《建筑材料》混凝土4（讲义）- 重庆市土建类 考点讲练测

编写说明：重庆市《土建类考点讲练测》专辑，是依据《重庆市高职分类考试招生专业综合理论考试土建类考试说明》编写，按照考试说明中三门课程的考试内容及要求，精心编撰了55套讲练测。每套讲练测的内容有考点解读、思维导图、知识梳理、师生互动、概念强化、高考真题或高考模拟、课堂练习、课堂小结以及课后自测等九个环节。 本讲属于重庆市《土建类考点讲练测》的第33套，包含讲义、课件和课后自测三个教学文件，且与之配套使用的还有重庆市《土建类考纲百套卷》。欢迎各位老师下载使用，并敬请给予宝贵建议。 重庆市《土建类考点讲练测》 【混凝土】4讲义 [考纲要求] 1．了解混凝土的特点及分类。 2．掌握混凝土的组成材料及其技术要求。 3．掌握混凝土拌和物的和易性及其影响因素。 4．掌握混凝土强度等级的评定。 5．掌握混凝土强度的影响因素。 6．理解混凝土的耐久性及其影响因素。 7．理解混凝土外加剂的种类及其作用机理。 8．掌握混凝土配合比的概念及施工配合比的换算。 9．理解混凝土的取样及质量检测。 10．了解其他混凝土的特性及应用。 [思维导图] [知识梳理] 一、混凝土的外加剂 混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。一般情况掺量不超过水泥质量的5%。 混凝土外加剂按功能分为四类： (1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。如各种减水剂、泵送剂等。 (2)调节混凝土凝结时间，硬化性能的外加剂。如缓凝剂、早强剂、速凝剂等。 (3)改善混凝土耐久性能的外加剂。如引气剂、防水剂和阻锈剂等。 (4)改善混凝土其他性能的外加剂。如引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂、碱骨料反应抑制剂、隔离剂、养护剂、速凝剂等。 目前常用的外加剂有减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。 （一）减水剂 减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。掺入减水剂后可以提高混凝土拌合物的流动性；提高混凝土强度；节约水泥；改善混凝土的耐久性能。 减水剂是使用最广泛、效果最显著的一种外加剂，按其化学成分可分为木质素系减水剂、萘系减水剂、树脂系减水剂等，目前常用的是木质系减水剂和萘系减水剂。 木质素系减水剂属于普通减水剂，用于一般混凝土工程及滑模施工、泵送、大体积及夏季施工的混凝土工程；萘系减水剂属于高效减水剂，适用于所有混凝土工程，更适于配制高强度的混凝土和流态混凝土工程。 （二）引气剂 引气剂是指在混凝土搅拌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。 掺入引气剂能减少混凝土拌合物的泌水、离析，明显地改善拌合料的和易性，提高混凝土的耐久性(抗冻性和抗渗性)，使混凝土的强度和弹性模量有所降低。可用于抗渗混凝土、抗冻混凝土、抗硫酸盐侵蚀的混凝土、泌水严重的混凝土、贫混凝土、轻混凝土、对饰面有要求的混凝土等，但不宜用于蒸养混凝土和预应力混凝土。常用的引气剂有松香热聚物、松香皂等。 （三）早强剂 能提高混凝土早期强度，并对后期强度无显著影响的外加剂称为早强剂。 早强剂常用于早要求拆模工程、抢修工程、冬季施工。分为氯盐类、硫酸盐类、有机胺类、复合早强剂等。 1.氯盐类早强剂 主要有氯化钙、氯化钠等，以氯化钙效果最佳。氯化钙易溶于水，同时能降低混凝土中的冰点，防治混凝土早期受冻。 氯盐类早强剂会引起钢筋锈蚀，导致混凝土开裂。国标规定，在钢筋混凝土中氯盐的掺量不得超过水泥质量的1%，无筋混凝土中不得超过3%，在使用冷拉、冷拔低碳钢丝的混凝土结构和预应力混凝土结构中，不允许掺用氯盐早强剂。 