工程構(gòu)造結(jié)構(gòu)材料:混凝土材料(2)-注冊造價工程師土建輔導(dǎo)

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(二)混凝土外加劑
    ◆掌握混凝土外加劑的特性、應(yīng)用。
    1.外加劑的作用
    2.外加劑的分類
    混凝土外加劑按其主要功能分為四類:
    ①改善混凝土拌和物流變性能的外加劑;包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。
    ②調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑;包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。
    ③改善混凝土耐久性的外加劑;包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。
    ④改善混凝土其他性能的外加劑;包括加氣劑、膨脹劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。
    3.常用混凝土外加劑
    (1)減水劑。
    1)混凝土減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果
    ①保持坍落度不變,摻減水劑可降低單位混凝土用水量,提高混凝土早期強(qiáng)度,同時改善混凝土的密實度,提高耐久性;
    ②保持用水量不變,摻減水劑可增大混凝土坍落度,能滿足泵送混凝土的 施工要求;
    ③保持強(qiáng)度不變,摻減水劑可節(jié)約水泥用量。
    2)混凝土減水劑的常用品種
    ①普通型減水劑木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣(簡稱木鈣粉、M型)。
    ②高效減水劑,如NNO減水劑。
    (2)早強(qiáng)劑
    混凝土早強(qiáng)劑是指能提高混凝土早期強(qiáng)度,并對后期強(qiáng)度無顯著影響的外加劑。
    應(yīng)用:早強(qiáng)劑多用于搶修工程和冬季施工的混凝土。
    常有品種:
    ①氯鹽早強(qiáng)劑。常用的有氯化鈣(CaCl2)和氯化鈉(NaCl)。
    ②硫酸鹽早強(qiáng)劑。常用的硫酸鈉(Na2so4)早強(qiáng)劑,又稱元明粉。
    ③三乙醇胺[N(C2HOH)3]早強(qiáng)劑。
    (3)引氣劑。
    引氣劑是在混凝土攪拌過程中,能引入大量分布均勻的穩(wěn)定而封閉的微小氣泡,以減少拌和物沁水離析、改善和易性,同時顯著提高硬化混凝土抗凍融耐久性的外加劑。
    引氣劑主要有松香樹脂類,如松香熱聚物、松脂皂;有烷基苯磺酸鹽類,如烷基苯磺酸鹽、烷基苯酚聚氧乙烯醚等。其中,以松香樹脂類的松香熱聚物的效果較好,最常使用。
    引氣減水劑減水效果明顯,減水率較大,不僅起引氣作用而且還能提高混凝土強(qiáng)度,彌補(bǔ)由于含氣量而使混凝土強(qiáng)度降低的不利,而且節(jié)約水泥。常在道路、橋梁、港口和大壩等工程上采用。
    引氣劑和引氣減水劑,除用于抗凍、防滲、抗硫酸鹽混凝土外,還宜用于泌水嚴(yán)重的混凝土、貧混凝土以及對飾面有要求的混凝土和輕骨料混凝土,不宜用于蒸養(yǎng)混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。
    (4)緩凝劑。
    緩凝劑是指延緩混凝土凝結(jié)時間,并不顯著降低混凝土后期強(qiáng)度的外加劑。
    緩凝劑用于大體積混凝土、炎熱氣候條件下施工的混凝土或長距離運輸?shù)幕炷痢?BR>    緩凝劑有糖類,如糖鈣;有木質(zhì)素磺酸鹽類,如木質(zhì)素磺酸鈣;還有胺鹽及衍生物、纖維素醚等。最常用的是糖蜜和木質(zhì)素磺酸鈣,糖蜜的效果。
    (5)泵送劑。
    泵送劑是指能改善混凝土拌和物的泵送性能,即使混凝土具有能順利通過輸送管道,不阻塞,不離析,粘塑性良好的外加劑。
    還應(yīng)注意:
    ①外加劑的使用應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范,外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
    ②外加劑的品種、摻量必須根據(jù)混凝土性能的要求、施工和氣候條件、混凝土采用的原材料和配合比等因素,通過試驗,調(diào)整后確定。摻用含氯鹽的外加劑,要特別注意對鋼筋銹蝕和對混凝土的腐蝕。
