建筑常用混凝土材料(5页).doc
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编号:456328
2022-07-18
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1、建筑常用混凝土材料()砂子(p30)砂子按其直径划分为三种:粗砂平均直径不小于o5mmo中砂平均直径不小于 0. 35mm,细砂平均直径不小于0. 25mm。1. 砂子的颗粒级配良好的级配可节约水泥和提高强度。2. 砂了的含水量与其体积Z间的关系砂子的外观体积随着砂子的湿度变化而变化。假定以干砂体积为标准,当砂的含水率为5%7%时,砂堆的体积最大;含水 率再增加时,体积便开始逐渐减小, 当含水率增到17%时,体积将缩至与干松状态下相同;当砂子完全被水浸泡之后,其密实度反而超过干砂,体积较原來干松体积缩小,在 设计混凝土和齐种砂浆配合比时,均应以干松状态下的砂为标准进行计算。3. 天然砂、天然净2、砂、净干砂。央駆融系扌从砂疣开采的耒经加加工(过筛)而运至施工现场的砂,含冇少量泥 土、石了、杂质和水分。天然净砂系将天然砂过筛后,筛选掉石子、杂质含量的砂。天然净砂经过烘干后,称为净干砂。4. 天然砂含水率与堆密度的关系砂子的体积随其含水率不同而发生变化,导致砂子堆密度随含水率不同而变 化。加到6%7%时,其堆密度最少。含水率再继续增加时,其堆密度随着逐渐增 加。当含水率增至20%左右时,其堆密度最大。抹灰的水泥砂浆配合比为体积比,系指水泥与净干砂体积比,不得当作水泥与天然 净砂的体积比。(-)石了石子粒径大,其表面积随之减少。I大I此保证一定厚度的润滑层所需的水泥砂 浆的数量也相应减少,所3、以石子最人粒径在条件许可下,应尽量选用大些的。但石 了粒径的直径不得超过最小断面的1 / 4,同时不得大于钢筋最小净间距的3 / 4, 对混凝土实心板,不宜超过板厚的1/3, 口不超过40MM。例题:石了粒径取决于构件截面尺寸和配筋的疏密。石了最大颗粒尺寸不得超过 A.结构截面最小尺寸的1/4 B.不得大于钢筋最小净间距的3/4C. 对混凝土实心板,不宜超过板厚的1/3 D.对混凝土实心板,不超过40MM。E.应尽量选用级配的要求的小值 答案:A. B. C. D.(-)混凝土 (P33)1、混凝士.拌合物的和易性(1) 和易性系指混凝土拌合物易于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的性能, 包4、括流动性、粘聚性和保水性等三个方面的涵义。方面的涵义。B.操作性能D.慄水柱例题:和易性包括A.流动性C.粘聚性E.密实 答案:A. C. D.和易性指标通常是测定混凝土拌合物的流动性,坍落度作为流动性指标。(3)坍落度(流动性)的选择选择混凝土拌合物的坍落度,要根据构件截面的大小、钢筋疏密和捣实方法来 确定.影响和易性的主要因素 水泥浆的数量,稠度。数量以满足流动性为主水泥浆的稀稠,是由水灰比决定的,在用水量不变的情况下,水灰比越小, 水泥浆就越稠,混凝土流动性就越差,增加水灰比会使流动性加大。如果水灰比过 大,又会造成混凝土的粘聚性和保水性不良。 砂率砂率是指混凝土中砂的重量占砂、石总重量5、的百分率。一般在保证拌合物不 离析、便于浇灌、捣实的条件下,应尽量选用较小砂率。2. 混凝土的强度(1)混凝土的立方体抗压强度(fj与强度等级混凝土的试件是用边长为15cm的立方体,在标准条件(温度20 土 3C,相对湿 度90%以上)下,养护到28d,测得抗压极限强度值来确定的。(2)抗拉强度混凝土抗拉强度很小,对防止裂纹很重要。常见借用劈裂抗拉强度间接表示抗 拉强度。(3)影响混凝土强度的因素在混凝土中,骨料最先破坏的可能性小,I大I为骨料强度经常大大超过水泥石 和粘结面的强度,所以混凝土的强度主要取决于水泥石强度及其与骨料表面的粘结 强度,而水泥石强度及其与骨料的粘结强度又与水泥强度等级6、水灰比及骨料性质 有密切关系。