1、1. 混凝土混合料的流變特征 混凝土混合料可以看成是一種由水和分散粒子組成的體系， 它具有彈性， 粘性， 塑性等 特征。各種材料的流變性質可用具有不同的剪切模量G,粘性系數，和表示塑性屈服應力，的流變基元以不同的停駛組合成的流變模型來研究。彈性基元的變形粘性基元的變形粘性系數賓漢姆方程：牛頓液體公式：變形速率和剪切應力的關系曲線成直線形狀。曲線2:剪切應力不大時，粘度較大，剪切應力逐漸增加，粘度逐漸減小，當剪切應力增加到相當值時， 粘度趨為常數， 這是一種正常現象。 因為懸浮體以及溶膠中的粒子 結構不斷被破壞，應力愈大破壞愈多，因此，粘性愈小。然而，液體中又無強有力的結 構存在，受力就產生流動

2、，即。但是曲線3是反常的，粘度隨剪切應力增大而增大， 這是由于存在纖維狀或者扁平狀粒子的緣故。 屈服剪切應力與粘度系數 是決定混凝土混合料流變特性的基本參數。屈服剪切應力時阻止塑性變形的最大應力， 故又稱為塑性強度。 屈服剪切應力可用試驗測定。 粘性系數是液體內部結構阻阻礙流動 的一種性能。 它是由于流動的液體中， 在平行流動方向的各流層之間， 產生與流動方向 相反的阻力的結果。 因此，粘性時流動的反面。粘性愈小流動愈大。a表示結構破壞曲 線， 表示粘性變化曲線。 這種隨結構破壞程度而變化的粘性系數稱為結構粘性系數。當 接近于 時，粘性系數大大降低，結構發生雪崩式的破壞。對混凝土混合料施加振動

3、作用的目的是使混合料密實和成型。對混凝土混合料在振動前的空隙率最大。 最后使得混合料達到最小的空隙率。 這樣， 一個流變過程本質上是個由 一般賓漢姆體轉換為接近于牛頓液體的觸變過程。 觸變性材料在承受一段時間的剪切應 力而減小其粘度后， 如出去外力， 則已經變小的粘度又會逐漸得到恢復， 亦即對混凝土 混合料的觸變過程具有可逆性。 觸變性適用于低流動性或者干硬性混凝土混合料的震動 成型工藝。混凝土混合料的離析和泌水。混凝土混合料的離析通常有兩種形式： 一種是粗骨料從混合料中分離， 因為它們比細骨 料更易于沿著斜面下滑或者在模內下沉；另一種是稀水泥漿從混合料中淌出， 這主要發生在流動性大的混合料中

4、。 作用在顆粒上的力由顆粒的自重， 混合料的 粘性抵抗力和浮力。 混凝土澆灌之后到開始凝結期間，固體小顆粒下沉，水上升， 并在 表面析出水的現象稱為泌水。 同時混合料沉降收縮。 泌水的結果， 使表面混合料含水量 增加產生大量的浮漿， 硬化后使表面的混凝土強度弱于下面混凝土的強度， 并產生大量 容易剝落的粉塵。 如果混凝土是分層澆筑， 若不設法出去面層上的這些浮漿， 則會損害 每層混凝土之間的粘結。 一些上升的水還會聚結在粗骨料或者鋼筋的下方， 硬化后稱為 空隙， 出現弱粘結地帶。 上升的水， 在其后留下水的通道，降低了混凝土的抗滲性和抗 凍性。在和模板的交界面上，泌水時會把水泥漿帶走，僅留下砂

5、子，出現砂紋現象。 在混合料表面上位充分硬化時， 由于這種引力作用下，便產生收縮，稱為塑性收縮，如 果引力作用不均勻，便產生裂紋，稱為塑性收縮裂紋。 影響泌水的因素主要是水泥的性能。 提高水泥的細度可以減少泌水。 水泥中摻入火山灰 等磨細摻料，可以提高水泥的保水性而減少泌水。多會混合料比少灰混合料不易泌水。 采用減水劑， 引氣劑以減少混合料的單位加水量， 也是改善混合料泌水性能的有效措施。流態混凝土在預拌的基體混凝土中， 加入硫化劑，經過攪拌，使得混凝土的坍落度頓時增大至20 -22cm,能像水一樣流動，這種混凝土稱為流態混凝土。流態混凝土的發展是與混凝土泵送施工的發展相聯系的， 泵送混凝土要

6、求混凝土拌合物又較大的流動性， 而且不 產生離析。 流態混凝采用的流化劑是一種高性能減水劑, 他的化學結構與過去的普通混 凝土所用的外加劑的化學結構不同, 它對水泥粒子由高度分散性, 即便用量較多, 對混 凝土也無不利影響, 帶進去的空氣量也比較少, 因而可以大量應用。 在水泥粒子的外層 形成雙電層。 由于雙電層產生點的斥力, 使水泥粒子間相互排斥, 防止水泥粒子的凝聚, 同時把絮凝狀結構中的水分釋放出來, 因而達到流態化目的。 作為表面活性劑的流化劑, 還能降低表面張力和界面張力, 使得水泥粒子容易被水潤濕。 液體在固體表面的潤濕程 度以潤濕角表示。固相與氣相間的界面張力 液相與固相間的界面

