..1緒論混凝土是由水泥、砂、石和水拌合后,水泥水化反應形成凝膠,將砂、石膠結而成具有一定強度的固體復合材料。其內部結構為：水和水泥作用形成水泥漿,水泥漿包裹在砂的表面,并填充于砂的空隙中成為砂漿,砂漿又包裹在石子的表面,并填充砂子的空隙。水泥漿將砂、石牢固地膠結為一整體,使混凝土具有所需的強度、耐久性等性能。混凝由于土自身的特殊性能在水利水電工程、橋梁工程等土木工程領域發揮著極其重要作用。但是混凝土原材料質量、混凝土配合比、混凝土的攪拌和輸送、混凝土澆筑、養護及拆模等施工工藝對混凝土質量有較大的影響,施工過程中需對其進行嚴格的質量控制,已經成為舉世矚目的問題。由于水泥和混凝土技術的發展和進步,有些傳統的養護方法現已不能完全適用或部分不能適用。混凝土的開始澆水保濕時間應予提前,應做"盡早及時",養護保濕持續時間應做到"足夠和適可而止";養護過程中,為保證混凝土結構斷面上的溫度梯度、升溫速率、降溫速率適宜及具有較小的最高溫度和致裂溫度,應在混凝土于半流動狀態及塑性階段實施冷卻處理,而在最高溫度時加以覆蓋并開始保溫,并于硬化開始至最高溫度到達之間注意防止"熱震"的發生。混凝土是當代最主要的土木工程材料之一。混凝土具有原料豐富,價格低廉,生產工藝簡單的特點,因而使其用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強度高,耐久性好,強度等級范圍寬等特點。這些特點使其使用范圍十分廣泛,不僅在各種土木工程中使用,就是造船業,機械工業,海洋的開發,地熱工程等,混凝土也是重要的材料。混凝土是一種充滿生命力的建筑材料。隨著混凝土組成材料的不斷發展,人們對材料復合技術認識不斷提高。對混凝土的性能要求不僅僅局限于抗壓強度,而是在立足強度的基礎上,更加注重混凝土的耐久性、變形性能等綜合指標的平衡和協調。混凝土各項性能指標的要求比以前更明確、細化和具體。同時,建筑設備水平的提升,新型施工工藝的不斷涌現和推廣,使混凝土技術適應了不同的設計、施工和使用要求,發展很快。混凝土并不是一種孤立存在的單一材料。它離不開混凝土用原材料的發展,離不開混凝土的工程應用對象的發展變化。應該從土木工程大學科的角度來認真對待混凝土。混凝土配合比設計也是這樣,首先要分析工程項目的結構、構件特點、設計要求,預估可能出現的不利情況和風險,立足當地原材料.然后采用科學、合理、可行的技術線路、技術手段。配制出滿足設計要求、施工工藝要求和使用要求的優質混凝土。2混凝土的養護2.1滿足配合比設計的原則所謂配合比,就是滿足混凝土配制強度、拌合物性能、力學性能和耐久性能的設計要求而進行的各種材料的比例設定。混凝土拌合物性能、力學性能和耐久性能的試驗方法應分別符合現行國家標準《普通混凝土拌合物性能試驗方法標準》GB/T50080、《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T50081和《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》GB/T50082的規定。2.2配合比設計的基本規定混凝土配合比設計應采用工程實際使用的原材料,并應滿足國家現行標準的有關要求；配合比設計應以干燥狀態骨料為基準,細骨料含水率應小于0.5%,粗骨料含水率應小于0.2%。混凝土的最大水膠比應符合《混凝土結構設計規范》GB50010的規定。混凝土的最小膠凝材料用量應符合的規定,配制C15及其以下強度等級的混凝土,可不受表3.0.4的限制。表混凝土的最小膠凝材料用量最大水膠比最小膠凝材料用量<kg/m3>素混凝土鋼筋混凝土預應力混凝土0.602502803000.552803003000.50320≤0.45330礦物摻合料在混凝土中的摻量應通過試驗確定。鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量宜符合表的規定；預應力鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量宜符合表的規定。表-1鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量礦物摻合料種類水膠比最大摻量〔%硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥粉煤灰≤0.40≤45≤35＞0.40≤40≤30粒化高爐礦渣粉≤0.40≤65≤55＞0.40≤55≤45鋼渣粉－≤30≤20磷渣粉－≤30≤20硅灰－≤10≤10復合摻合料≤0.40≤60≤50＞0.40≤50≤40注：①采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥之外的通用硅酸鹽水泥時,混凝土中水泥混合材和礦物摻合料用量之和應不大于按普通硅酸鹽水泥用量20%計算混合材和礦物摻合料用量之和；②對基礎大體積混凝土,粉煤灰、粒化高爐礦渣粉和復合摻合料的最大摻量可增加5％；③復合摻合料中各組分的摻量不宜超過任一組分單摻時的最大摻量。表-2預應力鋼筋混凝土中礦物摻合料最大摻量礦物摻合料種類水膠比最大摻量〔%硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥粉煤灰≤0.40≤35≤30＞0.40≤25≤20粒化高爐礦渣粉≤0.40≤55≤45＞0.40≤45≤35鋼渣粉－≤20≤10磷渣粉－≤20≤10硅灰－≤10≤10復合摻合料≤0.40≤50≤40＞0.40≤40≤30注：①粉煤灰應為Ⅰ級或Ⅱ級F類粉煤灰；②在復合摻合料中,各組分的摻量不宜超過單摻時的最大摻量。混凝土拌合物中水溶性氯離子最大含量應符合表的要求。混凝土拌合物中水溶性氯離子含量應按照現行行業標準《水運工程混凝土試驗規程》JTJ270中混凝土拌合物中氯離子含量的快速測定方法進行測定。表混凝土拌合物中水溶性氯離子最大含量環境條件水溶性氯離子最大含量〔%,水泥用量的質量百分比鋼筋混凝土預應力混凝土素混凝土干燥環境0.30.061.0潮濕但不含氯離子的環境0.2潮濕而含有氯離子的環境、鹽漬土環境0.1除冰鹽等侵蝕性物質的腐蝕環境0.06長期處于潮濕或水位變動的寒冷和嚴寒環境、以及鹽凍環境的混凝土應摻用引氣劑。引氣劑摻量應根據混凝土含氣量要求經試驗確定；摻用引氣劑的混凝土最小含氣量應符合表3.0.7的規定,最大不宜超過7.0%。表摻用引氣劑的混凝土最小含氣量粗骨料最大公稱粒徑〔mm混凝土最小含氣量〔％潮濕或水位變動的寒冷和嚴寒環境鹽凍環境40.04.55.025.05.05.520.05.56.0注：含氣量為氣體占混凝土體積的百分比。對于有預防混凝土堿骨料反應設計要求的工程,混凝土中最大堿含量不應大于3.0kg/m3,并宜摻用適量粉煤灰等礦物摻合料；對于礦物摻合料堿含量,粉煤灰堿含量可取實測值的1/6,粒化高爐礦渣粉堿含2.3混凝土施工中的養護混凝土的養護應在滿足混凝土施工要求的和易性基礎上,根據粗骨料的規格確定混凝土單位用水量,砂在骨料中的數量應以填充石子空隙后略有富余的原則來確定。混凝土施工配合比必須通過實驗,滿足設計技術指標和施工要求,經審批后方可使用。混凝土施工配料必須經審核后簽發,嚴格按簽發的混凝土施工配料單進行配料,嚴禁擅自更改。在施工配料中一旦出現漏配、少配或者錯配,混凝土將不允許進倉。施工方案應根據主體工程的結構體系、荷載大小、合同工期及模板的周轉情況等,綜合考慮所選擇的模板和支撐系統。