
2022年一级建造师《建筑实务》知识考点:1A414013混凝土的性能和应用
普通混凝土(以下简称混凝土)一般是由水泥、砂、石和水所组成。为改善混凝土的某些性能,还常加入适量的外加剂和掺合料。在混凝土中,砂、石起骨架作用,称为骨料或集料;水泥与水形成水泥浆,包裹在骨料的表面并填充其空隙。在混凝土硬化前,水泥浆、外加剂与掺合料起润滑作用,赋予拌合物一定的流动性,便于施工操作。水泥浆硬化后,则将砂、石骨料胶结成一个结实的整体。砂、石一般不参与水泥与水的化学反应,其主要作用是节约水泥、承担荷载和限制硬化水泥的收缩。外加剂、掺合料除了起改善混凝土性能的作用外,还有节约水泥的作用。
一、混凝土组成材料的技术要求
(一)水泥
配制普通混凝土的水泥,可采用六大常用水泥(见表1A414011-1),必要时也可采用快硬硅酸盐水泥或其他品种水泥。水泥品种的选用应根据混凝土工程特点、所处环境条件及设计施工的要求进行,常用水泥品种的选择可参照表1A414011-4。
水泥强度等级的选择,应与混凝土的设计强度等级相适应。一般以水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5~2.0倍为宜,对于高强度等级混凝土可取0.9~1.5倍。用低强度等级水泥配制高强度等级混凝土时,会使水泥用量过大,不经济,而且还会影响混凝土的其他技术性质。用高强度等级水泥配制低强度等级混凝土时,会使水泥用量偏少,影响和易性及密实度,导致该混凝土耐久性差,故必须这么做时应掺入一定数量的混合材料。
(二)细骨料
粒径在4.75mm以下的骨料称为细骨料,在普通混凝土中指的是砂。砂可分为天然砂和人工砂两类。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。人工砂是经除土处理的机制砂、混合砂的统称。因河砂干净,又符合有关标准的要求,所以在配制混凝土时最常用。混凝土用细骨料的技术要求有以下几方面:
1.颗粒级配及粗细程度
砂的颗粒级配是指砂中大小不同的颗粒相互搭配的比例情况,大小颗粒搭配得好时砂粒之间的空隙最少。砂的粗细程度是指不同粒径的砂粒混合在一起后总体的粗细程度,通常有粗砂、中砂与细砂之分。在相同质量条件下,细砂的总表面积较大,而粗砂的总表面积较小。在混凝土中,砂子的表面需要由水泥浆包裹,砂粒之间的空隙需要由水泥浆填充,为达到节约水泥和提高强度的目的,应尽量减少砂的总表面积和砂粒间的空隙,即选用级配良好的粗砂或中砂比较好。
砂的颗粒级配和粗细程度,常用筛分析的方法进行测定。根据0.63mm筛孔的累计筛余量,将砂分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个级配区。用所处的级配区来表示砂的颗粒级配状况,用细度模数表示砂的粗细程度。细度模数愈大,表示砂愈粗,按细度模数砂可分为粗、中、细三级。
在选择混凝土用砂时,砂的颗粒级配和粗细程度应同时考虑。配制混凝土时宜优先选用Ⅱ区砂。当采用Ⅰ区砂时,应提高砂率,并保持足够的水泥用量,以满足混凝土的和易性要求;当采用Ⅲ区砂时,宜适当降低砂率,以保证混凝土的强度。对于泵送混凝土,宜选用中砂,且砂中小于0.315mm的颗粒应不少于15%。
2.有害杂质和碱活性
混凝土用砂要求洁净、有害杂质少。砂中所含有的泥块、淤泥、云母、有机物、硫化物、硫酸盐等,都会对混凝土的性能有不利的影响,属有害杂质,需要控制其含量不超过有关规范的规定。重要工程混凝土所使用的砂,还应进行碱活性检验,以确定其适用性。
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