土木工程材料第二版复习提纲

土木工程材料第二版复习提纲内容摘要：

其它五类水泥的终凝时间不得迟于 10h。 由于拌合水泥浆时的用水量多少，对凝结时间有影响，因此，测试水泥凝结时间时必须采用标准稠度用水量，即水泥拌制成特定的塑性状态（标准稠度）时所需的水量 （碳酸盐水泥的标准稠度用水量一般在24%~30%之间）。 P24 表 C、 体积安定性：水泥的体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中，体积变化的均匀性。 引起水泥体积安定性 不良的原因：由于水泥熟料矿物组成中含有过多游离氧化钙（ fCaO）、游离氧化镁（ fMgO），或者水泥粉磨时石膏掺量过多。 国家标准规定：由游离氧化钙引起的水泥体积安定性不良可采用沸煮法检验。 所谓沸煮法包括试饼法和雷氏法两种。 （整段都看，考填空问答题） D、 强度及强度等级：采用软练胶砂法测定水泥强度。 国家标准规定：硅酸盐水泥分为 、 、 、 、 、 六个强度等级；其它五种水泥分为 、 、 、 、 、 六个强度等级 E、 碱含量：是指水泥中 Na2O 和 K2O 的含量。 F、 国家标准规定：凡氧化镁、三氧化硫、安定性（指 fCaO）、初凝时间中任一项不符合标准规定时，均为废品。 其它要求任一项不符合标准规定时为不合格品。 1 高铝水泥的主要特性： A、快凝早强， 1d 强度可达最高强度的 80%以上，后期强度增长不显著。 B、水化热大，且放热量集中， 1d 内即可放出水化热总量的 70%~80%。 C、 抗硫酸盐性能很强，但抗碱性极差。 D、耐热性好，高铝水泥混凝土在 1300℃还能保持约 53%的强度。 E、长期强度略有降低的趋势。 1高铝水泥主要用于紧急军事工程（如筑路、桥）、抢修工程（如堵漏）等；也可用于配制耐热混凝土，如高温窖炉炉衬等和用于寒冷地区冬季施工的混凝土工程。 高铝水泥不宜用于大体积混凝土工程，也不能用于长期承重结构及高温高湿环境中的工程。 四、混凝土 混凝土 是由胶结材料将天然的（或人工的 ）骨料粒子或碎片聚集在一起，形成坚硬的整体，并具有强度和其它性能的复合材料。 可以从不同的角度进行分类： A、按所用胶结材料可分为：水泥混凝土、沥青混凝土、硅酸盐混凝土、聚合物胶结混凝土、聚合物浸渍混凝土、聚合物水泥混凝土、水玻璃混凝土、石膏混凝土、硫磺混凝土等多种。 B、按表观密度 大小可分为三类：重混凝土、普通混凝土、轻混凝土。 混凝土的组成材料主要是水泥、水、细骨料和粗骨料，有时还长包括适量的掺合料和外加剂。 混凝土的各组成材料在混凝土中起着不同的作用。 砂、石对混凝土起骨架作用，水泥 和水组成水泥浆，包裹在骨料的表面并填充在骨料的空隙中。 在混凝土拌合物中，水泥浆起润滑作用，赋予混凝土拌合物流动性，便于施工；在混凝土硬化后起胶结作用，把砂、石骨料胶结成为整体，使混凝土产生强度，成为坚硬的人造石材。 水泥品种的选择：配制混凝土时，应根据工程性质、部位、施工条件、环境状况等，按各品种水泥的特性作出合理的选择。 六大常用水泥的选用原则见书 节。 水泥强度等级的选择：水泥强度等级的选择，应与混凝土的设计强度等级相适应。 若用低强度等级的水泥配制高强度混凝土，不仅会使水泥用量过多，还会对 混凝土产生不利影响。 因此，根据经验一般以选择的水泥强度等级标准值混凝土强度等级标准值的 倍为宜。 泥和泥块含量：含泥量是指骨料中粒径小于 颗粒的含量。 泥块含量在细骨料中是指粒径大于 ，经水洗、手捏后变成小于 的颗粒的含量；粗骨料中则指粒径大于 5mm，经水洗、手捏后变成小于 的颗粒的含量。 