編輯推薦
適讀人群 :本書主要麵嚮攪拌站技術人員,同時也可供建設單位、施工單位、監理單位、大專院校等相關人員參考。 1.本書內容是對作者多年的工作,特彆是國內預拌混凝土行業存在問題及其解決辦法的總結;
2.書中提齣瞭許多操作性強的質量控製措施,如原材料進場快速檢驗項目、用半坍落度法進行原材料穩定性控製、利用EXCEL軟件進行配閤比自動化設計並快速進行配閤比設計的調整等;
3.提齣瞭混凝土實體抗凍性後評估的標準程序及氣泡間隔係數抗凍性評價指標的範圍劃分。
4.提齣瞭基於流變學理論的自密實混凝土設計與控製方法;提齣瞭自密實混凝土三低(低用水、低膠材、低砂率)的設計理念等等
內容簡介
本書是根據編者多年預拌混凝土質量控製工作經曆編寫而成。全書共九章,內容涵蓋瞭預拌混凝土質量控製的各個環節,包括生産控製(即原材料控製、配閤比設計、生産、運輸、交付、澆築和養護等過程控製),閤格控製(即混凝土驗收質量控製);同時介紹瞭特殊過程及特種混凝土質量控製;對預拌混凝土質量責任進行瞭界定,並提齣應對措施;後提齣瞭提升預拌混凝土自動化的幾點設想。
本書主要麵嚮攪拌站技術人員,同時也可供建設單位、施工單位、監理單位、大專院校等相關人員參考。
內頁插圖
目錄
第一章概述
第一節混凝土的定義和分類001
一、混凝土001
二、普通混凝土002
三、預拌混凝土002
第二節預拌混凝土發展曆史002
一、預拌混凝土行業的發展002
二、預拌混凝土技術的發展006
第三節預拌混凝土質量及質量控製008
一、預拌混凝土的質量特性009
二、預拌混凝土的質量009
三、預拌混凝土質量控製現狀009
四、預拌混凝土的質量控製015
參考文獻015
第二章原材料質量控製
第一節水泥016
一、水泥概述016
二、水泥與混凝土質量的關係018
三、攪拌站水泥質量控製項目021
第二節礦物摻閤料023
一、粉煤灰023
二、礦渣粉030
三、矽灰036
四、其他礦物摻閤料039
五、礦物摻閤料選擇與應用關鍵技術042
第三節集料046
一、集料概述046
二、細集料(砂)051
三、粗集料(石)058
四、集料選擇與應用關鍵技術063
第四節外加劑065
一、外加劑概述066
二、減水劑068
三、引氣劑076
四、防凍劑079
五、其他外加劑(消泡劑、增稠劑、減縮劑、速凝劑、阻銹劑等)081
六、膨脹劑089
七、外加劑選擇與應用關鍵技術093
第五節水096
一、混凝土用水介紹096
二、混凝土用水質量要求096
三、水在混凝土中的作用及存在形式097
四、攪拌站對混凝土用水的質量控製097
第六節原材料進場質量控製用半坍落度試驗方法097
一、半坍落度試驗方法特點098
二、半坍落度試驗方法098
三、應用實例100
參考文獻101
第三章配閤比設計及原材料經濟性對比方法
第一節配閤比設計、確定與調整103
一、配閤比設計方法標準103
二、配閤比設計原則及基本規定105
三、配閤比設計思路109
四、 《普通混凝土配閤比設計規程》(JGJ 55—2011)幾個關鍵點的理解109
五、配閤比設計實例(體積法、質量法)112
六、試拌117
七、試配119
八、配閤比確定122
第二節基於Excel進行配閤比設計(體積法)122
一、確定原材料及混凝土相關數據122
二、配閤比計算123
三、試配126
四、配閤比確定130
第三節原材料經濟性對比方法131
一、目前原材料經濟性對比的誤區131
二、原材料經濟性對比方法的特點131
三、原材料經濟性對比方法的前提131
四、原材料經濟性對比試驗步驟132
五、舉例132
參考文獻134
第四章生産過程質量控製
第一節攪拌站生産過程控製要素135
第二節開盤鑒定136
一、配閤比傳遞136
二、開盤前的檢查137
三、開盤138
第三節生産環節質量控製138
一、上料138
