混凝土是由膠凝材料、水和粗、細骨料按適當比例配合、拌制成拌合物,經(jīng)一定時間硬化而成的人造石材。
普通混凝土(簡稱為混凝土)是由水泥、砂、石和水所組成,另外還常加入適量的摻合料和外加劑。在混凝土中,砂、石起骨架作用,稱為骨料;水泥與水形成水泥漿,水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前,水泥漿起潤滑作用,賦予拌合物一定的和易性,便于施工。水泥漿硬化后,則將骨料膠結(jié)為一個堅實的整體。
鋼筋混凝土(簡稱RC),是經(jīng)由水泥、粒料級配、加水拌和而成混凝土,在其中加入一些抗拉鋼筋,在經(jīng)過一段時間的養(yǎng)護,達到建筑設(shè)計所需的強度。它應(yīng)該是人類最早開發(fā)使用的復(fù)合型材料之一。
鋼筋和混凝土是兩種全然不同的建筑材料,鋼筋的比重大,不僅可以承受壓力,也可以承受張力;然而,它的造價高,保溫性能很差。而混凝土的比重比較小,它能承受壓力,但不能承受張力;它的價格比較便宜,但是卻不堅固。而鋼筋混凝土的誕生,解決了這兩者的缺陷問題,并且保留了它們原來的優(yōu)點,使得鋼筋混凝土成為現(xiàn)代建筑物建造的首選材料。
混凝土的歷史
可以追溯到古老的年代。其所用的膠凝材料為粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世紀20年代出現(xiàn)了波特蘭水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的強度和耐久性,而且原料易得,造價較低,特別是能耗較低,因而用途極為廣泛。
1861年鋼筋混凝土得到了第一次的應(yīng)用,首先建造的是水壩、管道和樓板。1875年,法國的一位園藝師蒙耶(1828~1906年)建成了世界上第一座鋼筋混凝土橋。
20世紀初,有人發(fā)表了水灰比等學說,初步奠定了混凝土強度的理論基礎(chǔ)。以后,相繼出現(xiàn)了輕集料混凝土、加氣混凝土及其他混凝土,各種混凝土外加劑也開始使用。60年代以來,廣泛應(yīng)用減水劑,并出現(xiàn)了高效減水劑和相應(yīng)的流態(tài)混凝土;高分子材料進入混凝土材料領(lǐng)域,出現(xiàn)了聚合物混凝土;多種纖維被用于分散配筋的纖維混凝土。現(xiàn)代測試技術(shù)也越來越多地應(yīng)用于混凝土材料科學的研究。
隨著時代的變遷,技術(shù)的進步,“混凝土家族”里也有了新成員的加盟,其中纖維混凝土,無論從抗壓強度和價格來看,都具有一定的優(yōu)勢。然而,鋼筋混凝土雖然受到“混凝土家族”的競爭影響,其發(fā)展的優(yōu)勢也不如從前,但是,在如今的很多領(lǐng)域中,仍能看到它那熟悉的身影。它依舊是堅固耐用的代名詞。代表城市形象的高樓大廈,自然少不了鋼筋混凝土。高速公路、建筑橋梁、隧道等是鋼筋混凝土現(xiàn)代應(yīng)用的另一方面。然而,鋼筋混凝土還有一個更為實用的功能,那就是除險,在處理各類坍塌事故中,使用鋼筋混凝土,可以更快的取得關(guān)鍵性的進展,因為有了它的支撐,才能使搶險行動獲得控制性成果。因此,從這些方面可以看出,鋼筋混凝土在眾多建材中,依舊占有一席之地,我們期待,在未來的建筑道路上,鋼筋混凝土可以走的更好、更穩(wěn)
原發(fā)布者:執(zhí)天之行2002
商品混凝土基礎(chǔ)知識培訓資料一、預(yù)拌混凝土的定義及強度等級常識:“混凝土”可簡寫為“砼”。預(yù)拌砼(也稱商品砼)是指由水泥、集料、水以及根據(jù)需要摻入外加劑、礦物摻合料等組分按一定比例在攪拌站經(jīng)計量、拌制后出售的并采用運輸車,在規(guī)定時間內(nèi)運至使用地點的砼拌合物。預(yù)拌砼屬于半成品。砼等級劃分是按砼的28天立方體抗壓強度標準值分為若干個等級,即強度等級。表示為符號C(“C”為砼的英文名稱的第一個字母)與立方體抗壓強度標準值(以MPa計)表示,普通砼劃分為C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等。二、商品砼的組成材料砼的組成材料一般為水泥、集料、水、礦物摻合料、化學外加劑。對一些有特殊要求的砼,會根據(jù)需要加入一些特殊材料。它與其他商品一樣,其性能是由它的原材料來實現(xiàn)的,只有控制好砼原材料的質(zhì)量、合理利用原材料才能獲得性能優(yōu)良、成本低廉的砼。1、水泥水泥是砼中最重要原材料之一,也是決定砼性能的重要部分。水泥的品種很多,有硅酸鹽水泥(P.Ⅰ、P.Ⅱ)、普通硅酸鹽水泥(P.O)、礦渣硅酸鹽水泥(P.S)、火山灰硅酸鹽水泥(P.P)、粉煤灰硅酸鹽水泥(P.F)、復(fù)合硅酸鹽水泥(P.C)、鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等等。它們主要存在著兩個方面的差別:一是水泥熟料礦物組成的差別。例如:硅酸鹽水泥,熟料中以硅酸鹽礦物為主;硫鋁酸鹽水泥,熟料中則以無水硫鋁酸鈣礦物為主。二是混合材料品種和摻量的差別。例如普通
