1_混凝土

混凝土，简称为"砼（tóng）"：是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料；与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。

混凝土

• 混凝土拌合物的和易性
  • 粘聚性
  • 保水性
  • 影响和易性的主要因素
    • 水泥浆的数量与稀稠
    • 砂率
      • 含义：混凝土中砂的含量占砂、石总质量的百分比
      • 确定砂率的办法
        • 参照表
        • 砂石表观密度
        • 砂石堆积密度
    • 水泥的品种与骨料品种、性质：矿渣水泥拌合物的坍落度一般较普通水泥的小，泌水性增加，卵石拌制的混凝土拌合物比碎石拌制的流动性大，级配好的骨料拌制的混凝土拌合物的流动性也大。
    • 其他因素
      • 外加剂
      • 时间
      • 环境的温度
      • 湿度
  • 调整拌合物的性质，可以采取以下措施
    • 尽可能采用合理砂率，以提高混凝土的质量，节约水泥
    • 改善砂石级配
    • 尽量采用较粗的砂、石
    • 混凝土配合比初步确定后，拌合物坍落度小，可保持水灰比不变，增加适量水泥，提高坍落度，当太大时候，可适量增加砂、石，减小坍落度。
    • 掺外加剂（减水剂、引气剂）均可提高混凝土的流动性
• 砂的粗细程度与颗粒级配
  • 影响
    • 混凝土的和易性
    • 水泥用量
  • 粗细程度，用细度模数表示，模数越大，砂越粗
    • 中砂，应优先选用
      • 空隙率与总表面积均小
      • 水泥用量较少
      • 保证了混凝土有较高的密实度与强度
    • 细砂
  • 粗砂，总表面积最小，用水泥浆量最少
• 粗骨料（石子）
  • 颗粒级配与最大粒径
    • 粒级
      • 5种粒级
      • 组成具有要求级配的连续粒级
      • 也可与连续粒级的石子混合使用
    • 最大粒径，公称粒级的上限
      • 不得超过结构截面最小尺寸的1/4
      • 不超过钢筋间最小净距的3/4
      • 混凝土实心板，不宜超过板厚的1/3，且不得超过40mm
  • 强度
    • 块体抗压强度，碎石
    • 压碎指标，碎石，卵石
  • 坚固性,有抗冻要求的混凝土用的石子，要用硫酸钠溶液侵渍法检验
  • 碱骨料反应活骨，就是骨料中的活性成分与胶凝材料发生反应
• 混凝土的耐久性
  • 抗渗性：不渗水时产生的最大水压力，大于或等于P6的称为抗渗混凝土
  • 抗冻性：水饱和状态下，多次冻融循环不破坏，也不严重降低强度的性能。
    • 抗冻等级
• 混凝土的变形性能
  • 化学收缩：由于水泥水化
  • 干湿变形：混凝土周围环境变化而产生的湿胀、干缩变形（水灰比大，干缩大，干缩会引起开裂。）
  • 温度变形，对大体积混凝土尤为不利，内外温差过大会造成内胀外缩，引起开裂
    • 应对措施
      • 采用低热水泥，减少水泥用量
      • 人工降温，对混凝土表面加强养护
      • 对纵长的钢筋混凝土结构预留伸缩缝
      • 在结构内配置温度温度钢筋
  • 在荷载作用下的变形
    • 在短期荷载作用下的变形
      • 可以恢复的弹性变形
      • 不可恢复的塑性变形
      • 弹性模量
        • 应力与应变的比值
    • 徐变：长期荷载作用下随时间而增加的变形
      • 水泥品种
      • 水泥用量
      • 混凝土的弹性模量
      • 养护条件
    • 徐变的好处
      • 消除混凝土内的应力集中，使应力均匀的重新分布
      • 也可消除一部分大体积混凝土因温度产生的变形应力，
    • 徐变的坏处
      • 使预应力钢筋的预应力受到损失
• 外加剂
  • 定义：混凝土拌合物中掺入不超过胶凝材料质量5%，且能使混凝土按要求改变性质的物质。
  • 种类
    • 减水剂
    • 早强剂
    • 缓凝剂
    • 速凝剂
    • 引气剂
    • 防水剂
    • 防冻剂
    • 膨胀剂
• 混凝土的强度
  • 影响混凝土抗压强度的因素
    • 水泥强度与水灰比，水泥强度越高，混凝土的强度越高，强度相同时，混凝土的强度随着水灰比的增大而有规律的降低。
  • 温度与湿度的影响
    • 温度升高，水化速度加快，反之迟缓，降低至冰点以下时，水化反应停止，冬季施工时要注意保温养护。
    • 湿度，湿度不够，混凝土会因失水干燥而停止水化，混凝土凝结后，表面覆盖加水，一般是7d，有外加剂或掺剂的，14d
  • 龄期
    • 一般最初的7-14天强度增长较快，28d以后增长缓慢
  • 提高混凝土抗压强度的措施
    • 采用低水灰比，或低水胶比的混凝土
    • 采用高强度水泥或早强类水泥
    • 采用湿热养护
      • 蒸汽：低于100℃的常压蒸汽中养护
      • 蒸压：175℃和8个大气压的蒸压釜中进行养护。
    • 采用机械搅拌与振捣
    • 掺入混凝土外加剂和掺和料