编辑推荐
适读人群 :本书主要面向搅拌站技术人员,同时也可供建设单位、施工单位、监理单位、大专院校等相关人员参考。 1.本书内容是对作者多年的工作,特别是国内预拌混凝土行业存在问题及其解决办法的总结;
2.书中提出了许多操作性强的质量控制措施,如原材料进场快速检验项目、用半坍落度法进行原材料稳定性控制、利用EXCEL软件进行配合比自动化设计并快速进行配合比设计的调整等;
3.提出了混凝土实体抗冻性后评估的标准程序及气泡间隔系数抗冻性评价指标的范围划分。
4.提出了基于流变学理论的自密实混凝土设计与控制方法;提出了自密实混凝土三低(低用水、低胶材、低砂率)的设计理念等等
内容简介
本书是根据编者多年预拌混凝土质量控制工作经历编写而成。全书共九章,内容涵盖了预拌混凝土质量控制的各个环节,包括生产控制(即原材料控制、配合比设计、生产、运输、交付、浇筑和养护等过程控制),合格控制(即混凝土验收质量控制);同时介绍了特殊过程及特种混凝土质量控制;对预拌混凝土质量责任进行了界定,并提出应对措施;后提出了提升预拌混凝土自动化的几点设想。
本书主要面向搅拌站技术人员,同时也可供建设单位、施工单位、监理单位、大专院校等相关人员参考。
内页插图
目录
第一章概述
第一节混凝土的定义和分类001
一、混凝土001
二、普通混凝土002
三、预拌混凝土002
第二节预拌混凝土发展历史002
一、预拌混凝土行业的发展002
二、预拌混凝土技术的发展006
第三节预拌混凝土质量及质量控制008
一、预拌混凝土的质量特性009
二、预拌混凝土的质量009
三、预拌混凝土质量控制现状009
四、预拌混凝土的质量控制015
参考文献015
第二章原材料质量控制
第一节水泥016
一、水泥概述016
二、水泥与混凝土质量的关系018
三、搅拌站水泥质量控制项目021
第二节矿物掺合料023
一、粉煤灰023
二、矿渣粉030
三、硅灰036
四、其他矿物掺合料039
五、矿物掺合料选择与应用关键技术042
第三节集料046
一、集料概述046
二、细集料(砂)051
三、粗集料(石)058
四、集料选择与应用关键技术063
第四节外加剂065
一、外加剂概述066
二、减水剂068
三、引气剂076
四、防冻剂079
五、其他外加剂(消泡剂、增稠剂、减缩剂、速凝剂、阻锈剂等)081
六、膨胀剂089
七、外加剂选择与应用关键技术093
第五节水096
一、混凝土用水介绍096
二、混凝土用水质量要求096
三、水在混凝土中的作用及存在形式097
四、搅拌站对混凝土用水的质量控制097
第六节原材料进场质量控制用半坍落度试验方法097
一、半坍落度试验方法特点098
二、半坍落度试验方法098
三、应用实例100
参考文献101
第三章配合比设计及原材料经济性对比方法
第一节配合比设计、确定与调整103
一、配合比设计方法标准103
二、配合比设计原则及基本规定105
三、配合比设计思路109
四、 《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55—2011)几个关键点的理解109
五、配合比设计实例(体积法、质量法)112
六、试拌117
七、试配119
八、配合比确定122
第二节基于Excel进行配合比设计(体积法)122
一、确定原材料及混凝土相关数据122
二、配合比计算123
三、试配126
四、配合比确定130
第三节原材料经济性对比方法131
一、目前原材料经济性对比的误区131
二、原材料经济性对比方法的特点131
三、原材料经济性对比方法的前提131
四、原材料经济性对比试验步骤132
五、举例132
参考文献134
第四章生产过程质量控制
第一节搅拌站生产过程控制要素135
第二节开盘鉴定136
一、配合比传递136
二、开盘前的检查137
三、开盘138