二、計量138
三、攪拌139
四、放料140
五、混凝土攪拌勻質性判斷140
第四節混凝土齣場檢驗140
一、混凝土拌閤物性能及其影響因素141
二、混凝土齣場檢驗規定145
三、混凝土齣場檢驗拌閤物性能試驗148
四、混凝土齣場檢驗力學性能、長期和耐久性能試驗158
第五節拌閤物常見質量問題及處理措施159
一、坍落度偏大159
二、坍落度偏小160
三、坍落度經時損失大161
四、坍落度後返大162
五、泌水162
六、泌漿163
七、離析164
第六節剩退混凝土處理164
一、常見剩退混凝土處理方式及存在的問題164
二、剩退混凝土處理的一般規定165
三、剩退混凝土處理方法165
第七節運輸過程質量控製167
一、運輸工具167
二、運輸過程控製167
三、入場前控製167
四、運輸過程中常見問題的分析與處理167
參考文獻168
第五章施工過程質量控製
第一節交付過程質量控製169
一、交貨檢驗169
二、混凝土交付時的質量問題及處理方式172
第二節施工過程質量控製173
一、輸送173
二、澆築175
三、振搗177
四、收麵178
五、養護178
六、拆模181
第六章硬化混凝土質量控製
第一節混凝土結構工程施工質量驗收182
一、基本規定182
二、混凝土分項工程質量驗收183
三、現澆結構分項工程質量驗收183
四、混凝土結構子分部工程質量驗收183
第二節硬化混凝土結構實體質量控製185
一、混凝土強度185
二、混凝土耐久性191
第三節硬化混凝土質量問題及處理202
一、外觀質量缺陷202
二、混凝土裂縫205
三、強度達不到設計要求214
參考文獻217
第七章特殊過程及特種混凝土質量控製
第一節鼕期施工質量控製218
一、預拌混凝土早期凍結破壞機理218
二、鼕期施工的期限劃分219
三、鼕期施工方法220
四、鼕期施工各相關單位的職責222
五、鼕期混凝土配閤比設計注意事項223
六、鼕期施工質量控製要點224
七、鼕期施工熱工計算227
第二節大體積混凝土質量控製229
一、大體積混凝土的定義229
二、大體積混凝土配閤比設計229
三、大體積混凝土熱工計算230
四、大體積混凝土質量控製重點235
五、國傢體育場工程大體積混凝土質量控製技術236
第三節超長牆體混凝土質量控製245
一、超長牆體混凝土抗裂技術方案246
二、超長牆體混凝土質量控製要點247
三、城府路(熏皮場—安立路)隧道工程混凝土裂縫控製技術248
第四節高層泵送混凝土質量控製252
一、混凝土泵送機理253
二、提高混凝土拌閤物可泵性的關鍵因素254
三、高層泵送混凝土可泵性控製254
四、混凝土高層泵送控製先進理念介紹254
第五節自密實混凝土質量控製256
一、自密實混凝土性能256
二、自密實混凝土配閤比設計258
三、自密實混凝土質量控製要點262
四、基於流變學的自密實混凝土設計與控製新認識263
五、北京市南水北調配套工程東乾渠工程二襯自密實混凝土的工程應用272
第六節預拌硫鋁酸鹽水泥快硬混凝土質量控製276
一、預拌硫鋁酸鹽水泥快硬混凝土控製技術路綫276
二、預拌硫鋁酸鹽水泥快硬混凝土材料性能指標要求277
三、預拌硫鋁酸鹽水泥快硬混凝土配製關鍵材料選擇277
四、預拌硫鋁酸鹽水泥快硬混凝土控製關鍵因素278
五、硫鋁酸鹽水泥快硬混凝土工程應用279
第七節耐熱混凝土質量控製281
一、普通混凝土高溫下的性能變化281
二、耐熱混凝土材料選擇和配比設計281
三、耐熱混凝土專項質量驗收282
四、工程實例283
第八節透水混凝土質量控製286
一、透水混凝土定義、種類和用途286
二、透水混凝土配閤比設計287
三、普通透水混凝土基本性能288
四、透水混凝土質量控製注意事項288
五、透水混凝土透水係數質量驗收288
六、典型透水混凝土工程施工工藝288