保證工程結構和構件各部分形狀尺寸和相關位置的正確,對結構節點及異型部位模板合理設計<是否采用專用模板>有重要意義。模板具有足夠的承載能力、剛度和穩定性,能可靠地承受新澆混凝土的自重和側壓力,以及在施工過程中所產生的荷載。模板接縫處理方案要保證不漏漿,模板及支架系統構造要簡單、裝拆方便,便于鋼筋綁扎、安裝、清理和混凝土的澆筑、養護。目前施工中常用鋼組合模板、木模板、膠合板模板、塑料模板等。應對模板質量<包括重復使用條件下的模板>、外型尺寸、平整度、板面的潔凈程度、相應的附件<角模、連接附件>,以及支撐系統進行檢查,確定模板規格。重要部位應要求預拼裝。以達到混凝土養護的目的。隔離劑選用質地優良和價格適宜的,隔離劑合理選用是提高混凝土結構、構件表面質量和降低模板工程費用的重要措施。因此,選用時應考慮脫模劑的干燥時間是否滿足施工工藝要求。脫模劑的脫模效果與拆模時間有關,當脫模劑與混凝土接觸面之間粘結力大于混凝土的內聚力時,往往發生表層混凝土被局部粘掉的現象,因此具體拆模時間應通過試驗確定。2.4混凝土的施工控制澆筑混凝土前,對模板及其支架、鋼筋和預埋件必須進行檢查,并做好記錄,符合設計要求后,清理模板內的雜物及鋼筋上的油污,堵嚴縫隙和孔洞,方能澆筑混凝土。〔1混凝土澆筑前倉面要清理干凈,澆筑面驗倉合格后才允許進行混凝土澆筑。〔2為保證新老混凝土施工縫面結合良好,在澆筑第一層混凝土前,應鋪與混凝土同標號的水泥砂漿2㎝～3㎝,鋪設的砂漿面積應與混凝土澆筑強度相適應,鋪設厚度要均勻,避免產生過厚或過薄現象。〔3混凝土的澆筑應采用平鋪法或臺階法施工,嚴禁采用滾澆法,應按一定厚度、次序、方向、分層進行,且澆筑層面平整,澆筑墻體時應對稱均勻上升,澆筑厚度一般為30cm～50cm。〔4混凝土澆筑應先平倉后振搗,嚴禁以振搗代替平倉。振搗時間以混凝土粗骨料不再顯著下沉,并開始泛漿為準,將混凝土內的氣泡振搗出,避免振搗時間太短或過長,造成欠振、漏振及過振,振搗完應慢慢拔出,嚴禁速度過快。混凝土的振搗半徑應不超過振搗器有效半徑的1.5倍,應將振搗器插入下層混凝土5cm左右,不應過深,以免造成下層混凝土的過振。〔5混凝土澆筑期間,如表面泌水較多,應及時清除,并采取措施減少泌水。嚴禁在模板上開孔趕水,以免帶走灰漿。〔6在混凝土澆筑過程中,尤其是澆筑頂板,應設置位移變形觀測點,設專人定期觀測模板是否偏移,設專人檢查、加固模板。〔7澆筑完的混凝土必須遮蓋來保溫或者防雨。3混凝土的施工3.1流態混凝土的施工特點[4]流態混凝土用作商品混凝土時,對新拌混凝土的流動性和流動性損失的控制要更嚴格。因為運距較長,交通堵塞等因素,要求坍落度損失小,2h<有時超過2h>內混凝土應保持流動性,澆灌時要求泵送。用后摻法雖然能解決坍落度損失和泵送等問題,但是增加了攪拌時間或次數,這樣影響商品混凝土的產量,并且使攪拌操作復雜。即使這樣在泵送前摻超塑化劑,在攪拌運輸車中快速攪拌3min,也不能充分發揮超塑化劑的分散作用,拌合物均勻性差。因此,至少在我國,后摻法不易推廣,還是采用同摻法好。這就要求研究新的超塑化劑,保證新拌混凝土的流動性保持在2h或2h以上,而不影響硬化混凝土的強度,特別是早期強度。我國商品混凝土中,約70%是標號C25～C40,C50～C60在一些重要工程中應用,個別特殊情況采用C70～C80。為了減少水泥用量、改善新拌混凝土的工作性,以及提高硬化混凝土性能,特別是耐久性,應當摻用粉煤灰。這樣在摻10%～25%粉煤灰的情況下,可以減少單位水泥用量10%～20%。計算表明,基準混凝土中摻20%粉煤灰<減少水泥用量10%情況下>可節省能源10%。基準混凝土摻超塑化劑<減少水泥用量15%時>配制流態混凝土可節省能源15%。