专题五 混凝土的耐久性、硬化混凝土的变形、混凝土的质量控制与强度评定（教案）-四川省职教高考《建筑材料》(高教版）专题复习讲练测

专题五 混凝土的耐久性、硬化混凝土的变形、混凝土的质量控制与强度评定（教案）-《建筑材料》高教版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1.掌握混凝土耐久性的定义和主要包括的内容（抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性、抗碱 - 骨料反应性等）。 2.分析水灰比、水泥品种与强度等级、骨料的质量、外加剂、施工质量、养护条件、环境条件等对混凝土耐久性的影响。 3.能够针对不同的耐久性问题，提出合理的提高混凝土耐久性的方法，如选择合适的原材料、优化配合比、采用防护措施等。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、抗冻性 混凝土在水饱和状态下,能经受多次冻融循环作用而不破坏,同时也不严重降低强度的性能称为抗冻性。混凝土的抗冻性用抗冻等级表示。抗冻等级是以28d龄期的混凝土标准试件,在吸水饱和后承受反复冻融循环,以抗压强度损失不超过 25%,质量损失不超过 5%时所能承受的最大循环次数来确定。《混凝土质量控制标准》(GB 50164-2011)规定,混凝土的抗冻标号划分为D50、D100、D150、D200、>D200 五个等级,分别表示混凝土能承受冻融循环的最大次数不小于50次、100次、150次、200 次和200 次以上。 以上是慢冻法,对于抗冻要求高的,也可用快冻法,同时满足弹性模量下降至不低于60%,质量损失不超过5%时,所能承受的最大冻融循环次数。 密实的混凝土和具有闭口孔隙的混凝土(如引气混凝土)抗冻性较高。在实际工程中,可采取以下方法提高混凝土的抗冻性:掺入引气剂、减水剂或防冻剂;减小水胶比;选择好的骨料级配:加强振捣和养护等。在寒冷地区,特别是潮湿环境下受冻的混凝土工程,其抗冻性是评定混凝土耐久性的重要指标。 二、提高混凝土耐久性的措施 混凝土所处的环境条件不同,对耐久性的要求也不相同。总的来说,混凝土的密实程度是影响耐久性的主要因素;其次是原材料的品质和施工质量等。提高混凝土耐久性的主要措施有: (1)根据环境条件,合理地选择水泥品种。 (2)严格控制其他原材料品质,使之符合规范的要求。 (3)严格控制水胶比,保证足够的水泥用量。国家标准《混凝土结构设计规范》(CB50010-2010)和建筑工程行业标准《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)规定了混凝土的最大水胶比和最小胶凝材料用量,见表5-17。 (4)掺人减水剂和引气剂,提高混凝土的耐久性。 (5)精心进行混凝土配制与施工,加强养护,提高混凝土的耐久性。 三、混凝土在短期荷载作用下的变形 混凝土是一种由水泥石、砂、石、游离水、气泡等组成的不匀质的多组分三相复合材料,为弹塑性体。受力时既产生弹性变形,又产生塑性变形,其应力-应变关系呈曲线,如图5-12所示。卸荷后能恢复的应变8、称为混凝土的弹性应变;剩余的不能恢复的应变 称为混凝土的塑性应变。 在应力-应变曲线上任一点的应力与其应变。的比值,称为混凝土在该应力下的变形模量。影响混凝土弹性模量的主要因素有混凝土的强度、骨料的含的应力-应变曲线量及弹性模量以及养护条件等。 [真题练讲] 1.(2021年河北省统一考试)影响混凝土抗渗性的主要因素是（ ） A. 水灰比 B. 骨料级配 C. 水泥品种 D. 