7、張力。 氣相與液相間的界面張力。 加入流化劑以后, 降低了水的表面張力, 因而使水泥顆粒容易被潤濕, 使混凝土拌合物 在具有相同的坍落度的情況下, 所需要的拌合水量減少, 這也是混凝土達到流態化的原 因之一。實驗證明后添加與同時添加相比, 獲得同樣流動性的流態混凝土, 后添加流化劑的添加 量僅為同時添加量的 50%-80%,因此后添加方法具有較高的流態化效果。后添加法水泥粒子對流化劑的吸附量少,電位高,水泥粒子容易分散,流態化效果明顯增大。 為了防止坍落度損失, 保證混凝土施工的需要, 流化劑不是一次全部加入基體混凝土中, 而是分幾次逐漸的加進去,這稱之為流化劑反復添加。反復添加流化劑會影響混

8、凝土中的含氣量和氣泡的大小,可能降低混凝土的抗凍性, 因而對于反復受凍融作用的混凝土必須引起注意。流態混凝土拌合物的性質坍落度是反映流態混凝土流態化效果的具體技術指標。影響流態混凝土坍落度的因素很多如 添加劑的 添加 量多 ，添 加時 期， 混南 寧圖 溫度 等。（ 坍落 度 ）目前日本使用的流態混凝土，其流化劑添加量為水泥重量的%，這樣流態化效果較好。如果添加量過多， 不但流態化效果不明顯， 而且還會產生分離現象。 基態混凝土的坍落 度一般在8cm以下。必須保證基體混凝土的坍落度不小于5cm.。在日本，三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物的添加量為水泥重量的1%左右，萘磺酸鹽甲醛縮合物為0. 7%左右，

9、在聯邦德國，沒錢瞌睡你的流化劑添加量約為8ml.從試驗結果可知，基體混凝 土攪拌之后6 0 - 9 0分鐘內添加流化劑，其流態化效果大致相似。 基體混凝土摻入流化劑后的流化效果， 與基體混凝土的溫度有關。 一般情況是溫度高流化效果增大； 溫度 低則流化效果降低。在實驗和施工中皆發現由于溫度降低，需要提高流化劑的添加量。 為了保證施工的順利進行， 需要研究坍流態混凝土的落度的經時變化。 流態混凝土的落 度的經時損失， 還與硫化機的種類和添加時間有關。 在高溫下施工， 應該采取緩凝型流 化劑。 攪拌的影響表現在攪拌機的轉速。 在攪拌時間相同時， 攪拌機的轉速越高， 則流 態混凝土的落度的經時損失越

10、大。 也就是攪拌越充分， 水泥水化的速度越快， 流化劑流 化效果持續的時間越短。（含氣量） 流態混凝土所用的流化劑，大多數是非引氣型的。（泌水） 為了確保所需的含氣量，必要時，應該補充摻加一些引氣劑。當流化劑添加量超過0.8%時流態混凝土就變成極度流動性的混凝土， 泌水量則明顯增加。 （離析） 在流態混凝土中， 如果流化劑的添加量超過了必要量， 則流態混凝土會產生離析現象。 同時也可以增加細 骨料中的微粉的用量。 （凝結）初凝和終凝的緩凝現象還與溫度有關，當溫度較高時緩 凝不明顯；當溫度較低時可能產生大幅度的緩凝。這是應該注意的。（配合比 ）流態混凝土配合比設計原則： 1，具有良好的工作度，要

11、能密實的澆筑成型，而且不產生離析。2, 滿足所要求的強度和耐久性。3, 節約原材料，降低成本。（適配強度）必須使適配強度 f 高于混凝土設計要求的強度。（坍落度）流態混凝土的坍落度是指澆筑時的坍落度。（含氣量） 為了提高混凝土的抗凍性能, 混凝土中要有一定得含氣量。 一般情況下普通 混凝土的含氣量為4%,輕骨料混凝土為5%。（水灰比）流態混凝土的水灰比和基體混凝土的水灰比相同, 根據要求的強度和耐久性確定。 所選擇的水灰比還不得超過耐久 性所要求的最大水灰比。 （單位用水量）在保證混凝土規定性質的前提下,應該盡量降 低用水量。（單位水泥用量）求出的單位水泥用量不得小于耐久性所規定的最小水泥用

12、量。（單位粗細骨料用量）可以采用絕對體積法或者假定表觀密度法確定單位粗細骨料 用量。（ 流態混凝土的物理力學性質 ）流態混凝土是在坍落度較小,用水量較 少的基體混凝土中, 用后添加的方法加入流化劑配制而成。 經過流化后, 主要是使其坍 落度增大, 改善了其澆筑性能, 而硬化后其物理力學性能, 與原來的基體混凝土基本上 相同, 與坍落度相同的大流動性混凝土相比, 其物理力學性能要優越很多。 （抗壓強度） 添加流化劑再經泵送后, 混凝土中的含氣量會降低, 因而其強度應該稍有提高。 流化劑 同時添加或者后添加, 對坍落度增大值得影響很大, 但對混凝土強度的影響不明顯。 對抗拉強度的影響也相似。 （彈

