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三、混凝土

混凝土是指以膠凝材料、粗細(xì)骨料、水及其他材料為原料，按適當(dāng)比例配制而成的混合物再經(jīng)硬化而成的復(fù)合材料。按所用膠凝材料的種類不同，混凝土可分為水泥混凝土(也稱普通混凝土)、瀝青混凝土、樹脂混凝土、聚合物混凝土、水玻璃混凝土、石膏混凝土等，其中水泥混凝土是土木工程中最常用的混凝土。

(一)普通混凝土組成材料

普通混凝土(以下簡稱混凝土)一般是由水泥、砂、石和水所組成。為改善混凝土的某些性能，還常加入適量的外加劑和摻和料。在混凝土中、砂、石起骨架作用，稱為骨料或集料;水泥與水形成水泥漿，包裹在骨料的表面并填充其空隙。在混凝土硬化前，水泥漿、外加劑與摻和料起潤滑作用，賦予拌和物一定的流動(dòng)性，便于施工操作。水泥漿硬化后，則將砂、石骨料膠結(jié)成一個(gè)結(jié)實(shí)的整體。砂、石一般不參與水泥與水的化學(xué)反應(yīng)，其主要作用是節(jié)約水泥、承擔(dān)荷載和限制硬化水泥的收縮。外加劑、摻和料除了起改善混凝土性能的作用外，還有節(jié)約水泥的作用。

1.水泥

水泥是影響混凝土強(qiáng)度、耐久性及經(jīng)濟(jì)性的重要因素。配制混凝土?xí)r，應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)與特點(diǎn)、工程部位、工程所處環(huán)境以及施工條件等，根據(jù)不同品種水泥的特性進(jìn)行合理的選擇。.水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇，應(yīng)與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng)。對(duì)于一般強(qiáng)度的混凝土，水泥強(qiáng)度等級(jí)宜為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.5?2.0倍，對(duì)于較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，水泥強(qiáng)度宜為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的0.9?1.5倍。

2.砂

砂是指在自然條件作用下形成的粒徑在4.75mm以下的巖石粒料，主要有天然砂和人工砂兩類。天然砂包括河砂、湖砂、海砂和山砂。河砂、湖砂、海砂由于受水流的沖刷作用，顆粒表面較光滑，拌制混凝土?xí)r需水量較少，但砂粒與水泥間的膠結(jié)力較弱，海砂中常含有貝殼碎片及可溶性鹽類等有害雜質(zhì);山砂顆粒多具棱角、表面粗糙，需水量較大，和易性差，但砂粒與水泥間的膠結(jié)力強(qiáng)，砂中含泥量及有機(jī)質(zhì)等有害雜質(zhì)較多，建設(shè)工程中一般采用河砂作為細(xì)骨料。人工砂是機(jī)制砂和混合砂的統(tǒng)稱，機(jī)制砂是經(jīng)過除土處理，由機(jī)械破碎、篩分制成的巖石顆粒，但不含軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒;混合砂是由機(jī)械砂和天然砂混合制成的砂。.

(3)砂的物理性質(zhì)。表觀密度一般為2.55?2.75g/cm3，干砂堆積密度一般為1450?1700kg/m3,隨砂含水率的變化其堆積體積也發(fā)生變化。若以干砂為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)含水率為5%?7%時(shí)，體積增大25%?30%,這是由于砂子表面的吸附水膜造成，而繼續(xù)增大水量時(shí)，水膜破裂體積反而縮小，所以在拌制混凝土?xí)r，砂子用量以質(zhì)量控制較為可靠。

砂子的含水狀態(tài)分全干、氣干、表干和潮濕四種狀態(tài)，其含水量各不相同，為了消除其對(duì)混凝土質(zhì)量的影響，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，骨料以干燥狀態(tài)設(shè)計(jì)配合比，其他狀態(tài)含水率應(yīng)進(jìn)行換算。

3.石子

普通石子包括碎石和卵石。碎石是由天然巖石或卵石經(jīng)破碎、篩分而得到的巖石粒料;卵石是天然巖石由自然條件作用而形成的顆粒。

碎石表面粗糙，顆粒多棱角，與水泥漿黏結(jié)力強(qiáng)，配制的混凝土強(qiáng)度高，但其總表面積和空隙率較大，拌制混凝土水泥用量較多，拌和物和易性較差;卵石表面光滑，少棱角，空隙率及表面積小，拌制混凝土需用水泥漿量少，拌和物和易性好，便于施工，但所含雜質(zhì)常較碎石多，與水泥漿黏結(jié)力較差，故用其配制的混凝土強(qiáng)度較低。

