商品混凝土基础知识

（一）预拌混凝土的定义及强度等级 常识“混凝土”可简写为“砼”。预拌混凝土（也称商品混凝土）是指由水泥、骨料、水以及根据需要掺入外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例在搅拌站经计量、拌制后出售的并采用运输车，在规定时间内运至使用地点的拌合物，预拌混凝土属于半成品。混凝土等级划分是按混凝土的28天立方体抗压强度标准值分为若干个等级，即强度等级。表示为符号C（“C”为混凝土的英文名称的第一个字母）与立方体抗压强度标准值（以MPa计）表示，普通混凝土划分为C10、C 15、C 20、C 25、C 30、C 35、C 40、C 45、C 50、C 55、C 60、C70、C80、C100等。 （二）商品混凝土的组成材料混凝土与其他商品一样，其性能是受原材料的影响，只有控制好混凝土原材料的质量、合理利用原材料才能获得性能优良、成本低廉的混凝土。 （1）水泥 水泥是混凝土中最重要原材料之一，也是决定混凝土性能的重要部分。水泥的品种很多，有硅酸盐水泥（P.Ⅰ、P.Ⅱ）、普通硅酸盐水泥P.O、矿渣硅酸盐水泥P.S、火山灰硅酸盐水泥P.P、粉煤灰硅酸盐水泥P.F、复合硅酸盐水泥（P.C）、铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥等等。它们主要存在着两个方面的差别一是水泥熟料矿物组成的差别。例如硅酸盐水泥，熟料中以硅酸盐矿物为主；硫铝酸盐水泥，熟料中则以无水硫铝酸钙矿物为主。二是混合材料品种和掺量的差别。例如普通硅酸盐水泥是在硅酸盐水泥的基础上掺入少量的活性或非活性混合材，其掺量为615；矿渣硅酸盐水泥是在硅酸盐水泥的基础上掺入一定量的矿渣，其掺量为2070；粉煤灰硅酸盐水泥是在硅酸盐水泥的基础上掺入一定量的粉煤灰，其掺量为2040。由于组分上的不同，水泥的性能上也不同。不同品种的水泥等级等级划分也不同，硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R，P.O 分为42.5、42.5R、52.5、52.5R， P.S 、P.F 、P.P 、P.C分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R 。“R”是表示早强型的意思，数字是表示该水泥28天强度不低于该数字的强度值。水泥的保存期为3个月，超过这个期限的水泥要通过试验确定其是否合格后才使用。（2）掺合料 掺合料在混凝土中的应用已经经历了半个多世纪，并成为混凝土中不可缺少的一个组分。掺合料的种类很多，其组分和性能有很大的差异。目前常用的掺合料主要有粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉、沸石粉。 1.粉煤灰是一种工业废料，是由燃煤热电厂烟道中收集的一种粉状材料，由于煤种的差异，以及燃烧条件和收集工艺不同，粉煤灰的组成和性能变化很大。在其他的条件相同的情况下，不同的收集工艺对粉煤灰的质量影响很大，一般来说，风选的粉煤灰质量较好，球磨的粉煤灰质量较差。粉煤灰分为三个等级Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级三个等级，Ⅰ级粉煤灰质量最好。Ⅰ级粉煤灰细度要求不超过12、需水量不超过95、烧失量不超过5，Ⅱ级粉煤灰细度要求不超过30，需水量不超过105、烧失量不超过8，Ⅲ级粉煤灰细度要求不超过45、需水量不超过115、烧失量不超过15。粉煤灰在混凝土的作用主要有三种形态效应、活性效应、微骨料效应。