C25的配比吧:1:1.92:3.13:0.48(水泥:砂:石:水)石子是5-31.5mm的,中砂,P.O32.5R水泥
根據(jù)現(xiàn)場砂石的含水率再詳細調(diào)整砂石水的用量。 純混凝土的配合比為
1立方米混凝土中水泥257kg 粗砂863 kg 礫石1215kg 水0.17m3
混凝土配合比的表示方法和相關(guān)參數(shù)
(1)混凝土配合比的表示方法。常用的有兩種:一種是以1 m3
混凝土中各種材料的用量來表示的;另一種是以水泥的質(zhì)量為1,用各材料間的質(zhì)量比來表示。
(2)混凝土配合比的相關(guān)參數(shù)。實質(zhì)上就是確定四種基本材料用量的三個比例關(guān)系,這三個比例關(guān)系可以用三個參數(shù)來表示。即:水與水泥的關(guān)系,用水灰比表示;砂與石子的關(guān)系,用砂率來表示;水泥漿與骨料的關(guān)系,用單位用水量來表示。
混凝土的技術(shù)性質(zhì)
混凝土的強度按混凝土立方體抗壓強度標準值劃分為C15、C20、C30、C40、C55、C60、C65、C70、C75及C80等14個等級。
混凝土拌合物的和易性是指混凝土拌合物易于施工操作,并獲得均勻密實結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。混凝土耐久性是指混凝土在抵抗周圍環(huán)境各種因素作用,保持原有性能的能力。混凝土的變形包括無荷載作用下的變形和有荷載作用下變形。
通鋼筋混凝土的特點
鋼筋和混凝土在外荷載的作用下,鋼筋與相鄰混凝土能夠共同變形同,受拉區(qū)的鋼筋首先達到屈服強度,而后愛壓區(qū)的混凝土達到彎曲抗壓強度,構(gòu)件即遭破壞。鋼筋混凝土能充分發(fā)揮鋼筋的抗拉能力和利用混凝土的抗壓能力,合理地利用了兩種材料各自的優(yōu)點。其次,鋼筋與混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)的數(shù)值頗為接近。當溫度變化時,不致于產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力而破壞兩者之間的粘結(jié)。
預(yù)應(yīng)力混凝土的原理及分類
在外荷載作用之前,預(yù)先在梁的受拉區(qū)施加一對大小相等、方向相反的偏心預(yù)壓力,使得梁截面下邊緣混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。當外荷載作用時,截面下邊緣將產(chǎn)生拉應(yīng)力;最后的應(yīng)力分布為上述兩種情況的迭加;梁的下邊緣應(yīng)力可能是數(shù)值很小的拉應(yīng)力,也可能是壓應(yīng)力。也就是說,由于預(yù)壓應(yīng)力的作用,可部分抵消或全部抵消外荷載所引起的拉應(yīng)力,因而延緩了混凝土構(gòu)件的開裂和限制了裂縫的開展,提高了構(gòu)件的抗烈度和剛度。預(yù)應(yīng)力混凝土根據(jù)工藝的不同,可分為先張法和后張法。
二灰穩(wěn)定碎石基層與施工中的質(zhì)量監(jiān)控 (1)首先是對材料進行檢驗,杜絕不合格材料進入拌合現(xiàn)場;(2)嚴格控制配合比,每天進行2次碎石含水量分析,以便確定拌合水的最佳用量;(3)徹底清除墊層表面的浮砂、浮土和雜物,如局部地段墊層損壞,則清理干凈后用二 灰混合料填補并碾壓,經(jīng)灑水后再正式攤鋪二灰層;(4)對拌好的混合料進行壓實試驗,以便確定壓縮系數(shù)或松散系數(shù),以此確定每個斷面的 松鋪厚度,由于配合比和材料的差異,每天應(yīng)首先做松散系數(shù)的試驗,然后再進行大面積攤 鋪;(5)攤鋪時對寬度、高度、平整度和橫坡度進行質(zhì)量監(jiān)控;(6)采用飽和灑水碾壓,25 t (250 kN)振動壓路機第一天壓6~8遍,第二天再壓4~6遍, 二灰穩(wěn)定碎石基層即成型;(7)通過7天的濕式養(yǎng)生后,工程處進行質(zhì)量自檢,整理有關(guān)技術(shù)資料,請監(jiān)理進行檢查并 請求彎沉測試。
