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混凝土基本知识测试,看看你能答对几道?据说懂 80% 以上才算行家!

更新时间:2025-04-02 15:10:02 点击数:582

砼友们,今天咱们来一场混凝土知识小测试,看看大家对混凝土的了解到底有多少。据说能答对 80%以上才算行家哦!下面这些问题,看看你能答对多少。


01、原材料供应与砼生产冲突的应对


混凝土生产中,若遇原材料无法马上停用,同时混凝土供应又不能中断的情况,需采取一系列科学严谨措施。一方面,迅速与原材料供应商密切沟通,确保信息互通。另一方面,安排专业技术人员,精准控制搅拌用水量并实时监测现场混凝土坍落度,坚决禁止工地擅自加水,因为这会严重破坏混凝土配合比,影响其工作性能、强度及耐久性。


必要时,依据混凝土配合比设计知识,维持水胶比不变,适当增加水泥用量来提升混凝土流动性。从混凝土流变学角度看,坍落度是衡量流动性的关键指标。一般每增加 1cm 坍落度,经实践数据统计与理论推导,每 1m³ 混凝土大概需增加 1.5% - 2.5% 的水泥浆体积。


02、粉煤灰在预拌混凝土中的适用性


是不是什么样的粉煤灰都能用于预拌混凝土呢?并非如此。粉煤灰依据其细度、需水量比、含碳量的不同,分为 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 级,只有 Ⅰ 级、Ⅱ 级粉煤灰因性能较优,可用于预拌混凝土生产。


03、不宜采用粉煤灰的施工情形


在建筑施工中,部分工况不宜用粉煤灰作掺合料。像冬季施工,尤其是温度处于 - 10℃及以下时,粉煤灰混凝土早期强度低。低温下粉煤灰火山灰反应活性低,对早期强度贡献小。要使混凝土达到抗冻临界强度,需在正温下长时间预养。若工地保温不好,混凝土易受冻害,内部结构受损,强度和耐久性下降,所以此时不宜掺粉煤灰。


另外,随打压光的混凝土地面和有除冰盐要求的混凝土工程,也严禁掺粉煤灰。随打压光地面,对混凝土表面平整度、光洁度、耐磨性要求高,粉煤灰可能致表面强度不足,出现起砂、起皮问题。有除冰盐要求的混凝土结构,氯离子会腐蚀钢筋,粉煤灰可能改变混凝土孔结构,增加氯离子侵入通道,加速钢筋锈蚀,影响结构耐久性,故这两类工程不应掺粉煤灰。


04、掺粉煤灰混凝土的验收龄期


那掺粉煤灰混凝土能延长验收龄期吗?答案是肯定的。从微观角度,粉煤灰有潜在火山灰活性,起初起物理填充作用,之后其活性成分(氧化硅、氧化铝等)与水泥水化的氢氧化钙发生二次水化反应,这反应慢却利于后期强度增长。


我国《粉煤灰混凝土应用技术规范》(GB J146),依据工程实践与理论研究,对不同场景的粉煤灰混凝土验收龄期做了规定。地上工程,综合施工进度、成本及结构受力,验收龄期宜 28 天,此时混凝土强度稳定满足设计要求。地面工程,因环境复杂,对耐久性要求高,验收龄期可为 28 天或 60 天,60 天能让水化反应更充分,提升密实度与强度,增强抗侵蚀能力。地下工程长期处潮湿或有地下水侵蚀环境,耐久性考验大,其粉煤灰混凝土验收龄期宜 60 天或 90 天,长龄期使混凝土微观结构更致密,阻挡有害物质侵入,保障结构安全稳定。大体积混凝土因体积大,水泥水化热难散,易有温度裂缝。粉煤灰能降水泥用量、减水化热,还改善微观结构、提高抗裂性,其验收龄期宜 90 天或 180 天,长龄期助混凝土散热时充分水化,结构更稳定,降低裂缝风险,确保整体性与耐久性。


05、硅灰的应用条件


硅灰作为特殊矿物掺合料,在混凝土工程中应用场景和条件受关注。硅灰是冶炼硅铁合金或工业硅时烟道收集的无定形、高活性二氧化硅微粉,颗粒细、比表面积大,有优异火山灰活性和填充效应,主要用于配制高性能混凝土。