第三节生产环节质量控制138
一、上料138
二、计量138
三、搅拌139
四、放料140
五、混凝土搅拌匀质性判断140
第四节混凝土出场检验140
一、混凝土拌合物性能及其影响因素141
二、混凝土出场检验规定145
三、混凝土出场检验拌合物性能试验148
四、混凝土出场检验力学性能、长期和耐久性能试验158
第五节拌合物常见质量问题及处理措施159
一、坍落度偏大159
二、坍落度偏小160
三、坍落度经时损失大161
四、坍落度后返大162
五、泌水162
六、泌浆163
七、离析164
第六节剩退混凝土处理164
一、常见剩退混凝土处理方式及存在的问题164
二、剩退混凝土处理的一般规定165
三、剩退混凝土处理方法165
第七节运输过程质量控制167
一、运输工具167
二、运输过程控制167
三、入场前控制167
四、运输过程中常见问题的分析与处理167
参考文献168
第五章施工过程质量控制
第一节交付过程质量控制169
一、交货检验169
二、混凝土交付时的质量问题及处理方式172
第二节施工过程质量控制173
一、输送173
二、浇筑175
三、振捣177
四、收面178
五、养护178
六、拆模181
第六章硬化混凝土质量控制
第一节混凝土结构工程施工质量验收182
一、基本规定182
二、混凝土分项工程质量验收183
三、现浇结构分项工程质量验收183
四、混凝土结构子分部工程质量验收183
第二节硬化混凝土结构实体质量控制185
一、混凝土强度185
二、混凝土耐久性191
第三节硬化混凝土质量问题及处理202
一、外观质量缺陷202
二、混凝土裂缝205
三、强度达不到设计要求214
参考文献217
第七章特殊过程及特种混凝土质量控制
第一节冬期施工质量控制218
一、预拌混凝土早期冻结破坏机理218
二、冬期施工的期限划分219
三、冬期施工方法220
四、冬期施工各相关单位的职责222
五、冬期混凝土配合比设计注意事项223
六、冬期施工质量控制要点224
七、冬期施工热工计算227
第二节大体积混凝土质量控制229
一、大体积混凝土的定义229
二、大体积混凝土配合比设计229
三、大体积混凝土热工计算230
四、大体积混凝土质量控制重点235
五、国家体育场工程大体积混凝土质量控制技术236
第三节超长墙体混凝土质量控制245
一、超长墙体混凝土抗裂技术方案246
二、超长墙体混凝土质量控制要点247
三、城府路(熏皮场—安立路)隧道工程混凝土裂缝控制技术248
第四节高层泵送混凝土质量控制252
一、混凝土泵送机理253
二、提高混凝土拌合物可泵性的关键因素254
三、高层泵送混凝土可泵性控制254
四、混凝土高层泵送控制先进理念介绍254
第五节自密实混凝土质量控制256
一、自密实混凝土性能256
二、自密实混凝土配合比设计258
三、自密实混凝土质量控制要点262
四、基于流变学的自密实混凝土设计与控制新认识263
五、北京市南水北调配套工程东干渠工程二衬自密实混凝土的工程应用272
第六节预拌硫铝酸盐水泥快硬混凝土质量控制276
一、预拌硫铝酸盐水泥快硬混凝土控制技术路线276
二、预拌硫铝酸盐水泥快硬混凝土材料性能指标要求277
三、预拌硫铝酸盐水泥快硬混凝土配制关键材料选择277
四、预拌硫铝酸盐水泥快硬混凝土控制关键因素278
五、硫铝酸盐水泥快硬混凝土工程应用279
第七节耐热混凝土质量控制281
一、普通混凝土高温下的性能变化281
二、耐热混凝土材料选择和配比设计281
三、耐热混凝土专项质量验收282
四、工程实例283
第八节透水混凝土质量控制286
一、透水混凝土定义、种类和用途286
二、透水混凝土配合比设计287
三、普通透水混凝土基本性能288
四、透水混凝土质量控制注意事项288
五、透水混凝土透水系数质量验收288
