2019年一級(jí)造價(jià)工程師《土建工程》考點(diǎn)：特種混凝土

知識(shí)點(diǎn)：特種混凝土

1.高性能混凝土

高性能混凝土(High Performance Concrete，簡(jiǎn)稱HPC)是一種新型高技術(shù)混凝土。《高性能混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(CECS207-2006)對(duì)高性能混凝土的定義為：采用常規(guī)材料和工藝生產(chǎn)，具有混凝土結(jié)構(gòu)所要求的各項(xiàng)力學(xué)性能，具有高耐久性、高工作性和高體積穩(wěn)定性的混凝土。這種混凝土特別適用于高層建筑，橋梁以及暴露在嚴(yán)酷環(huán)境中的建筑物。

(1)特性

1)自密實(shí)性好。高性能混凝土的用水量較低，流動(dòng)性好，抗離析性高，具有較優(yōu)異的填充性。因此，配合比恰當(dāng)?shù)拇罅鲃?dòng)性高性能混凝土有較好的自密實(shí)性。

2)體積穩(wěn)定性。

3)強(qiáng)度高。高性能混凝土的抗壓強(qiáng)度已超過(guò)200MPa。28d平均強(qiáng)度介于100——120MPa的高性能混凝土已在工程中應(yīng)用。

4)水化熱低。由于高性能混凝土的水灰比較低，會(huì)較早的終止水化反應(yīng)，因此，水化熱相應(yīng)的降低。

5)收縮量小。高性能混凝土的總收縮量與其強(qiáng)度成反比，強(qiáng)度越高總收縮量越小。

6)徐變少。高性能混凝土的徐變變形顯著低于普通混凝土，高性能混凝土與普通強(qiáng)度混凝土相比較，高性能混凝土的徐變總量(基本徐變與干燥徐變之和)有顯著減少。

7)耐久性好。高性能混凝土除通常的抗凍性、抗?jié)B性明顯高于普通混凝土之外，高性能混凝土的Cl—滲透率明顯低于普通混凝土。

8)耐高溫(火)差。高性能混凝土在高溫作用下會(huì)產(chǎn)生爆裂、剝落。

(2)制備高性能混凝土的技術(shù)途徑

單方高性能混凝土用水量不宜大于175kg/m3。膠凝材料總量宜為450——600kg/m3，其中礦物微細(xì)粉用量不宜超過(guò)膠凝材料總量的30%。

1)選用優(yōu)質(zhì)的、符合要求的水泥和粗細(xì)集料。

2)選用高效減水劑。高性能混凝土中使用的外加劑必須符合GB8076《混凝土外加劑》和GB50119《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，并對(duì)混凝土及鋼筋無(wú)害。

3)選用微細(xì)粉。選用具有一定潛在活性或者火山灰活性的礦物摻合料，如硅粉、粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉、天然沸石粉、偏高嶺土粉及復(fù)合微細(xì)粉等。所選用礦物微細(xì)粉必須對(duì)混凝土及鋼筋無(wú)害并滿足相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)程的要求。

4)改善混凝土的施工工藝。

2.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。

1)高強(qiáng)混凝土的優(yōu)點(diǎn)

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(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。

③對(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

①高強(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(guò)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

1)抗壓性能。

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，摻高效減水劑的混凝土后期強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度要低于沒(méi)有摻減水劑的混凝土。

3)抗拉強(qiáng)度?；炷恋目估瓘?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。

4)收縮。

5)耐久性。混凝土的耐久性包括抗?jié)B性、抗凍性、耐磨性及抗侵蝕性等。

(3)對(duì)高強(qiáng)混凝土組成材料的要求

3.輕骨料混凝土

輕骨料混凝土是用輕粗骨料、輕細(xì)骨料(或普通砂)和水泥配制而成的干表觀密度小于1950kg/m3的混凝土。節(jié)約能源。

(1)輕骨料混凝土的分類(lèi)

1)按干表觀密度及用途分為：保溫輕骨料混凝土，干表觀密度等級(jí)≤0.8t/m3;結(jié)構(gòu)保溫輕骨料混凝土，干表觀密度等級(jí)為0.8——1.4t/m3;結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土，干表觀密度等級(jí)為1.4——2.0t/m3。

(2)輕骨料混凝土的物理力學(xué)性質(zhì)。

①?gòu)?qiáng)度等級(jí)。

②表觀密度。

③耐久性。

④輕骨料混凝土的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)普通磚的導(dǎo)熱系數(shù)，約0.28——0.87W/(m·K)。

4.多孔混凝土

(1)加氣混凝土

加氣混凝土是以硅質(zhì)材料(砂、粉煤灰及含硅尾礦等)和鈣質(zhì)材料(石灰、水泥)為主要原料，摻加發(fā)氣劑(鋁粉)，通過(guò)配料、攪拌、澆注、預(yù)養(yǎng)、切割、蒸壓、養(yǎng)護(hù)等工藝過(guò)程制成的輕質(zhì)多孔硅酸鹽制品。

加氣混凝土具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1)質(zhì)輕：孔隙達(dá)70%——85%，體積密度一般為500——900kg/m3，為普通混凝土的1/5，黏土磚的1/4，空心磚的1/3，與木質(zhì)差不多，能浮于水。

2)保溫、隔音：由于材料內(nèi)部具有大量的氣孔和微孔，因而有良好的保溫隔熱性能。導(dǎo)熱系數(shù)為0.11——0.16W/MK，是粘土磚的1/4——1/5。

3)抗震、耐久：加氣混凝土耐久性和抗震性能優(yōu)于普通混凝土。

(2)泡沫混凝土

凡在配制好的含有膠凝物質(zhì)的料漿中加入泡沫而形成多孔的坯體，并經(jīng)養(yǎng)護(hù)形成的多孔混凝土，稱為泡沫混凝土。

(3)大孔混凝土

大孔混凝土指無(wú)細(xì)骨料的混凝土，按其粗骨料的種類(lèi)，可分為普通無(wú)砂大孔混凝土和輕骨料大孔混凝土兩類(lèi)。普通大孔混凝土是用碎石、卵石、重礦渣等配制而成。

大孔混凝土適用于制做墻體小型空心砌塊、磚和各種板材，也可用于現(xiàn)澆墻體。普通大孔混凝土還可制成濾水管、濾水板等，廣泛用于市政工程。

5.防水混凝土

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

(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(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。

6.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，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。

②混合材料。

③水泥。

(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。

②干縮性小、耐久性好。

③節(jié)約水泥、水化熱低。特別適用于大體積混凝土工程。

7.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，摻入纖維的目的是提高混凝土的抗拉強(qiáng)度與降低其脆性。纖維的品種有高彈性模量纖維(如鋼纖維、碳纖維、玻璃纖維等)和低彈性模量纖維(如尼龍纖維、聚丙烯纖維)兩類(lèi)。

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，減少表現(xiàn)裂縫和開(kāi)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。

8.聚合物混凝土

聚合物混凝土是由有機(jī)聚合物、無(wú)機(jī)膠凝材料、集料有效結(jié)合而形成的一種新型混凝土材料的總稱。它是混凝土與聚合物的復(fù)合材料，克服了普通混凝土抗拉強(qiáng)度低、脆性大、易開(kāi)裂、耐化學(xué)腐蝕性差等缺點(diǎn)，擴(kuò)大了混凝土的使用范圍，是國(guó)內(nèi)大力研究和發(fā)展的新型混凝土。

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