊墊入筒底一側(cè)使其傾斜，用吸管吸去表面的泌水，吸水后平穩(wěn)的復(fù)原。測試時將砂漿試樣筒置于貫入阻力儀上，測針端部于砂漿表面接觸，然后再20±2s內(nèi)均勻地使測針貫入砂漿25±2mm深度，記錄貫入壓力，精確至10N，記錄測試時間，精確至1min。各測點的間距應(yīng)大于測針直徑2倍且不小于15mm，測點與筒壁的距離應(yīng)不小于25mm。貫入阻力測試在0.2~28MPa之間應(yīng)至少進行6次，直至貫入阻力大于28MPa為止。在測試過程中，根據(jù)砂漿凝結(jié)情況，適時更換測針，測針選用原則參照下表5-2：表5-2測針選用規(guī)定表貫入阻力（MPa）0.2~3.53.5~2020~28測針面積（mm2）1005020（2）試驗結(jié)果處理貫入阻力測結(jié)果計算以及初凝時間和終凝時間的確定按一下方式進行：①貫入阻力計算按下式進行，計算應(yīng)精確至0.1MPa。式中：fPR——貫入阻力（MPa）；P——貫入壓力（N）；A——測針面積（mm2）。②凝結(jié)時間通過線性回歸法確定。將貫入阻力fPR和時間t分別取自認對數(shù)ln（fPR）和ln（t），并分別作為自變量和因變量做線性回歸得到回歸方程式：Ln（t）=A+Bln（fPR）式中：t——時間（min）；fPR——貫入阻力（MPa）；A、B——線性回歸系數(shù)。根據(jù)線性回歸方程求的當(dāng)貫入阻力為3.5MPa時對應(yīng)的時間ts為初凝時間，貫入阻力為28MPa時對應(yīng)的時間te為初凝時間，凝結(jié)時間一h:min表示，并修約至5min：凝結(jié)時間測試采用三個試驗結(jié)果的算術(shù)平均值作為試驗結(jié)果。如果三個測值的最大值或最小值中有一個與中間值之差超過中間值的10%，則以中間值作為試驗結(jié)果；如果最大值和最小值與中間值之差均超過中間值的10%，則試驗無效。2．壓力泌水率試驗壓力泌水試驗適用于骨料粒徑不大于40mm的混凝土拌合物。（1）試驗步驟試驗時，將混凝土拌合物分兩層裝入壓力泌水儀缸體中，每層插搗20次，插搗方式與坍落度試驗相同。每層插搗完成后用橡皮錘輕輕沿容器外壁敲打5~10次，直至拌合物表面插搗孔消失并不見大氣泡為止，使拌合物表面低于容器口以下30min處，用抹刀將表面抹平。將容器口外表擦拭干凈，壓力泌水儀安裝完畢后給混凝土施加3.2MPa的壓力，打開泌水閥門同時開始計時，保持恒壓，泌出的水接入量筒內(nèi)，加壓至10s時讀取泌水量V10，加壓至140s時讀取泌水量V140。（2）試驗結(jié)果處理混凝土的壓力泌水率按下式計算：式中：BP——壓力泌水率，%；V10——加壓10S時的泌水量，ml；V140——加壓140S時的泌水量，ml；混凝土壓力泌水試驗結(jié)果以三次試驗的平均值表示，精確至0.1%。對于外加劑的壓力泌水率比，則采用基準(zhǔn)混凝土與摻外加劑混凝土的壓力泌水率之比進行計算，計算結(jié)果精確到1%。式中：Rb——壓力泌水率比，%BPO——基準(zhǔn)混凝土壓力泌水率，%BPA——受檢混凝土壓力泌水率，% 二、力學(xué)性能試驗普通混凝土的主要物理力學(xué)性能指標(biāo)包括抗壓強度、抗拉強度、抗折強度、疲勞強度、靜力受壓彈性模量等。1．立方體抗壓強度試驗混凝土抗壓強度是指在外力作用下，單位面積上能夠承受的壓力，即抵抗壓力破壞的能力。（1）試驗步驟①試件取出從養(yǎng)護地點取出后應(yīng)及時進行試驗，將試件表面與上下承壓板面擦干凈。②測量試件尺寸并檢查其外觀，試件的承壓面的平面度公差不得超過0.0005d（d為邊長）；試件的相鄰面間的夾角應(yīng)為90°，其公差不得超過0.5°；試件各邊長和高的尺寸公差不得超過1mm。③將試件安放在試驗機的下壓板或墊板上，試件的承壓面應(yīng)于成形式的頂面垂直，試件的中心應(yīng)于試驗機下壓板中心對準(zhǔn)。④試驗過程中應(yīng)連續(xù)均勻地加荷，混凝土強度等級＜C30時，加荷速度取每秒0.3~0.5MPa；混凝土強度等級≥C30且＜C60時，加荷速度取每秒0.5~0.8MPa；混凝土強度等級≥C60時，加荷速度取每秒0.8~1.0MPa。⑤試件接近破壞而開始急劇變形時，應(yīng)停止調(diào)整試驗機油門，直至破壞。（2）試驗結(jié)果計算與處理①混凝土立方體抗壓強度應(yīng)按下式計算：式中_____混凝土立方體試件抗壓強度（MPa）;F——試件破壞荷載（N）;A——試件承壓面積（mm2）?；炷亮⒎襟w抗壓抗壓強度計算應(yīng)精確至0.1MPa。②強度值得確定應(yīng)符合以下規(guī)定：三個試件測值的算術(shù)平均值作為該組試件的強度值（精確至0.1MPa）；三個測值中的最大值或最小值中如有一個與中間值的差值超過中間值的15%，則把最大及最小值一并舍除，取中間值作為該組的抗壓強度值；如最大值和最小值與中間值的差均超過中間值的15%，則該組試件的試驗結(jié)果無效。③混凝土立方體抗壓強度以150mm×150mm×150mm的試件為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)混凝土強度等級＜C60時，用非標(biāo)準(zhǔn)試件測得的強度值均應(yīng)乘以尺寸換算系數(shù)，其值為對200mm×200mm×200mm試件為1.05；對100mm×100mm×100mm試件為0.95。當(dāng)混凝土強度等級≥C60時，宜采用標(biāo)準(zhǔn)試件，使用非標(biāo)準(zhǔn)試件時，尺寸換算系數(shù)應(yīng)有試驗確定。2．軸心抗壓強度試驗（1）試驗步驟①試件取出從養(yǎng)護地點取出后應(yīng)及時進行試驗，將試件表面與上下承壓板面擦干凈。②測量試件尺寸并檢查其外觀，試件的承壓面的平面度公差不得超過0.0005d（d為邊長）；試件的相鄰面間的夾角應(yīng)為90°，其公差不得超過0.5°；試件各邊長和高的尺寸公差不得超過1mm。③將試件安放在試驗機的下壓板或墊板上，試件的承壓面應(yīng)于成形式的頂面垂直，試件的中心應(yīng)于試驗機下壓板中心對準(zhǔn)。④試驗過程中應(yīng)連續(xù)均勻地加荷，不得有沖擊?；炷翉姸鹊燃墸糃30時，加荷速度取每秒0.3~0.5MPa；混凝土強度等級≥C30且＜C60時，加荷速度取每秒0.5~0.8MPa；混凝土強度等級≥C60時，加荷速度取每秒0.8~1.0MPa。⑤試件接近破壞而開始急劇變形時，應(yīng)停止調(diào)整試驗機油門，直至破壞。（2）試驗結(jié)果計算與處理①混凝土立方體抗壓強度應(yīng)按下式計算：式中_____混凝土立方體試件抗壓強度（MPa）;F——試件破壞荷載（N）;A——試件承壓面積（mm2）。混凝土立方體抗壓抗壓強度計算應(yīng)精確至0.1MPa。②強度值得確定應(yīng)符合以下規(guī)定：三個試件測值的算術(shù)平均值作為該組試件的強度值（精確至0.1MPa）；三個測值中的最大值或最小值中如有一個與中間值的差值超過中間值的15%，則把最大及最小值一并舍除，取中間值作為該組的抗壓強度值；如最大值和最小值與中間值的差均超過中間值的15%，則該組試件的試驗結(jié)果無效。③混凝土立方體抗壓強度以150mm×150mm×150mm的試件為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)混凝土強度等級＜C60時，用非標(biāo)準(zhǔn)試件測得的強度值均應(yīng)乘以尺寸換算系數(shù)，其值為對200mm×200mm×200mm試件為1.05；對100mm×100mm×100mm試件為0.95。當(dāng)混凝土強度等級≥C60時，宜采用標(biāo)準(zhǔn)試件，使用非標(biāo)準(zhǔn)試件時，尺寸換算系數(shù)應(yīng)有試驗確定。3．立方體劈裂抗拉強度試驗（1）試驗步驟①墊塊、墊條與支架采用半徑為75mm的鋼制弧形墊塊，墊塊的長度與試件相同，其截面積尺寸見下圖：圖5-1墊塊圖5-2支架示意圖1—墊塊；2—墊條；3—支架②試件取出從養(yǎng)護地點取出后應(yīng)及時進行試驗，將試件表面與上下承壓板面擦干凈。③測量試件尺寸并檢查其外觀，試件的承壓面的平面度公差不得超過0.0005d（d為邊長）；試件的相鄰面間的夾角應(yīng)為90°，其公差不得超過0.5°；試件各邊長和高的尺寸公差不得超過1mm。