ia412013掌握混凝土的性能和應(yīng)用(第二章(2))

1、ia412013掌握混凝土的性能和應(yīng)用    一、混凝土組成材料的技術(shù)要求    （三）粗骨料    1顆粒級配及最大粒徑    普通混凝土用碎石或卵石的顆粒級配情況有連續(xù)粒級和單粒級兩種。其中，單粒級的骨料一般用于組合成具有要求級配的連續(xù)粒級，它也可與連續(xù)粒級的碎石或卵石混合使用，以改善其級配。如資源受限必須使用單粒級骨料時，則應(yīng)采取措施避免混凝土發(fā)生離析。    粗骨料中公稱粒級的上限稱為最大粒徑。當(dāng)骨料粒徑增大時，其比表面積減小，混凝土的水

2、泥用量也減少，故在滿足技術(shù)要求的前提下，粗骨料的最大粒徑應(yīng)盡量選大一些。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程中，粗骨料的最大粒徑不得超過結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的14，同時不得大于鋼筋間最小凈距的34。對于混凝土實心板，可允許采用最大粒徑達1/3板厚的骨料，但最大粒徑不得超過40mm。對于采用泵送的混凝土，碎石的最大粒徑應(yīng)不大于輸送管徑的1/3，卵石的最大粒徑應(yīng)不大于輸送管徑的1/2.5。 p53  二、混凝土的技術(shù)性能  (一)混凝土拌合物的和易性        和易性是指混凝土拌合物易于施工操作(攪拌、運輸、澆筑、搗實)并能

3、獲得質(zhì)量均勻、成型密實的性能，又稱工作性。和易性是一項綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括流動性、黏聚性和保水性等三方面的含義。    影響混凝土拌合物和易性的主要因素包括單位體積用水量、砂率、組成材料的性質(zhì)、時間和溫度等。單位體積用水量決定水泥漿的數(shù)量和稠度，它是影響混凝土和易性的最主要因素。砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。組成材料的性質(zhì)包括水泥的需水量和泌水性，骨料的特性、外加劑和摻合料的特性等幾方面。  (二)混凝土的強度     1混凝土立方體抗壓強度  按國家標(biāo)準(zhǔn)普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)(

4、gbt 50081)，制作邊長為150mm的立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件(溫度20士2，相對濕度95以上)下，養(yǎng)護到28d齡期，測得的抗壓強度值為混凝土立方體試件抗壓強度，以fcu表示，單位為nmm2或mpa。    2混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度與強度等級    混凝土立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強度(或稱立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值)是指按標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強度總體分布中具有不低于95保證率的抗壓強度值，以fcu,k表示。    混凝土強度等級是按混凝土立方體抗壓

5、標(biāo)準(zhǔn)強度來劃分的，采用符號c與立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值(單位為mpa)表示。普通混凝土劃分為c15、c20、c25、c30、c35、c40、c45、c50、c55、c60、c65、c70、c75和c80共14個等級，c30即表示混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值30mpafcu,k<35mpa。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)。 3混凝土的軸心抗壓強度    軸心抗壓強度fc=(o70o80)fcu。    4混凝土的抗拉強度      混凝土抗拉強度只有抗壓

6、強度的110120，且隨著混凝土強度等級的提高，比值有所降低。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中抗拉強度是確定混凝土抗裂度的重要指標(biāo)，有時也用它來間接衡量混凝土與鋼筋的粘結(jié)強度等?；炷恋妮S心抗拉強度ft。    5影響混凝土強度的因素    影響混凝土強度的因素主要有原材料及生產(chǎn)工藝方面的因素。原材料方面的因素包括水泥強度與水灰比，骨料的種類、質(zhì)量和數(shù)量，外加劑和摻合料；生產(chǎn)工藝方面的因素包攪拌與振搗，養(yǎng)護的溫度、濕度和齡期。    （三）混凝土的變形性能    混凝土的變形主要分為兩大類：非荷

7、載型變形和荷載型變形。非荷載型變形指物理化學(xué)因素引起的變形，包括化學(xué)收縮、碳化收縮、干濕變形、溫度變形等。荷載作用下的變形又可分為在短期荷載作用下的變形；長期荷載作用下的變形-徐變。 （四）混凝土的耐久性    混凝土的耐久性是指混凝土抵抗環(huán)境介質(zhì)作用并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性的能力。它是一個綜合性概念，包括抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕、碳化、堿骨料反應(yīng)及混凝土中的鋼筋銹蝕等性能，這些性能均決定著混凝土經(jīng)久耐用的程度，故稱為耐久性。    1抗?jié)B性?；炷恋目?jié)B性直接影響到混凝土的抗凍性和抗侵蝕性?；炷恋目?jié)B性用抗?jié)B等級

