特種混凝土

　　1、輕骨料混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)。輕骨料混凝土的性質(zhì)在很大程度上受輕骨料性能的制約。

　　1)強(qiáng)度等級(jí)。強(qiáng)度等級(jí)劃分的方法同普通混凝土，按立方體抗壓標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度分為11個(gè)強(qiáng)度等級(jí)：CL5、CL7.5、CL10、CL15、CL20、CL25、CL30、CL35、CL40、CL45和CL50。

　　2)表觀密度。按干表觀密度分為12個(gè)密度等級(jí)(0.8～2.0t/m3)。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25%～50%。

　　3)耐久性。與同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土相比，耐久性明顯改善。

　　4)彈性模量比普通混凝土低20%～50%，保溫隔熱性能較好，導(dǎo)熱系數(shù)相當(dāng)于燒結(jié)磚。

　　2006考題：與相同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土比，輕骨料混凝土的特點(diǎn)是(A)。

　　A.抗凍等級(jí)高

　　B.彈性模量高

　　C.表面光滑

　　D.抗沖擊性能好

　　2.防水混凝土

　　防水混凝土又叫抗?jié)B混凝土，一般通過對(duì)混凝土組成材料的質(zhì)量改善，合理選擇配合比和集料級(jí)配，以及摻加適量外加劑，達(dá)到混凝土內(nèi)部密實(shí)或是堵塞混凝土內(nèi)部毛細(xì)管通路，使混凝土具有較高的抗?jié)B性能。它可提高混凝土結(jié)構(gòu)自身的防水能力，節(jié)省外用防水材料，簡(jiǎn)化防水構(gòu)造，對(duì)地下結(jié)構(gòu)、高層建筑的基礎(chǔ)以及貯水結(jié)構(gòu)具有重要意義。結(jié)構(gòu)混凝土抗?jié)B等級(jí)是根據(jù)其工程埋置深度來確定的。

　　實(shí)現(xiàn)混凝土自防水的技術(shù)途徑有以下幾個(gè)方面：

　　(1)提高混凝土的密實(shí)度。

　　1)調(diào)整混凝土的配合比提高密實(shí)度。一般應(yīng)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，在粗骨料周圍形成質(zhì)量良好的、足夠厚度的砂漿包裹層，阻隔沿粗骨料表面的滲水孔隙。改善骨料顆粒級(jí)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，摻有活性摻和料時(shí)，水泥用量不得少于280kg/m3;砂率宜為35%～40%，泵送時(shí)可增至45%;水灰比不得大于0.55;灰砂比宜為1：1.5～1：2.5。

　　2)摻入化學(xué)外加劑提高密實(shí)度。在混凝土中摻人適量減水劑、三乙醇胺早強(qiáng)劑或氯化鐵防水劑均可提高密實(shí)度，增加抗?jié)B性。減水劑既可減少混凝土用水量，又可使水充分分散，水化加速，水化產(chǎn)物增加;三乙醇胺是水泥水化反應(yīng)的催化劑，可增加水泥水化產(chǎn)物;氯化鐵防水劑可與水泥水化產(chǎn)物中的Ca(OH)2生成不溶于水的膠體，填塞孔隙，從而配制出高密度、高抗?jié)B的防水混凝土。氯化鐵防水劑的摻量為水泥重量的3%，用水稀釋后使用。

　　3)使用膨脹水泥(或摻用膨脹劑)提高混凝土密實(shí)度，提高抗?jié)B性。目前摻用膨脹劑的方法應(yīng)用頗廣，但必須首先依據(jù)《混凝土膨脹劑》JC 476嚴(yán)格檢驗(yàn)膨脹劑本身的質(zhì)量，合格后摻用，方可取得應(yīng)有的防水效果。

　　(2)改善混凝土內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。在混凝土中摻人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(dú)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。

　　防水混凝土施工技術(shù)要求較高，施工中應(yīng)盡量少留或不留施工縫，必須留施工縫時(shí)需設(shè)止水帶;模板不得漏漿;原材料質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)加控制;加強(qiáng)攪拌、振搗和養(yǎng)護(hù)工序等。

　　2003考題.提高混凝土自身防水能力的主要途徑有(ACDE)

　　A.減小水灰比，降低孔隙率

　　B.水泥用量不得高于320kg/m3

　　C.摻加減水劑、增強(qiáng)抗?jié)B性

　　D.盡量不留施工縫

　　E.摻引氣劑

　　3.碾壓混凝土

　　碾壓混凝土是由級(jí)配良好的骨料、較低的水泥用量和用水量;較多的混合材料(往往加適量的緩凝劑、減水劑或引氣劑)制成的超干硬性混凝土拌和物，經(jīng)振動(dòng)碾壓等工藝達(dá)到高密度、高強(qiáng)度的混凝土。它是道路工程、機(jī)場(chǎng)工程和水利工程中性能好、成本低的新型混凝土材料。

