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【混凝土如何选用】混凝土的分类及其特点 混凝土强度等级选用

有7人浏览 日期:2020-03-24放大字体  缩小字体

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混凝土的分类及其特点

按胶凝材料

1、无机胶凝材料混凝土,无机胶凝材料混凝土包括石灰硅质胶凝材料混凝土(如硅酸盐混凝土)、硅酸盐水泥系混凝土(如硅酸盐水泥、普通水泥,矿渣水泥,粉煤灰水泥、火山灰质水泥、早强水泥混凝土等)。钙铝水泥系混凝土(如高铝水泥、纯铝酸盐水泥、喷射水泥,超速硬水泥混凝土等)、石膏混凝土、镁质水泥混凝土、硫磺混凝土、水玻璃氟硅酸钠混凝土、金属混凝土(用金属代替水泥作胶结材料)等。

 

2、有机胶凝材料混凝土。有机胶凝材料混凝土主要有沥青混凝土和聚合物水泥混凝土、树脂混凝土、聚合物浸渍混凝土等。 此外,无机与有机复合的胶体材料混凝土,还可以分聚合物水泥混凝土和聚合物辑靛混凝土。

按表观密度

混凝土按照表观密度的大小可分为:重混凝土、普通混凝土、轻质混凝土。这三种混凝土不同之处就是骨料的不同。

重混凝土是表观密度大于2500公斤/立方米,用特别密实和特别重的集料制成的。如重晶石混凝土、钢屑混凝土等,它们具有不透x射线和γ射线的性能;常由重晶石和铁矿石配制而成。

普通混凝土即是我们在建筑中常用的混凝土,表观密度为1950~2500Kg/立方米,主要以砂、石子为主要集料配制而成,是土木工程中最常用的混凝土品种。

轻质混凝土是表观密度小于1950公斤/立方米的混凝土。它又可以分为三类:

1、轻集料混凝土,其表观密度在800~1950公斤/立方米,轻集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨胀珍珠岩、膨胀矿渣、矿渣等。

2、多空混凝土(泡沫混凝土、加气混凝土),其表观密度是300~1000公斤/立方米。泡沫混凝土是由水泥浆或水泥砂浆与稳定的泡沫制成的。加气混凝土是由水泥、水与发气剂制成的。

3、大孔混凝土(普通大孔混凝土、轻骨料大孔混凝土),其组成中无细集料。普通大孔混凝土的表观密度范围为1500~1900公斤/立方米,是用碎石、软石、重矿渣作集料配制的。轻骨料大孔混凝土的表观密度为500~1500公斤/立方米,是用陶粒、浮石、碎砖、矿渣等作为集料配制的。

按定额

1、 普通混凝土。普通混凝土分为:普通半干硬性混凝土,普通泵送混凝土和水下灌注混凝土,他们每个又分为:碎石混凝土和卵石混凝土;

2、 抗冻混凝土。抗冻混凝土分为:抗冻半干硬性混凝土,抗冻泵送混凝土,他们每个又分为:碎石混凝土和卵石混凝土。

按使用功能

结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、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、防辐射混凝土等。

按施工工艺

离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。

按配筋方式

素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。

按拌合物

干硬性混凝土、 半干硬性混凝土、 塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。

按掺和料

粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、矿渣混凝土、纤维混凝土等。

另外,混凝土还可按抗压强度分为:低强混凝土(抗压强度小于30MPa)、中强度混凝土(抗压强度30-60Mpa)和高强度混凝土(抗压强度大于等于60MPa);按每立方米水泥用量又可分为:贫混凝土(水泥用量不超过170kg)和富混凝土(水泥用量不小于230kg)等。

混凝土强度等级选用

1、混凝土强度等级

按照国家标准GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》,混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件,在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度,以fcu,k表示。

普通混凝土划分为十四个强度等级:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质量控制和工程验收的重要依据。

不同的建筑工程及建筑部位需采用不同强度等级的混凝土,一般有一定的选用范围。

2、混凝土强度等级选择范围

不同的建筑工程,不同的部位常采用不同强度等级的混凝土,在我国混凝土工程目前水平情况下,一般选用范围如下:

①C10~C15——用于垫层、基础、地坪及受力不大的结构。

②C20~C25——用于梁、板、柱、楼梯、屋架等普通钢筋混凝土结构;

③C25~C30——用于大跨度结构、要求耐久性高的结构、预制构件等;

④C40~C45——用于预应力钢筋混凝土构件、吊车梁及特种结构等,用于25~30层;

⑤C50~C60——用于30层至60层以上高层建筑;

⑥C60~C80——用于高层建筑,采用高性能混凝土;

⑦C80~C120——采用超高强混凝土于高层建筑。

将来可能推广使用高达C130以上的混凝土。混凝土按强度分成若干强度等级,混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值fcu,k划分的。

立方体抗压强度标准值是立方抗压强度总体分布中的一个值,强度低于该值得百分率不超过5%,即有95%的保证率。

 

建筑工程混凝土标号选择

1、砼标号对柱、剪力墙、梁及楼板的影响

砼标号对柱及剪力墙(轴压比控制)的影响:提高标号可显著减小柱墙的尺寸,增加建筑实际使用率。

砼标号对梁的影响:正常情况下对梁的承载力几乎没影响,因此对梁的截面及配筋影响很小,不宜采用高标号。

砼标号对楼板的影响:正常情况下对板的承载力几乎没影响,但可能会提高板的构造配筋率,同时还会增加板开裂的隐患,应尽量采用低标号。

2、实际工程中混凝土标号的选择建议:

普通的结构梁板混凝土标号一般为C25、C20。受力较大的梁板混凝土标号可采用C30,如地下室的底板、顶板,屋顶花园的楼板等;剪力墙、柱混凝土标号按轴压比控制,使其尽量接近轴压比规定的上限,同时又使绝大部分竖向构件为构造配筋。

一般梁柱用一个等级的,柱墙就得看计算了。多层最好别用c40及以上,因为c40不能现场搅拌。

高层一般用到c40-c50一般来说,住宅的梁板c25就行了。如果大型公建就全是c30,地下室顶板及侧壁都是c30以上都是常用做法。

对于一般的多层结构,如果建筑对竖向构件截面尺寸抠的不是特别狠,我们也都不是特别希望采用高等级的混凝土,一般使用C25-C40,常用C30-C40。

混凝土等级提高,虽然能够在一定程度上减少钢筋用量,但是这个减少的效率比起混凝土成本的提升和施工质量、水平要求的提高带来的成本增加来说,似乎经济意义不大。

所以,除非有特殊情况,无论甲方、设计方、还是施工方,都不愿意使用高等级混凝土。

从力学角度来说,对于多层结构,柱子的轴压比不是很高,提高fc对提高构件承载力意义不大;梁因为是受弯构件,在梁高能保证的前提下,提高fc带来的经济效益也不是很明显;总的来说,提高强度等级吃力不讨好。

但是随着结构层数的增加,对于高层、超高层结构而言,通常在底层竖向构件――柱墙的轴压比会较高,此时fc的提高对于竖向构件会起到降低轴压比,减少构件截面尺寸,减少配筋等好处,综合比较之后,我们通常会选择在底层对竖向构件使用高强混凝土。

而对于水平构件――梁,和上面的道理一样,通常最多用到C40。对于梁提高fc虽然会对承载力有一点贡献,但是荷载大了以后可能是变形、裂缝控制,且加之高强混凝土构件的延性也较差,需要增设约束钢筋提高延性,所以高强混凝土带来的效益会大打折扣甚至得不偿失的。

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