三、普通混凝土配合比设计

　　混凝土配合比，是指为配制有一定性能要求的混凝土，单位体积的混凝土中各组成材料的用量或其之间的比例关系。混凝土配合比设计的任务，就是在满足混凝土操作性、强度和耐久性等技术要求的条件下，比较经济合理地确定水泥、水、砂和石子四种材料的用量比例关系。混凝土配合比应根据原材料性能及对混凝土的技术要求进行计算，并经试验室试配试验，再进行调整后确定。

　　(一)混凝土配合比设计计算步骤：

　　1.确定混凝土配制强度

　　2.确定水灰比(W/C)

　　3.确定单位用水量

　　4.确定水泥用量

　　5.确定砂率

　　6.确定粗骨料和细骨料用量

　　(1)重量法

　　(2)体积法

　　(二)混凝土配合比的试配、调整与确定

　　必须检验其和易性，并加以调整，使之符合设计要求，然后实测拌合物的表观密度，计算出调整后的配合比(基准配合比)，再以此配合比复核强度，按规定方法确定混凝土设计配合比(通常称实验室配合比)。

　　(三)混凝土施工配合比换算

　　混凝土实验室配合比计算用料是以干燥骨料为基准的，实际工地使用的骨料常含有一定的水分，因此需根据工地石子和砂的实际含水率进行换算。

　　四、轻混凝土

　　(一)轻骨料混凝土

　　用轻粗骨料、轻细骨料(或普通砂)、水泥和水配制干表观密度≤1950kg/m3的混凝土，称为轻骨料混凝土。若粗细骨料均采用轻骨料，则为全轻混凝土;若细骨料为部分或全部采用普通砂，则为砂轻混凝土。

　　1.轻骨料的种类及技术性质

　　轻骨料按原材料来源可分为三类：

　　(1)天然轻骨料：如浮石、火山渣、轻砂等。

　　(2)工业废料轻骨料：如粉煤灰陶粒、膨胀矿渣珠等。

　　(3)人工轻骨料：如粘土陶粒、页岩陶粒、膨胀珍珠岩等。

　　轻粗骨料按粒型可分为圆球型、普通型以及碎石型三类。

　　轻骨料性质直接影响混凝土的性质，各项技术指标应符合有关规定。主要技术要求有堆积密度、强度(筒压强度或强度标号)、级配及吸水率等。国家标准规定，1h吸水率粉煤灰陶粒≤22%，粘土及页岩陶粒≤10%。

　　2.轻骨料混凝土的技术性质

　　影响轻骨料混凝土强度的因素有水泥强度、水灰比、轻骨料的性质与用量等。

　　轻骨料混凝土按其用途可分为三大类.

　　轻骨料混凝土的变形性比普通混凝土大，弹性模量较小，制成构件的刚度较差，但因极限应变大，有利于改善建筑物的抗震性能和抵抗动荷载的能力。

　　轻骨料混凝土的收缩与徐变分别比普通混凝土大20%～50%和30%～60%。

　　当轻骨料混凝土表观密度≤1000kg/m3时，其导热系数≤0.28W/(m·K)，具有较好的保温性能。

　　(二)多孔混凝土

　　1.加气混凝土

　　由硅质材料(砂、粉煤灰、矿渣等)、钙质材料(水泥、石灰等)、发气剂(铝粉等)、经搅拌、浇筑、切割、养护而成。

　　反应生成的氢气，在料浆中产生大量的气泡而形成多孔结构。

　　加气混凝土表观密度为400～700kg/m3，抗压强度一般为0.5～1.5MPa。其制品有砌块与条板两种，条板可配有钢筋。在建筑物中可作屋面板、墙体材料。

　　2.泡沫混凝土

　　由水泥浆与泡沫拌合后硬化而成。泡沫剂常用松香泡沫剂等，在机械搅拌作用下产生大量稳定的气泡。

　　(三)大孔混凝土(又称无砂混凝土)

