商品混凝土中材料的调整和选择

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随着建筑施工工程技术以及施工要求的不断增长，调整商品混凝土中原料的配比和类型来满足不同性能要求是推进商品混凝土发展的重要手段。本文主要对原材料的调整和选择来满足不同性能的要求进行探讨。

大体积混凝土

大体积混凝土一般的定义是指工程中混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1米。硬化初期的内部温度较外部高，这将使内部混凝土的体积产生较大膨胀，其外部因不断的向环境散热，导致内外膨胀差，严重时便引起混凝土开裂。在配制大体积混凝土时应采取以下措施：

1.采用水化热低和凝结时间长的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。

2.石子宜采用连续级配，砂宜用中砂，可减少水泥用量，降低水化热。适当减小砂率，增加石子的粒径和用量有利于降低收缩。

3.掺加缓凝剂来延缓水泥水化速度，减缓水化热释放，将水化放热峰拉平从而降低内外温差。掺加减水剂以减少用水量，并减少水泥用量，降低水化热。

4.对于有抗渗要求的大体积混凝土，可以适当掺加膨胀剂以补偿收缩，膨胀剂掺量不超过胶凝材料用量通常为8%-10%。

5.施工中采取措施降低混凝土的入模温度，可以控制在傍晚开始浇筑混凝土，采用搭建遮阳棚、喷水等措施降低骨料温度，增加胶凝材料储存时间降低胶凝材料温度等。

高强混凝土

目前我国一般把强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土，C100强度等级以上的混凝土称为超高强混凝土。为满足强度要求，配制时原材料应采取以下措施：

1.选用质量稳定、强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，以确保早期强度，降低水泥用量。

2.控制砂、石的含泥量及泥块含量，砂的含泥量应不大于2.0%，用于C70以上时最好不大于1.0%，泥块含量应不大于0.2%，石的含泥量应不大于0.5%，泥块含量应为0%。

3.选用级配良好的石子及细度模数合适的中砂或粗砂，石子最好采取多级配搭配，降低空隙率。石粒径不宜大于25mm，砂的细度模数应大于2.6，最佳在2.8～3.2之间。

4.掺加高效减水剂或缓凝高效减水剂，减少用水量，增加混凝土的密实度，保证强度。

5.掺加矿物掺合料，有利于保证强度，应掺加活性良好的Ⅰ级粉煤灰、S95级以上的粒化高炉矿渣粉、硅灰或由不少于两种矿物原粉经粉磨复合或混合磨细而成的复合掺合料。

抗冻、抗渗混凝土

抗冻混凝土指抗冻等级等于或大于F50级的混凝土。抗渗混凝土指抗渗等级等于或大于P6级的混凝土。原材料选用措施如下：

1.石子采用连续级配，最大粒径不宜大于40mm，以减小空隙率。

2.石子含泥量不大于1%，泥块含量不大于0.2%，砂的含泥量应小于3%，泥块含量不大于1%，以保证混凝土的强度和密实性，有利于耐久性。

3.抗渗混凝土可掺加防水剂、膨胀剂及矿物掺合料增加密实度，提高抗渗性，保湿养护14天，才能保证膨胀剂的效果。采用两种矿物掺合料双掺对减少开裂有益，不宜单独使用。

4.抗冻混凝土应选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，且抗冻混凝土的矿物掺合料用量应适当降低，以提高水化热，保证早期强度，防止冻害。

轻骨料混凝土、重混凝土

轻骨料混凝土指干表观密度小于1950kg/m3的混凝土。重混凝土指干表观密度大于2500kg/m3的混凝土。具体选用措施如下：

1.为减轻自身荷载，要降低干表观密度，选用比重小的陶粒、浮石、火山渣等来配制轻骨料混凝土。应用于结构承载部位的混凝土，一般应采用高强陶粒，采用页岩陶粒可以获得较高的强度。

2.重混凝土一般用于原子能工程的屏蔽材料，采用重晶石、赤铁矿、磁铁矿、甚至金属碎块如圆钢、扁钢、角铁碎料或铸铁块等来配制。

3.重混凝土用于建筑物垫层时，可在搅拌混凝土时加入一部分石子，浇筑中再加入毛石、钢渣等的方法，干表观密度通常可达2800kg/m3。

清水混凝土

清水混凝土是指结构混凝土硬化后不再对其表面进行任何装饰，以混凝土本色直接作为建筑物的外饰面。市政工程多用普通清水混凝土，其原材料的要求如下：

1. 在整个施工过程中使用的水泥及掺合料应保持品牌及生产线不变，砂石应为同一产地，尽量保证原材料颜色的一致性，以达到外观色差小的目的；

2. 砂石等集料应干净，级配合理，避免砂石中的杂物影响混凝土的外观；

3. 通过掺加矿物掺合料、外加剂来减少泌水率，可减少施工及结构硬化成型中形成的表面孔洞。清水混凝土浇捣时应保持坍落度基本一致，且应尽量减少气孔。

高性能混凝土中的高性能膨胀混凝土、自密实混凝土

高性能混凝土是指同时具有良好的工作性和优异的力学性能及耐久性的混凝土。自密实混凝土是指在自重的作用下，不采取任何密实成型措施，能充满整个模腔而不留下空隙的匀质的混凝土。常常应用于修补工程、钢筋密集难以振捣的工程或对噪声严格控制的工程。配制高性能混凝土时对原材有如下要求：

1.自密实混凝土的粗骨料粒径不宜超过以20mm，细骨料应选择中砂，细度模数在2.4-2.7之间。

2.采用较大掺量的矿物掺合料，提高混凝土的流动性和耐久性，减少混凝土的泌水。

3.掺加高效减水剂或高性能减水剂，减少混凝土的用水量，降低混凝土的水泥用量，提高混凝土的密实度，从而提高混凝土的耐久性及强度。

4.掺加适量膨胀剂，补偿混凝土的收缩，避免混凝土开裂损害其强度和耐久性。同时应加强对掺膨胀剂混凝土的养护，确保膨胀剂真正发挥作用。

（作者单位：长沙牛力混凝土厂实验室）