六、典型透水混凝土工程施工工艺288
七、透水混凝土配制心得与体会288
第九节超轻陶粒混凝土290
一、超轻陶粒混凝土定义290
二、超轻陶粒混凝土配制技术关键290
三、工程实例291
参考文献293
第八章预拌混凝土质量责任界定及应对措施
一、对预拌混凝土质量责任认知的现状294
二、预拌混凝土质量界定的原则295
三、预拌混凝土交货检验的乱象现状及其危害296
四、对改变当前混乱状态、保证工程质量、弱化纠纷的建议297
五、对搅拌站的忠告298
第九章预拌混凝土质量控制自动化
第一节现状、目的及意义301
一、现状301
二、目的及意义301
第二节相关行业自动化控制状况302
一、水泥行业302
二、干拌砂浆303
三、矿渣粉(以立磨矿粉粉磨工艺为例)303
第三节提升预拌混凝土自动化的几点设想303
一、原材料控制303
二、生产过程310
三、运输和交付过程311
前言/序言
《现代建筑材料的性能解析与应用指南》 内容简介 本书深入探讨了当今建筑行业中各类关键材料的物理、化学及力学性能,并对其在实际工程中的最佳应用策略进行了详尽阐述。内容涵盖了从基础的骨料、胶凝材料到高性能的特种添加剂,以及新兴的环保型建筑材料等多个维度。本书旨在为工程师、设计师、施工管理人员及材料科学研究者提供一个全面、系统且极具实践指导意义的参考。 第一部分:传统建筑材料的性能细解 第一章:骨料的精细化研究 本章将对建筑工程中最基础也是最普遍的材料——骨料进行深入的性能分析。我们将从骨料的来源、赋存状态出发,详细剖析其物理性质,包括: 粒度分布与级配: 探讨不同粒径分布对砂浆和混凝土工作性、密实度、强度以及耐久性的影响。我们将介绍常用的级配标准,如最大粒径、细度模数等,并分析如何根据工程需求优化级配设计,以获得最佳的工程表现。 形状、表面纹理与棱角性: 详细分析骨料的形状(如球状、棱角状、扁平状)和表面纹理(光滑、粗糙)如何影响骨料与胶凝材料之间的粘结性能、混凝土的抗剪强度和抗冻性。棱角状骨料通常能提供更好的机械咬合,但可能降低工作性。 密度与吸水率: 探讨骨料的表观密度、堆积密度以及吸水率对混凝土容重、强度和耐久性的影响。高吸水率的骨料会消耗更多的拌合水,影响水灰比的精确控制,从而可能降低强度和耐久性。 坚固性与耐磨性: 介绍常用的坚固性试验(如洛杉矶磨耗试验、硫酸钠/镁含硫试验),分析骨料的抗压碎能力和抗风化能力,以及这些性能如何决定骨料在承受交通荷载、磨损等环境下的使用寿命。 惰性与反应性: 详细阐述骨料的化学组成,特别是对碱-骨料反应(ASR)的风险评估。我们将介绍检测骨料潜在反应性的方法,并提供避免或减缓ASR的技术措施,例如使用低碱水泥、掺杂矿物掺合料或添加化学抑制剂。 杂质含量: 分析泥块、有机质、粘土等有害杂质对骨料性能和最终混凝土质量的负面影响。我们将介绍控制杂质含量的标准和方法。 特定骨料的性能特点: 针对几种常见的骨料类型,如天然砂石、机制砂、碎石、矿渣等,分析它们的独特性能优势和局限性,以及在不同工程应用中的选择考量。 第二章:胶凝材料的性能演进与选择 本章聚焦于建筑材料的核心——胶凝材料,重点分析不同类型胶凝材料的性能特点及其在现代工程中的应用。 水泥基胶凝材料: 硅酸盐水泥(普通硅酸盐水泥): 详细介绍其主要成分(熟料矿物相)、物理性能(细度、凝结时间、强度发展)、化学性能(早期强度、水化热、抗硫酸盐侵蚀能力)和不同等级水泥(如P·O 42.5、P·O 52.5)的应用场景。 矿渣硅酸盐水泥(P·S): 分析火山灰活性材料(如高炉矿渣)的加入如何影响水泥的性能,特别是早期强度、水化热、后期强度增长、抗硫酸盐侵蚀和耐久性。讨论其在承受长期荷载和腐蚀性环境中的优势。 粉煤灰硅酸盐水泥(P·F): 深入探讨粉煤灰(富含活性硅和铝)的引入对水泥性能的影响,包括细度、早期强度、水化热、后期强度、抗渗性、抗冻性以及减缓碱-骨料反应的能力。