【正文】 （計(jì)算細(xì)度模數(shù)： 根據(jù)細(xì)度模數(shù)，該砂屬粗砂。 海砂含鹽要警惕！ 棱角狀 渾圓狀 針狀 片狀 ≥C30 ，含量 ≤ 15%； ＜ C30，含量 ≤ 25% （ 2）骨料形狀及表面特征 砂按產(chǎn)源分為天然砂、人工砂兩類。 包括飲用水、地表水、地下水、海水以及經(jīng)過(guò)處理后的工業(yè)廢水等，JGJ632022《 混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn) 》 100 碎 石 卵 石 山 砂 河 砂 海 砂 粗骨料 細(xì)骨料 mm mm 《 普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法 》 JGJ5392 《 普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法 》JGJ5292 骨料的作用：⑴骨架作用，傳遞應(yīng)力 ⑵抑制收縮，防止開(kāi)裂 骨料（ aggregate） ? 骨料中的泥及其中的硫化物 、 硫酸鹽 、 有機(jī)物 ， 云母 、輕物質(zhì)等 ， 會(huì)粘附在骨料表面 ， 影響水泥石與骨料之間的膠結(jié)能力；或形成薄弱部分 ， 或增大收縮 ， 對(duì)混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響 。使用兩年后 ， 表面耐磨性差 ， 已出現(xiàn)露石 ， 且表面有微裂縫 。 ? 所用水泥的性能必須符合現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 。 界面劣化機(jī)理 骨 料 Ca(OH)2 Aft CSH 過(guò)渡層 0100?m 混凝土界面過(guò)渡層模型 ① W/C高 （ 從骨料 → 水泥石 ， W/C↓ ） ； ② 孔隙率大； ③ Ca(OH)2和鈣礬石多 ， CSH的 CaO/SiO2比大； ④ Ca(OH)2和鈣礬石結(jié)晶顆粒大； ⑤ Ca(OH)2取向生長(zhǎng) 。 至今仍存在的古羅馬大型建筑 水泥混凝土的發(fā)展過(guò)程 ? 石灰 火山灰混凝土 ? 硅酸鹽水泥混凝土 ? 摻和料水泥混凝土 ? 高強(qiáng)度、早強(qiáng)混凝土 ? 高性能混凝土（ High Performance Concrete) 建設(shè)速度要求 地下、水下、大體積（斷面 80cm）工程要求 強(qiáng)度要求 耐久性、可持續(xù)發(fā)展要求 優(yōu)點(diǎn)：耐久，缺點(diǎn)：凝結(jié)緩慢 凝結(jié)快、強(qiáng)度高，但水化熱大 耐蝕性好、水化熱低，但凝結(jié)較慢、早強(qiáng)低 凝結(jié)較快、強(qiáng)度高，但耐蝕性差 以耐久性為首要的目標(biāo)，滿足強(qiáng)度要求、施工性能要求 高性能混凝土 (HPC) ? 目前有關(guān)建筑法規(guī)中 ， 一級(jí)建筑的安全使用期只定為50年；高性能混凝土由于其耐久性大幅度提高 ， 安全使用期應(yīng)更長(zhǎng)： ? 在不利的使用條件下和嚴(yán)峻環(huán)境中 ， 凍融 、 海水 、 嚴(yán)寒 、酷熱等地區(qū) ， 經(jīng)妥善設(shè)計(jì)和優(yōu)質(zhì)施工的 HPC結(jié)構(gòu)的安全使用期應(yīng)不低于 100年； ? 在正常環(huán)境中使用的結(jié)構(gòu) ， 其安全使用期應(yīng)達(dá) 200年； ? 特殊重要工程在采取必要措施后 ， 其安全使用期應(yīng)達(dá) 300年 。 這說(shuō)明這種混凝土具有極好的耐久性 。 混凝土的界面問(wèn)題 ? 水泥石和骨料的彈性模量不同 ， 當(dāng)溫度 、 濕度發(fā)生變化時(shí) ， 水泥石和骨料變形不一致 ， 致使在界面處形成細(xì)微的裂縫； ? 在混凝土硬化前 ， 水泥漿體中的水分向親水的骨料表面遷移 ， 在骨料表面形成一層水膜 ， 從而在硬化的混凝土中留下細(xì)小的縫隙； ? 漿體泌水也會(huì)在骨料下表面形成水囊 。 一般可選用硅酸鹽水泥或摻混合材的硅酸鹽水泥 ， 必要時(shí)也可采用膨脹水泥 、 自應(yīng)力水泥或快硬硅酸鹽水泥等其他水泥 。 ? 某施工隊(duì)使用以煤渣摻量為 30％ 的火山灰水泥鋪筑路面如圖 。 混凝土組成材料之二： 骨料 水泥 骨 料 砂 石 水 10vol.% 70vol.% 15vol.% 水泥的品種、強(qiáng)度等級(jí) ① 含泥量及有害雜質(zhì)含量； ②顆粒形狀及表面特征； ③顆粒級(jí)配和粗細(xì)程度 /最大粒徑； ④強(qiáng)度和堅(jiān)固性。 比起由于鋼筋銹蝕而導(dǎo)致的病害和開(kāi)裂 ， 堿骨料反應(yīng)的過(guò)程很慢 。 ?例 1．某干砂 500g的篩分結(jié)果如下表所列 ,試計(jì)算該砂的細(xì)度模數(shù)并評(píng)定其級(jí)配。 如果在橋梁附近進(jìn)行挖砂 ， 會(huì)對(duì)橋梁造成一定的危害作用 。 ? 按照國(guó)家規(guī)定 ， 在橋梁等建筑物上下游 500米內(nèi)不得進(jìn)行挖砂等作業(yè) 。用連續(xù)級(jí)配的骨料配制的混凝土混合料，和易性較好，不易發(fā)生離析現(xiàn)象。 表 4 3 卵石或碎石的顆粒級(jí)配范圍（ G B / T 1 4 6 8 5 2022 ） 累計(jì)篩余（ % ） 篩孔尺寸（圓孔篩）（㎜） 級(jí)配情況 公稱 粒級(jí)（㎜） 2 . 3 6 4 . 7 5 9 . 5 0 1 6 . 0 19 .0 2 6 . 5 0 3 1 . 5 3 7 . 5 5 3 . 0 6 3 . 0 7 5 . 0 9 0 5 ~ 1 0 9 5 ~ 1 0 0 8 0 ~ 1 0 0 0 ~ 1 5 0 — — — — — — — — 5 ~ 1 6 9 5 ~ 1 0 0 85 ~ 1 0 0 3 0 ~ 6 0 0 ~ 1 0 0 — — — — — — — 5 ~ 2 0 9 5 ~ 1 0 0 9 0 ~ 1 0 0 40~ 8 0 — 0 ~ 1 0 0 — — — — — — 5 ~ 2 5 9 5 ~ 1 0 0 9 0 ~ 1 0 0 — 3 0 ~ 7 0 — 0 ~ 5 0 — — — — — 5 ~ 3 1 . 5 9 5 ~ 1 0 0 9 0 ~ 1 0 0 7 0 ~ 9 0 — 1 5 ~ 4 5 — 0 ~ 5 0 — — — — 連續(xù)粒級(jí) 5 ~ 4 0 — 9 5 ~ 1 0 0 7 0 ~ 9 0 — 3 0 ~ 6 5 — — 0 ~ 5 0 — — — 1 0 ~ 2 0 — 9 5 ~ 1 0 0 8 5 ~ 1 0 0 — 0 ~ 1 5 0 — — — — — — 1 6 ~ 3 1 . 5 — 9 5 ~ 1 0 0 — 8 5 ~ 1 0 0 — — 0 ~ 1 0 0 — — — — 2 0 ~ 4 0 — — 9 5 ~ 1 0 0 — 8 0 ~ 1 0 0 — — 0 ~ 1 0 0 — — — 3 1 . 5 ~ 6 3 — — — 9 5 ~ 1 0 0 — — 7 5 ~ 1 0 0 4 5 ~ 7 5 — 0 ~ 1 0 0 — 單粒級(jí) 4 0 ~ 8 0 — — — — 9 5 ~ 1 0 0 — — 7 0 ~ 1 0 0 — 3 0 ~ 6 0 0 ~ 1 0 0 ? 壓碎指標(biāo)是將一定重量氣干狀態(tài)下 1020ｍｍ的石子裝入一定規(guī)格的金屬圓桶內(nèi) ， 在試驗(yàn)機(jī)上施加荷載到 200ｋＮ ，卸荷后稱取試樣質(zhì)量 （ ｍ 0） ， 再用孔徑為 子篩除被壓碎的細(xì)粒 ， 稱取試樣的篩余量 （ m1） ， 用下式計(jì)算壓碎指標(biāo)： 式中 δ a壓碎指標(biāo)值 ， %； ｍ 0試樣質(zhì)量 ， g； ｍ 1壓碎試驗(yàn)后試樣的篩余量 ， g。 美國(guó)、加拿大 C60C100 ≥C100 Dmax≯20mm Dmax1012mm 日本 ≥C60 Dmax10mm 【 案例 51】 砂質(zhì)量不合格導(dǎo)致混凝土凝結(jié)異常 ? 概況 某工廠的鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，使用強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)C30的混凝土，混凝土澆筑后，第二天檢查發(fā)現(xiàn)部分硬化結(jié)塊，部分呈疏松狀，未完全硬化，輕輕敲擊紛紛落下，混凝土基本無(wú)強(qiáng)度，工程被迫停工，從混凝土的形態(tài)上可以看出有部分砂粒表面無(wú)水泥漿，大部分砂粒間水泥漿較少。 ? 分析 使用含有害雜質(zhì)的工業(yè)廢渣做骨料。 ? 一般情況下不得用海水拌制混凝土，因海水中含有的硫酸鹽、鎂鹽和氯化物會(huì)侵蝕水泥石和鋼筋。 摻和料在混凝土中的作用 ① 摻合料可代替部分水泥，成本低廉， 經(jīng)濟(jì)效益 顯著。 ④ 降低混凝土溫升 。內(nèi)摻 30％的低鈣粉煤灰能有效地抑制堿硅反應(yīng)的有害膨脹，利用礦渣抑制堿骨料反應(yīng)，其摻量宜超過(guò) 40％。 ① 活性行為和膠凝作用。大摻量粉煤灰混凝土特別適合大體積混凝土。 礦物摻和料： [2]硅灰 ① 其主要成分是 SiO2（占 90％以上），它的活性要比水泥高1~3倍。 礦物摻和料： [3]?；郀t礦渣粉 ?；郀t礦渣在水淬時(shí)形成的大量玻璃體 ,具有微弱的自身水硬性。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。減水劑按其減水的程度分為普通減水劑和高效減水劑。 ② 在保持一定工作度下，減少用水量，提高混凝的強(qiáng)度。 ⑵ 水溶性樹(shù)脂系減水劑 。早期抗壓強(qiáng)度比提高更為顯著。尤其是其低坍落度損失和混凝土收縮小的優(yōu)點(diǎn)為高性能混凝土的開(kāi)發(fā)和推廣提供了新的有力武器。 ③ 提高抗腐蝕性和耐久性。再?gòu)?fù)合一些其他無(wú)機(jī)鹽組成 ；另一類則是 以水玻璃為主要成分再與其他無(wú)機(jī)鹽復(fù)合組成。 速凝劑技術(shù)要求 速凝劑作用機(jī)理 第一類速凝劑主要是鋁酸鹽、氧化鈣和水泥中的石膏反應(yīng)迅速形成 鈣礬石 ，產(chǎn)生速凝和早強(qiáng)效果。 無(wú)機(jī)緩凝劑可以在 表面形成薄膜，大大降低反應(yīng)速率。 混凝土泵送劑 —— 配制原則 ? 配制外加劑時(shí)，要充分考慮其與各種原材料之間的 適應(yīng)性 ，同時(shí)注意不同成分之間的 交互作用 。常用三聚磷酸鈉和葡萄糖酸鈉，根據(jù)氣溫和水泥成分的變化來(lái)調(diào)節(jié)。 ? 負(fù)溫對(duì)硬化混凝土強(qiáng)度影響： 剛硬化的混凝土（終凝，但未達(dá)到一定硬化程度）發(fā)生凍結(jié)稱早期受凍，使混凝土各項(xiàng)性能永久性降低。 ? 緩凝成分：調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間 ， 減少坍落度損失 。 常用外加劑： [7]膨脹劑 ? 膨脹劑定義 膨脹劑是能使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑 。 外加劑應(yīng)用中的常見(jiàn)問(wèn)題 坍落度損失 適當(dāng)調(diào)整配合比，保持坍落度 ? 有時(shí)在配合比與外加劑匹配方面存在問(wèn)題，因?yàn)橥饧觿┎粌H受配合比中各種原材料的影響還受材料用量的影響。 坍落度靜態(tài)和動(dòng)態(tài)損失 ? 在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的情況下，坍落度的損失是不一樣的。 解決方法： ①在工地再次加入外加劑 ②到澆注之前再次加入外加劑。 混凝土的離析和泌水 泌水、離析的解決辦法： 離析、泌水 提高砂率 Ve330L Ves430L 減少外加劑 減少用水量 增加水泥用量 增加粉煤灰量 增加含氣量 增加砂漿含量。 ? 凝結(jié)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)：經(jīng)常遇到。 混凝土“硬殼”現(xiàn)象 ? 澆筑混凝土后，混凝土表面已經(jīng)“硬化”，但內(nèi)部仍然是未凝結(jié)狀態(tài)，形成“糖芯”，姑且稱之為“硬殼”現(xiàn)象。使用礦粉時(shí)比使用粉煤灰更為明顯。 ? 不同的原材料應(yīng)分別存放，并設(shè)有醒目標(biāo)志，有專人負(fù)責(zé)發(fā)放，以免混淆