七、透水混凝土配製心得與體會288
第九節超輕陶粒混凝土290
一、超輕陶粒混凝土定義290
二、超輕陶粒混凝土配製技術關鍵290
三、工程實例291
參考文獻293
第八章預拌混凝土質量責任界定及應對措施
一、對預拌混凝土質量責任認知的現狀294
二、預拌混凝土質量界定的原則295
三、預拌混凝土交貨檢驗的亂象現狀及其危害296
四、對改變當前混亂狀態、保證工程質量、弱化糾紛的建議297
五、對攪拌站的忠告298
第九章預拌混凝土質量控製自動化
第一節現狀、目的及意義301
一、現狀301
二、目的及意義301
第二節相關行業自動化控製狀況302
一、水泥行業302
二、乾拌砂漿303
三、礦渣粉(以立磨礦粉粉磨工藝為例)303
第三節提升預拌混凝土自動化的幾點設想303
一、原材料控製303
二、生産過程310
三、運輸和交付過程311
前言/序言
《現代建築材料的性能解析與應用指南》 內容簡介 本書深入探討瞭當今建築行業中各類關鍵材料的物理、化學及力學性能,並對其在實際工程中的最佳應用策略進行瞭詳盡闡述。內容涵蓋瞭從基礎的骨料、膠凝材料到高性能的特種添加劑,以及新興的環保型建築材料等多個維度。本書旨在為工程師、設計師、施工管理人員及材料科學研究者提供一個全麵、係統且極具實踐指導意義的參考。 第一部分:傳統建築材料的性能細解 第一章:骨料的精細化研究 本章將對建築工程中最基礎也是最普遍的材料——骨料進行深入的性能分析。我們將從骨料的來源、賦存狀態齣發,詳細剖析其物理性質,包括: 粒度分布與級配: 探討不同粒徑分布對砂漿和混凝土工作性、密實度、強度以及耐久性的影響。我們將介紹常用的級配標準,如最大粒徑、細度模數等,並分析如何根據工程需求優化級配設計,以獲得最佳的工程錶現。 形狀、錶麵紋理與棱角性: 詳細分析骨料的形狀(如球狀、棱角狀、扁平狀)和錶麵紋理(光滑、粗糙)如何影響骨料與膠凝材料之間的粘結性能、混凝土的抗剪強度和抗凍性。棱角狀骨料通常能提供更好的機械咬閤,但可能降低工作性。 密度與吸水率: 探討骨料的錶觀密度、堆積密度以及吸水率對混凝土容重、強度和耐久性的影響。高吸水率的骨料會消耗更多的拌閤水,影響水灰比的精確控製,從而可能降低強度和耐久性。 堅固性與耐磨性: 介紹常用的堅固性試驗(如洛杉磯磨耗試驗、硫酸鈉/鎂含硫試驗),分析骨料的抗壓碎能力和抗風化能力,以及這些性能如何決定骨料在承受交通荷載、磨損等環境下的使用壽命。 惰性與反應性: 詳細闡述骨料的化學組成,特彆是對堿-骨料反應(ASR)的風險評估。我們將介紹檢測骨料潛在反應性的方法,並提供避免或減緩ASR的技術措施,例如使用低堿水泥、摻雜礦物摻閤料或添加化學抑製劑。 雜質含量: 分析泥塊、有機質、粘土等有害雜質對骨料性能和最終混凝土質量的負麵影響。我們將介紹控製雜質含量的標準和方法。 特定骨料的性能特點: 針對幾種常見的骨料類型,如天然砂石、機製砂、碎石、礦渣等,分析它們的獨特性能優勢和局限性,以及在不同工程應用中的選擇考量。 第二章:膠凝材料的性能演進與選擇 本章聚焦於建築材料的核心——膠凝材料,重點分析不同類型膠凝材料的性能特點及其在現代工程中的應用。 水泥基膠凝材料: 矽酸鹽水泥(普通矽酸鹽水泥): 詳細介紹其主要成分(熟料礦物相)、物理性能(細度、凝結時間、強度發展)、化學性能(早期強度、水化熱、抗硫酸鹽侵蝕能力)和不同等級水泥(如P·O 42.5、P·O 52.5)的應用場景。 礦渣矽酸鹽水泥(P·S): 分析火山灰活性材料(如高爐礦渣)的加入如何影響水泥的性能,特彆是早期強度、水化熱、後期強度增長、抗硫酸鹽侵蝕和耐久性。討論其在承受長期荷載和腐蝕性環境中的優勢。 粉煤灰矽酸鹽水泥(P·F): 深入探討粉煤灰(富含活性矽和鋁)的引入對水泥性能的影響,包括細度、早期強度、水化熱、後期強度、抗滲性、抗凍性以及減緩堿-骨料反應的能力。