11混凝土（外加剂）的技术性能和应用

二级建造师建筑实务11混凝土（外加剂）的技术性能和应用

混凝土（外加剂）的技术性能和应用

• 普通混凝土一般由水泥、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
• 技术性能
  • 和易性
    • 和易性是指混凝土拌合物易于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的性能，又称工作性
    • 和易性包括流动性、黏聚性和保水性三方面的含义
    • 流动性指标，用坍落度试验来测定，坍落度或坍落扩展度愈大表示流动性愈大
    • 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
    • 单位体积用水量使影响混凝土和易性的最主要因素
  • 强度
    • 混凝土立方体抗压强度标准试件是边长为150mm的试件，在标准条件下（温度20±2℃，相对湿度95%以上），养护到28d龄期，测得的抗压强度值，以fcu表示，单位为N/mm2或MPa
    • 混凝土立方体抗压标准强度（或称立方体抗压强度标准值）是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体时间，在28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，以fcu，k表示
    • 混凝土强度等级是根据立方体抗压强度标准值来确定的，采用符号C表示共份14个等级，每个级差5N/mm2【C15-C80】，C30表示混凝土立方体抗压强度标准值30MPa≤fcu，k＜35MPa
    • 养护
      • 标准养护：温度20±2℃，相对湿度95%以上，养28d，用于材料检验
      • 同条件养护：与构件同温度同湿度，构件代表强度
    • 影响因素
      • 原材料因素：水泥强度与水灰比【水胶比】；骨料的种类、质量、数量；外加剂和掺合料
      • 生产工艺方面：搅拌与振捣、养护的温度和湿度、龄期
  • 耐久性
    • 指指混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好使用性能和外观完整性的能力
    • 抗渗性：混凝土的抗渗性直接影响到混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。主要与混凝土密实度和内部空隙率有关。混凝土的抗渗性用抗渗等级表示，分P4（承受0.4MPa以上水压力开始渗漏），P6、P8、P10、P12、＞P12共六个等级
    • 抗冻性：分F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350、F400、＞F400共九个等级。抗冻等级F50（承受50次冻融以上强度才出现下降）以上的混凝土简称抗冻混凝土
    • 抗侵蚀性
    • 混凝土的碳化：环境中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙反应，碳化可削弱混凝土对钢筋的保护，导致钢筋锈蚀，碳化显著增加混凝土收缩，使混凝土抗压强度增加，抗拉、抗折强度降低
    • 碱骨料反应：水泥中碱性氧化物含量高时，与骨科中二氧化硅发生化学反应，导致混凝土胀裂的现象，影响混凝土的耐久性
• 混凝土外加剂、掺合料的种类及应用
  • 外加剂分类
    • 改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括减水剂、引气剂和阻锈剂等
    • 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
    • 改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等
    • 改善混凝土其他性能的外加剂。包括膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂
  • 外加剂应用
    • 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；混凝土的耐久性也能得到显著改善
    • 早强剂：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
    • 缓凝剂：主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送与滑膜方法施工以及远距离运输的商品混凝土等
    • 引气剂：在搅拌混凝土过程中引入大量微小气泡。改善混凝土和易性，提高抗渗和抗冻性，提高抗裂性，降低抗压强度
  • 混凝土掺合料
    • 活性矿物掺合料
      • 本身不水化但能与水泥水化反应生成水硬性胶凝材料
      • 粒化高炉矿渣、火山灰质材料、粉煤灰、硅粉、钢渣粉、磷渣粉
    • 非活性矿物掺合料
      • 不起化学作用或化学作用很小
      • 磨细石英砂、石灰石、硬矿渣