一建建筑实务笔记 | 2.1.3 混凝土及组成材料的性能与应用

如题所述

1)水泥

水泥强度的选择,一般以水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5-2.0倍为宜,对于高强度等级混凝土可取0.9-1.5倍。用低强度等级水泥配置高强度等级混凝土土时,会使水泥用量过大、不经济。用高强度等级水泥配置低强度等级混凝土时,会使水泥用量偏少,影响和易性及密实度,导致该混凝土耐久性差,故必须这么做时应掺入一定数量的混合材料。

2)细骨料

公称粒径在4.75mm以下的骨料称为细骨料,在普通混凝土中指的是砂。

砂可分为天然砂、机制砂、混合砂三类

天然砂包括河砂、湖砂、山砂、净化海砂。

机制砂是卵石、岩石、矿山废石和尾矿经除土处理,由机械破碎、整形、筛分、粉控等工艺制成的,级配、粒型和石粉含量满足要求且粒径小于4.75mm的颗粒。

混凝土用细骨料的技术要求有以下几个方面:

(1)颗粒级配及粗细程度

在相同质量条件下,细砂的总表面积较大,而粗砂的总表面积较小。为达到节约水泥和提高强度的目的,应尽量减少砂的总表面积和砂粒间的空隙,即选用级配良好的粗砂或中砂。

砂的颗粒级配和粗细程度,常用筛分析的方法进行测定。根据0.63mm筛孔的累计筛余量,将砂分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个级配区。用所处的级配区来表示砂的颗粒级配状况,用细度模数表示砂的粗细程度。细度模数越大,表示砂越粗,按细度模数砂可分为粗砂、中砂、细砂、特细砂四级。

宜优先选用Ⅱ区砂和中砂。

当采用Ⅰ区砂时,应提高砂率,并保持足够的水泥用量,以满足混凝土和易性要求;当采用Ⅲ区砂时,宜适当降低砂率,以保证混凝土的强度。

(2)有害杂质和碱活性

(3)坚固性

砂的坚固性是指砂在气候、环境变化或其他物理因素作用下抵抗破裂的能力。砂的坚固性用硫酸钠溶液检验,试样经5次循环后其质量损失应符合有关标准的规定。

3)粗骨料

公称粒径大于4.75mm的岩石颗粒称为粗骨料。

普通混凝土常用的粗骨料分为碎石和卵石,类别分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。由天然岩石、卵石或矿山废石经破碎、筛分等机械加工而成的粗骨料,称为碎石。岩石由于自然条件作用而形成的粗骨料,称为卵石。

混凝土用粗骨料的技术要求有以下几方面:

(1)颗粒级配及最大粒径

普通混凝土用碎石或卵石的颗粒级配情况有连续粒级和单粒粒级两种。

单粒粒级的骨料一般用于组合成具有要求级配的连续粒级,它也可与连续粒级的碎石或卵石混合使用,以改善其级配。如资源受限必须使用单粒粒级骨料时,应采取措施避免混凝土发生离析。

粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径。

当骨料粒径增大时,其比表面积减小,混凝土的水泥用量也减少,故在满足技术要求的前提下,粗骨料的最大粒径应尽量选大一些。

在钢筋混凝土结构工程中,粗骨料的最大粒径不得超过结构界面最小尺寸的1/4,同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。

对于混凝土实心板,可允许采用最大粒径达1/3板厚的骨料,但最大粒径不得超过40mm。

对于采用泵送的混凝土,碎石的最大粒径应不大于输送管径的1/3,卵石的最大粒径应不大于输送管径的1/2.5。

(2)强度和坚固性

强度可用岩石抗压强度和压碎指标两种方法表示。当混凝土强度等级为C60及以上时,应进行岩石抗压强度检验。用于制作粗骨料的岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5。对经常性的生产质量控制则可采用压碎指标值来检验。

由抗冻要求的混凝土所用的粗骨料,要求测定其坚固性。

(3)有害杂质和针、片状颗粒

粗骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰石块。

粗骨料中针、片状颗粒过多,会使混凝土的和易性变差,强度降低。

(4)水

对于设计使用年限为100年的结构混凝土,氯离子含量不得超过500mg/L;对使用钢丝或经热处理钢筋的预应力混凝土,氯离子含量不得超过350ml/L。

混凝土企业设备洗刷水不宜用于预应力混凝土、装饰混凝土、加气混凝土和暴露与腐蚀环境的混凝土,不得用于使用碱活性或潜在碱活性骨料的混凝土。

海水可用于素混凝土,但不宜用于装饰混凝土。

混凝土养护用水的水质检验项目包括PH值、CI-、SO24-(亚硫酸根离子)、碱含量。可不检验不溶物、可溶物、水泥凝结时间、水泥胶砂强度。

(5)外加剂

外加剂掺量一般不大于水泥质量的5%。

(6)矿物掺合料

粉煤灰的技术要求包括:细度、需水量比、烧失量、含水量、三氧化硫、游离氧化钙、安定性、放射性、碱含量、均匀性。按细度、需水量比、烧失量,拌制混凝土和砂浆用粉煤灰可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个等级,其中Ⅰ级品质最好。

2 混凝土的技术性能

3 混凝土外加剂的功能、种类与应用

1)外加剂的功能

2)外加剂的分类

3)外加剂的适用范围

(1)混凝土中掺入减水剂(意思就是可以少用水,节约水),若不减少拌合水用量,能显著提高拌合物的流动性;当减水而不减少水泥时,可提高混凝土强度;若减水的同时减少水泥用量,则可节约水泥。同时,混凝土的耐久性也能得到显著改善。

(4)引气剂可改善混凝土拌合物的和易性,减少泌水离析,并能提高混凝土的抗渗性和抗冻性。同时,含气量的增加,混凝土弹性模量降低,对提高混凝土的抗裂性有利。由于大量微气泡的存在,混凝土的抗压强度会有所降低。引气剂适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混凝土等。

(5)膨胀剂主要有硫铝酸钙类、氧化钙类、金属类等。膨胀剂适用于补偿收缩混凝土、填充用膨胀混凝土、灌浆用膨胀砂浆、自应力混凝土。含硫铝酸钙类、硫铝酸钙-氧化钙类膨胀剂的混凝土(砂浆)不得用于长期环境温度为80℃以上的工程;含氧化钙类膨胀剂配置的混凝土(砂浆)不得用于海水或有侵蚀性水的工程。

(6)含亚硝酸盐、碳酸盐的防冻剂严禁用于预应力混凝土结构;含六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的防冻剂,严禁用于饮水工程及与食品相接处的工程;含有硝铵、尿素等产生刺激性气味的防冻剂,严禁用于办公、居住等建筑工程。

4)应用外加剂的主要注意事项

(3)对钢筋混凝土和有耐久性要求的混凝土,应按有关标准规定严格控制混凝土中氯离子含量和碱的数量。

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