混凝土的分類及其特點
按膠凝材料
1、無(wu)機膠(jiao)凝(ning)(ning)(ning)材(cai)(cai)料混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu),無(wu)機膠(jiao)凝(ning)(ning)(ning)材(cai)(cai)料混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)包括(kuo)石灰硅(gui)質膠(jiao)凝(ning)(ning)(ning)材(cai)(cai)料混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)(如硅(gui)酸鹽混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu))、硅(gui)酸鹽水(shui)泥(ni)(ni)(ni)系混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)(如硅(gui)酸鹽水(shui)泥(ni)(ni)(ni)、普(pu)通(tong)水(shui)泥(ni)(ni)(ni),礦渣水(shui)泥(ni)(ni)(ni),粉(fen)煤灰水(shui)泥(ni)(ni)(ni)、火山灰質水(shui)泥(ni)(ni)(ni)、早強(qiang)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)等)。鈣鋁(lv)(lv)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)系混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)(如高鋁(lv)(lv)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)、純鋁(lv)(lv)酸鹽水(shui)泥(ni)(ni)(ni)、噴射水(shui)泥(ni)(ni)(ni),超速硬水(shui)泥(ni)(ni)(ni)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)等)、石膏混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)、鎂質水(shui)泥(ni)(ni)(ni)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)、硫磺混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)、水(shui)玻璃氟硅(gui)酸鈉混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)、金(jin)屬(shu)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)(tu)(tu)(用金(jin)屬(shu)代替(ti)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)作膠(jiao)結材(cai)(cai)料)等。
2、有機膠凝材料混凝土。有機膠凝材料混凝土主要有瀝青混凝土和聚合物水泥混凝土、樹脂混凝土、聚合物浸漬混凝土等。 此外,無機與有機復合的膠體材料混凝土,還可以分聚合物水泥混凝土和聚合物輯靛混凝土。
按表觀密度
混凝(ning)(ning)土(tu)按照(zhao)表觀(guan)密度的大小可分為:重混凝(ning)(ning)土(tu)、普通混凝(ning)(ning)土(tu)、輕質混凝(ning)(ning)土(tu)。這三種混凝(ning)(ning)土(tu)不同之處就(jiu)是骨料的不同。
重(zhong)混(hun)凝土是(shi)表觀密度(du)大(da)于2500公斤/立方(fang)米,用特別密實(shi)和特別重(zhong)的(de)集(ji)料制成的(de)。如重(zhong)晶石混(hun)凝(ning)土(tu)、鋼屑混(hun)凝(ning)土(tu)等(deng),它們(men)具有不透x射線(xian)和γ射線(xian)的(de)性能;常由(you)重晶(jing)石(shi)和鐵礦(kuang)石(shi)配制(zhi)而成。
普(pu)通混凝土(tu)即(ji)是我們在建筑中常用的混凝土(tu),表觀密度為1950~2500Kg/立(li)方米(mi),主要(yao)以砂、石(shi)子為主要(yao)集料配制(zhi)而成,是土木工程中(zhong)最(zui)常用的(de)混(hun)凝土品種(zhong)。
