有害骨料对混凝土强度的影响
某些成分的骨料在水的影响下，可以和水发生化学反应，使混凝土的化学成分及物理力学性质发生变化，而降低强度，使混凝土遭到破坏，这种骨料称为有害骨料。
有害骨料与水泥的反应大致可分为以下几种：
一、碱硅反应
1、反应现象
碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与骨料中的活性成分反应，在混凝土浇筑成型后逐渐反应，形成了碱的硅酸盐凝胶,反应生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力，膨胀开裂、导致混凝土失去设计性能。由于活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布。所以一旦发生碱骨料反应、混凝土内各部分均产生膨胀应力，将混凝土自身胀裂、发展严重的只能拆除，无法补救，因而被称为混凝土的癌症。
2、反应机理
在最近40 年期间，观察到了骨料和周围水泥净浆之间的一些有害化学反应。最普通的反应是骨料的活性硅成分和水泥中碱之间的反应。二氧化硅的活性形式是蛋白石（无定形），玉髓（隐晶纤维），和鳞石英（结晶）。这些活性材料存在于：蛋白石或玉髓、燧石、硅质石灰石、流纹石和安山凝灰岩与千纹岩中。
活性二氧化硅的特点是所有的硅氧四面体呈任意网状结构，实际的内表面积很大，碱离子较易将其中起联结作用的硅氧键破坏使其解体，胶溶成硅胶或依下式反应成硅酸盐凝胶：
活性SiO2＋2mNaOH（KOH）→mNa2O（K2O）·SiO2·nH2O 对膨胀的解释可粗分为两种理论：其一认为碱骨料反应是由水泥中的碱（Na2O和K2O）形成的碱性氢氧化物对骨料中的硅质矿物间的反应开始的，由于形成了碱-硅凝胶，骨料界面发生蚀变。这种胶体是“无限膨胀型”的，它在吸水后有增加体积的趋向。由于此胶体受到周围水泥净浆的约束，结果产生内压，最后导致水泥浆的膨胀、开裂和破坏（突然爆裂）。由此看来膨胀是由于渗透而产生的液压引起的，但碱硅反应的固态产物的膨胀压也会引起膨胀。因此，可以说坚硬骨料颗粒的膨胀对混凝土是有害的，某些较软的凝胶体是由于后来被水浸出并沉积在由于骨料膨胀而产生的裂缝中。硅质颗粒的大小影响着反应的速度，细颗粒（20～30 微米）在一两个月之内便会产生膨胀，只有比较大的颗粒要在几年之后才产生膨胀。
另一种湿渗透压理论，是指包围活性集料的水泥浆体起着半透膜的作用，使反应产物的硅酸根离子难以通过，但允许水和碱的氢氧化物扩散进来，从而认为渗透压是造成膨胀的主要原因。
3、影响因素
通常认为，只有在水泥中的总碱量较高，同时骨料中又含有活性二氧化硅的情况下，才会发生上述有害反应。
3．1 碱含量
由于碱的数量仅取决于水泥的用量。它们在骨料反应表面的浓度将由此表明的大小来决定。可能发生水泥膨胀反应的水泥最小含碱量是0.6％。Na2O当量可根据熟料实际的K2O含量乘以0.658加上其实际的Na2O含量而计算得到。但在特殊情况下，甚至具有低含碱量的水泥也会引起膨胀，在约束条件下，用给定活性骨料配制的混凝土，当水泥含碱量愈高时，其膨胀就愈大。在水泥组分一定时，细度愈大，混凝土膨胀愈大。
3．2 活性骨料
活性骨料的粒径及其含量对膨胀的大小也有较大的影响，已经发现在混合物中加入细粉状的二氧化硅，可使由碱骨料反应引起的膨胀减少或消除。这种看来似乎矛盾的说法可从下面得到解释：在低二氧化硅含量范围内，对于给定的碱量条件下，二氧化硅数量愈大，膨胀也增加，但在二氧化硅含量较高时，情况正好相反；活性骨料的表面积越大，单位面积上有效碱量越少，因而可能生成的碱－硅凝胶量也越少。另一方面，由于氢氧化钙的迁移率非常低，仅骨料表面附近的氢氧化钙可参加反应，这样每单位面积上氢氧化钙的量与骨料总表面积的大小无关。因此，表面积增加，使在骨料界面处溶液的氢氧化钙与碱的比值也增加。在这种情况下，便形成一种无害的（非膨胀的）碱性硅酸钙产物。
对于给定的活性骨料，有一个能导致最大膨胀量的所谓“最危险”含量。对于蛋白石，“最危险”含量可低至3～5％；而对于活性较低的骨料，“最危险”含量可能为10％或20％，甚至高达100％。
也就是说，在活性颗粒较少的情况下，随着含量的增加，碱的硅酸盐凝胶数量越多，膨胀越大。但当超过“最危险”含量以后，情况正好相反：活性颗粒越多，单位面积上所能作用的有效碱相应减少，膨胀率变小。因此，掺加足够数量的活性二氧化硅细粉或火山灰、粉煤灰等，可有效抑制碱骨料反应的膨胀效果。
同样的原因，将细的硅质材料加到粗的活性颗粒中尽管仍会和混凝土发生反应，但会使膨胀减小，这些火山灰掺和料的确对减少粗骨料颗粒的侵蚀是有效的。
3．3 水分和温度
碱骨料反应通常进行得很慢，所引起的破坏往往经过若干年后才会明显出现。水分存在是碱骨料反应得必要条件，混凝土的渗透性对碱骨料反应有很大的影响。在干湿交替的情况下，反应得到加速。提高温度将使反应加速，至少在10～38℃的范围内是这样的，由此可见，各种物理和化学因素使碱骨料反应问题变得非常复杂。特别是胶体由于吸水而改变它的组成，并产生相当大的压力，使在某些场合下，发生从有限面积上扩散出胶体来。需要注意的是在水泥水化过程中，大量的碱集中在水相中。因此PH值增大，所有二氧化硅材料都变成可溶性的。
4 、骨料活性测试
虽然我们可以预测到某一材料会产生混凝土骨料反应，但一般仍不能根据已知的反应材料的数量来估计其有害影响。因为骨料的实际反应度（活性）受颗粒大小和孔隙率的影响，因这些参数将影响到能
够发生反应的面积大小。尽管我们知道某些骨料具有活性的趋向，但还没有一个简单的方法确定是否一种给定骨料会和水泥中的碱反应而产生过大的膨胀。目前测定骨料潜在反应可能性的方法有许多种，国内通常采用的方法是测定骨料物理活性的砂浆棒试验法，将可疑骨料进行破碎并配制成规定的级配，用以制作特殊的水泥砂浆棒，使用的水泥含碱当量不小于0.6％，试棒在38℃的水中养护，在此温度下要比高于或低于此温度时具有较快的膨胀速度和较高的膨胀量。此反应也因高的水灰比而加快。某些学者曾经提出一些更好一些的方法，如试棒在3个月龄期时的膨胀率超过了0.05％或在3个月后的膨胀率大于0.1％，则认为此骨料是有害的。但在对骨料的有害性作出判断需要相当长的时间，另一方面，很快作出的化学试验结果常常不能令人信服。同样，尽管岩相分析对鉴别矿物组成是可信的，但也不能证实某一给定矿物一定会产生异常膨胀。因此，仍有待研制一种快速和令人确信的骨料活性的试验方法。目前最好是同时采用几种现有试验方法。
二、碱－碳酸盐反应
1 、反应现象
另一种类型的有害骨料反应是某些白云质石灰岩骨料和水泥中碱的反应。在潮湿条件下发生的混凝土的膨胀同碱－硅反应情况相似。一般情况是，围绕着活性颗粒形成2 毫米以下的反应区域。裂纹在这些区域内发展，并且产生一个裂纹网和使得骨料和水泥净浆之间粘结力下降。
2 、反应机理
这类反应的岩石仅限于细粒状的泥质白云灰岩，其组成在方解石和白云石之间，膨胀大的岩石常含有40～ 60％的白云石以及5～2 0％包括伊利石及其类似的粘土等酸不溶物。反应机理也尚未彻底了解。一种观点认为：当有碱存在时发生如下去白云石化反应：CaCO3·MgCO3＋2NaOH＝CaCO3＋Mg(OH)2＋Na2CO3
生成具有膨胀性Mg(OH)2，从而造成破坏，同时，由于Ca(OH)2的存在，还会发生如下使碱重生成的反应：
Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3＋2NaOH
这样就使上述的去白云石化反应继续进行，如此反复循环，有可能造成严重危害。
另一种观点认为骨料的膨胀反应似乎与粘土的存在有关，由于去白云化反应使白云石晶体中粘土质包裹物暴露出来，从而使粘土吸水膨胀或通过粘土膜产生的渗透压引起混凝土的破坏，这种观点认为去白云化反应仅仅是为了提供进入粘土的水的通道的需要，把碱－碳酸盐反应膨胀归功于去白云反应暴露出来的干燥粘土吸水产生的肿胀力。
南京化工学院唐明述教授对我国碱－碳酸盐反应膨胀机理进行了长期的研究。首先，对四个使用白云质岩石作粗集料且在1-3 年内发生开裂破坏的混凝土工程进行了调查，收集了其中三个工程的混凝土岩芯和七种用于该四个工程的岩石样品。借助于X-射线(XRD)、化学分析、岩相和电子探针(EPMA)等仪器研究了岩石样品的组成和结
构，结果表明，所收集的岩石分属微白云质灰岩、白云质灰岩、微泥质白云岩和纯微晶白云岩，岩石中白云石晶体尺寸约为5-50μm 。岩石柱在碱溶液中浸泡时能产生膨胀，部分岩石还发生开裂破坏。在混凝土中，岩石膨胀甚至开裂，并使得混凝土产生开裂破坏。岩石的这种膨胀来自于其中的去白云化反应。工程混凝土岩芯的岩相检验发现，混凝土中裂纹大都起始于集料，且一些裂纹由白云质集料一直贯穿到砂浆，这表明混凝土遭受到碱－碳酸盐反应破坏。唐明述认为白云石与碱的去白云化反应生成水镁石、方解石和CO32－离子。在混凝土或水泥压实体中，反应生成的CO32－离子会与水泥中水化生成的羟钙石反应生成方解石，并再生成OH－离子，这有助于去白云化反应的继续进行。去白云化反应生成的水镁石和方解石颗粒细小，多数小于１μm，且颗粒间存有较多的空间。白云岩粉料的去白云化反应使水泥压实体发生膨胀和开裂；几乎不含粘土的纯微晶白云岩和白云质灰岩在碱溶液或水泥混凝土中的去白云化反应也使岩石发生膨胀，甚至开裂破坏。这表明去白云化反应本身是一膨胀性的反应。由于细小的方解石和水镁石颗粒间有大量的空隙存在，反应生成的产物层的体积(包括水镁石、方解石和空隙)大于被作用掉的白云石的体积。水镁石和方解石的受限生长将引起结晶压力，这种来源于去白云化反应自由能降低的压力对周围颗粒施加推力，使岩石或压实体发生膨胀。这一机理显然与第一种观点一致。
3、影响因素
差热分析(DTA)和测长结果表明，白云石的反应速率和白云质岩石的膨胀速率均是溶液PH 值的增函数；PH值越高，反应越快，膨胀也越大。当溶液PH值低于12时，反应速率几乎趋于零，相应地，岩石也几乎不发生膨胀。硫铝酸盐和石膏矿渣水泥石孔隙溶液PH 值较低，在这两种水泥混凝土中白云石不会发生显著的去白云化反应，因此活性集料不产生膨胀。混合材对膨胀具有一定程度的抑制作用。为防止碱－碳酸盐反应膨胀破坏，必须在采用低碱硅酸盐水泥的同时掺加大量的混合材。当混合材掺量很高时，几乎不发生去白云化反应，因而无膨胀产生。混合水泥水化生成的C-S-H 凝胶具有较低的CaO/ SiO2比、较高的比表面积和强的吸附能力。这些凝胶对孔隙溶液中K＋、Na＋、Ca2+的大量吸附导致包含有OH－离子的扩散双电层的形成，使得孔隙溶液中离子不均匀分布和迁移能力变差。另外，由于混合材释放碱的速度低于水泥，在高混合材掺量时，混合材对水泥的稀释作用可能也会使OH—离子活度有较大的降低。这样到达集料表面与集料发生反应的OH—离子活度大大降低，使反应减慢，进而抑制膨胀的发生。值得注意的是粘土并不是碱－碳酸盐反应膨胀发生的必要条件，而潮湿的环境，即有一定的水分存在却是必需的。
三、硫酸盐骨料侵蚀
1、反应现象
当骨料中含有硫酸盐时，会与硬化水泥浆发生反应时混凝土产生侵蚀，受硫酸盐侵蚀的混凝土表面呈稍白特征色，损坏通常先从棱角开始，随后进一步开裂与剥落，致使混凝土变成易脆而松散状态。
2、侵蚀机理
骨料中的硫酸钠、硫酸钾等多种硫酸盐都能与浆体所含氢氧化钙作用生成硫酸钙，再和水化铝酸钙反应生成钙矾石，从而使固相体积增加很多，分别为124％和94％，产生相当的结晶压力，造成膨胀开裂以致破坏。以硫酸钠为例，其作用如下式：
Ca(OH)2＋Na2SO4·10H2O → CaSO4·2H2O＋2NaOH＋8H2O 4CaO·Al2O3·19H2O＋3(CaSO4·2H2O)＋8H2O → 3CaO·Al2O3·3CaSO4·3
2H2O＋Ca(OH)2
3、影响因素
首先是硫酸根离子的浓度，一般情况下，侵蚀速度随硫酸根离子浓度提高而加快，但在硫酸根离子浓度达到一定值时（约为0.5%～1%），侵蚀随浓度提高而加快的速度减缓。
其次，除硫酸盐浓度之外，混凝土侵蚀的速度还取决于水泥反应失去的硫酸盐可获得的补充速度，当混凝土一侧处于含硫酸盐水的压力之下时，侵蚀速度将最大。相反，当混凝土被完全埋置而无地下水流动通道，则侵蚀情况将缓和得多。
四、预防措施
1、提高混凝土密实性，改变其孔隙结构
从以上论述可以看出，无论是碱硅反应、碱碳酸盐反应，还是硫酸盐侵蚀，水在其中起到至关重要的作用，混凝土越密实，抗渗能力越强，环境介质也越难侵入，为此，必须保证足够的水泥用量或适当
降低水灰比，实际生产中，在保证最小水泥用量的前提下，我们更倾向于控制水灰比，以控制混凝土的密实性。
同时，在混凝土中掺入适量的引起剂，使混凝土内部的透水孔道隔断，从而使其抗渗性和抗硫酸盐侵蚀的性能加强。
2、改变水泥熟料的矿物组成
首先是降低水泥熟料的含碱量，这样可以有效抑制碱－硅反应和碱－碳酸盐反应的发生。
其次，要降低C3A、C3S 的含量，相应增加水泥熟料中C4AF、C 2S的含量，C3A 含量降低可以减少钙矾石的生成数量，从而提高其抗硫酸盐能力，虽然C4AF 水化时能生成水化硫铁酸钙和硫铝酸钙的固溶体，但其分布比较均匀，膨胀性远比钙矾石为小，而且水化铁酸钙还能在游离的水化铝酸钙周围形成保护性薄膜。
C3S 水化时要析出较多Ca(OH)2,而Ca(OH)2的存在，又是造成硫酸盐侵蚀的一大主要原因，因而要适当减低水泥熟料中C3S 的含量，相应提高C2S含量。
3、掺加混合材料
用“以毒攻毒”的手法，用碱活性集料微粉充当混合材取代部分水泥可有效地抑制碱-硅酸反应膨胀，且其抑制效果随加入量的增加而提高、随碱含量提高而减少。当Na2O≥3.0％时大约50％以上的微粉即可将砂浆的膨胀率抑制在0.1％以下；当2.0＜Na2O＜3.0％时，约35～40％的微粉亦可达到同样的效果；而当Na2O≤2.0％时更少的
微粉即可达到同样的要求。微粉对膨胀的抑制作用即使在长期的养护过程中也相当稳定。
在混凝土拌合物中掺加粒化高炉矿渣或硅粉后，熟料水化时析出的Ca(OH)2能与矿渣中的活性氧化硅或氧化铝结合，生成低碱度的水化产物，使水化硫铝酸钙在CaO 浓度较低的液相中结晶，膨胀比较缓和。从而有效提高其抗硫酸盐侵蚀能力。
、粗骨料 （一）概念：凡混凝土中颗粒粒径大于5的骨料称为粗骨料。 建筑工程中常用的粗骨料一般有两种：卵石和碎石。比较同等条件下，谁配制出的混凝土强度大？答案：碎石。碎石是经过人工或机械破碎而成；卵石是天然岩石经风化而成。因为碎石的表面粗糙，与水泥石粘接度大；颗粒均匀，且坚固；不含杂质，清洁度好；针、片状含量少，所以，配制出来的混凝土强度大。 （二）混凝土用粗骨料的质量要求 1、粗骨料中含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物是有害杂质。它们的危害与在细骨料中的相同。它们的含量一般应符合表6-3中规定。
