自考本科《交通土建工程》畢業論文
標題：混凝土的性能及質量控制
摘 要
隨著建筑業的不斷發展，我們從中可以認識到在建筑材料市場中混凝土以其自身獨特的優勢在建筑工程中占據著重要地位。在建筑工程實踐中，混凝土得到了廣泛的發展。然而在具有獨特優點的同時，也不乏有一系列的缺點，通過對混凝土性能的分析，如何采取有效的措施提高混凝土的性能以及對其質量的嚴格控制是一項十分必要的研究課題。通過對本文的學習，我們對混凝土將會有進一步深入的了解，在學習理論知識后的同時，要求我們在實際施工操作中靈活運用所學到的知識，應該堅持以我為主，為我所用的原則，達到對混凝土充分利用的目的，讓混凝土的應用更具前景。
關鍵詞：建筑材料；混凝土；性能；質量；前景
引言
在這個建筑業蓬勃發展的年代里，建筑材料也得到了廣泛應用。在這個競爭激烈的材料市場中誰又能夠占有自己的一席之地呢？然而下面這種材料以其特有的性質在建筑工程中脫穎而出……混凝土。
1.普通混凝土的組成材料
普通混凝土的基本組成材料是天然砂、石子、水泥和水，為改善混凝土的某些性能還常加入適量的外加劑或外摻料。。在混凝土中，砂、石起骨架作用，稱為骨料；水泥與水形成水泥漿，水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥漿起潤滑作用，賦予拌合物一定的和易性，便于施工。水泥漿硬化后，則將骨料膠結為一個堅實的整體。
1.1水泥
水泥強度等級的選擇應與混凝土的設計強度等級相適應。原則上配置高強度的混凝土，選用高強度等級的水泥；配置低強度等級的混凝土，選用等強度等級的水泥。一般以水泥強度等級為混凝土強度等級的1.5-2.0倍為宜，對于高強度混凝土可取0.9-1.0倍。
1.2細骨料（砂）
砂按技術要求分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類。Ⅰ類宜用于強度等級大于C60的混凝土；Ⅱ類宜用于強度等級C30-C60及抗凍、抗滲或其他要求的混凝土；Ⅲ類宜用于強度等級小于C30的混凝土和建筑砂漿。配制混凝土時，對所采用的細骨料的質量要求主要有以下幾個方面：
1.2.1有害雜質
重要工程的混凝土所用的砂，應進行堿活性檢驗；采用海砂配制混凝土時，其氯離子含量以干砂質量的百分率計。
1.2.2砂的顆粒級配及粗細程度
砂的顆粒級配，即表示顆粒粒徑的砂混合后的搭配情況。砂的粗細程度，是指不同顆粒大小的砂混合后總體的粗細程度，通常有粗砂、中砂與細砂之分。1.2.3砂的堅固性砂的堅固性是指自然風化和其他外界物理化學因素作用下抵抗破壞的能力。
砂的堅固性指標
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項目 |
指標 |
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Ⅰ類 |
Ⅱ類 |
Ⅲ類 |
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質量損失，%，< |
8 |
8 |
10 |
2.混凝土拌合物的和易性
2.1和易性的概念
和易性是指混凝土拌合物易于各工序（攪拌、運輸、澆筑、搗實）施工操作，并獲得質量均勻、成型密實的性能。和易性是一項綜合的技術指標，包括流動性、粘聚性、保水性等三方面的含義。
2.2流動性（坍落度）的選擇
根據坍落度的不同，可將混凝土拌合物分為干硬性混凝土（坍落度值為0-10mm）、塑性混凝土（坍落度值為10-90mm）、流動性混凝土（坍落度值為100-150mm）及大流動性混凝土（坍落度值為＞160mm）。
混凝土澆筑時的坍落度