④將試件安放在試驗機的下壓板的中心位置，劈裂承壓面和劈裂面應(yīng)與試件成型時的頂面垂直，在上、下壓板與試件之間以圓弧形墊塊及墊條各一條，墊塊與墊條應(yīng)與試件上、下面的中心線對準(zhǔn)并與成型時的頂面垂直。⑤試驗過程中應(yīng)連續(xù)均勻地加荷，混凝土強度等級＜C30時，加荷速度取每秒0.02~0.05MPa；混凝土強度等級≥C30且＜C60時，加荷速度取每秒0.05~0.08MPa；混凝土強度等級≥C60時，加荷速度取每秒0.08~0.10MPa。⑥試件接近破壞而開始急劇變形時，應(yīng)停止調(diào)整試驗機油門，直至破壞。（2）試驗結(jié)果計算及處理①混凝土劈裂抗拉強度應(yīng)按下式計算：式中——混凝土劈裂抗拉強度（MPa）F——試件破壞荷載（N）A——試件劈裂面面積（mm2）劈裂抗拉強度計算精確至0.01MPa。②強度值得確定應(yīng)符合下列規(guī)定：三個試件測值的算術(shù)平均值作為該組試件的強度值（精確至0.01MPa）；三個測值中的最大值或最小值中如有一個與中間值的差值超過中間值的15%，則把最大及最小值一并舍除，取中間值作為該組的抗壓強度值；如最大值和最小值與中間值的差均超過中間值的15%，則該組試件的試驗結(jié)果無效。③采用100mm×100mm×100mm非標(biāo)準(zhǔn)試件測得的劈裂抗拉強度值，應(yīng)乘以尺寸換算系數(shù)0.85；當(dāng)混凝土強度等級≥C60時，宜采用標(biāo)準(zhǔn)試件，使用非標(biāo)準(zhǔn)試件時，尺寸換算系數(shù)應(yīng)有試驗確定。4．抗折強度試驗抗折強度是指材料或材料構(gòu)件在純彎條件下，破壞面上的極限拉應(yīng)力。（1）試驗步驟①試件支座和加荷頭應(yīng)采用直徑為20~40mm、長度不小于b+10mm的硬鋼圓柱，支座立腳應(yīng)采用固定鉸支，其他應(yīng)為滾動支點，其尺寸見下圖5-3：圖5-3抗折試驗裝置②試件取出從養(yǎng)護地點取出后應(yīng)及時進行試驗，將試件表面擦干凈。③測量試件尺寸并檢查其外觀，試件的承壓面的平面度公差不得超過0.0005d（d為邊長）；試件的相鄰面間的夾角應(yīng)為90°，其公差不得超過0.5°；試件各邊長和高的尺寸公差不得超過1mm。在長向中部的1/3區(qū)段內(nèi)不得有表面直徑超過5mm、深度超過2mm的孔洞。④按上圖裝置試件，安裝尺寸偏差不得大于1mm，試件的承壓面應(yīng)為試件成型時的側(cè)面；支座及承壓面與圓柱的接觸面應(yīng)平穩(wěn)、均勻。5）試驗過程中應(yīng)連續(xù)均勻地加荷，混凝土強度等級＜C30時，加荷速度取每秒0.02~0.05MPa；混凝土強度等級≥C30且＜C60時，加荷速度取每秒0.05~0.08MPa；混凝土強度等級≥C60時，加荷速度取每秒0.08~0.10MPa。⑤試件接近破壞而開始急劇變形時，應(yīng)停止調(diào)整試驗機油門，直至破壞。（2）試驗結(jié)果計算與處理①試件下緣斷裂位置處與二個集中荷載作用線之間時，試件的抗折強度(MPa)按下式計算，抗折強度計算應(yīng)精確至0.1MPa。式中——混凝土抗折強度（MPa）F——試件破壞荷載（N）——支座間跨距（mm）h——試件截面高度（mm）b——試件截面寬度（mm）②抗折強度的確定混凝土抗折強度以三個試件測值的算術(shù)平均值作為該組試件的強度值（精確至0.01MPa）；三個測值中的最大值或最小值中如有一個與中間值的差值超過中間值的15%，則把最大及最小值一并舍除，取中間值作為該組的抗壓強度值；如最大值和最小值與中間值的差均超過中間值的15%，則該組試件的試驗結(jié)果無效。三個試件中若有一個折斷面處于二個集中荷載作用線之外，則混凝土的抗折強度值按另兩個試件的試驗結(jié)果計算。若這兩個測試值的差值不大于這兩個測試值的較小值的15%時，該組混凝土試件的抗折強度則按照這兩個測試值的平均值計算，否則試驗無效。三個試件中若有二個折斷面處于二個集中荷載作用線之外，則該組試件無效。③混凝土抗折強度的標(biāo)準(zhǔn)試件尺寸為150mm×150mm×550mm,采用100mm×100mm×400mm非標(biāo)準(zhǔn)試件時，應(yīng)乘以尺寸換算系數(shù)0.85；當(dāng)混凝土強度等級≥C60時，宜采用標(biāo)準(zhǔn)試件，使用非標(biāo)準(zhǔn)試件時，尺寸換算系數(shù)應(yīng)有試驗確定。5．靜力受壓彈性模量試驗靜力受壓彈性模量試驗是測定混凝土的靜力受壓彈性模量，為結(jié)構(gòu)變形計算提供依據(jù)。（1）試驗步驟①從養(yǎng)護地點取出試件,擦凈后檢查外觀并測量尺寸,測量精度及尺寸取值應(yīng)符合規(guī)定。②取3個試件,按照軸心抗壓強度試驗方法測定軸心抗壓強度。③將測量變形的儀表應(yīng)安裝在試件成型時兩側(cè)面的中線上,并對稱于試件的兩端,測量標(biāo)距為150mm。

④將試件的軸心與上、下壓板的中心對準(zhǔn)，

開動試驗機,當(dāng)上壓板與試件接近時,調(diào)整球鉸座,使接觸均衡。⑤加荷至基準(zhǔn)應(yīng)力為0.5MPa的初始荷載值F0，保持荷載60s并在以后的30s內(nèi)記錄每測定的變形ε0，立即連續(xù)均勻加荷至應(yīng)力為軸心抗壓強度的1/3的荷載值Fa，保持荷載60s并在以后的30s內(nèi)記錄每測定的變形εa。混凝土強度等級＜C30時，加荷速度取每秒0.3~0.5MPa；混凝土強度等級≥C30且＜C60時，加荷速度取每秒0.5~0.8MPa；混凝土強度等級≥C60時，加荷速度取每秒0.8~1.0MPa。⑥當(dāng)兩測點變形值之差與它們的平均值之比大于20%時，應(yīng)重新進行對中；如果無法使其減小到小于20%時，則試驗無效。⑦當(dāng)兩測點變形值之差與它們的平均值之比小于20%時，以與加荷速度相同的速度卸荷至0.5MPa（F0）恒載60s，然后采用相同的方法至少重復(fù)預(yù)壓兩次。在最后一次預(yù)壓完成后，在基準(zhǔn)應(yīng)力為0.5MPa（F0）持荷載60s并在以后的30s內(nèi)記錄每測定的變形ε0，再用同樣的加荷速度加荷至Fa，保持荷載60s并在以后的30s內(nèi)記錄每測定的變形εa。其加荷方式如下圖5-4：圖5-4⑧卸除變形測量裝置，以同樣的加荷速度加荷至試件破壞，若試件的抗壓強度與之差超過的20%時，應(yīng)在報告中注明。（2）試驗結(jié)果計算與處理①混凝土受壓彈性模量值應(yīng)按下式計算，結(jié)果精確至100MPa：式中：Ec——混凝土彈性模量（MPa）;Fa——應(yīng)力為1/3軸心抗壓強度時的荷載（N）；F0——應(yīng)力為0.5Mpa時的初始荷載（N）；A——試件承壓面積（mm2）；L——測量標(biāo)距（mm）；△n——最后一次從F0加荷至Fa時試件兩側(cè)變形的平均值（mm）；εa——Fa時試件兩側(cè)變形的平均值（mm）；ε0——F0時試件兩側(cè)變形的平均值（mm）。②彈性模量按3個試件測值的算術(shù)平均值計算。如果其中一個試件的軸心抗壓強度值與確定檢驗控制荷載的軸心抗壓強度值相差超過檢驗控制荷載的軸心抗壓強度值的20%時，則彈性模量值按另外2個試件測值的算術(shù)平均值計算；若有2個試件超過上述規(guī)定，則試驗無效。第三節(jié)混凝土強度的早期推定隨著建筑工業(yè)與結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展，混凝土質(zhì)量的控制與評定日益為人們所重視。通常測定的混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28天強度的試驗方法，由于試驗周期長，既不能及時預(yù)報施工過程中的質(zhì)量狀況，又不能據(jù)此及時設(shè)計和調(diào)整混凝土配合比，確定混凝土的施工配制強度。這樣既不利于加強質(zhì)量管理，又不利于充分利用水泥活性。而早期推定混凝土強度的試驗方法，以便早期判定混凝土質(zhì)量。