第二節 結構材料

　　一、混凝土材料

　　(一)混凝土的主要技術性質

　　1、混凝土強度

　　(1)立方體抗壓強度(f eu)

　　按照標準的制作方法制成變長為150mm的立方體試件，在標準養護條件(溫度20℃+/-2℃，相對濕度95%以上或在氫氧化鈣飽和溶液中)下，養護到28d，按照標準的測定 測定其抗壓強度值稱為混凝土立方體試件抗壓強度，以f eu表示。

　　混凝土的強度等級是根據立方體抗壓強度標準值(f eu,K)(是按照數理統計方法確定，具有不低于95%保證率的立方體抗壓強度)來確定的

　　(2)抗拉強度

　　混凝土的抗拉強度只有抗壓強度的1/10-1/20，且強度等級越高，該比值越小;混凝土抗拉強度對減少裂痕很中國要，有時也用來間接衡量混凝土與鋼筋的粘結強度

　　(3)抗折強度

　　在道路和機場工程中，混凝土抗折強度是結構設計和質量控制的重要指標，而抗壓強度作為參考強度指標

　　(4)影響混凝土強度的因素

　　水泥石強度及其與骨料的粘結強度受水泥強度等級、水灰比及骨料性質、施工質量、養護條件、齡期影響;水灰比和水泥用量是決定混凝土密實性的主要因素

　　水灰比和水泥強度等級：配合比相同，水泥強度越高，混凝土強度也越高;水泥強度等級相同，水灰比越小，混凝土強度越高

　　養護溫度和濕度：溫度升高，水泥水化速度加快，混凝土強度發展快

　　齡期：在正常養護條件下，混凝土強度隨著齡期增加而提高

　　2、混凝土的和易性

　　概念：混凝土拌合物在一定的施工條件下，便于各種施工工序的操作，以保證獲得均勻密實的混凝土性能;和易性是一項綜合技術指標，包括流動性、黏聚性、保水性三個主要方面;通常采用坍落度、坍落擴展試驗和維勃稠度試驗進行評定

　　影響混凝土和易性的主要因素：水泥漿--最敏感因素

　　骨料品種與品質

　　砂率--指混凝土拌和物砂用量與砂石總質量比值的百分率

　　其他因素--水泥與外加劑(與普通硅酸鹽水泥相比，采用礦渣水泥、火山灰水泥的混凝土拌和物流動性較小，添加適量外加劑，如減水劑、引氣劑等，使混凝土能獲得較好的流動性)，溫度和時間(混凝土拌和物流動性隨溫度的升高而降低、隨時間的延長坍落度逐漸減小)

　　3、混凝土耐久性

　　(1)混凝土耐久性的概念：指混凝土在實際使用條件下抵抗各種破壞因素作用，包括混凝土的抗凍性、抗滲性、抗蝕性及抗碳化能力

　　抗凍性：在飽和水狀態下，能經受多次凍融循環而不破壞，也不嚴重降低強度的性能，是評定混凝土耐久性的主要指標;混凝土的密實度、孔隙的構造特征是影響抗凍性的重要因素。分九個等級，如F10，"10"為反復凍融次數

　　抗滲性：指混凝土抵抗水、油等液體滲透的能力，水灰比對抗滲性其決定作用。分5個等級，如P4，"4"表示能承受水壓為0.4Mpa

　　抗侵蝕性：密實度、水泥品種、內部孔隙特征對抗腐蝕性有影響

　　(2)提高混凝土耐久性的措施：合理選用水泥品種;控制水灰比及保證足夠的水泥用量;改善粗細骨料級配

　　(二)混凝土外加劑

　　1、外加劑分類：

　　按主要功能分4類：改善混凝土拌和物流變性能外加劑(減水劑、引氣劑、泵送劑)，調節混凝土凝結時間、硬化性能外加劑(緩凝劑、早強劑、速凝劑)，改善混凝土耐久性外加劑(引氣劑、防水劑、阻銹劑)，改善混凝土其他性能外加劑(加氣機、膨脹劑、著色劑、防水劑、泵送劑)

　　2、常用混凝土外加劑(摻用氯鹽的外加劑要特別注意對鋼筋腐蝕和對混凝土的腐蝕;蒸汽養護混凝土和預應力混凝土，不宜摻用引氣劑和引氣減水劑)

　　(1)減水劑(具有減水增強作用)

　　摻入減水劑的技術經濟效果：提高強度、提高密實度、提高耐久性，提高流動性，節約水泥

　　主要品種：普通型減水劑木質磺酸鹽類，如木質磺酸鹽(木鈣粉，M型);高效減水劑，如NNO(摻入NNO的混凝土，耐久性、抗硫酸鹽、抗滲、抗鋼筋腐蝕優于普通混凝土)

　　(2)早強劑(能提高早期強度，并對后期強度無顯著影響)

　　應用：多用于搶修工程和動機施工的混凝土

　　主要品種：氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺

　　(3)引氣劑(減少拌和物泌水離析、改善和易性、提高硬化混凝土抗凍融耐久性)

　　引氣減水劑減水效果明顯，減水率大，不僅起引氣作用，還能提高混凝土強度，并節約水泥用量

　　引氣劑和引氣減水劑除用于抗凍、防滲、抗硫酸鹽混凝土外，還宜用于蒸養混凝土和預應力混凝土

　　引氣劑主要品種：松香熱聚物效果較好，最常使用

　　(4)緩凝劑(延緩混凝土凝結時間，并不顯著降低混凝土后期強度)

　　應用：大體積混凝土、炎熱氣候條件下施工的混凝土、長距離運輸的混凝土

　　主要品種：糖類(糖鈣)，木質素磺酸鹽類(木質素磺酸鈣)

　　(5)泵送劑(能改善混凝土拌和物的泵送性能，是混凝土具有能順利通過輸送管道，不阻塞，不離析，粘塑性良好)

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