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項目 |
結構種類 |
坍落度，mm |
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1 |
基礎或地面等的墊層、無
筋的厚大結構或配筋稀
疏的結構構件 |
10-30
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2
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板、梁和大型及中型截面
的珠子等 |
30-50
|
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3 |
配筋密列的結構 |
50-70 |
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4 |
配筋特密的結構 |
70-90 |
2.3混凝土和易性
2.3.1影響和易性的主要因素
（1）水泥漿的用量
（2）水泥漿的稠度
（3）砂率
（4）組成材料的品種及性質
（5）時間及溫度
（6）外加劑
2.3.2調整混凝土拌合物的和易性的措施
（1）改善砂、石級配；
（2）盡量采用較粗大的砂、石；
（3）盡可能降低砂率，通過試驗，采用合格砂率；
（4）混凝土拌合物坍落度太小時，保持水灰比不變，適當增加水泥漿用量，當坍落度太大，但粘聚性良好時，可保持砂率不變，適當增加砂、石用量；
（5）摻用外加劑。
3.混凝土的強度
混凝土強度包括抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度、抗剪強度及與鋼筋的粘結強度等。其中混凝土的抗壓強度最大，抗拉強度最小。混凝土強度與混凝土的其他性能關系密切，通常是混凝土的強度越大，其剛性、不透水性、抗風化及耐蝕性也越高。
3.1混凝土的抗壓強度與強度等級
按照國標《普通混凝土力學性能試驗方法》，制作150mm150mm150mm的標準立方體試件，在標準條件（溫度20℃±3℃，相對濕度90%以上）下，養護到28d齡期，所測得的抗壓強度值為混凝土立方體抗壓強度。
3.2混凝土與鋼筋的粘結強度
粘結強度與混凝土的質量有關，與混凝土抗壓強度成正比。此外，粘結強度還受其他許多因素影響，如鋼筋尺寸及鋼筋種類；鋼筋在混凝土中的位置；加載類型；以及環境的干濕變化等。
3.3影響混凝土強度的因素及措施
3.3.1影響混凝土強度的因素
1）水泥實際強度與水灰比
2）骨料
3）養護溫度與時間
混凝土應在澆注完畢后12小時以內對混凝土加以覆蓋養護，干硬性混凝土應于澆注完畢后立即進行養護，當日平均氣溫低于5度時，不得澆水。
混凝土的養護時間，一般不得少于7天，當采用火山灰水泥，粉煤灰水泥，摻有緩凝型外加劑或有抗滲性要求的混凝土時，不得少于14天。
4）齡期
5）試驗條件對混凝土強度測定值的影響
3.3.2提高混凝土強度的措施
1）選用高強或早強型水泥
2）減小水灰比或單位體積用水量
3）采用質量級配良好的骨料及合理砂率
4）采用自然養護及蒸汽養護
5）采用機械攪拌或振搗
6）加入外加劑或外摻料
4.混凝土的耐久性
混凝土耐久性主要包括抗滲、抗凍、抗侵蝕、抗碳化、抗堿-集料反應及混凝土中的鋼筋耐銹蝕等性能。
4.1混凝土的抗滲性
混凝土的抗滲性是指混凝土抵抗有壓介質滲透作用的能力。混凝土的抗滲性能用抗滲等級表示。抗滲等級是以28d齡期的標準試件，在標準試驗下所能承受的最大靜水壓來確定。
4.2混凝土的抗凍性
混凝土的抗凍性用抗凍等級來表示。抗凍等級是以28d齡期的混凝土標準試件，在飽和水狀態下承受反復凍融循環，以抗壓強度損失不超過25%，且質量損失不超過5%時所能承受的最大循環次數來確定。