在監(jiān)理認可的情況下,可以申請下一工序的施工。 4.4 混凝土面層施工中的質(zhì)量監(jiān)控 對材料的質(zhì)量監(jiān)控和對配合比的監(jiān)控前面已論述,此處不再重復(fù)。
下面主要論述施工過程中 的質(zhì)量監(jiān)控。 4.4.1 模板安裝的質(zhì)量監(jiān)控 首先對中、邊樁進行測量放樣,按照設(shè)計 高程安裝模板,安裝完畢后再對模板進行實地復(fù)測,對有偏差的立即調(diào)整,使高程、中線、邊線、順直度、穩(wěn)固程度等均符合要求,確認無誤后對模板底部空隙用砂漿封堵。
第二步是 對澆注厚度進行檢查,以每10 m為一個斷面,每個斷面隨機檢查3個點,如澆注厚度達不到 設(shè)計要求,則要把二灰基層鑿低,以滿足混凝土澆注厚度要求。最后在模板內(nèi)側(cè)涂上脫模劑 。
該工序中最應(yīng)注意如下2個方面:(1)模板外側(cè)一定要有多個支撐環(huán),以便能用它來支穩(wěn)模板。避免在振搗時擠歪甚至擠垮模 板,從而影響混凝土的寬度和平直度;(2)應(yīng)盡量選用高度與混凝土面板厚度一致的模板,如模板高度比混凝土面板厚度稍小時, 應(yīng)用砂漿認真封堵模板底部空隙,待砂漿有一定強度后才能澆注混凝土,不然在振搗時會嚴 重漏漿,從而降低混凝土面板的標號。
4.4.2 現(xiàn)場清理 模板安裝結(jié)束后,應(yīng)認真清理澆注現(xiàn)場內(nèi)的泥砂、浮 石和雜物,并且灑一次透水,再請現(xiàn)場監(jiān)理工程師對模板安裝、澆注厚度、材料、設(shè)備和 施工準備等情況進行檢查,檢查合格并在檢查表上簽字后方可進行混凝土澆注。 4.4.3 拌合 在混凝土拌合現(xiàn)場必須有質(zhì)量監(jiān)控人員跟班,其職責除嚴 格控制材料按配合比投放外,還要控制攪拌時間,防止結(jié)塊水泥袋碎屑、樹皮、草根、泥塊 等雜物進入料斗,以及負責測試粗細集料的含水量和不定期校正手推車容量,負責做塌落度 試驗和做試塊等工作。
可以講它是除材料測試以外的第二道關(guān)口。 4.4.4 混凝土澆注過程中的質(zhì)量監(jiān)控 (1)攤鋪與振搗:由于每5~7 km才設(shè)一個攪拌站,所以混合料在運輸過程中多少會出現(xiàn)類似 離 析的不均勻現(xiàn)象,因此,簡單的攤平振搗,在靠近模板處往往會出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象。
而模板旁采 用人工用鐵鏟送料并且翻鏟拍緊,使模板旁充分填滿混合料,再經(jīng)振搗后就沒有蜂窩現(xiàn)象了 。 采用1.1 kW的插入式振搗器振搗時要盡量均勻,不能局部漏振,不能碰到模板和傳力桿 , 并且不斷摸索,掌握在不同氣溫、不同水泥品種、不同水灰比情況下的不同振搗時間。
它是 確保混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一。 (2)提漿與整平:首先使用2.2~2.8 kW的平板振搗器,以及電動磨盤進行提漿,然后用 1 .1 kW的振搗梁和滾筒進行整平,在最后整平時采用拉動滾筒使其滑行的辦法,這種整平效 果較好。
它是混凝土表面“美容”的第一道工序。 (3)鋼筋安裝及檢查:縱縫拉桿及施工縫傳力桿都必須嚴格控制其直徑、長度和安放間距 ,拉桿應(yīng)與路中心線垂直,使傳力桿與路中心線平行,拉桿與傳力桿必須安置水平,振搗時 盡量避免碰撞,以免變位而影響其發(fā)揮應(yīng)有的作用。
(4)脹縫角隅及邊緣鋼筋補強:主筋、結(jié)構(gòu)鋼筋的材質(zhì)、直徑、數(shù)量、各部位尺寸、彎折 捆扎均要符合設(shè)計要求,安裝時要留有足夠的保護層,安裝完畢立即請現(xiàn)場監(jiān)理工程師檢查 ,當場填寫鋼筋安裝檢查表,雙方簽字確認后才能進行混凝土澆注。是防止脹縫兩側(cè) 產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵工序之一。
