Part3.建筑材料

【課前引例】

某寒冷地區(qū)大型水閘施工過程中，為提高混凝土抗凍性能，施工單位嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，采取對混凝土加強振搗與養(yǎng)護(hù)等措施。

問題：除上述事件中給出的措施外，提高混凝土抗凍性還有哪些主要措施?

知識點：混凝土的分類和質(zhì)量要求

一、混凝土骨料的分類和質(zhì)量要求

(一)細(xì)骨料(粒徑在0.15～4.75mm)

1.砂按技術(shù)要求分為：Ⅰ類(強度等級大于C60)、Ⅱ類(C30～C60)、Ⅲ類(小于C30)。

2.砂的顆粒級配和粗細(xì)程度常用篩分的方法進(jìn)行測定(500g干砂試樣由粗到細(xì)依次過篩)。用砂的級配區(qū)表示砂的顆粒級配，用細(xì)度模數(shù)MX表示砂的粗細(xì)程度。細(xì)度模數(shù)越大，表示砂越粗。

粗砂：3.7～3.1; 中砂：3.0～2.3;

細(xì)砂：2.2～1.6; 特細(xì)砂：1.5～0.7。

(二)粗骨料(粒徑大于4.75mm)

1.粗骨料分類

碎石和卵石按技術(shù)要求：Ⅰ類(強度等級大于C60)、Ⅱ類(C30～C60)、Ⅲ類(小于C30)。

2.粗骨料的主要質(zhì)量要求

(2)碎石：有棱角、表面粗糙，與水泥粘結(jié)性能好。

卵石：與水泥的粘結(jié)性能差，但拌合物工作性能好。

(3)粗骨料公稱粒級上限稱為該粒級的最大粒徑。

在條件許可的情況下，粗骨料的最大粒徑盡量選大。高強混凝土，粒徑最好不大于40mm。

(4)壓碎指標(biāo)表示粗骨料抵抗受壓破壞的能力，其值越小，表示抵抗壓碎的能力越強。

(6)骨料的含水狀態(tài)。干燥、氣干、飽和面干、濕潤狀態(tài)等四種。計算普通混凝土配合比，一般以干燥狀態(tài)的骨料為準(zhǔn)，而大型水利工程常以飽和面干狀態(tài)的骨料為基準(zhǔn)。

建筑材料與水有關(guān)的性質(zhì)

(1)親水性與憎水性。根據(jù)材料能否被水浸潤;親水性材料包括磚、混凝土等;憎水性材料如瀝青等。

(2)吸水性。指材料在水中吸收水分的性質(zhì)，可用材料的吸水率來反映。

(3)吸濕性。指材料在潮濕的空氣中吸收水蒸氣的性質(zhì)，可用材料的含水率來反映。

(4)耐水性。指材料在飽和水作用下強度不顯著降低的性質(zhì)。

二、混凝土的分類和質(zhì)量要求

(二)砼的主要質(zhì)量要求

1.和易性。流動性、黏聚性、保水性。

2.強度?？箟骸⒖估?、抗彎、抗剪強度等。

3.變形。

4.耐久性?？?jié)B、抗凍、抗侵蝕、抗碳化、抗磨性、抗堿-骨料反應(yīng)等性能。

(1)和易性的指標(biāo)和測定方法

一般常用坍落度定量地表示拌合物流動性大小。坍落度越大，表明流動性越大。

按坍落度大小，將混凝土拌合物分為：

低塑性(10～40mm);

塑性(50～90mm)

流動性(100～150mm);

大流動性(≥160mm)。

對于干硬性混凝土拌合物(坍落度小于10mm)，采用維勃稠度(VB)作為其和易性指標(biāo)。

(2)影響混凝土拌合物和易性的因素

①水泥漿含量的影響。單位體積混凝土內(nèi)水泥漿含量越多，拌合物的流動性越大。

②含砂率的影響。

含砂率：砂的用量占砂、石總用量(質(zhì)量)百分比。

最佳砂率：在水膠比一定的條件下，當(dāng)混凝土拌合物達(dá)到要求的流動性，而且具有良好的黏聚性及保水性時，水泥用量最省的含砂率。

③水泥漿稀稠的影響。當(dāng)水膠比較小時，水泥漿較稠，拌合物的黏聚性較好，泌水較少，但流動性較小。

2.強度

(1)混凝土的立方體抗壓強度

邊長150mm，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)(溫度20±2℃、相對濕度95%以上)至28d齡期，用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得極限抗壓強度，稱為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強度，以fcu表示。