高强度混凝土中、抗硫酸盐混凝土、抗氯盐腐蚀混凝土、水下混凝土、除冰盐混凝土、高耐磨路面混凝。我国常用艾肯硅灰,价格约 3000 元 / 吨,不过会受市场供需等因素影响波动。


06、萘系高效减水剂引发砼表面气泡


混凝土生产中,用萘系高效减水剂有时拆模后混凝土表面气泡多,影响外观、强度和耐久性。原因是部分外加剂厂为降成本,采购便宜的粗萘、混合萘。正常萘呈白色或黄色,含杂质的萘为粉红色、红砖色。这些不纯萘苯酚含量高、纯度低,生产的减水剂会带入大量气泡,劣质萘能使混凝土含约 3% 气泡,且气泡大、消泡慢。搅拌时气泡分布在拌合物中,拆模后留于表面。从微观结构看,气泡成内部缺陷,破坏连续性与均匀性,削弱骨料与水泥浆粘结力,影响强度。


发现此问题,施工单位要立刻和外加剂厂联系,说明情况并暂停使用该批次外加剂,防止更多质量问题和损失。外加剂厂要排查产品质量,从原材料采购、生产工艺找气泡多的原因并改进。暂停期间,施工单位可依工程情况,换可靠外加剂,或适当调整配合比,如控量增加引气剂,改善工作性能、减少气泡,保障施工和质量。


07、减水剂含气量的检测方法


在混凝土外加剂性能检测中,准确测定减水剂含气量对评估其质量与影响很关键。除用含气量测定仪测混凝土含气量推断外加剂引气量外,还有简便方法。


操作如下:准备 100ml 具塞比色管,称 4 克粉剂减水剂试样加入,加水至 40ml 刻度线,用钢尺量溶液垂直高度记为(h0)。握紧管塞剧烈摇晃 20 次,立即用秒表计时,同时量泡沫顶端高度记为(h1)。等泡沫消失露出液面,记录时间(s)。


控制指标为:起泡高度≤45mm,消泡时间≤50s。起泡高度过高,说明引气能力异常;消泡时间过长,混凝土内气泡不易消散,影响性能。通过控制这两个指标,能评估减水剂含气量,为混凝土配合比和外加剂选用提供参考。


08、使用引气剂的注意事项


在混凝土工程里,正确使用引气剂十分重要,需关注以下要点。


引气量控制是核心。实践和研究表明,混凝土引气量控制在 2%-4%(体积含量)为宜。引气量过高,混凝土内气泡过多,占据空间使有效承载面积减小,强度下降,还会影响耐久性,如抗渗性、抗冻性变差。所以要用专业设备精确测定和调控引气量。


引气剂质量也不容忽视。市场上产品质量不一,不能选如十二烷基磺酸钠、木钙这类劣质引气剂,它们引入的气泡不规则、大小不均、间距大,无法形成稳定结构。而且掺量稍增,就大幅降低混凝土强度,因大且不均匀的气泡成薄弱区域,承受荷载时易引发应力集中,破坏内部结构。使用前要通过试配试验,研究不同引气剂品种、掺量下混凝土性能变化,确定合适的品种与掺量,保证工程质量。


09、砼现场等待时间对质量的影响


混凝土施工中,现场等待时间影响其质量。一般混凝土会掺缓凝剂,延长凝结时间方便施工,但缓凝效果有限。


当等待超 2h,水泥摆脱缓凝剂抑制,水化反应加速。水泥水化产物填充孔隙,混凝土坍落度下降、流动性变差。而且强度会损失,企业试验显示,超 2h 强度就开始降低。这是因为等待时,水泥水化不连续,加上环境因素,使混凝土内部结构不均匀、孔隙增多,削弱强度。所以施工时要严控等待时间,不超 2h。施工单位要合理安排流程,优化运输、浇筑衔接,确保混凝土及时浇筑振捣,保证质量稳定可靠。

10、往混凝土运输车中加水的后果


混凝土配合比里,水胶比是保障质量的关键,它控制水泥与水反应,确保混凝土有合适流动性与硬化强度。出厂时,水胶比按设计和工程需求确定,各成分平衡,性能稳定。


但施工现场若向混凝土运输车额外加水,平衡被打破,后果严重。从微观看,多余水分无法充分参与水化反应,硬化后蒸发留下空隙,削弱混凝土断面连续性与密实度。宏观上,这必然降低混凝土强度。很多混凝土企业试验显示,每额外加 10 千克水,28 天标准养护强度下降 3.7Mpa。这使混凝土承载能力大幅降低,危及建筑结构安全。所以,施工中必须严控,杜绝向运输车加水。施工单位要加强管理、培训人员、建立监督机制,保证混凝土性能。