當粉煤灰和超塑化劑同時摻用時可節省能源25.5%。因此,將粉煤灰和超塑化劑同時摻用配制流態混凝土是最節能的,并且在性能和節能兩方面都可得到滿意的效果。流態混凝土由于摻超塑化劑使拌合物流變性得到改善,即屈服值減小、塑性粘度降低和滯后圈變小,因而幾乎接近牛頓型流體。這樣就增加了流態混凝土的可泵性。基準混凝土中摻0.4%～0.8%<最好是0.75%>超塑化劑所得到的流態混凝土,其泵送壓力降低25%一35%。泵送混凝土在泵壓的作用之下,會產生坍落度損失、離析和堵泵現象。關鍵是通過混凝土配合比和超塑化劑的成分來調整拌合物的均勻性和穩定性、流動性和枯聚性。在泵送混凝土中,細粉料<<0.25mm>的用量應在350～400kg/m3之間,水泥用量不得低于250kg/m3,粗集料最大粒徑為25mm或31.5mm。另外,最好摻用粉煤灰,因為粉煤灰在較大降低屈服值的同時,塑性粘度降低小—些,這樣使拌合物保持一定的粘聚性,提高了穩定性,從而防止離析和堵泵現象。流態混凝土主要用于高層建筑的基礎、梁、柱、框架、橋梁等現澆混凝土,以及T型接頭的整體澆灌。特別是配筋密集、不易振搗或不需振搗<"自坍"或"自流平">的情況下。3.2泡沫混凝土在施工中的應用泡沫混凝土以其良好的特性,廣泛應用于節能墻體材料中,在其他方面也獲得了應用。泡沫混凝土在我國的應用主要是屋面泡沫混凝土保溫層現澆、泡沫混凝土面塊、泡沫混凝土輕質墻板、泡沫混凝土補償地基。但是,充分利用泡沫混凝土的良好特性,可以將它在建筑工程中的應用領域不斷擴大,加快工程進度,提高工程質量,具體如下：1．用作擋土墻。主要用作港口的巖墻。泡沫混凝土在岸墻后用作輕質回填材料可降低垂直截荷,也減少了對岸墻的側向載荷。這是因為泡沫混凝土是一種粘結性能良好的剛性體,它并不沿周邊對岸墻施加側向壓力,沉降降低了,維修費用隨之減少,從而節省很多開支。泡沫混凝土也可用來增進路堤邊坡的穩定性,用它取代邊坡的部分土壤,由于減輕了質量,從而就降低了影響邊坡穩定性的作用力。2．修建運動場和田徑跑道。使用排水能力強的可滲性泡沫混凝土作為輕質基礎,上面覆以礫石或人造草皮,作為運動場用。泡沫混凝土的密度為800-900kg/m³此類運動場可進行曲棍球,足球及網球活動。或者在泡沫混凝土上蓋上一層0.05m厚的多孔瀝青層及塑料層,則可作田徑跑道用。3．作夾芯構件。在預制鋼筋混凝土構件中可采用泡沫混凝土作為內芯,使其具有輕質高強隔熱的良好性能。通常采用密度為400-600kg/m³的泡沫混凝土。4．管線回填。地下廢棄的油柜、管線<內裝粗油、化學品>、污水管及其他空穴容易導致火災或塌方,采用泡沫混凝土回填可解決這些后患,費用也少。泡沫混凝土采用的密度取決于管子的直徑及地下水位,一般為600-1100kg/m³。5．貧混凝土填層。由于使用可彎曲的軟管,泡沫混凝土具有很大的工作度及適應性,因此它經常用于貧混凝土填層。如對隔熱性要求不很高,采用密度為1200kg/m³左右的貧混凝土填層,平均厚度為0.05m;如對隔熱性要求很高,則采用密度為500kg/m³的貧混凝土填層,平均厚度為0.1-0.2m。6．屋面邊坡。泡沫混凝土用于屋面邊坡,具有重量輕、施工速度快、價格低廉等優點。坡度一般為10mm/m.厚度為0.03-0.2m,采用密度為800-1200kg/m³的泡沫混凝土。7．儲罐底腳的支撐。將泡沫混凝土澆階在鋼儲罐<內裝粗油、化學品>底腳的底部,必要時也可形成一凸形地基,這樣可確保整個箱底的支撐在焊接時年處于最佳應力狀態,這一連續的支撐可使儲罐采用薄板箱底。同時凸形地基也易于清潔。泡沫混凝土的使用密度為800-1000kg\m³。8．用于園林綠化。將泡沫混凝土做成容重在600-1000kg/m³,可用于園林假山,垃圾箱,桌凳等。9.