輕(qing)質混凝土是表(biao)觀密度(du)小(xiao)于1950公(gong)斤/立方(fang)米的混凝(ning)土(tu)。它(ta)又可以(yi)分為三類:
1、輕(qing)集料混凝(ning)土,其表(biao)觀密度在(zai)800~1950公斤/立方(fang)米,輕集料包(bao)括(kuo)浮石、火山(shan)渣、陶粒(li)、膨脹珍珠巖、膨脹礦渣、礦渣等(deng)。
2、多(duo)空混(hun)凝(ning)土(tu)(泡沫混(hun)凝(ning)土(tu)、加氣混(hun)凝(ning)土(tu)),其表觀密(mi)度是300~1000公斤/立方米。泡沫混凝土是(shi)(shi)由水(shui)泥漿或水(shui)泥砂漿與穩定(ding)的(de)(de)泡沫制(zhi)成的(de)(de)。加氣混凝土是(shi)(shi)由水(shui)泥、水(shui)與發氣劑制(zhi)成的(de)(de)。
3、大(da)(da)孔(kong)混(hun)(hun)凝土(tu)(普通大(da)(da)孔(kong)混(hun)(hun)凝土(tu)、輕骨料大(da)(da)孔(kong)混(hun)(hun)凝土(tu)),其(qi)組成中無細(xi)集料。普通大(da)(da)孔(kong)混(hun)(hun)凝土(tu)的表觀密(mi)度范(fan)圍(wei)為1500~1900公斤/立(li)方(fang)米(mi),是用(yong)碎(sui)石(shi)、軟(ruan)石(shi)、重礦渣作(zuo)集料配制的。輕骨(gu)料大孔混凝土的表觀密度為500~1500公斤/立方(fang)米(mi),是用陶粒、浮石、碎磚、礦渣等(deng)作為集(ji)料配(pei)制的。
按定額
1、 普(pu)通(tong)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)。普(pu)通(tong)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)分為(wei):普(pu)通(tong)半干硬性混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu),普(pu)通(tong)泵送混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)和(he)水(shui)下(xia)灌注混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu),他們每(mei)個(ge)又分為(wei):碎石(shi)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu)和(he)卵石(shi)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)土(tu)(tu)(tu);
2、 抗(kang)凍(dong)混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu)。抗(kang)凍(dong)混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu)分(fen)為:抗(kang)凍(dong)半(ban)干(gan)硬性混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu),抗(kang)凍(dong)泵送混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu),他們每(mei)個又分(fen)為:碎石(shi)混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu)和卵石(shi)混凝(ning)(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu)。
按使用功能
結構混(hun)凝(ning)土(tu)、保溫混(hun)凝(ning)土(tu)、裝(zhuang)飾混(hun)凝(ning)土(tu)、防水(shui)(shui)混(hun)凝(ning)土(tu)、耐火混(hun)凝(ning)土(tu)、水(shui)(shui)工混(hun)凝(ning)土(tu)、海工混(hun)凝(ning)土(tu)、道(dao)路混(hun)凝(ning)土(tu)、防輻(fu)射混(hun)凝(ning)土(tu)等。
按施工工藝