    ③蒸汽養(yǎng)護(hù)的混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土,不宜摻用引氣劑和引氣減水劑。
    練習(xí)題:
    1.能增加混凝土和易性,同時減少施工難度的混凝土外加劑有( )。
    A.膨脹劑
    B.減水劑
    C.早強(qiáng)劑
    D.引氣劑
    E.泵送劑
    答案:BDE
    2.混凝土中摻入減水劑,可帶來以下技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益( )。
    A.提高拌合物的流動性
    B.提高強(qiáng)度
    C.節(jié)省水泥
    D.縮短拌合物凝結(jié)時間
    E.提高水泥水化放熱速度
    答案:ABC
    3.多用于搶修工程和冬期施工的混凝土的外加劑是( )。
    A.減水劑
    B.早強(qiáng)劑
    C.引氣劑
    D,緩凝劑
    答案:B
    4.在混凝土的各種外加劑中,( )有助于改善混凝土拌和物的流動性及提高混凝土的耐久性。
    A.減水劑
    B.緩凝劑
    C.引氣劑
    D.泵送劑
    答案:C
    5.引氣劑和引氣減水劑不宜用于( )。
    A.預(yù)應(yīng)力混凝土
    B.抗凍混凝土
    C.輕骨料混凝土
    D.防滲混凝土
    答案:A
    6.在混凝土攪拌過程中加人引氣劑,可以減少拌和物泌水離析,改善其和易性。效果較好的引氣劑是( )。
    A.烷基苯磺酸鹽
    B.蛋白質(zhì)鹽
    C.松香熱聚物
    D.石油磺酸鹽
    答案:C
    7.下列材料可用于混凝土緩凝劑的是( )。
    A.松香
    B.木質(zhì)素磺酸鈣
    C.三乙醇胺
    D.元明粉
    答案:B
    (三) 特種混凝土
    ◆掌握特種混凝土的特性、應(yīng)用。
    1.輕骨料混凝土
    (1)輕骨料混凝土的分類
    (2)輕骨料混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)
    輕骨料本身強(qiáng)度較低,結(jié)構(gòu)多孔,表面粗糙,具有較高吸水率。
    ①強(qiáng)度等級。
    ②表觀密度。在抗壓強(qiáng)度相同的條件下,其干表觀密度比普通混凝土低。
    ③耐久性。與同強(qiáng)度等級的普通混凝土相比,耐久性明顯改善。
    ④彈性模量。彈性模量比普通混凝土低,保溫隔熱性能較好。
    2.防水混凝土
    ◆實現(xiàn)混凝土自防水的技術(shù)途徑有以下幾個方面:
    (1)提高混凝土的密實度
    ①調(diào)整混凝土的配合比提高密實度。在保證混凝土拌和物和易性的前提下,減小水灰比,降低孔隙率,減少滲水通道。適當(dāng)提高水泥用量、砂率和灰砂比,改善骨料顆粒級配,降低混凝土孔隙率。
    防水混凝土的水泥用量不得少于320kg/m3。。
    ②摻入化學(xué)外加劑提高密實度。在混凝土中摻入適量減水劑、三乙醇胺早強(qiáng)劑或氯化鐵防水劑均可提高密實度,增加抗?jié)B性。
    ③使用膨脹水泥(或摻用膨脹劑)提高混凝土密實度,提高抗?jié)B性。
    (2)改善混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)
    在混凝土中摻入適量引氣劑或引氣減水劑,可以形成大量封閉微小氣泡,這些氣泡相互獨立,既不滲水,又使水路變得曲折、細(xì)小、分散,可顯著提高混凝土的抗?jié)B性。
    3.碾壓混凝土
    是道路工程、機(jī)場工程和水利工程中性能好、成本低的新型混凝土材料。
    (1)對碾壓混凝土組成材料的要求
    ①骨料。粒徑以20mm為宜,當(dāng)碾壓混凝土分兩層攤鋪時,其下層集料粒徑采用40mm。為獲得較高的密實度應(yīng)使用較大的砂率。
    ②混合材料。碾壓混凝土施工操作時間長,碾壓成形后還可能承受上層或附近振動的擾動,為此常加入緩凝劑;為使混凝土在水泥漿用量較少的情況下取得較好的和易性,可加入適量的減水劑;為改善混凝土的抗?jié)B性和抗凍性可加入適量的引氣劑。
    ③水泥。當(dāng)混合材料摻量較高時宜選用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥,以便混凝土盡早獲得強(qiáng)度;當(dāng)不用混合材料或用量很少時,宜選用礦渣水泥、火山灰水泥或粉煤灰水泥,使混凝土取得良好的耐久性。
