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數(shù)字量化混凝土實用技術(shù)---原材料篇

普通混凝土的原材料有：水泥、砂、石、水，如果是有特殊性能要求的，還會添加各類不同的外加劑。

　　數(shù)字量化混凝土實用技術(shù)-----原材料篇

　　1、水泥

　　水泥作為混凝土的最重要的原材料，對混凝土的強度和性能起到最關(guān)鍵的作用，因此水泥質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響混凝土的工作性、強度和耐久性。在混凝土配合比設(shè)計的過程中，數(shù)字量化混凝土實用技術(shù)以多組分混凝土理論為計算依據(jù)，計算過程中與水泥有關(guān)的基礎(chǔ)參數(shù)主要包括抗壓強度、表觀密度、需水量、比表面積、C3A和SO3，這些參數(shù)是通過國家標(biāo)準(zhǔn)檢測得到。在配合比設(shè)計過程中考慮的影響參數(shù)有水灰比、考慮的過渡性參數(shù)有水泥在標(biāo)準(zhǔn)膠砂中的體積比、標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥漿體的表觀密度、標(biāo)準(zhǔn)稠度水泥漿體抗壓強度和水泥的質(zhì)量強度比。

　　抗壓強度是水泥最重要的技術(shù)指標(biāo)，水泥抗壓強度的高低直接影響混凝土的承載能力，因此配制混凝土的時候選擇強度滿足國家標(biāo)準(zhǔn)顯得非常必要。由于水泥的檢測采用固定水灰比，因此本書的觀點認為，硅酸鹽系列水泥的抗壓強度主要取決于水泥熟料的強度和摻量。熟料強度與燒制工藝緊密相關(guān)，燒制工藝越合理，熟料強度就越高，水泥強度就越高；當(dāng)使用同一種熟料時熟料摻量越高，水泥抗壓強度就越高。

　　因此當(dāng)混凝土配制強度相同時，如果膠凝材料為水泥，應(yīng)該使用抗壓強度最高的水泥漿體，漿體的用量最少，配制的混凝土成本最低，這時膠凝材料最佳的水灰比是標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量對應(yīng)的水膠比。

　　2、礦粉

　　礦渣粉是混凝土生產(chǎn)過程中用量較大的一種礦物摻合料，由于活性較高，正常情況下我們只考慮他的反應(yīng)活性。在配制高強高性能混凝土的時候，由于采用超細礦渣粉，這種條件下我們就考慮填充效應(yīng)。在配合比設(shè)計過程中，為了降低水泥的水化熱，大量使用礦渣粉。

　　3、粉煤灰

　　粉煤灰是混凝土生產(chǎn)過程中用量僅次于水泥的一種礦物摻合料，由于顆粒較粗，一般情況下我們只考慮他的反應(yīng)活性，不考慮他的填充效應(yīng)。在配合比設(shè)計過程中，當(dāng)我們使用高強度的水泥時，由于配制低等級混凝土使用的水泥量較少，因此我們主要利用粉煤灰活性低的特點，用粉煤灰等活性代替水泥，增加膠凝材料用量，解決漿體包裹砂石的問題，達到改善混凝土工作性的目的。

　　4、外加劑性能及復(fù)配

　　在拌制混凝土過程中摻入的、用以顯著改善混凝土性能的化學(xué)物質(zhì)，稱為混凝土化學(xué)外加劑，簡稱混凝土外加劑，其摻量一般不大于水泥質(zhì)量的5%。在混凝土中摻入不同種類的外加劑，可獲得改善混凝土拌合物和易性和硬化后混凝土性能、節(jié)省水泥、節(jié)約能源、加快施工速度、減輕勞動強度等多種效果。目前，我們國家使用的預(yù)拌混凝土全部摻入外加劑。

　　在不影響混凝土拌合物和易性的條件下，具有減水及增強作用的外加劑，稱為混凝土減水劑，我們國家將減水劑按照減水率的高低分為三類，即減水率大于8%小于15%的稱為普通減水劑；減水率大于15%小于25%的稱為高效減水劑；減水率大于25%的稱為高性能減水劑。按其對混凝土性質(zhì)的作用分為早強減水劑、緩凝減水劑和引氣減水劑。按化學(xué)成分分為木質(zhì)素磺酸鹽系、萘系、三聚氰胺樹脂系、糖蜜系、聚羧酸鹽系、氨基磺酸鹽系、脂肪族羥基磺酸鹽系等減水劑。為了解決當(dāng)前混凝土配制過程中存在的對泥的適應(yīng)性差，坍落度損失快的技術(shù)難題，我們研制了初始坍落度通過通過減水組分解決，坍落度損失通過保坍組分解決的復(fù)配方案。其中保坍組分改變以往采用各種小料調(diào)整的思路，改用保坍母液解決，建立保坍時間與保坍母液摻量之間的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)保坍時間的可控性。

　　5、砂子

　　砂的顆粒級配是指大小不同顆粒的搭配程度。采用孔徑為4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.60mm、0.30mm、0.15mm的標(biāo)準(zhǔn)篩，將500g干砂由粗到細依次篩分，然后稱量每一個篩上的篩余量，并計算出各篩的分計篩余百分率。根據(jù)多組分混凝土理論，配制混凝土?xí)r，我們采用的混合砂將0.16mm、0.315mm和0.63mm三個篩子的分計篩余量分別控制在20%是最佳的。

　　粒徑小于0.075mm的黏土、淤泥、石屑等粉狀物統(tǒng)稱為泥。塊狀的黏土、淤泥統(tǒng)稱為泥塊或黏土塊（對于細集料指粒徑大于1.20mm，經(jīng)水洗手捏后成為小于0.60mm的顆粒；對于粗集料指粒徑大于4.75mm，經(jīng)水洗手捏后成為小于2.36mm的顆粒）。泥常包裹在砂粒的表面，因而會大大降低砂與水泥石間的界面黏結(jié)力，使混凝土的強度降低，同時泥的比表面積大，吸附大量的外加劑，降低混凝土拌合物流動性，或增加拌合用水量和水泥用量以及混凝土的干縮與徐變，并使混凝土的耐久性降低。泥塊對混凝土性質(zhì)的影響與泥基本相同，但危害更大。

　　在混凝土配合比設(shè)計技術(shù)過程中，考慮資源短缺，本書中混凝土用砂控制含泥量小于5.0%，泥塊含量小于2.0%。

　　6、石子

　　粒徑大于4.75mm的集料稱為粗集料，簡稱為石子；粗集料公稱粒徑的上限稱為該粒級的最大粒徑，石子分為連續(xù)級配和單粒級。我國標(biāo)準(zhǔn)按照公稱直徑將可以用于泵送施工的石子分為六檔：10mm、16mm、20mm、25mm、31.5mm、40mm。其中10mm主要用于灌漿料，16mm主要用于自密實混凝土、20mm和25mm主要考慮石子可以通過鋼筋便于施工，31.5mm和40mm主要考慮了使用的混凝土泵管的粗細。按照多組分混凝土理論，大流動性混凝土中石子懸浮于水泥混合砂漿之中，因此配合比設(shè)計計算過程中密度使用石子的堆積密度；砂子用量以石子空隙率為依據(jù)，石子空隙率越小，使用的水泥混合砂漿越少，配制的混凝土體積穩(wěn)定性越好，石子的質(zhì)量越好。因此在混凝土配合比設(shè)計中主要考慮的參數(shù)是堆積密度、空隙率、吸水率和表觀密度。

混凝土,原材料