在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用卵石、碎石》GB/T14685中，將粗骨料按技術(shù)要求分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類。Ⅰ類宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土;Ⅱ類宜用于強(qiáng)度等級(jí)為C30~C60及有抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土;M類宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C30的混凝土。

4.水

混凝土拌和用水和混凝土養(yǎng)護(hù)用水包括飲用水、地表水、地下水、再生水、混凝土企.業(yè)設(shè)備洗刷水和海水等?，F(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63規(guī)定，對(duì)于設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土，氯離子含量不得超過500mg/L;對(duì)使用鋼絲或熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土，氯離子含量不得超過350mg/L?；炷涟韬陀盟粦?yīng)有漂浮明顯的油脂和泡沫，不應(yīng)有明顯的顏色和異味?；炷疗髽I(yè)設(shè)備洗刷水不宜用于預(yù)應(yīng)力混凝土、裝飾混凝土、不得用于使用堿活性或潛在堿活性骨料的混凝土。在無法獲得水源的情況下，海水可用于素混凝土，但不宜用于裝飾混凝土。未經(jīng)處理的海水嚴(yán)禁用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。

當(dāng)對(duì)拌和用水進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，被檢驗(yàn)水樣應(yīng)與飲用水進(jìn)行水泥癡結(jié)時(shí)間對(duì)比試驗(yàn)。對(duì)比試驗(yàn)的水泥初凝時(shí)間差及終凝時(shí)間差不應(yīng)大于30min;同時(shí)，初凝和終凝時(shí)間應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》GB175的規(guī)定。被檢驗(yàn)水樣與飲用水樣進(jìn)行水泥膠砂強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)，被檢水樣配制的水泥膠砂3d和28d強(qiáng)度不應(yīng)低于飲用水配制的水泥膠砂3d和28d的90%。

對(duì)硬化混凝土的養(yǎng)護(hù)用水，重點(diǎn)控制pH值、氯離子含量、硫酸根離子含量和放射性指標(biāo)等。對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)用水的要求，監(jiān)測項(xiàng)目可適當(dāng)減少，可不檢驗(yàn)不溶物和可溶物、泥凝結(jié)時(shí)間和水泥膠砂強(qiáng)度。

5.外加劑

混凝土外加劑是指在拌制混凝土過程中摻入的用以改善新拌混凝土或辱化混凝土性能的材料。在混凝土中應(yīng)用外加劑，具有投資少、見效快、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)。混凝土外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》GB8076、《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119及相關(guān)的外加劑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。

6.混凝土配合比設(shè)計(jì)

混凝土配合比是指混凝土中各組成材料之間的比例關(guān)系?；炷僚浜媳韧ǔＳ妹苛⒎矫谆炷林懈鞣N材料的質(zhì)量來表示，或以各種材料用料量的比例表示?；炷僚浜媳鹊拇_定可根據(jù)工程特點(diǎn)、組成材料的質(zhì)量、施工方法等因素，通過理論計(jì)算和試配來確定。

(二)混凝土的技術(shù)性質(zhì)

1.混凝土的強(qiáng)度

(1)立方體抗壓強(qiáng)度()。按照標(biāo)準(zhǔn)的制作方法制成邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件(溫度20°C±2°C，相對(duì)濕度95%以上或在氫氧化鈣飽和溶液中)下養(yǎng)護(hù)到28d，按照標(biāo)準(zhǔn)的測定方法測定其抗壓強(qiáng)度值稱為混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度，簡稱立方體抗壓強(qiáng)度，以表示。而立方體抗壓強(qiáng)度()只是一組試件抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值，并未涉及數(shù)理統(tǒng)計(jì)和保證率的概念。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值()是按數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法確定，具有不低于95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)是根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來確定的。