13、性模量）實驗證明流態混凝土和基體混凝土的彈性模量基 本相同。（與鋼筋的粘結強度） 流態混凝土由于摻加流化劑后坍落度增大， 流動性改善， 因而其與鋼筋的粘結強度，比基體混凝土有所提高。 （收縮）流態混凝土的收縮和流化 劑的添加量有關。 其收縮值與基體混凝土的收縮相等； 流態混凝土比坍落度相同的大流 動性混凝土小1 0%15%。（徐變）流態混凝土的徐變比基體混凝土的稍大，與普通大流動性混凝土的相似。在非常干燥的情況下，流態混凝土的徐變較大。（耐久性）試驗證明， 流態混凝土的透水性， 其透水系數與基體混凝土的基本相同。 流體混凝土的 抗凍融性能比基體混凝土較差， 與與普通大流動性混凝土相近。 為了獲

14、得必要的抗凍融 性能，混凝土的含氣量應該在3. 5%以上。降低水灰比對提高混凝土的抗凍融性能有利的。 至于抗鹽類侵蝕性能， 用三聚氰氨類流化劑配置的流態混凝土， 其抗鹽類侵蝕性 能比基體混凝土好；而用萘磺酸鹽類流化劑配置的流態混凝土，則與基體 混凝土相同。實驗證明， 流態混凝土的耐熱性，比普通混凝土的耐熱性稍好。與相同水 灰比和坍落度的大流動性混凝土相比， 流態混凝土的絕熱溫升明顯降低， 這對于大體積 混凝土施工是十分有利的， 。 （泵送混凝土 ） 定義 ：將攪拌好的混凝土，采用混 凝土輸送泵沿管道輸送和澆筑稱為泵送混凝土。 生產效率高， 節約勞動力。 泵送混凝土 對材料要求較嚴， 對混凝土配

15、合比要求較高， 要求施工組織嚴密， 以保證連續進行輸送， 避免有較長時間的間歇而造成堵塞。 （泵送混凝土原材料要求）泵送混凝土施工，要求 混凝土具有可泵性所謂混凝土的可泵性， 即指混凝土拌合料在泵壓作用下， 能在輸送管 道中連續穩定地通過而不產生離析的性能。 在高壓下混凝土極易吸水， 最終使道路堵塞。 具體的坍落度值則要根據泵送距離，氣溫對混凝土的要求來決定。（膠凝材料水泥）要保證混凝土具有可泵性， 很重要的一點是混凝土必須具有一定的保水性， 而不同品種 水泥對混凝土的保水性的影響也不盡相同。 一般情況下， 保水性好， 泌水性小的水泥都 宜用于泵送混凝土。 （水泥品種） 硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽

16、水泥常被優先作用做配置泵送混凝土，但又往往由于它的水化熱較大，有不宜用于大體積混凝土工程。 礦渣硅酸鹽水泥由于保水性差，泌水大， 不宜 制備泵送混凝土。 （適當降低坍落度， 以避免拌合物離析， 提高砂率和摻加粉煤灰） ，摻 加粉煤灰， 不僅對降低大體積混凝土的水化熱有利， 而且還能改善混凝土的粘塑性和保 水性，對混凝土的泵送是有利的。 （最小水泥用量）與普通混凝土一樣，應盡量減少水 泥用量， 但必須以保證混凝土的設計強度和順利泵送為前提。最佳化水泥用量應根據混凝土的設計強度等級，泵壓，輸送距離等通過試配，試泵確定。（骨料）粗骨料，碎石的最大粒徑與輸送管內徑之比，宜小于或等于1：3；卵石則宜小于

17、或者等于 1：。把不同的粒徑的骨料加以合理摻合， 可以得到理想的級配。 （摻和材料 -粉煤灰） 粉煤灰摻入 混凝土中， 可顯著降低混合物料的屈服剪切應力， 從而提高流動性。實驗結果表明，摻 入粉煤灰后能使坍落度提高。粉煤灰越細，球狀顆粒越多，則活性越大，潤滑作用也更 好。所以，一般以磨細粉煤灰摻入。摻入磨細粉煤灰，既改善了可泵性，加快了施工速 度，也節約了水泥。 摻入磨細粉煤灰還有緩凝作用，有利于混凝土的泵送； 由于降低了 水泥的水化熱， 改善了混凝土的抗裂性能， 有利于大體積混凝土的施工。（ 泵送混凝土配合比設計 ）原則 ;1, 要保證壓送后的混凝土能滿足所規定的和易性，均 質性，強度及耐久

18、性等質量要求。2，所有要經過試驗確定配合比，包括混凝土的試配和試送。 3，在混凝土的配合成分中，應盡量減水型塑化劑，以降低水灰比，改善混凝 土的可泵性。（水灰比的選擇）其水灰比不宜低于，不宜超過 .（砂率的選擇）泵送混凝土的砂率應比一般施工方法所用混凝土的砂率高2%-5%。如砂漿量不足， 便會產生堵塞。要適宜的提高混凝土的砂率。我國規定的泵送混凝土的砂率宜控制在40%-50%，不得過大，否則回家挨難過地水泥用量， 同時降低混凝土強度。 故應該在保證可泵性的情況下， 盡量降低砂率。 （坍落度的選擇）試配時要求的坍落度值 入泵時要求的坍落度值 實驗測得在預計時間內的坍落度經時損失 如水泥用量較少，