为防止氯盐对钢筋的锈蚀，常将氯盐早强剂与阻锈剂亚硝酸钠复合使用。 2.硫酸盐类早强剂 硫酸盐类早强剂应用最多的是硫酸钠。硫酸钠对钢筋无锈蚀作用，适用于不允许掺用氯盐的混凝土，但严禁用于含有活性骨料的混凝土；同时注意不得掺用过多，以免导致混凝土后期产生膨胀开裂以及混凝土表面产生“白霜”现象。 3.有机胺类早强剂 本类早强剂效果最好的是三乙醇胺。三乙醇胺呈碱性，能溶于水，能使混凝土的早期强度提高50%左右；与其他外加剂复合使用，早强效果更加显著。 三乙醇胺对混凝土稍有缓凝作用，掺量过多会造成混凝土严重缓凝和强度下降，所以应该严格控制掺量。 4.复合早强剂 上述几类早强剂以适当比例配制成的复合早强剂具有较好的早强效果。 （四）缓凝剂 缓凝剂是指能延缓混凝土凝结时间并对混凝土后期强度发展无不利影响的外加剂。 由于缓凝剂在水泥及其水化物表面上的吸附作用，或与水泥反应生成不溶层而达到缓凝的效果。缓凝剂同时还具有减水、增强、降低水化热等功能。 常用的缓凝剂及缓凝减水剂有糖类，如糖蜜；羟基羧酸及其盐类，如柠檬酸，酒石酸钾钠等；木质素硫磺盐类，如木钙；常用的缓凝剂是糖蜜和木钙。糖蜜掺量要适宜，掺量过大会使混凝土长期酥松不硬，强度严重下降，但对钢筋无锈蚀作用。 缓凝剂主要适用于夏季施工的混凝土、大体积混凝土、滑模施工、泵送混凝土、长时间或长距离运输的商品混凝土，不适于5℃以下施工的混凝土、有早强要求的混凝土和蒸养混凝土。 （五）防冻剂 在规定温度下，能显著降低混凝土的冰点，使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，以保证水泥的水化作用，并在一定的时间内获得预期强度的外加剂称为防冻剂。常用的外加剂有：氯盐类；氯盐与阻锈剂类(亚硝酸钠)；无氯盐类等。 氯盐类防冻剂适用于无筋混凝土；氯盐阻锈类防冻剂可用于钢筋混凝土；无氯盐类防冻剂可用于钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐不适用于预应力混凝土以及与镀锌钢材或与铝铁相接触部位的钢筋混凝土结构。另外含有六价铬盐、亚硝酸盐等有毒成分的防冻剂，严禁用于饮水工程和与食品接触的部位。 （六）速凝剂 能使混凝土迅速凝结硬化的外加剂称为速凝剂。 速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞、地下工程以及喷锚支护时的喷射混凝土或喷射砂浆工程。 二、外加剂的选择与使用 1.外加剂品种的选择。应根据工程需要、施工条件、混凝土原材料等因素通过试验确定。 2.认真确定外加剂的掺量。掺量过小达不到效果，掺量过大会影响混凝土的质量，甚至造成事故；应通过试验试配确定最佳掺量。 3.外加剂一般不能直接投入混凝土搅拌机内，应配制成合适浓度的溶液，随水加入搅拌机内进行搅拌；对于不溶于水的外加剂，应与适量水泥或砂混合均匀后再加入搅拌机内。 三、普通混凝土配合比设计 普通混凝土配合比设计是确定混凝土中各组成材料用量之间的比例关系。配合比常用的表示方法有两种：①以每立方米混凝土中各种材料的质量表示，如水泥340kg，水180kg，砂710kg，石子1200kg；②以各种材料间的质量比来表示(以水泥质量为1)，将上例换算成质量比为： 水泥：砂：石子：水=1：2.09：3.53：0.53 四、混凝土配合比设计的基本要求 1.满足混凝土结构设计所要求的强度等级； 2.满足混凝土施工所要求的和易性； 3.满足工程所处环境对混凝土耐久性(抗冻、抗渗等)的要求； 4.合理使用材料，节约水泥，降低成本。 五、混凝土配合比设计中的三个重要参数 混凝土配合比设计，实质上是合理的确定水泥、水、砂和石子这四种基本组成材料用量间的三个比例关系：①得到适宜的水泥浆，即水灰比；②合理确定砂和石子的比例关系，即砂率；③确定水泥浆与骨料的比例关系，即浆骨比。 