【正文】 ， 采用強度等級低的水泥配制高強度等級混凝土已經(jīng)很普遍 。 例如：在大體積混凝土工程中 ， 為了避免水泥水化熱過大 ， 通常選用礦渣硅酸鹽水泥 、 火山灰硅酸鹽水泥 、 粉煤灰硅酸鹽水泥；但也可使用硅酸鹽水泥 、 普通硅酸鹽水泥 ， 這時應摻入摻合料和必要的外加劑 。 ?方法：減小骨料間空隙 ， 則填充骨料空隙的膠凝材料量減少；減小骨料的總表面積 ， 則包裹骨料表面的膠凝材料漿量減少 。 界面過渡層特點 混凝土組成材料的作用 在混凝土組成材料中 ， 水泥和水組成水泥漿 ， 它包裹在所有骨料的表面并填充在骨料空隙中 。 ? 在宏觀現(xiàn)象上 ， 普通混凝土的劣化或破壞往往出現(xiàn)在界面處 。 高性能混凝土的特點 ① 低水膠比 ， 低水泥用量； ② 選用優(yōu)質(zhì)原材料； ③ 摻加足夠數(shù)量的礦物細摻料； ④ 高效外加劑 。 ? 古埃及人用石膏作為膠結(jié)材料建造金字塔 ， 中國修建長城曾在石灰中添加糯米汁 （ 最早形式的化學外加劑 ） 。 ? 如羅馬大圓劇場和著名的萬神廟 （ 被稱為帝國建筑結(jié)構(gòu)的真正杰作 ） ； ? 建于公元 1214年的那不勒斯海港 ， 現(xiàn)場觀察 ， 至今雖然被海浪磨光了表面 ， 長滿青苔 ， 但混凝土卻完好無損， 數(shù)百米長的墻幾乎無一裂縫 。 高性能混凝土已在國內(nèi)的許多重要建筑得到應用 ，如上海南浦大橋 、 楊浦大橋 、 北京西客站 、 首都國際機場 、 國家大劇院 、 中央電視臺等 。 在混凝土承受荷載作用以前 ， 界面處就充滿微裂縫；受到荷載作用以后 ， 隨著應力的增長 ， 這些微裂縫的開展 ， 最終將導致水泥石的斷裂 。 在混凝土硬化前 ， 水泥漿起潤滑作用 ， 賦于混凝土拌合物流動性 ， 便于施工； 在混凝土硬化后起膠結(jié)作用 ， 把砂 、 石骨料膠結(jié)成為整體 ， 使混凝土產(chǎn)生強度 ， 成為堅硬的人造石材砂 、石是骨料 ， 對混凝土起骨架作用 ， 其中小顆粒的骨料填充大顆粒的空隙 。 ? 水泥品種應根據(jù)混凝土工程特點 、 所處的環(huán)境條件和施工條件等進行選擇 。 ? 以上兩種技術路線 ， 可以殊途同歸 ， 達到使混凝土中膠凝材料體系適應使用環(huán)境之目的 。 混凝土強度等級為 C30以下時 ， 可采用強度等級為 ；混凝土強度等級大于 C30時 ， 可采用強度等級為 。 中等及輕交通的路面 ， 也可以采用礦渣硅酸鹽水泥 。 所選用的水泥熟料礦物組成中 C3A含量較高 ， 當水泥中 C3A含量較高 ，其干縮較大 ， 選用水泥不當 。 （ 1）骨料中的泥、有害雜質(zhì) GB/T146842022《 建筑用砂 》 規(guī)定了砂中有害物質(zhì)含量的限制： 砂中有害物質(zhì)含量 砂中含泥量和泥塊含量 ?粗骨料有害物質(zhì)：卵石和碎石中不應混有草根 、 樹葉 、樹枝 、 塑料 、 煤塊和爐渣等雜物 。 ?堿骨料反應的結(jié)果是在水泥骨料表面發(fā)生 膨脹性斷裂 ， 從而 導致混凝土結(jié)構(gòu)開裂 。 ? 人工砂是經(jīng)除土處理的機制砂、混合砂的統(tǒng)稱。 ?一般認為 ， 處于 2區(qū)級配的砂 ， 其粗細適中 ， 級配較好 ， 是配制混凝土的最理想的級配區(qū) 。該曲線落在１區(qū)（粗砂區(qū)）內(nèi)，說明該砂為粗砂，級配合格。 類別 項目 I類 Ⅱ 類 Ⅲ 類 云母（按質(zhì)量計） (＜ )/% 輕物質(zhì)（按質(zhì)量計） (＜ )/% 有機物（比色法） 合格 合格 合格 硫化物及硫酸鹽（按 SO3質(zhì)量計） (＜ )/% 氯化物（以氯離子質(zhì)量計） (＜ )/% 質(zhì)量損失 (＜ )/% 8 8 10 單級最大壓碎指標 (＜ )/% 20 25 30 ? 根據(jù)有關規(guī)定 ， 在橋梁上游３００米以及下游２００米的水域?qū)儆诮雇谏暗膮^(qū)域 。 