2 安全员必备基础知识

细节：普通混凝土

1.普通混凝土的组成材料

由胶凝材料、细集料、粗集料、水及必要时掺入的化学外加剂组成，经过胶凝材料凝结硬化后，形成具有一定强度和耐久性的人造石材，称为混凝土。对普通混凝土，胶凝材料为水泥，细集料为砂，粗集料为石子。

（1）水泥 水泥是一种粉末状的水硬性胶凝材料，它与水拌和成塑性浆体后，能够胶结砂石等适当材料，并能在空气和水中硬化成具有强度的石状固体。

（2）细集料 砂的颗粒级配和粗细程度、含泥量、泥块含量和石粉含量、坚固性应符合规范规定，混凝土用砂中不应有草根、树叶、树枝、塑料、煤块、炉渣等杂物。砂中如含有云母、轻物质、有机物、硫化物及硫酸盐、氯盐等有害物质，其含量应符合《建筑用砂》（GB/T 14684—2011）的规定。

（3）粗集料 卵石和碎石的颗粒级配、最大粒径、含泥量和泥块含量、针、片状颗粒含量、坚固性、强度、表观密度、堆积密度、空隙率、碱集料反应应符合规范规定。卵石、碎石中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、煤块和炉渣等杂物。卵石、碎石中的有机物、硫化物和硫酸盐等有害物质含量应符合规范规定。

（4）拌和用水 混凝土拌和用水，不得影响混凝土的凝结硬化；不得降低混凝土的耐久性；不会加快钢筋锈蚀和预应力钢丝脆断。混凝土拌和用水，按水源分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理的工业废水。混凝土拌和用水宜选择洁净的饮用水。地表水和地下水必须按标准规定的方法检验合格后方可使用。对于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构，不得采用海水拌制；对有饰面要求的混凝土，也不得采用海水拌制，以免因表面盐析产生白斑而影响装饰效果。工业废水经检验合格后，方可用于拌制混凝土。

2.普通混凝土的主要技术性质

普通混凝土组成材料按一定比例混合，经拌和均匀后即形成混凝土拌合物，又称为新拌混凝土；水泥凝结硬化后，即形成硬化混凝土。

混凝土拌合物应具有良好的和易性。硬化混凝土的性质主要包括强度、变形性质和耐久性等。

（1）和易性的概念 混凝土拌合物的和易性是指拌合物便于施工操作（主要包括搅拌、运输、浇筑、成形、养护等），能够获得结构均匀、成形密实的混凝土的性能。和易性是一项综合性能，主要包括流动性、粘聚性和保水性三个方面的性质。

流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。流动性好的混凝土拌合物，则施工操作方便，易于使混凝土成形密实。

粘聚性是指混凝土拌合物各组成材料之间具有一定的内聚力，在运输和浇筑过程中不致产生离析和分层现象的性质。

保水性是混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力，在施工过程中不致发生泌水现象的性质。保水性差的混凝土拌合物，其内部固体粒子下沉、水分上浮，在拌合物表面析出一部分水分，内部水分向表面移动过程中产生毛细管通道，使混凝土的密实度下降、强度降低、耐久性下降，且混凝土硬化后表面易起砂。

混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性，三者之间是对立统一的关系。流动性好的拌和物，粘聚性和保水性往往较差；而粘聚性、保水性好的拌合物，一般流动性可能较差。在实际工程中，应尽可能达到三者统一，即满足混凝土施工时要求的流动性，同时也具有良好的粘聚性和保水性。

混凝土拌合物和易性的评定，通常采用测定混凝土拌合物的流动性、辅以直观经验评定粘聚性和保水性的方法。定量测定流动性的常用方法主要有坍落度法和维勃稠度法两种。

（2）混凝土的强度 混凝土的强度包括抗压、抗拉、抗剪和抗弯强度等。混凝土的抗压强度与其他强度之间有一定的相关性，可根据抗压强度值的大小，估计其他强度值。

（3）混凝土的耐久性 混凝土的耐久性是指混凝土在长期使用过程中，能抵抗各种外界因素的作用，而保持其强度和外观完整性的能力。混凝土的耐久性主要包括抗冻性、抗渗性、抗侵蚀性、碳化及碱骨料反应等。

混凝土的抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。混凝土的抗渗性用抗渗等级表示。是以28d龄期的标准试件，按规定方法进行试验时所能承受的最大静水压力来确定。可分为P4、P6、P8、P10和P12五个等级，分别表示混凝土能抵抗0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa和1.2MPa的静水压力而不发生渗透。

混凝土的抗冻性是指混凝土在饱和水状态下，能抵抗冻融循环作用而不发生破坏、强度也不显著降低的性质。混凝土的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级是以28d龄期的混凝土标准试件，在饱和水状态下，强度损失不超过25%，且质量损失不超过5%时，混凝土所能承受的最大冻融循环次数来表示，有F10、F15、F25、F50、F100、F200、F250和F300等八个抗冻等级。

混凝土的抗侵蚀性主要取决于水泥石的抗侵蚀性。合理选择水泥品种、提高混凝土制品的密实度均可以提高抗侵蚀性。

混凝土的碳化主要指水泥石的碳化。水泥石的碳化是指水泥石中的Ca（OH）₂与空气中的CO₂在潮湿条件下发生化学反应。混凝土碳化，一方面会使其碱度降低，从而使混凝土对钢筋的保护作用降低，钢筋易锈蚀；另一方面，会引起混凝土表面产生收缩而开裂。

碱集料反应是指水泥、外加剂等混凝土组成物及环境中的碱与集料中碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。为了防止碱集料反应，应严格控制水泥中碱的含量和集料中碱活性物质的含量。

3.常用混凝土外加剂

混凝土外加剂是在混凝土拌和过程中掺入的，能够改善混凝土性能的化学药剂，掺量一般不超过水泥用量的5%。

根据国家标准《混凝土外加剂》（GB 8076—2008）的规定，混凝土外加剂按照其主要功能分为四类：

1）改善混凝土拌合物流动性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。

2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。

3）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。

4）改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。

表2-1 常用减水剂的品种及性能

（续）

表2-2 常用早强剂的品种、掺量及作用效果