2、形状：粗骨料成圆柱形或立方体的好，针、片状含量必须满足表6-3中规定
针状颗粒：凡颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2. 4 倍的为针状颗粒。 片状颗粒：凡颗粒的厚度小于平均粒径0. 4 倍为片状颗粒。 平均粒径：该粒级上、下限粒径的平均值。 3 、颗粒级配 粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少。因此，粗骨料的最大粒径应在满足技术要求的条件下，尽量选得大些。试验研究表明，骨料的最大粒径与构件的截面尺寸、混凝土的强度、水泥用量和施工工艺等有关。 为保证混凝土的强度要求，粗骨料都必须是质地致密、具有足够的强度。碎石或卵石的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。 （1 ）用岩石立方体强度表示粗骨料强度。是将岩石制成 5 c m X 5cm X 5cm的立方体（或直径与高均为5cm的圆柱体）试件，在水饱和状态下，其抗压强度（MPa）与设计要求的混凝土强度等级之比，作为碎石或碎卵石的指标，根据JG53—92 规定不应小于1. 5。 （ 2 ）用压碎指标表示粗骨料的强度时，是将一定质量气干状态下10?2 0mm石子装入一定规格的圆筒内,在压力机上施加荷载到200KN,
细骨料对混凝土和易性的影响 细骨料是混凝土的主要组分，约占混凝土体积总量的30 %?40 %,其性质的好坏将直接影 响到新拌混凝土和硬化后混凝土的性能，如和易性、强度、耐久性等。随着聚羧酸减水剂的 广泛使用，细骨料与其适应性好坏同样影响到新拌混凝土和硬化后混凝土的性能，成为业内人士关注的焦点之一。已有文献介绍，聚羧酸减水剂对混凝土中砂子含泥量十分敏感，既能影响混凝土的坍落度及坍落度损失，在砂子含泥量超过3%时还会对强度产生不利影响。事实上，除了砂子含泥量之外，砂子的其他性质也将对聚羧酸减水剂的适应性产生影响，进而影响混凝土的各项指标。 实验实例 选用两组胶凝材料及两种砂子进行试验，其中1号砂是由于不合格而被施工方否定掉 的砂子，2号砂是施工最终选用的砂子。本实验中为了对比细骨料对混凝土所产生的影响，特选用这两种砂子做了一个对比分析。 试验中发现，采用2号砂子拌制的混凝土没有出现分层、离析，也没有出现泌水现场， 黏聚性和保水性较好；而采用1号砂子拌制的混凝土出现了泌水现象，和易性欠佳。 使用同一种砂子，选取不同组胶凝材料时，混凝土的和易性基本一致，说明该工程现场使用的胶凝材料对混凝土和易性无不良影响。而在胶凝材料相同，砂子不同时，均需增加 50 %的减水剂，且W-1尚需多加2kg水才能勉强达到施工要求。此外，由表2还可以看出，1号砂子比2号砂子拌制的混凝土含气量高，含气量偏高将会影响混凝土的后期强度。 原因分析 影响混凝土和易性的因素很多，如单位用水量、水泥品种、水泥与外加剂的适应性、骨 料性质、水泥浆的数量、水泥浆的稠度、砂率，以及环境条件（如温度、湿度等）、搅拌工艺、放置时间等。我们根据以往的经验认为，在配合比一定的混凝土设计中，对混凝土和易性影响最大的是胶凝材料和外加剂，尤其是近年来外加剂的广泛使用所引起的胶凝材料水泥适应性问题层出
混凝土骨料的要求规范集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
6.2.4粗骨料、水 一、粗骨料 （一）概念：凡混凝土中颗粒粒径大于5的骨料称为粗骨料。 建筑工程中常用的粗骨料一般有两种：卵石和碎石。比较同等条件下，谁配制出的混凝土强度大？答案：碎石。碎石是经过人工或机械破碎而成；卵石是天然岩石经风化而成。因为碎石的表面粗糙，与水泥石粘接度大；颗粒均匀，且坚固；不含杂质，清洁度好；针、片状含量少，所以，配制出来的混凝土强度大。 （二）混凝土用粗骨料的质量要求 1、粗骨料中含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物是有害杂质。它们的危害与在细骨料中的相同。它们的含量一般应符合表6-3中规定。 表6-3混凝土用粗骨料的质量要求
2、形状：粗骨料成圆柱形或立方体的好，针、片状含量必须满足表6-3中规定。 针状颗粒：凡颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍的为针状颗粒。 片状颗粒：凡颗粒的厚度小于平均粒径0.4倍为片状颗粒。 平均粒径：该粒级上、下限粒径的平均值。
3、颗粒级配 粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少。因此，粗骨料的最大粒径应在满足技术要求的条件下，尽量选得大些。试验研究表明，骨料的最大粒径与构件的截面尺寸、混凝土的强度、水泥用量和施工工艺等有关。 为保证混凝土的强度要求，粗骨料都必须是质地致密、具有足够的强度。碎石或卵石的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。 （1）用岩石立方体强度表示粗骨料强度。是将岩石制成 5c m×5c m×5c m的立方体（或直径与高均为5c m的圆柱体）试件，在水饱和状态下，其抗压强度（M P a）与设计要求的混凝土强度等级之比，作为碎石或碎卵石的指标，根据J G53—92规定不应小于1.5。 （2）用压碎指标表示粗骨料的强度时，是将一定质量气干状态下10～20m m石子装入一定规格的圆筒内，在压力机上施加荷载到200K N，卸荷后称取试样质量（m0），用孔径为2.5m m筛筛除压碎的细粒，称取试样的筛余量（m1）。 二、拌和用水与养护用水 1、宜采用饮用水。 2、其他水应经过检验才能使用。
混凝土等级与级配的关系Newly compiled on November 23, 2020
混凝土等级与级配 ★混凝土强度等级选用范围 不同的建筑工程，不同的部位常采用不同强度等级的混凝土，在我国混凝土工程目前水平情况下， 一般选用范围如下： ①C10～C15——用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构。②C20～C25——用于梁、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土结构；③C25～C30——用于大跨度结构、要求耐久性高的结构、预制构件等； ④C40～C45——用于预应力钢筋混凝土构件、吊车梁及特种结构等，用于25～30层； ⑤C50～C60——用于30层至60层以上高层建筑；⑥C60～C80——用于高层建筑，采用高性能混凝土；⑦C80～C120——采用超高强混凝土于高层建筑。将来可能推广使用高达C130以上的混凝土。 ★各种级配混凝土使用的粗骨料粒径范围：一级配：5～20mm，最大粒径20mm；二级配：5～20mm、20～40mm，最大粒径40mm；三级配：5～20mm、20～40mm、40～80mm，最大粒径80mm； 四级配：5～20mm、20～40mm、40～80mm、80～120mm，最大粒径120mm。 混凝土中有粗骨料（碎石）和细骨料（砂），混凝土的级配就是按照碎石的级配来划分的。水工建筑物中常用的应该是二级配和三级配混凝土，二级配一般是一些薄壁钢筋混凝土结构，还有 就是泵送混凝土一般要求二级配。三级配一般用于大体积混凝土。
