试验室技术人员基础知识

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1、试验室技术人员基础知识普通混凝土是指由水泥、粗细骨料（碎石或卵石及硅质砂）、矿物掺合料、外加剂加水拌合经水化硬化而成的人造石。混凝土因其具 有原料丰富、造价低廉、制作简单、坚固耐用、耐火、抗震等许多优 异性能，使它成为世界上用量最多的人造材料。 目前现有的混凝土按 类别分为普通混凝土、专用混凝土和特性混凝土，其中专用混凝土有： 道路混凝土、大坝混凝土、海水混凝土、装饰混凝土、聚合物混凝土、 纤维增强混凝土、流态混凝土；特性混凝土有：高强混凝土、膨胀混 凝土、防水混凝土、耐侵蚀混凝土、轻质混凝土、耐火混凝土、防护 混凝土、高性能混凝土。（一）普通混凝土拌合物的和易性混凝土在凝结硬化以前，称为混凝

2、土拌合物或新拌混凝土， 它必须具备良好的和易性，便于施工，以保证获得良好的浇灌质量。 和易性是指混凝土拌合物易于操作施工（拌合、运输、浇灌、捣实）， 并能获得质量均匀、成型密实的性能。和易性是以项综合的技术性质，包括有流动性、粘聚性和保 水性等三方面的含义。流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机 械振捣的作用下，能产生流动，并能均匀密实的填满模板的性能。粘 聚性是指混凝土拌合物在施工过程中组成材料之间有一定粘聚力，不致产生分层和离析现象。保水性是指混凝土拌合物在施工过程中， 具 有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。发生泌水现象的拌合 物，由于水分泌出来会形成容易透水的孔隙， 从而影响混

3、凝土的密实性，降低质量在混凝土施工工地和试验室，通常是用坍落度测定方法来测 定混凝土拌合物的流动性，并辅以直观经验评定粘聚性和保水性。测定方法如下：将混凝土拌合物用小铲分三层均匀地装入坍 落度筒内（坍落度桶内部尺寸为：底部直径2002m m;顶部直径100mm;高度3002mm）每次插捣25次，顶层插捣完后，刮去多 余的混凝土并用抹刀抹平，双手均匀用力将筒拨起。从开始装料到拔 起坍落度筒的整个过程应不间断的进行，并应在 150s内完成，其中， 拔起坍落度筒的时间在510s内完成。混凝土拌合物由于自重将会产生坍落度现象。由坍落度筒顶 到坍落的拌合物顶部的距离（mm）就叫坍落度，作为流动性指标。

4、坍落度愈大表示拌合物的流动性愈大。 同时观察拌合物的粘聚性、保 水性及含砂情况（二）影响混凝土拌合物和易性的主要因素（1）水泥浆的数量混凝土拌合物中水与水泥形成水泥浆，是拌合物产生流动性 的主要因素。在水灰比不变的情况下，单位体积拌合物内水泥浆愈多， 则拌合物的流动性愈好。但当水泥浆过多时，将会出现流浆现象，使 拌合物的粘聚性变差，同时对混凝土的强度与耐久性也会产生一定影 响，而且水泥用量也大，混凝土成本高。水泥浆过少，甚至不能填满 骨料空隙或不能完全包裹骨料表面时，混凝土拌合物就会产生崩坍现 象，粘聚性变差。因此，水泥浆数量应以满足拌合物流动性要求为度，不宜过多或过少。(2) 水泥浆的稠度水

5、泥浆的稠度取决于水灰比。在混凝土拌合物中，当水泥用 量不变时，水灰比越小则水泥浆越稠密，拌合物的流动性越小。当水 灰比过小时，水泥浆干稠，会导致混凝土拌合物流动性很低，难以施 工操作，更不能保证混凝土的密实性。提高水灰比会加大拌合物的流 动性，但如果水灰比过大，又会造成拌合物的粘聚性和保水性不良， 产生流浆、离析现象，并严重影响混凝土的强度。所以水灰比既不能 过大，也不能过小。合理的水灰比一般应根据混凝土强度和耐久性要 求来选择。不能用单纯改变用水量的办法来调整拌合物的流动性。因为单纯增加用水量会降低混凝土的强度和耐久性。因此，应该在保持 水灰比不变的条件下用调整水泥浆数量的办法来调整拌合物的

