Part3.建筑材料

【課前引例】

某寒冷地區大型水閘施工過程中，為提高混凝土抗凍性能，施工單位嚴格控制施工質量，采取對混凝土加強振搗與養護等措施。

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：混凝土的分類和質量要求

一、混凝土骨料的分類和質量要求

(一)細骨料(粒徑在0.15～4.75mm)

1.砂按技術要求分為：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程度常用篩分的方法進行測定(500g干砂試樣由粗到細依次過篩)。用砂的級配區表示砂的顆粒級配，用細度模數MX表示砂的粗細程度。細度模數越大，表示砂越粗。

粗砂：3.7～3.1; 中砂：3.0～2.3;

細砂：2.2～1.6; 特細砂：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.粗骨料的主要質量要求

(2)碎石：有棱角、表面粗糙，與水泥粘結性能好。

卵石：與水泥的粘結性能差，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。干燥、氣干、飽和面干、濕潤狀態等四種。計算普通混凝土配合比，一般以干燥狀態的骨料為準，而大型水利工程常以飽和面干狀態的骨料為基準。

建筑材料與水有關的性質

(1)親水性與憎水性。根據材料能否被水浸潤;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，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，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。

二、混凝土的分類和質量要求

(二)砼的主要質量要求

1.和易性。流動性、黏聚性、保水性。

2.強度。抗壓、抗拉、抗彎、抗剪強度等。

3.變形。

4.耐久性?？節B、抗凍、抗侵蝕、抗碳化、抗磨性、抗堿-骨料反應等性能。

(1)和易性的指標和測定方法

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。

(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(質量)百分比。

最佳砂率：在水膠比一定的條件下，當混凝土拌合物達到要求的流動性，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，標準養護(溫度20±2℃、相對濕度95%以上)至28d齡期，用標準試驗方法測得極限抗壓強度，稱為混凝土標準立方體抗壓強度，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準值(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。

預應力混凝土結構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，包括抗滲(材料用滲透系數K表示，K值越大，代表抗滲性能越差;混凝土用抗滲等級W表示)、抗凍(用抗凍等級F表示)、抗侵蝕、抗碳化、抗磨性、抗堿-骨料反應等性能。

(1)混凝土的抗滲性

用抗滲等級(W)表示，以28d齡期的標準試件，按標準試驗方法進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。

提高混凝土抗滲性能措施有：提高混凝土的密實度，改善孔隙構造，減少滲水通道;減小水膠比;摻加引氣劑;選用適當品種的水泥;注意振搗密實、養護充分等。

(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，相應表示混凝土抗凍性試驗能經受50、100、150、200、250、300、400次的凍融循環。

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;嚴格控制施工質量，注意搗實，加強養護等。

(3)提高混凝土耐久性的主要措施

①嚴格控制水灰比。

②混凝土所用材料的品質，應符合有關規范的要求。

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，改善混凝土孔隙結構;提高抗凍性及抗滲性的有力措施。

⑤保證混凝土施工質量。

【課前引例】

某寒冷地區大型水閘施工過程中，為提高混凝土抗凍性能，施工單位嚴格控制施工質量，采取對混凝土加強振搗與養護等措施。

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;嚴格控制施工質量，注意搗實，加強養護等。

【課堂習題】

某水閘底板混凝土所用砂的細度模數(Mx)為2.6，該砂屬于(　)砂。

A.粗　　B.中

C.細　　D.特細

『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量要求。依據砂的細度模數分級3.0～2.3之間為中砂。

【課堂習題】

反映水泥混凝土質量的主要技術指標有(　)。

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量要求。反映水泥混凝土質量的主要技術指標包括和易性、強度、變形、耐久性。