等级是结构强度需要，级配是施工工艺、经济性、温控需要；可以采用多级配就一般不用二级配，这是强调经济性；泵送混凝土和非大体积混凝土只能采用一、二级配，这是工艺要求；混凝土重力坝、拱 坝采用四级配，这是温控和经济性要求。
再生混凝土技术及其配合比设计方法 摘要：混凝土用料对自然资源的耗费较大，开发再生混凝土技术是应对环境保护和资源节约的重要科研课题，使用废弃混凝土材料代替天然物料配置的再生混凝土，在现代建筑工业发展中逐渐引起各方重视，本文就混凝土再生技术基本性质和重要配合方法进行分析，根据再生混凝土特征，提出基于自由水灰比之上的再生混凝土配合比设计方案，分析本次设计方案对混凝土发展的必要性，以供行业参考。 关键词：再生混凝土；配合比；设计 前言 随着材料科学的不断发展，混凝土的用途也越来越广泛，己成为跨行业、跨学科、互相渗透的领域。混凝土配合比设计涉及到以下几个方面的内容：一要保证混凝土硬化后的强度和所要求的其它性能及耐久性；二要满足施工工艺，易于操作而又不遗留隐患的工作性；三要在符合上述两项要求下选用合适的材料和计算各种材料的用量；四要对上述设计的结果进行试配、调整，使之达到工程的要求；五要在达到上述要求的同时，设法降低成本。本文论述了再生混凝土技术的概念、再生混凝土的性质并首次提出基于自由水灰比之上的再生混凝土配合比设计方法，以促进再生混凝土技术的研究，推广再生混凝土在工程中的应用。 一、再生混凝土技术的含义 再生混凝土技术是将废弃混凝土块经过破碎、清洗、分级后，按一定的比例混合形成再生骨料，部分或全部代替天然骨料配制新混凝土的技术。把废弃混凝土块经过破碎、分级并按一定的比例混合后形成的骨料称为再生骨料(recycled aggregate)，而把利用再生骨料作为部分或全部骨料配制的混凝土，称为再生骨料混凝土(recycled aggregate concrete)，简称再生混凝土。相对于再生混凝土而言，把用来生产再生骨料的原始混凝土称为基体混凝土(originalconcrete)，简称再生混凝土。 二、再生混凝土技术中再生骨料的特征研究 同天然砂石骨料相比，再生骨料由于含有30％左右的硬化水泥砂浆，从而导致其吸水性能、表观密度等物理性质与天然骨料不同。再生骨料表面粗糙、棱角较多，并且骨料表面还包裹着相当数量的水泥砂浆(水泥砂浆孔隙率大、吸水率高)，再加上混凝土块在解体、破碎过程中由于损伤积累使再生骨料内部存在大量微裂纹，这些因素都使再生骨料的吸水率和吸水速率增大，这对配制再生混凝土是不利的。同样由于骨料表现的水泥砂浆的存在，使再生骨料的密度和表观密度比普通骨料低。 三、再生混凝土的物理性质分析 再生混凝土的弹性模型较低，变形较大，延性较好，这使得再生混凝土具有较好的抗震性能和抵抗动荷载的能力。另外，再生骨料的孔隙率较大，表观密度较小，使再生混凝土具有较好的保温性能。如水灰比为0.6的再生混凝土，当粗骨料全部使用再生骨料时，则混凝土的导热系数降低28％，若再加入引气剂，再生混凝土的导热系数可降低44％。由此可见再生混凝土适合用于维护材料和结构保温材料。但是，再生混凝土由于水泥砂浆含量多，所以其干缩值和徐变较大，这是影响其应用的最不利因素。 再生混凝土的强度再生骨料对混凝土强度的影响主要在界面。由于再生骨料的亲水性较强，能很快被水润湿，而且再生骨料表面有许多微裂纹，会吸入新的
有害骨料对混凝土强度的影响 某些成分的骨料在水的影响下，可以和水发生化学反应，使混凝土的化学成分及物理力学性质发生变化，而降低强度，使混凝土遭到破坏，这种骨料称为有害骨料。 有害骨料与水泥的反应大致可分为以下几种： 一、碱硅反应 1、反应现象 碱骨料反应是混凝土原材料中的水泥、外加剂、混合材和水中的碱(Na2O或K2O)与骨料中的活性成分反应，在混凝土浇筑成型后逐渐反应，形成了碱的硅酸盐凝胶,反应生成物吸水膨胀使混凝土产生内部应力，膨胀开裂、导致混凝土失去设计性能。由于活性骨料经搅拌后大体上呈均匀分布。所以一旦发生碱骨料反应、混凝土内各部分均产生膨胀应力，将混凝土自身胀裂、发展严重的只能拆除，无法补救，因而被称为混凝土的癌症。 2、反应机理 在最近40 年期间，观察到了骨料和周围水泥净浆之间的一些有害化学反应。最普通的反应是骨料的活性硅成分和水泥中碱之间的反应。二氧化硅的活性形式是蛋白石（无定形），玉髓（隐晶纤维），和鳞石英（结晶）。这些活性材料存在于：蛋白石或玉髓、燧石、硅质石灰石、流纹石和安山凝灰岩与千纹岩中。
活性二氧化硅的特点是所有的硅氧四面体呈任意网状结构，实际的内表面积很大，碱离子较易将其中起联结作用的硅氧键破坏使其解体，胶溶成硅胶或依下式反应成硅酸盐凝胶： 活性SiO2＋2mNaOH（KOH）→mNa2O（K2O）·SiO2·nH2O 对膨胀的解释可粗分为两种理论：其一认为碱骨料反应是由水泥中的碱（Na2O和K2O）形成的碱性氢氧化物对骨料中的硅质矿物间的反应开始的，由于形成了碱-硅凝胶，骨料界面发生蚀变。这种胶体是“无限膨胀型”的，它在吸水后有增加体积的趋向。由于此胶体受到周围水泥净浆的约束，结果产生内压，最后导致水泥浆的膨胀、开裂和破坏（突然爆裂）。由此看来膨胀是由于渗透而产生的液压引起的，但碱硅反应的固态产物的膨胀压也会引起膨胀。因此，可以说坚硬骨料颗粒的膨胀对混凝土是有害的，某些较软的凝胶体是由于后来被水浸出并沉积在由于骨料膨胀而产生的裂缝中。硅质颗粒的大小影响着反应的速度，细颗粒（20～30 微米）在一两个月之内便会产生膨胀，只有比较大的颗粒要在几年之后才产生膨胀。 另一种湿渗透压理论，是指包围活性集料的水泥浆体起着半透膜的作用，使反应产物的硅酸根离子难以通过，但允许水和碱的氢氧化物扩散进来，从而认为渗透压是造成膨胀的主要原因。 3、影响因素 通常认为，只有在水泥中的总碱量较高，同时骨料中又含有活性二氧化硅的情况下，才会发生上述有害反应。 3．1 碱含量
对再生骨料混凝土配合比设计参数的分析 摘要：在当前我国建筑行业的快速发展下，积极探究再生骨料混凝土配合比成 为了推动建筑物可持续发展的关键因素，通过分析，能够构建再生骨料取代率影 响水胶比计算公式，并且还可以清楚了解到再生骨料的取代率、孔隙率以及吸水 率对再生骨料混凝土混合比的设计参数所带来的影响比较大，为再生混凝土混合 比的设计奠定基础与保障。 关键词：再生骨料；混凝土；配合比；设计参数 所谓的再生骨料混凝土主要是指利用破碎加工的废弃混凝土作为骨料的混凝土，这种方式可以在一定程度上解决废弃混凝土的处理问题，并且能够起到节约 骨料，具有良好的经济效益与社会效益。此外，与天然骨料相比较，再生骨料具 有较大的吸水性，其空隙也比较多，如果对其利用普通混凝土配合比的方式对其 设计，那么则会降低其强度以及流动性，无法提高耐久性。鉴于此，本文从再生 骨料的基本特性分析，通过试验分析，制定各项计算公式，为再生骨料混凝土配 合比设计奠定基础。 一、试验分析 （一）试验材料 本次研究中使用的粗骨料主要分为两种，其一是天然骨料，为石灰石碎石， 粒径为20mm以下，其二是再生粗骨料，是废弃强度为C20—C40的商品混凝土，利用破碎机将其破碎，粒径为20mm以下。