19、坍落度也相應減小。管路轉彎較多時，由于彎管接頭多，壓力損失大，以適當加大坍落度。向下泵送時，為 避免過大的倒流壓力，坍落度不宜過大。我國規定泵送混凝土坍落度 8-18cm. 對于輕 骨料混凝土，泵送時要注意其吸水特性。至于泵送過程中的坍落度損失普通混凝土為 1 ;輕骨料混凝土為混凝土泵 ） 擠壓式混凝土泵 它主要由料斗，泵體，擠壓膠管， 驅動裝置，真空系統等組成。其構造簡單，使用壽命長，能逆運轉，便于排除堵管的故 障。活塞式混凝土泵又分為機械式和液壓式兩種。 當使用具有吸水性的骨料時， 應事先 進行吸水， 預吸水量由試驗確定。預拌混凝土的運輸使用混凝土攪拌運輸車，否則，在 現場需設置二次攪拌裝

20、置。 為了保證混凝土的均質性， 攪拌運輸車在卸料前應該先高速 運轉 2030s ，然后反轉卸料。但是慢速壓送時，應保證混凝土從攪拌出機至澆筑的時間不超過 .混凝土輸送泵的操作方法是否正確，不盡直接影響混凝土的壓送， ，而且也影響混凝土 泵的使用壽命。 混凝土壓送過程中， 有計劃的停歇應事先確定中斷澆筑的位置。 更要注 意間歇推動， 每 45 分鐘應該進行不少于四次正反推動。 混凝土壓送過程中， 輸送管道的堵塞不一定是突然發生的，一般， 事先會出現壓送困難，泵的工作壓力異常，輸 送管路振動增大等情況。 在這種情況下不可以勉強高速壓送， 操作人員應該及時轉為慢 速壓送或作正反轉往復推動，并在管路上

21、易堵塞的部位， 如彎管，錐形管，Y型管等處，用木錘敲擊， 以防管路堵塞。 在混凝土壓送過程中， 如經常發生壓送困難或輸送管道堵 塞時， 施工管理人員應該檢查混凝土的配合比，和易性， 均質性以及配管方法，壓送操 作方法是否妥當，如有問題，應及時解決，當然，這也不能排除其他原因引起的堵塞。 混凝土壓送完畢后， 輸送管道應該及時用水清洗， 對帶有布料桿的混凝土輸送泵可采用 壓力水或壓縮空氣清洗。一般用壓力水清洗較為方便。（水下灌注混凝土 ） 水下灌注混凝土常存在以下問題： 1）當混凝土穿過水 層而在水中移動時， 容易產生離析現象， 使水泥和骨料分離而形成不勻質混凝土， 并使 砂漿沫成層。2）施工時及

22、施工后都不能對建筑物的填充程度進行直接觀察，在提高和控制混凝土質 量方面，常有不穩定因素。3）在鋼筋混凝土中，鋼筋與混凝土的粘結力降低。 因此，水下灌筑混凝土的關鍵是解決如何防止未凝結的混凝土中的水泥顆粒被水帶走的 問題。即應該在與環境水隔離的條件下灌筑，不允許直接向水中傾倒混凝土拌合物。水下灌注混凝土施工要求，欲正確地灌筑水下混凝土，應該注意下述要求：1）混凝土拌合物到達灌筑地點以前，避免與環境中的水接觸；進入澆筑地點以后，也 要盡量減少與水接觸；盡可能使與水接觸的混凝土始終為同一部分。2）灌筑過程應連續進行，直到一次灌筑所需高度或高出水面為止，以減少環境水的不 利影響和凝固后清除強度不符合

23、要求的混凝土數量3）已灌筑的混凝土不宜攪動，使其逐漸凝固和硬化。 水下混凝土灌筑方法 水下混凝土的灌筑方法是在水下半制混凝土拌合物，進行水下灌筑。水下灌筑混凝土原材料的選擇1）膠凝材料 水泥 （為了保證混凝土質量，宜選用細度大，泌水性小和縮水率較小的水泥）（ 1） 水泥品種 硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥 （可用于具有一般要求的水下混凝土工程， 但不宜在海水 中應用） 礦渣硅酸鹽水泥 （礦渣硅酸鹽水泥泌水性較強，不適宜用于水下灌筑混 凝土工程） 火山灰硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥 （可用于具有一般要求及有侵 蝕性海水，工業廢水中的水下混凝土工程）（ 2） 水泥標號選擇 用于水下灌筑混凝土的水泥，

24、其標號不宜低于 325 號。但又由于這種混凝土水泥用量都 較大，水泥標號也不應該過高。2）骨料 （ 1）細骨料 砂 對于水下灌筑混凝土，細骨料的質量應滿足如下技術指標：1） 選用細度模數為之間的中砂。2） S 砂中石英含量應較高，表面平滑，顆粒渾圓。3）為了滿足混凝土流動性要求，其砂率較大，一般為 40%50% 。比普通混凝土大5%，若用碎石時，必須再增加 3%5%, 以使砂漿量多些。（ 3） 粗骨料 - 石子 對于水下灌筑混凝土，在選擇粗骨料的種類時應滿足如下技術要求： （ 1） 為了保證混凝土拌合物的流動性，宜采用卵石，亦可采用碎石； （ 2） 當需要增加水泥砂漿與骨料的粘結力時，可摻入