8、表示，分p4、p6、p8、pl0、p12共五個等級?；炷恋目?jié)B性主要與其密實度及內(nèi)部孔隙的大小和構(gòu)造有關(guān)。    2抗凍性?；炷恋目箖鲂杂每箖龅燃壉硎荆謋l0、f15、f25、f50、fl00、f150、f200. f250和f300共九個等級。抗凍等級f50以上的混凝土簡稱抗凍混凝土。    3抗侵蝕性。當(dāng)混凝土所處環(huán)境中含有侵蝕性介質(zhì)時，要求混凝土具有抗侵蝕能力。侵蝕性介質(zhì)包括軟水、硫酸鹽、鎂鹽、碳酸鹽、一般酸、強堿、海水等。    4混凝土的碳化（中性化）?；炷恋奶蓟黔h(huán)境中的二氧化碳與水泥

9、石中的氫氧化鈣作用，生成碳酸鈣和水。碳化使混凝土的堿度降低，削弱混凝土對鋼筋的保護作用，可能導(dǎo)致鋼筋銹蝕；碳化顯著增加混凝土的收縮，使混凝土抗壓強度增大，但可能產(chǎn)生細微裂縫，而使混凝土抗拉、抗折強度降低。    5堿骨料反應(yīng)。堿骨料反應(yīng)是指水泥中的堿性氧化物含量較高時，會與骨料中所含的活性二氧化硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并在骨料表面生成堿一硅酸凝膠，吸水后會產(chǎn)生較大的體積膨脹，導(dǎo)致混凝土脹裂的現(xiàn)象。 練習(xí)題：1混凝土拌合物和易性是一項綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括(    )。  a強度    b耐久性&

10、#160;      c流動性    d粘聚性  e保水性答案：cde2影響新拌混凝土和易性的主要因素有(   )。  a強度    b砂率    c外加劑    d摻和料  e單位體積用水量答案：bce3.依據(jù)規(guī)范規(guī)定，混凝土的抗壓強度等級分為十四個等級。下列關(guān)于混凝土強度等級級差和最高等級的表述中，正確的是(    )。  

11、  a等級級差5nmm2，最高等級為c80    b等級級差4nmm2，最高等級為c60    c等級級差5nmm2，最高等級為c75d等級級差4nmm2，最高等級為c80答案：a 4.混凝土強度等級c25表示混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值(    )。    afcu,k=25mpa               

12、0; b20mpa< fcu,k25mpac22.5mpa< fcu,k <27.5mpa     d25mpafcu,k <30mpa答案：d5.在混凝土材料試驗中測得混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護28d的抗壓強度值為22mpa，則其強度等級為（    ）。a.c20    b.c22    c.c25    d.c30答案：a6.在結(jié)構(gòu)設(shè)計中確定混凝土的抗裂度時，要依據(jù)混凝土的（ 

13、0;  ）。a.抗壓強度    b.強度等級    c.抗彎強度    d.抗拉強度答案：d    7.混凝土的立方體抗壓強度為fcu，棱柱體抗壓強度為fc，抗拉強度為ft，則同一混凝土的強度次序為(  )。a. fc>fcu>ft     bfcu > fc > ft    cfcu > ft > fc    dfcu

14、> fc > ft答案：d 8影響混凝土強度的因素主要有原材料和生產(chǎn)工藝方面的因素，屬于原材料因素的是(    )。        a齡期    b養(yǎng)護溫度c水泥強度與水灰比    d養(yǎng)護濕度答案：c9混凝土的耐久性是個綜合性概念，包括的內(nèi)容除抗凍性、抗?jié)B性外，還有(  )等。    a抗裂性    b抗侵蝕性  c抗徐變性  

15、; d抗碳化性  e抗堿骨料反應(yīng)答案：bde10.混凝土的抗凍等級用（    ）表示。a.p    b.f    c.d    d.k答案：b 三、混凝土外加劑的功能、種類與應(yīng)用    （二）外加劑的分類    混凝土外加劑包括高性能減水劑（早強型、標(biāo)準(zhǔn)型、緩凝型）、高效減水劑（標(biāo)準(zhǔn)型、緩凝型）、普通減水劑（早強型、標(biāo)準(zhǔn)型、緩凝型）、引氣減水劑、泵送劑、早強劑、緩凝劑、引氣劑、防凍劑、膨脹劑、防水

16、劑及速凝劑等多種，可謂種類繁多，功能多樣。我們可按其主要使用功能分為以下四類：    1改善混凝土拌合物流變性能的外加劑。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。    2調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑。包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。    3改善混凝土耐久性的外加劑。包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。    4改善混凝土其他性能的外加劑。包括膨脹劑、防凍劑、著色劑等。（三）外加劑的適用范圍    目前建筑工程中應(yīng)用較多和較成熟的外加劑有減水劑、早強