(5)涵洞頂補強鋼筋和由于二灰彎沉不合要求而需設(shè)鋼筋網(wǎng)進行補強的,按監(jiān)理工程師專 門下的通知進行。 (6)表面整修與防滑;掌握好表面抹平和抓毛的時間;一般應(yīng)在混凝土終凝前、表面基本 干水后用長45 cm、寬20 cm的木抹反復(fù)抹平拋光。
在表面抹平的基礎(chǔ)上,用手試壓混凝土表 面,認為已達到比較理想的凝結(jié)效果后再用抓毛器在混凝土表面拉出深2~3 mm、間隔1.5 ~2 cm的橫向防滑槽。這是混凝土表面“美容”的最后一道工序。
(7)養(yǎng)生:濕式養(yǎng)生以鋪草袋最好,由于欽—陸公路兩邊均為稻田,因此全路段均采用 稻草覆蓋濕式養(yǎng)生。在抹平拉毛后2 h馬上灑水,并隨后覆蓋稻草,再均勻灑水,每日 的灑水次數(shù)隨天氣變化而變化。
總之要保持混凝土濕潤,保證水泥的水化反應(yīng),按規(guī)定應(yīng)連 續(xù)養(yǎng)生14天,期間嚴禁各種車輛通行,它是確保混凝土路面達到規(guī)定強度的關(guān)鍵工序之 一 。 (8)切縫:一般應(yīng)在澆注完后的第二、三天進行,總之應(yīng)控制在混凝土終凝后 36~48 h內(nèi)。
混凝土(重點) 混凝土一般是由水泥、石子(粗骨料)、沙子(細骨料)、和水組成。
水泥+水=水泥漿 粗骨料起骨架作用細骨料填充骨料空隙,起二級骨架作用。 在水泥水化階段,水泥起潤滑作用,保證混凝土的流動性。
在水泥硬化階段,水泥起膠凝作用,保證混凝土的強度與耐久性。 一:混凝土的技術(shù)性能: 1。
混凝土拌合物的和易性是一項綜合的技術(shù)性質(zhì),包括流動性 、黏聚性和保水性等三方面。 工地上常用塌落度作為流動性指標,對干硬性混凝土拌合物用維勃稠度作為流動性的指標 影響其和易性的因素主要包括單位體積用水量、砂率、組成材料的性質(zhì)、時間和溫度。
單位體積用水量決定水泥漿的數(shù)量和稠度,它是影響混凝土和易性最主要的因素。 二:混凝土的強度: 影響混凝土強度的因素:水泥強度與水灰比、骨料的種類、質(zhì)量、數(shù)量,養(yǎng)護的溫度與濕度、期齡 混凝土立方體抗壓強度(每年必考)一般通過立方體試件進行測量,在標準條件制作邊長為150mm的立方體試件(溫度20±2℃,相對濕度95%以上)下養(yǎng)護到28d的齡期。
(具有不低于95%保證率)注意符號fcu。 混凝土等級的劃分(符號C):C15(最低) C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75C80(最高),共計14個等級。
三、混凝土的耐久性(五個指標):是個綜合概念包括:抗?jié)B(符號P 五個等級 P4 P6 P8 P10 P12 )、抗凍(符號F 九個等級 F10 F15F25 F50 F100 F150 F200 F250 F300)、抗腐蝕、碳化、堿骨料反應(yīng)以及混凝土中鋼筋銹蝕等性能 堿骨料反應(yīng):水泥中堿性氧化物含量較高時,會與骨料中所含的活性二氧化硅發(fā)生化學反應(yīng)。 外加劑的主要使用功能分為以下四類: 1。
改善混凝土拌合物物流變性能的外加劑。(減水劑,引氣劑和泵送劑)。
2。 調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間,硬化性能的外加劑。
(緩凝劑,早強劑和速凝劑) 3。 改善混凝土耐久性的外加劑。
(引氣劑,防水劑和阻銹劑) 4。 改善混凝土其他性能的外加劑。
(膨脹劑,防凍劑,著色劑,防水劑和泵送劑)。
首先我們來看看什么是結(jié)構(gòu)?結(jié)構(gòu)是指用來承受荷載或者其他作用的空間骨架體系。
那么就不難理解混凝土結(jié)構(gòu)就可以認為是指用混凝土做成的能夠承載的空間骨架體系,混凝土結(jié)構(gòu)包括素混凝土結(jié)構(gòu)(小構(gòu)件,它不配筋)、普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(平常講的混凝土結(jié)構(gòu)一般指這類)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)(除有普通鋼筋外,還配有預(yù)應(yīng)力鋼筋),此外還還與鋼管混凝土、鋼纖維混凝土、組合結(jié)構(gòu)等有交叉。 通常教學上把《混凝土結(jié)構(gòu)》課程分為兩部分:即《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》與《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》,前者的主要內(nèi)容有:1。