(2)抗拉強(qiáng)度?；炷猎谥苯邮芾瓡r(shí)，很小的變形就要開裂。它在斷裂前沒有殘余變形，是一種脆性破壞?；炷恋目估瓘?qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/10?1/20,且強(qiáng)度等級(jí)越蒿，該比值越小，所以，混凝土在工作時(shí)，一般不依靠其抗拉強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，不是由混凝土承受拉力，而是由鋼筋承受拉力。但是混凝土的抗拉強(qiáng)度對(duì)減少裂縫很重要，有時(shí)也用來間接衡量混凝土與鋼筋的黏結(jié)強(qiáng)度。

目前，許多國家都是采用劈裂抗拉試驗(yàn)方法，間接地求混凝土抗拉強(qiáng)度，稱為劈裂抗拉強(qiáng)度。

(3)抗折強(qiáng)度。在道路和機(jī)場工程中，混凝土抗折強(qiáng)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制的重要指標(biāo)，而抗壓強(qiáng)度作為參考強(qiáng)度指標(biāo)。各交通等級(jí)道路路面要求的水泥混凝土設(shè)計(jì)抗折強(qiáng)度為5.0MPa(特重和重交通量)、4.5MPa(中等交通量)、4.0MPa(輕交通量)。

道路水泥混凝土的抗折強(qiáng)度檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件為150mmX150mmX550mm直方體，是對(duì)直角棱柱體小梁按三分點(diǎn)加荷方式測定的。

(4)影響混凝土強(qiáng)度的因素?；炷恋膹?qiáng)度主要取決于水泥石強(qiáng)度及其與骨料表面的黏結(jié)強(qiáng)度，而水泥石強(qiáng)度及其與骨料的黏結(jié)強(qiáng)度又與水泥強(qiáng)度等級(jí)、水灰比及骨料性質(zhì)有密切關(guān)系。此外混凝土的強(qiáng)度還受施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)條件及齡期的影響。

1)水灰比和水泥強(qiáng)度等級(jí)。在配合比相同的條件下，所用的水泥強(qiáng)度等級(jí)越高，制成的混凝土強(qiáng)度也越高。當(dāng)用同一品種及相同強(qiáng)度等級(jí)水泥時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)主要取決于水灰比。因?yàn)樗嗨瘯r(shí)所需的結(jié)合水，一般只占水泥重量的25%左右，為了獲得必要的流動(dòng)性，保證澆灌質(zhì)量，常需要較多的水，也就是較大的水灰比。當(dāng)水泥水化后，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，減少了混凝土抵抗荷載的實(shí)際。

有效斷面，在荷載作用下，可能在孔隙周圍產(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，水灰比越小，水泥石強(qiáng)度越高，與骨料黏結(jié)力也越大，混凝土強(qiáng)度也就越高。適當(dāng)控制水灰比及水泥用量，是決定混凝土密實(shí)性的主要因素。

2)養(yǎng)護(hù)的溫度和濕度?；炷恋挠不P(guān)鍵在于水泥的水化作用，溫度升高，水泥水化速度加快，因而混凝土強(qiáng)度發(fā)展也快。反之，溫度降低，水泥水化速度降低，混凝土

強(qiáng)度發(fā)展將相應(yīng)遲緩。周圍環(huán)境的濕度對(duì)水泥的水化作用能否正常進(jìn)行有顯著影響，濕度適當(dāng)，水泥水化便能順利進(jìn)行，使混凝土強(qiáng)度得到充分發(fā)展。如果濕度不夠，混凝土?xí)稍锒绊懰嗨饔玫恼＿M(jìn)行，甚至停止水化。水泥的水化作用不能完成，致使混凝土結(jié)構(gòu)松散，滲水性增大，或形成干縮裂縫，嚴(yán)重降低了混凝土的強(qiáng)度，從而影響耐久性。因此，在夏季施工中應(yīng)特別注意澆水，保持必要的濕度，在冬季特別注意保持必要的溫度。

3)齡期?；炷猎谡ｐB(yǎng)護(hù)條件下，其強(qiáng)度隨著齡期增加而提高。最初7?14d內(nèi)，強(qiáng)度增長較快，28d以后增長緩慢。

2.混凝土的和易性

(1)和易性概念?；炷恋暮鸵仔灾富炷涟韬臀镌谝欢ǖ氖┕l件下，便于各種施工工序的操作，以保證獲得均勻密實(shí)的混凝土的性能。和易性是一項(xiàng)綜合技術(shù)指標(biāo)，包括流動(dòng)性、黏聚性、保水性三個(gè)主要方面。

