2018年造价工程师《土建工程》考点练习:混凝土的技术性质

 　　混凝土的技术性质

　　1.混凝土的强度

　　(1)立方体抗压强度(fcu)。按照标准的制作方法制成边长为150mm的立方体试件，在标准养护条件(温度20°C±2°C，相对湿度95%以上或在氢氧化钙饱和溶液中)下养护到28d，按照标准的测定方法测定其抗压强度值称为混凝土立方体试件抗压强度，简称立方体抗压强度fcu。

　　(2)抗拉强度。混凝土在直接受拉时，很小的变形就要开裂。它在断裂前没有残余变形，是一种脆性破坏。混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/10-1/20,且强度等级越蒿，该比值越小，所以，混凝土在工作时，一般不依靠其抗拉强度。在设计钢筋混凝土结构时，不是由混凝土承受拉力，而是由钢筋承受拉力。但是混凝土的抗拉强度对减少裂缝很重要，有时也用来间接衡量混凝土与钢筋的黏结强度。目前，许多国家都是采用劈裂抗拉试验方法，间接地求混凝土抗拉强度，称为劈裂抗拉强度。

　　(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。各交通等级道路路面要求的水泥混凝土设计抗折强度为5.0MPa(特重和重交通量)、4.5MPa(中等交通量)、4.0MPa(轻交通量)。

　　道路水泥混凝土的抗折强度检验的标准试件为150mmX150mmX550mm直方体，是对直角棱柱体小梁按三分点加荷方式测定的。

　　(4)影响混凝土强度的因素。混凝土的强度主要取决于水泥石强度及其与骨料表面的黏结强度，而水泥石强度及其与骨料的黏结强度又与水泥强度等级、水灰比及骨料性质有密切关系。此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。

　　1)水灰比和水泥强度等级。在配合比相同的条件下，所用的水泥强度等级越高，制成的混凝土强度也越高。当用同一品种及相同强度等级水泥时，混凝土强度等级主要取决于水灰比。因为水泥水化时所需的结合水，一般只占水泥重量的25%左右，为了获得必要的流动性，保证浇灌质量，常需要较多的水，也就是较大的水灰比。当水泥水化后，多余的水分就残留在混凝土中，形成水泡或蒸发后形成气孔，减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面，在荷载作用下，可能在孔隙周围产生应力集中。因此可以认为，在水泥强度等级相同的情况下，水灰比越小，水泥石强度越高，与骨料黏结力也越大，混凝土强度也就越高。适当控制水灰比及水泥用量，是决定混凝土密实性的主要因素。

　　2)养护的温度和湿度。混凝土的硬化，关键在于水泥的水化作用，温度升高，水泥水化速度加快，因而混凝土强度发展也快。反之，温度降低，水泥水化速度降低，混凝土强度发展将相应迟缓。周围环境的湿度对水泥的水化作用能否正常进行有显著影响，湿度适当，水泥水化便能顺利进行，使混凝土强度得到充分发展。如果湿度不够，混凝土会失水干燥而影响水泥水化作用的正常进行，甚至停止水化。水泥的水化作用不能完成，致使混凝土结构松散，渗水性增大，或形成干缩裂缝，严重降低了混凝土的强度，从而影响耐久性。因此，在夏季施工中应特别注意浇水，保持必要的湿度，在冬季特别注意保持必要的温度。

　　3)龄期。混凝土在正常养护条件下，其强度随着龄期增加而提高。最初7?14d内，强度增长较快，28d以后增长缓慢。

　　2.混凝土的和易性

　　(1)和易性概念。混凝土的和易性指混凝土拌和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的性能。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。

　　1)流动性。指混凝土拌和物在自重或机械振捣作用下，产生流动并均匀密实地充满模板的能力。

　　2)黏聚性。指混凝土拌和物具有一定的黏聚力，在施工、运输及浇筑过程中不致出现分层离析，使混凝土保持整体均勻性的能力。

　　习题:混凝土的整体均匀性，主要取决于混凝土拌和物的( )。

　　A、抗渗性

　　B、流动性

　　C、保水性

　　D、黏聚性

　　答案：D

　　3)保水性。混凝土拌和物在施工中不致发生严重的泌水现象。

　　混凝土拌和物的流动性、黏聚性、保水性三者既相互联系，又相互矛盾。黏聚性好的凝土拌和物，其保水性也好，但流动性较差;如增大流动性，则黏聚性、保水性易变差。

　　混凝土拌和物和易性通常采用坍落度及坍落扩展度试验和维勃稠度试验进行评定。

　　(2)影响混凝土和易性的主要因素。

　　1)水泥浆。水泥浆是普通混凝土和易性最敏感的影响因素。

　　2)骨料品种与品质。采用最大粒径小、棱角少、片状针颗粒少、级配好的粗骨料，细度模数偏大的中粗砂、砂率稍高、水泥浆体量较多的拌和物，混凝土和易性的综合指标较好。

　　3)砂率。是指混凝土拌和物砂用量与砂石总量比值的百分率。在用水量及水泥用量一定的条件下，存在最佳砂率，使混凝土拌和物获得最大的流动性，且保持黏聚性和保水性。

　　4)其他因素。

　　①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。在混凝土拌和物中加入适量外加剂，如减水剂、引气剂等，使混凝土在较低水灰比、较小用水量的条件下仍能获得很好的流动性。

　　②温度和时间。混凝土拌和物流动性随温度的升高而降低。随着时间的延长，拌和好的混凝土坍落度逐渐减小。

　　3.混凝土耐久性

　　(1)混凝土耐久性概念。混凝土耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。包括混凝土的抗冻性、抗渗性、抗蚀性及抗碳化能力等。

　　1)抗冻性。指混凝土在饱和水状态下，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。抗冻性好坏用抗冻等级表示。根据混凝土所能承受的反复冻融次数，划分为F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F2.50、F3009个等级。

　　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。密实或具有封闭孔隙的混凝土，其抗冻性较好。

　　2)抗渗性。指混凝土抵抗水、油等液体渗透的能力。抗渗性好坏用抗渗等级表示。根据标准试件28d龄期试验时所能承受的最大水压，分为P4、P6、P8、P10、P125个等级，相应所能承受的水压分别为0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa。混凝土水灰比对抗渗性起决定性作用。

　　3)抗侵蚀性。腐蚀的类型通常有淡水腐蚀、硫酸盐腐蚀、溶解性化学腐蚀、强碱腐蚀等。混凝土的抗侵蚀性与密实度有关，水泥品种、混凝土内部孔隙特征对抗腐蚀性也有较大影响。

　　4)混凝土碳化。

　　环境中的C02和水与混凝土内水泥石中的Ca(OH)2&生反应，生成碳酸钙和水，从而使混凝土的碱度降低，减弱了混凝土对钢筋的保护作用。环境中二氧化碳浓度、环境湿度、混凝土密实度、水泥品种与掺和料用量是影响混凝土碳化的主要因素。

　　(2)提高混凝土耐久性的措施。混凝土耐久性主要取决于组成材料的质量及混凝土密实度。提高混凝土耐久性的主要措施：

　　1)根据工程环境及要求，合理选用水泥品种。

　　2)控制水灰比及保证足够的水泥用量。

　　3)选用质量良好、级配合理的骨料和合理的砂率。

　　4)掺用合适的外加剂。