专题五 混凝土的耐久性（课件）-浙江省职教高考《建筑材料》(高教社）专题复习讲练测

专题五.混凝土的耐久性 《建筑材料》（高教社） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 抗冻性：定义、影响因素（如水灰比、含气量）、测试方法及评价标准。 抗渗性：定义、重要性、影响因素（如水泥品种、水灰比、集料质量）、提高措施。 抗侵蚀性：不同侵蚀介质（如硫酸盐、氯盐、镁盐）对混凝土的影响及防护措施。 碳化：概念、过程、影响因素（如CO₂浓度、湿度、水泥品种）、对混凝土性能的影响及预防。 一.考纲解读 一.考纲解读 01 1.理解并掌握混凝土耐久性的基本概念和重要性。 02 3.熟悉提高混凝土耐久性的技术措施和外加剂的应用。 03 5.掌握碱-集料反应：定义、类型（如碱-硅酸反应、碱-碳酸盐反应）、发生条件、危害及预防措施。 考试要求： 05 2.能够分析影响混凝土耐久性的主要因素。 4.能够根据具体条件选择合适的混凝土材料和配合比设计。 04 一.考纲解读 1 2 3 综合分析混凝土耐久性的多个方面，提出改善混凝土耐久性的综合方案。 论述题 要求阐述混凝土耐久性的某个方面（如抗渗性、碱-集料反应）的机理、影响因素及提高措施。 简答题 考察对混凝土耐久性基本概念、影响因素、测试方法等的理解。 选择题 3 易考题型： 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 一、混凝土的耐久性概述 定义：混凝土在特定环境和使用条件下，保持其性能稳定、抵抗各种劣化因素作用的能力。 重要性：直接关系到工程结构的安全性、适用性和耐久性。 二、主要耐久性指标 1.抗冻性 定义：混凝土在饱水状态下经受多次冻融循环作用而不破坏，且强度损失不超过规定值的性质。 影响因素：水灰比、含气量、集料质量等。 提高措施：掺加引气剂、控制水灰比等。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 2.抗渗性 定义：混凝土抵抗压力水渗透的性能。 影响因素：水泥品种、水灰比、集料质量、密实度等。 提高措施：采用低水灰比、提高振捣质量、掺加防水剂等。 3.抗侵蚀性定义：混凝土抵抗环境介质（如酸、碱、盐等）侵蚀破坏的能力。 影响因素：混凝土组成材料、环境介质类型及浓度等。 提高措施：选择合适的水泥品种、掺加矿物掺合料等。 4.碳化定义：混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钙和水的过程。 影响：降低混凝土碱度，影响钢筋保护层厚度，促进钢筋锈蚀。 预防措施：控制水灰比、加强混凝土养护、使用抗碳化水泥等。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 三、提高混凝土耐久性的措施 优化混凝土配合比设计。 选用优质原材料（水泥、集料、水、外加剂等）。 加强混凝土施工质量控制（振捣、养护等）。 采用表面防护技术（涂层、防水层等）。 四、混凝土外加剂 分类：减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂、速凝剂等。 作用机理：通过改变混凝土拌合物的工作性、凝结时间、硬化后性能等，提高混凝土耐久性。 选择原则：根据工程需要、环境条件、混凝土性能要求等综合考虑。 使用注意事项：严格控制掺量、注意与其他材料的相容性、遵守使用说明等。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 五、混凝土配合比设计 基本要求：满足强度、耐久性、工作性和经济性等要求。 三个重要参数：水灰比、砂率、单位用水量。 基本资料：原材料性能参数、设计强度等级、环境条件等。 方法与步骤：初步计算、试配调整、确定施工配合比等。 施工配合比：根据现场实际情况调整后的配合比。 六、其他混凝土类型 泵送混凝土：具有较好流动性和可泵送性的混凝土。 预拌混凝土：在工厂或搅拌站集中拌制并出售的混凝土。 抗渗混凝土：专门用于需要防水防渗的工程部位。 