形态效应粉煤灰是粒径很小的珠状颗粒，表面圆滑，所以它的形态效应可以归结为填充作用（粒径小，填充水泥空隙是混凝土更密实）、表面作用（粒径小，比表面积大，需水大，是负面作用）、润滑作用（粒径小，球状颗粒起润滑作用。球磨磨细的粉煤灰珠状颗粒被打破，润滑作用就降低）。活性效应是指混凝土中粉煤灰的活性成分所产生的化学效应。通常是指火山灰反应。活性效应体现在两个方面一是粉煤灰自身的火山灰反应能力；二是对水泥熟料矿物水化过程的促进作用，粉煤灰的火山灰反应要吸收水泥熟料反应生成的Ca（OH）2（氢氧化钙），,加速了水泥熟料的反应，提高混凝土的后期强度的发展。微骨料效应由于粉煤灰微细颗粒均匀分布于水泥浆体的基相之中，就像微细的骨料一样。浆体硬化后就可以看做“微混凝土”。粉煤灰的玻璃微珠本身强度高，在浆体中分散状态良好，所以能增强硬化浆体的结构强度，提高混凝土的强度。 2.磨细矿渣粉（简称矿粉） 是指在高炉炼铁过程中排出的浮于铁水表面的非金属矿物熔渣通过水淬急速冷却后形成的高炉矿渣，然后通过粉磨得到的一种粉状物料。磨细矿渣的化学组分和水泥较接近，活性较高。等级划分为S75、S95、S105，“S95”是表示该矿粉28d活性指数也可称为抗压强度比要达到95。活性越高越好，当然也越贵。矿粉在混凝土中的作用主要是活性效应。 3.硅粉 是铁合金厂在冶炼硅铁合金或金属硅时通过收尘装置在烟道收集的极细的粉末。硅粉的化学组成主要是SiO2（二氧化硅），它的颗粒主要为非晶态的球形颗粒、表面光滑、粒径非常小、容重小、活性非常高，价格也非常贵，一般在C80以上的高等级混凝土中采用。 4.沸石粉 是由天然沸石经过机械粉磨而成。一般为多孔的多棱角颗粒，需水量较大，掺入沸石粉后混凝土较粘稠。是地方资源性材料使用较少。 （3）骨料 骨料分为粗骨料又叫石子、细骨料又叫砂子。砂子分为天然砂、人工砂，天然砂又分为河砂、海砂、山砂，人工砂分为机制砂、混合砂；按砂的粗细分为细砂、中砂、粗砂。石子分为碎石、卵石；按粒径的连续性分为单粒径、连续粒径；按粒径大小分为5～16、5～20、5～25、5～31.5（也称1～3石子）等等。 1. 级配 是指骨料中各粒径颗粒的分布情况。通常说的级配不好就是指骨料的粒径分布较窄，单粒径的骨料较多。这种骨料对混凝土的影响很大，如和易性不好、泵送性差、石子偏多、强度偏低、用水量大。 2. 颗粒形状与表面状态 颗粒形状分为球形或蛋形、棱角形、片状、针状。颗粒形状对堆积密度的影响比较大，一般来说，颗粒越接近球形，堆积密度越大，球形颗粒含量越多，堆积密度也越大。堆积密度越大，骨料的空隙率就越小，混凝土就越密实，强度就越高，混凝土的水泥用量就越可以减少降低。表面状态是指骨料颗粒表面的粗燥程度和孔的特征。一般来说，表面粗燥的骨料与硬化水泥石有较好的机械咬合力，但摩擦阻力大，影响混凝土的流动性。 3. 含泥量 是指骨料中粒径小于0.075mm的尘屑、淤泥和粘土的含量。含泥量越大混凝土的用水量就越大，强度就越低，干缩就越大，抗渗性能就差、抗冻融性能也差。国家标准要求用于拌制C60C30混凝土用砂，含泥量必须小于3，石子含泥量必须小于1。（4）外加剂 外加剂是一种在混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、用以改善新拌混凝土和硬化混凝土性能的材料。外加剂是现代混凝土的重要组分，可以说现代混凝土的技术进步几乎都与外加剂的应用有着密切的关系。高效减水剂的出现，推动了高强混凝土的发展，也使得混凝土现实了泵送化、自密实化；引气剂的使用大大提高了混凝土的抗冻耐久性；膨胀剂在混凝土结构的防裂中发挥了较大的作用；防冻剂的使用使北方地区的冬季施工成为可能，大大延长了可施工期。外加剂的种类繁多，性能各异，按其主要使用功能分类分为四类 1.改善混凝土拌合物流变性能的外加剂减水剂（坍落度相