以上都是 答案：D 解析：水灰比影响混凝土的密实度；骨料级配好可使混凝土更加密实；不同水泥品种的性能不同，对混凝土抗渗性也有影响，所以这些因素都会影响混凝土的抗渗性。 2.(2020年四川省统一考试) 提高混凝土耐久性的措施，以下说法错误的是（ ） A. 合理选择水泥品种 B. 降低水灰比 C. 增加水泥用量 D. 加强施工质量控制 答案：C 解析：合理选择水泥品种、降低水灰比、加强施工质量控制都可以提高混凝土耐久性；但水泥用量过多，可能会导致混凝土内部水化热过高、收缩增大等问题，反而降低混凝土的耐久性。 3.(2022年四川省统一考试）混凝土的碳化会使混凝土（ ） A. 碱度降低，钢筋锈蚀加速 B. 碱度提高，钢筋锈蚀加速 C. 碱度降低，钢筋锈蚀减缓 D. 碱度提高，钢筋锈蚀减缓 答案：A 解析：混凝土碳化会使混凝土中的氢氧化钙与二氧化碳反应，导致混凝土碱度降低，钢筋表面的钝化膜破坏，钢筋锈蚀加速。 4.(2023年陕西省统一考试)抗冻等级 F100 以上的混凝土，通常需要掺入（ ） A. 引气剂 B. 减水剂 C. 早强剂 D. 缓凝剂 答案：A 解析：掺入引气剂可在混凝土中引入微小气泡，这些气泡可以缓解冻融过程中的静水压力和渗透压力，提高混凝土的抗冻性，抗冻等级 F100 以上的混凝土通常需要掺入引气剂。 5.(2020年四川省统一考试)混凝土的化学收缩（ ） A. 在硬化前发生 B. 在硬化后发生 C. 在干湿变化时发生 D. 在荷载作用下发生 答案：A 解析：化学收缩是由于水泥水化过程中，水泥水化产物的绝对体积小于水泥与水的体积之和而产生的收缩，在水泥水化即混凝土硬化前发生。 [限时练讲] 1.混凝土的干湿变形，以下说法正确的是（ ） A. 干燥时膨胀，吸湿时收缩 B. 干燥时收缩，吸湿时膨胀 C. 干燥和吸湿时都收缩 D. 干燥和吸湿时都膨胀 答案：B 解析：混凝土在干燥环境中，水分散失，体积收缩；在吸湿环境中，水分进入混凝土内部，体积膨胀。 2.大体积混凝土施工时，为减少温度变形裂缝，可采取的措施是（ ） A. 提高水灰比 B. 减少水泥用量 C. 加快浇筑速度 D. 选用早强水泥 答案：B 解析：减少水泥用量可以降低水泥水化热，从而减少混凝土内部的温度升高，减小内外温差，减少温度变形裂缝；提高水灰比会降低混凝土强度，加快浇筑速度和选用早强水泥都会使水化热增加，加大温度变形裂缝的风险。 3.混凝土在短期荷载作用下的变形主要是（ ） A. 弹性变形 B. 塑性变形 C. 徐变 D. 温度变形 答案：A 解析：在短期荷载作用下，混凝土首先发生弹性变形，当荷载超过一定限度时才会产生塑性变形；徐变是在长期荷载作用下的变形；温度变形是由于温度变化引起的变形，与短期荷载无关。 4.以下关于混凝土徐变的说法，错误的是（ ） A. 徐变对结构有利 B. 徐变与加载龄期有关 C. 徐变与应力大小有关 D. 徐变与周围环境有关 答案：A 解析：徐变会使结构变形增大，导致预应力损失，对于预应力混凝土结构是不利的；徐变与加载龄期、应力大小、周围环境的湿度和温度等都有关系。 5.混凝土强度评定时，当混凝土强度等级低于 C60 时，采用的评定方法是（ ） A. 统计方法评定 B. 非统计方法评定 C. 统计方法和非统计方法均可 D. 以上都不对 答案：C 解析：当混凝土强度等级低于 C60 时，统计方法和非统计方法均可用于混凝土强度评定。 6.在混凝土质量控制中，以下不是控制原材料质量的指标是（ ） A. 水泥强度 B. 骨料含水率 C. 砂的细度模数 D. 外加剂的性能 答案：B 解析：骨料含水率是用于调整施工配合比的指标，不是原材料质量的指标；水泥强度、砂的细度模数、外加剂的性能都是原材料的质量指标。 7.