水灰比、砂率、单位用水量是混凝土配合比设计的三个重要参数，是确定混凝土合理配合比的基础。 1.水灰比(W/C) 单位体积混凝土中，水与水泥质量的比值称为水灰比。确定原则是在满足强度和耐久性的前提下，尽量选择较大值。 2. 砂占砂石总量的百分率称为砂率。确定原则是在保证混凝土拌合物的粘聚性和流动性的前提下，尽量取较小值。 3.单位用水量(mwo) 单位用水量反映混凝土中水泥浆用量的多少。确定原则是在达到流动性的要求下，取较小值。 六、混凝土配合比设计的基本资料 1.明确混凝土各项技术要求 2.合理选择原材料，并预先检验，明确所用材料的品质及技术性能指标。 七、混凝土配备和设计的方法与步骤 1.初步配合比的计算 (1)混凝土配制强度的确定： (2)确定水灰比(W/C) 若无水泥28d抗压强度实测值时，fce值可按下式确定： (3)确定单位用水量(mwo) 水灰比在0.40～0.80范围时，查表。 (4)确定水泥用量(mco) (5)确定砂率 坍落度为10～60mm的混凝土砂率，查表。 (6)确定粗骨料(mgo)、细骨料(mso)用量当采用质量法时，按下式计算： 当采用体积法时，按下式计算： (7)得出初步配合比 将上述的计算结果表示为：、，或 2.混凝土配合比的试配、调整 (1)和易性的调整 在调整拌合物的和易性时，一般应保证水胶比不变。采用调整水泥浆量的方法来调整坍落度，使其满足设计要求。具体做法是：若坍落度过小，应适当增加水泥浆(每增加10mm坍落度，约需增加2%~5%水泥浆)，拌合均匀后，测定坍落度一直调至符合要求为止；若坍落度过大，应在保持砂率不变的情况下，适当增加砂、石用量；若坍落过大，粘聚性、保水性又不好(主要是由于含砂较少而引起)，此时应保持砂、石总量不变，适当提高砂率直至符合要求为止，然后测出混凝土拌合物的实际表观密度。调整过程中应记录各种材料的使用量，以便计算出1m³拌合物的各种材料量，即得出基准配合比。 (2)强度的复核 基准配合比是和易性满足要求的配合比。 为使强度满足设计要求，还需进行强度调整。 强度调整是通过调整水胶比来实现的。在强度调整中，应保持和易性不变(即单位用水量不变)而改变水胶比(即增减水泥用量)。 八、施工配合比 上述设计配合比中的骨料是以干燥状态为准计算出来的。而施工现场的砂、石常含有一定的水分，并且含水率随气候的变化而变化。为保证混凝土质量，现场材料的实际称量应按工地砂、石的含水情况进行修正，修正后的配合比称为施工配合比。 假定实验室配合比为水泥：砂：石=1：X：Y； 现场测得砂石含水率分别为WX、WY；砂石用量分别为GX、GY； 则施工配合比为1：X(1+WX)：Y(1+WY)：(W- XWX - YWY)。 水灰比保持不变，则必须扣除砂石中的含水量，即 实际用水量=原用水量-GX WX - GYWY [师生互动] 1.混凝土采用减水剂可取得哪些经济效果? 【答案】减水剂是指在混凝土坍落度基本相同的条件下，能减少拌合用水量的外加剂。掺入减水剂后可以提高混凝土拌合物的流动性；提高混凝土强度；节约水泥；改善混凝土的耐久性能。 2.简述混凝土配合比设计的基本资料。 【答案】(1)明确混凝土各项技术要求 (2)合理选择原材料，并预先检验，明确所用材料的品质及技术性能指标。 3.简要介绍早强剂的适用范围。 【答案】早强剂常用于早要求拆模工程、抢修工程、冬季施工。分为氯盐类、硫酸盐类、有机胺类、复合早强剂等。 4.简述木质素系减水剂的适用范围。 【答案】木质素系减水剂属于普通减水剂，用于一般混凝土工程及滑模施工、泵送、大体积及夏季施工的混凝土工程。 [概念强化] 1.混凝土外加剂的掺量一般不超过水泥质量的( ) A.1% B.3% C.5% D.10% 【答案】C 2.大体积混凝土施工常用的外加剂是( ) A.引气剂 B.速凝剂 C.缓凝剂 D.早强剂 【答案】C 3.