此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。1)水灰比和水泥强度在水泥强度等级相同情况下,水灰比越小,水泥石的强度越高,与骨料粘结力 也越大,混凝土强度也就越高。当控制水灰比及水泥用量,是决定混凝土密实性的主要I大I素。2)温度和湿度孟凝化,关键在于水泥的水化作用,温度升高,水泥水化速度加快,因 而混凝土强度发展也快。如果湿度不够,混凝土会失水干燥而影响水泥水化作用的 止常进行,致使混凝土结构松散,渗水性增大,或形成干缩裂缝,严重降低了混凝 土的强度,从而影响耐久性。3)龄期混凝土在止常养护条件下,其强度随着龄期增加而提高。最初714d内,强度增 长较快7、,28d以后增长缓慢。混凝土强度发展,大致与其龄期的对数成正比关系。3、混凝土外加剂减水剂在混凝土保持稠度不变的历况下减水增强,常见有木钙粉NN0减水剂。 早强剂提高早期强度,用于检修工程和冬季施工,常见冇CdC12、NaCT、Na2S0 4o 引气剂增加微小气泡,增和易性,减少泌水现象,常见有松香皂。缓凝剂人体积混凝土,高温季节或长距离运输时采用,常见有糖钙、木质素、 磺酸钙。(1)减水剂混凝土减水剂是指在保持混凝土稠度不变的条件下,具有减水增强作用的外加 剂。1)混凝土掺入减水剂的技术经济效果A、保持坍落度不变,掺减水剂可降低单位混凝土用水量5%25%,提高混凝 土早期强度,同时改善混凝土8、的密实度,提高耐久性;B、保持用水量不变,掺减水剂可增大混凝土坍落度1020cm,能满足泵送混 凝土的施工要求,C、保持强度不变,掺入减水剂可节约水泥用量5%20%。2)减水剂常用品种。主要有:普通型减水剂木质素磺酸盐类,如木质素磺酸钙(简称木钙粉、M型),适宜掺 量为水泥重量的o. 2%0. 3%,在保持坍落度不变时,减水率为10%15%。在相同强度和流动性要求下,节约水泥10%左右;高效减水剂,如NN0减水剂,掺入NNO的混凝土,其耐久性、抗硫酸盐、抗渗、 抗钢筋锈蚀等均优于一般晋通混凝土。适宜掺量为水泥重量的1%左右,在保持坍 落度不变时,减水率为14%18%。一般3d可提高混凝土强度69、0%, 28d可提高 30%左右。在保持相同混凝土强度和流动性的要求下,可节约水泥15%左右。(2)早强剂。混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度,并对后期强度无显著影 响的外加剂。若外加剂兼有早强和减水作用则称为早强减水剂。早强剂多用于抢修工程和冬季施工的混凝土。目前常用的早强剂冇:氯盐、硫 酸盐、三乙醇胺和以它们为基础的复合早强剂。1)氯盐早强剂常用的冇氯化钙(CaC12)和氯化钠(NaCl)。氯化钙能与水泥中的矿物成分或水 化物反应,其生成物增加了水泥石中的固相比例,有助于水泥石结构形成,还能使 混凝土中游离水减少、孔隙率降低,因而掺入氯化钙能缩短水泥的凝结时间,提高 混凝土的密实度、强度10、和抗冻性。但氯盐掺量不得过多,否则会引起钢筋锈蚀。2)硫酸盐早强剂常用的硫酸钠(Na2S04)早强剂,又称元明粉,是一种门色粉状物,易溶于水, 掺入混凝土后能与氢氧化钙作用,促使水化硫铝酸钙迅速生成,加快水泥硬化。3)三乙醇胺CN(C2IIi0H),)早强剂是一种有机化学物质,强碱性、无毒、不易燃烧,溶于水和乙醇,对钢筋无锈 蚀作用。单独使用三乙醇胺,早强效果不明显,若与其他盐类组成复合早强剂,早 强效杲较明显。三乙醇胺复合早强剂是由三乙醇胺、氯化钠、亚硝酸钠和二水石膏 等复合而成。(3)引气剂引气剂是在混凝土搅拌过程中,能引入大量分布均匀的微小气泡,以减少拌合 物泌水离析、改善和易性,同时显11、著提高硕化混凝土抗冻融耐久性的外加剂。兼有 引气和减水作用的外加剂称为引气减水剂。常用的引气剂主耍有松香树脂类,如松香热聚物、松香皂;有烷基苯磺酸盐类,如 烷基苯磺酸盐、烷基苯酚聚氧乙烯醯等。也采用脂肪醇磺酸盐类以及蛋门质盐、石 油磺酸盐等。