　　(1)對(duì)碾壓混凝土組成材料的要求。

　　1)骨料。由于碾壓混凝土用水量低，較大的骨料粒徑會(huì)引起混凝土離析并影響混凝土外觀，最大粒徑以20mm為宜，當(dāng)碾壓混凝土分兩層攤鋪時(shí)，其下層集料最大粒徑采用40mm。為獲得較高的密實(shí)度應(yīng)使用較大的砂率，必要時(shí)應(yīng)多種骨料摻配使用。為承受施工中的壓振作用，骨料應(yīng)具有較高的抗壓強(qiáng)度。

　　2)使用的活性混合材料應(yīng)合格�；旌喜牧铣哂性黾幽z結(jié)和節(jié)約水泥作用外，還能改善混凝土的和易性、密實(shí)性及耐久性。

　　3)水泥。當(dāng)混合材料摻量較高時(shí)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(shí)，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。

　　4)外加劑。碾壓混凝土施工操作時(shí)間長(zhǎng)，碾壓成形后還可能承受上層或附近振動(dòng)的擾動(dòng)，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。

　　(2)碾壓混凝土的特點(diǎn)。

　　1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)、強(qiáng)度高。碾壓混凝土使用的骨料級(jí)配孔隙率低，經(jīng)振動(dòng)碾壓內(nèi)部結(jié)構(gòu)骨架十分穩(wěn)定，因此能夠充分發(fā)揮骨料的強(qiáng)度，使混凝土表現(xiàn)出較高的抗壓強(qiáng)度。

　　2)干縮性小、耐久性好。振動(dòng)碾壓后，一方面內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)且穩(wěn)定性好，使其抵抗變形的能力增加;另一方面，由于用水量少，混凝土的干縮減少，水泥石結(jié)構(gòu)中易被腐蝕的氫氧化鈣等物質(zhì)含量也很少，這些都為其改善耐久性打下了良好的基礎(chǔ)。

　　3)節(jié)約水泥、水化熱低。因?yàn)槟雺夯炷恋目紫堵屎艿停畛淇紫端枘z結(jié)材料比普通混凝土明顯減少;振動(dòng)碾壓工藝對(duì)水泥有良好的強(qiáng)化分散和塑化作用，對(duì)混凝土流動(dòng)性要求低，多為干硬性混凝土，需要起潤滑作用的水泥漿量減少，所以碾壓混凝土的水泥用量大為減少。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。

　　例題：對(duì)碾壓混凝土組成材料的要求正確的

　　A、骨料。最大粒徑以20mm為宜。

　　B、當(dāng)不用混合材料或用量很少時(shí)，宜選用礦渣水泥

　　C、當(dāng)混合材料摻量較高時(shí)宜選用普通硅酸鹽水泥

　　D、碾壓混凝土一般不加入緩凝劑

　　E、不得加入減水劑

　　答案：A、B、C、

　　2006考題：碾壓混凝土的主要特點(diǎn)是(A)

　　A.水泥用量小

　　B.和易性好

　　C.水化熱高

　　D.干縮性大

　　4.高強(qiáng)混凝土

　　高強(qiáng)度混凝土是用普通水泥、砂石作為原料，采用常規(guī)制作工藝，主要依靠高效減水劑，或同時(shí)外加一定數(shù)量的活性礦物摻和料，使硬化后強(qiáng)度等級(jí)不低于C60的混凝土。

　　2006考題：配制高強(qiáng)度混凝土的主要技術(shù)途徑有(ABC)

　　A采用摻混合材料的硅酸鹽水泥B加入高效減水劑C摻入活性礦物摻和劑

　　D適當(dāng)加大骨料的粒徑E延長(zhǎng)拌和時(shí)間和提高振搗質(zhì)量

　　(1)高強(qiáng)混凝土的特點(diǎn)。

　　1)高強(qiáng)混凝土的優(yōu)點(diǎn)：

　�、俑邚�(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;

　�、诟邚�(qiáng)混凝土致密堅(jiān)硬，其抗?jié)B性、抗凍性、耐蝕性、抗沖擊性等諸方面性能均優(yōu)于普通混凝土;

　�、蹖�(duì)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)高強(qiáng)混凝土的不利條件：