早期推定混凝土強度的方法，大致可歸納為兩類：一類是依據(jù)經(jīng)過早期加速養(yǎng)護的試件強度推定混凝土28d強度；另一類是依據(jù)快速分析新拌混凝土的水灰比、組成等，推定混凝土的強度或依據(jù)從新拌混凝土篩得砂漿所制得試件的早期強度，推定混凝土的強度。依據(jù)經(jīng)過早期加速養(yǎng)護的試件強度推定混凝土的強度，由于是直接測定混凝土的強度特性，其推定結(jié)果的可靠性一般較高，且試驗方法與通常標(biāo)準(zhǔn)試驗方法基本相同，所需加速養(yǎng)護設(shè)備較易制備，易于實施。早期推定混凝土強度的加速養(yǎng)護試驗，主要是早期強化養(yǎng)護條件，加速水泥水化，促進混凝土強度發(fā)展，求得盡可能高而穩(wěn)定的早期強度，建立早期強度與標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28天（或其他齡期）強度的關(guān)系式，據(jù)以推定混凝土28d（或其他齡期）標(biāo)養(yǎng)強度?；炷良铀兖B(yǎng)護方法一般分為：沸水法、熱水法80℃和溫水法55℃。 一、加速養(yǎng)護設(shè)備混凝土加速養(yǎng)護采用加速養(yǎng)護箱，其尺寸與形狀應(yīng)滿足試驗需要。試件與箱壁、試件與試件之間應(yīng)至少留有50mm空隙，試件底面距熱源不得小于100mm，整個養(yǎng)護期間，箱內(nèi)水面與試件頂面至少保留50mm的距離，其要求如下圖5-5：圖5-5加速養(yǎng)護箱正、面示意圖1—加速養(yǎng)護箱；2—溫度傳感器；3—校核溫度計；4—試件放置支架；5—熱源；6—試件；7—排水口 二、加速養(yǎng)護方法1．沸水法試件在（20±5）℃室溫下成型、抹面，并使用橡皮墊或塑料布覆蓋表面，靜置24h±15min（自加水?dāng)嚢栝_始計時）脫模。試件脫模后立即放入加速養(yǎng)護箱內(nèi)的Ca(OH)2飽和沸水中，整個養(yǎng)護期間，箱內(nèi)水應(yīng)保持沸騰。試件在沸水中養(yǎng)護4h±5min，水溫不應(yīng)低于98℃。取出試件，在室溫（20±5）℃下靜置1h±10min，使其冷卻。加速養(yǎng)護應(yīng)在29h±15min內(nèi)完成。按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進行抗壓強度試驗，測得加速養(yǎng)護強度。2．80℃熱水法試件在（20±5）℃室溫下成型、抹面，隨即密封試模靜置。自加水至靜置時間為1h±10min。將試件帶模放入養(yǎng)護箱（80±2）℃的熱水中，整個養(yǎng)護期間，箱內(nèi)水保持在（80±2）℃。試件在養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護5h±5min后取出、脫模并在（20±5）℃室溫下靜置1h±10min，使試件冷卻。加速養(yǎng)護應(yīng)在7h±15min內(nèi)完成。按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進行抗壓強度試驗，測得加速養(yǎng)護強度。3．55℃溫水法試件在（20±5）℃室溫下成型、抹面，隨即密封試模靜置。自加水至靜置時間為1h±10min。將試件帶模放入養(yǎng)護箱（55±2）℃的熱水中，整個養(yǎng)護期間，箱內(nèi)水保持在（55±2）℃。試件在養(yǎng)護箱內(nèi)養(yǎng)護23h±15min后取出、脫模并在（20±5）℃室溫下靜置1h±10min，使試件冷卻。加速養(yǎng)護應(yīng)在25h±15min內(nèi)完成。按照《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》進行抗壓強度試驗，測得加速養(yǎng)護強度。 三、混凝土強度關(guān)系式的建立與混凝土強度的早期推定采用沸水法、熱水法和溫水法測得的加速養(yǎng)護強度推定標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d（或其他齡期）強度時，需先建立二者的強度關(guān)系式。1．關(guān)系式建立的基本要求（1）應(yīng)采用與工程相同的原材料制作試件，其拌合物應(yīng)于工程所用混凝土拌合物性能相近。（2）每一混凝土試樣至少制作兩組試件并組成一對組，其中一組進行快速養(yǎng)護測得加速養(yǎng)護強度，一組進行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護測得28d（或其他齡期）抗壓強度。（3）混凝土試件數(shù)量不少于30對組，混凝土水膠比不小于三種。每種水膠比成型的試件數(shù)量應(yīng)相同，最大和最小水灰比不應(yīng)小于0.2。（4）按回歸方程建立的強度關(guān)系式時，相關(guān)系數(shù)不應(yīng)小于0.90，關(guān)系式的剩余標(biāo)準(zhǔn)差不應(yīng)大于28d（或其他齡期）強度平均值的10%。（5）強度推定只適合用與建立關(guān)系式時所選定的水膠比區(qū)間內(nèi)。2．關(guān)系式的建立建立混凝土強度關(guān)系式時，可采用線性方程或冪函數(shù)方程。（1）線性回歸法式中：——標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d混凝土試件抗壓強度的推定值（MPa）——加速養(yǎng)護混凝土試件抗壓強度值（MPa）；——第i組加速養(yǎng)護混凝土試件抗壓強度值（MPa）；——第i組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d混凝土試件抗壓強度值（MPa）；n——試件組數(shù)；a、b——回歸系數(shù)；r——相關(guān)系數(shù)；——剩余標(biāo)準(zhǔn)差。（2）冪函數(shù)回歸法式中：a、b——回歸系數(shù)；r——相關(guān)系數(shù)；——第i組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d混凝土試件抗壓強度的推定值（MPa）；——n組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28d混凝土試件抗壓強度的平均值（MPa）；第四節(jié)混凝土夏期施工及質(zhì)量控制由于夏季氣溫高（最高氣溫40℃以上），水的蒸發(fā)量大，干燥快，混凝土的坍落度損失快，新澆筑的混凝土可能出現(xiàn)凝結(jié)速度加快、強度降低等現(xiàn)象，并會產(chǎn)生許多裂縫等現(xiàn)象，從而影響了混凝土結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量，為此必須采取一些有效措施，從混凝土的拌和、運輸、混凝土的澆筑以及修整和養(yǎng)護等方面加強控制保證混凝土的施工質(zhì)量符合施工規(guī)范及設(shè)計要求。 一、混凝土的拌制和運輸為了控制混凝土的出倉溫度，混凝土拌制時應(yīng)采取措施控制混凝土的溫升，并一次控制附加水量，減小坍落度損失，減少塑性收縮開裂。在混凝土拌制、運輸過程中采取以下措施。1．使用減水劑或以粉煤灰取代部分水泥以減小水泥用量，同時在混凝土澆筑條件允許的情況下增大骨料粒徑。2．混凝土拌合物的運輸距離如較長，可以用緩凝劑控制混凝土的凝結(jié)時間，但應(yīng)注意緩凝劑的摻量應(yīng)合理，對于大面積的混凝土地坪工程尤其如此。3．如需要較高坍落度的混凝土拌合物，應(yīng)使用高效減水劑。有些高效減水劑產(chǎn)生的拌合物其坍落度維持2h。高效減水劑還能夠減少拌合過程中骨料顆粒之間的摩擦，減緩拌合筒中的熱積聚。4．向骨料堆中灑水，降低混凝土骨料的溫度；如有條件用地下水或井水噴灑，冷卻效果更好，并經(jīng)常檢測含水量。5．在炎熱季節(jié)或大體積混凝土施工時，可以用冷水或冰塊來代替部分拌合水。大體積混凝土拌和物的出機溫度、澆筑溫度及澆筑時的氣溫應(yīng)進行監(jiān)測，至少每2h應(yīng)測一次?