1)流動(dòng)性。指混凝土拌和物在自重或機(jī)械振搗作用下，產(chǎn)生流動(dòng)并均勻密實(shí)地充滿模板的能力。

2)黏聚性。指混凝土拌和物具有一定的黏聚力，在施工、運(yùn)輸及澆筑過程中不致出現(xiàn)分層離析，使混凝土保持整體均勻性的能力。

3)保水性。混凝土拌和物在施工中不致發(fā)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。

混凝土拌和物的流動(dòng)性、黏聚性、保水性三者既相互聯(lián)系，又相互矛盾。黏聚性好的凝土拌和物，其保水性也好，但流動(dòng)性較差;如增大流動(dòng)性，則黏聚性、保水性易變差。

混凝土拌和物和易性通常采用坍落度及坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)和維勃稠度試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)定。

(2)影響混凝土和易性的主要因素。

1)水泥漿。水泥漿是普通混凝土和易性最敏感的影響因素。

2)骨料品種與品質(zhì)。采用最大粒徑小、棱角少、片狀針顆粒少、級(jí)配好的粗骨料，細(xì)度模數(shù)偏大的中粗砂、砂率稍高、水泥漿體量較多的拌和物，混凝土和易性的綜合指標(biāo)較好。

3)砂率。是指混凝土拌和物砂用量與砂石總量比值的百分率。在用水量及水泥用量一定的條件下，存在最佳砂率，使混凝土拌和物獲得最大的流動(dòng)性，且保持黏聚性和保水性。

4)其他因素。

①水泥與外加劑。與普通硅酸鹽水泥相比，采用礦渣水泥、火山灰水泥的混凝土拌和物流動(dòng)性較小。在混凝土拌和物中加入適量外加劑，如減水劑、引氣劑等，使混凝土在較低水灰比、較小用水量的條件下仍能獲得很好的流動(dòng)性。

②溫度和時(shí)間?；炷涟韬臀锪鲃?dòng)性隨溫度的升高而降低。隨著時(shí)間的延長，拌和好的混凝土坍落度逐漸減小。

3.混凝土耐久性

(1)混凝土耐久性概念?；炷聊途眯允侵富炷猎趯?shí)際使用條件下抵抗各種破壞因素作用，長期保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力。包括混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性及抗碳化能力等。

1)抗凍性。指混凝土在飽和水狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性能，是評(píng)定混凝土耐久性的主要指標(biāo)?？箖鲂院脡挠每箖龅燃?jí)表示。根據(jù)混凝土所能承受的反復(fù)凍融次數(shù)，劃分為F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F2.50、F3009個(gè)等級(jí)。

混凝土的密實(shí)度、孔隙的構(gòu)造特征是影響抗凍性的重要因素。密實(shí)或具有封閉孔隙的混凝土，其抗凍性較好。

2)抗?jié)B性。指混凝土抵抗水、油等液體滲透的能力?？?jié)B性好壞用抗?jié)B等級(jí)表示。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試件28d齡期試驗(yàn)時(shí)所能承受的最大水壓，分為P4、P6、P8、P10、P125個(gè)等級(jí)，相應(yīng)所能承受的水壓分別為0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa?；炷了冶葘?duì)抗?jié)B性起決定性作用。

3)抗侵蝕性。腐蝕的類型通常有淡水腐蝕、硫酸鹽腐蝕、溶解性化學(xué)腐蝕、強(qiáng)堿腐蝕等?；炷恋目骨治g性與密實(shí)度有關(guān)，水泥品種、混凝土內(nèi)部孔隙特征對(duì)抗腐蝕性也有較大影響。

4)混凝土碳化。

環(huán)境中的C02和水與混凝土內(nèi)水泥石中的Ca(OH)2&生反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，從而使混凝土的堿度降低，減弱了混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用。環(huán)境中二氧化碳濃度、環(huán)境濕度、混凝土密實(shí)度、水泥品種與摻和料用量是影響混凝土碳化的主要因素。

(2)提高混凝土耐久性的措施。混凝土耐久性主要取決于組成材料的質(zhì)量及混凝土密

實(shí)度。提高混凝土耐久性的主要措施：’