　�、俑邚�(qiáng)混凝土容易受到施工各環(huán)節(jié)中環(huán)境條件的影響，所以對(duì)其施工過程的質(zhì)量管理水平要求高;

　�、诟邚�(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。

　　1)抗壓性能。與中、低強(qiáng)度混凝土相比，高強(qiáng)混凝土中的孔隙較少，水泥石強(qiáng)度、水泥漿與骨料之間的界面強(qiáng)度、骨料強(qiáng)度這三者之間的差異也很小，所以更接近勻質(zhì)材料，使得高強(qiáng)混凝土的抗壓性能與普通混凝土相比有相當(dāng)大的差別。

　　2)早期與后期強(qiáng)度。高強(qiáng)混凝土的水泥用量大，早期強(qiáng)度發(fā)展較快，特別是加入高效減水劑促進(jìn)水化，早期強(qiáng)度更高，早期強(qiáng)度高的后期增長(zhǎng)較小，摻高效減水劑的，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度要低于沒有摻減水劑的混凝土。

　　3)抗拉強(qiáng)度。混凝土的抗拉強(qiáng)度雖然隨著抗壓強(qiáng)度的提高而提高，但它們之間的比值卻隨著強(qiáng)度的增加而降低。劈拉強(qiáng)度為立方體的抗壓強(qiáng)度fcu的1/15～1/18，抗折強(qiáng)度約為fcu的1/8～1/12，而軸拉強(qiáng)度約為fcu的1/20～1/24。在低強(qiáng)混凝土中，這些比值均要大得多。

　　4)收縮。高強(qiáng)混凝土的初期收縮大，但最終收縮量與普通混凝土大體相同，用活性礦物摻和料代替部分水泥還可進(jìn)一步減小混凝土的收縮。

　　5)耐久性�；炷恋哪途眯园ǹ�?jié)B性、抗凍性、耐磨性及抗侵蝕性等。高強(qiáng)混凝土在這些方面的性能均明顯優(yōu)于普通混凝土，尤其是外加礦物摻和料的高強(qiáng)度混凝土，其耐久性進(jìn)一步提高。

　　(3)對(duì)高強(qiáng)混凝土組成材料的要求。

　　1)應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定、強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5級(jí)的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥;

　　2)對(duì)強(qiáng)度等級(jí)為C60的混凝土，其粗骨料的最大粒徑不應(yīng)大于31.5mm;對(duì)高于

　　C60的，其粗骨料的最大粒徑不應(yīng)大于25mm;

　　3)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(yàn)確定;

　　4)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。

　　2、高強(qiáng)混凝土硬化后強(qiáng)度等級(jí)不低于。

　　A、MU40

　　B、C40

　　C、C60

　　D、CL60

　　答案：C

　　5.纖維混凝土

　　纖維混凝土是以混凝土為基體，外摻各種纖維材料而成，摻纖維的目的是提高混凝土的抗拉強(qiáng)度與降低其脆性。纖維包括鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維、尼龍、聚丙烯、人造絲以及植物纖維等。纖維混凝土目前已逐漸地應(yīng)用在高層建筑樓面，高速公路路面，荷載較大的倉庫地面、停車場(chǎng)、貯水池等處。大量材料性能和工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)證明，纖維混凝土對(duì)增強(qiáng)混凝土早期抗拉強(qiáng)度，防止早期由沉陷、水化熱、干縮而產(chǎn)生的內(nèi)蘊(yùn)微裂紋，減少表觀裂縫和開裂寬度，增強(qiáng)混凝土的防滲性能、抗磨損、抗沖擊性能及增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性有顯著作用。纖維混凝土的作用如下：

　　(1)很好地控制混凝土的非結(jié)構(gòu)性裂縫;

　　(2)對(duì)混凝土具有微觀補(bǔ)強(qiáng)的作用;

　　(3)利用纖維束減少塑性裂縫和混凝土的滲透性;

　　(4)增強(qiáng)混凝土的抗磨損能力;

　　(5)靜載試驗(yàn)表明可替代焊接鋼絲網(wǎng);

　　(6)增加混凝土的抗破損能力;

　　(7)增加混凝土的抗沖擊能力。

　　例題：纖維混凝土是以混凝土為基體，外摻材料而成，

　　A. 人造絲

　　B. 碳纖維

　　C. 玻璃纖維

　　D. 鐵纖維

　　E. 聚丙乙烯

　　答案：A.B.C

　　分析：纖維混凝土是以混凝土為基體，外摻各種纖維材料而成，摻纖維的目的是提高混凝土的抗拉強(qiáng)度與降低其脆性。纖維包括鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維、尼龍、聚丙烯、人造絲以及植物纖維等。

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