二.知识点梳理和重点概念复习 混凝土抵抗环境介质（如酸、碱、盐等）侵蚀破坏的能力。 提高抗渗性的措施包括降低水灰比、优化集料级配、掺加防水剂等。 指混凝土在饱水状态下抵抗冻融循环而不显著丧失强度和完整性的能力。 选用合适的水泥品种、矿物掺合料和外加剂是提升抗侵蚀性的关键。 03 02 01 混凝土中氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙的过程，降低混凝土碱度，加速钢筋锈蚀。 04 05 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 11 1. 在混凝土配合比设计中，水灰比的选择主要依据是（ ）。 A. 强度要求 B. 耐久性要求 C. 工作性要求 D. 强度、耐久性和工作性综合要求 答案： D 解析： 水灰比的选择需要综合考虑混凝土的强度要求、耐久性要求和工作性要求。 三.常考习题练习与讲解 选择题 2.混凝土拌合物坍落度的大小主要反映了混凝土的（ ）。 A. 强度 B. 耐久性 C. 流动性 D. 粘聚性 答案： C 解析： 坍落度是评价混凝土拌合物流动性的主要指标。坍落度越大，表示混凝土拌合物的流动性越好。 三.常考习题练习与讲解 选择题 3. 关于混凝土养护，以下说法错误的是（ ）。 A. 养护可以加速水泥的水化作用 B. 养护可以提高混凝土的强度 C. 养护可以减小混凝土的收缩变形 D. 养护应在混凝土初凝前进行 答案： D 解析： 混凝土的养护应在混凝土终凝后进行，以确保水泥能够充分水化，提高混凝土的强度和耐久性。 三.常考习题练习与讲解 选择题 4. 混凝土中掺加粉煤灰的主要目的是（ ）。 A. 提高早期强度 B. 降低成本 C. 改善混凝土的和易性 D. 提高混凝土的抗渗性 答案： B 解析： 粉煤灰作为矿物掺合料，在混凝土中的主要作用是替代部分水泥，从而降低成本。 三.常考习题练习与讲解 选择题 5.混凝土抗渗等级P8表示的是（ ）。 A. 混凝土能承受的最大水压力为8MPa B. 混凝土在8MPa的水压力下不渗水 C. 混凝土的渗透系数为8 D. 混凝土的抗渗性能等级为8级 答案： B 解析： 抗渗等级P8表示混凝土在0.8MPa的水压力下不渗水。这是评价混凝土抗渗性能的一个重要指标。 三.常考习题练习与讲解 选择题 6. 混凝土拌合物中，水泥浆的主要作用是（ ）。 A. 包裹骨料 B. 填充骨料间的空隙 C. 提高混凝土的强度 D. 包裹骨料并填充骨料间的空隙 答案： D 解析： 水泥浆在混凝土拌合物中起着包裹骨料并填充骨料间空隙的重要作用。它能够使混凝土成为一个密实的整体，提高混凝土的强度和耐久性。 三.常考习题练习与讲解 选择题 7.关于混凝土碱骨料反应，以下说法正确的是（ ）。 A. 碱骨料反应只发生在活性骨料中 B. 碱骨料反应对混凝土强度无影响 C. 碱骨料反应可以通过降低水泥中的碱含量来预防 D. 碱骨料反应只发生在硅酸盐水泥中 答案： C 解析： 碱骨料反应是混凝土中的一种有害反应，它主要发生在含有活性骨料的混凝土中。这种反应会导致混凝土膨胀、开裂，严重影响混凝土的耐久性。 三.常考习题练习与讲解 选择题 8. 混凝土拌合物中，砂和石子的主要作用是（ ）。 A. 包裹水泥浆 B. 提高混凝土的强度 C. 填充骨料间的空隙 D. 包裹水泥浆并填充骨料间的空隙 答案： B 解析： 砂和石子作为混凝土的骨料，主要作用是构成混凝土的骨架，提高混凝土的强度和耐久性。 三.常考习题练习与讲解 选择题 1. 进行砂、石验收时，需按照规定的______进行取样和检验。 答案：验收批 解析：砂、石的验收需按照规范规定的批量进行，以确保检验结果的代表性和准确性。 2.混凝土外加剂的选择应综合考虑工程需求、______条件及与其他材料的相容性。 答案：环境（或使用） 解析：外加剂的选择不仅要满足工程性能要求，还需考虑其对环境的影响及与混凝土原材料的相容性。 三.常考习题练习与讲解 填空题 3. 通过______实验可以评价砂的颗粒级配和细度模数。 