1)根據(jù)工程環(huán)境及要求，合理選用水泥品種。

2)控制水灰比及保證足夠的水泥用量。

3)選用質(zhì)量良好、級(jí)配合理的骨料和合理的砂率。

4)摻用合適的外加劑。

(三)預(yù)拌混凝土

預(yù)拌混凝土是指在攪拌站(樓)生產(chǎn)的、通過運(yùn)輸設(shè)備送至使用地點(diǎn)的、交貨時(shí)為拌和物的混凝土。預(yù)拌混凝土作為商品出售時(shí)，也稱商品混凝土。預(yù)拌混凝土作為半成品，質(zhì)量穩(wěn)定、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能環(huán)保，能提高施工效率，有利于文明施工。國家提倡或強(qiáng)制要求采用商品混凝土施工，在采用商品混凝土?xí)r要考慮混凝土的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，一般以15?20km為宜，運(yùn)輸時(shí)間一般不宜超過1h。

預(yù)拌混凝土分為常規(guī)品和特制品。常規(guī)品代號(hào)A,特制品代號(hào)B，包括的混凝土種類有高強(qiáng)混凝土、自密實(shí)混凝土、纖維混凝土、輕骨料混凝土和重混凝土。預(yù)拌混凝土供貨量應(yīng)以體積計(jì)，計(jì)算單位為m3。預(yù)拌混凝土體積應(yīng)由運(yùn)輸車實(shí)際裝載的混凝土拌和物質(zhì)量除以混凝土拌和物的表觀密度求得(一輛運(yùn)輸車實(shí)際裝載量可由用于該車混凝土中全部原材料的質(zhì)量之和求得，或可由運(yùn)輸車卸料前后的重量差求得)。預(yù)拌混凝土供貨量應(yīng)以運(yùn)輸車的發(fā)貨總量計(jì)算。如需要以工程實(shí)際量(不扣除混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋所占體積)進(jìn)行復(fù)核時(shí)，其誤差應(yīng)不超過±2%。

(四)特種混凝土

1.高性能混凝土

高性能混凝土(HighPerformanceConcrete，簡稱HPC)是一種新型高技術(shù)混凝土。《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS207—2006對(duì)高性能混凝土的定義為：采用常規(guī)材料和工藝生產(chǎn)，具有混凝土結(jié)構(gòu)所要求的各項(xiàng)力學(xué)性能，具有髙耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土。這種混凝土特別適用于高層建筑、橋梁以及暴露在嚴(yán)酷環(huán)境中的建筑物。

2.高強(qiáng)混凝土

高強(qiáng)度混凝土是用普通水泥、砂石作為原料，采用常規(guī)制作工藝，主要依靠高效減水劑，或同時(shí)外加一定數(shù)量的活性礦物摻和料，使硬化后強(qiáng)度等級(jí)不低于C60的混凝土。

3.輕骨料混凝土

輕骨料混凝土是用輕粗骨料、輕細(xì)骨料(或普通砂)和水泥配制而成的干表觀密度小于1950kg/m3的混凝土。工程中使用輕骨料混凝土可以大幅度地降低建筑物的自重，降低地基基礎(chǔ)工程費(fèi)用和材料運(yùn)輸費(fèi)用;可使建筑物絕熱性改善，節(jié)約能源，降低建筑產(chǎn)品的使用費(fèi)用;可減小構(gòu)件或結(jié)構(gòu)尺寸，節(jié)約原料，使使用面積增加等。

4.多孔混凝土

(1)加氣混凝土。

加氣混凝土是以硅質(zhì)材料(砂、粉煤灰及含硅尾礦等)和鈣質(zhì)材料(石灰、水泥)為主要原料，摻加發(fā)氣劑(鋁粉)，通過配料、攪拌、澆注、預(yù)養(yǎng)、切割、蒸壓、養(yǎng)護(hù)等工藝過程制成的輕質(zhì)多孔硅酸鹽制品。因其經(jīng)發(fā)氣后含有大量均勻而細(xì)小的氣孔，故名加氣混凝土。

加氣混凝土按用途可分為非承重砲塊、承重砌塊、保溫塊、墻板與屋面板五種。

(2)泡沫混凝土。

凡在配制好的含有膠凝物質(zhì)的料漿中加人泡沫而形成多孔的坯體，并經(jīng)養(yǎng)護(hù)形成的多孔混凝土，稱為泡沫混凝土。泡沫的形成可以通過化學(xué)發(fā)泡劑發(fā)泡，壓縮空氣彌散及天然'沸石粉吸附空氣(載氣)等方法來完成。其中壓縮空氣彌散形成氣泡制得的泡沫混凝土可稱為充氣型泡沫混凝土，天然沸石吸附空氣形成氣泡制得的混凝土可稱為載氣型泡沫混凝土。松香皂發(fā)泡劑是目前最常用的發(fā)泡劑。

