三、混凝土的性能和應用
1.混凝土的技術性能
混凝土拌合物的和易性
和易性是指混凝土拌合物易於施工操作(攪拌、運輸、澆築、搗實)並能獲得質量均勻、成型密實的性能,又稱工作性。和易性是一項綜合的技術性質,包括流動性、黏聚性和保水性等三方麵的含義。流動性是指混凝土拌合物在自重或機械振搗的作用下,能產生流動,並均勻密實地填滿模板的性能;黏聚性是指在混凝土拌合物的組成材料之間有一定的黏聚力,在施工過程中不致發生分層和離析現象的性能;保水性是指混凝土拌合物具有一定的保水能力,在施工過程中不致產生嚴重的泌水現象的性能。
工地上常用坍落度試驗來測定混凝土拌合物的坍落度或坍落擴展度,作為流動性指標,坍落度或坍落擴展度愈大表示流動性愈大。對坍落度值小於10的幹硬性混凝土拌合物,則用維勃稠度試驗測定其稠度作為流動性指標,稠度值愈大表示流動性愈小。混凝土拌合物的黏聚性和保水性主要通過目測結合經驗進行評定。
影響混凝土拌合物和易性的主要因素包括單位體積用水量、砂率、組成材料的性質、時間和溫度等。單位體積用水量決定水泥漿的數量和稠度,它是影響混凝土和易性的最主要因素。砂率是指混凝土中砂的質量占砂、石總質量的百分率。組成材料的性質包括水泥的需水量和泌水性、骨料的特性、外加劑和摻合料的特性等幾方麵。
混凝土的強度
混凝土的抗拉強度混凝土抗拉強度隻有抗壓強度的1/20-1/10,且隨著混凝土強度等級的提高,比值有所降低。在結構設計中抗拉強度是確定混凝土抗裂度的重要指標,有時也用它來間接衡量混凝土與鋼筋的粘結強度等。我國采用立方體的劈裂抗拉試驗來測定混凝土的劈裂抗拉強度尤,並可換算得到混凝土的軸心抗拉強度。
影響混凝土強度的因素影響混凝土強度的因素主要有原材料及生產工藝方麵的因素。原材料方麵的因素包括水泥強度與水灰比,骨料的種類、質量和數量,外加劑和摻合料;生產工藝方麵的因素包括攪拌與振搗,養護的溫度和濕度,齡期混凝土的變形性能。
混凝土的變形主要分為兩大類:非荷載型變形和荷載型變形。非荷載型變形指物理化學因素引起的變形,包括化學收縮、碳化收縮、幹濕變形、溫度變形等。荷載作用下的變形又可分為在短期荷載作用下的變形;長期荷載作用下的變形一徐變混凝土的耐久性。
混凝土的耐久性是指混凝土抵抗環境介質作用並長期保持其良好的使用性能和外觀完整性的能力。它是一個綜合性。
概念,包括抗滲、抗凍、抗侵蝕、碳化、堿骨料反應及混凝土中的鋼筋鏽蝕等性能,這些性能均決定著混凝土經久耐用的程度,故稱為耐久性。
抗侵蝕性。當混凝土所處環境中含有侵蝕性介質時,要求混凝土具有抗侵蝕能力。侵蝕性介質包括軟水、硫酸鹽、鎂鹽、碳酸鹽、一般酸、強堿、海水等。
混凝土的碳化(中性化)。混凝土的碳化是環境中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用,生成碳酸鈣和水。碳化使混凝土的堿度降低,削弱混凝土對鋼筋的保護作用,可能導致鋼筋鏽蝕;碳化顯著增加混凝土的收縮,使混凝土抗壓強度增大,但可能產生細微裂縫,而使混凝土抗拉、抗折強度降低。
堿骨料反應。堿骨料反應是指水泥中的堿性氧化物含量較高時,會與骨料中所含的活性二氧化矽發生化學反應,並在骨料表麵生成堿一矽酸凝膠,吸水後會產生較大的體積膨脹,導致混凝土脹裂的現象。
記憶方法:和易性又稱工作性,綜合技術性質好,包括流動性方麵,還有黏聚、保水性。流動性指標枬落度,工地上常做的試驗。
和易性影響因素多:單位體積用水量、砂率、時間和溫度、組成材料的性質。混凝土強度要掌握:立方體抗壓的強度;其標準強度和等級;還有軸心抗壓強度;混凝土的抗拉強度;四種強度需分清楚,背景材料要會分析。
混凝土五種耐久性:抗滲、抗凍、抗侵蝕、骨料反應和碳化。
2.混凝土外加劑的功能、種類與應用
外加劑的功能
混凝土外加劑的主要功能包括:①改善混凝土或砂漿拌合物施工時的和易性;②提高混凝土或砂漿的強度及其他物理力學性能;③節約水泥或代替特種水泥;④加速混凝土或砂漿的早期強度發展;⑤調節混凝土或砂漿的凝結硬化速度;⑥調節混凝土或砂漿的含氣量;⑦降低水泥初期水化熱或延緩水化放熱;⑧改善拌合物的泌水性;⑨提高混凝土或砂漿耐各種侵蝕性鹽類的腐蝕性;⑩減弱堿一骨料反應;改善混凝土或砂漿的毛細孔結構;改善混凝土的泵送性;提高鋼筋的抗鏽蝕能力;提高骨料與砂漿界麵的粘結力,提高鋼筋與混凝土的握裏力;提高新老混凝土界麵的粘結力等外加劑的適用範圍。