答案：筛分（或级配分析） 解析：筛分实验是测定砂颗粒级配和细度模数的常用方法，对混凝土性能有重要影响。 4.在配合比设计中，调整______可改善混凝土的工作性，但需注意其对强度的影响。 答案：砂率（或用水量） 解析：砂率和用水量的调整是改善混凝土工作性的常用手段，但需在保证强度的前提下进行。 三.常考习题练习与讲解 填空题 1. 混凝土外加剂的选择应完全依据经济成本考虑。（ ） 答案：错误 解析：混凝土外加剂的选择应综合考虑工程需求、环境条件、经济性及与其他材料的相容性等多方面因素。 2.混凝土拌合物的和易性越好，其强度也一定越高。（ ） 答案：错误 解析：和易性是衡量混凝土拌合物是否易于施工的性能指标，与强度无直接必然联系。过高的和易性可能导致混凝土离析、泌水，反而影响强度。 三.常考习题练习与讲解 判断题 3.碳化是混凝土氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应的过程，对混凝土性能无害。（ ） 答案：错误 解析：碳化虽然能提高混凝土的抗压强度，但会降低其碱度，加速钢筋锈蚀，对混凝土的长期耐久性有害。 4.施工配合比是根据实验室配合比直接得出的，无需调整。（ ） 答案：错误 解析：施工配合比需根据实验室配合比，结合施工现场的实际情况（如原材料含水率变化）进行调整。 三.常考习题练习与讲解 判断题 5.加气混凝土因其内部含有大量气孔，因此不适合作为承重结构材料。（ ） 答案：正确 解析：加气混凝土因其轻质多孔的特性，主要用于非承重结构或保温隔热层，不宜作为承重结构材料。 6.混凝土的耐久性是所有混凝土工程都需要重点关注的性能指标。（ ） 答案：正确 解析：无论是哪种类型的混凝土工程，其耐久性都是保证结构安全和使用寿命的关键因素，因此必须重点关注。 三.常考习题练习与讲解 判断题 1. 某混凝土设计强度等级为C30，已知其水灰比为0.45，单位用水量为180kg/m³，砂率为35%，假定混凝土拌合物的容重为2400kg/m³，计算该混凝土的水泥用量和砂、石子的总用量。 答案：水泥用量 Wc​=180​/0.45=400kg/m³ 砂、石子总用量 Wsa​=2400−180−400=1820kg/m³ 砂用量 Ws​=1820×0.35=637kg/m³ 石子用量 Wg​=1820−637=1183kg/m³ 三.常考习题练习与讲解 计算题 2. 某混凝土实验室配合比为水泥:水:砂:石子 = 1:0.45:1.2:2.4（质量比），现测得砂的含水率为3%，石子的含水率为1%，计算施工配合比（以1m³混凝土为基准）。 答案：施工配合比（质量比）：水泥:水:砂:石子 = 1:0.42:1.24:2.44 水的实际用量 Wwa​=0.45−0.12−0.24=0.09（即原用水量减去砂、石子的含水质量） 砂的实际用量 Wsa​=1.2×(1+0.03)=1.24 石子的实际用量 Wga​=2.4×(1+0.01)=2.44 三.常考习题练习与讲解 计算题 3.某抗冻混凝土要求含气量不低于4%，现拟采用引气剂提高含气量，已知引气剂掺量为水泥质量的0.03%，每千克引气剂能引入0.008m³的气泡，计算每立方米混凝土所需引气剂的量及能引入的气泡总体积（假设水泥用量为350kg/m³）。 答案：引气剂用量 Dad=350×0.03%=0.105kg/m³ 引入气泡总体积 Vair=0.105×0.008=0.00084m³ 由于 0.00084m3 转换为体积百分比约为0.084%（远小于4%），需调整引气剂种类或掺量以满足要求。 三.常考习题练习与讲解 计算题 4.某泵送混凝土要求坍落度为180-220mm，现测得初始坍落度为160mm，需通过调整减水剂掺量来提高坍落度。已知每增加0.1%的减水剂掺量，坍落度可提高约15mm。计算需增加的减水剂掺量百分比。 答案：目标坍落度范围中点 Tmid​=（180+220​）/2=200mm 初始坍落度与目标坍落度之差 ΔT=200−160=40mm 所需增加的坍落度对应的减水剂掺量百分比 ΔD=40​/15×0.1%=0.27%（四舍五入至小数点后两位） 三.常考习题练习与讲解 计算题 5.