目前，我國泡沫混凝土生產(chǎn)采用平?；蛄⒛仓＿M(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)的生產(chǎn)方式。這種生產(chǎn)工藝，澆筑高度較低，生產(chǎn)效率不高，工藝比較落后，一直制約泡沫混凝土的推廣應(yīng)用。泡沫混凝土的生產(chǎn)工藝，除了發(fā)泡和攪拌與加氣混凝土不同外，其他工序和加氣混凝土大體相同。泡沫混凝土的應(yīng)用范圍及有關(guān)注意事項(xiàng)與加氣混凝土基本相同，但由于其強(qiáng)度低，所以只能作為圍護(hù)材料和隔熱保溫材料。

(3)大孔混凝土。

大孔混凝土指無細(xì)骨料的混凝土，按其粗骨料的種類，可分為普通無砂大孔混凝土和輕骨料大孔混凝土兩類。普通大孔混凝土是用碎石、卵石、重礦渣等配制而成。輕骨料大孔混凝土則是用陶粒、浮石、碎磚、煤渣等配制而成。有時(shí)為了提高大孔混凝土的強(qiáng)度，也可摻人少量細(xì)骨料,這種混凝土稱為少砂混凝土。大孔混凝土中大孔的形成是因?yàn)榕渲苹炷習(xí)r不加細(xì)集料(或細(xì)集料)，如果對(duì)水泥漿體量加以控制，水泥漿體只作為粗集料之間的膠結(jié)料而沒有多余的料漿對(duì)粗集料之間的孔隙進(jìn)行填充，粗集料之間的孔隙就成為混凝土的大孔。大孔混凝土的孔隙率和孔尺寸與粗集料的粒徑與級(jí)配有關(guān)。級(jí)配越均勻，即級(jí)配越少;孔越多，孔隙率也就越高。孔徑尺寸從理論上說應(yīng)接近粗集料的粒徑。

大孔混凝土的表觀密度取決于所選用的集料表觀密度、粒徑和級(jí)配。一般情況下普通大孔混凝土的表觀密度在1500?1900kg/m3之間，輕骨料大孔混凝土的表現(xiàn)密度在500?1500kg/m3之間。大孔混凝土的抗壓強(qiáng)度一般可達(dá)3.5?5.0MPa，適當(dāng)增加水泥用量，可以達(dá)到7.5?10MPa。大孔混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)小，導(dǎo)熱系數(shù)一般在0.2?1.0W/(m·K)之間。大孔混凝土的收縮較小，一般為0.2?0.3mm/m，在某些情況下僅為普通混凝土的一半，抗凍性優(yōu)良。

大孔混凝土適用于制作墻體小型空心砲塊、磚和各種板材，也可用于現(xiàn)澆墻體。普通大孔混凝土還可制成濾水管、濾水板等，廣泛用于市政工程。

5.防水混凝土

防水混凝土又叫抗?jié)B混凝土，防水混凝土的抗?jié)B性能不得小于P6，一般通過對(duì)混凝土組成材料質(zhì)量改善，合理選擇配合比和集料級(jí)配，以及摻加適量外加劑，達(dá)到混凝土內(nèi)部密實(shí)或是堵塞混凝土內(nèi)部毛細(xì)管通路，使混凝土具有較高的抗?jié)B性能，可提高混凝土結(jié)構(gòu)自身的防水能力，節(jié)省外用防水材料，簡化防水構(gòu)造，對(duì)地下結(jié)構(gòu)、高層建筑的基礎(chǔ)以及貯水結(jié)構(gòu)具有重要意義。結(jié)構(gòu)混凝土抗?jié)B等級(jí)是根據(jù)其工程埋置深度來確定的，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108的規(guī)定，設(shè)計(jì)抗?jié)B等級(jí)有p6、p8、p10、p12。

