第二节 结构材料

　　一、混凝土材料

　　(一)混凝土的主要技术性质

　　1、混凝土强度

　　(1)立方体抗压强度(f eu)

　　按照标准的制作方法制成变长为150mm的立方体试件，在标准养护条件(温度20℃+/-2℃，相对湿度95%以上或在氢氧化钙饱和溶液中)下，养护到28d，按照标准的测定 测定其抗压强度值称为混凝土立方体试件抗压强度，以f eu表示。

　　混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值(f eu,K)(是按照数理统计方法确定，具有不低于95%保证率的立方体抗压强度)来确定的

　　(2)抗拉强度

　　混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/10-1/20，且强度等级越高，该比值越小;混凝土抗拉强度对减少裂痕很中国要，有时也用来间接衡量混凝土与钢筋的粘结强度

　　(3)抗折强度

　　在道路和机场工程中，混凝土抗折强度是结构设计和质量控制的重要指标，而抗压强度作为参考强度指标

　　(4)影响混凝土强度的因素

　　水泥石强度及其与骨料的粘结强度受水泥强度等级、水灰比及骨料性质、施工质量、养护条件、龄期影响;水灰比和水泥用量是决定混凝土密实性的主要因素

　　水灰比和水泥强度等级：配合比相同，水泥强度越高，混凝土强度也越高;水泥强度等级相同，水灰比越小，混凝土强度越高

　　养护温度和湿度：温度升高，水泥水化速度加快，混凝土强度发展快

　　龄期：在正常养护条件下，混凝土强度随着龄期增加而提高

　　2、混凝土的和易性

　　概念：混凝土拌合物在一定的施工条件下，便于各种施工工序的操作，以保证获得均匀密实的混凝土性能;和易性是一项综合技术指标，包括流动性、黏聚性、保水性三个主要方面;通常采用坍落度、坍落扩展试验和维勃稠度试验进行评定

　　影响混凝土和易性的主要因素：水泥浆--最敏感因素

　　骨料品种与品质

　　砂率--指混凝土拌和物砂用量与砂石总质量比值的百分率

　　其他因素--水泥与外加剂(与普通硅酸盐水泥相比，采用矿渣水泥、火山灰水泥的混凝土拌和物流动性较小，添加适量外加剂，如减水剂、引气剂等，使混凝土能获得较好的流动性)，温度和时间(混凝土拌和物流动性随温度的升高而降低、随时间的延长坍落度逐渐减小)

　　3、混凝土耐久性

　　(1)混凝土耐久性的概念：指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，包括混凝土的抗冻性、抗渗性、抗蚀性及抗碳化能力

　　抗冻性：在饱和水状态下，能经受多次冻融循环而不破坏，也不严重降低强度的性能，是评定混凝土耐久性的主要指标;混凝土的密实度、孔隙的构造特征是影响抗冻性的重要因素。分九个等级，如F10，"10"为反复冻融次数

　　抗渗性：指混凝土抵抗水、油等液体渗透的能力，水灰比对抗渗性其决定作用。分5个等级，如P4，"4"表示能承受水压为0.4Mpa

　　抗侵蚀性：密实度、水泥品种、内部孔隙特征对抗腐蚀性有影响

　　(2)提高混凝土耐久性的措施：合理选用水泥品种;控制水灰比及保证足够的水泥用量;改善粗细骨料级配

　　(二)混凝土外加剂

　　1、外加剂分类：

　　按主要功能分4类：改善混凝土拌和物流变性能外加剂(减水剂、引气剂、泵送剂)，调节混凝土凝结时间、硬化性能外加剂(缓凝剂、早强剂、速凝剂)，改善混凝土耐久性外加剂(引气剂、防水剂、阻锈剂)，改善混凝土其他性能外加剂(加气机、膨胀剂、着色剂、防水剂、泵送剂)

　　2、常用混凝土外加剂(掺用氯盐的外加剂要特别注意对钢筋腐蚀和对混凝土的腐蚀;蒸汽养护混凝土和预应力混凝土，不宜掺用引气剂和引气减水剂)

　　(1)减水剂(具有减水增强作用)

　　掺入减水剂的技术经济效果：提高强度、提高密实度、提高耐久性，提高流动性，节约水泥

　　主要品种：普通型减水剂木质磺酸盐类，如木质磺酸盐(木钙粉，M型);高效减水剂，如NNO(掺入NNO的混凝土，耐久性、抗硫酸盐、抗渗、抗钢筋腐蚀优于普通混凝土)

　　(2)早强剂(能提高早期强度，并对后期强度无显着影响)

　　应用：多用于抢修工程和动机施工的混凝土

　　主要品种：氯盐、硫酸盐、三乙醇胺

　　(3)引气剂(减少拌和物泌水离析、改善和易性、提高硬化混凝土抗冻融耐久性)

　　引气减水剂减水效果明显，减水率大，不仅起引气作用，还能提高混凝土强度，并节约水泥用量

　　引气剂和引气减水剂除用于抗冻、防渗、抗硫酸盐混凝土外，还宜用于蒸养混凝土和预应力混凝土

　　引气剂主要品种：松香热聚物效果较好，最常使用

　　(4)缓凝剂(延缓混凝土凝结时间，并不显着降低混凝土后期强度)

　　应用：大体积混凝土、炎热气候条件下施工的混凝土、长距离运输的混凝土

　　主要品种：糖类(糖钙)，木质素磺酸盐类(木质素磺酸钙)

　　(5)泵送剂(能改善混凝土拌和物的泵送性能，是混凝土具有能顺利通过输送管道，不阻塞，不离析，粘塑性良好)

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