【講師視頻講解】

1A412013混凝土的性能和應(yīng)用

一、混凝土組成材料的技術(shù)要求

（一）水泥

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

用低強(qiáng)度等級水泥配制高強(qiáng)度等級混凝土?xí)r，會使水泥用量過大，不經(jīng)濟(jì)，而且還會影響混凝土的其他技術(shù)性質(zhì)。用高強(qiáng)度等級水泥配制低強(qiáng)度等級混凝土?xí)r，會使水泥用量偏少，影響和易性及密實度，導(dǎo)致該混凝土耐久性差，故必須這么做時應(yīng)摻入一定數(shù)量的混合材料。

（二）細(xì)骨料

在相同質(zhì)量條件下，細(xì)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(dá)到節(jié)約水泥和提高強(qiáng)度的目的，應(yīng)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(xì)程度，常用篩分析的方法進(jìn)行測定。用細(xì)度模數(shù)表示砂的粗細(xì)程度。細(xì)度模數(shù)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(xì)程度應(yīng)同時考慮。配制混凝土?xí)r宜優(yōu)先選用Ⅱ區(qū)砂。

（三）粗骨料

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(dá)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。

（四）水

混凝土拌合用水的水質(zhì)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(yīng)漂浮明顯的油脂和泡沫，不應(yīng)有明顯的顏色和異味；混凝土企業(yè)設(shè)備洗刷水不宜用于預(yù)應(yīng)力混凝土、裝飾混凝土、加氣混凝土和暴露于腐蝕環(huán)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(jīng)處理的海水嚴(yán)禁用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)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(zhì)量的5%（特殊情況除外），并能按要求改善混凝土性能的物質(zhì)。

（六）摻合料

作用：為改善混凝土性能、節(jié)約水泥、調(diào)節(jié)混凝土強(qiáng)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(tǒng)稱為混凝土摻合料。

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，并能獲得質(zhì)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(biāo)，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(biāo)。

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(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，是影響混凝土和易性的主要因素。

（二）混凝土的強(qiáng)度

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

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

C30即表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)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)工藝方面的因素包括攪拌和振搗，養(yǎng)護(hù)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?jié)B性：主要取決于混凝土的密實度及內(nèi)部空隙的大小和構(gòu)造?？?jié)B性用抗?jié)B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(zhì)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(qiáng)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(yīng)生成碳酸鈣。

（1）使混凝土的堿度降低，削弱對鋼筋的保護(hù)作用，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。

（2）增加混凝土的收縮，使混凝土抗壓強(qiáng)度增大。

（3）產(chǎn)生細(xì)微裂縫，使混凝土抗拉、抗折強(qiáng)度降低。

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

三、混凝土外加劑的功能、種類與應(yīng)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(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(qiáng)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(yīng)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(qiáng)度。

（3）節(jié)約水泥。

（4）改善混凝土耐久性。

2.早強(qiáng)劑

可加速混凝土硬化和早期強(qiáng)度發(fā)展，縮短養(yǎng)護(hù)周期，加快施工進(jìn)度，提高模板周轉(zhuǎn)率。多用于冬期或緊急搶修工程。

3.緩凝劑

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(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)纳唐坊炷痢?/p>

緩凝劑不能用于冬期施工、早強(qiáng)要求、蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土。

4.引氣劑

（1）改善和易性

（2）提高抗?jié)B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(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。