其中细骨料是细度模数2.67的河砂。其中粗骨料的物理性能见表1，粗骨料的级配见表2. 在通过分析与计算，可以得知不同再生骨料取代率下试验所得到的再生骨料混凝土立方 抗压强度会伴随着水灰比的变化而不断变化，其变化图见图1.且根据图1还可以了解水灰比 相同的情况下，再生骨料混凝土立方体抗压强度会伴随着这再生骨料取代率的增加而不断降低，并且再生骨料混凝土立方体的抗压强度会伴随着水灰比的变化规律发生变化，尤其是当 粗骨料是天然骨料的时候，会伴随着水灰比的增加其抗压强度不断减小。而当其比例增大， 为50%或者100%的时候，那么伴随着水灰比的增大其再生骨料混凝土立方体的抗压强度会有 所降低，之所以产生这种现象的原因是因为在本次研究中所采取的再生骨料均为II级骨料， 其压碎指标比较大，尤其是再生骨料混凝土强度超过标准的时候，那么再生骨料混凝土会因 为再生骨料压碎而产生破坏。此外，当参数为0%、50%、100%，水灰比在0.55左右的时候，其再生骨料混凝土立方体的抗压强度以及水泥强度之比与水灰比关系见图2.根据对图2的分 析得知，再生骨料混凝土立方体抗压强度以及水泥强度之比与水灰比呈现出线性关系，完全 与公式相吻合。 从另外一个角度分析，再生骨料混凝土与天然骨料混凝土之间的差别便是从粗骨料品质 方面进行分析，且粗骨料的性能与参数之间有着密切的联系，所以不同的再生粗骨料的取代 率不同，如果按照公式进行分析，那么可以得出不同的数值，见表3. 通过分析表3，可以了解到再生骨料品质与天然骨料相比较有所降低，并且所具备的线 性关系为 并且根据对图3 的分析得知，单方用灰量在很大程度上会伴随坍落度的增加而不断增大，其中当坍落度发生变化的时候，那么单方用水量会不断增大，2而当单方用水量相同的时候，其塌落度在很大程度上会伴随着参数的增加而减小。 结语： 通过对其分析与研究，在再生骨料混凝土配合比的设计中，需要对再生骨料的孔隙率、 吸水率以及表观密度等各项指标进行分析与测定，然后选择先关的参数。另外再生骨料混凝
再生混凝土技术与配合比设计 摘要：我国的改革开发政策推行至今已经有近四十年，这这段时间我国的各行 各业可以说发生了翻天覆地的变化，尤其是在建筑行业、交通行业及工程建设行业，这些行业的建设都有一个共同的特点，就是需要使用到混凝土材料，混凝土 作为目前应用最为广泛的工程建设材料，因为比较廉价，性能强，深受工程建设 行业喜爱。但是一些城市改造、工程改造、道路改建等工程把以前的混凝土拆除，然后随意堆放，对周边环境造成了严重的破坏，目前我们我们重点关注的问题是 如何处理废旧的混凝土，再生混凝土技术可以把这些旧的混凝土重新碾磨变成新 混凝土的骨料、沙子来使用，这样既可以做到工程拆下来的混凝土不污染环境， 又可以把变废为宝，节约再生混凝土经济成本。本文根据个人多年的经验来分析 再生混凝土技术和配合比设计。 关键词：再生混凝土；技术；配合比设计 前言 目前来说人造的建筑材料使用范围和用量最大的就是混凝土材料，因为混凝 土配制的原材料砂石骨料价格便宜，可以直接开采使用，但是近年来调查发现骨 料砂石的消耗量在急剧增加，同时因为骨料砂石的开采过度，造成了一系列的环 境问题，山坡滑坡、泥石流、河床破坏严重等，同时一些工程改造、房屋拆迁等 剩下大量的废弃的混凝土块，随意堆放不加处理比较污染环境，而且还存在一些 危险，而把废弃的混凝土块回收破碎、研磨、分级在作为混凝土骨料来使用，不 断可以降低再生混凝土的成本，而且可以减少原始骨料砂石的开采，减轻环境污 染问题，把废旧混凝土块变废为宝可谓有百利而无一害。也符合国家推行的和持 续发展的政策要求，再生混凝土技术值得大力推广，本文就来简要分析一些该技术。 1、再生混凝土技术简介 简单来说，再生混凝土技术指的是对废旧混凝土进行回收、磨碎、然后清洗、分类，然后再利用配比技术做成新的再生骨料砂石，用这种再生骨料砂石代替天 然的砂石骨料作为再生混凝土的原材料的一种技术。 1.2再生砂石骨料的主要来源及制作的全过程分析 通常来说，要生产再生砂石骨料都是以废旧的混凝土块作为主料，其主要来 源有四个方面： ①一些危房、达到使用寿命的楼房、老化的建筑物等按照国家要求需要拆除，然后就会产生很多的废旧混凝土块，这些废旧的混凝土块就是再生骨料砂石的来 源之一； ②城市改造、市政工程运迁、公共基础设施改建等都会产生较大的废旧混凝 土块，这也是再生砂石骨料的来源之一； ③因为商品混凝土要求高，商品混凝土的生产过程中也会产生不少的废旧混 凝土。 ④工程改造、工厂改建及因为自然灾害导致工程被破坏、建筑物倒塌等需要 拆除重建，也会产生较多的废旧混凝土块，这些也是再生砂石骨料的来源之一。 再生砂石骨料的制作过程：再生砂石骨料是用废旧的混凝土块制作的，制作 的过程基本和使用天然的砂石制作技术一样，这两种骨料的制作过程相同点是： 原料—破碎—清洗—筛选—分类—配比—砂石骨料，再生砂石骨料的工序可能要复杂一点，因为再生砂石骨料制造用到的废旧混凝土中肯定混油玻璃、石膏、木块、
混凝土骨料性能要求 经长期风化侵蚀作用而形成的粒径小 0.005mm的颗粒，“淤泥”是指粒径比黏土大、比砂小的土粒，“细屑”是指其他粒径很小的细碎云母片、非矿物质杂质等。由于泥粒一般较细，增加了骨料比表面积，并且由于黏土类成分的吸水性质，当含泥量较高时，要达到预期的施工性能和强度，不仅会增加混凝土单位用水量和胶凝材料，还会对混凝土干缩、徐变、抗渗、抗冻等性能产生不利影响。当有泥块存在时，会降低混凝土密实度，成为混凝土中的薄弱成分。因此，国内外规范均严格限制}昆凝土骨料中的含泥量，如GB/T 14685-2011《建筑用卵石、碎石》规定碎石中的最大含泥量不得大于1. 5%、最大泥块含量不得大于0.5%，GB/T14684-2011《建筑用砂》规定天然砂中的最大含泥量不得大于5.0%，对于强度等级高于C60的混凝土，则最大含泥量不得大于1.0%。
人工砂中亦有粒径小于o．08mm的颗粒，这 些颗粒性质与天然骨料中粒径小于0.08mm的泥粒 有本质差异，相关规范亦规定了人工砂中的石粉 含量限值，但普遍大于天然骨料中的含泥量限值。目前，石粉对混凝土性能的影响及其机理研究已 成为热点，随着研究深入，人工砂中的石粉含量 有可能进一步放宽。 2．砂中云母含量 砂中云母一般呈薄片状，表面光滑，强度很低，且易沿节理错裂，与水泥浆的黏结力差，当 砂中云母含量超过一定限度时，混凝土拌和物和 易性、混凝土强度、耐久性等均有显著降低。因此，国家标准和许多行业标准都限定砂中云母含量，如《建筑用砂》(GB/T 14684-2011)和电力行 业标准《水工混凝土施工规范》(DL/T 5144-2001)均限定砂中云母含量不得大于2%，但与上述规范配 套的试验方法只能测试砂中粒径大于0. 3mm的游 离云母含量。天然砂中的云母颗粒粒径基本上大