17、劑、緩凝劑、引氣劑、膨脹劑、防凍劑、泵送劑、防水劑等。    1混凝土中摻人減水劑，若不減少拌合用水量，能顯著提高拌合物的流動性；當(dāng)減水而不減少水泥時，可提高混凝土強度；若減水的同時適當(dāng)減少水泥用量，則可節(jié)約水泥。同時，混凝土的耐久性也能得到顯著改善。    2早強劑可加速混凝土硬化和早期強度發(fā)展，縮短養(yǎng)護周期，加快施工進度，提高模板周轉(zhuǎn)率。多用于冬期施工或緊急搶修工程。    3緩凝劑主要用于高溫季節(jié)混凝土、大體積混凝土、泵送與滑模方法施工以及遠距離運輸?shù)纳唐坊炷恋?，不宜用于日最低氣?以下施工的混凝

18、土，也不宜用于有早強要求的混凝土和蒸汽養(yǎng)護的混凝土。緩凝劑的水泥品種適應(yīng)性十分明顯，不同品種水泥的緩凝效果不相同，甚至?xí)霈F(xiàn)相反的效果。因此，使用前必須進行試驗，檢測其緩凝效果。4引氣劑是在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑。引氣劑可改善混凝土拌合物的和易性，減少泌水離析，并能提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性。同時，含氣量的增加，混凝土彈性模量降低，對提高混凝土的抗裂性有利。由于大量微氣泡的存在，混凝土的抗壓強度會有所降低。引氣劑適用于抗凍、防滲、抗硫酸鹽、泌水嚴(yán)重的混凝土等。    5膨脹劑能使混凝土在硬化過程中產(chǎn)生微量體積膨脹，膨脹劑主

19、要有硫鋁酸鈣類、氧化鈣類、金屬類等。膨脹劑適用于補償收縮混凝土、填充用膨脹混凝土、灌漿用膨脹砂漿、自應(yīng)力混凝土等。含硫鋁酸鈣類、硫鋁酸鈣一氧化鈣類膨脹劑的混凝土（砂漿）不得用于長期環(huán)境溫度為80以上的工程；含氧化鈣類膨脹劑配制的混凝土（砂漿）不得用于海水或有侵蝕性水的工程。    6防凍劑在規(guī)定的溫度下，能顯著降低混凝土的冰點，使混凝土液相不凍結(jié)或僅部分凍結(jié)，從而保證水泥的水化作用，并在一定時間內(nèi)獲得預(yù)期強度。含亞硝酸鹽、碳酸鹽的防凍劑嚴(yán)禁用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；含有六價鉻鹽、亞硝酸鹽等有害成分的防凍劑，嚴(yán)禁用于飲水工程及與食品相接觸的工程，嚴(yán)禁食用；含有硝銨、尿素

20、等產(chǎn)生刺激性氣味的防凍劑，嚴(yán)禁用于辦公、居住等建筑工程。    7泵送劑是用于改善混凝土泵送性能的外加劑。它由減水劑、調(diào)凝劑、引氣劑、潤滑劑等多種組分復(fù)合而成。泵送劑適用于工業(yè)與民用建筑及其他構(gòu)筑物的泵送施工的混凝土；特別適用于大體積混凝土、高層建筑和超高層建筑；適用于滑模施工等；也適用于水下灌注樁混凝土。 練習(xí)題：1為改善拌合物的流動性，常用的外加劑有(   )。    a早強劑    b緩凝劑    c引氣劑   

21、; d防水劑e減水劑答案：ce2屬于調(diào)節(jié)混凝土硬化性能的外加劑是(    )。a減水劑    b早強劑    c引氣劑    d著色劑答案：b3、關(guān)于在混凝土中摻入減水劑所起的作用，正確的是（    ）a、若不減少拌和用水量，能顯著提高拌合物的流動性b、當(dāng)減水而不減少水泥時，可提高混凝土強度c、若減水的同時適當(dāng)減少水泥用量，則可節(jié)約水泥d、混凝土的耐久性得到顯著改善e、混凝土的安全性得到顯著改善答案：abcd 4高溫季節(jié)施工的混凝土工程

22、，常用的外加劑是(    )。    a早強劑    b引氣劑c緩凝劑    d速凝劑答案：c  5某工程在ll、12月施工時，不宜使用的外加劑是(    )。a引氣劑    b緩凝劑    c早強劑    d減水劑答案：b6混凝土中摻入引氣劑，可以(    )。    a改善混凝土拌合物