如果遭遇洪水或其他事故 ， 橋梁的穩(wěn)固性將大大減弱 。 橋梁使用時間長 、河道挖砂加劇河床下切及洪水水勢浩大 ， 是隴海鐵路灞河橋被洪水沖垮的重要原因 。 2022/2/16 48 2022/2/16 50 ? 據(jù)記者了解 ， 在垮橋下方有 30多個砂站 ， 每個砂站日存砂可達 600多立方米 ， 往往一天下來 ， 有超過 1萬方砂石被挖砂人從距離隴海線不遠的灞河鐵路大橋屹立的灞河水中掏走 。連續(xù)級配是石子粒級呈連續(xù)性，即顆粒由小到大，每級石子占一定比例。間斷級配是人為地剔除骨料中某些粒級顆粒，從而使骨料級配不連續(xù)，大骨料空隙由小幾倍的小粒徑顆粒填充，以降低石子的空隙率。碎石、卵石的顆粒級配規(guī)格見下表。 ③ 石的最大粒徑（ Dmax） 石子最大粒徑越大，總表面積越小，但是也要滿足 《 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范 》 GB5020492規(guī)定： ? 混凝土粗骨料的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的 1/4，同時不得大于鋼筋間最小凈距的 3/4； ? 對于混凝土實心板，骨料的最大粒徑不宜超過板厚的1/2，且不得超過 50mm； ? 對于泵送混凝土，骨料最大粒徑與輸送管內(nèi)徑之比，碎石不宜大于 1:3，卵石不宜大于 1:。 ? 我國石子級配極不合理，其空隙率達 48%。其次，砂子細度模數(shù)小，砂率偏高，在質(zhì)量相同情況下，表面積大大增加，需要更多的水泥漿包裹，而此工程混凝土配合比并沒有充分考慮者以上情況，水泥用量偏低，砂粒表面沒有被包裹層或包裹層太薄，這影響了混凝土的凝結(jié)和強度，第三，由于現(xiàn)場砂粒細、含泥量大，砂團不易分散，按常規(guī)攪拌時間，不能充分使水泥漿完全包裹砂粒。半年后混凝土柱基、大梁根部等處混凝土也陸續(xù)出現(xiàn)爆裂，嚴重的導致大梁折斷。 ? 混凝土拌制和養(yǎng)護用水不得含有影響水泥正常凝結(jié)硬化的有害物質(zhì)。如強度不低于用蒸餾水或飲用水拌制的砂漿、混凝土的 90%，則此水可以用。這是導致混凝土開裂和鋼筋銹蝕的主要原因。粉煤灰應用最普遍。提高了混凝土的后期強度。像粉煤灰等需水量小的摻合料還可以降低混凝土的水膠比，提高混凝土的耐久性。摻合料的加入，減少了水泥的用量，就進一步降低了水泥的水化熱，降低混凝土溫升。試驗證明，礦物摻合料摻量較大時，可以有效地抑制堿 — 骨料反應。硅灰可以提高混凝土的早期和后期強度，但自干燥收縮大，且不利于降低混凝土溫升。ｍ計的實心和 (或 )中空玻璃微珠以及少量的莫來石、石英等結(jié)晶物質(zhì)所組成。粉煤灰是高溫煅燒的產(chǎn)物，其顆粒本身很小，且強度很高。 ④ 降低混凝土早期溫升，抑制開裂。 ⑦ 降低氯離子滲透能力，提高混凝土的護筋性。 ? 其平均粒徑為 ~，是水泥顆粒粒徑的1/50~1/100，比表面積高達 104m2/kg。硅粉混凝土的特點是特別早強和耐磨，很容易獲得早強，而且耐磨性優(yōu)良。其活性比粉煤灰高。因此，磨細礦渣的比表面積不宜過細。 混凝土外加劑定義 混凝土外加劑按其主要功能分為四類： (1) 改善混凝土拌和物流變性能的外加劑。 (3) 改善混凝土耐久性的外加劑。 外加劑的分類 ? 減水劑的定義 減水劑是一種保持混凝土拌和物流動性相同條件下能減少拌和水量的外加劑。表面活性劑分子由親水基團和憎水基團二部分組成，加入水中后親水基團指向溶液，憎水基團指向空氣、固體或非極性液體并作定向排列，形成定向吸附膜而降低水的表面張力和二相間的界面張力。 ? 減水劑的作用效果 ① 在不減少單位用水量的情況下，改善新拌混凝土的工作性，提高流動性。 高效減水劑的特點： ? 高效減水劑的摻量超過一定量后，減水效果不再提高；對混凝土性能沒有不利影響。由于其主要成分為萘的同系物的磺酸鹽與甲醛的縮合物，故又稱 萘系減水劑 ，摻量 %,減水率 1020% 。 