一建矿业工程赵景满精讲班考点：矿业工程材料（六）

来源:betway88必威官网 2019-10-18 09:15:00 字号

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赵景满老师介绍

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1G410000 矿业工程技术

第17讲矿业工程材料（六）

（3）提高混凝土强度的方法

1）提高水泥强度的基本方法是提高水泥强度等级，尽量降低水灰比。如降低水灰比不能满足和易性时，可掺加减水剂。

2）要采用较粗的砂、石，以及高强度石子，砂石的级配良好且干净。

3）加强搅拌和振捣成型。

4）加强养护，保证有适宜的温度和较高的湿度。也可采用湿热处理（蒸汽养护）来提供早期强度。

5）添加增强材料，如硅粉、钢纤维等。

2、混凝土的体积变形

（1）混凝土体积变形的概念

混凝土的体积变形包括收缩变形、干缩变形、温度变形等内容。混凝土的体积变形会导致出现混凝土裂缝。影响混凝土体积变形的因素除水泥自身性质外，浇筑体积大小是重要的一方面，故控制大体积混凝土变形裂缝、提高结构耐久性是其施工的关键。

（2）提高混凝土抵抗体积变形的方法

大体积混凝土的温度裂缝通常分为两种：表面裂缝和贯通裂缝。表面裂缝是由于其表面和内部的散热条件不同而造成的，它多出现在早期；贯穿裂缝是混凝土浇筑数日后由于温度降低以及多余水分蒸发等原因，而引起的收缩裂缝，这种裂缝常为垂直裂缝，且发生在靠近基岩的结构断面中部，严重时可以贯穿结构。

控制混凝土的的水化升温、延缓降温速率、减小混凝土收缩、提高混凝土的极限拉伸强度、改善约束条件等方面是防止大体积混凝土温度裂缝的主要出发点。

常用的控制措施有：

1）合理选择水泥品种和混凝土配合比。尽量选用矿渣水泥、火山灰水泥等水化热低的水泥，并利用外加剂或外掺料减少水泥的用量。

2）采取分层或分块浇筑，合理设置水平或垂直施工缝；或在适当位置设施工后浇带，以放松约束程度。

3）适当延长养护时间和拆模时间，延缓降温速度。

4）在混凝土内部预埋冷却水管，通过循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度。

3、混凝土的耐久性

（1）混凝土耐久性的概念

硬化后的混凝土应具有适应其所处环境的耐久性，包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性和碱-骨料反应特性等要求。

（2）提高耐久性的主要方法

影响混凝土耐久性的关键因素，是其密实程度和组成的材质好坏。因此，相应的方法主要有：

1）根据混凝土工作要求和环境特点，合理选用水泥，并选择合适的混合材料和填料；

2）控制水泥用量和采用较小的水灰比，限制最大水灰比和最小水泥用量；

3）采用级配好且干净的砂、石骨料，并选用粒径较大或适中的砂、石骨料；选择与工程性质相一致的砂、石骨料；

4）根据工程性质选择掺加适宜的外加剂，包括选用减水剂或引气剂；

5）提高混凝土浇灌密度，包括充分搅拌、振捣，加强养护等。

6）在混凝土配合比中加入一定量的矿物掺合料。

三、矿山工程混凝土材料的工作特点

1、一般性介绍

（1）在井下空气、水具有更严重的腐蚀作用下的混凝土耐久性要求。

（2）井筒施工采用吊桶或溜灰管输运混凝土时的流动性和均匀性要求；用于锚喷网支护的喷射混凝土的骨料和拌合物的要求。

（3）冻结法凿井施工时的低温混凝土要求等。

2、低温混凝土施工

混凝土在低温条件下凝结不仅强度增长缓慢，而且可能引起内部结冰，导致混凝土疏松、强度和耐久性受到严重损失。《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2015规定，3d平均气温在5℃以下或最低气温在-3度以下，或者温和地区的日平均气温稳定在3℃以下时，混凝土和钢筋混凝土施工就应采取相应的冬期施工措施。

混凝土低温施工的主要措施有：

（1）混凝土低温施工应采用高热或者快凝水泥，采取减小水灰比以及掺加速凝剂和塑化剂（因氯盐材料会腐蚀钢筋，掺量应受到限制）等措施，以加速混凝土凝固，提高早期强度。

（2）混凝土的入模温度不应低于5℃。当气温在3～5℃以下时，可以用热水（水温不宜高于60～80°C）搅拌，也可以对砂、石加温，或对搅拌机进行预热。低温混凝土拌合时间通常为常温拌合时间的1.5倍。《煤矿井巷工程施工规范》GB 50511--2010规定，采用冻结法凿井时，混凝土的入模温度以15℃适宜；低温季节施工时的入模温度应不低于10°C，高温季节施工时的入模温度应不高于30°C。

（3）合理选择混凝土施工时间和加强养护。在寒潮到达之前混凝土强度要达到设计强度的50%，且不低于5～10MPa。低温混凝土的养护方法有蓄热法、暖棚法、外部加热法等。在施工过程中还可以对模板等拌合料接触面加热，并减少热量损失。

四、混凝土配合比

（一）混凝土配合比概念

混凝土配合比指混凝土各组成材料间的数量比例关系。常用的表示方法有两种：一种是以1m3混凝土各组成材料的质量表示，如水泥336kg，砂654kg，石子1183kg，水195kg；另一种是以水泥为基本数1，表示出各材料用量间的比例关系，如上述质量配合比可写成1:1.95:3.52:0.58（水泥：砂子：石子：水）。

混凝土水灰比（水：水泥）是决定混凝土强度及其和易性等性质的重要指标。当混凝土以胶凝材料用量取代水泥用量时，则应采用水胶比的概念取代水灰比。水胶比是指混凝土中水与胶凝材料（水泥+矿物掺合料）的质量比。此时，水胶比也成为影响混凝土结构密实等混凝土性能的一个重要参数。混凝土的砂率（砂与砂石总和的质量比）也是影响混凝土浇筑及其工作性能的重要参数。

（二）混凝土的施工配合比概念

普通混凝土配合比设计的主要依据有混凝土拌合物工作性能，如坍落度、扩展度等；混凝土的力学性能，如抗压强度、抗折强度等；混凝土耐久性能，如抗渗、抗冻、抗腐蚀等。

配合比设计时，根据工程要求，依照有关标准给定的公式进行计算，这样得出的配合比称为“计算配合比”；然后通过试验室对强度和耐久性检验后调整的配合比称为“试验配合比”。在试验室中，采用干燥或饱和面干的骨料，而工地上骨料大多露天堆放，含有一定的水分并且经常变化，因此要根据现场实际情况将试验室配合比换算成施工采用的“施工配合比”。

小结--混凝土的技术要求