23、的和易性    b減少泌水離析    c提高混凝土的抗壓強度    d提高混凝土的抗?jié)B性和抗凍性e提高混凝土的抗裂性答案：abde 1a412014  了解石灰、石膏的性能和應(yīng)用    一、石灰    將主要成分為碳酸鈣(caco3)的石灰石在適當(dāng)?shù)臏囟认蚂褵?，所得的以氧化鈣(cao)為主要成分的產(chǎn)品即為石灰，又稱生石灰。在煅燒過程中，由于原料石灰石的尺寸大或煅燒時窯中溫度分布不均勻等原因，所生產(chǎn)出的石灰中常含有欠火石灰和過火

24、石灰。欠火石灰實質(zhì)上是未完全分解的石灰石，它在使用前可用過篩除去，對施工質(zhì)量影響不大。過火石灰顏色較深、結(jié)構(gòu)密實，表面常包覆一層熔融物，與水反應(yīng)（即熟化）較慢，對工程施工有比較嚴(yán)重的影響。煅燒出來的生石灰呈塊狀，稱塊灰，塊灰經(jīng)磨細后成為生石灰粉。    （一）石灰的熟化    生石灰(cao)與水反應(yīng)生成氫氧化鈣（熟石灰，又稱消石灰）的過程，稱為石灰的熟化或消解（消化）。石灰熟化過程中會放出大量的熱，同時體積增大l2.5倍。生石灰（塊灰）不能直接用于工程，使用前需要進行熟化。    （三）石灰的技術(shù)性質(zhì)&

25、#160;   1保水性好。在水泥砂漿中摻入石灰膏，配成混合砂漿，可顯著提高砂漿的和易性。    2.硬化較慢、強度低。1：3的石灰砂漿28d抗壓強度通常只有0.20.5mpa。    3耐水性差。石灰不宜在潮濕的環(huán)境中使用，也不宜單獨用于建筑物基礎(chǔ)。    4硬化時體積收縮大。除調(diào)成石灰乳作粉刷外，不宜單獨使用，工程上通常要摻入砂、紙筋、麻刀等材料以減小收縮，并節(jié)約石灰。    5生石灰吸濕性強。儲存生石灰不僅要防止受潮，而且也不宜儲存過久。（四）石灰的

26、應(yīng)用1石灰乳。主要用于內(nèi)墻和頂棚的粉刷。2砂漿。用石灰膏或消石灰粉配成石灰砂漿或水泥混合砂漿，用于抹灰或砌筑。3硅酸鹽制品。常用的有蒸壓灰砂磚、粉煤灰磚、蒸壓加氣混凝土砌塊或板材等。 練習(xí)題：1.生石灰的主要成分是（    ）。a.cao         b.ca(oh)2    c.caco3    d.caso4答案：a2石灰不宜在(   )中使用。    a干燥

27、環(huán)境    b地下水位低的環(huán)境    c潮濕環(huán)境    d三合土答案：c3砌體結(jié)構(gòu)中，如采用混合砂漿，其中熟石灰的主要成分為(   )。  acao    bcac03    cca(oh)2    dca02答案：c4.下列關(guān)于石灰技術(shù)性能的說法中，正確的是(  )。  a硬化時體積收縮小    b耐水性差  

28、60;   c硬化較快、強度高    d.保水性差答案：b 二、石膏    石膏膠凝材料是一種以硫酸鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料。由于石膏制品具有質(zhì)輕、強度較高、隔熱、耐火、吸聲、美觀及易于加工等優(yōu)良性質(zhì)，且原料來源豐富，生產(chǎn)能耗較低，因而在建筑工程中得到廣泛的應(yīng)用。    石膏膠凝材料品種主要有建筑石膏、高強石膏、粉刷石膏、無水石膏水泥、高溫煅燒石膏等。其中，以半水硫酸鈣為主要成分的建筑石膏和高強石膏在建筑工程中應(yīng)用較多，最常用的是以半水硫酸鈣為主要成分的建筑石膏。 &

29、#160; （一）建筑石膏    2建筑石膏的技術(shù)性質(zhì)    (1)凝結(jié)硬化快。石膏漿體的初凝和終凝時間都很短，一般初凝時間為幾分鐘至十幾分鐘，終凝時間在半小時以內(nèi)，大約一星期左右完全硬化。    (2)硬化時體積微膨脹。石膏漿體凝結(jié)硬化時不像石灰水泥那樣出現(xiàn)收縮，反而略有膨脹（膨脹率約為l），使石膏硬化體表面光滑飽滿，可制作出紋理細致的浮雕花飾。    (3)硬化后孔隙率高。石膏漿體硬化后內(nèi)部孔隙率可達50%60%，因而石膏制品具有表觀密度較小、強度較低、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸聲性強、吸濕性大、可凋節(jié)室內(nèi)溫度和濕度的特點。    (4)防火性能好。石膏制品在遇火災(zāi)時，二水石膏將脫出結(jié)晶水，吸熱蒸發(fā)，并在制品表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層，可有效減少火焰對內(nèi)部結(jié)構(gòu)