(4)缓凝剂混凝土缓凝剂是指延缓混凝十凝结时间,并对后期强度发展无不利影响的外 加剂。兼有缓凝和减水作用的外加剂称为缓凝减水剂。缓凝剂用于人体积混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土或长距离运输的混凝 土。常用缓凝剂冇糖类,如糖钙;冇木质索磺酸盐类,如木质索磺酸钙、木质索磺 酸钠以及轻基轻酸及其盐类和无机盐类;还有胺盐及其衍生物、纤维素储等。混凝土中掺用外加剂12、,在使用前,必须了解不同外加剂的性能、相应的使用 条件,查阅出厂产品说明书,不能盲目照搬;使用不当例如剂量过大和拌合不匀会 酿丿衣事故。此外还应注意:1)外加剂的使用应严格执行现行技术规范,外加剂的质量应符合现行国家标准的要 黍;2)外加剂的品种、掺量必须根据混凝土性能的要求、施工和气候条件、混凝土采用 的原材料和配合比等I大I素,通过试验,调整后确定。掺用含氯盐的外加剂,要特别 注意对钢筋锈蚀和对混凝土的腐蚀;3)蒸气养护的混凝土和预应力混凝土,不宜掺用引气剂和引气减水剂。例题:以下说法正确的有()A、缓凝剂用于大体积混凝土、炎热气候条件卜施工的混凝土B、缓凝剂用于长距离运输的混凝土。C、常13、用缓凝剂有三乙醇胺和以它们为基础的复合缓凝剂 糖钙,木质索磺酸钙D、混凝土缓凝剂是对后期强度发展无不利影响的外加剂。E、蒸气养护的混凝土和预应力混凝土,宜掺用引气减水剂 答案:A、B、D、分析:混凝土缓凝剂是指延缓混凝土凝结时间,并对后期强度发展无不利影响的外 加剂。兼冇缓凝和减水作用的外加剂称为缓凝减水剂。缓凝剂用丁大体积混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土或长距离运输的混凝 土。常用缓凝剂有糖类,如糖钙;有木质素磺酸盐类,如木质素磺酸钙、木质素磺 酸钠以及疑基轻酸及其盐类和无机盐类;还冇胺盐及其衍生物、纤维索醯等。 蒸气养护的混凝土和预应力混凝土,不宜掺用引气剂和引气减水剂(四)特种混凝土 14、(P35)1、轻骨料混凝土轻骨料混凝土是轻混凝土的一种,它是用轻粗骨料、轻细骨料(或普通砂)和水 泥配制而成的干表观密度小于2000kg / m3的混凝土。轻骨料混凝土的物理力学性质不同的轻骨料,其堆积密度相差悬殊,常按其堆积密度分为8个等级 (300-1200kg/m3)o轻骨料本身强度较低,结构多孔,表面粗糙,具冇较高吸水率, 故轻骨料混凝土的性质在很大程度上受轻骨料性能的制约。(1) 强度等级强度等级划分的方法同普通混凝土,按立方体抗压标准强度分为11个强度等 级。(2) 表观密度按干表观密度分为12个密度等级(800-2000kg / m3)。(3) 硏久性与同强度等级的普通混凝土相比15、,耐久性明显改善。(4) 轻骨料混凝土的弹性模量比普通混凝十低,保温隔热性能较好。(-)防水混凝土又叫抗渗混凝土,一般通过对混凝土组成材料的质量改善,合理选择配合比 和集料级配,以及掺加适量外加剂,达到混凝土内部密实或是堵塞混凝土内部毛细 管通路,使混凝土具有较高的抗渗性能。它可提高混凝土结构口身的防水能力,节 省外用防水材料,简化防水构造,对地下结构、高层建筑的基础以及贮水结构具有 重要意义。结构混凝土抗渗等级是根据其工程埋置深度來确定的,设计抗渗等级冇 P6, P8, PIO, P12o 实现混凝土自防水的技术途径有以下几个方面:1. 提高混凝土的密实度(1) 调整混凝土的配合比提高密实度16、减小水灰比,降低孔隙率,减少渗水通道。适当提高水泥用量、砂率和灰砂 比,在粗骨料周围形成质量良好的、足够厚度的砂浆包裹层,阻隔沿粗骨料表面的 渗水孔隙。改善骨料颗粒级配,降低混凝土孔隙率。防水混凝土的水泥用量不得少于320kG/m3,掺有活性掺和料时,水泥用量不得少 于 280kg / m3;(2) 掺入化学外加剂提高密实度在混凝土中掺入适量减水剂、三乙醇胺早强剂或氯化铁防水剂均可提高密实 度,增加抗渗性。