4.3混凝土的抗侵蝕性
在混凝土工程中經常出現一些質量問題，比如說混凝土受到外界環境的侵蝕、腐蝕等，這一系列的因素都將對混凝土的質量有一定的威脅，所以在混凝土的配合比中嚴格按照要求進行，確保混凝土的抗侵蝕性能。
4.4混凝土的碳化
在實際工程中，為減少碳化作用對鋼筋混凝土結構的不利影響，可采取以下措施：
1）在鋼筋混凝土結構中采用適當的保護層，使碳化深度在建筑物設計年限內達不到鋼筋表面。
2）根據工程所處環境的使用條件合理選擇水泥品種。
3）使用減水劑，改善混凝土的和易性，提高混凝土的密實度。
4）采用水灰比小、單位水泥用量較大的混凝土配合比。
5）加強施工質量控制，加強養護，保證振搗質量，減少或避免混凝土出現蜂窩等質量事故。
6）在混凝土表面涂刷保護層，防止二氧化碳侵入等。
4.5混凝土的堿-集料反應
堿-集料反應必須具備的條件：1）水泥中堿的含量必須高；2）骨料中含有一定的活性成分；3）有水存在。
4.6提高混凝土耐久性的措施
1）合理選擇水泥品種，根據混凝土工程的特點和所處的環境條件選用水泥。
2）選用質量良好、技術條件合格的砂石骨料。
3）控制水灰比及保證足夠的水泥用量是保證混凝土密實度提高混凝土耐久性的關鍵。
4）摻入減水劑或引氣劑，改善混凝土的孔隙率和孔隙結構，對提高混凝土的抗滲性和抗凍性具有良好的作用。
5）改善施工操作，保證施工質量。
5.混凝土外加劑
5.1混凝土外加劑含義及選用標準
隨著世界建筑業的蓬勃發展，混凝土在各類工程建設中起著日益巨大的作用。作為混凝土組分之一的外加劑，以其特有的技術性和工作性在混凝土工程中越發顯得必不可少。在混凝土、砂漿或凈漿的制備過程中，摻入不超過水泥用量5%(特殊情況除外)，能對混凝土、砂漿或凈漿的正常性能要求而改性的一種產品，稱為混凝土外加劑。用戶單位可可以根據工程設計、施工要求和技術指標進行比較，選擇適合的生產廠家混凝土外加劑產品。有以下措施：
①組織實地考察，防止假冒。
②根據工程技術要求提出所需外加劑產品的質量指標、型號和參量，通過試驗獲得封存樣品。
③將首批外加劑與留樣作對比試驗，在所供產品符合《混凝土外加劑應用技術規范》（GBJ50119——2003）后即可批量使用檢驗外加劑產品質量的方法，對減水劑類產品，可采用凈漿流動度作比較。
5.2混凝土外加劑的種類
在建筑業內混凝土得到了廣泛應用,不同種類和性能的混凝土摻入了不同的外加劑,常用的外加劑有減水劑、引氣劑、緩凝劑、早強劑、防凍劑、速凝劑等。下面主要研究兩類外加劑。
5.2.1減水劑
減水劑是在混凝土坍落度基本相同的條件下，能顯著減少混凝土拌合水量的外加劑。在混凝土加入減水劑后，根據使用的不的不同，課取得以下效果：
1）增加流動性
2）提高混凝土強度
3）節約水泥
4）改善混凝土的耐久性
5.2.2引氣劑
加入引氣劑可以改善或改變混凝土的幾個方面：
1）改善混凝土拌合物的和易性
2）顯著提高混凝土的抗滲性、抗凍性。
3）降低混凝土強度。
6.普通混凝土的質量驗收和質量控制
6.1材料進場質量檢驗與質量控制
6.1.1水泥
對所有水泥須檢驗其安定性和強度。袋裝水泥檢驗的項目：
1）水泥化驗單，
2）合格證，
3）水泥包裝袋印刷是否符合標準：如水泥品種，強度等級，生產日期，注意事項等
6.1.2骨料
進場骨料應附有質量證明書，對證明書有疑問，應按批檢驗其顆粒級配、含泥量及粗骨料的針片狀顆粒含量。
6.2拌合物的質量檢驗和質量控制
1）用于材料的計量裝置應定期檢驗，使其保持準確，原材料計量的允許偏差不能超過的規定：
（1）水泥、水 ±2%
（2）粗細骨料 ±3%
2）混凝土在攪拌、運輸和澆筑過程中應按下列規定檢查：
