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【混凝土如何選用】混凝土的分類及其特點 混凝土強度等級選用

有16人瀏覽 日期:2020-03-24放大字體  縮小字體

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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定的泡沫制成的。加氣混凝土是由水泥、水與發氣劑制成的。

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。抗凍混凝土分為:抗凍半干硬性混凝土,抗凍泵送混凝土,他們每個又分為:碎石混凝土和卵石混凝土。

按使用功能

結構混凝土、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、鋼絲網水泥、纖維混凝土、預應力混凝土等。

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《混凝土結構設計規范》,混凝土強度等級應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構設計、施工質量控制和工程驗收的重要依據。

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、地坪及受力不大的結構。

②C20~C25——用于梁、板、柱、樓梯、屋架等普通鋼筋混凝土結構;

③C25~C30——用于大跨度結構、要求耐久性高的結構、預制構件等;

④C40~C45——用于預應力鋼筋混凝土構件、吊車梁及特種結構等,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。混凝土按強度分成若干強度等級,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造配筋率,同時還會增加板開裂的隱患,應盡量采用低標號。

2、實際工程中混凝土標號的選擇建議:

普通的結構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定的上限,同時又使絕大部分豎向構件為構造配筋。

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,地下室頂板及側壁都是c30以上都是常用做法。

對于一般的多層結構,如果建筑對豎向構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量、水平要求的提高帶來的成本增加來說,似乎經濟意義不大。

所以,除非有特殊情況,無論甲方、設計方、還是施工方,都不愿意使用高等級混凝土。

從力學角度來說,對于多層結構,柱子的軸壓比不是很高,提高fc對提高構件承載力意義不大;梁因為是受彎構件,在梁高能保證的前提下,提高fc帶來的經濟效益也不是很明顯;總的來說,提高強度等級吃力不討好。

但是隨著結構層數的增加,對于高層、超高層結構而言,通常在底層豎向構件――柱墻的軸壓比會較高,此時fc的提高對于豎向構件會起到降低軸壓比,減少構件截面尺寸,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件使用高強混凝土。

而對于水平構件――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件的延性也較差,需要增設約束鋼筋提高延性,所以高強混凝土帶來的效益會大打折扣甚至得不償失的。

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