分析不同等级粉煤灰(如I级、II级)对水泥性能的差异。 火山灰质硅酸盐水泥(P·P): 介绍天然或人工活性掺合料(如硅灰、天然火山灰)在水泥中的应用,分析其对水泥强度的影响,特别是高强度和超高强度应用。 抗硫酸盐水泥(P·SR): 阐述其对硫酸盐侵蚀的特殊抵抗机制,分析其组分特点和适用范围,如在海洋工程、污水处理厂等恶劣环境下的应用。 低水化热水泥(P·H): 探讨其组分和水化过程的特点,重点关注其在大型混凝土结构(如大体积混凝土)中控制温度裂缝的优势。 非水泥基胶凝材料: 石膏基胶凝材料: 简要介绍其凝结快、早期强度高的特点,以及在特定用途(如抹灰、找平)中的应用。 沥青基胶凝材料: 阐述其防水、粘结和柔韧性,分析其在道路工程、屋面防水等领域的应用。 第三章:外加剂的性能优化与协同效应 本章将重点阐述外加剂在现代建筑材料性能提升中的关键作用,分析各类外加剂的化学机理、性能表现及应用技巧。 减水剂/高性能减水剂(包括聚羧酸系): 作用机理: 深入解析减水剂如何通过分散水泥颗粒、降低拌合物粘度来提高其流动性,以及在保持相同流动度下显著减少用水量的原理。 性能影响: 分析不同类型减水剂(如木质素磺酸盐、萘系、密胺系、聚羧酸系)对混凝土早期强度、后期强度、耐久性、抗渗性、抗裂性的影响。重点介绍聚羧酸系高性能减水剂在大幅度减水、提高早期强度和改善和易性方面的显著优势。 掺量与适用性: 探讨外加剂掺量对混凝土性能的影响,以及在不同水泥、骨料和温度条件下的适用性选择。 增稠剂协同作用: 分析减水剂与增稠剂(如纤维素醚、聚合物)配合使用,以增强混凝土粘聚性、抗泌水和保水性,特别是在泵送混凝土和自密实混凝土中的应用。 速凝剂与缓凝剂: 速凝剂: 分析其作用机理,如加速水泥颗粒的水化反应,缩短凝结时间,以及在抢修工程、地下喷射混凝土等场景的应用。 缓凝剂: 阐述其如何吸附在水泥颗粒表面,抑制水化反应的进行,延长凝结时间,从而提高混凝土的施工时间,适用于长距离运输、大体积混凝土浇筑或高温施工环境。 引气剂: 机理与作用: 解释引气剂如何产生并稳定微小、均匀分布的气泡,分析这些气泡对混凝土抗冻融循环、抗裂性、改善和易性的积极作用。 掺量与气泡参数: 讨论掺量对引气量、气泡尺寸分布的影响,以及如何通过试验确定最佳掺量。 早强剂与膨胀剂: 早强剂: 分析其加速水泥水化、提高早期强度的机理,以及在低温施工、模板周转加速等方面的应用。 膨胀剂: 介绍其补偿混凝土收缩、提高密实度和抗裂性的作用,分析不同类型的膨胀剂(如硫铝酸盐、氧化钙)及其在自应力混凝土、防水工程中的应用。 其他特殊外加剂: 简要介绍抗裂剂、防水剂、早强防冻剂、染色剂等,阐述其特殊功能及应用领域。 第二部分:高性能与特种建筑材料的性能分析 第四章:高性能混凝土的性能设计与调控 本章将深入探讨高性能混凝土(HPC)的关键性能指标及其设计方法。 高强混凝土: 强度指标: 定义不同强度等级(如C50、C60及以上)的混凝土,分析影响其强度的关键因素(水灰比、水泥用量、外加剂、骨料性能、养护)。 设计方法: 介绍基于目标强度和耐久性的配合比设计原则,包括剂量法、相对体积法等。 应用领域: 探讨高强混凝土在超高层建筑、大跨度桥梁、海洋平台等对强度要求极高的工程中的应用。 高耐久性混凝土: 耐久性指标: 详细解释抗渗性、抗冻性、抗化学侵蚀性(如硫酸盐侵蚀、氯离子侵蚀)、耐磨性等关键耐久性指标的测试方法与评价标准。 设计要素: 分析低水灰比、高性能减水剂、优良的级配、合适的胶凝材料(如掺粉煤灰、矿渣)、致密的微观结构如何提高混凝土的耐久性。 防护措施: 结合混凝土本身性能的提升,介绍表面涂层、防护剂等辅助性耐久性提升措施。 自密实混凝土(SCC): 性能要求: 阐述SCC所需的流动性、粘聚性、间隙填充性和不离析性等关键性能指标。 