　　由水泥、水、粗集料配制而成。有时也加入少量砂子以提高混凝土强度。水泥用量少、强度较低、保温性能好，可制作小型空心砌块和板材，用于非承重的墙体。

　　五、防水混凝土

　　抗渗性能以抗渗等级表示，应根据最大作用水头(即该处在自由水面以下的垂直深度)与建筑物最小壁厚的比值来选择抗渗等级，通常该比值越大，则混凝土的抗渗等级应该越高。

　　防水混凝土按配制方法不同可分为以下几种：

　　(一)骨料级配法防水混凝土

　　特点是砂石混合级配满足混凝土最大密实度的要求，提高抗渗性能，达到防水目的。

　　(二)普通防水混凝土(富水泥浆防水混凝土)

　　特点是密实度高，具体要求是：水泥用量不小于320kg/m3，水泥强度等级不宜小于42.5;水灰比不大于0.6;砂率35%～40%为宜;灰砂比1:2.0～1:2.5为宜;粗骨料最大粒径不宜大于40mm，使用自然级配;坍落度一般为30～50mm等。

　　(三)外加剂防水混凝土

　　外加剂防水混凝土是在混凝土中掺入外加剂，用以隔断或堵塞混凝土中各种孔隙、裂缝及渗水通路，以达到抗渗要求。常用的外加剂有引气剂、减水剂、三乙醇胺、氯化铁防水剂及氢氧化铁、密实剂等。

　　(四)膨胀水泥防水混凝土

　　由于膨胀水泥在水化过程中形成大量的水化硫铝酸钙，产生一定的膨胀，在有约束的条件下，改善了混凝土的孔结构，降低了孔隙率，从而提高了混凝土的抗渗性。

　　防水混凝土施工时浇水保湿不应少于14d，测试用28d龄期的圆台体标准试件。

　　六、聚合物混凝土

　　可分为聚合物水泥混凝土(PCC)、聚合物浸渍混凝土(PIC)及聚合物胶结混凝土(PC)三种。

　　聚合物混凝土具有强度高(如聚合物浸渍混凝土抗压强度可达200MPa以上)。抗渗性好、抗冻性好、耐蚀性好、耐磨性好以及抗冲击性好等特点。

　　七、耐热混凝土

　　耐热混凝土又称耐火混凝土，是一种能长期经受900℃以上(有的可达1800℃)的高温作用并在高温下保持所需要的物理力学性能的混凝土。同耐火砖相比，具有工艺简单、使用方便、成本低廉等优点，而且具有可塑性和整体性，便于复杂制品的成型，其使用寿命有的与耐火砖相近，有的比耐火砖长。耐热混凝土是由胶凝材料、耐热粗细骨料(有时掺入矿粉)和水按比例配制而成，主要用于工业窑炉上。耐热混凝土可用硅酸盐水泥、铝酸盐水泥以及水玻璃等胶凝材料配制。

　　八、耐酸混凝土

　　耐酸混凝土由水玻璃(加硅氟酸钠促硬剂)、耐酸骨料及耐酸粉料按比例配合而成。能抵抗各种酸(氢氟酸、300℃以上的热磷酸等除外)和大部分腐蚀性气体(氯气、二氧化硫、三氧化硫等)的侵蚀，不耐高级脂肪酸或油酸的侵蚀。

　　水玻璃耐酸混凝土的施工要点：①环境温度应在10℃以上;②施工及养护期间，严禁与水或水蒸气直接接触，并防止烈日曝晒;③严禁直接铺设在水泥砂浆或普通混凝土的基层上;④施工后必须经过养护，养护后还需进行酸化处理。

　　水玻璃耐酸混凝土抗压强度一般为15～20MPa。

　　九、纤维混凝土

　　纤维混凝土以普通混凝土为基体，外掺各种纤维材料而成。掺入纤维目的是提高混凝土的抗拉强度与降低其脆性。常用的纤维有钢纤维、聚丙烯纤维等，通常最优含纤体积率在0.1%～3%之间。钢纤维混凝土现已用在飞机跑道、高速公路路面、断面较薄的轻型结构、压力管道等处。

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