；炷帘霉苌峡筛采w土工布等保水材料并經(jīng)常噴水保持濕潤，以減少混凝土拌合物因運輸而造成溫度回升；對高強度混凝土最好選擇在夜間或陰天施工，如時間上無法安排，可采取以下措施：①在現(xiàn)場搭設(shè)混凝土輸送車使用的遮陽棚；②在混凝土泵垂直管上包敷30mm厚濕水海綿，在暴露陽光下的水平管上同時敷蓋濕水麻袋；③在混凝土拌合物中加冰水，以降低混凝土澆注后產(chǎn)生的高溫。6．對于高溫季節(jié)里長距離運輸混凝土的情況，可以考慮攪拌車的延遲攪拌，使混凝土到達工地時仍處于攪拌狀態(tài)。7．應(yīng)合理安排混凝土澆筑時間，以避免在日最高氣溫時澆筑混凝土。在高溫干燥季節(jié)，晚間澆筑混凝土受風(fēng)和溫度的影響相對較小，且可在接近日出時終凝，而此時的相對濕度較高，因而早期干燥和開裂的可能性最小。8．混凝土攪拌生產(chǎn)溫度控制（1）在進行混凝土的攪拌生產(chǎn)前，除對用于混凝土生產(chǎn)的原材料進行常規(guī)檢驗外，還需對各種原材料進行溫度測試，詳細測出原材料的溫度，如水泥、粉煤灰、碎石、水、外加劑等原材料的溫度。（2）在首盤混凝土試拌前必須對拌合物的溫度進行計算，初步確定拌合物的岀機溫度T1。（3）根據(jù)混凝土岀機后經(jīng)過輸送（或運輸）環(huán)節(jié)過程產(chǎn)升的溫升（經(jīng)經(jīng)驗統(tǒng)計值），計算混凝土的入模溫度Ｔ２。（4）將混凝土的入模溫度和規(guī)范要求的最高不超過30℃，進行比較。當(dāng)T2＞30℃時必須采取措施進行控制;當(dāng)T2＜30℃時無需采取措施，可直接進行試拌。（5）當(dāng)T2＞30℃時，必須采取冷卻水進行混凝土的試拌。在試拌前同樣按2、3、4的步驟進行拌合物的溫度計算和比較。（6）當(dāng)計算的T2＜30℃時，即可進行首盤混凝土的試拌，并對首盤混凝土的溫度進行測試，當(dāng)測試溫度及其他試驗指標(biāo)合格后方可進行混凝土的攪拌生產(chǎn)和澆注。（7）在施工過程中及時對計算的拌合物岀機、入模溫度、實測的拌合物岀機、入模溫度和原材料的溫度、氣溫進行對比和分析，以便更好的掌握和控制混凝土的溫度。 二、混凝土澆筑和修整在炎熱氣候條件下澆筑混凝土?xí)r，要采取措施降低混凝土溫度，并要求配備足夠的人力、設(shè)備和機具，以便及時應(yīng)付預(yù)料不到的不利情況。1．降低砼入模溫度高溫季節(jié)施工時，對骨料搭設(shè)遮陽棚并灑水，必要時在拌和水中加冰塊降低水溫，確保砼入模溫度不高于外界氣溫且不超過30℃。2．選擇合適的砼澆注時間高溫季節(jié)澆注砼時，砼澆注時間宜選擇在晚上氣溫較低的時間進行澆注，砼澆注之前在承臺模板外側(cè)灑水，以降低模板溫度。3．布設(shè)冷卻管4．檢測運到工地上的混凝土的溫度，必要時可以要求攪拌站予以調(diào)節(jié)。5．夏季混凝土施工時，振動設(shè)備較易發(fā)熱損壞，故應(yīng)準(zhǔn)備好備用振動器。6．與混凝土接觸的各種工具、設(shè)備和材料等，如澆筑溜槽、輸送機、泵管、混凝土澆筑導(dǎo)管、鋼筋和手推車等，不要直接受到陽光曝曬，必要時應(yīng)灑水冷卻。7．夏季澆筑混凝土應(yīng)精心計劃，混凝土應(yīng)連續(xù)、快速的澆筑?；炷帘砻嫒缬忻谒畷r，要及時進行修整。8．當(dāng)根據(jù)具體氣候條件，發(fā)現(xiàn)混凝土有塑性收縮開裂的可能性時，應(yīng)采取措施（如噴灑養(yǎng)護劑等），以控制混凝土表面的水分蒸發(fā)?；炷帘砻嫠终舭l(fā)速度如超過0.5kg/（m2/h）時就可能出現(xiàn)塑性收縮裂縫；當(dāng)超過1.0kg/（m2/h）就需要采取適當(dāng)措施，如冷卻混凝土，向表面噴水或采用防風(fēng)措施等，以降低表面蒸發(fā)速度。 三、混凝土的養(yǎng)護夏季澆筑的混凝土，如養(yǎng)護不當(dāng)，會造成混凝土強度降低或表面出現(xiàn)塑性收縮裂縫等，因此，必須加強對混凝土的養(yǎng)護。1．在修整作業(yè)完成后或混凝土初凝后立即進行養(yǎng)護。2．優(yōu)先采用蓄水養(yǎng)護方法，連續(xù)養(yǎng)護。在混凝土澆筑后的1～2天，應(yīng)保證混凝土處于充分濕潤狀態(tài)，并應(yīng)嚴(yán)格遵守國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的養(yǎng)護齡期。3．當(dāng)完成規(guī)定的養(yǎng)護時間后拆模時，在混凝土表面覆蓋潮濕的覆蓋層，進行潮濕養(yǎng)生。 四、合理的溫控措施1．各拌合站搭蓋砂石遮陽棚，避免夏季曝曬造成砂石料溫度過高，導(dǎo)致砼入模溫度增高。2．水泥、粉煤灰各設(shè)2個筒倉輪流使用，避免剛運到的水泥、粉煤灰溫度太高，同樣導(dǎo)致砼入模溫度增高。3．每天設(shè)專人測量室外氣溫，砼出機、入模溫度。盡量使用新抽上來的溫度低的地下水。4．施工時盡量避開中午高溫時間，在傍晚或夜間溫度低的時候施工。5．墩、臺混凝土施工，內(nèi)外溫差較大，首先在砼中摻加大量的粉煤灰和緩凝型減水劑，削減膠凝材料放熱高峰。砼表面采用保溫材料覆蓋、蓄水養(yǎng)護等辦法減少砼內(nèi)外溫差。6．加強混凝土的測溫工作，每個工作班測溫不少于3次，對于氣溫35℃以上時應(yīng)加大測溫頻率，及時采取措施保證混凝土的質(zhì)量。第五節(jié)混凝土冬期施工及質(zhì)量控制冬期施工是指當(dāng)環(huán)境晝夜平均氣溫（最高和最低氣溫的平均值或當(dāng)?shù)貢r間6時、14時及21時室外氣溫的平均值）連續(xù)3d低于5℃或最低氣溫低于-3℃時進行的混凝土施工。 一、冬期施工基礎(chǔ)知識混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結(jié)和硬化，直至獲得最終強度，是由于水泥水化作用的結(jié)果。而水泥水化作用的速度除與混凝土本身組成材料和配合比有關(guān)外，主要是隨著溫度的高低而變化的。當(dāng)溫度升高時，水化作用加快，強度增長也較快；而當(dāng)溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的水有一部分開始結(jié)冰，逐漸由液相（水）變?yōu)楣滔啵ㄋ?。這時參與水泥水化作用的水減少了，因此，水化作用減慢，強度增長相應(yīng)較慢。溫度繼續(xù)下降，當(dāng)存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r，水泥水化作用基本停止，此時強度就不再增長。水變成冰后，體積約增大9%，同時產(chǎn)生約2500千克每平方厘米的冰脹應(yīng)力。這個應(yīng)力值常常大于水泥石內(nèi)部形成的初期強度值，使混凝土受到不同程度的破壞（即旱期受凍破壞）而降低強度。此外，當(dāng)水變成冰后，還會在骨料和鋼筋表面上產(chǎn)生顆粒較大的冰凌，減弱水泥漿與骨料和鋼筋的粘結(jié)力，從而影響混凝土的抗壓強度。當(dāng)冰凌融化后，又會在混凝土內(nèi)部形成各種各樣的空隙，而降低混凝土的密實性及耐久性。由此可見，在冬季混凝土施工中，水的形態(tài)變化是影響混凝土強度增長的關(guān)鍵。國內(nèi)外許多學(xué)者對水在混凝土中的形態(tài)進行大量的試驗研究結(jié)果表明，新澆混凝土在凍結(jié)前有一段預(yù)養(yǎng)期，可以增加其內(nèi)部液相，減少固相，加速水泥的水化作用。試驗研究還表明，混凝土受凍前預(yù)養(yǎng)期愈長，強度損失愈小?；炷粱瘍龊螅刺幵谡囟葪l件下）繼續(xù)養(yǎng)護，其強度還會增長，不過增長的幅度大小不一。對于預(yù)養(yǎng)期長，獲得初期強度較高（如達到R28的35%）的混凝土受凍后，后期強度幾乎沒有損失。而對于安全預(yù)養(yǎng)期短，獲得初期強度比較低的混凝土受凍后，后期強度都有不同程度的損失。由此可見，混凝土凍結(jié)前，要使其在正常溫度下有一段預(yù)養(yǎng)期，以加速水泥的水化作用，使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度，一般稱臨界強度，即可達到預(yù)期效果。對于臨界強度，各國規(guī)定取值不等，我國規(guī)定為不低于設(shè)計標(biāo)號的30%，也不得低于3.5MPa?