焦作工学院学报 (自然科学版 , 第 23卷 , 第 3期 , 2004年 5月 Journal of Jiaozuo Institute of Technology (Natural Science , Vol 123, No 13, May 2004 粗骨料颗粒级配对混凝土强度的影响 王雨利 , 管学茂 , 潘启东 , 廖建国 (焦作工学院资源与材料工程系 , 河南焦作 454000 摘要 :分析了粗骨料的最大粒径、 , 特征和颗粒形状、强度对混凝土性能的影响 . 性能有较大的影响 , , 高性能混凝 关键词 :粗骨料 : :A 文章编号:1007Ο7332(2004 03Ο0213Ο03 粒径在 5, 即石子 . 粗骨料是混凝土的主要组成材料 , 其特征和性能直接 影响和决定着混凝土的性能 . 粗骨料在混凝土中约占 70%, 是混凝土的主要组成成 分 . 本文就粗骨料的物理性质对混凝土性能的影响分析如下 . 1最大粒径 石子的粒径越大 , 其比表面积相应减小 , 因此所需的水泥浆量相应减少 , 在一 定的和易性和水泥用量的条件下 , 则能减少用水量而提高混凝土强度 , 从这个意义上说 , 石子的粒径应尽量选用大一些的 [1]. 但并不是粒径越大越好 , 一是粒径越大 , 颗粒内部缺陷存在的机率越大 ; 二是粒径越大 , 颗粒在混凝土拌合中下沉速度越 快 , 造成混凝土内颗粒分布不均匀 , 进而使硬化后的混凝土强度降低 , 特别是流动性较大的泵送混凝土更加明显 . 在普通混凝土中 , 碎石的最大粒径是根据构件的截
面尺寸和钢筋间距来确定 , 粒径的大小对强度影响不大 . 对此 , 我们做了实验 , 其实验结果如表 1. 表 1 C20级混凝土实验结果 Tab 11 The experiment result of C20 concrete 序号W ΠC 配合比 水泥∶砂∶碎石 水泥用量 Π(kg ? m -3 外加剂 Π% 砂率 Π% 粗骨料Πmm 5~20 20~40 40~60
混合型再生粗骨料混凝土 配合比设计规程 Specification for mix proportion design of mixed recycled coarse aggregate concrete I
目次 前言....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语 (1) 4 符号 (2) 5 材料 (3) 5.1 胶凝材料 (3) 5.2 骨料 (3) 5.3 混合型再生粗骨料混凝土用水 (4) 5.4 外加剂 (4) 6 配合比设计基本要求 (4) 6.1 性能要求 (4) 6.2 试配强度 (4) 7 配合比计算 (5) 7.1 水胶比 (5) 7.2 用水量 (5) 7.3 砂率 (6) 7.4 粗细骨料用量 (6) 7.5 配合比的试配、调整与确定 (7) 8 制备和运输 (7) 9 质量验收 (7) I I
混合型再生粗骨料混凝土配合比设计规程 1 范围 本文件规定了混合型再生粗骨料混凝土的材料选择、配合比设计、制备与运输、质量验收。 本文件适用于水泥混凝土道路路面、工业与民用建筑及一般构筑物所采用的混合型再生粗骨料混凝土。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 175 通用硅酸盐水泥 GB 1344 矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥 GB 8075 混凝土外加剂 GB 12958 复合硅酸盐水泥 GB 50119 混凝土外加剂应用技术规范 GB 50164 混凝土质量控制标准 GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50666 混凝土结构工程施工规范 GB/T 208 水泥密度测定方法 GB/T 1596 用于水泥和混凝土中的粉煤灰 GB/T 14685 建筑用卵石、碎石 GB/T 14902 预拌混凝土 GB/T 18046 用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉 GB/T 18736 高强高性能混凝土用矿物外加剂 GB/T 50080 普通混凝土拌合物性能试验方法标准 GB/T 50081 普通混凝土力学性能试验方法标准 GB/T 50082 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准 DL/T 5151 水工混凝土砂石骨料试验规范 JC 473 混凝土泵送剂 JC 474 混凝土防水剂 JC 475 混凝土防冻剂 JC 476 混凝土膨胀剂 JC 500 石灰石硅酸盐水泥 JGJ 52 普通混凝土用砂、石质量标准及检验方法 JGJ 55 普通混凝土配合比设计规程 JGJ 63 混凝土拌和用水标准 3 术语 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 1
细骨料种类对C30混凝土性能的影响 摘要：针对目前天然中砂匮乏的现象，对比研究了天然中砂和不同混合比例的混合砂对C30混凝土工作性能、力学性能和收缩性能的影响。试验结果表明：机制砂和天然细砂按适当比例混合，可以配制出拌合物工作性能好、力学性能和收缩性能满足要求的C30混凝土。 关键词：机制砂；混合砂；混凝土；性能 1 前言 混凝土价格低廉、性能优良、原材料丰富易得，是当代用量最多、最普遍、最重要的土木工程材料之一[1]。从组成上看，骨料占混凝土总量的70～80%，其中，细骨料不仅占有较大比例，而且对新拌混凝土工作性和硬化后混凝土综合物理力学性能与耐久性有重要影响。一般，配制混凝土选用天然河砂作细骨料，并以优先选用中粗砂、就地取材、尽可能降低混凝土生产成本为基本原则。天然砂资源是一种地方资源，短时间内不可再生且不适合长距离运输。随着土木工程建设的蓬勃发展，对砂石开采行业及其它建材行业的需求日益增加，近年来，我国不少地区出现天然砂资源逐步短缺，甚至无天然砂可用的状况，混凝土用砂供需矛盾日益突出，砂的价格亦越来越高，供不应求的现象时有发生，影响了工程建设的进展，推行应用机制砂配置混凝土已经势在必行。针对天然中砂匮乏的现象，本文通过天然细砂与机制砂混合，讨论细骨料种类对C30混凝土性能的影响。 2 材料与方法 2.1 主要原材料 水泥：由华润水泥（龙岩曹溪）有限公司生产的P·O42.5级水泥，其主要性能见表1。 表1 水泥物理力学性能 外加剂：选用龙海市富敏混凝土外加剂有限公司生产的FM-Ⅲ缓凝高效建水剂，减水率为21%，收缩率比（28d）为65%。 粗骨料：由马坑石场生产的5-31.5mm花岗岩碎石，其性能见表2。 表2 碎石性能
影响混凝土质量的主要因素 摘要：在我国的土建工程施工中，掌握影响混凝土质量的主要因素，切实控制施工质量，对促进我国混凝土施工技术等具有重要意义。本文对施工中影响混凝土的施工质量的因素进行了探讨有足够的重视。关键词:土建工程混凝土质量控制 2008年以来，随着国家对实体经济刺激政策的逐步落地生根，我国的基础设施建设和固定资产投资进入一个高速发展的阶段。混凝土作为基础设施建设的主要建筑材料，其质量好坏，直接影响结构物的安全和造价。因此在施工中必须对混凝土的施工质量有足够的重视和有效地控制。 1.混凝土的强度及影响因素 混凝土是由水泥、水、细骨料、化学外加剂、矿物质等材料按照一定比例配合而成，经过均匀拌制，振捣密实成型及养护硬化而成的人工石材。混凝土质量的关键指标之一是抗压强度，混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比。当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工必须核对、选好水泥标号。 影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，因此要提高混凝土的质量，关键是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。另外，粗骨料对混凝土强度也有一定影响，当石质强度相等时，碎石表面比卵石表面粗糙，它与水泥砂浆的粘结性比卵石强，当水灰比相等或配合比相同时，两种材料配制的混凝土，碎石的混凝土强度
