商品混凝土与预制构件[详细]

➢ 降低水化热：
矿物细掺料取代了部分的水泥
➢ 提高水密性：
降低了孔隙率，增大了密实性
为什么要发展商品混凝土？
• 建设工程质量的要求 • 文明施工的体现 • 城市文明建设的标志 • 社会效益和经济效益的追求
混凝土强度波动原因
制备工艺
原料
混凝土组成与结构
混凝土强度
骨料； 水泥； 掺合料； 外加剂； 水灰比。
（4）社会效益和经济效益的追求
• 使用商品混凝土、减少了建筑材料贮运损耗和生产工艺损 耗，集中生产比分散生产可节约10％以上；
• 减少了工地用工和各种管理费用； • 加快工程进度能产生巨大的综合效益； • 特别是高强度混凝土的使用，使建筑结构断面减少，扩大
了使用面积，大幅度减少了建筑材料，降低了投资成本， 带来的经济效益和社会效益是无法估量的。
现场参观问题：各料仓筒中装的是什么？
⑧
⑤③ ① ⑦
⑥
④ ②
预制构件
Precast Concrete Segment
o 不同性质骨料颗粒的随机分布； o 水泥不同组份及其水化物的不均匀分布； o 掺合料颗粒也不能均匀分布； o 外加剂也不能均匀分布； o 不同局部水灰比有差异，导致气孔的分布、 大小以及水化物的形态、粒度在混凝土中的 分布不均匀；
概 率 密 度
(fcu )
混凝土强度的正态分布
(fcu ) σ
商品混凝土与预制构件
内容
• 商品混凝土
– 什么是商品混凝土？ – 为什么要发展商品混凝土？
• 混凝土预制构件
– 预制构件的劣势 – 预制构件的优势 – 预制构件的生产过程
Ready-Mix Concrete
什么是商品混凝土？
• 又称预拌混凝土（premix concrete），简称为“商砼”
混凝土
• 非活性混合材料
(1) 粉煤灰
(fly ash)
炉底灰
clinker ash bottom ash
粉煤灰 fly ash
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MgO
CaO
Fly ash 40.1～74.4 15.7～35.2 1.4～17.5 0.2～7.4 0.3～10.1
粉煤灰的化学组成 (%)
炉底灰的化学组成 (%)
由褐煤或次烟煤煅烧 C类 收集的粉煤灰，其
CaO含量一般大于10%
雷氏夹沸煮后增加 4.0
距离不大于5.0mm
拌制混凝土和砂浆用粉煤灰技术要求
项目
细度（0.045mm方孔筛余 量），不大于（%）
需水量比，不大于（%） 烧失量比，不大于（%） 含水量比，不大于（%） 三氧化硫，不大于（%）
Ⅰ级
12.0 95 5.0
(ultra fine mineral admixtures)
（4）矿物细掺料在混凝土中的作用
源自文库
➢ 增加长期强度：
活性组分参与水泥体系反应，增加长期 强度
➢ 抑制碱骨料反应： 水泥或外加剂引入的碱与矿物细掺料活
性组份反应而固定
➢ 减少干燥收缩：
由于矿物细掺料的充填作用，使混凝土 孔隙率降低，从而减少干燥收缩
混
矿渣硅酸盐水泥（P.S）：(20,70]%粒状高炉矿渣；
合
火山灰质硅酸盐水泥（P.P）:(20,40]%火山灰质混合材；
硅 酸
粉煤灰硅酸盐水泥（P.F）：(20,40]%粉煤灰；
盐 水
复合硅酸盐水泥（P.C）：(20,50]%混合材。
泥
混合材料
• 活性混合材料
粒状高炉矿渣（granulated blast-furnace slag）； 火山灰（pozzolana）质混合材料； 粉煤灰（fly-ash）
商品混凝土生产，是由专业技术人员在独立的试验室 严格按照配合比，采用微机控制方式，通过电子计量， 准确地生产出符合建筑设计要求的各种强度等级的混 凝土。
尤其是使用了外加剂和活性掺合料生产的高强度混凝 土，不但大大加快了施工进度，而且从根本上解决了 现场搅拌混凝土容易造成的质量隐患。
（2）文明施工的体现
胶 凝 材 料
水
粗 骨 料
细 骨 料
外 加 剂
掺 合 料
适当比例配合、拌制、成型、硬化 人造石材（砼）
通用硅酸盐水泥（GB175-2007）
硅
I型硅酸盐水泥（P.I）：无混合材料；
酸
II型硅酸盐水泥（P.II ）： 5%石灰石；
盐 水
或粒状高炉矿渣
泥
普通硅酸盐水泥（P.O）：(5,20]%混合材；
技术要求
Ⅱ级
Ⅲ级
25.0
105 8.0
1.0 3.0
45.0 115 15.0
摘自《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GBl596—2005）
粉煤灰中的炭粒
（2）水淬高炉矿渣
（3）其他磨细掺合料
① 硅灰 (silica fume) ② 沸石粉(zeolite powder) ③ 火山灰质掺合料(pozzolanic admixtures) ④ 超细微粒矿物质掺合料
• 混凝土的使用经历了170年的发展历史。 • 商品混凝土采用集中搅拌，是混凝土生产由粗放型生
产向集约化大生产的转变。 • 它实现了混凝土生产的专业化、商品化和社会化，是
建筑业依靠技术进步改变小生产方式，实现建筑工业 化的一项重要改革。
（3）城市文明建设的标志
• 广泛使用商品混凝土，能大大减小噪音、粉尘、道路污染 问题，解决施工扰民和施工现场脏、乱、差等问题，也减 轻了城市道路的交通压力。
1 2π
(fcu fcu )2
e 2σ 2
fcu
fcu
抗压强度
n
f cu
1 n
f cu,i
i1
n
(fcu,i f cu )2
σ i1 n 1
变异系数（离差系数、标准差系数）
概 率 密
Cv
σ f cu
度
1
Cv值越小，说明混凝
土质量越稳定，混凝土
2
生产的质量水平越高。
fcu 抗压强度
混凝土强度保证率P%
概
率 密 度
(fcu )
Q%
tk
fcu,k
fcu
P% fcu,k (fcu )dfcu
P%为混凝土强度总 P% 体中大于设计的强度等
级值（fcu,k）的概率， 见图中阴影部分。 抗压强度 fcu
（1）建设工程质量的要求
在现场搅拌混凝土，水、水泥、骨料等无法称量只能 依靠操作人员的经验施工，容易出现质量事故。
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MgO
CaO
Clinker ash 51.6～64.0 17.3～26.9 4.2～10.9 1.0～2.6 2.3～8.8
用于水泥和混凝土中的粉煤灰分类 GB/T 1596-2005
类 别
煤种
游离CaO 不大于(%)
安定性要求
F类 由无烟煤或烟煤煅烧
1.0
收集的粉煤灰