在立方體極限抗壓強度總體分布中，具有95%強度保證率的立方體試件抗壓強度，稱為混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值(以MPa計)，以fcu，k表示。(C15～80;14級)

C25混凝土：指25MPa≤fcu，k<30MPa的混凝土。

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級不小于C30。

(2)混凝土的抗拉強度

混凝土的抗拉強度一般為抗壓強度的1/10～1/20。

4.耐久性

混凝土的耐久性是一個綜合性概念，包括抗?jié)B(材料用滲透系數(shù)K表示，K值越大，代表抗?jié)B性能越差;混凝土用抗?jié)B等級W表示)、抗凍(用抗凍等級F表示)、抗侵蝕、抗碳化、抗磨性、抗堿-骨料反應(yīng)等性能。

(1)混凝土的抗?jié)B性

用抗?jié)B等級(W)表示，以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件，按標(biāo)準(zhǔn)試驗方法進(jìn)行試驗所能承受最大水壓力(MPa)確定。

W2、W4、W6、W8、W10、W12等6個等級，表示一組6個試件中4個未出現(xiàn)滲水時最大水壓力分別為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa。

提高混凝土抗?jié)B性能措施有：提高混凝土的密實度，改善孔隙構(gòu)造，減少滲水通道;減小水膠比;摻加引氣劑;選用適當(dāng)品種的水泥;注意振搗密實、養(yǎng)護(hù)充分等。

(2)混凝土的抗凍性

混凝土抗凍性以抗凍等級(F)表示，抗凍等級按28d齡期的試件用快凍實驗方法確定。

分為F50、F100、F150、F200、F250、F300、F400等7個等級，相應(yīng)表示混凝土抗凍性試驗?zāi)芙?jīng)受50、100、150、200、250、300、400次的凍融循環(huán)。

提高混凝土抗凍性最主要的措施是：提高混凝土的密實度;減小水膠比;摻和外加劑;嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，注意搗實，加強養(yǎng)護(hù)等。

(3)提高混凝土耐久性的主要措施

①嚴(yán)格控制水灰比。

②混凝土所用材料的品質(zhì)，應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的要求。

③合理選擇骨料級配。

④摻用減水劑及引氣劑。減少混凝土用水量及水泥用量，改善混凝土孔隙結(jié)構(gòu);提高抗凍性及抗?jié)B性的有力措施。

⑤保證混凝土施工質(zhì)量。

【課前引例】

某寒冷地區(qū)大型水閘施工過程中，為提高混凝土抗凍性能，施工單位嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，采取對混凝土加強振搗與養(yǎng)護(hù)等措施。

問題：除上述事件中給出的措施外，提高混凝土抗凍性還有哪些主要措施?

『正確答案』提高混凝土抗凍性最主要的措施包括：提高混凝土的密實度;減小水膠比;摻和外加劑;嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，注意搗實，加強養(yǎng)護(hù)等。

【課堂習(xí)題】

某水閘底板混凝土所用砂的細(xì)度模數(shù)(Mx)為2.6，該砂屬于(　)砂。

A.粗　　B.中

C.細(xì)　　D.特細(xì)

『正確答案』B

『答案解析』本題考查的是混凝土骨料的分類和質(zhì)量要求。依據(jù)砂的細(xì)度模數(shù)分級3.0～2.3之間為中砂。

【課堂習(xí)題】

反映水泥混凝土質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)有(　)。

A.安定性　　B.和易性　　C.壓縮性

D.耐久性　　E.變形

『正確答案』BDE

『答案解析』本題考查的是混凝土骨料的分類和質(zhì)量要求。反映水泥混凝土質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)包括和易性、強度、變形、耐久性。