25、20%25% 的碎石。4）拌合水 一般潔凈的自來水均可作為拌合水。4）外加劑 在水下灌筑混凝土中，常用的外加劑有下列四種： 減水劑 應用較多的減水劑為木質素磺酸鹽類，萘磺酸鹽甲醛縮合物類，糖密類等。 拌合物中摻入減水劑后， 能顯著降低混凝土用水量， 從而提高混凝土的密實性強度， 并 且節約水泥，同時不增加或少增加含氣量。5） 膨脹劑（膨脹劑主要用于壓漿工程中，以用鋁粉較為普遍，也可摻入MgO鐵粉等膨 脹劑。摻入鋁粉時，由于其會浮在水面，拌合時，應將鋁粉摻入，使之與干混合材 料拌合均勻。 ）6）早強劑（在水下灌筑混凝土中， 早強劑只用于搶險和堵漏工程中， 可摻入三乙醇胺， 氯化鈣，三氯化鐵等早強

26、劑） 。水下灌筑混凝土技術要求1, 對水下灌筑混凝土拌合物的要求（1）具有較好的施工和易性 混凝土的流動性 水下混凝土施工不同,它不能用振搗器振搗,而是靠自身荷載或外 界壓力產生流動進行攤平和密實。 在混凝土凝結硬化前， 若流動性稍差， 就會在混凝土 中聽成蜂窩和孔洞， 嚴重影響混凝土質量。 此外， 水下施工又多是通過各種管道進行輸 送和澆筑的，如果流動性差，又容易造成堵管，給施工帶來困難。 所以要求混凝土必須 是富有粘性， 有較大的流動性和一定得保持能力。 但是過大的流動性， 不僅增加砂漿數 量而且還浪費水泥， 并且由于采用導管法， 泵壓法， 施工容易造成傾注過快而形成管口 脫空和返水事故。

27、混凝土拌合物僅有較好的流動性尚不能適應水下灌筑的要求， 應該在凝結硬化前保持一 定得流動性和均勻性， 才能適用于水下灌筑。 流動性的保持能力， 用在灌筑條件下保持 坍落度 15cm 的時間來表示。混凝土土粘聚性和保水性水下灌筑混凝土拌合物， 不但要求具有較好的流動性， 而且還必須具有較好的粘聚性和 保水性，以防止混凝土在運輸和澆筑過程中產生離析現象和分層泌水現象。（ 3） 具有一定的濕堆密度。（ 4） 水下建筑混凝土，往往是靠混凝土自身荷載排開倉面的環境水或泥漿進行攤平 和密實，因此，要求其濕堆密度不小于 2100kg/m3.2, 對水下灌筑混凝土強度的要求 水下灌筑混凝土的強度，受施工條件影

28、響較大。抗壓強度（ 1） 在靜止水中施工的混凝土強度，可達到在大氣中取樣而進行標準養護混凝土強度的 90%左右；在膨脹土泥漿中灌筑的混凝土強度，僅達70% 80% 。（ 2） 水下灌筑混凝土的強度與灌注深度有關。愈深部位，強度愈低。灌注樁的長度 越長，則樁尖部分混凝土強度越低。混凝土與鋼筋粘結強度 在膨潤土泥漿中進行鋼筋混凝土施工時， 膨潤土粘附于鋼筋周圍， 所以， 混凝土與鋼筋 的粘結力顯著下降。（ 1） 對于垂直鋼筋， 當膨潤土摻率為 8%時，粘結力是不摻的 47%49% ；當摻率為 12%時，粘結力是不摻的 32%42% 。（ 2）對于水平鋼筋。其粘結強度則更低，僅僅是垂直鋼筋的 1/3

29、 1/2. （3）鋼筋浸入膨潤土泥漿中的時間愈長，則粘結強度降低愈多。水下灌筑混凝土配合比設計選擇水灰比計算用水量（普通混凝土）加氣混凝土計算水泥用量（考慮耐久性要求（ 1）有抗滲性要求時，每立方米混凝土水泥用量不得少于 300kg ）;（2）有抗凍性要求時，沒立方米混凝土水泥用量不得少于 330kg.（ 考慮施工方法要求 ）（1）當用混凝土泵輸送時也要滿足泵送施工的需要，沒立方米混凝土水泥用量 不得少于 300kg. ；（2）當采用泵壓法和導管法施工時， 每立方米混凝土水泥用量不得小于 370kg;（3）當采用開底容器法和袋裝混凝土法施工時，水泥用量應該更多，應該為大 氣中施工時的 2 倍。

30、計算砂率計算砂，石用量。水下灌筑混凝土施工其中導管法和泵壓法是應用較普遍的方法， 用于規模較大的水下混凝土工程， 能夠保證結構 的整體性和強度，可在深水中施工， 要求模板密封條件較好。 開底容器適用于小量的， 零星 的水下灌筑混凝土工程。1, 導管法施工（導管法僅用于水下灌筑混凝土， 也可用在膨脹土泥漿中灌 筑混凝土）2, 底蓋式或滑閥式3, 工藝參數選擇 （首批混凝土量，導管作用半徑，導管插入混凝土內的深 度）高強混凝土高強混凝土發展趨勢 高強混凝土概論 高強混凝土定義（強度等級不低于 C60的混凝土，它是用優質骨料，標號不低于525號水泥， 較低的水灰比, 在強烈振動密實作用下制取的。但是

31、。高效減水劑的使用,為配置高強度大流動性混凝土創造了條件）高強混凝土的特點在高層建筑中, 高強混凝土的優點是能減少靜荷載,混凝土斷面可較薄,跨度可較長。高強混凝土的缺點是性能較脆。高強混凝土的原材料選擇1,膠凝材料 膠凝材料是影響混凝土強度的主要因素。 混凝土的強度主要取決于水泥石 和骨料的粘結力。 因此在混凝土材料中， 選擇膠凝材料是非常重要的， 她不僅要把骨料粘結 在一起，而且本身硬化后，還必須具有高強度，以承受荷載。1）水泥的品種和標號一般常用標號較高的硅酸鹽水泥， 普通硅酸鹽水泥， 礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質硅酸鹽水泥， 這些品種的水泥可以獲得較高的最終強度。 火山灰通常用以改善 長期強