實(shí)現(xiàn)混凝土自防水的技術(shù)途徑有以下幾個(gè)方面：

(1)提高混凝土的密實(shí)度。

1)調(diào)整混凝土的配合比提高密實(shí)度。一般應(yīng)在保證混凝土拌和物和易性的前提下，減小水灰比，降低孔隙率，減少滲水通道。適當(dāng)提高水泥用量、砂率和灰砂比，在粗骨料周圍形成質(zhì)量良好的、足夠厚度的砂漿包裹層，阻斷沿粗骨料表面的滲水孔隙。改善骨料顆粒級(jí)配，降低混凝土孔隙率。

2)摻入化學(xué)外加劑提高密實(shí)度。在混凝土中摻入適量減水劑、三乙醇胺早強(qiáng)劑或氯化鐵防水劑均可提高密實(shí)度，增加抗?jié)B性。減水劑既可減少混凝土用水量，又可使水充分分散，水化加速，水化產(chǎn)物增加;三乙醇胺是水泥水化反應(yīng)的催化劑，可增加水泥水化產(chǎn)物;氯化鐵防水劑可與水泥水化產(chǎn)物中的Ca(OH)2生成不溶于水的膠體，填塞孔隙，從而配制出高密度、高抗?jié)B的防水混凝土。氯化鐵防水劑的摻量為水泥重量的3%，用水稀釋后使用。

3)使用膨脹水泥(或摻用膨脹劑)提高混凝土密實(shí)度，提高抗?jié)B性。目前摻用膨脹劑的方法應(yīng)用頗廣，但必須首先依據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土膨脹劑》JC476—2001嚴(yán)格鋒驗(yàn)膨脹劑本身的質(zhì)量，合格后摻用，方可取得應(yīng)有的防水效果。

(2)改善混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。在混凝土中摻入適量引氣劑或引氣減水劑，可以形成大量封閉微小氣泡，這些氣泡相互獨(dú)立，既不滲水，又使水路變得曲折、細(xì)小、分散，可顯著提高混凝土的抗?jié)B性。

防水混凝土施工技術(shù)要求較高，施工中應(yīng)盡量少留或不留施工縫，必須留施工縫時(shí)需設(shè)止水帶;模板不得漏漿;原材料質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)加控制;加強(qiáng)攪拌、振搗和養(yǎng)護(hù)工序等。

6.碾壓混凝土

碾壓混凝土是由級(jí)配良好的骨料、較低的水泥用量和用水量、較多的混合材料(往往加人適量的緩凝劑、減水劑或引氣劑)制成的超干硬性混凝土拌和物，經(jīng)振動(dòng)碾壓等工藝達(dá)到高密度、高強(qiáng)度的混凝土，是道路工程、機(jī)場工程和水利工程中性能好、成本低的新型混凝土材料。

(1)對(duì)碾壓混凝土組成材料的要求。

1)骨料。由于碾壓混凝土用水量低，較大的骨料粒徑會(huì)引起混凝土離析并影響混凝土外觀，最大粒徑以20mm為宜，當(dāng)碾壓混凝土分兩層攤鋪時(shí)，其下層集料最大粒徑采用40mm。為獲得較高的密實(shí)度應(yīng)使用較太的砂率，.必要時(shí)應(yīng)多種骨料摻配使用。為承受施工中的壓振作用，骨料應(yīng)具有較高的抗壓強(qiáng)度。

2)混合材料?；旌喜牧铣哂性黾幽z結(jié)和節(jié)約水泥作用外，還能改善混凝土的和易性、密實(shí)性及耐久性。碾壓混凝土施工操作時(shí)間長，碾壓成形后還可能承受上層或附近振動(dòng)的擾動(dòng)，為此常加人緩凝劑;為使混凝土在水泥漿用量較少的情況下取得較好的和易性，可加人適量的減水劑;為改善混凝土的抗?jié)B性和抗凍性可加人適量的引氣劑。

3)水泥。當(dāng)混合材料摻量較高時(shí)宜選用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，以便混凝土盡早獲得強(qiáng)度;當(dāng)不用混合材料或用量很少時(shí)，宜選用礦渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥，使混凝土取得良好的耐久性。

(2)碾壓混凝土的特點(diǎn)。

1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)、強(qiáng)度高。碾壓混凝土使用的骨料級(jí)配孔隙率低，經(jīng)振動(dòng)碾壓內(nèi)部結(jié)構(gòu)骨架十分穩(wěn)定，因此能夠充分發(fā)揮骨料的強(qiáng)度，使混凝土表現(xiàn)出較高的抗壓強(qiáng)度。