混凝土施工配合比设计中，水灰比是根据（ ）确定的。 A. 强度要求 B. 耐久性要求 C. 强度和耐久性要求 D. 和易性要求 答案：C 解析：水灰比的确定既要满足混凝土的强度要求，又要满足耐久性要求。 8.简述混凝土耐久性的概念及其包含的主要内容。 解析：混凝土的耐久性是指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用，长期保持强度和外观完整性的能力。主要内容包括抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、抗碳化性、碱 - 骨料反应等。 9.提高混凝土耐久性的措施有哪些？请简要说明。 解析：提高混凝土耐久性的措施主要有：（1）合理选择水泥品种，根据使用环境选择具有相应性能的水泥；（2）控制水灰比，水灰比越小，混凝土的密实度越高，耐久性越好；（3）选用质量良好的骨料，骨料的级配、强度、有害物质含量等都会影响混凝土的耐久性；（4）掺入适量的外加剂和掺合料，如减水剂、引气剂、粉煤灰等，可以改善混凝土的性能，提高耐久性；（5）加强施工质量控制，保证混凝土的搅拌、浇筑、振捣、养护等施工环节的质量。 10.混凝土抗渗性的主要影响因素有哪些？ 解析：混凝土抗渗性的主要影响因素包括：（1）水灰比，水灰比越大，混凝土的孔隙率越大，抗渗性越差；（2）水泥品种和强度等级，不同品种和强度等级的水泥，其水化产物和性能不同，对混凝土抗渗性有影响；（3）骨料的级配和粒径，骨料级配良好、粒径适中，可使混凝土更加密实，提高抗渗性；（4）养护条件和龄期，良好的养护条件和足够的养护龄期可以使水泥充分水化，提高混凝土的密实度和抗渗性；（5）外加剂，如引气剂可以在混凝土中引入微小气泡，切断毛细孔通道，提高抗渗性。 11.简述混凝土在荷载作用下的变形过程。 解析：在荷载作用下，混凝土的变形过程可分为三个阶段：第一阶段，在荷载施加的瞬间，混凝土产生弹性变形，变形与荷载成正比，卸载后变形可完全恢复；第二阶段，随着荷载持续作用和增加，混凝土除了弹性变形外，还会产生部分塑性变形，变形增长速度加快；第三阶段，当荷载达到混凝土的极限强度后，混凝土内部出现裂缝并迅速发展，变形急剧增加，直至混凝土破坏。 12.混凝土的徐变是什么？影响混凝土徐变的因素有哪些？ 解析：混凝土的徐变是指在持续荷载作用下，混凝土的应变随时间增长的现象。影响混凝土徐变的因素主要有：（1）加载龄期，加载龄期越小，徐变越大；（2）应力大小，应力越大，徐变越大；（3）持荷时间，持荷时间越长，徐变越大；（4）环境湿度和温度，湿度越大、温度越高，徐变越小；（5）水泥品种和用量，水泥用量越多、水泥活性越高，徐变越大；（6）骨料性质，骨料弹性模量越高，徐变越小。 [学法建议] 重点复习知识点： 1.重混凝土：干表观密度大于 2800 kg/m’,又称防辐射混凝土,采用重骨料(如重晶石、钢屑、铁矿石等)配制,主要用于防护原子射线的建筑物。 2.普通混凝土：干表观密度为2000~2 800 kg/m ,采用砂、石为骨料制成,主要用于各种建筑物的承重结构。 3.轻混凝土：干表观密度小于 2000 kg/m’的混凝土,如轻骨料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。其中轻骨料混凝土干表观密度小于1950kg/m’,采用轻粗骨料、轻砂或普通砂等配制,主要用于轻质结构和保温结构。 请同学们多结合实际操作，加深对理论知识的理解；操作需要反复练习，加深记忆；要注意安全，避免发生意外。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$