離(li)心混凝土(tu)(tu)、真空混凝土(tu)(tu)、灌漿混凝土(tu)(tu)、噴射混凝土(tu)(tu)、碾(nian)壓(ya)混凝土(tu)(tu)、擠壓(ya)混凝土(tu)(tu)、泵送(song)混凝土(tu)(tu)等。
按配筋方式
素(即無(wu)筋)混(hun)凝(ning)土、鋼筋混(hun)凝(ning)土、鋼絲網水泥、纖維混(hun)凝(ning)土、預應力混(hun)凝(ning)土等。
按拌合物
干(gan)硬性混凝土、 半(ban)干硬(ying)性混(hun)凝土、 塑(su)性(xing)混(hun)凝(ning)土(tu)、流動性(xing)混(hun)凝(ning)土(tu)、高流動性(xing)混(hun)凝(ning)土(tu)、流態(tai)混(hun)凝(ning)土(tu)等(deng)。
按摻和料
粉煤灰混(hun)凝(ning)土、硅灰混(hun)凝(ning)土、礦渣混(hun)凝(ning)土、纖維混(hun)凝(ning)土等(deng)。
另外,混凝(ning)土(tu)還可按抗(kang)壓強(qiang)度分(fen)為(wei):低(di)強(qiang)混凝(ning)土(tu)(抗(kang)壓強(qiang)度小(xiao)于(yu)30MPa)、中強度混凝土(抗壓強度30-60Mpa)和高強度(du)混凝土(抗壓(ya)強度(du)大于(yu)等于(yu)60MPa);按每立(li)方米水泥(ni)用量(liang)又可分為(wei):貧(pin)混(hun)凝土(水泥(ni)用量(liang)不超過170kg)和富混凝土(水泥用量不小于230kg)等。
混凝土強度等級選用
1、混凝土(tu)強度等級
按照國家標準(zhun)GB 50010-2002《混(hun)凝土結構設計規范》,混(hun)凝土強(qiang)度等(deng)級應按立(li)方體抗壓(ya)強(qiang)度標準(zhun)值確定(ding)。立(li)方體抗壓(ya)強(qiang)度標準(zhun)值系指按標準(zhun)方法制(zhi)作(zuo)和(he)養護的邊長為150mm的(de)立方體(ti)試件,在28d齡期用標(biao)準試驗方法測得的具有95%保(bao)證率的抗壓(ya)強度,以fcu,k表示。
普通混凝土劃分(fen)為十四個強度等級:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。混凝土強度等級是混凝土結構設計、施工(gong)質(zhi)量控制和工(gong)程(cheng)驗收(shou)的重要依據。
不(bu)同的建筑工(gong)程及建筑部位需采(cai)用不(bu)同強(qiang)度等(deng)級的混凝土,一般(ban)有一定的選(xuan)用范圍(wei)。
2、混凝(ning)土強度等級(ji)選擇范圍
不(bu)同的建筑工(gong)程(cheng),不(bu)同的部(bu)位常采用(yong)不(bu)同強度等級的混凝土,在我國(guo)混凝土工(gong)程(cheng)目(mu)前水(shui)平情況下(xia),一般選用(yong)范圍如下(xia):
①C10~C15——用于墊(dian)層、基礎、地坪及受力不大(da)的結構。
②C20~C25——用于梁、板、柱、樓梯、屋架等普通鋼筋混凝土結(jie)構;
③C25~C30——用于(yu)大跨度結構、要求(qiu)耐(nai)久性(xing)高(gao)的結構、預制構件等;
④C40~C45——用于預應力鋼筋混凝土構件(jian)、吊車梁及特種結構等,用于25~30層(ceng);
⑤C50~C60——用(yong)于30層(ceng)至60層(ceng)以上高層(ceng)建筑;
⑥C60~C80——用于高(gao)層建筑,采用高(gao)性能(neng)混凝(ning)土;
⑦C80~C120——采用超(chao)高強混凝土于高層建筑。
將來可能推廣使用高(gao)達(da)C130以上的混凝(ning)土。混凝(ning)土按強(qiang)(qiang)度(du)分成若(ruo)干強(qiang)(qiang)度(du)等(deng)級,混凝(ning)土的強(qiang)(qiang)度(du)等(deng)級是按立方體抗壓強(qiang)(qiang)度(du)標準(zhun)值(zhi)fcu,k劃分(fen)的。
立(li)方體(ti)抗(kang)壓強(qiang)度(du)標準值是立(li)方抗(kang)壓強(qiang)度(du)總體(ti)分布中的一個值,強(qiang)度(du)低(di)于該值得百分率不超過(guo)5%,即(ji)有(you)95%的保證(zheng)率。
建筑工程混凝土標號選擇