；炷炼臼┕し椒ǖ倪x擇：從上述分析可以知道，在冬季混凝土施工中，主要解決三個問題：一是如何確定混凝土最短的養(yǎng)護齡期，二是如何防止混凝土早期凍害，三是如何保證混凝土后期強度和耐久性滿足要求。在實際工程中，要根據(jù)施工時的氣溫情況，工程結(jié)構(gòu)狀況（工程量、結(jié)構(gòu)厚大程度與外露情況），工期緊迫程度，水泥的品種及價格，早強劑、減少劑、抗凍劑的性能及價格，保溫材料的性能及價格，熱源的條件等，來選擇合理的施工方法。一般來說，對于同一個工程，可以有若干個不同的冬季施工方案。一個理想的方案，應(yīng)當(dāng)用最短的工期、最低的施工費用，來獲得最優(yōu)良的工程質(zhì)量，也就是工期、費用、質(zhì)量最佳化。目前，基本上采用以下4種方法。1．調(diào)整配合比方法主要適用于在0℃左右的混凝土施工。具體做法：①選擇適當(dāng)品種的水泥是提高混凝土抗凍的重要手段。試驗結(jié)果表明，應(yīng)使用早強硅酸鹽水泥。該水泥水化熱較大，且在早期放出強度最高，一般3天抗壓強度大約相當(dāng)于普通硅水泥7天的強度，效果較明顯。②盡量降低水灰比，稍增水泥用量，從而增加水化熱量，縮短達到齡期強度的時間。③摻用引氣劑。在保持混凝土配合比不變的情況下，加入引氣劑后生成的氣泡，相應(yīng)增加了水泥漿的體積，提高拌和物的流動性，改善其粘聚性及保水性，緩沖混凝土內(nèi)水結(jié)冰所產(chǎn)生的水壓力，提高混凝土的抗凍性。④摻加早強外加劑，縮短混凝土的凝結(jié)時間，提高早期強度。應(yīng)用較普遍的有硫酸鈉（摻用水泥用量的2%）和MS—F復(fù)合早強試水劑（摻水泥用量的5%）。⑤選擇顆粒硬度高和縫隙少的集料，使其熱膨脹系數(shù)和周圍砂漿膨脹系數(shù)相近。2．蓄熱法主要用于氣溫—10℃左右，結(jié)構(gòu)比較厚大的工程。做法是：對原材料（水、砂、石）進行加熱，使混凝土在攪拌、運輸和澆灌以后，還儲備有相當(dāng)?shù)臒崃?，以使水泥水化放熱較快，并加強對混凝土的保溫，以保證在溫度降到0℃以前使新澆混凝土具有足夠的抗凍能力。此法工藝簡單，施工費用不多，但要注意內(nèi)部保溫，避免角部與外露表面受凍，且要延長養(yǎng)護齡期。3．外部加熱法主要用于氣溫—10℃以上，而構(gòu)件并不厚大的工程。通過加熱混凝土構(gòu)件周圍的空氣，將熱量傳給混凝土，或直接對混凝土加熱，使混凝土處于正溫條件下能正常硬化。①火爐加熱。一般在較小的工地使用，方法簡單，但室內(nèi)溫度不高，比較干燥，且放出的二氧化碳會使新澆混凝土表面碳化，影響質(zhì)量。②蒸氣加熱。用蒸氣使混凝土在濕熱條件下硬化。此法較易控制，加熱溫度均勻。但因其需專門的鍋爐設(shè)備，費用較高。且熱損失較大，勞動條件亦不理想。③電加熱。將鋼筋作為電極，或?qū)㈦姛崞髻N在混凝土表面，便電能變?yōu)闊崮?，以提高混凝土的溫度。此法簡單方便，熱損失較少，易控制，不足之處是電能消耗量大。④紅外線加熱。以高溫電加熱器或氣體紅外線發(fā)生器，對混凝土進行密封幅射加熱。4．抗凍外加劑在-10℃以上的氣溫中，對混凝土拌和物摻加一種能降低水的冰點的化學(xué)劑，使混凝土在負溫下仍處于液相狀態(tài)，水化作用能繼續(xù)進行，從而使混凝土強度繼續(xù)增長。目前常用有氧化鈣、氯化鈉等單抗凍劑及亞硝酸鈉加氯化鈉復(fù)合抗凍劑。上述4種冬季施工方法都有利有弊，其適用范圍都受一定條件的制約。應(yīng)根據(jù)工地現(xiàn)有條件，采用一種或兩種以上施工方法結(jié)合作用。二、冬期混凝土施工的基本要求1．冬期施工期間，當(dāng)用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥配制混凝土，且其抗壓強度達到設(shè)計強度的30％前，混凝土均不得受凍。當(dāng)混凝土抗壓強度未達到5MPa前，也不得受凍。浸水凍融條件下的混凝土開始受凍時，其強度不得小于設(shè)計強度的75％。2．冬期施工應(yīng)根據(jù)工程類別、氣象資料、材料來源和工期等要求，通過熱工計算及經(jīng)濟分析，選擇下列兩類施工方法：（1）在養(yǎng)護期間不需對混凝土加熱的蓄熱法、摻外加劑法和綜合法；（2）在養(yǎng)護期間需利用外部熱源對混凝土加熱的暖棚法、蒸汽加熱法、電熱法和熱綜合法。三、冬期混凝土施工試驗控制1．混凝土配制、攪拌和運輸（1）攪拌混凝土前，應(yīng)先經(jīng)過熱工計算，并經(jīng)試拌確定水和骨料需要預(yù)熱的最高溫度，盡可能保證混凝土的人模溫度不低于5℃。水泥、礦物摻和料、外加劑等可在使用前運人暖棚進行自然預(yù)熱，但不得直接加熱。（2）混凝土宜選用較小的水膠比和較小的坍落度。當(dāng)需要對水進行加熱處理時，水的加熱溫度不宜高于80℃。當(dāng)骨料不加熱時，水可加熱至80℃以上，但攪拌時應(yīng)先投人骨料和已加熱的水，拌勻后再投人水泥。當(dāng)加熱水尚不能滿足要求時，可將骨料均勻加熱，其加熱溫度不應(yīng)高于60℃。當(dāng)拌制的混凝土出現(xiàn)坍落度減小或發(fā)生速凝現(xiàn)象時，應(yīng)重新調(diào)整拌和料的加熱溫度?；炷翑嚢钑r間宜較常溫施工延長50％左右。（3）骨料中不得混有冰雪、凍塊及易被凍裂的礦物質(zhì)。（4）混凝土運輸應(yīng)采取保溫措施。2．混凝土的澆筑（1）混凝土澆筑前，環(huán)境氣溫低于-10℃時應(yīng)將直徑大于或等于25mm的鋼筋和金屬預(yù)埋件加熱至正溫。（2）采用加熱養(yǎng)護的整體結(jié)構(gòu)，當(dāng)混凝土的養(yǎng)護溫度高于40℃時，應(yīng)預(yù)先安排混凝土的澆筑順序和施工縫的位置。（3）噴射混凝土作業(yè)區(qū)的環(huán)境氣溫和進人噴射機的材料溫度不應(yīng)低于5℃。已噴射混凝土的強度未達到5MPa前不得受凍。（4）預(yù)應(yīng)力混凝土的孔道灌漿應(yīng)在正溫下進行，其強度達到25MPa前不得受凍。3．混凝土的養(yǎng)護與拆模（1）混凝土開始養(yǎng)護時的溫度應(yīng)按施工方案通過熱工計算確定，但不得低于5℃，細薄截面結(jié)構(gòu)不宜低于10℃。（2）當(dāng)室外最低氣溫高于-15℃時，地下工程或表面系數(shù)（冷卻面積和體積的比值）不大于15m-1的工程應(yīng)優(yōu)先采用蓄熱法養(yǎng)護，并符合下列規(guī)定：所采用的保溫措施應(yīng)使混凝土的溫度下降到0℃以前達到1.1條規(guī)定的強度?；炷翝仓尚秃螅瑧?yīng)立即防寒保溫。保溫材料應(yīng)按施工方案設(shè)置，并保持干燥。應(yīng)對結(jié)構(gòu)的邊棱隅角加強覆蓋保溫，迎風(fēng)面應(yīng)采取防風(fēng)措施。位于基坑中的混凝土，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時，可待頂面混凝土初凝后，采用放水淹沒的方法養(yǎng)護。但當(dāng)基坑地下水位超出混凝土頂面的高度小于冰層厚度時，不得放水養(yǎng)護。當(dāng)用蓄熱法養(yǎng)護不能達到要求時，可采用外部熱源加熱法養(yǎng)護，養(yǎng)護制度應(yīng)通過試驗確定：整體澆筑表面系數(shù)等于或大于6m-1的結(jié)構(gòu)，升溫速度不得大于15℃/h；澆筑表面系數(shù)小于6m-1的結(jié)構(gòu)，升溫速度不得大于10℃/h。用蒸汽加熱法養(yǎng)護的混凝土，當(dāng)采用快硬硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥時，養(yǎng)護溫度不得高于60℃。采用電熱法養(yǎng)護的混凝土，當(dāng)結(jié)構(gòu)的表面系數(shù)小于15m-1時，養(yǎng)護溫度不宜高于40℃；當(dāng)結(jié)構(gòu)的表面系數(shù)大于15m-1時，養(yǎng)護溫度不宜高于35℃。恒溫養(yǎng)護結(jié)束后，表面系數(shù)等于或大于6m-1的結(jié)構(gòu)，降溫速度不得大于15℃/h；表面系數(shù)小于6m-1的結(jié)構(gòu)，降溫速度不得大于5℃/h。