减水剂既可减少混凝土用水量,又可使水充分分散,水化加速, 水化产物增加;三乙醇是水泥水化反应的催化剂,可增加水泥水化产物;氯化铁防 水剂町与水泥水化产物中的Ca(01I):生成不溶于水的胶体17、,填塞孔隙,从而配制出 高密度、高抗渗的防水混凝土。(3) 使用膨胀水泥(或掺用膨胀剂)提高混凝土密实度,提高抗渗性。2. 改善混凝土内部孔隙结构在混凝土中掺人适量引气剂或引气减水剂,可以形成人量封闭微小气泡,这些 气泡相互独立,既不渗水,又使水路变得曲折、细小、分散,可显著提高混凝土的 抗渗性。防水混凝土施工技术要求较高,施工中应尽量少留或不留施工缝,必须留施工缝吋 需设止水带,模板不得漏浆;原材料质量应严加控制。加强搅拌、振捣和养护工序 等。(三) 碾压混凝土碾压混凝十是由级配良好的骨料、较低的水泥用量和用水量、较多的混合材料 制成的超干硬性混凝土拌和物,经振动碾压等工艺达到高密度、高强度18、的混凝土。 它是道路工程、机场工程和水利工程中性能好、成本低的新型混凝土材料。1. 对碾压混凝土组成材料的要求骨料最大粒径以20mm为宜,当碾压混凝土分两层摊铺时,其下层集料最大粒径采 用40mmo为获得较高的密实度血使用较夭的砂索,必宴讣应多种骨料掺配枝用。为 承受施工中的压振作用,骨料应具有较高的抗压强度。(2) 使用的活性混合材料应合格。(3) 水泥当混合材料掺量较高时宜选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥,以便混凝土尽早 获得强度;当不用混合材料或用量很少时,宜选用矿渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰 水泥,使混凝土取得良好的耐久性。(4) 外加剂碾压混凝土施工操作时间长,为此常加入缓凝剂;为使混凝19、土在水泥浆用量较 少的情况下取得较好的和易性,可加入适量的减水剂;为改善混凝土的抗渗性和抗 冻性可加入适量的引气剂。2. 碾压混凝土的特点(1) 内部结构密实、强度高。(2) 干缩性小、耐久性好。(3) 节约水泥、水化热低。(四) 高强混凝土主要依靠高效减水剂,或同时外加一定数量的活性矿物掺和料,使硕化后强度 等级不低于C60的混凝土。1.高强混凝土的物理力学性能(1) 抗压性能。高强混凝土的抗压性能与普通混凝土相比有相当大的差别.(2) 早期与后期强度。高强混凝土的水泥用量大,早期强度发展较快,(3) 抗拉强度。混凝土的抗拉强度虽然随着抗压强度的提高而提高,但它们Z间的 比值却随着强度的增加20、而降低。(4) 收缩。高强混凝土的初期收缩大,但最终收缩量与普通混凝土大体相同,(5) 耐久性。混凝土的耐久性包括抗渗性、抗冻性、耐磨性及抗侵蚀性等。高强混 凝土在这些方面的性能均显明优于普通混凝土,尤其是外加矿物掺和料的高强度混 凝土,其耐久性进一步提高。3. 对高强混凝土组成材料的要求(1) 应选用质量稳定、强度等级不低于42. 5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;(2) 对强度等级为C60的混凝十,其粗骨料的最大粒径不应犬于31. 5mm;对高于 C60的,其粗骨料的最大粒彳空不应大T 25;(3) 配制高强混凝土所用砂率及所采用的外加剂和矿物掺和料的品种、掺量,应通 过试验确是;(4) 高强度混凝土的水泥用量不应大于550kg / m3;水泥和矿物掺和料的总量不应大 于 600kg / m3o例题:对高强混凝土组成材料的耍求有A、应选用强度等级不低于42. 5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥B、高强度混凝土的水泥用量不应大于550kg / m3;C、水泥和矿物掺和料的总量不应大于600kg / m3。D、不低于250kg / m3,最多不超过625kg / m3E、对强度等级为C60的混凝土,其粗骨料的最人粒径不应大于60mm; 答案:A、B、C