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一級建造師《建筑工程》考點精講：1A13混凝土的性能和應用

一、混凝土組成材料的技術要求

(一)水泥

水泥強度等級：一般以水泥強度等級為混凝土的強度等級的1.5~2.0倍;對于高強度等級混凝土可取0.9～1.5倍。

用低強度等級水泥配制高強度等級混凝土時，會使水泥用量過大，不經濟，而且還會影響混凝土的其他技術性質。用高強度等級水泥配制低強度等級混凝土時，會使水泥用量偏少，影響和易性及密實度，導致該混凝土耐久性差，故必須這么做時應摻入一定數量的混合材料。

(二)細骨料

在相同質量條件下，細砂的總表面積較大，而粗砂的總表面積較小。在混凝土中，砂子的表面需要由水泥漿包裹，砂粒之間的空隙需要由水泥漿填充，為達到節約水泥和提高強度的目的，應盡量減少砂的總表面積和砂粒間的空隙，即選用級配良好的粗砂或中砂比較好。

砂的顆粒級配和粗細程度，常用篩分析的方法進行測定。用細度模數表示砂的粗細程度。細度模數愈大，表示砂愈粗。在選擇混凝土用砂時，砂的顆粒級配和粗細程度應同時考慮。配制混凝土時宜優先選用Ⅱ區砂。

(三)粗骨料

在鋼筋混凝土結構工程中，粗骨料的最大粒徑不得超過結構截面最小尺寸的1/4，同時不得大于鋼筋間最小凈距的3/4。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，碎石的最大粒徑應不大于輸送管徑的1/3，卵石的最大粒徑應不大于輸送管徑的1/2.5。

(四)水

混凝土拌合用水的水質檢驗項目包括pH值、不溶物、可溶物、Cl-、、堿含量(采用堿活性骨料時檢驗)。

混凝土拌合用水不應漂浮明顯的油脂和泡沫，不應有明顯的顏色和異味;混凝土企業設備洗刷水不宜用于預應力混凝土、裝飾混凝土、加氣混凝土和暴露于腐蝕環境的混凝土，不得用于使用堿活性或潛在堿活性骨料的混凝土。未經處理的海水嚴禁用于鋼筋混凝土和預應力混凝土。在無法獲得水源的情況下，海水可用于素混凝土，但不宜用于裝飾混凝土。

(五)外加劑

外加劑是在混凝土拌合前或拌合時摻入，摻量不大于水泥質量的5%(特殊情況除外)，并能按要求改善混凝土性能的物質。

(六)摻合料

作用：為改善混凝土性能、節約水泥、調節混凝土強度等級，在混凝土拌合時加入的天然的或人工的礦物材料，統稱為混凝土摻合料。

二、混凝土的技術性能

(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，并能獲得質量均勻、密實的混凝土性能，和易性包括流動性、黏聚性和保水性等三個方面的含義。

工地上用塌落度作為流動性指標，塌落度值小于10mm的干硬性混凝土用維勃稠度作為流動性指標。

影響混凝土和易性的因素：單位體積用水量、砂率、組成材料的性質、時間和溫度等。單位體積用水量決定水泥漿的數量和稠度，是影響混凝土和易性的主要因素。

(二)混凝土的強度

1.混凝土立方體抗壓標準強度及強度等級：按照標準方法，制作邊長為150mm的立方體標準試件，在標準條件(溫度20±2℃，相對濕度在95%以上)下養護到28d齡期，用標準試驗方法測得的具有不低于95%保證率的抗壓強度值，稱為混凝土立方體抗壓強度，以?cu表示。

2.混凝土按立方體抗壓強度標準值劃分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14個強度等級。

C30即表示混凝土立方體抗壓強度標準值

30MPa≤?cu，k<35MPa。

3.影響混凝土的因素

原材料方面的因素包括水泥強度與水灰比，骨料的種類、質量和數量，外加劑和摻合料;

生產工藝方面的因素包括攪拌和振搗，養護的溫度、濕度和齡期。

(四)混凝土的耐久性

影響混凝土耐久性的主要因素是混凝土的密實度。

1.抗滲性：主要取決于混凝土的密實度及內部空隙的大小和構造。抗滲性用抗滲等級來表示，分為P4，P6，P8，P10，P12和>P12等六級。

2.抗凍性：用抗凍等級來表示，共9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：侵蝕性介質一般為軟水侵蝕、硫酸鹽侵蝕、鎂鹽侵蝕、碳酸鹽侵蝕、一般酸侵蝕、強堿侵蝕、海水侵蝕等。

4.碳化：混凝土的炭化指水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣。

(1)使混凝土的堿度降低，削弱對鋼筋的保護作用，導致鋼筋銹蝕。

(2)增加混凝土的收縮，使混凝土抗壓強度增大。

(3)產生細微裂縫，使混凝土抗拉、抗折強度降低。

5.堿骨料反應：是指混凝土內水泥中的堿性氧化物與集料中的活性二氧化硅發生化學反應，生成堿-硅酸凝膠，該凝膠吸水膨脹，導致混凝土膨脹開裂破壞。

三、混凝土外加劑的功能、種類與應用

(一)外加劑的分類

(1)改善混凝土拌合物流動性的外加劑。包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。

(2)調節混凝土凝結時間、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。包括減水劑、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、混凝土外加劑的功能、種類與應用

(二)外加劑的適用范圍

1.減水劑

(1)提高流動性。

(2)提高混凝土強度。

(3)節約水泥。

(4)改善混凝土耐久性。

2.早強劑

可加速混凝土硬化和早期強度發展，縮短養護周期，加快施工進度，提高模板周轉率。多用于冬期或緊急搶修工程。

3.緩凝劑

用于：高溫季節混凝土、大體積混凝土、泵送與滑模方法施工以及遠距離運輸的商品混凝土。

緩凝劑不能用于冬期施工、早強要求、蒸汽養護混凝土。

4.引氣劑

(1)改善和易性

(2)提高抗滲性和抗凍性

(3)提高抗裂性能和耐久性

5.泵送劑

適用于工業與民用建筑及其他構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。

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