组成设计: 分析SCC配合比设计的特殊性,特别是高流量减水剂、低用水量、细骨料比例、胶凝材料比例以及必要的粘度改良剂(如纤维素醚)的作用。 施工特点: 探讨SCC的浇筑方式、模板要求及质量控制要点,分析其在复杂结构、密集配筋部位的优势。 轻质混凝土与重质混凝土: 轻质混凝土: 介绍泡沫混凝土、加气混凝土、陶粒混凝土等,分析其轻质、保温、隔音等性能,以及在填充、保温、装饰等工程中的应用。 重质混凝土: 分析其高容重、屏蔽辐射等特点,在核电站、防护工程中的应用。 第五章:特种建筑材料的性能与应用 本章介绍一些具有特殊性能或满足特定工程需求的建筑材料。 纤维增强水泥基复合材料(FRC): 纤维类型与性能: 探讨钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维、碳纤维等不同纤维的力学性能、化学稳定性及其对水泥基材料的增强作用,如提高抗拉强度、抗弯强度、抗冲击性、抗裂性。 应用前景: 分析FRC在路面工程、结构加固、预制构件等领域的应用。 聚合物改性水泥基材料: 乳液与粉末: 分析聚合物乳液(如VAE、丙烯酸酯)和可再分散乳胶粉如何通过与水泥基体形成互穿网络结构,显著提高其粘结强度、柔韧性、抗渗性、耐磨性、抗化学侵蚀性。 应用领域: 重点介绍在防水砂浆、瓷砖粘结剂、外墙保温砂浆、修补砂浆等方面的应用。 绿色与环保型建筑材料: 再生骨料: 分析再生骨料的性能特点(如吸水率、强度、压碎值)及其在混凝土中的应用限制与潜力,探讨其对资源节约和环境可持续性的贡献。 矿物掺合料: 详细介绍高炉矿渣、粉煤灰、硅灰、偏高岭土等在水泥和混凝土中的应用,分析其对材料性能和环境效益的双重提升。 生物基材料: 简要介绍竹材、木材、稻壳灰等在建筑材料中的潜在应用,展望其可持续性发展。 装饰性与功能性材料: 彩色混凝土: 分析颜料对混凝土性能的影响,以及色彩设计在建筑美学中的应用。 透水混凝土: 介绍其骨料级配、粘结强度设计,以及在海绵城市、景观道路中的应用,以改善城市排水系统。 自修复混凝土: 简要介绍其自修复机理,如微胶囊包裹修复剂、细菌诱导钙化等,展望其在提高结构寿命和减少维护成本方面的潜力。 第六章:建筑材料的质量控制与检测技术 本章系统介绍建筑材料在生产、进场和使用过程中的质量控制方法与检测手段。 材料的进场检验: 取样与试验: 详细介绍各类原材料(骨料、水泥、外加剂、钢筋等)的取样规程、频率及关键性能指标的检测方法(如骨料颗粒级配、含泥量、坚固性;水泥的细度、凝结时间、强度;外加剂的减水率、引气量等)。 合格标准: 阐述国家和行业标准对各类材料的质量要求,以及不合格材料的处理原则。 拌合物的质量控制: 和易性检测: 介绍坍落度、扩展度、V形槽试验、L形管试验等对混凝土工作性的检测方法。 容重与含气量检测: 分析这些指标对混凝土密实度、强度的影响。 配合比的校核与调整: 阐述在施工过程中如何根据实际情况(如骨料含水率变化)对配合比进行微调,以确保拌合物性能稳定。 成品的质量检测: 混凝土立方体抗压强度: 详细介绍试块制作、标准养护、龄期及试验方法,分析强度标准值、标准差的意义。 非破坏性检测: 介绍回弹法、超声法、联合法等检测混凝土表面强度和内部密实度的原理及应用。 耐久性检测: 阐述抗渗性、抗冻性、氯离子扩散系数等耐久性指标的现场或室内检测方法。 质量管理体系: ISO 9000系列标准: 介绍质量管理体系在建筑材料生产和工程应用中的重要性。 过程控制与记录: 强调各环节的质量控制措施、人员职责及详细的质量记录。 风险评估与预防: 分析潜在的质量风险,并提出相应的预防和应对措施。 本书以图文并茂、理论结合实际的方式,力求为读者提供一个系统、权威且实用的建筑材料性能解析与应用指南。通过对各类材料性能的深入理解和精准控制,本书将助力建筑行业在保证工程质量、提升工程性能、实现绿色可持续发展等方面迈上新台阶。