有害物质含量： 普通混凝土用粗、细骨料中不应混有草根、树叶、树枝、塑料、炉渣、煤块等杂物，并且骨料中所含硫化物 、硫酸盐和有机物等的含量要符合表 （书 P30）的规 定。 对于砂，除了上面两项外，还有云母、轻物质（指密度小于 2020kg/m3的物质）含量也须符合表 的规定。 如果是海砂，还应考虑氯盐含量。 碱活性 ： 骨料中若含有活性氧化硅，会与水泥中的碱发生碱 骨料反应，产生膨胀并导致混凝土开裂。 级配和粗细程度：骨料的粗细程度是指不同粒径的颗粒混在一起的平均粗细程度。 砂、石的级配和粗细程度：砂的级配和粗细程度是用筛分析方法测定的。 砂的粗细程度用细度模数表示，细度模数（ Mx） 计算公式：A AAAAAAM x   100 5)( 165432 细度模数越 大，表示砂越粗。 普通混凝土用砂的细度模数范围一般为 ～ ，其中 MX在 ～ 为粗砂， MX在 ～ 为中砂， MX在 ～ 为细砂，配制混凝土时宜优先选用中砂。 MX在 ～ 的砂为特细沙，配制混凝土时要作特殊考虑。 所以配制混凝土时必须同时考虑砂的颗粒级配和细度模数。 粗骨料中公称粒级的上限称为该骨料的最大粒径。 当骨料粒径增大时，其总表面积减小，因此包裹它表面所需的水泥浆数量相应减少，可节约水泥，所以在条件许可的情况下，粗骨料最大粒径应尽量用得大些。 根据《混凝土结构工程施工及 验收规范》 GB50204－ 92 的规定，混凝土粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的 1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的 3/4；对于混凝土实心板，骨料的最大粒径不宜超过板厚的 1/2，且不得超过 50mm；对于泵送混凝土，骨料最大粒径与输送管内径之比，碎石不宜大于 1： 3，卵石不宜大于 1：。 石子粒径过大，对运输和搅拌都不方便。 1 骨料的形状和表面特征（石子要越接近颗粒状，表面粗糙），针、片状颗粒不仅受力时易折断，而且会增加骨料间的空隙。 1混凝土用水： 混凝土用水的基本要求是：不影响混凝土的凝结和硬化；无损于混凝土强度发展及耐久性；不加快钢筋锈蚀；不引起预应力钢筋脆断；不污染混凝土表面。 凡能饮用的水和清洁的天然水，都可用于混凝土拌制和养护。 海水不得拌制钢筋混凝土、预应力混凝土及有饰面要求的混凝土。 工业废水须经适当处理后才能实用。 （ Cl对钢筋有侵蚀） 1混凝土外加剂按其主要功能，一般分为四类： A、改善混凝土拌合物流变性能的外加剂，如减水剂、引起剂、泵送剂等。 B、调节混凝土凝结时间和硬化性能的外加剂，如缓凝剂、早强剂等。 C、改善混凝土耐久性的外加剂，如防水剂、阻锈剂、抗冻剂等。 D、提供特殊性能的外加剂，如加气剂、膨胀剂、着色剂等。 1减水剂的作用： 减水剂是指在混凝土拌合物塌落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。 如果在水泥浆中加入减水剂，则减水剂的憎水基团定向吸附于水泥颗粒表面，是水泥颗粒表面带有相同的电荷，在电性斥力作用下，是水泥颗粒分开，从而将絮凝结构内的游离水释放出来。 另外，减水剂还能在水泥颗粒表面形成一层溶剂水膜，在水泥颗粒间起到很好的润滑作用。 减水剂的吸附－分散和润湿－润滑作用是混凝土拌合物在 不增加用水量的情况下，增加了流动性。 混凝土中掺入减水剂后，若不减少拌合用水量，能明显提高拌合物的流动性；当减水而不减少水泥时，则提高混凝土强度；若减水时，同时适当减少水泥，则能节约水泥用量。 