6、流动 性。(3) 砂率砂率又称含砂率，是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的 百分率。试验表明，砂率的变动会使骨料的空隙率和总表面积有显著 改变，因而对混凝土拌合物的和易性产生显著影响。砂率过大时，骨料的总表面积及空隙率都会增大，在水泥浆 含量不变的情况下，用于包裹骨料表面和填充骨料空隙的水泥浆数量 显然不够，使砂浆干涩，润滑作用降低，从而降低混凝土拌合物的流 动性。如砂率过小，砂浆数量则不足以填满粗骨料的空隙体积，此种 情况下粗骨料接触点处砂浆太少，也会降低混凝土拌合物的流动性， 而且还会严重影响其粘聚性和保水性，容易造成离析、流浆等现象。 因此，应该寻求最佳砂率：在用水量和水泥用量一定的情况

7、下，能使 混凝土拌合物获得最大的流动性且保持良好的粘聚性和保水性的砂 率。影响最佳砂率的因素很多，因此不可能用计算的方法得出准确 的最佳砂率。可概括为：a. 石子最大粒径较大、级配较好、表面较光滑时，石子间的 空隙率较小，可采用较小的砂率。b. 砂子的细度模数较小时，由于细颗粒的砂子较多，混凝土 拌合物的粘聚性容易得到保证，而且砂子在粗骨料中的拨开作用较 小，可采用较小的砂率。c. 水灰比较小，水泥浆较稠时，由于混凝土拌合物的粘聚性 较好，可采用较小的砂率。d. 施工要求混凝土拌合物的流动性较大时，粗骨料容易出现 离析，为保持混凝土拌合物的粘聚性，需采用较大的砂率。e. 当采用加气剂或塑化剂等

8、外加剂时，可适当减少砂率。（4）水泥品种和骨料的性质水泥颗粒越细，所拌制的混凝土拌合物流动性越小。颗粒较 大、形状较圆、表面较光滑、棱角少及级配好的骨料，所拌制的拌合 物的流动性较大。因此，在水泥浆数量一定时，用卵石拌制的拌合物 流动性好于碎石拌合物；用河砂比用山砂拌制的拌合物流动性好。（5）外加剂掺入少量外加剂能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的条件 下，获得很好的和易性，增大流动性和改善粘聚性、降低泌水性。或 者说在保持流动性及混凝土强度不变的条件下，降低水泥用量。（6）时间温度：拌合物的流动性随时间的延长和温度的升高而减小。（三）改善混凝土拌合物和易性的措施（1）调整混凝土的材料组成。在保

9、证混凝土强度、耐久性和经济性的前提下，适当调整混凝土的组成配合比例以提高和易性。如降低砂率、采用最佳砂率、增加水泥浆用量等。（2）改善砂、石的级配，尽量采用较粗且级配良好的砂、 石。（3）掺加各种外加剂。如减水剂能提高混凝土拌合物的和易 性，并能提高混凝土强度、耐久性及节约水泥。（4）提高振捣效能。采用机械振捣，提高振捣效能，可降低 施工条件对混凝土拌合物和易性的要求。（四）硬化后混凝土的强度强度是混凝土硬化后的主要力学性能，按照国家标准普通 混凝土物理力学性能试验方法（GB/T50081-2019）规定，混凝土强 度有：立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、 剪切强度和粘结

10、强度等。 混凝土立方体抗压强度：按照国家标准普通混凝土物理 力学性能试验方法（GB/T50081-20019）规定，制作边长为 150mm 的立方体混凝土试件，在标准条件（温度 20i2C，相对湿度95%以 上）下，养护至28天龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度（简称立方体强度）。为了说明工程中的混凝土实际达到的强度，往往把混凝土立 方体试件放在与工程相同的环境条件下养护， 再按所需的龄期进行试 验测得立方体试件抗压强度值作为工地混凝土质量控制的依据。又由于标准试验方法试验周期长，施工工期不能等待，既不能及时预报施 工中的质量状况，也不能据此及时设计和调整配合比， 不利于加强混