11、硫化剂用量的控制方法


混凝土施工中,硫化剂对调整坍落度很重要,精准控制其用量是稳定混凝土性能的关键。硫化剂用量依据混凝土运输车中坍落度实际大小调整。


用粉剂硫化剂时,依工程经验和规范,用量一般在 0.5 千克 / 立方 - 1 千克 / 立方。此范围能让粉剂硫化剂与混凝土成分适度反应,改善流变性能,提升坍落度。比如普通建筑工程,混凝土初始坍落度略低,按 0.6 千克 / 立方添加粉剂硫化剂,搅拌后坍落度明显提升,且不影响其他性能。


若用液剂硫化剂,用量一般在 1 千克 / 立方 - 2 千克 / 立方。液剂硫化剂溶解分散快,作用迅速。像道路工程,混凝土长距离运输坍落度损失大,按 1.5 千克 / 立方添加液剂硫化剂,罐体快转 1 - 2 分钟,能有效恢复坍落度,满足施工要求。精准控制硫化剂用量并适当搅拌,可灵活调整坍落度,保障施工顺利。


12、混凝土多次硫化的可行性


混凝土施工中,因现场复杂因素,有时首次硫化后混凝土未能及时泵送,坍落度会再次下降。经大量试验和工程经验,有可行应对办法。


多次试验表明,混凝土可反复硫化。只要停放时不额外加水,且在常温下停放不超 2h,一般强度不受明显影响。首次硫化时,硫化剂改变混凝土内部结构提升坍落度。坍落度再降时,满足上述条件,再次硫化,硫化剂继续与未反应成分作用,恢复流动性。如某大型建筑地下室浇筑,因设备故障,已硫化混凝土未及时泵送,坍落度下降。施工人员按要求二次硫化,坍落度恢复,后续强度检测与正常浇筑混凝土无差异,避免了材料浪费和延误,保障工程推进。


13、泵送剂不能用作硫化剂的原因


在混凝土外加剂使用中,泵送剂和硫化剂虽都为改善施工性能,但泵送剂不宜作硫化剂。泵送剂是多组分复合外加剂,常含缓凝、引气剂成分。缓凝剂抑制水泥水化,延长凝结时间,满足泵送时保持工作性能的需求;引气剂在混凝土内引入微小气泡,改善和易性、降低泵送摩擦。


可若把泵送剂当硫化剂掺进混凝土,缓凝成分可能过度延缓水泥水化。当混凝土需尽快达一定强度推进施工时,过度缓凝会使强度增长慢,影响进度。更关键的是,引气剂引入的气泡削弱混凝土内部结构。适量引气有益,但在此场景下,气泡过多会减少有效承载面积,承受荷载时易产生应力集中,致强度下降,影响结构安全与耐久性。

14、混凝土初、终凝时间及判断方法


混凝土施工时,掌握初凝和终凝时间对安排工序、保证质量很重要。常温下,混凝土初凝时间一般在 6 - 8 小时。判断初凝可这样:用手轻按混凝土表面,若不粘手,且表面收水,有发亮薄膜,就达到初凝。这是因为初凝时,水泥水化形成初步凝胶结构,束缚自由水,降低表面流动性。


随着水化反应继续,混凝土进入终凝阶段。常温下终凝时间约 8 - 10 小时。当混凝土表面变白,手按无印,就到终凝了。终凝时,水泥水化产物填充孔隙,形成更致密结构,强度和硬度提高。要注意,混凝土初凝和终凝时间受环境影响。夏季气温高,水泥水化快,初凝和终凝时间缩短;冬季低温抑制水化,时间延长。


15、大体积混凝土配合比设计要点


大体积混凝土因体积大,浇筑硬化时水泥水化热难散发,易使内部与表面形成大温度梯度,当温度应力超抗拉强度,就会裂缝,影响结构整体性和耐久性。所以大体积混凝土配合比设计要关注以下关键方面,防止内外温差超 25℃。


水泥选用与用量上,要严控水泥用量,选水化热低、凝结时间缓的水泥,像大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。这些水泥矿物组成和水化特性使其水化热少,能降低内部升温幅度,如大坝水泥经特殊工艺调整矿物成分,适合大体积工程。