1引气剂的作用：引气剂是一种在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。 引气剂是一种表面活性剂，对混凝土性能有以下几种影响： A、 改善混凝土拌合物的和易性。 B、 提高抗渗性和抗冻性。 C、 强度降低。 1早强剂：是指能加速混凝土早期强度发展的外加剂。 早强剂的特性是能促进水泥的水化 和硬化，提高早期强度，缩短养护周期，从而增加模板和场地的周转率，加快施工进度。 早强剂特别适用于冬季施工（最低气温不低于－ 5℃）和紧急抢修工程。 1缓凝剂：是指能延缓混凝土凝结时间，而不显著影响混凝土后期强度的外加剂。 缓凝剂适用于要求延缓时间的施工中，如在气温高、运距长的情况下，可防止混凝土拌合物发生过早坍落度损失；又如分层浇注的混凝土，为了防止出现冷漠，常加缓凝剂；另外，在大体积混凝土中为了延长防热时间，也可加入缓凝剂。 1掺合料的作用：混凝土掺合料是指在配制混凝土拌合物过程中，直接加入的 具有一定活性的矿物细粉材料。 这些活性矿物掺合料绝大多数来自工业固体废渣，主要成分为 SiO2和 Al2O3，在碱性或兼有硫酸盐成分存在的液相条件下，可发生水化反应，生成具有固化特性的胶凝物质。 所以掺合料也被称为混凝土的“第二胶凝材料”或辅助胶凝材料。 掺合料用于混凝土中不仅可以取代水泥，节约成本，而且可以改善混凝土拌合物和硬化混凝土的各项性能。 目前，在调配混凝土性能，配制答题混凝土，高强混凝土和高性能混凝土等方面。 掺合料已成为不可缺少的组成材料。 另外 ， 掺合料的 应用，对改善环境，减少二次污染，推动可持续发展的绿色混 凝土，具有十分重要的意义。 1硅灰：是电弧炉冶炼硅金属或硅铁合金时的副产品，是极细的球形颗粒，主要成分为无定形 SiO2。 目前在国内外，常利用硅灰配制 100MPa 以上的特高强混凝土。 和易性的概念： 混凝土硬化前的拌合物将经过施工工艺中拌合、运输、浇注、振捣等过程。 混凝土拌合物的和易性是一项综合技术性质，包括流动性、粘聚性和保水性等三方面含义。 流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。 粘聚性是指混凝土拌合物在施工工程中，其组成材料之间有一定的粘聚力，不致发生 分层和离析的现象。 保水性是指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。 2和易性的测定方法：通常是测定混凝土拌合物的流动性，辅以其它方法或经验，并结合直观观察来评定混凝土拌合物的和易性。 新拌混凝土流动性用坍落度和维勃稠度来表示。 2影响和易性的主要因素： A、水泥浆的数量和水灰比的影响 B、砂率的影响 C、组成材料性质的影响 D、温度和时间的影响。 2改善和易性的措施： A、通过试验，采用合理砂率，并尽可能 采用较低的砂率。 B、改善砂、 石（特别是石子）的级配。 C、在可能条件下，尽量采取用较粗的砂子。 D、当混凝土拌合物坍落度太小时，保持水灰比不变，增加适量的水泥浆；当坍落度太大时，保持砂率不变，增加适量的砂石。 E、有条件时尽量掺用外加剂，如减水剂、引气剂。 2 混凝土立方体抗压强度（常简称为混凝土抗压强度）是指按标准方法制作的边长为 150mm 的立方体试件，在标准养护条件下（温度 20℃ 177。 30℃，相对湿度 90%以上或置于水中），养护至 28d龄期，以标准方法测试、计算得到的抗压强度值，称为混凝土立方体的抗压强度。 （ 注意条件） 2我国把普通混凝土按立方体抗压强度标。