比卵石强。因此我们一般对混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右，细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小，所以混凝土公式内没有反映砂种柔效，但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响。因此，砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。由于施工现场砂石质量变化相对较大，因此现场施工人员必须保证砂石的质量要求，并根据现场砂含水率及时调整水灰比，以保证混凝土配合比，不能把实验配比与施工配比混为一谈。混凝土强度只有在温度、湿度条件下才能保证正常发展，应按施工规范的规定予在养护、气温高低对混凝土强度发展有一定的影响。冬季要保温防冻害，夏季要防暴晒脱水。 2.混凝土标号与混凝土平均强度及其标准差的关系 混凝土标号是根据混凝土标准强度总体分布的平均值减去1.645倍标准值确定的。这样可以保证混凝土确定均有95％的保证率，低于该标准值的概率不大于5％，充分保证了建筑物的安全，从此推定，抽样检查的几组试件的混凝土平均确定一定大于等于混凝土设计标号。通过公式计算可以看出，施工人员不但要使混凝土平均确定大于混凝土标号，更重要的是千方百计的减少混凝土确定的变异性，即要尽量使混凝土标准差降到较低值，这样，既保证了工程质量，也降低了工程造价。 3.混凝土质量控制的有效措施 3.1原材料的质量要保证 混凝土是由水泥、水、细骨料、化学外加剂、矿物质混合材料，
6.2.4粗骨料、水 一、粗骨料 （一）概念：凡混凝土中颗粒粒径大于5的骨料称为粗骨料。 建筑工程中常用的粗骨料一般有两种：卵石和碎石。比较同等条件下，谁配制出的混凝土强度大？答案：碎石。碎石是经过人工或机械破碎而成；卵石是天然岩石经风化而成。因为碎石的表面粗糙，与水泥石粘接度大；颗粒均匀，且坚固；不含杂质，清洁度好；针、片状含量少，所以，配制出来的混凝土强度大。 （二）混凝土用粗骨料的质量要求 1、粗骨料中含的泥块、淤泥、细屑、硫酸盐、硫化物和有机物是有害杂质。它们的危害与在细骨料中的相同。它们的含量一般应符合表6-3中规定。 表6-3混凝土用粗骨料的质量要求 最新可编辑word文档
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2、形状：粗骨料成圆柱形或立方体的好，针、片状含量必须满足表6-3中规定。 针状颗粒：凡颗粒的长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径 2.4倍的为针状颗粒。 片状颗粒：凡颗粒的厚度小于平均粒径0.4倍为片状颗粒。 平均粒径：该粒级上、下限粒径的平均值。 3、颗粒级配 最新可编辑word文档
粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少。因此，粗骨料的最大粒径应在满足技术要求的条件下，尽量选得大些。试验研究表明，骨料的最大粒径与构件的截面尺寸、混凝土的强度、水泥用量和施工工艺等有关。 为保证混凝土的强度要求，粗骨料都必须是质地致密、具有足够的强度。碎石或卵石的强度可用岩石立方体强度和压碎指标两种方法表示。 （1）用岩石立方体强度表示粗骨料强度。是将岩石制成5c m×5c m×5c m的立方体（或直径与高均为5c m的圆柱体）试件，在水饱和状态下，其抗压强度（M P a）与设计要求的混凝土强度等级之比，作为碎石或碎卵石的指标，根据J G53—92规定不应小于 1.5。 （2）用压碎指标表示粗骨料的强度时，是将一定质量气干状态下10～20m m石子装入一定规格的圆筒内，在压力机上施加荷载到200K N，卸荷后称取试样质量（m0），用孔径为 2.5m m 筛筛除压碎的细粒，称取试样的筛余量（m1）。 二、拌和用水与养护用水 最新可编辑word文档
第31卷 第7期2009年4月 武 汉 理 工 大 学 学 报 J OURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vol .31 No .7 Apr .2009 DOI :10.3963/j .issn .1671-4431.2009.07.015 建筑垃圾再生混凝土配合比试验研究 宋少民,王 林 (北京建筑工程学院土木与交通工程学院,北京100044) 摘 要: 针对再生骨料高吸水率的特点,优化再生混凝土配合比是该文主要目的,通过单因素法研究了粉煤灰、再生骨料与天然砂在再生混凝土中的掺量以及水胶比对再生混凝土的工作性和强度的影响,在此基础上确定了再生混凝土最优配合比。试验结果表明:适当降低水胶比和掺加优质粉煤灰对提高再生混凝土品质是有效的技术途径。并建议再生粗细骨料分仓存放、计量,要求坍落度损失小时,适当减少再生细骨料掺加比例。关键词: 建筑垃圾; 再生骨料; 配合比优化; 材料性能中图分类号: T U 528 文献标识码: A 文章编号:1671-4431(2009)07-0056-04 The Experiment Research on Concrete with Construction Rubbish Recycled Aggregate SONG Shao -m in ,W ANG Lin (School of Civil and T raffic Engineering ,Beijing University of Civil Engineering and Architecture ,Beijing 100044,China ) Abstract : A ccording to hig her wa ter abso rption rate o f the recycled agg regate ,the paper 's main purpose is to optimize the recy cled concrete mix proportion .I t formed mix proportion from studying on the single factor method ,including different influ -ence on the wo rkability and strength ,such as the fly ash ,the different ratio of the recy cled aggregate to natural sand and the different W /B .T he result indicates that it can improve concrete quality with lower W /B and adding hig h quality fly ash .It suggests that the recycled coarse -fine agg reg ate should sto re and measure separately .Considering the less lose of the slump ,it is necessary to reduce the ratio of the recy cled fine aggregate . Key words construction rubbish ; recycled aggrega te ; mix proportio n optimization ; material performance 收稿日期:2008-10-12.