分析不同等級粉煤灰(如I級、II級)對水泥性能的差異。 火山灰質矽酸鹽水泥(P·P): 介紹天然或人工活性摻閤料(如矽灰、天然火山灰)在水泥中的應用,分析其對水泥強度的影響,特彆是高強度和超高強度應用。 抗硫酸鹽水泥(P·SR): 闡述其對硫酸鹽侵蝕的特殊抵抗機製,分析其組分特點和適用範圍,如在海洋工程、汙水處理廠等惡劣環境下的應用。 低水化熱水泥(P·H): 探討其組分和水化過程的特點,重點關注其在大型混凝土結構(如大體積混凝土)中控製溫度裂縫的優勢。 非水泥基膠凝材料: 石膏基膠凝材料: 簡要介紹其凝結快、早期強度高的特點,以及在特定用途(如抹灰、找平)中的應用。 瀝青基膠凝材料: 闡述其防水、粘結和柔韌性,分析其在道路工程、屋麵防水等領域的應用。 第三章:外加劑的性能優化與協同效應 本章將重點闡述外加劑在現代建築材料性能提升中的關鍵作用,分析各類外加劑的化學機理、性能錶現及應用技巧。 減水劑/高性能減水劑(包括聚羧酸係): 作用機理: 深入解析減水劑如何通過分散水泥顆粒、降低拌閤物粘度來提高其流動性,以及在保持相同流動度下顯著減少用水量的原理。 性能影響: 分析不同類型減水劑(如木質素磺酸鹽、萘係、密胺係、聚羧酸係)對混凝土早期強度、後期強度、耐久性、抗滲性、抗裂性的影響。重點介紹聚羧酸係高性能減水劑在大幅度減水、提高早期強度和改善和易性方麵的顯著優勢。 摻量與適用性: 探討外加劑摻量對混凝土性能的影響,以及在不同水泥、骨料和溫度條件下的適用性選擇。 增稠劑協同作用: 分析減水劑與增稠劑(如縴維素醚、聚閤物)配閤使用,以增強混凝土粘聚性、抗泌水和保水性,特彆是在泵送混凝土和自密實混凝土中的應用。 速凝劑與緩凝劑: 速凝劑: 分析其作用機理,如加速水泥顆粒的水化反應,縮短凝結時間,以及在搶修工程、地下噴射混凝土等場景的應用。 緩凝劑: 闡述其如何吸附在水泥顆粒錶麵,抑製水化反應的進行,延長凝結時間,從而提高混凝土的施工時間,適用於長距離運輸、大體積混凝土澆築或高溫施工環境。 引氣劑: 機理與作用: 解釋引氣劑如何産生並穩定微小、均勻分布的氣泡,分析這些氣泡對混凝土抗凍融循環、抗裂性、改善和易性的積極作用。 摻量與氣泡參數: 討論摻量對引氣量、氣泡尺寸分布的影響,以及如何通過試驗確定最佳摻量。 早強劑與膨脹劑: 早強劑: 分析其加速水泥水化、提高早期強度的機理,以及在低溫施工、模闆周轉加速等方麵的應用。 膨脹劑: 介紹其補償混凝土收縮、提高密實度和抗裂性的作用,分析不同類型的膨脹劑(如硫鋁酸鹽、氧化鈣)及其在自應力混凝土、防水工程中的應用。 其他特殊外加劑: 簡要介紹抗裂劑、防水劑、早強防凍劑、染色劑等,闡述其特殊功能及應用領域。 第二部分:高性能與特種建築材料的性能分析 第四章:高性能混凝土的性能設計與調控 本章將深入探討高性能混凝土(HPC)的關鍵性能指標及其設計方法。 高強混凝土: 強度指標: 定義不同強度等級(如C50、C60及以上)的混凝土,分析影響其強度的關鍵因素(水灰比、水泥用量、外加劑、骨料性能、養護)。 設計方法: 介紹基於目標強度和耐久性的配閤比設計原則,包括劑量法、相對體積法等。 應用領域: 探討高強混凝土在超高層建築、大跨度橋梁、海洋平颱等對強度要求極高的工程中的應用。 高耐久性混凝土: 耐久性指標: 詳細解釋抗滲性、抗凍性、抗化學侵蝕性(如硫酸鹽侵蝕、氯離子侵蝕)、耐磨性等關鍵耐久性指標的測試方法與評價標準。 設計要素: 分析低水灰比、高性能減水劑、優良的級配、閤適的膠凝材料(如摻粉煤灰、礦渣)、緻密的微觀結構如何提高混凝土的耐久性。 防護措施: 結閤混凝土本身性能的提升,介紹錶麵塗層、防護劑等輔助性耐久性提升措施。 自密實混凝土(SCC): 性能要求: 闡述SCC所需的流動性、粘聚性、間隙填充性和不離析性等關鍵性能指標。 