32、度。 也就是說， 水泥的標號一般應高于相應混凝土的強度等級， 有時可以略低于混凝 土的強度等級，水泥的細度能影響混凝土的強度。因此要求水泥具有較高的 C3S含量和一定的細度特性。水泥在使用前 ，如果再經過兩次振動磨細后則可以大大提高其強度。磨得越 細，比表面積愈大，水化反應應該更充分，強度愈高。2）水泥用量 生產高強混凝土，膠凝物質的數量是至關重要的。它直接影響到水泥石與界 面的粘結力。從施工要求講，也應具有一定的工作度。為了增加砂漿中膠凝材料的比例，水 泥用量要高，一般在 500700kg/m3. 范圍內。但是水泥用量不宜超過這個范圍，否則，易引起水化期間散熱太慢或收縮量過大等問題。 只要技

33、術上可行， 就應該減少水泥用量， 最 好是摻假一部分高質量的粉煤灰或其他粉狀硅質材料， 把水化放熱和干縮負作用減少到最低 限度。（經驗表明，應該通過對各種水泥進行試配，來確定制備高強混凝土所用水泥的種類 和數量在滿足既定抗壓強度的前提下，經濟適用，是選擇水泥的依據為了使水泥用量最小， 要求骨料有最佳級配，并在拌制過程中保持均勻） 。2，優質骨料 配置高強混凝土，應該選擇用堅硬，高強，密實而無孔隙和無軟質雜質的優 質骨料。1）細骨料 混凝土混合物含砂量較大，如果使用中砂或粗砂，可以避免混凝土過于干硬。通常宜用細度模數約為的砂，并盡可能降低含砂率。混凝土拌合物也不應太干硬，因為，過于干硬的混凝土不

34、便于現場澆筑。 在高強混凝土組成中， 細骨料所占比例同樣要比普通強度 混凝土所用的量少。另外，砂的化學成分含量也非常重要，以采用潔凈的石英質河砂為佳。2）粗骨料 粗骨料在混凝土的組織結構中起主要骨架作用。粗骨料對混凝土強度的影響主要取決于： 水泥漿及水泥砂漿與骨料的粘結力，骨料的粘結力，骨料的彈性性質，混凝土混合物中水上升時在骨料下方形成的“內分層” 狀況， 骨料周圍的應力集中程度等。對高強混 凝土來說，粗骨料的重要優選特性是抗壓強度，表面特征及最大粒徑等。（1）粗骨料的抗壓強度當骨料的強度大于混凝土的強度時，骨料的質量對混凝土的強度影響不大， 但含有多量的軟質顆粒和針片狀石料時， 混凝土的強

35、度會降低。 在許多情況下 骨料質量是獲取高強混凝土的主要影響因素。 所以在試配混凝土之前， 應該合理地確定各種 粗骨料的抗壓強度， 并應盡量采用優質骨料。 優質骨料系指高強度骨料和活性骨料。 按規定， 配制高強混凝土時，必須采用強度指標大于的粗骨料，即強度指標 =巖石抗壓強度 / 混凝土等級強度大于等于。所以最好采用致密的花崗巖，輝綠巖，大理石等作骨料，粒型應該堅實并帶有棱角，骨料級配 要求范圍以內。但是值得一提的是，即使采用最堅硬的粗骨料，也未必能配制出強度最高 的混凝土，因為膠凝材料與骨料的粘結狀況也必須考慮在內。（2）粗骨料的表面特征混凝土初凝時， 膠凝材料與粗骨料的粘結是以機械式嚙合為

36、主，所以要配制高強度混凝土，應采用立方體的碎石， 而不是天然礫石。同時， 碎石的表面必須 干凈而無粉塵， 否則要影響混凝土內部的粘結力。 必要情況下，應對骨料進行沖洗，將含泥 量，韓粉量降低到最低程度。（3）粗骨料的最大粒徑實驗研究表明，用以制備高強混凝土的粗骨料，其最大粒徑與所配制的混凝土最大抗壓強度有一定關系。為了增加表面積（因而可改善總的粘結作用），骨料最大粒徑一般要求小于 15m m通常采用粒徑為1015mm,的骨料可得到最大強度， 采 用 510mm, 或 515mm 粒級的骨料最適宜的。3，拌合水 配制高強混凝土，要求水灰比較小，一般。取水灰比為。 。（ 1）普通拌合水 拌制混凝土

37、用的水， 不得含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質， 一 般來說，可使用 PH大于4的潔凈水。（ 2）磁化拌合水 在這里值得提到的是磁化水混凝土。 普通水流經磁場得以磁化， 可以 提高水的“活性” 。在用磁化水拌制混凝土時，水與水泥進行水解水化作用，就會使水分子 比較容易地由水泥顆粒的表面進入顆粒內部， 加深水泥的水化作用， 從而提高混凝土的強度。 （有關磁化水的作用機理， 尚在深入研究階段） 據俄羅斯有關資料介紹， 利用磁化水拌合混 凝土，可增加強度 50%。我國現有資料表明，在不減少水泥用量的情況下，用磁化水可使混 凝土強度提高 30%-40% 。這些資料清楚地表明，磁化水將開拓配制混凝土