11、凝土质量管理和充分利用水泥活性。我国已制定颁布了早期推定混 凝土强度试验方法，可以根据早期在不同温度条件下加速养护的混 凝土试件强度推定标准养护28天（或其他龄期）的强度。除边长为150mm的立方体试件外，有时根据粗骨料的最大粒 径而选用不同的试件尺寸试件，如边长为 100mm、200mm的立方体 试件，但需乘换算系数，以得到相当于标准试件的试验结果。选用边 长为100mm的立方体试件，换算系数为0.95；选用边长为200mm的 立方体试件，换算系数为1.05。当混凝土强度等级C60时，宜采用 标准试件，如用非标准试件时，尺寸换算系数应由试验确定硬化后混 凝土的技术性质主要包括：强度、变形和耐

12、久性。 混凝土立方体抗压强度标准值与强度等级。标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期时，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有 不低于95%保证率（指混凝土强度总体中，匸设计强度等级的概率） 的抗压强度值。强度等级是混凝土各种力学强度标准值的基础，它是按混凝 土立方体抗压强度标准值来划分的，采用符号 C与立方体抗压强度 标准值(以MPa计)表示。普通混凝土划分为下列强度等级： C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C70、C80等，也是施工中控制工程质量和工程验收时的重要依据。如测得28d的抗压强度在两个等级

13、之间，该混凝土应定为较低一级。 混凝土的抗拉强度混凝土的抗拉强度很低，只有抗压强度的1/101/20,随着混凝土的强度等级提高，比值有所降低，这是因为抗拉强度没有抗压 强度提高得快。混凝土受拉时呈脆性断裂，破坏时无明显残余变形。 在钢筋混凝土结构设计中不考虑混凝土承受拉力，而是在混凝土中配以钢筋，由钢筋来承担结构中的拉力。目前国内外均采用劈裂法来测 定混凝土的抗拉强度，采用边长为 150mm的立方体作为标准试件。(五) 预拌混凝土使用要点是什么？(1) 预拌混凝土运到工地后，90分钟内要求用完，时间越 长坍落度损失越大，将影响混凝土质量。因此，施工单位在使用前必 须做好施工准备工作。(2) 预

14、拌混凝土搅拌车到达工地后，严禁往罐车内加水。若到达后时间不长，混凝土坍落度小不符合交货验收要求， 可由搅拌站 技术人员添加外加剂进行调整，搅拌均匀后可继续使用。若到达工地 后混凝土坍落度过大超出交货验收的坍落度要求， 施工单位有权进行 退货。双方对坍落度有争议时以现场实测的坍落度值为准。(3) 预拌混凝土胶凝材料多、砂率较高、坍落度较大、特别 是泵送混凝土坍落度均在180mm以上，混凝土流动性好容易密实， 所以在浇捣时不须强力振捣，振捣时间宜在 10秒20秒，否则混凝 土表面浮浆较多容易产生收缩裂缝。(4) 预拌混凝土由于掺加了外加剂等成分， 混凝土的初终凝 时间较长。一般初凝时间为 5小时8

15、小时，气温高时为4小时6 小时，终凝为8小时14小时。因此，混凝土提浆抹面时间应根据 气候特点适当掌握。气温低时混凝土墙、柱边模的拆模时间应适当延 迟，以免混凝土构件发生脱皮、起壳等外观质量问题。(5) 浇捣梁板混凝土时，在梁与板交界处，宜先浇捣梁部位混凝土，振捣密实后再浇捣板面混凝土，这样可避免或减少发生在梁 板交界处的沉降收缩裂缝。(6) 混凝土浇捣成型后应进行二次振捣二次抹面。具体的做 法是：在混凝土进入初凝前(用手轻按混凝土板面能留下指痕) ，用 平板振动器快速复振一次。再用木抹子压实抹平，可以起到减少表面 裂缝的效果。(7) 高温天气或者大风天气浇捣混凝土时， 可以采用覆盖塑料薄模防止混凝土构件表面失水过快产生干缩裂缝。