基礎(chǔ)知識(shí)輔導(dǎo):混凝土考試要點(diǎn)概述

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混凝土
    一、內(nèi)容提要:本講主要是講解混凝土組成材料,混凝土配合比的設(shè)計(jì),新拌混凝土的性能,混凝土的強(qiáng)度等級(jí),混凝土的耐久性與變形性,混凝土的外加劑及混凝土的摻和料。
    二、本講的重點(diǎn)是:混凝土配合比的設(shè)計(jì),新拌混凝土的性能,混凝土的強(qiáng)度等級(jí),
    本講的難點(diǎn)是:混凝土配合比的設(shè)計(jì)中的試配和調(diào)配,新拌混凝土的工作性的測(cè)定,硬化混凝土的變形性等問題。
    三、內(nèi)容講解:
    1、 概述:
    定義:從廣義上講,混凝土是指由膠凝材料、骨料和水按適當(dāng)?shù)谋壤浜?、拌制成的混合物,?jīng)一定時(shí)間后硬化而成的人造石材。目前使用最多的是以水泥為膠凝材料的混凝土,稱為水泥混凝土。
    混凝土的分類:( 按其表觀密度的大小)
    普通混凝土:表觀密度為2100~2500kg/m3,一般多在2400kg/m3。左右。
    輕混凝土:表觀密度小于1950kg/m3。 可用作結(jié)構(gòu)混凝土、保溫用混凝土以及結(jié)構(gòu)兼保溫混凝土。
    重混凝土:表觀密度2600kg/m3以上。 主要用作核能工程的屏蔽結(jié)構(gòu)材料。
    如按照膠凝材料種類分,混凝土又可分為:水泥混凝
    土、瀝青混凝土、聚合物水泥混凝土、樹脂混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸鹽混凝土等。
    按照生產(chǎn)和施工方法進(jìn)行分類,混凝土又可以分為商品混凝土(又稱預(yù)拌混凝生)、泵送混凝土、噴射混凝土、壓力灌漿混凝土(又稱預(yù)填骨料混凝土)、擠壓混凝土、離心混凝土、真空吸水混凝土、碾壓混凝土、熱拌混凝土等。
    現(xiàn)在也有按照混凝土強(qiáng)度的大小來分,一般抗壓強(qiáng)度低于30MPa的混凝土稱為低強(qiáng)混凝土,抗壓強(qiáng)度高于60MPa(包括60MPa)的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土,如果抗壓強(qiáng)度大于或等于100MPa的混凝土,則稱為超高強(qiáng)混凝土。按配筋材料來分,混凝土又可以分為素混凝土(又稱無筋混凝土)、鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)混凝土、纖維混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等。
    2、普通混凝土組成材料
    普通混凝土主要是由水泥、水和天然的砂、石骨料所組成的復(fù)合材料,通常還摻入一定量的摻合料和外加劑。混凝土組成材料中,砂、石是骨料,對(duì)混凝土起骨架作用,水泥和水形成水泥漿體,包裹在粗、細(xì)骨料的表面并填充骨料之間的空隙。在混凝土凝結(jié)、硬化以前,水泥漿體起著潤(rùn)滑作用,賦予混凝土拌合物流動(dòng)性,便于施工;在混凝土硬化以后,水泥漿體起著膠粘劑作用,將砂、石骨料粘結(jié)成為一個(gè)整體,使混凝土產(chǎn)生強(qiáng)度,成為堅(jiān)硬的人造材料。
    2.1水泥
    水泥是混凝土中最重要的組分,是混凝土中的膠凝材料,普通混凝土正是通過水泥將砂、石骨料等固化成為具有一定強(qiáng)度的整體。
    配制混凝土首先應(yīng)該根據(jù)混凝土工程的性質(zhì)與特點(diǎn)、工程所處環(huán)境及施工條件,結(jié)合水泥的特性,合理地選用水泥品種。
    其次,水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇應(yīng)該與混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)相適應(yīng),原則上低強(qiáng)度等級(jí)混凝土選用低強(qiáng)度等級(jí)的水泥,高強(qiáng)度混凝土應(yīng)選用強(qiáng)度等級(jí)高的水泥,對(duì)于普通混凝土來說,一般是以水泥強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.5倍為宜,高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土可取一倍左右。
    如果采用低強(qiáng)度等級(jí)水泥配制高強(qiáng)度等級(jí)混凝土,為了滿足強(qiáng)度要求,必然導(dǎo)致水泥用量過多,這不僅不經(jīng)濟(jì),而且會(huì)引起混凝土收縮和水化熱增大,對(duì)于大體積混凝土,使得混凝土溫升增大,影響到混凝土強(qiáng)度的發(fā)展及耐久性能。同時(shí)由于混凝土強(qiáng)度高,水泥用量大,則水灰比一般比較小,使得混凝土和易性變差,施工困難,混凝土質(zhì)量難以保證。反之,如果采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥配制低強(qiáng)度等級(jí)混凝土,也是既不經(jīng)濟(jì)又不合理。從強(qiáng)度考慮,用高強(qiáng)度等級(jí)水泥可以配制出低強(qiáng)度等級(jí)混凝土,而且水泥用量比較少。但是如果水泥用量太少,混凝土中漿體量很少,這勢(shì)必會(huì)影響到新拌混凝土和易性和硬化混凝土耐久性。
    2.2骨料
    混凝土用骨料按其粒徑大小分為細(xì)骨料和粗骨料兩種,粒徑小于5mm的骨料稱為細(xì)骨料,粒徑大于5mm的骨料稱為粗骨料。普通混凝土用骨料通常細(xì)骨料是指普通砂,粗骨料則是指碎石、卵石或碎卵石。
    (1)細(xì)骨料
    細(xì)骨料是指在自然條件作用下形成,粒徑小于5mm的巖石骨料。按照來源,細(xì)骨料可以分為河砂、海砂和山砂。一般混凝土中大都采用河砂。按照細(xì)度模數(shù),砂又可以分為粗砂、中砂和細(xì)砂以及特細(xì)砂。普通混凝土用細(xì)骨料的質(zhì)量要求,主要應(yīng)該控制以下幾個(gè)指標(biāo):
    (i)顆粒級(jí)配:砂顆粒級(jí)配的優(yōu)劣、粒度的粗細(xì)既影響混凝土技術(shù)性能,也影響混凝土中水泥用量。顆粒級(jí)配是評(píng)定砂質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。在配制混凝土?xí)r,當(dāng)砂用量一定時(shí),如果采用粗砂,其總表面積小,因此需要包裹砂顆粒表面的水泥漿量少;采用細(xì)砂時(shí),則其總表面積增大,在混凝土中需要包裹砂粒表面的水泥漿量多,因此當(dāng)混凝土拌和物的和易性一定時(shí),用粗砂拌制混凝土所需水泥用量比用細(xì)砂節(jié)省。但是在拌制混凝土?xí)r,并不是砂子越粗越好,砂子太粗,會(huì)導(dǎo)致混凝土泌水、離析等現(xiàn)象