38、的新途徑， 而且經濟有效。4，高效減水劑 減水劑特別是高效減水劑，具有較高的減水率，摻入混凝土中（特別是干 硬性混凝土中） ，可提高混凝土的流動性。減少單位用水量，降低混凝土混合物的水灰比， 從而取得提高強度和密實度的效果。 將高標號水泥與高效能減水劑結合使用， 可制的高強混 凝土。 使用減水劑同時可提高混凝土的抗拉強度和彈性模量，減少徐變， 對鋼筋混凝土的耐久性無不利影響。高強混凝土配合比設計和選擇1，決定混凝土強度的主要因素 （1）水泥漿體 生產干硬性混凝土是一種趨勢， 因為這 種混凝土可降低需水量。 采用高標號的水泥和提高水泥用量， 并用高效減水劑， 可以配制出 水灰比為， 坍落度為 5

39、0200mm 的高強混凝土。 配制高強混凝土應該采用的工藝是： 用高標號水泥，提高水泥用量，并用新型高效減水劑，同時輔以強烈振搗，使之密實。（2）骨料 混凝土破壞時， 其裂縫顯現在水泥石與骨料的界面處， 骨料的粒型也十分重要。 因此， 配制高強混凝土時， 應選擇高強， 致密， 表面粗糙， 級配良好， 質量符合要求的骨料， 并且骨料要有堅固的抗壓能力，細骨料用量相對較少。（3） 水泥漿 - 骨料粘結碎石較礫石的表面組織粗糙， 因此，碎石能使粘結較好，從而 使混凝土有較好的強度。同樣，碎石的表面積與體積之比，較圓形礫石的要大，因此，應特 別注意保證碎石骨料表面之清潔。2，配合比設計步驟 1 ）確定

40、水灰比（ 1）水泥水化后體積（2）混凝土強度與膠空比的關系式 （3）混凝土強度與水灰比的關系式（4）高強混凝土水灰比參考值 2 ）選擇用水量 必須注意，與配制普通混凝土一樣，在同一水灰比下， 其強度 亦有高低。一般，用水量少時，強度高；反之，當用水量較大時，強度低。3，水泥用量根據選定的用水量及水灰比，用水灰比公式即可求出水泥用量（C）4，石子用量5，用砂量（膠凝材料減水劑配合比）高強混凝土施工一般高標號水泥細度較大， 凝結硬化也較快， 因此， 從攪拌到振動成型， 都應盡量縮短時間。 1，攪拌工藝施工工藝技術對高強混凝土的影響因素， 首先應是攪拌。 混凝土攪拌的目的，除了達到均勻混合之外，還要

41、達到強化，塑化的作用。采用強制式攪拌機，二次投料工 藝拌合干硬性混凝土，是配制高強混凝土的重要工藝措施之一。二次投料法是先拌合砂漿， 再投入粗骨料，制成混凝土混合料。采用這種投料方法時，砂漿無粗骨料，便于攪拌均勻； 粗骨料投入后，易被砂漿均勻包裹，有利于混凝土強度提高。2，振動成型工藝加入對混凝土混合物施加振動作用，則骨料和水泥顆粒獲得加速度，而其值和方向都是變化的。 水泥漿在振動時， 骨料和水泥顆粒便有可能占據更加緊湊的空間 位置。 在混凝土混合物受振動而密實時， 產生兩個過程： 骨料下沉其空間相對位置緊密；水 泥漿結構在水泥粒子凝聚過程中密實， 即適宜的振動， 可以降低混合物的粘度， 使各

42、粒子逼 近，并使水泥粒子分散。 目前國內已經較廣泛地采用了高頻電磁振動器， 高頻電磁振動器不 僅能振動粗，細骨料，而且能振實水泥顆粒。德國采用超聲波振動器，已制成抗壓強度為 140MP的混凝土。采用適當的減水劑，可使水泥細粒均勻分散，降低水灰比，形成密實的水 泥石。特別是干硬性混凝土，可使混合物液化，便于施工。采用振動加壓，多頻振動，離心 成型或真空吸水，聚合物浸漬等措施，都可提高混凝土的強度。3，養護工藝 高強混凝土早期即應養護， 因為部分水化可使毛細管中斷， 即重新開始養護 時，水分將不能進入混凝土內部，因而不會引起進一步水化。 蒸壓養護是提高混凝土強度的重要途徑之一。 干 濕熱養護是目前

43、較理想的一種工藝， 其優點是混凝土的增強過程合理。 在養護制度上， 采取適合于水泥特性的養護參數， 也有利于 混凝土強度的提高。 欲提高混凝土的強度， 或者要達到配制高強混凝土的母的， 應采取如下 措施： 1）在膠凝材料方面，要改善礦物組成，增加細度，使用快硬高強水泥或其他特種水 泥。 2）在骨料方面，要使用堅硬，致密餓巖石與質量良好的砂。3）在外加劑方面，要摻用早強劑或高效減水劑。 4）在配合比方面，要采用低水灰比，低砂率的干硬性混凝土。5）在成型時，要采用強制式攪拌機攪拌，要采用高頻加壓振搗，真空作業，離心，噴射等工藝， 以提高混凝土的密實度。幾種高強混凝土的配制途徑1 ，無坍落度高強混凝