當(dāng)采用暖棚法養(yǎng)護混凝土?xí)r，棚內(nèi)底部溫度不得低于5℃，且混凝土表面應(yīng)保持濕潤；采用燃煤加熱時，應(yīng)將煙氣排出棚外。（3)混凝土拆模時，混凝土強度應(yīng)滿足設(shè)計及規(guī)范要求，同時混凝土芯部與表面、表面與環(huán)境的溫差不得大于15℃。當(dāng)溫差在10℃以上但低于15℃時，拆除模板后的混凝土表面宜采取臨時覆蓋措施。（4）采用外部熱源加熱養(yǎng)護的混凝土，當(dāng)養(yǎng)護完畢后的環(huán)境氣溫仍在0℃以下時，應(yīng)待混凝土冷卻至5℃以下且混凝土與環(huán)境之間的溫差不大于15℃后，方可拆除模板。四、冬期施工混凝土的質(zhì)量檢驗1．定期檢測水、外加劑及骨料加入攪拌機時的溫度，以及混凝土攪拌、澆筑時的環(huán)境溫度，每一工作班至少檢測4次。2．混凝土養(yǎng)護溫度的檢測次數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）當(dāng)采用蓄熱法養(yǎng)護時，在養(yǎng)護期間至少每6h檢測1次。（2）當(dāng)采用蒸汽或電熱法養(yǎng)護時，在升、降溫期間每lh檢測1次，在恒溫期間每2h檢測1次。（3）室外氣溫及施工環(huán)境溫度應(yīng)每晝夜定時、定點觀測4次。3．混凝土養(yǎng)護溫度的檢測方法應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）在結(jié)構(gòu)隅角、突出、迎風(fēng)和細薄部位應(yīng)均勻留置測溫孔，孔深可根據(jù)養(yǎng)護方法及結(jié)構(gòu)尺寸確定。測溫孔應(yīng)編號并繪圖。（2）當(dāng)采用蓄熱法養(yǎng)護時，測溫孔應(yīng)設(shè)在易于散熱的部位；當(dāng)采用外部熱源加熱養(yǎng)護時，測溫孔應(yīng)在離熱源不同的位置分別設(shè)置；大體積結(jié)構(gòu)的測溫孔應(yīng)在表面及內(nèi)部分別設(shè)置。（3）檢測混凝土溫度時，測溫計不應(yīng)受外界氣溫的影響，并應(yīng)在測溫孔內(nèi)至少留置3min。根據(jù)工地條件，可采用熱電偶、熱敏電阻等預(yù)埋式溫度計檢測混凝土的溫度。4．冬期施工的混凝土除應(yīng)按制作標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護混凝土試件外，尚應(yīng)根據(jù)養(yǎng)護、拆模和承受荷載的需要，增加與結(jié)構(gòu)同條件養(yǎng)護的施工試件不少于2組。此種試件應(yīng)在解凍后方可試壓。 五、混凝土冬季施工的熱工計算1．混凝土拌合物溫度計算（1）混凝土攪拌、運輸、澆注溫度計算混凝土拌合溫度按下式計算T0=[0.92(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2Tw(mw—ωsamsa—ωgmg)+c1(ωsamsaTsa+ωgmgTg)—c2(ωsamsa+ωgmg)]÷[4.2mw+0.9(mce+msa+mg)]式中：T0——混凝土拌合物溫度（℃）；mw——水用量（kg）；mce——水泥用量（kg）；msa——砂用量（kg）；mg——石子用量（kg）；Tw——水的溫度（℃）；Tce——水泥的溫度（℃）；Tsa——砂子的溫度（℃）；Tg——石子的溫度（℃）；ωsa——砂子的含水率（%）；ωg——石子的含水率（%）；c1——水的比熱容（kJ/kg.K）c2——冰的溶解熱（kJ/kg）。當(dāng)骨料溫度大于0℃時，c1=4.2，c2=0;當(dāng)骨料溫度小于或等于0℃時，c1=2.1，c2=335。（2）混凝土拌合物出機溫度計算：T1=T0-0.16(T0-Ti)式中：T1——混凝土拌合物出機溫度（℃）；Ti——攪拌機棚內(nèi)溫度（℃）。（3）混凝土拌合物經(jīng)運輸?shù)綕沧r的溫度計算：T2=T1-（αt1+0.032n）（T1-Ta）式中：T2——混凝土拌合物運輸?shù)綕沧r的溫度（℃）；t1——混凝土拌合物運輸?shù)綕沧r的時間（h）；n——混凝土拌合物運轉(zhuǎn)次數(shù)；Ta——混凝土拌合物運輸時的環(huán)境溫度（℃）；α——溫度損失系數(shù)（h-1）；當(dāng)混凝土采用混凝土攪拌車運輸時，α=0.25；當(dāng)采用開敞式大型自卸汽車時，α=0.20，當(dāng)采用開敞式小型自卸汽車時，α=0.30，當(dāng)采用封閉自卸汽車時，α=0.10。2．混凝土蓄熱養(yǎng)護過程中的溫度計算混凝土蓄熱養(yǎng)護開始到任一時刻t的溫度：混凝土蓄熱養(yǎng)護開始到任一時刻t的平均溫度：其中：，，式中：T——混凝土蓄熱養(yǎng)護開始到任一時刻的溫度（℃）；Tm——混凝土蓄熱養(yǎng)護開始到任一時刻的平均溫度（℃）；t——混凝土蓄熱養(yǎng)護開始到任一時刻的時間（h）；Tm，a——混凝土蓄熱開始到任一時刻t的平均氣溫（℃）;ρc——混凝土的質(zhì)量密度（kg/m3）；mce——每立方米混凝土的水泥用量（kg/m3）；Cc——混凝土的比熱容（kJ/kg.K）;Qce——水泥水化積累最終放熱量（kJ/kg）；ω——透風(fēng)系數(shù)；M——結(jié)構(gòu)表面系數(shù)（m-1）；K——結(jié)構(gòu)維護層的總傳熱系數(shù)（kJ/m2.h.K）;e——自認對數(shù)底，可取e=2.72。第六節(jié)特種混凝土施工及質(zhì)量控制 一、泵送混凝土泵送餛凝土，就是利用混凝土泵沿一定的管道直接輸送到澆筑地點，一次完成混凝土的水平和垂直運輸?shù)囊环N高效輸送澆筑混凝土的施工技術(shù)。泵送混凝土具有工效高、勞動強度低、快速方便、澆筑范圍大、適應(yīng)性強等優(yōu)點。泵送混凝土除應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計強度外，還要滿足可泵性的要求，即混凝土在泵管內(nèi)易于流動，有足夠的粘聚性，不泌水、不離析，并且摩阻力小。1．施工準(zhǔn)備（1）原材料的要求泵送混凝土所采用的原材料應(yīng)符合下列規(guī)定：①粗骨料粗骨料宜采用連續(xù)級配，其針片狀顆粒含量不宜大于10％；粗骨料的最大粒徑與輸送臂徑之比應(yīng)符合下表表5-3規(guī)定。表5-3粗骨料的最大粒徑與輸送管徑之比粗骨料品種泵送高度（m）粗骨料的最大粒徑與輸送管徑之比碎石＜50≤1：3.050~100≤1：4.0＞100≤1：5.0卵石＜50≤1：2.550~100≤1：3.0＞100≤1：4.0②細骨料泵送混凝土宜采用中砂，其通過0.30mm篩孔的顆粒含量不應(yīng)少于15％；最好能達到20％。③水泥泵送混凝土應(yīng)選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥，不宜采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。④摻和料泵送混凝土宜摻用適量粉煤灰,粉煤灰可提高混凝土的穩(wěn)定性、抗?jié)B性、和易性和可泵性，既能節(jié)約水泥．又使混凝土在泵管中增加潤滑能力，提高泵和泵管的使用壽命。（2）泵送混凝土配合比泵送混凝土配合比，除必須滿足混凝土設(shè)計強度和耐久性要求外，還應(yīng)滿足可泵性的要求。泵送混凝土的可泵性，可用壓力泌水試驗結(jié)合施工經(jīng)驗進行控制，一般要求10s的相對壓力泌水率S10不宜超過40%。泵送混凝土的配合比設(shè)計應(yīng)根據(jù)混凝土原材料、混凝土運輸距離、混凝土泵與混凝土輸送管徑、泵送距離、氣溫等施工工藝進行試配，必要時，應(yīng)通過試泵確定泵送混凝土配合比。①坍落度泵送混凝土試配時要求的坍落度值應(yīng)按下式計算：Tt=Tp+△T式中：Tt——試配時要求的坍落度值，mm；Tp——入泵時要求的坍落度值，mm；△T——坍落度損失值，mm。