【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥 》 (GB1344—1999)規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為 粉煤灰硅酸鹽水泥 ，簡(jiǎn)稱 粉煤灰水泥 ，代號(hào) PF。水泥中粉煤灰摻加量按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為 20％～ 40％。 ? 粉煤灰硅酸鹽水泥　　我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥 》 (GB1344—1999)對(duì)礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥的技術(shù)性能要求見表 。這三種水泥的強(qiáng)度分為 、 、 、 。礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥的強(qiáng)度指標(biāo)列于表。 ?　　我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 復(fù)合硅酸鹽水泥 》(GB12958—1999) 規(guī)定，凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為 復(fù)合硅酸鹽水泥 ，簡(jiǎn)稱 復(fù)合水泥 ，代號(hào) PC。水泥中混合材料摻加量按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)應(yīng)大于 15%,但不超過 50%。 ?　　我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 復(fù)合硅酸鹽水泥 》(GB12958—1999) 規(guī)定，復(fù)合水泥的強(qiáng)度分為 、 、 、 。 ? 復(fù)合硅酸鹽水泥　　復(fù)合水泥中含有兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料，因此，復(fù)合水泥的特性與其摻加混合材料的種類、摻加量及相對(duì)比例有密切關(guān)系?？傮w上復(fù)合水泥的特性與礦渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥有不同程度的相似之處。 ?　　我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 復(fù)合硅酸鹽水泥 》(GB12958—1999) 對(duì)復(fù)合水泥的技術(shù)性能要求見表 ，強(qiáng)度指標(biāo)列于表 。 ?　　硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等五種水泥是目前土建工程中應(yīng)用最廣的品種。由于各種水泥中的混合材料性質(zhì)的差異，各種摻混合材料水泥與不摻混合材料水泥都具有其特點(diǎn)，所以，在實(shí)際工程中應(yīng)適當(dāng)、慎重選用?！　∥宸N水泥的主要特性以及使用范圍列于表 中。 ? 常用水泥的主要特性與用途　　以礬土和石灰石作為原料，經(jīng)高溫煅燒得到鋁酸鈣為主要成分的熟料，經(jīng)磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，屬于鋁酸鹽系列水泥。鋁酸鹽水泥的主要礦物成分為鋁酸一鈣 CaOAl2O3(代號(hào) CA)和鋁酸二鈣CaO2Al2O3(代號(hào) CA2)。 ?　　高鋁水泥具有快硬早強(qiáng)，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)不顯著，水化熱大，抗硫酸鹽能力強(qiáng)、抗堿性差，耐熱性好等特點(diǎn)。高鋁水泥的快硬早強(qiáng)性主要用于緊急軍事工程、搶修工程等。 ? 其他品種水泥 鋁酸鹽水泥　　將鋁質(zhì)原料（如礬土）、石灰質(zhì)原料（如石灰石）和石膏適當(dāng)配合，煅燒成以無(wú)水硫鋁酸鈣礦物為主要成分的熟料，摻加適量石膏共同磨細(xì)而成的水硬性膠凝材料，稱為 硫鋁酸鹽水泥 。 ?　　硫鋁酸鹽水泥主要用于搶修工程、冬季施工工程、地下工程、配制膨脹水泥和自應(yīng)力水泥。又因水泥液相堿度小，可用于制玻璃纖維砂漿，同時(shí)適用于堵漏工程和預(yù)制件拼裝接頭等。 硫鋁酸鹽水泥　　以鋁質(zhì)原料、石灰質(zhì)原料、螢石（或再加石膏）經(jīng)適當(dāng)配合，煅燒成以氟鋁酸鈣起主導(dǎo)作用的熟料，再與石膏一起磨細(xì)而成。我國(guó)的雙快（快凝快硬）水泥屬于這一類型。 ?　　氟鋁酸鹽水泥熟料的礦物組成主要是 C3S和早強(qiáng)礦物 C11A7CaF2，此外還有部分 C2S和少量的 C4AF、CaS、游離石灰和游離石膏。 ? 氟鋁酸鹽水泥　　氟鋁酸鹽水泥的最大特點(diǎn)是具有小時(shí)強(qiáng)度， 5～20min即可硬化， 2～ 3h后抗壓強(qiáng)度就可達(dá) 20MPa， 4h混凝土強(qiáng)度可達(dá) 15MPa以上。