2)干縮性小、耐久性好。振動(dòng)碾壓后，一方面內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)且穩(wěn)定性好，使其抵抗變形的能力增加;另一方面，由于用水量少，混凝土的干縮減少，水泥石結(jié)構(gòu)中易被腐蝕的氫氧化鈣等物質(zhì)含量也很少，這些都為其改善耐久性打下了良好的基礎(chǔ)。

3)節(jié)約水泥、水化熱低。因?yàn)槟雺夯炷恋目紫堵屎艿?，填充孔隙所需膠結(jié)材料比普適混凝土明顯減少;振動(dòng)碾壓工藝對(duì)水泥有良好的強(qiáng)化分散和塑化作用，對(duì)混凝土流動(dòng)性要求低，多為干硬性混凝土，需要起潤滑作用的水泥漿量減少，所以碾壓混凝土的水泥用量大為減少。這不僅節(jié)約水泥，而且使水化熱大為減少，使其特別適用于大體積混凝土工程。

7.纖維混凝土

纖維混凝土是以混凝土為基體，外摻各種纖維材料而成，摻入纖維的目的是提高混凝土的抗拉強(qiáng)度與降低其脆性。纖維的品種有高彈性模量纖維(如鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維等)和低彈性模量纖維(如尼龍纖維、聚丙烯纖維)兩類。纖維混凝土目前已逐漸地應(yīng)用在高層建筑樓面，高速公路路面，荷載較大的倉庫地面、停車場、貯水池等處。

大量材料性能和工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)證明，纖維混凝土對(duì)增強(qiáng)混凝土早期抗拉強(qiáng)度，防止早期由沉陷、水化熱、干縮而產(chǎn)生的內(nèi)蘊(yùn)微裂紋，減少表現(xiàn)裂縫和開裂寬度，增強(qiáng)混凝土的防滲性能、抗磨損抗沖擊性能及增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性有顯著作用。纖維混凝土的作用如下：

(1)很好地控制混凝土的非結(jié)構(gòu)性裂縫。

(2)對(duì)混凝土具有微觀補(bǔ)強(qiáng)的作用。

(3)利用纖維束減少塑性裂縫和混凝土的滲透性。

(4)增強(qiáng)混凝土的抗磨損能力。

(5)靜載試驗(yàn)表明纖維混凝土可替代焊接鋼絲網(wǎng)。

(6)増加混凝土的抗破損能力。

(7)增加混凝土的抗沖擊能力。

8.聚合物混凝土

聚合物混凝土是由有機(jī)聚合物、無機(jī)膠凝材料、集料有效結(jié)合而形成的一種新型昆凝土材料的總稱。它是混凝土與聚合物的復(fù)合材料，克服了普通混凝土抗拉強(qiáng)度低v脆大、易開裂、耐化學(xué)腐蝕性差等缺點(diǎn)，擴(kuò)大了混凝土的使用范圍，是國內(nèi)大力研究和發(fā)展的新型混凝土。聚合物混凝土主要分為：聚合物浸漬混凝土、聚合物水泥混凝土和聚合物膠結(jié)混凝土(樹脂混凝土)三類。

聚合物浸漬混凝土可作為高效能結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于特種工程，例如腐蝕介質(zhì)中的管、樁、柱、地面磚、海洋構(gòu)筑物和路面、橋面板，以及水利工程中對(duì)抗沖、耐磨、抗凍要求高的部位。也可應(yīng)用于現(xiàn)場修補(bǔ)構(gòu)筑物的表面和缺陷，以提高其使用性能。

聚合物水泥混凝土可應(yīng)用于現(xiàn)場灌筑構(gòu)筑物、路面及橋面修補(bǔ)，混凝土儲(chǔ)罐的耐蝕面層，新老混凝土的黏結(jié)以及其他特殊用途的預(yù)制品。

聚合物膠結(jié)混凝土(樹脂混凝土)可在工廠預(yù)制。與水泥混凝土相比，具有快硬、高強(qiáng)和顯著改善抗?jié)B、耐蝕、耐磨、抗凍融以及黏結(jié)等性能，可現(xiàn)場應(yīng)用于混凝土工程快速修補(bǔ)、地下管線工程快速修建、隧道襯里等。

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