對于不同的泵送高度，一般情況下，入泵時混凝土的坍落度及坍落度損失值可參照下表5-4和表5-5：表5-4不同泵送高度入泵時混凝土坍落度選用值泵送高度（m）30以下30~6060~100100以上坍落度（mm）100~140140~160160~180180~200表5-5混凝土坍落度經(jīng)時損失值大氣溫度（℃）10~2020~3030~35混凝土坍落度經(jīng)時損失值（1h，mm）5~2525~3535~50②水膠比一般情況下，泵送混凝土的水膠比宜在0.40~0.60；③砂率泵送混凝土的砂率宜為38%~45%；對摻入引氣性外加劑的泵送混凝土的含氣量不宜大于4%。2．泵送混凝土施工（1）泵送混凝土的攪拌泵送混凝土應(yīng)采用預(yù)拌混凝土，也可在現(xiàn)場設(shè)立攪拌站，供應(yīng)泵送混凝土，不得采用手工攪拌的混凝土進行泵送。在寒冷地區(qū)冬期拌制泵送混凝土?xí)r，應(yīng)制定冬期施工措施。拌制泵送混凝土，混凝土各種原材料的質(zhì)量應(yīng)符合配合比設(shè)計要求，并應(yīng)根據(jù)原材料情況的變化及時調(diào)整配合比。嚴(yán)格按設(shè)計配合比對各種原材料進行計量。（2）泵送混凝土的運輸泵送混凝土要求采用攪拌運輸車運送。泵送混凝土施工連續(xù)作業(yè)時，每臺泵配備的運輸車的數(shù)量應(yīng)根據(jù)混凝土泵的輸出量進行確定。一般情況下，可按下式進行計算：N1=Q1/6OV×(6OL1/S0+T)式中N1——混凝土攪拌運輸車臺數(shù)（臺）;Q1——每臺混凝土泵的實際平均輸出量（m3/h)；V1——每臺混凝土攪拌運輸車容量（m3/h);S0——混凝土攪拌運輸車平均行車速度（km/h);Ll——混凝土攪拌運輸車往返距離（km);T——每臺混凝土攪拌運輸車總計停歇時間（min）?；炷翑嚢柽\輸車在運輸途中，攪拌桶應(yīng)保持3~6r/min的轉(zhuǎn)速。（3）混凝土泵送混凝土泵送前，應(yīng)先潤滑混凝土泵及輸送管道內(nèi)壁。潤滑混凝土泵及輸送管道內(nèi)壁一般采用泵送水泥漿、1：2水泥砂漿或與配合比內(nèi)除粗骨料外的其他成分相同配合比的水泥砂漿?；炷翑嚢柽\輸車給混凝土泵喂料前，先高速旋轉(zhuǎn)拌筒，使混凝土拌合均勻?；炷帘眠M料斗上要安置網(wǎng)篩以防過大骨料或異物進入混凝土泵造成泵堵塞?；炷廖沽蠒r，卸料應(yīng)配合混凝土泵均勻進行，且使混凝土保持在料斗內(nèi)高度標(biāo)志線以上。不得將不符合泵送要求的混凝土卸料至混凝土泵料口?；炷帘盟蜁r應(yīng)連續(xù)進行，如必須中斷時，其中斷時間不得超過混凝土從攪拌至澆注完畢所允許的延續(xù)時間。（4）泵送混凝土的澆注泵送混凝土當(dāng)采用輸送管輸送時，由有遠而近進行澆注。在同一區(qū)域的混凝土，按先豎向、后水平方向分層連續(xù)澆筑。當(dāng)混凝土澆筑過程中出現(xiàn)意外情況時，其間歇時間不得超過混凝土的初凝時間；一旦超過初凝時間，應(yīng)進行必要的處理。3．泵送混凝土質(zhì)量控制（1）原材料泵送混凝土原材料需按照相關(guān)規(guī)范進行試驗，試驗合格后方可使用。泵送混凝土原材料應(yīng)妥善保管、存放，確保使用質(zhì)量，原材料的儲備量，應(yīng)滿足混凝土泵送要求。①水泥品種和用量在泵送混凝土中，水泥砂漿起到潤滑輸送管道和傳遞壓力的作用，所以水泥用量非常重要，水泥用量過少，混凝土的和易性差，泵送阻力大，泵和輸送管的磨損亦加劇，容易產(chǎn)生堵管。水泥用量過多，混凝土的粘性增大，也會增大泵送阻力。為此，應(yīng)在保證混凝土設(shè)計強度和順利泵送的前提下盡量減少水泥用量。②骨料的最大粒徑與級配粗骨料最大粒徑的選擇應(yīng)適合工程和配管要求。骨料的級配不僅影響混凝土硬化后性能，同時也會影響和易性。③砂率砂率過小時，泵送混凝土易在輸送管中彎管位置堵塞，為此，泵混凝土與普通混凝土相比，宜適當(dāng)提高砂率，以適應(yīng)管道輸送的需要。但砂率過高時，不僅會降低和易性，同時，也會影響混凝土硬化性能，故應(yīng)在可泵性的情況下盡量降低砂率。④摻合料加入泵送混凝土中的摻合料主要有粉煤灰。粉煤灰摻入混凝土中起潤滑作用，可以改善混凝土拌和物的和易性，大大提高混凝土的流動性，有利于泵送，但摻量宜由試驗確定，過多不利于混凝土的強度。⑤外加劑加入泵送混凝土中的外加劑一般有高效減水劑，但高效減水劑與水泥有相容性問題，某些水泥不能配制低水灰比高流動性的混凝土。（2）泵送混凝土坍落度損失混凝土坍落度損失率視工程條件不同有很大的差異，其中影響最大的因素是停放時間、氣溫、外加劑及其摻入方式。氣溫對坍落度損失有著重要的影響，氣溫升高，一方面水泥的水化反應(yīng)加快，坍落度損失增大，另一方面，升溫后引起的水分揮發(fā)增大，也將導(dǎo)致坍落度的損失。因此，夏季高氣溫施工時，除用濕草袋等遮蓋輸送管，避免陽光照射外，可適當(dāng)增大混凝土坍落度。（3）泵送混凝土施工中堵管輸送設(shè)備主要包括泵機和配管。泵機的選擇應(yīng)適合混凝土工程特點、要求的最大輸送距離，最大輸送量及混凝土澆筑計劃要求。泵機選擇不當(dāng)時，壓力達不到要求，過大過小都有造成堵管的可能。輸送管使用后，如未及時用水清洗干凈，管中所余混凝土在下次使用時，必然增大管壁的摩阻力，造成堵管。4．裂縫預(yù)防商品混凝土和泵送混凝土都很容易出現(xiàn)早期塑性裂縫的現(xiàn)象?；炷了苄粤芽p產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，常見裂縫可采取以下措施進行預(yù)防。（1）塑性（沉陷）收縮裂縫在泵送混凝土現(xiàn)澆的各種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，特別是板、墻等表面系數(shù)大的結(jié)構(gòu)中，經(jīng)常出現(xiàn)斷續(xù)的水平裂縫，裂縫中部較寬、兩端較窄，呈梭狀。裂縫經(jīng)常發(fā)生在板結(jié)構(gòu)的鋼筋部位、板肋交接處、梁板交接處、梁柱交接處及結(jié)構(gòu)變截面等部位。裂縫產(chǎn)生的原因主要是混凝土流動性不足以及振搗不均勻，在凝結(jié)硬化前沒有沉實或者沉實不夠，當(dāng)混凝土沉陷時受到鋼筋、模板抑制所致。裂縫在混凝土澆筑后1～3h出現(xiàn)，裂縫的深度通常達到鋼筋上表面。預(yù)防塑性（沉陷）收縮裂縫的主要措施有：①要嚴(yán)格控制混凝土單位用水量在170kg/m3以下，水灰比在0.6以下，在滿足泵送和澆筑要求時，宜盡可能減少坍落度；②摻加適量、質(zhì)量良好的泵送劑和摻合料，可改善工作性和減少沉陷；③混凝土澆筑時，下料不宜太快，攪拌時間要適當(dāng)；④混凝土應(yīng)振搗密實，時間以10~15s/次為宜；在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗；在混凝土澆筑11.5h后，混凝土尚未凝結(jié)之前，對混凝土進行兩次振搗，表面要壓實；⑤為防止水分蒸發(fā)，形成內(nèi)外硬化不均和異常收縮引起裂縫，應(yīng)采取措施緩凝和覆蓋。（2）干縮裂縫泵送混凝土的干燥收縮主要是由于水泥石干燥收縮造成的?；炷恋乃终舭l(fā)、干燥過程是由外向內(nèi)、由表及里，逐漸發(fā)展的。由于混凝土蒸發(fā)干燥非常緩慢，裂縫多數(shù)持續(xù)時間較長，而且裂縫發(fā)生在表層很淺的部位，裂縫細微，有時呈平行線狀或網(wǎng)狀。但是由于碳化和鋼筋銹蝕的作用，干縮裂縫不僅嚴(yán)重損害薄壁結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，也會使大體積混凝土的表面裂縫發(fā)展成為更嚴(yán)重的裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。影響因素和防治措施①水泥品種及用量。水泥的需水量越大，混凝土的干燥收縮越大，不同品種水泥混凝土的干燥收縮程度不同，宜采用中低熱水泥和粉煤灰水泥?；炷粮稍锸湛s隨著水泥用量的增加而增大，在可可能的情況下，盡可能降低水泥用量。②用水量?；炷恋母稍锸湛s受用水量的影響最大，在同一水泥用量條件下，混凝土的干燥收縮和用水量成正比，且為直線關(guān)系;水灰比越大，干燥收縮越大。塑性收縮裂縫、干縮裂縫都是由于混凝土單方用水量過大、坍落度過大，而且水分蒸發(fā)過快造成的。