掺合料方面,宜用粉煤灰、磨细矿粉。粉煤灰有火山灰活性,能与水泥水化产物反应,替代部分水泥、降低水化热,还能改善微观结构。磨细矿粉活性高,能发挥类似作用,优化混凝土性能。


外加剂选择也重要,要用缓凝型减水剂或高效减水剂。缓凝型减水剂延长凝结时间,让水化反应均匀缓慢,利于散热;高效减水剂在保持工作性能时减少用水,降低水胶比,提高强度和耐久性,也有助于降低水化热。


为降混凝土入模温度,可用符合标准的地下水拌合,其温度稳定且常低于环境温度。热天必要时可在拌合水中加冰块,通过融化吸热进一步降温,控制浇筑初期温度上升,减少裂缝风险。


16、混凝土绝热温升的概念


在混凝土材料研究中,混凝土绝热温升对结构性能影响重大,在大体积混凝土工程里尤为关键。水泥与水发生水化反应时会释放热量,其放热量和水泥品种、用量有关。不同水泥因化学组成、矿物结构不同,水化反应速率和放热量差异明显,比如普通硅酸盐水泥比矿渣硅酸盐水泥水化反应更剧烈、放热量更高,且水泥用量越大,总放热量越多。


为理解绝热温升,假设混凝土处于完全无法散热的绝热环境。在这种情况下,水泥持续水化,热量不断在内部积聚,温度持续上升,当达到最高值时,这个温度就是混凝土的最高绝热温升。


17、热温升的计算方法


混凝土工程中,精确计算绝热温升对设计配合比、控制温度、预防裂缝很重要。水泥水化热绝热温升计算公式为:Tmax=mq/cρ 。


公式里,Tmax 是水泥水化绝热温升值(℃),直观体现绝热条件下混凝土因水化反应达到的最高升温值。m 指每立方混凝土的水泥用量(千克),直接影响水化总放热量,进而影响绝热温升。q 是水泥水化热,因水泥品种而异,代表单位质量水泥水化释放的热量(J/kg)。c 为混凝土比热容,一般取 0.96J/(K・kg) ,反映混凝土吸热或放热时温度变化的难易程度,这是经大量实验和研究得出的经验值。ρ 是混凝土密度,通常为 2400 千克 / 立方米,影响热量在混凝土内的分布和传递。

18、水泥水化热的数值


水泥水化热是多少呢?各种水泥水化热可参照相关表格取值。不同品种和强度等级的水泥,其水化热数值有所差异。


19、大体积混凝土升温规律


大体积混凝土工程中,掌握升温规律对保障质量、预防裂缝至关重要。实践与研究显示,大体积混凝土浇筑后温度变化有特定规律。


一般浇筑后 2 - 3 天,内部温度会迅速升至热峰值。这是因为水泥水化放热,大体积混凝土结构厚,热量难散发,持续积聚导致温度上升。例如某工程,2 米厚底板,用 360 千克 / 立方米的 42.5 级水泥配制,夏季施工,入模温度 32℃,监测发现中心温度能达 80℃左右,凸显初期升温快的特点。


浇筑第 4 天后,水泥水化热大部分消耗,温度逐渐下降,这个过程会持续十几天到三十余天。水工大体积混凝土因环境和结构特殊,如长期在水环境中,散热复杂,水化散热时间可能更长。


基于此规律,大体积混凝土温控重点在浇筑后一周内,尤其第 2 - 3 天。此阶段温度变化剧烈,峰值影响大,若温控不当,温度应力超抗拉强度易致裂缝,影响结构整体性和耐久性。所以这期间要采取优化配合比、预埋冷却水管、控制入模温度等措施,确保温度可控。

20、大掺量粉煤灰对抑制砼温度峰值作用


大体积混凝土性能优化和温控中,大掺量粉煤灰是有效手段,对抑制温度峰值作用显著。从微观角度,粉煤灰有潜在火山灰活性,在混凝土里发挥多种作用,影响水化热过程。


实验和工程案例表明,掺粉煤灰能降低大体积混凝土温度峰值,还能推迟峰值出现时间。当粉煤灰掺量在 10% - 50%(占胶结料质量百分比)时,效果明显。水化第 3 天,峰值温度可降 5.9% - 35.1%。原因是粉煤灰替代部分水泥,减少了水化总热量,且其火山灰反应慢,早期抑制水泥水化速率,降低单位时间放热量,实现峰值降低。