高性能減水劑 高性能減水劑是指近年來開發(fā)并投入使用的聚羧酸系減水劑，聚羧酸系高性能減水劑是由含有羧基的不飽和單體和其他單體共聚而成，使混凝土在減水、保坍、增強、收縮及環(huán)保方面具有優(yōu)良性能的減水劑。 （ 3）對混凝土增強效果潛力大?；究朔说诙鷾p水劑增大混凝土收縮的缺點。 該類產(chǎn)品目前沒有發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷和不足。松香類引氣劑包括松香熱聚物、松香酸鈉及松香皂等。 ② 減少骨料離析和泌水量，提高抗?jié)B性。 ⑥ 使混凝土對鋼筋的粘結(jié)強度有所降低，一般含氣量為 4%時，對垂直方向的鋼筋粘結(jié)強度降低 10～ 15%，對水平方向的鋼筋粘結(jié)強度稍有下降。種類 大致分為兩類；一類是以 鋁酸鹽和碳酸鹽為主。 早期強度高，后期強度與空白混凝土比損失不超過 30%。 對鋼筋無銹蝕作用。在大體積混凝土施工時，可防止出現(xiàn)裂縫和冷縫，同時對混凝土后期各項性能不會造成不良影響的外加劑。 緩凝時間長短決定于緩凝劑用量，一旦第三階段開始水泥水化又可以正常進行。 常用外加劑： [5]泵送劑 外加劑的復配 ?混凝土中使用單一品種外加劑的情況已很少見。如復合早強劑、復合防凍劑、泵送劑、復合緩凝引氣減水劑等。 ? 引氣組分： 引氣劑的引氣效果受很多因素影響，如水泥細度、石子粒徑、砂含泥量、溫度、配合比等。 緩凝成分：調(diào)節(jié)凝結(jié)時間，減少坍落度損失。 混凝土中的水分凍結(jié)時體積膨脹 9%左右，使硬化混凝土結(jié)構(gòu)遭破壞，即發(fā)生凍害。 可是一旦因為用量不足或者溫度太低而混凝土受凍，則仍會造成凍害，令混凝土最終強度降低。 ? 摻防凍劑混凝土的養(yǎng)護： 在負溫下養(yǎng)護，不得澆水，外露表面必須覆蓋。 防凍劑的組分： ? 高效減水劑：固體的摻量一般為水泥摻量的 －１ .０ ％ 。 ? 早強成分：摻量合適時 ， 能提高早期強度 ， 不影響后期強度 。 其實 ，強度指標是現(xiàn)代混凝土最容易達到的 ， 而工作性和耐久性的要求更為重要 。 硫鋁酸鹽系膨脹劑加入水泥混凝土后 ， 自身組成中的無水硫鋁酸鈣或參與水泥礦物的水化或與水泥水化產(chǎn)物反應 ， 形成三硫型硫鋁酸鈣 （ 鈣礬石 ） ， 鈣礬石相的生成使固相體積增加 ， 而引起表觀體積的膨脹 。 ? 膨脹源：主要生成鈣釩石。適當 降低砂率 ，有助于解決坍落度問題。在強度等有保證的前提下，適當 增加摻和料比例 ，不但可降低混凝土成本，對混凝土的工作性也有很大好處。 ? 有時，在試驗室進行坍落度損失試驗，發(fā)現(xiàn)坍落度損失很快，而工程應用中損失很小，這種現(xiàn)象不是經(jīng)常發(fā)生。 坍落度損失的解決 坍落度的快速損失是超塑化流態(tài)混凝土的一個主要問題，但添加減水劑時這一問題可能更嚴重。 ? 通常，泌水是離析的前奏，離析必然導致分層，增加堵泵的可能。 用 正確的思路 指導混凝土配合比的設計 是最重要的 。 混凝土的滯后泌水 ? 滯后泌水：是指混凝土初始時工作性符合要求，但經(jīng)過一段時間后（比如 1h）才產(chǎn)生大量泌水的現(xiàn)象。其原因不外乎：水泥過熱、水泥中石膏嚴重不足、外加劑與水泥嚴重不適應，冬季時使用熱水溫度過高同時投料順序不正確，熱水與水泥直接接觸等。前面已經(jīng)提到有很多緩凝組分受溫度等影響，緩凝效果有很大差異。 混凝土的異常凝結(jié) 造成局部不凝的原因確實不好解釋，但其原因不外乎以下幾點： 后加外加劑，攪拌不均勻，造成外加劑局部富集； 現(xiàn)場加水，混凝土粘聚性降低，混凝土離析，澆筑時振搗使局部漿體集中，水灰比變大且外加劑相對過量； 使用粉狀外加劑時有結(jié)塊，混凝土澆筑后外加劑逐漸溶解，使得混凝土局部外加劑嚴重過量； 使用液體外加劑時，長時間不清理沉淀物，此沉淀