混凝土的概念。2。
材料的物理力學性能(即混凝土和鋼筋的強度、變形性能)。3。
結(jié)構(gòu)設(shè)計方法(國家標準,結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標準,主要介紹:結(jié)構(gòu)的功能性(安全性、適用性、耐久性的總稱)、荷載、作用、作用效應(yīng)S、結(jié)構(gòu)抗力R、極限狀態(tài)、可靠度等概念,它們均為隨機變量。 設(shè)計中應(yīng)將結(jié)構(gòu)設(shè)計為結(jié)構(gòu)抗力R不小于作用效應(yīng)S,但這里面有一定的概率問題,也即結(jié)構(gòu)的可靠度問題,所以要按一定的方法求出結(jié)構(gòu)的抗力R和作用效應(yīng)S,并且讓它們滿足一定的關(guān)系。
這就是結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法,由《結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》看,混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等的設(shè)計方法基本相同)。 4。
基本構(gòu)件承載力計算(包括受彎、受壓、受拉、受扭等構(gòu)件的承載力,主要解決結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件抗力R的計算。5。
結(jié)構(gòu)變形、裂縫及耐久性設(shè)計(結(jié)構(gòu)構(gòu)件除了應(yīng)滿足承載力極限狀態(tài)要求外,還應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)要求)6。預(yù)應(yīng)力混凝土。
這些是《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》的主要內(nèi)容,主要介紹基本理論基礎(chǔ)。 而《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》一般包括梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(樓蓋、樓梯等)、排架結(jié)構(gòu)(一般工業(yè)廠房用)、框架結(jié)構(gòu),高層結(jié)構(gòu)(高層結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)的抗震一般另外開課,高層結(jié)構(gòu)可以用混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)等)等結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法,主要解決:(1)效應(yīng)計算:如何利用結(jié)構(gòu)力學知識和結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準的要求得到作用效應(yīng)S。
(2)截面設(shè)計:根據(jù)各個控制截面的S,設(shè)計基本構(gòu)件的抗力R,使得S不大于R,注意這里有概率問題,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準的要。(3)構(gòu)造設(shè)計:采取一定的構(gòu)造措施,使得承載力及正常使用滿足要求。
(4)畫結(jié)構(gòu)施工圖。 結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)遵守現(xiàn)行的國家規(guī)范,優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計出的結(jié)構(gòu)不僅應(yīng)符合“安全、適用、耐久”的要求外,同時還應(yīng)是比較經(jīng)濟的,做到不浪費或者少浪費。
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