    (2)碾壓混凝土的特點
    ①內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實、強(qiáng)度高。
    ②干縮性小、耐久性好。
    ③節(jié)約水泥、水化熱低。
    這不僅節(jié)約水泥,而且使水化熱大為減少,使其特別適用于大體積混凝土工程。
    4.高強(qiáng)混凝土
    使硬化后強(qiáng)度等級不低于C60的混凝土。
    (1)高強(qiáng)混凝土的特點
    1)高強(qiáng)混凝土的優(yōu)點:
    ①高強(qiáng)混凝土可減少結(jié)構(gòu)斷面,降低鋼筋用量,增加房屋使用面積和有效空間,減輕地基負(fù)荷;
    ②高強(qiáng)混凝土致密堅硬,其抗?jié)B性、抗凍性、耐蝕性、抗沖擊性等優(yōu)于普通混凝土;
    ③對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土構(gòu)件,高強(qiáng)混凝土由于剛度大、變形小,故可以施加更大的預(yù)應(yīng)力和更早地施加預(yù)應(yīng)力,以及減少因徐變而導(dǎo)致的預(yù)應(yīng)力損失。
    2)不利條件
    ①高強(qiáng)混凝土施工過程的質(zhì)量管理水平要求高;
    ②高強(qiáng)混凝土的延性比普通混凝土差。
    (2)高強(qiáng)混凝土的物理力學(xué)性能
    (3)對高強(qiáng)混凝土組成材料的要求
    ①水泥:應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定、強(qiáng)度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
    ②粗骨料:對強(qiáng)度等級為C60的混凝土,其粗骨料的粒徑不應(yīng)大于31.5mm;對高C60的,其粗骨料的粒徑不應(yīng)大于25mm。
    ③細(xì)骨料:配制高強(qiáng)混凝土所用砂率及所采用的外加劑和礦物摻和料的品種、摻量,應(yīng)通過試驗確定。
    ④用量要求:高強(qiáng)度混凝土的水泥用量不應(yīng)大于550kg/m3;水泥和礦物摻和料的總量不應(yīng)大于600kg/m3。
    5.纖維混凝土
    練習(xí)題:
    1.與相同強(qiáng)度等級的普通混凝土相比,輕骨料混凝土的特點是( )。
    A.抗凍等級高
    B.彈性模量高
    C.表面光滑
    D.抗沖擊性能好
    答案:A
    2.實行防水混凝土自防水的技術(shù)途徑有( )。
    A.減小水灰比
    B.降低砂率
    C.摻用膨脹劑
    D.摻人糖蜜
    E.摻入引氣劑
    答案:ACE
    3.提高防水混凝土密實度的具體技術(shù)措施包括( )。
    A.調(diào)整混凝土的配合比 
    B.摻入適量減水劑
    C.摻人適量引氣劑 
    D.選用膨脹水泥
    E.采用熱養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)
    答案:ABD
    4.碾壓混凝土的骨料粒徑以( )為宜。
    A.15mm
    B.20mm
    C.25mm
    D.30mm
    答案:B
    5.碾壓混凝土的主要特點是( )。
    A.水泥用量少
    B.和易性好
    C.水化熱高
    D.干縮性大
    答案:A
    6.以下關(guān)于碾壓混凝土的說法,不正確的是( )。
    A.碾壓混凝土中往往需要加入緩凝劑、減水劑或引氣劑
    B.碾壓混凝土常用于道路、機(jī)場和水利工程
    C.碾壓混凝土由級配良好的骨料、較低水泥用量和水用量、較多混合材料制成
    D.碾壓混凝土的缺點在于成本高
    答案:D
    7.碾壓混凝土的( )特性使得其特別適用于大體積混凝土。
    A.抗壓強(qiáng)度高
    B.耐久性好
    C.成本低
    D.節(jié)約水泥、水化熱低
    答案:D
    8.高強(qiáng)度混凝土是指硬化后強(qiáng)度等級不低于C60的混凝土,其水泥和礦物摻和料的總量不應(yīng)大于
    ( )。
    A.500kg/m3
    B,550kg/m3
    C.600kg/m3
    D.650kg/m3
    答案:C