因此，氟鋁酸鹽水泥適用于煤礦井下的錨噴支護(hù)，特別適用于搶修和快速施工，適用于雨天快速施工、堵漏和水中工程，也可用于制作鋼筋混凝土預(yù)制件等。另外，氟鋁酸鹽水泥還具有良好的抗化學(xué)侵蝕性能。 ?　　膨脹水泥是對(duì)應(yīng)于空氣中產(chǎn)生收縮的一般水泥而言。膨脹水泥拌水硬化后，體積不但不收縮，反而有所膨脹。當(dāng)用膨脹水泥配制混凝土?xí)r，硬化過程產(chǎn)生一定數(shù)值的膨脹，可克服或改善普通混凝土所產(chǎn)生的缺點(diǎn)?！　∨蛎浰嘤蓮?qiáng)度組分和膨脹組分組成。適合制造膨脹水泥的 方法有三種： 一是 在水泥中摻入一定量的適當(dāng)溫度下燒制得到的氧化鈣，氧化鈣水化時(shí)產(chǎn)生體積膨脹； 二是 在水泥中摻入一定量的適當(dāng)溫度下燒制得到的氧化鎂，氧化鎂水化時(shí)產(chǎn)生體積膨脹； 三是 在水泥石中形成鈣礬石，產(chǎn)生體積膨脹。 ? 膨脹水泥　　 膨脹水泥的用途有兩種： 第一種是 配制收縮補(bǔ)償混凝土，用于要求防止混凝土收縮裂縫以及防止混凝土構(gòu)件最初尺寸變化的場(chǎng)合，主要用于制造混凝土構(gòu)件、堵漏工程、修補(bǔ)工程、大型機(jī)械基座固定等； 第二種是 配制自應(yīng)力混凝土，這種混凝土所用的膨脹水泥通常膨脹值大，硬化后的混凝土有較大的自應(yīng)力，即由化學(xué)應(yīng)力而獲得預(yù)加的壓應(yīng)力，主要用于制造需要低預(yù)應(yīng)力值的構(gòu)件，如墻板、樓板和屋面板等。 ? 混凝土　　 混凝土 是用膠凝材料將粗細(xì)骨料（集料）聚集在一起形成堅(jiān)硬整體，并具有一定強(qiáng)度和其他性能的復(fù)合材料?！　?混凝土材料具有下列特點(diǎn)： 原材料豐富，能就地取材，生產(chǎn)成本低；耐久性好，適用性強(qiáng)，無(wú)論水下、海洋以及炎熱、寒冷的環(huán)境均可適用；具有良好的可塑性，且性能可以人為調(diào)節(jié)；維修工作量小，折舊費(fèi)用低；作為基材組合或復(fù)合其他材料的能力強(qiáng)；有利于有效地利用工業(yè)廢渣。 ?　 　水泥混凝土 是以水泥為結(jié)合料，將礦質(zhì)材料膠結(jié)成為具有一定力學(xué)性質(zhì)的一種復(fù)合材料的總稱?！　?普通水泥混凝土 是以水泥為結(jié)合料，用普通砂石為集料并以水為原材料，按專門設(shè)計(jì)的配合比經(jīng)攪拌、成型、養(yǎng)護(hù)而得到的復(fù)合材料。 ?　　水泥混凝土在尚未凝結(jié)硬化以前，稱為新拌混凝土或稱 混凝土拌合物 。新拌混凝土具有良好的工藝性能，稱之為 工作性或和易性 。新拌混凝土工作性是一項(xiàng)綜合的工藝性能，通常認(rèn)為工作性是指新拌混凝土從拌和到最后能均勻、密實(shí)成型的難易程度的性能，包括 流動(dòng)性、可搗實(shí)性、粘聚性 （或穩(wěn)定性）三方面含義。 ? 新拌水泥混凝土的工作性 普通水泥混凝土的技術(shù)性能（ 1） 流動(dòng)性 ?　　 流動(dòng)性 是指新拌混凝土在自重及施工振搗的作用下，能產(chǎn)生流動(dòng)，并均勻密實(shí)地填滿模板包圍鋼筋的能力。 ?（ 2） 可搗實(shí)性 ?　　 可搗實(shí)性 是指新拌混凝土易于振搗密實(shí)，并排除所有被夾帶的空氣的性能。新拌混凝土的可搗實(shí)性能好，所制成的混凝土內(nèi)部質(zhì)地均勻密致，強(qiáng)度與耐久性均能保證。 ?（ 3） 粘聚性 ?　　 粘聚性 是指新拌混凝土在施工振搗時(shí)，能夠保持自身的穩(wěn)定、團(tuán)聚、勻質(zhì)而不離析、不泌水的性質(zhì)。 ?（ 4） 新拌混凝土工作性的測(cè)定 ?　　新拌混凝土工作性的測(cè)定是先測(cè)定混凝土拌合物的流動(dòng)性，輔以其他方法或經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合直觀觀察來評(píng)定混凝土的工作性。我國(guó)通常采用坍落度試驗(yàn)和維勃稠度試驗(yàn)來測(cè)定新拌和混凝土的流動(dòng)性。 ?（ 5） 影響工作性的主要因素 　　 ① 水泥漿的數(shù)量和水灰比　　 ② 水泥漿的稠度　　 ③ 砂率 ?　　 ④ 水泥的品種和集料的性質(zhì)　　 ⑤ 外加劑　　 ⑥ 溫度、攪拌時(shí)間 ?（ 1） 強(qiáng)度 ?① 混凝土抗壓強(qiáng)度　　 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度 是按照標(biāo)準(zhǔn)的制作方法制成邊長(zhǎng)為 150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，養(yǎng)護(hù)至 28d齡期，按照標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定的抗壓強(qiáng)度值稱為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。 ?　　 混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 是指按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為 150mm的立方體試件，在 28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有 95％保證率的立方體抗壓強(qiáng)度。 硬化后混凝土的力學(xué)性能② 混凝土強(qiáng)度等級(jí)　　混凝土強(qiáng)度等級(jí)就是根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來確定。強(qiáng)度等級(jí)的表示方法是用符號(hào) C和立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值表示。例如， “C40”表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 40MPa。 ?　　我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （GB50010—2023 ）規(guī)定，普通混凝土按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為 C1 C C2 C C3 C C4 C50、 C5 C60、 C6 C70、 C75和 C80十四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。 ?③ 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度　　確定混凝土強(qiáng)度等級(jí)是采用立方體試件，但實(shí)際上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式極少是立方體，大部分是棱柱體或圓柱體。為使測(cè)得的混凝土強(qiáng)度接近混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算中，計(jì)算軸心受壓構(gòu)件時(shí)，都是采用混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度作為依據(jù)?；炷凛S心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值可以通過與混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值換算得到。 ?④ 混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度　　混凝土在直接受拉時(shí)，很小的變形就會(huì)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，且隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，比值有所降低。因此，混凝土在工作時(shí)一般不依靠其抗拉強(qiáng)度，但抗拉強(qiáng)度對(duì)于混凝土開裂現(xiàn)象有重要意義。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗拉強(qiáng)度是確定混凝土抗裂度的重要指標(biāo)。 ?（ 2） 影響混凝土抗壓強(qiáng)度的因素 ?　　 ① 水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比　　 ② 養(yǎng)護(hù)溫度和濕度 ?　　 ③ 齡期 ?　　 ④ 集料（ 3） 變形 ?　　硬化后水泥混凝土的變形，包括非荷載作用下的化學(xué)變形、干濕變形和溫度變形以及荷載作用下的彈塑性變形和徐變。 ?1） 非荷載作用變形 ?　　 ① 化學(xué)收縮。 混凝土拌合物因水泥水化產(chǎn)物的體積比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積要小，因而產(chǎn)生收縮，稱為 化學(xué)收縮 ?！　?② 干濕變形。 干濕變形主要表現(xiàn)為干縮濕脹。通過調(diào)節(jié)集料級(jí)配、增大粗集料的粒徑、減少水泥漿用量、降低水灰比、適當(dāng)選擇水泥品種，或者采用振動(dòng)搗實(shí)、早期養(yǎng)護(hù)等措施來減小混凝土的干縮。 ?　　 ③ 溫度變形。 混凝土同樣具有熱脹冷縮的性質(zhì)。對(duì)大體積混凝土工程，應(yīng)設(shè)法降低混凝土的發(fā)熱量。2)荷載作用變形 ?　　混凝土是一種彈塑性體，在短期荷載作用下，既能產(chǎn)生可以恢復(fù)的彈性變形，又能產(chǎn)生不可恢復(fù)的塑性變形，其應(yīng)變隨著應(yīng)力的增加而增長(zhǎng)，應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系不是直線而是曲線。 ?　　另外，混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下，隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加的變形，稱為徐變，又稱蠕變。 ?　　混凝土的徐變與很多因素有關(guān)。 ?　　混凝土耐久性的指標(biāo)主要有 抗?jié)B性、抗凍性和抗腐蝕性 等。 ?（ 1） 混凝土的抗凍性 ?　　 混凝土的抗凍性 是指混凝土含水時(shí)抵抗凍融循環(huán)作用而不被破壞的能力。混凝土的抗凍等級(jí)是以齡期 28d的試件在吸水飽和后，承受反復(fù)凍融循環(huán)，以試件抗壓強(qiáng)度下降不超過 25％而且質(zhì)量損失率不超過 5％時(shí)的循環(huán)次數(shù)來確定的。 ?　　提高混凝土抗凍性最有效的方法是加入引氣劑、減水劑和防凍劑或配制密實(shí)混凝土。 硬化混凝土的耐久性（ 2） 混凝土的抗腐蝕性 ?　　環(huán)境介質(zhì)對(duì)混凝土的化學(xué)腐蝕主要是對(duì)水泥石的侵蝕?！　』炷恋目垢g性與所選用水泥的品種、混凝土的密實(shí)程度和孔隙特征有關(guān)。所以提高混凝土的抗腐蝕性措施主要是合理選擇水泥品種、降低水灰比、提高密實(shí)度和改善孔結(jié)構(gòu)。 ?（ 3） 混凝土的抗?jié)B性 ?　　 混凝土的抗?jié)B性 是指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能。混凝土的抗?jié)B性主要與其密實(shí)程度以及內(nèi)部孔隙的大小和構(gòu)造有關(guān)。因此，可采用降低水灰比、采用減水劑、摻加引氣劑等措施，以提高密實(shí)度和改善孔結(jié)構(gòu)來增強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性。 ?　　混凝土的抗?jié)B性以其抗?jié)B等級(jí)來表示。即采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d的標(biāo)準(zhǔn)試件，按規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)，其所能承受的最大水壓力來確定抗?jié)B等級(jí)。 （ 4） 混凝土的堿 集料反應(yīng) ?　　水泥混凝土中水泥的堿（ K2O或 Na2O）與某些活性集料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可引起混凝土產(chǎn)生膨脹、開裂，甚至破壞，這種化學(xué)反應(yīng)稱為 堿 集料反應(yīng) 。含有這種堿活性礦物的集料，稱為 堿活性集料 。堿 集料反應(yīng)有堿 硅反應(yīng)與堿 碳酸鹽反應(yīng)兩種類型。 ?　　發(fā)生堿 集料反應(yīng)必須 具備三個(gè)條件 :一是混凝土中的集料具有活性；二是混凝土中含有可溶性堿；三是有一定的濕度。 ?（ 5） 混凝土的碳化 ?　　 混凝土的碳化 是指環(huán)境中的 CO2和水泥石中的Ca(OH)2反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，從而使混凝土中的堿度降低（中性化）的現(xiàn)象。 ?　　混凝土的碳化使得混凝土中的鋼筋因失去堿性的保護(hù)而銹蝕，而且碳化收縮還會(huì)引起混凝土微細(xì)裂縫，降低混凝土的強(qiáng)度。 (6） 混凝土的耐磨性 ?　　 混凝土的耐磨性 是針對(duì)路面和橋梁用混凝土的重要性能之一。作為高級(jí)路面的水泥混凝土，必須具有抵抗車輛輪胎磨耗和磨光的性能。大型橋梁的墩臺(tái)用水泥混凝土也要具有抵抗湍流空蝕的能力。 ?　　水泥是混凝土的膠凝材料，混凝土的性能很大程度上取決于水泥的質(zhì)量。配制混凝土?xí)r，常用的水泥有六大品種，在特殊情況下，還可采用特種水泥。另外，水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適宜，一般以水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的～ 。 ?　　常用水泥品種可根據(jù)混凝土工程特點(diǎn)、所處環(huán)境、施工氣候和條件等因素參照表 。 水泥 普通水泥混凝土組成材料的技術(shù)要求　　混凝土中粒徑為 ～ 5mm的集料為細(xì)集料。一般采用天然砂，如河砂、海砂及山砂等。 ?　　砂的粗細(xì)顆粒應(yīng)合理搭配，不同顆粒等級(jí)的搭配稱為級(jí)配。砂的粗細(xì)程度還可以用細(xì)度模數(shù)表示。細(xì)度模數(shù)越大，表示砂越粗。砂的細(xì)度模數(shù)只反映顆粒的粗細(xì)程度，而不能反映出顆粒的級(jí)配情況。細(xì)度模數(shù)相同而級(jí)配不同的砂，可以配制出性質(zhì)不同的混凝土。 細(xì)