1、砼(tong)標號(hao)對柱、剪力墻、梁及樓板的影響
砼標(biao)號對(dui)柱及(ji)剪力墻(軸壓比控(kong)制)的影響:提(ti)高標(biao)號可顯(xian)著(zhu)減小(xiao)柱墻的尺寸,增加建筑實際使用(yong)率。
砼標(biao)號對(dui)梁(liang)的影(ying)(ying)響(xiang):正常情(qing)況下對(dui)梁(liang)的承(cheng)載力幾乎沒影(ying)(ying)響(xiang),因此(ci)對(dui)梁(liang)的截面及配(pei)筋影(ying)(ying)響(xiang)很小,不宜采(cai)用高標(biao)號。
砼(tong)標號對樓板的(de)影(ying)響:正常情況下(xia)對板的(de)承載力幾乎沒影(ying)響,但(dan)可(ke)能會提高(gao)板的(de)構造配筋率,同時還會增加板開裂(lie)的(de)隱(yin)患,應盡量采用低標號。
2、實際工程中混凝土(tu)標號的選擇(ze)建(jian)議(yi):
普通的結構梁(liang)板混凝土標(biao)號一般(ban)為C25、C20。受力較大的梁板(ban)混凝土(tu)標(biao)號可采用C30,如(ru)地下室的底板(ban)(ban)、頂板(ban)(ban),屋頂花園(yuan)的樓板(ban)(ban)等;剪力墻、柱(zhu)混凝土標號按軸(zhou)壓(ya)比(bi)控制,使(shi)其(qi)盡量接近軸(zhou)壓(ya)比(bi)規定的上限(xian),同時又使(shi)絕大部分豎向構(gou)件(jian)為(wei)構(gou)造(zao)配筋。
一般梁柱用(yong)一個(ge)等級的,柱墻(qiang)就得(de)看(kan)計算了。多層最好別用(yong)c40及以上,因為c40不能(neng)現(xian)場攪拌。
高(gao)層一般用(yong)到c40-c50一(yi)般來說,住宅的梁板c25就行了。如果大(da)型公建(jian)就全是c30,地(di)下室頂板及側壁(bi)都是c30以上(shang)都是常用做(zuo)法。
對(dui)于(yu)一般(ban)的多層結(jie)構(gou),如果(guo)建筑對(dui)豎向構(gou)件截(jie)面尺寸摳的不是特別狠,我們也都不是特別希望采(cai)用(yong)高等級(ji)的混凝(ning)土,一般(ban)使用(yong)C25-C40,常用C30-C40。
混凝(ning)土等級提高(gao),雖然能(neng)夠在一(yi)定程度上減(jian)少(shao)鋼(gang)筋用量,但是這個減(jian)少(shao)的(de)效率比起混凝(ning)土成(cheng)本的(de)提升(sheng)和施(shi)工質量、水(shui)平要求的(de)提高(gao)帶來的(de)成(cheng)本增(zeng)加(jia)來說,似乎(hu)經(jing)濟意義不大。
所以,除非有特殊情況(kuang),無論甲(jia)方、設計方、還是施(shi)工(gong)方,都不愿(yuan)意使用高(gao)等級(ji)混凝土。
從(cong)力學(xue)角度來(lai)說,對于多層結構,柱子的軸壓比(bi)不(bu)是很(hen)高,提高fc對提高(gao)構件承(cheng)載力意義不大;梁因(yin)為是受彎構件,在(zai)梁高(gao)能保證的前提下,提高(gao)fc帶來(lai)的經濟效益(yi)也不(bu)是(shi)很(hen)明顯;總的來(lai)說,提高(gao)強度等級吃(chi)力不(bu)討(tao)好。
但是隨(sui)著結構層(ceng)數的增加,對于高層(ceng)、超高層(ceng)結構而言,通常(chang)在底層(ceng)豎向構件――柱墻的軸壓比會較高,此時fc的提高(gao)對(dui)于豎(shu)向構件(jian)會起到降低軸壓比(bi),減少構件(jian)截面尺寸,減少配筋等好處(chu),綜合(he)比(bi)較之后,我們通常會選擇在底層對(dui)豎(shu)向構件(jian)使用高(gao)強混凝土(tu)。
而(er)對于水平構件――梁,和上面的道理一樣,通常最多用到C40。對于(yu)梁(liang)提高fc雖(sui)然會(hui)對承(cheng)載力有一(yi)點(dian)貢獻,但是荷(he)載大了以(yi)后可(ke)能是變(bian)形、裂縫(feng)控制,且加之高(gao)強混凝(ning)土構件的延性也較差,需要增設約束鋼筋提高(gao)延性,所以(yi)高(gao)強混凝(ning)土帶來(lai)的效(xiao)益會(hui)大打折扣甚至得不償失(shi)的。