（1）檢查混凝土組成材料的質量和用量，每一工作班至少一次。
（2）檢查混凝土在拌制地點及澆筑地點的稠度，每一工作班至少兩次。評定時應以澆筑地點檢測值為準。
3）運輸
（1）在運輸過程中，應控制混凝土不離析、不分層，并應控制混凝土拌合物性能滿足施工要求。
（2）采用攪拌罐車運送混凝土拌合物時，卸料前應采用快檔旋轉攪拌罐不少于20秒。因運距過遠、交通或現場等問題造成坍落度損失較大而卸料困難時，可采用在混凝土拌合物中摻入適量減水劑并快檔旋轉攪拌罐的措施，減水劑摻量應有經試驗確定的預案。
（3）采用泵送混凝土時，混凝土運輸應保證混凝土連續泵送，并應符合現行行業標準【混凝土泵送施工技術規程】JGJT10的有關規定。
（4）混凝土拌合物從攪拌機卸出至施工現場接收的時間間隔不宜大于90分鐘。
6.3混凝土強度檢驗
混凝土試樣應在混凝土澆筑地點隨即抽取，取樣頻率應符合下列規定：
（1）100盤但不超過100立方米的同配合比的混凝土，取樣次數不得少于1次。
（2）每一工作班拌制的同配合比混凝土不足100盤時，其取樣次數不得少于1次。
（3）除為評定混凝土強度所必需的組數外，還應根據檢驗結構或構件施工階段混凝土強度的需要，增加試件組數。
7.結束語
隨著混凝土在工程中的廣泛應用，其品種已呈現多樣性。混凝土包括鋼筋混凝土、水泥混凝土、瀝青混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土等，其中鋼筋混凝土占據著重要地位。在如今的很多領域中，仍能看到它那熟悉的身影。它依舊是堅固耐用的代名詞。代表城市形象的高樓大廈，自然少不了鋼筋混凝土。高速公路、建筑橋梁、隧道等是鋼筋混凝土現代應用的另一方面。然而，鋼筋混凝土還有一個更為實用的功能，那就是除險，在處理各類坍塌事故中，使用鋼筋混凝土，可以更快的取得關鍵性的進展，因為有了它的支撐，才能使搶險行動獲得控制性成果。
結 論
通過對混凝土的性能及質量控制的敘述。讓我們明白怎樣防止混凝土質量問題。混凝土施工過程中，監理工程師應加強對原材料的質量控制，并及時對施工現場進行巡視檢查、平行檢查和旁站監理，如發現有影響混凝土結構施工質量的問題或事項絕不遷就，并及時要求施工方整改，該返工的要徹底返工，使混凝土結構的施工質量始終處于受控狀態，才能提高混凝土結構的施工質量。
致 謝
通過對混凝土的的研究和探討，讓我加深了對它的認識，在論文完成之際非常感謝
我的指導老師華，指導老師極其耐心地為我講解論文的組織與編寫，及時指導我解決所遇到的難題，無微不至的關懷與指導是論文得以順利完成的重要保證。在學習和生活中，我始終感受著老師們的精心指導和關懷，我受益匪淺，至此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。不積跬步無以至千里，本論文能夠順利完成，也歸功于各位任課教師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業知識，并在論文中體現。與此同時，我也在網上搜集了一些資料來完善論文。最后感謝我的母校給了我求學的機會，使我度過了緊張而又充實的大學時光，再次感謝幫助我的老師、同學、朋友等，因為有你們的關心、鼓勵和支持，我在人生的道路上才會走的更遠。
參考文獻
[1]王春陽《建筑材料》北京高等教育出版社2002.8
[2]趙洪義《全國水泥及混凝土外加劑應用技術文集》中國建材工業出版社2003.10
[3]曹永康《混凝土與水泥制品》2000
[4]葉列平《混凝土結構》北京清華大學出版社2006
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