44、土 高強混凝土要求水泥用量多，增加了材料費用。采用無坍落度的干硬性混凝土，可以降低費用。這種混凝土還可以用高頻振動密實。 （ 1 ）工作度測定2 ）應用領域 3 ）配合比2 ，低水灰比高強混凝土 1 ）配制低水灰比混凝土的途徑 可以通過以下兩種不同的 途徑獲得很低的水灰比： （1）用摻高效減水劑配制的流動性混凝土（2）用機械壓實振搗工作性差而又非常干硬的拌合料來成型的干硬性混凝土。使用水灰比很低的水泥漿 時，膠空比（ J/K ）需要修正。在壓實水泥漿中，這種作用還是比較大的，如同”水泥凝膠 “的內在孔隙率也可以減小一樣， 這進一步增加了潛在的強度。 2 ）超塑化劑的效應 （1） 超塑化劑可減小

45、水灰比而不會有過分緩凝問題。（2）28d 齡期后， 抗壓強度普遍大于 85Mpa，再其后的長期強度近似于普通混凝土。 這類低水灰比混凝土， 即使在室溫條件下養護， 其早 期強度也非常高，當用蒸汽養護或蒸壓養護時，則可進一步提高。（3）超塑化劑也可增加混凝土強度， 或采用工作性減至無坍落度的混凝土， 以降低水泥用量。 （4）已知某些超塑化劑 具有增加觸變性的特異工作性，但這種特性很可能有利于無坍落度混凝土。3，壓實高強混凝土混凝土的砌塊采用加壓振動， 以便搗實。 這種方法可用于很干的混合料， 并獲得比較高 的強度但其空隙率大，堆密度低。高壓力壓實受混凝土和砂漿含水量的限制。4，自密實高強混凝土高

46、性能混凝土 高性能混凝土是指具有高強度，高工作性，高耐久性的混凝土， 這種混凝土的拌合物具有大流動性和可泵性， 不離析，而且保塑時間可根據工程需要來調整， 便于澆筑密實。這種混凝土在凝結硬化過程中，水化熱低，內部缺陷少；硬化后體積穩定， 收縮變形小，結構密實，抗滲，抗凍，抗碳化等耐久性能高。現代高層建筑越建越高，混凝 土所需要的泵送高度也不斷提高， 如果不能配制出具有良好可泵性的混凝土拌合物， 施工速 度和質量是無法保證的。由于強度的提高， 可以大幅度減小構件的截面尺寸 ，減輕結構的自重。 這樣又使得施工人員的勞動量和施工能耗大大降低， 建筑物的有效使用面積相應的 增加， 抗震能力也得到提高。

47、很少意識到材料的耐久性的重要性。 只注意到了短期效應，。結構的維護和更換費用的急劇上升， 迫使結構工程師開始重視材料的耐久性。高性 能混凝土因耐久性大幅度提高使結構的壽命延長了， 平時的結構維修費用也因此大為節省因 此可取得巨大的經濟效益和社會效益。 混凝土的滲透性決定液體滲入的速率， 有害的液體滲 入的速率，有害的液體或氣體滲入混凝土內部后，與混凝土的組成成分發生一系列的物理， 化學， 物理化學反應和力學作用。由于混凝土的飽水，當混凝土受凍后，水結冰會將混凝土 凍裂。 大幅的的提高混凝土的抗滲性，是改善耐久性的關鍵。 混凝土滲水的原因， 是混凝土 內部的孔隙形成的連通的滲水孔道。 這些孔道的

48、主要來源是： 水泥漿中多余水分蒸發而留下 的氣孔，水泥漿泌水所形成的毛細管孔道，以及骨料下部界面聚積得水隙。 水灰比小時，抗 滲性高；反之， 抗滲性差。 所以盡可能的降低高性能混凝土的水灰比，是獲得高抗滲性的一 條最有效的技術途徑。 當收縮產生的拉應力超過其本身的抗拉強度時， 混凝土就會開裂。 研 究結果表明 ，當裂縫寬度不超過時，混凝土便滲水。試驗結果表明， 在混凝土配合比相同 的條件下，摻入優質粉煤灰，對混凝土的抗滲性有明顯的改善。由于粉煤灰比表面積較小， 吸附水的能力較小，因而，摻入粉煤灰后，混凝土的干縮性小，抗裂性較高。高性能混凝土使用的水泥必須是： 1，標準稠度用水量要低，從而使混凝

49、土在低水灰比 時也能獲得大流動性； 2，水化放熱量和放熱速率要低，以避免因混凝土的內外溫差大而造 成的混凝土產生裂縫。 3，水泥的強度要高，以保證使用較少的水泥用量獲得高強混凝土。中熱硅酸鹽水泥球狀水泥 級配水泥礦物質摻合料：硅粉磨細礦渣優質粉煤灰 超細沸石粉粗細骨料：細骨料宜選用石英含量高，顆粒形狀渾圓，潔凈，具有平滑篩分曲線的中 粗砂，細度模數在之間。 具有較大表面積的角狀骨料， 也會得到較大的粘結強度。 但是針， 片狀骨料會影響混凝土的流動性和強度，因此針，片狀骨料含量不宜大于5%。但過強，過硬的骨料不但沒有必要， 相反， 還可能因溫度和濕度的因素而使混凝土發生體積變化，使水泥石受到較大的應