組成設計: 分析SCC配閤比設計的特殊性,特彆是高流量減水劑、低用水量、細骨料比例、膠凝材料比例以及必要的粘度改良劑(如縴維素醚)的作用。 施工特點: 探討SCC的澆築方式、模闆要求及質量控製要點,分析其在復雜結構、密集配筋部位的優勢。 輕質混凝土與重質混凝土: 輕質混凝土: 介紹泡沫混凝土、加氣混凝土、陶粒混凝土等,分析其輕質、保溫、隔音等性能,以及在填充、保溫、裝飾等工程中的應用。 重質混凝土: 分析其高容重、屏蔽輻射等特點,在核電站、防護工程中的應用。 第五章:特種建築材料的性能與應用 本章介紹一些具有特殊性能或滿足特定工程需求的建築材料。 縴維增強水泥基復閤材料(FRC): 縴維類型與性能: 探討鋼縴維、聚丙烯縴維、玻璃縴維、碳縴維等不同縴維的力學性能、化學穩定性及其對水泥基材料的增強作用,如提高抗拉強度、抗彎強度、抗衝擊性、抗裂性。 應用前景: 分析FRC在路麵工程、結構加固、預製構件等領域的應用。 聚閤物改性水泥基材料: 乳液與粉末: 分析聚閤物乳液(如VAE、丙烯酸酯)和可再分散乳膠粉如何通過與水泥基體形成互穿網絡結構,顯著提高其粘結強度、柔韌性、抗滲性、耐磨性、抗化學侵蝕性。 應用領域: 重點介紹在防水砂漿、瓷磚粘結劑、外牆保溫砂漿、修補砂漿等方麵的應用。 綠色與環保型建築材料: 再生骨料: 分析再生骨料的性能特點(如吸水率、強度、壓碎值)及其在混凝土中的應用限製與潛力,探討其對資源節約和環境可持續性的貢獻。 礦物摻閤料: 詳細介紹高爐礦渣、粉煤灰、矽灰、偏高嶺土等在水泥和混凝土中的應用,分析其對材料性能和環境效益的雙重提升。 生物基材料: 簡要介紹竹材、木材、稻殼灰等在建築材料中的潛在應用,展望其可持續性發展。 裝飾性與功能性材料: 彩色混凝土: 分析顔料對混凝土性能的影響,以及色彩設計在建築美學中的應用。 透水混凝土: 介紹其骨料級配、粘結強度設計,以及在海綿城市、景觀道路中的應用,以改善城市排水係統。 自修復混凝土: 簡要介紹其自修復機理,如微膠囊包裹修復劑、細菌誘導鈣化等,展望其在提高結構壽命和減少維護成本方麵的潛力。 第六章:建築材料的質量控製與檢測技術 本章係統介紹建築材料在生産、進場和使用過程中的質量控製方法與檢測手段。 材料的進場檢驗: 取樣與試驗: 詳細介紹各類原材料(骨料、水泥、外加劑、鋼筋等)的取樣規程、頻率及關鍵性能指標的檢測方法(如骨料顆粒級配、含泥量、堅固性;水泥的細度、凝結時間、強度;外加劑的減水率、引氣量等)。 閤格標準: 闡述國傢和行業標準對各類材料的質量要求,以及不閤格材料的處理原則。 拌閤物的質量控製: 和易性檢測: 介紹坍落度、擴展度、V形槽試驗、L形管試驗等對混凝土工作性的檢測方法。 容重與含氣量檢測: 分析這些指標對混凝土密實度、強度的影響。 配閤比的校核與調整: 闡述在施工過程中如何根據實際情況(如骨料含水率變化)對配閤比進行微調,以確保拌閤物性能穩定。 成品的質量檢測: 混凝土立方體抗壓強度: 詳細介紹試塊製作、標準養護、齡期及試驗方法,分析強度標準值、標準差的意義。 非破壞性檢測: 介紹迴彈法、超聲法、聯閤法等檢測混凝土錶麵強度和內部密實度的原理及應用。 耐久性檢測: 闡述抗滲性、抗凍性、氯離子擴散係數等耐久性指標的現場或室內檢測方法。 質量管理體係: ISO 9000係列標準: 介紹質量管理體係在建築材料生産和工程應用中的重要性。 過程控製與記錄: 強調各環節的質量控製措施、人員職責及詳細的質量記錄。 風險評估與預防: 分析潛在的質量風險,並提齣相應的預防和應對措施。 本書以圖文並茂、理論結閤實際的方式,力求為讀者提供一個係統、權威且實用的建築材料性能解析與應用指南。通過對各類材料性能的深入理解和精準控製,本書將助力建築行業在保證工程質量、提升工程性能、實現綠色可持續發展等方麵邁上新颱階。