因此嚴(yán)格控制泵送混凝土的用水量是減少裂縫的根本措施。為此，在混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)盡可能將單方混凝土用水量控制在170kg/m3以下，對于澆筑墻體和板材的單方混凝土用水量的控制尤為重要。為了降低用水量，摻加適當(dāng)數(shù)量減水率高、分散性能好的外加劑是非常必要的。③砂率?；炷恋母稍锸湛s隨著砂率的增大而增大，但增加的數(shù)值不大。泵送混凝土宜加大砂率，但應(yīng)在最佳砂率范圍內(nèi)。④摻合料。礦渣、煤矸石、火山灰、赤頁巖等粉狀摻合料，摻加到混凝土中，一般都會增大混凝土的干燥收縮值。但是質(zhì)量良好、含有大量球形顆粒的一級粉煤灰，由于內(nèi)比表面積小、需水量少，故能降低混凝土干燥收縮值。⑤外加劑。在選用外加劑時，選用干燥收縮小的減水劑或泵送劑。⑥混凝土的養(yǎng)護。混凝土澆筑面受到風(fēng)吹日曬，表面干燥過快，產(chǎn)生較大的收縮，受到內(nèi)部混凝土的約束，在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。如果混凝土終凝之前進行早期保溫養(yǎng)護，對減少干燥收縮有一定作用。 二、噴射混凝土噴射混凝土是指利用壓縮空氣或其他動力，將按照一定配比拌制的混凝土混合物沿管路輸送至噴頭處，以較高速度垂直噴射與受噴面，依賴噴射過程中水泥與骨料連續(xù)碰撞，壓密而形成的一種混凝土。1．施工準(zhǔn)備（1）原材料的要求噴射混凝土所采用的原材料應(yīng)符合下列規(guī)定：①粗骨料應(yīng)采用堅硬耐久的卵石或碎石，粒徑不宜大于15mm；當(dāng)使用堿性速凝劑時，不得使用含有活性二氧化硅的石材。噴射混凝土用的骨料級配宜控制在下表所給的范圍內(nèi)。表5-6噴射混凝土骨料通過各篩徑的累計重量百分?jǐn)?shù)（%）骨料粒徑（mm）項目0.150.300.601.182.364.759.516.0優(yōu)5~710~1517~2223~3134~4350~6078~82100良4~85~2213~3118~4126~5440~7062~90100②細骨料應(yīng)采用堅硬耐久的中砂或粗砂，細度模數(shù)宜大于2.5。干法噴射時，砂的含水率宜控制在5％~7%；當(dāng)采用防粘料噴射機時，砂含水率可為7％~10％。③水泥應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，也可選用礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥，必要時，采用特種水泥。水泥強度等級不應(yīng)低于32.5MPa。④摻和料當(dāng)工程需要采用外摻料時，摻量應(yīng)通過試驗確定，加外摻料后的噴射混凝土性能必須滿足設(shè)計要求。⑤外加劑應(yīng)采用符合質(zhì)量要求的外加劑，摻外加劑后的噴射混凝土性能必須滿足設(shè)計要求。在使用速凝劑前，應(yīng)做與水泥的相容性試驗及水泥凈漿凝結(jié)效果試驗，初凝不應(yīng)大于5min，終凝不應(yīng)大于10min；在采用其他類型的外加劑或幾種外加劑復(fù)合使用時，也應(yīng)做相應(yīng)的性能試驗和使用效果試驗。⑥水混合水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)，不得使用污水及pH值小于4的酸性水和含有硫酸鹽量（按SO4-計算）超過混合用水重量1%的水。（2）噴射混凝土配合比干法噴射水泥與砂、石重量比一般為1.0：4.0~1.0：4.5；水膠比為0.40~0.45;濕法噴射水泥與砂、石重量比一般為1.0：3.5~1.0：4.0；水膠比為0.42~0.50;砂率一般控制在50%~60%。速凝劑、外加劑及外摻料的摻量應(yīng)通過試驗確定。2．噴射混凝土施工（1）噴射混凝土的攪拌噴射混凝土混合料的攪拌，當(dāng)采用容量小于400L的強制式攪拌機時，攪拌時間不得少于60s;采用自落式或滾筒式攪拌機時，攪拌時間不得少于120s;采用人工攪拌時，攪拌次數(shù)不得少于3次；混合料摻有外加劑或外摻料時，攪拌時間應(yīng)適當(dāng)延長。（2）噴射混凝土的運輸混合料在運輸、存放過程中，應(yīng)嚴(yán)防雨淋、滴水及大塊石等雜物混入，裝入噴射機前應(yīng)過篩。干混合料宜隨拌隨用。無速凝劑摻入的混合料，存放時間不應(yīng)超過2h，干混合料摻速凝劑后，存放時間不應(yīng)超過20min。（3）噴射混凝土施工噴射混凝土施工應(yīng)分段分片依次自下而上進行；分層噴射時，后一層應(yīng)在前一層混凝土終凝后進行，如果后層作業(yè)在前期混凝土終凝1h后進行，應(yīng)對前層混凝土表面進行風(fēng)水清洗。噴射混凝土作業(yè)緊跟開挖作業(yè)面時，混凝土終凝到下一循環(huán)放炮時間，不應(yīng)小于3h。采用干法噴射施工時，噴射手應(yīng)控制好水膠比，保持混凝土表面平整，呈濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現(xiàn)象。采用濕法施工時，應(yīng)進行坍落度測定，其坍落度宜為8cm~12cm。噴射混凝土的回彈率，邊墻不應(yīng)大于15%，拱部不應(yīng)大于25%。3．噴射混凝土質(zhì)量控制重要工程的噴射混凝土施工，要根據(jù)噴射混凝土現(xiàn)場28d齡期抗壓強度的試驗結(jié)果，繪制抗壓強度質(zhì)量圖，控制噴射混凝土的抗壓強度。噴射混凝土的勻質(zhì)性，通過現(xiàn)場28d齡期噴射混凝土抗壓強度的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)確定。表5-7噴射混凝土的勻質(zhì)性指標(biāo)施工控制水平優(yōu)良及格差標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）母體的離散＜4.54.5~5.55.5~6.5＞6.5一次試驗的離散＜2.22.2~2.72.7~3.2＞3.2變異系數(shù)（%）母體的離散＜1515~2020~25＞25一次試驗的離散＜77~99~11＞11噴射混凝土施工中應(yīng)達到的平均抗壓強度可按照下式計算：式中：fck——施工階段噴射混凝土應(yīng)達到的平均抗壓強度（MPa）；Fc——噴射混凝土抗壓強度設(shè)計值（MPa）；S——標(biāo)準(zhǔn)差（MPa）。 三、大體積混凝土大體積混凝土的最主要特點是以大區(qū)段為單位施工的厚大體積混凝土，由此所帶來的問題是水泥的水化熱引起的溫度上升高，冷卻時發(fā)生裂縫。為了防止裂縫的發(fā)生，必須采取切合實際的措施。如果使用水化熱小的水泥和粉煤灰的同時，使用單位水泥量少的配合比，控制一次灌注高度和澆注速度，以及人工冷卻控制溫度等。1．基礎(chǔ)知識日本建筑學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)(JASS5)規(guī)定：“結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80cm以上，同時水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計超過25℃的混凝土，稱為大體積混凝土”。美國混凝土學(xué)會(ACI)規(guī)定：“任何就地澆筑的大體積混凝土，其尺寸之大，必須要求解決水化熱及隨之引起的體積變形問題，以最大限度減少開裂”?，F(xiàn)代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工,如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等。它主要的特點就是體積大，一般實體最小尺寸大于或等于1m。它的表面系數(shù)比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快?；炷羶?nèi)外溫差較大時，會使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。所以必須從根本