國防〔現代戰爭是用信息和先進機動器械為攻擊工具,該發泡水泥能用在被敵方轟炸破壞的軍事工程如機場,重要交通公路等實行立即搶修,用我們的設備及工藝能把敵方破壞的工程迅速修復,實驗得來的結果是修復后10分鐘即能用于飛機起降,戰車通過。10．其他。泡沫混凝土也可用于防火墻的絕緣填充,隔聲樓面填充、隧道襯管回填；以及供電、水管線的隔離等方面。3.3加氣混凝土加氣混凝土是以硅質材料〔砂、粉煤灰及含硅尾礦等和鈣質材料〔石灰、水泥為主要原料,摻加發氣劑〔鋁粉,通過配料、攪拌、澆注、預養、切割、蒸壓、養護等工藝過程制成的輕質多孔硅酸鹽制品。因其經發氣后含有大量均勻而細小的氣孔,故名加氣混凝土。加氣混凝土主要適用于高層建筑的填充墻和低層建筑的承重墻。非承重砌塊生產和使用最為廣泛,體積密度一般為500kg/m3和600kg/m3,主要使用在結構中的填充墻與隔墻,而不承擔荷載；承重砌塊的體積密度為700kg/m3和800kg/m3,在建筑中經特殊結構處理后承擔荷載；保溫塊的體積密度一般為300kg/m3和400kg/m3,主要用于建筑物保溫隔熱；屋面板和墻板都是加筋加氣混凝土板,根據用途不同,其配筋不同。3.4清水混凝土的作用清水混凝土〔As-castFinishConcrete/BareConcrete又稱裝飾混凝土；因其極具裝飾效果而得名。它屬于一次澆注成型,不做任何外裝飾,直接采用現澆混凝土的自然表面效果作為飾面,因此不同于普通混凝土,表面平整光滑、色澤均勻、棱角分明、無碰損和污染,只是在表面涂一層或兩層透明的保護劑,顯得十分天然,莊重。清水混凝土在國內外大型建筑工程,特別是國內橋梁工程中已得到廣泛應用,但在國內的一般房屋建筑工程中,還沒有得到推廣使用,清水混凝土優越的結構性能和顯著的經濟性還沒有得到充分發揮。在鋼筋混凝土大國日本,清水混凝土在各種建筑工程中早已得到廣泛使用。4混凝土養護溫度控制大體積混凝土的養護,不僅要滿足強度增長的需要,還應通過人工的溫度控制,防止因溫度引起結構物的開裂。溫度控制的目的,就是要對混凝土的初始溫度<澆筑溫度>和混凝土內部的最高溫度進行人為的控制。在混凝土養護階段的溫度控制應遵循以下幾點：1.混凝土的中心溫度與表面溫度之間的差值,以及混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值,均應小于20℃;經過計算確認結構物混凝土具有足夠的抗裂能力時,允許不大于25~30℃。2.混凝土的拆模時間應考慮氣溫環境等情況,必須有利于強度的正常增長,即拆模時混凝土的溫差不超過20℃,其溫差應包括表面溫度、中心溫度和外界氣溫之間的溫差,以及收縮當量溫差三者的總和。3.大體積混凝土應在澆筑完畢后,及早灑水養護,混凝土表面應用草袋等覆蓋,以保持混凝土表面經常濕潤。模板上亦應經常灑水。混凝土養護時間應不少于21d;在干燥、炎熱氣候條件下,養護時間應不少于28d;對裂縫有嚴格要求時應再適當延長。混凝土養護時的溫度控制方法,可分為降溫法和保溫法兩類。降溫法是在混凝土內部預理水管,通人冷卻水,降低混凝土內部最高溫度。冷卻在混凝土剛澆筑完時就開始進行,可以有效地控制因混凝土內外溫差而引起的結構物開裂。冷卻水管可采用直徑25mm或19mm的鋼管或鋁管,按蛇形排列,水平管距為1.5～3.0m,垂直管距亦為1.5～3.0m,并通過立管相連接。通水流量一般為14～20L/min,為了保證水管降溫效果,可將進、出水管的直徑加大到50mm。保溫法是在結構物外露的混凝土表面以及模板外側覆蓋保溫材料<如草袋、鋸末、濕砂等>,利用混凝土的初始溫度加上水泥水化熱的溫升,在緩慢的散熱過程中,使混凝土獲得必要的強度,以控制混凝土的內外溫差小于20℃除了上述采用降溫法和保溫法控制混凝土溫度外,還可以