本章提要:熟练掌握混凝土各种组成材料各项性质的要求、测定方法及对混凝土性能的影响,混凝土拌和物的性质及其测定和调整方法,硬化混凝土的力学性质、变形性质和耐久性质及其影响因素,普通混凝土的配合比设计方法;掌握普通混凝土组成材料的品种、技术要求及选用(包括砂、石、水泥、水、掺和料及外加剂);了解其他混凝土的配制原理与性能;了解混凝土技术的新进展、应用及其发展趋势。
混凝土是由胶凝材料、骨料和水按一定比例配制,经搅拌振捣成型,在一定条件下养护而成的人造石材,是当代最主要的土木工程材料之一。
混凝土的种类很多。按胶凝材料不同,可分为水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土及聚合物混凝土等;按表观密度不同,可分为重混凝土(ρo>2 600kg/m3)、普通混凝土(1 950kg/m3<ρo<2 600kg/m3)、轻混凝土(ρo<1 950kg/m3);按使用功能不同,分为结构用混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土等;按施工工艺不同,又分为喷射混凝土、泵送混凝土、振动灌浆混凝土等。
普通混凝土的主要优点如下:
(1)原材料来源丰富。混凝土中约70%以上的材料是砂石料,属地方性材料,可就地取材,避免远距离运输,因而价格低廉。
(2)施工方便,工艺简单。混凝土拌和物具有良好的流动性和可塑性,可根据工程需要浇筑成各种形状尺寸的构件及构筑物。既可现场浇筑成型,也可预制。
(3)性能可根据需要设计调整。通过调整各组成材料的品种和数量,特别是掺入不同外加剂和掺和料,可获得不同施工和易性、强度、耐久性或具有特殊性能的混凝土,满足工程的不同要求。
(4)抗压强度高。混凝土的抗压强度一般在7.5~60MPa。当掺入高效减水剂和掺和料时,强度可达100MPa以上。而且,混凝土与钢筋具有良好的匹配性,浇筑成钢筋混凝土后,可以有效地改善抗拉强度低的缺陷,使混凝土能够应用于各种结构部位。(www.xing528.com)
(5)耐久性好。原材料选择正确、配比合理、施工养护良好的混凝土具有优异的抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性能,且对钢筋有保护作用,可保持混凝土结构长期使用性能稳定。
普通混凝土存在的主要缺点是:
(1)自重大。1m3混凝土重约2 400kg,故结构物自重较大,导致地基处理费用增加。
(2)抗拉强度低,抗裂性差。混凝土的抗拉强度一般只有抗压强度的1/10~1/20,易开裂。
(3)收缩变形大。水泥水化凝结硬化引起的自身收缩和干燥收缩达500×10-6 m/m以上,易产生混凝土收缩裂缝。
随着技术的进步,混凝土材料正向着高新技术方向发展。近年来,各种新的混凝土品种不断出现,拓展了混凝土的应用范围。
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