同时,粉煤灰能推迟温度峰值出现 0.5 - 3.2 小时。这为混凝土内部热量均匀分布和散热争取了时间,使升温更平缓,降低因温度急剧上升产生过大温度应力的风险,减少裂缝,提高抗裂性,保障结构长期稳定和耐久性。


21、粗、细骨料进场注意事项


混凝土工程里,粗、细骨料质量关乎混凝土性能与工程质量。粗骨料方面,粒径影响混凝土强度、和易性与施工性能,合适粒径能构建良好骨架结构。级配好可降低骨料空隙率,提升密实度、强度和耐久性。粒形规则利于提高混凝土流动性。石粉适量能改善和易性,过多则降强度、增收缩。泥块对混凝土危害大,会形成薄弱区,削弱强度与耐久性。


粗骨料进场,每车都要宏观检查外观、粒径、粒形及有无泥块等,不合格不卸车。还得按规范批量抽检各项指标,确保达标。


细骨料的细度模数决定颗粒粗细,影响混凝土工作性能和强度,合适模数可使各材料协同,保证流动性与粘聚性。含泥量和泥块含量过高,会降低水泥与骨料粘结力,增加干缩性,形成缺陷,严重影响性能。


细骨料进场同样每车宏观检查,查看洁净度与泥块情况,不合格不卸车。也要按规范批量检测细度模数、含泥量和泥块含量,合格才能用于生产。


22、粗骨料粒径控制的原因


混凝土泵送施工时,粗骨料粒径通常限定在 5 - 25mm,这受泵送管道管径和泵送高度制约。


泵送管道管径影响很大,混凝土泵送中,粗骨料要在管内顺利流动。若粒径过大,与管径比例不当,易在弯头、变径处堵塞,影响施工。泵送高度<50m 时,为保证泵送顺畅,粗骨料最大粒径与输送管径比需≤1:3,因低泵送高度下压力小,粒径大则运动阻力大增,易堵管。


泵送高度增加,混凝土在管内压力变大,对粗骨料粒径限制更严。泵送高度达 100m 时,粗骨料最大粒径与输送管径比要降至 1:5。高泵送压力下,混凝土流动复杂,大粒径粗骨料增加运动阻力、破坏匀质性,且停留时间长易沉淀、离析,增加堵管风险。


23、泵送砼控制粗骨料针片状含量的原因


泵送混凝土生产施工中,严控粗骨料针片状含量十分关键,关乎混凝土性能与泵送作业。从材料力学看,针片状含量高时,针状粗骨料因细长形状,抗折强度低,受力易折断,且大量针片状骨料减少骨料间有效接触面积,降低粘结强度。混凝土强度依赖水泥石与骨料粘结及骨料自身强度,粘结强度降低会使内部易产生微裂缝并扩展,导致强度下降。


从工作性能角度,预拌混凝土中,针片状含量高会使粗骨料粒形不佳,增大骨料间摩擦力,阻碍混凝土拌合物流动,导致流动性下降,影响施工操作及混凝土均匀性与密实度。泵送时,针片状骨料易在管道弯道、变径处卡滞,引发堵泵,若处理不及时,还可能爆管,影响施工进度、增加成本且威胁安全。


鉴于此,行业规定泵送混凝土粗骨料针片状含量≤10%。高强度混凝土对性能要求更高,对针片状含量要求更严,需更低含量以减少不利影响。


24、预拌混凝土对砂子的要求


预拌混凝土生产中,砂子质量影响重大,在种类、级配、含泥量、泥块含量及特定筛孔颗粒比例等方面有严格要求。预拌混凝土常用中砂,其颗粒粗细适中,能让混凝土兼具强度与良好和易性、工作性能。


良好级配可使砂子填充粗骨料空隙,提高混凝土密实度、强度和耐久性。含泥量过高,泥土吸附水泥浆水分,降低粘结力,增加干缩性,易致开裂;泥块则形成薄弱区,影响整体性与耐久性,所以这些指标需按规范严控。


通过 0.315mm 筛孔的砂不少于 15% 这一指标对混凝土可泵性影响关键。比例过低,混凝土细颗粒不足,泵送时粗骨料间缺细颗粒填充润滑,流动性变差、泵送阻力增大,易堵泵,还会使保水性变差、易泌水,影响工作性能,导致表面出现质量缺陷,降低耐久性。



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