某轻集料混凝土设计密度为1400kg/m³，已知其水泥用量为280kg/m³，水灰比为0.4，砂率为40%（但此处砂率对于轻集料混凝土可能不适用，仅作为计算示例），集料（轻骨料）的堆积密度为800kg/m³，计算该混凝土中集料的用量 答案：水的用量 W=280×0.4=112kg/m³ 水泥、水和已知集料外的其他材料总质量Mother​=1400−280−112−800*x 设集料体积为Va​，则Va​×800+(1−Va​)×（假设的细集料和水泥浆密度）=1400。 集料用量 Wa​=1400×0.6÷800=1.05m³。 三.常考习题练习与讲解 计算题 1. 为何混凝土不是水泥的用量越多越好? 解析：水泥用量过人,混凝土干缩较大,且水化热较大,易导致混凝土的开裂。同时浪费水泥,加大工程成本。 四.课内练习与讲解 2. 在水泥浆用量一定的条件下,为什么砂率过小和过大都会使混和料的流动性变差? 解析：在水泥浆用量一定的条件下,当砂率很小时砂浆数量不足以填满石子的空隙体积或甚少官余,在此情况下,石子接触点处的砂浆太少,混合料的流动性很小。当砂率过大时,集料的总表面积及空隙率增大,耗用干包嘉细集料表面的水泥砂浆数量增多,砂粒接觫点处的水泥浆不足,甚至水沉浆不足以包裹所有砂粒,使砂浆干涩,混合料的流动性随之变差。 四.课内练习与讲解 3. 试讨论砂率如何随着砂子本身的粗细、粗骨料的最大粒径及其表面性状(指碎石或卵石)而变化。 解析：砂子越粗,砂率越大;砂子越细,砂率越小。 粗骨料的最大粒径越大,砂率越小。 碎石砂率比卵石适当大些。 四.课内练习与讲解 4. 在混凝土配合比不变的条件下,按规定掺人松香热聚物,则会引起哪些混凝土(拌合物)性能(凝结硬化速度、和易性、强度和耐久性)的变化? 解析：松香热聚物是-种引气剂,同时具有减水作用。(1)凝结硬化速度基本不变或稍缓 (2)和易性好,流动性增加,粘聚性和保水性好。 (3)由于引气而使混凝土强度稍有降低。 (4)抗冻性和抗渗性均有提高。 四.课内练习与讲解 5. 如何确定混凝土的强度等级?混凝土强度等级如何表示?普通混凝土划分为几个强度等级? 解析：混凝土的强度等级按混凝土的“立方体抗压强度标准值”来确定,而立方体抗乐强度标准值是指用标准方法测定的抗压强度总体分布中的一个值,具有95%的强度保证率。强度等级的表示方法是用符号“C"和立方体抗压强度标准值”两项内容表示。我国现行规范GB50010--2002规定,普通混凝土划分为14个强度等级:CI5、C20、C25、C30C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质最控制和工程验收的重要依据。 四.课内练习与讲解 在本次混凝土耐久性课程中，我们深入探讨了多个关键知识点，从抗冻性、抗渗性到抗侵蚀性，再到碳化与碱-集料反应，全面理解了混凝土在恶劣环境中的耐久性挑战。我们学习了通过优化配合比设计、选用适当的外加剂（如减水剂、引气剂、防冻剂等）以及加强原材料管理（砂、石验收与试验）来提高混凝土耐久性的策略。此外，还掌握了普通混凝土配合比设计的基本原则、重要参数、设计步骤及施工配合比的调整方法，并通过例题加深了对理论知识的理解。同时，我们也对泵送混凝土、预拌混凝土、抗渗混凝土等特殊类型混凝土有了更全面的认识。本课程不仅增强了我们对混凝土耐久性的认识，也为实际工程应用提供了宝贵的理论指导。 五.课程小结 重点复习知识点： 碱-集料反应：混凝土中碱性物质与集料中的活性成分发生膨胀性反应，导致混凝土开裂。预防措施包括使用非活性集料、控制混凝土碱含量。 混凝土外加剂：在混凝土拌合过程中加入的，用以改善混凝土性能的物质。包括减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂、速凝剂等。 减水剂：能够显著降低混凝土拌合物水灰比，改善和易性，同时提高混凝土强度的外加剂。 引气剂：在混凝土中引入微小气泡，提高混凝土抗冻性和耐久性的外加剂。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五.课程小结 感谢观看 $$