混凝土的分類及其特點
按膠凝材料
1、無機膠凝材料混凝土,,無機膠凝材料混凝土包括石灰硅質(zhì)膠凝材料混凝土(如硅酸鹽混凝土),、硅酸鹽水泥系混凝土(如硅酸鹽水泥、普通水泥,,礦渣水泥,,粉煤灰水泥、火山灰質(zhì)水泥,、早強水泥混凝土等),。鈣鋁水泥系混凝土(如高鋁水泥、純鋁酸鹽水泥,、噴射水泥,,超速硬水泥混凝土等)、石膏混凝土,、鎂質(zhì)水泥混凝土,、硫磺混凝土、水玻璃氟硅酸鈉混凝土,、金屬混凝土(用金屬代替水泥作膠結(jié)材料)等,。
2、有機膠凝材料混凝土,。有機膠凝材料混凝土主要有瀝青混凝土和聚合物水泥混凝土,、樹脂混凝土、聚合物浸漬混凝土等,。 此外,,無機與有機復(fù)合的膠體材料混凝土,還可以分聚合物水泥混凝土和聚合物輯靛混凝土,。
按表觀密度
混凝土按照表觀密度的大小可分為:重混凝土,、普通混凝土、輕質(zhì)混凝土,。這三種混凝土不同之處就是骨料的不同,。
重混凝土是表觀密度大于2500公斤/立方米,用特別密實和特別重的集料制成的,。如重晶石混凝土,、鋼屑混凝土等,它們具有不透x射線和γ射線的性能,;常由重晶石和鐵礦石配制而成,。
普通混凝土即是我們在建筑中常用的混凝土,,表觀密度為1950~2500Kg/立方米,主要以砂,、石子為主要集料配制而成,,是土木工程中最常用的混凝土品種。
輕質(zhì)混凝土是表觀密度小于1950公斤/立方米的混凝土,。它又可以分為三類:
1,、輕集料混凝土,其表觀密度在800~1950公斤/立方米,,輕集料包括浮石,、火山渣、陶粒,、膨脹珍珠巖,、膨脹礦渣、礦渣等,。
2,、多空混凝土(泡沫混凝土、加氣混凝土),,其表觀密度是300~1000公斤/立方米,。泡沫混凝土是由水泥漿或水泥砂漿與穩(wěn)定的泡沫制成的。加氣混凝土是由水泥,、水與發(fā)氣劑制成的,。
3、大孔混凝土(普通大孔混凝土,、輕骨料大孔混凝土),,其組成中無細集料。普通大孔混凝土的表觀密度范圍為1500~1900公斤/立方米,,是用碎石,、軟石、重礦渣作集料配制的,。輕骨料大孔混凝土的表觀密度為500~1500公斤/立方米,,是用陶粒、浮石,、碎磚、礦渣等作為集料配制的,。
按定額
1,、 普通混凝土。普通混凝土分為:普通半干硬性混凝土,,普通泵送混凝土和水下灌注混凝土,,他們每個又分為:碎石混凝土和卵石混凝土,;
2、 抗凍混凝土,??箖龌炷练譃椋嚎箖霭敫捎残曰炷粒箖霰盟突炷?,他們每個又分為:碎石混凝土和卵石混凝土,。
按使用功能
結(jié)構(gòu)混凝土、保溫混凝土,、裝飾混凝土,、防水混凝土、耐火混凝土,、水工混凝土,、海工混凝土、道路混凝土,、防輻射混凝土等,。
按施工工藝
離心混凝土、真空混凝土,、灌漿混凝土,、噴射混凝土、碾壓混凝土,、擠壓混凝土,、泵送混凝土等。
按配筋方式
素(即無筋)混凝土,、鋼筋混凝土,、鋼絲網(wǎng)水泥、纖維混凝土,、預(yù)應(yīng)力混凝土等,。
按拌合物
干硬性混凝土、 半干硬性混凝土,、 塑性混凝土,、流動性混凝土、高流動性混凝土,、流態(tài)混凝土等,。
按摻和料
粉煤灰混凝土、硅灰混凝土,、礦渣混凝土,、纖維混凝土等。
另外,,混凝土還可按抗壓強度分為:低強混凝土(抗壓強度小于30MPa),、中強度混凝土(抗壓強度30-60Mpa)和高強度混凝土(抗壓強度大于等于60MPa),;按每立方米水泥用量又可分為:貧混凝土(水泥用量不超過170kg)和富混凝土(水泥用量不小于230kg)等。
混凝土強度等級選用
1,、混凝土強度等級
按照國家標準GB 50010-2002《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》,,混凝土強度等級應(yīng)按立方體抗壓強度標準值確定。立方體抗壓強度標準值系指按標準方法制作和養(yǎng)護的邊長為150mm的立方體試件,,在28d齡期用標準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度,,以fcu,k表示,。
普通混凝土劃分為十四個強度等級:C15,、C20、C25,、C30,、C35、C40,、C45,、C50、C55,、C60,、C65、C70,、C75和C80,。混凝土強度等級是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計,、施工質(zhì)量控制和工程驗收的重要依據(jù),。
