
一、混凝土的概念
混凝土,简称“砼”,是土木工程中不可或缺的主要材料之一。它是由胶凝材料、颗粒状的集料(又称骨料)、水以及特定的外加剂混合制成。我们日常所见的普通混凝土,其干表观密度通常在2000-2800kg/m³之间,以水泥混凝土为主。
二、混凝土的性能特点
混凝土的拌合物最重要的性能是和易性,它综合反映了拌合物的流动性、粘聚性和保水性。在,我们主要通过坍落筒测定的坍落度(单位:毫米)和维勃仪测定的维勃时间(单位:秒)来评定和表示拌合物的和易性。
混凝土在硬化后,其最重要的力学性能就是强度。它代表了混凝土对抗压、拉、弯、剪等应力的能力。根据标准抗压强度(以边长为150mm的立方体为标准试件,在标准养护条件下养护28天,按照标准试验方法测得)来划分的强度等级,我们称之为标号。普通混凝土分为C15至C80共14个等级。其抗压强度符号“C”后的数值代表了在标准养护条件下,单位面积所能承受的荷载值,即压强,单位为MPa。
混凝土还具有良好的耐久性。这主要包括其抗渗性、抗冻性和抗侵蚀性等。混凝土在荷载或度作用下会产生变形,包括弹性变形、塑性变形、收缩和温度变形等。
三、普通混凝土的原材料组成
普通混凝土是由多种原材料混合而成的,包括水泥、细集料(砂)、粗集料(石子)、外加剂、掺和料以及水。
水泥根据用途和性能分为通用水泥和特种水泥。其中,通用水泥是土木建筑工程中常用的一种水泥,而特种水泥则具有特殊性能或用途。
细集料,也就是我们通常所说的砂,包括天然砂和人工砂。天然砂如河砂、海砂、山砂等。而人工砂(机制砂)则是通过机械破碎、筛分岩石得到的公称粒径小于5.00mm的岩石颗粒。
粗集料即石子,包括碎石和卵石。它们是通过天然岩石或卵石的破碎、筛分得到的公称粒径大于5.00mm的岩石颗粒。
至于混凝土外加剂,根据其主要功能可分为四类:改善拌合物流变性能的外加剂、调节凝结时间和硬化性能的外加剂、提高耐久性的外加剂以及其他改善性能的外加剂。掺和料则包括粉煤灰、矿微粉和硅灰等。
四、普通混凝土的配合比设计
要了解混凝土的各原材料,但更重要的是这些原材料如何按比例混合。这需要根据标准规范《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55进行设计。
普通混凝土的配合比设计需满足配制强度、拌合物性能、力学性能和耐久性能的要求。关于混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能的试验方法,可参照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080、《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081以及《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082。