作者简介:宋少民(1965-),男,硕士,教授.E -mail :john .song65@https://www.doczj.com/doc/069757920.html, 我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%—40%,经过对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计,在每万m 2 建筑的施工过程中,仅建筑废渣就会产生500—600t [1] 。我国每年建筑垃圾的产量还没有权威的统计数字,估计其数值要达到几十亿t [2]。随之带来一系列关于自然资源、能源、环境保护和可持续发展的问题。四川汶川地震后,建设部高度重视建筑垃圾在建筑中再生利用问题,希望尽快实现建筑垃圾再生混凝土的工程应用。另一方面,以我国当前水泥年产量近14亿t 计,混凝土年生产量接近35亿m 3 ,需消耗天然砂石60亿t 以上。许多地区,优质的砂石资源已经开始出现难以为继的问题,同时,天然材料的大量开采和使用,也造成水土流失和自然景观恶化,严重影响社会的可持续发展,甚至危及子孙后代的生存。为符合循环经济战略的要求,实现混凝土产业的可持续发展,在建筑工程中使用再生混凝土势在必行。当然,由于建筑垃圾的成分复杂,品质波动大,吸水率高,整体上会导致混凝土强度等级和质量的下降。为今后在中低等级混凝土中应用建筑垃圾再生混凝土,利用现代混凝土理念和技术,对建筑垃圾再生混凝土配合比进行优化研究。
混凝土用细骨料定义及性能变化对混凝土的影响 一、部分细骨料定义 1.机制砂定义 将岩石、尾矿、建筑垃圾等通过破碎、筛分形成的细骨料称为机制砂,俗称机制砂。发展机制砂产业,可以利用一些废弃采石场,有效解决我国庞大的尾矿资源再利用问题,促进建筑垃圾资源化,并可以为建筑业解决当前普遍存在的天然砂匮乏的问题。 2.尾矿砂定义 尾矿砂是铁、铜等矿山开采后的废弃物,经破碎、筛分而制成的机制砂。试验研究证明,尾矿砂MB值不大于1.4,石粉含量不大于7%,混凝土收缩并无明显增大。尾矿砂的保水性不如天然砂,因此,在配制混凝土时应注意避免泌水。 3.钢渣砂 钢渣砂是炼钢过程产生的副产品经陈化、热闷、风淬、水淬等工艺稳定化处理后,再经磁选除铁处理,具有砂级配的细骨料。因为经过热闷处理,钢渣砂中的游离氧化钙和氧化镁已被有效消解,从而消除了钢渣砂的不稳定因素。钢渣砂中存在耐磨矿物如蔷薇辉石和橄榄石等,使其具有耐磨、硬度高等特点。 根据我国目前的行业标准,钢渣砂细度模数分为粗、中、细三级。钢渣砂单粒级最大压碎指标规定为25%%大部分钢渣砂都能满足此要求。钢渣砂表观密度大于2800kg/m2,空隙率平均47%表面粗糙多棱角,可采用浸水膨胀率对钢渣砂的体积稳定性进行检查。浸水膨胀率不大于2.0%合格。钢渣砂无须测定泥土、石粉和泥块含量。 二、砂子性能变化对混凝土的影响 1.砂子过细、过粗会带来什么影响? 细度模数1.6~2.2的砂为细砂,1.5~0.7的为特细砂。砂子太细,混凝土需水量上升,当混凝土用砂从中砂变为细砂时,若保持相同流动性,则单方用水量需上调5kg。同时,用细砂配制的混凝土流动性、可泵性和保塑性都很差,混凝土强度会下降,梁板结构易开裂。 细度模数3.1~3.7的砂为粗砂。采用粗砂配制的混凝土和易性、可泵性差,不黏稠,极易泌水。此时应掺入一些细砂,将细度模数降到2.7左右。例如:粗砂细度模数为3.3,细砂细度模数为1.5,此时,可用70%
影响混凝土质量的主要因素 来工程质量受到越来越多的社会关注。预拌混凝土有利于采用先进的工艺技术，实行专业化生产管理，产品质量好、材料消耗少、工效高、成本较低，又能改善劳动条件，减少环境污染等优势，在施工占有越来越大的比重。由于生产地点与使用地点不同，在施工中必须掌握影响混凝土质量的主要因素，切实控制施工质量。 随着改革开放进程的不断深化我国的建筑业取得了快速的发展。混凝土作为主要的建筑材料，其质量优劣，直接影响到结构物的使用安全及人民生命财产安全。在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。预拌混凝土是时代发展和市场经济下的产物，由于其优质、高效、环保等特点备受施工企业青睐。近年来，全国各地预拌混凝土厂家犹如雨后春笋建成投产，在为国家建筑业增添活力的同时，也出现了许多值得重视和解决的问题。 1、预拌混凝土质量的外部因素 随着市场竞争愈来愈激烈，生产厂家为生存相互压价，最终导致预拌混凝土质量普遍下降，最近几年较大的工程质量事故的事例屡屡见诸报端。再者生产与施工管理两张皮，预拌混凝土的生产、运输、浇筑成型等环节的质量要求在国家或地方规范、标准中均有相关规定。但在实际过程中，往往出现供需双方管理界限问题，因质量造成的责任纠纷不断，厂家指责施工方浇筑方法不正确，养护不及时，施工方指责厂家产
品不合格，运输超时等。 以上问题的应采用系统的方法加以解决。宏观上积极呼吁地方政府对本地的经济发展规模，对预拌混凝土搅拌站项目要有积极的政策导向，避免出现生产力过剩现象。政府应对企业生产过程中的产品质量起到有效监督、协调等作用。其次，建筑施工企业与混凝土厂家签订合同时，不应局限于合同负责人之间理论性的谈判及笼统模糊的约定，应该要求双方负责现场管理、具有实践经验的技术人员参加，使合同条款具有实用、全面、约束力强、便于责任追溯等特点。 2、预拌混凝土质量的技术性因素 混凝土质量要求是一种综合性指标，根据工程特点，结构设计不仅对混凝土的强度等级提出明确要求，具备相应的变形性能、耐久性等，而且在施工过程中还需混凝土具有和易性。混凝土抗压强度与混凝土所用水泥的强度成正比，按公式计算，当水灰比相等时，高强度等级水泥比低强度等级水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以预拌混凝土生产时应严格执行技术要求，切勿用错水泥标号及用量。实践中，不少厂家为降低成本，想方设法降低水泥用量，为在数据上使混凝土试块抗压强度符合要求，采用非统计方法评定，但如采用统计方法评定时却不合格，希望工程技术、质量管理人员及监理单位注意此类问题。 由上述可知，影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，