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2A310000建筑工程施工技术
2A311033 混凝土（含外加剂）的技术性能和应用
杨志梁老师简介：
专业资历：高校副教授，硕士研究生导师，从事建造师、项目经理培训十余年，获得首批建设部建造师培训师资认证。
教学特点：讲课条理有序，清楚不零乱！对重点、难点都能一一讲得清楚！复杂问题图示化，深入浅出，容易接受。
一、混凝土的技术性能
1. 混凝土拌合物的和易性
和易性是一项综合的技术性质，包括流动性、黏聚性和保水性等三方面的含义。
用坍落度试验来测定混凝土拌合物的坍落度或坍落扩展度，作为流动性指标，坍落度或坍落扩展度愈大表示流动性愈大。对坍落度值小于10mm的干硬性混凝土拌合物，则用维勃稠度试验测定其稠度作为流动性指标，稠度（s）值愈大表示流动性愈小。
影响混凝土拌合物和易性的主要因素包括单位体积用水量、砂率、组成材料的性质、时间和温度等。单位体积用水量决定水泥浆的数量和稠度，它是影响混凝土和易性的最主要因素。砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。
2. 混凝土的强度
（1）混凝土立方体抗压强度
按国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002），制作边长为150mm的立方体试件，在标准条件（温度20±2℃，相对湿度95%以上）下，养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度，以fcu表示，单位为N/mm2或MPa。
（2）混凝土立方体抗压标准强度与强度等级
混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压标准强度来划分的，采用符号C与立方体抗压强度标准值（单位为MPa）表示。普通混凝土划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80共14个等级，C30即表示混凝土立方体抗压强度标准值30MPa≤fcu，k<35MPa。混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质量控制和工程验收的重要依据。
（3）混凝土的轴心抗压强度
轴心抗压强度的测定采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为标准试件。试验表明，在立方体抗压强度fcu=10～55MPa的范围内，轴心抗压强度fc=（0.70～0.80）fcu。
结构设计中，混凝土受压构件的计算采用混凝土的轴心抗压强度，更加符合工程实际。
（4）混凝土的抗拉强度
混凝土抗拉强度只有抗压强度的1/10～1/20，且随着混凝土强度等级的提高，比值有所降低。
（5）影响混凝土强度的因素
原材料方面的因素包括：水泥强度与水胶比，骨料的种类、质量和数量，外加剂和掺合料；
生产工艺方面的因素包括：搅拌与振捣，养护的温度和湿度，龄期。
3. 混凝土的耐久性
混凝土的耐久性是一个综合性概念，包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、碳化、碱骨料反应及混凝土中的钢筋锈蚀等性能，这些性能均决定着混凝土经久耐用的程度，故称为耐久性。
混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和 构造有关。
混凝土碳化使混凝土的碱度降低，削弱混凝土对钢筋的保护作用，可能导致钢筋锈蚀；碳化显著增加混凝土的收缩，使混凝土抗压强度增大，但可能产生细微裂缝，而使混凝土抗拉强度、抗折强度降低。
例：下列有关混凝土流动性说法不正确的是（）。
A．坍落度或坍落扩展度可以表示表示流动性
B．坍落度愈大表示流动性愈大
C．对干硬性混凝土拌合物用维勃稠度作为流动性指标
D．维勃稠度值愈大表示流动性愈大
233网校答案：D
233网校解析：维勃稠度值愈大表示流动性愈小
例：下列影响混凝土强度的因素中，属于生产工艺方面的因素有（）。
A．水泥强度和水灰比
B．搅拌和振捣
C．养护的温度和湿度
D．龄期
E．骨料的质量和数量
233网校答案：BCD
233网校解析：生产工艺方面的因素包括：搅拌与振捣，养护的温度和湿度，龄期。
例：C30表示混凝土的（）应大于或等于30MPa，且小于35MPa。
A．立方体抗压强度
B．轴心抗压强度
C．立方体抗压强度标准值
D．轴心抗压强度标准值
233网校答案：C
233网校解析：立方体抗压强度标准值，注意这种表达。
二、混凝土外加剂、掺合料的种类与应用
1. 外加剂的分类
（1）改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。
（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。
（3）改善混凝土耐久性的外加剂，包括减水剂、引气剂、防水剂和阻锈剂等。
（4）改善混凝土其他性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。
2. 外加剂的应用
（1）减水剂
混凝土中掺入减水剂，若不减少拌合用水量，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；若减水的同时适当减少水泥用量，则可节约水泥。同时，混凝土的耐久性也能得到显著改善。
（2）早强剂
早强剂可加速混凝土硬化和早期强度发展，缩短养护周期，加快施工进度，提高模板周转率。多用于冬期施工或紧急抢修工程。
（3）缓凝剂
缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送与滑模方法施工以及远距离运输的商品混凝土等，不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也不宜用于有早强要求的混凝土和蒸汽养护的混凝土。
（4）引气剂
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。
3. 混凝土掺合料
通常使用的掺合料多为活性矿物掺合料。在掺有减水剂的情况下，能增加新拌混凝土的流动性、黏聚性、保水性、改善混凝土的可泵性，并能提高硬化混凝土的强度和耐久性。常用的混凝土掺合料有粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰类物质。尤其是粉煤灰、超细粒化电炉矿渣、硅灰等应用效果良好。
例：关于在混凝土中掺入减水剂所起的作用，正确的是（）。
A．若不减少拌合用水量，能显著提高拌合物的流动性
B．当减水而不减少水泥时，可提高混凝土强度
C．若减水的同时适当减少水泥用量，则可节约水泥
D．混凝土的耐久性得到显著改善
E．混凝土的安全性降低
233网校答案：ABCD
233网校解析：减水剂对安全性没有效果，主要是改善了和易性和耐久性。
例：混凝土缓凝剂主要用于（）的施工。
A．高温季节混凝土
B．蒸养混凝土
C．大体积混凝土
D．滑模工艺混凝土
E．远距离运输商品混凝土
233网校答案：ACDE
233网校解析：缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送与滑模方法施工以及远距离运输的商品混凝土等
例：通常用于调节混凝土凝结时间、硬化性能的混凝土外加剂有（）。
A．缓凝剂
B．早强剂
C．膨胀剂
D．速凝剂
E．引气剂
233网校答案：ABD
233网校解析：调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。
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