不同的建筑工程及建筑部位需采用不同強度等級的混凝土,一般有一定的選用范圍,。
2,、混凝土強度等級選擇范圍
不同的建筑工程,不同的部位常采用不同強度等級的混凝土,,在我國混凝土工程目前水平情況下,,一般選用范圍如下:
①C10~C15——用于墊層、基礎(chǔ),、地坪及受力不大的結(jié)構(gòu),。
②C20~C25——用于梁、板,、柱,、樓梯、屋架等普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),;
③C25~C30——用于大跨度結(jié)構(gòu),、要求耐久性高的結(jié)構(gòu)、預(yù)制構(gòu)件等,;
④C40~C45——用于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件,、吊車梁及特種結(jié)構(gòu)等,用于25~30層,;
⑤C50~C60——用于30層至60層以上高層建筑,;
⑥C60~C80——用于高層建筑,采用高性能混凝土,;
⑦C80~C120——采用超高強混凝土于高層建筑,。
將來可能推廣使用高達C130以上的混凝土?;炷涟磸姸确殖扇舾蓮姸鹊燃?,混凝土的強度等級是按立方體抗壓強度標準值fcu,k劃分的,。
立方體抗壓強度標準值是立方抗壓強度總體分布中的一個值,,強度低于該值得百分率不超過5%,即有95%的保證率,。
建筑工程混凝土標號選擇
1,、砼標號對柱、剪力墻,、梁及樓板的影響
砼標號對柱及剪力墻(軸壓比控制)的影響:提高標號可顯著減小柱墻的尺寸,,增加建筑實際使用率。
砼標號對梁的影響:正常情況下對梁的承載力幾乎沒影響,,因此對梁的截面及配筋影響很小,,不宜采用高標號。
砼標號對樓板的影響:正常情況下對板的承載力幾乎沒影響,,但可能會提高板的構(gòu)造配筋率,,同時還會增加板開裂的隱患,應(yīng)盡量采用低標號,。
2,、實際工程中混凝土標號的選擇建議:
普通的結(jié)構(gòu)梁板混凝土標號一般為C25、C20,。受力較大的梁板混凝土標號可采用C30,,如地下室的底板、頂板,,屋頂花園的樓板等,;剪力墻、柱混凝土標號按軸壓比控制,使其盡量接近軸壓比規(guī)定的上限,,同時又使絕大部分豎向構(gòu)件為構(gòu)造配筋,。
一般梁柱用一個等級的,柱墻就得看計算了,。多層最好別用c40及以上,,因為c40不能現(xiàn)場攪拌。
高層一般用到c40-c50一般來說,,住宅的梁板c25就行了,。如果大型公建就全是c30,地下室頂板及側(cè)壁都是c30以上都是常用做法,。
對于一般的多層結(jié)構(gòu),,如果建筑對豎向構(gòu)件截面尺寸摳的不是特別狠,我們也都不是特別希望采用高等級的混凝土,,一般使用C25-C40,,常用C30-C40。
混凝土等級提高,,雖然能夠在一定程度上減少鋼筋用量,,但是這個減少的效率比起混凝土成本的提升和施工質(zhì)量、水平要求的提高帶來的成本增加來說,,似乎經(jīng)濟意義不大,。
所以,除非有特殊情況,,無論甲方,、設(shè)計方、還是施工方,,都不愿意使用高等級混凝土,。
從力學(xué)角度來說,對于多層結(jié)構(gòu),,柱子的軸壓比不是很高,,提高fc對提高構(gòu)件承載力意義不大;梁因為是受彎構(gòu)件,,在梁高能保證的前提下,,提高fc帶來的經(jīng)濟效益也不是很明顯;總的來說,,提高強度等級吃力不討好,。
但是隨著結(jié)構(gòu)層數(shù)的增加,對于高層,、超高層結(jié)構(gòu)而言,,通常在底層豎向構(gòu)件――柱墻的軸壓比會較高,,此時fc的提高對于豎向構(gòu)件會起到降低軸壓比,減少構(gòu)件截面尺寸,,減少配筋等好處,,綜合比較之后,我們通常會選擇在底層對豎向構(gòu)件使用高強混凝土,。
而對于水平構(gòu)件――梁,,和上面的道理一樣,通常最多用到C40,。對于梁提高fc雖然會對承載力有一點貢獻,但是荷載大了以后可能是變形,、裂縫控制,,且加之高強混凝土構(gòu)件的延性也較差,需要增設(shè)約束鋼筋提高延性,,所以高強混凝土帶來的效益會大打折扣甚至得不償失的,。