在混凝土配合比设计中，在满足强度和耐久性的前提下，尽量选择较大值的是( ) A.水灰比 B.单位用水量 C.砂率 D.水泥用量 【答案】A 4.长距离运输混凝土或大体积混凝土，常用的外加剂是( ) A.引气剂 B.速凝剂 C.缓凝剂 D.早强剂 【答案】C 5.混凝土配合比设计中，在保证拌合物具有良好的粘聚性和流动性的前提下，尽量取较小值的参数是( ) A.水灰比 B.砂率 C.单位用水量 D.水泥强度 【答案】B 6.冬季施工可掺入的外加剂是( ) A.引气剂 B.抗冻剂 C.缓凝剂 D.早强剂 【答案】D [高考模拟] 一、选择题 1.混凝土配合比设计的步骤包括：①确定水灰比；②确定砂率；③混凝土配制强度确定；④确定单位用水量；⑤确定水泥用量；⑥确定粗细骨料用量；⑦确定初步配合比等。正确的设计步骤是( ) A.③①⑤②④⑥⑦ B.③①②④⑤⑥⑦ C.③①④⑤②⑥⑦ D.③①⑤④②⑥⑦ 【答案】C 2.某结构用钢筋混凝土梁，混凝土的试配强度为C35，施工采用机械搅拌，混凝土拌合物的表观密度为2400kg/m³，确定水灰比为0.46，用水量为175kg/m³，砂率为31%，则石子的用量是( ) A.572kg/m³ B.1273kg/m³ C.1845kg/m³ D.1535kg/m³ 【答案】B 3.混凝土配合比设计中，在满足强度好耐久性的前提下，尽量选择较大值的参数是( ) A.水灰比 B.砂率 C.单位用水量 D.水泥用量 【答案】A 4.下列混凝土的外加剂中，能显著提高混凝土抗冻性、抗渗性的外加剂是( ) A.引气剂 B.早强剂 C.防冻剂 D.速凝剂 【答案】A 5.以下不属于混凝土减水剂作用机理的是( ) A.提高混凝土拌合物的流动性 B.提高混凝土拌合物的早期强度 C.节约水泥 D.改善混凝土的耐久性 【答案】B 6.能显著改善混凝土流变性和耐久性的外加剂是( ) A.引气剂 B.早强剂 C.防水剂 D.缓凝剂 【答案】A 7.某工程用商品混凝土且运输距离较长，为保证混凝土的和易性，常用的外加剂是( ) A.引气剂 B.早强剂 C.缓凝剂 D.速凝剂 【答案】C 8.三乙醇胺属于下列混凝土外加剂中的哪一种( ) A.引气剂 B.减水剂 C.早强剂 D.缓凝剂 【答案】C 9.在使用冷拉和冷拔地毯钢丝的混凝土结构及预应力混凝土结构中，不允许使用的外加剂是( ) A.引气剂 B.减水剂 C.氯盐类早强剂 D.硫酸盐类早强剂 【答案】C 二、综合题 10.某建筑公司承建一框架结构实训楼的施工任务。在各施工工程中要严把质量关，保证每个施工过程都能按规范要求操作。请结合所学知识解决下列问题： (1)为什么在施工现场必须按施工配合比配制混凝土? (2)水灰比的大小对混凝土的哪些性质有影响?确定水灰比大小的原则是什么? 【答案】(1)施工现场所用砂石都含有一定水分，水灰比变化对混凝土强度影响较大，为保证混凝土水灰比的准确，配料时应按实际含水率对用水量进行调整。 (2)水灰比的大小对混凝土的和易性、强度、耐久性等性质产生影响。 确定原则：在满足强度和耐久性的前提下，尽量选较大值。 11.某结构采用C30混凝土，42.5级普通硅酸盐水泥，碎石骨料，机械搅拌与振捣，单位用水量为180kg，计算每立方米混凝土的水泥用量(σ=3.5MPa，αa=0.46，αb=0.07，γc=1.13) 【答案】(1)计算试配强度fcu，o≥fcu，k+1.645σ=30+1.645×3.5=35.76MPa (2)计算水灰比==0.46×1.13×42.5/(35.76+0.46×0.07×1.13×=42.5)=0.59 (3)计算水泥用量mc=180/0.59=305kg [课堂练习] 1.某工程所用混凝土的强度等级为C25，根据国家标准规定取标准差σ=3.0MPa，则该混凝土的试配强度为( ) A.25MPa B.29.9MPa C.26.6MPa D.28MPa 【答案】B 2.对混凝土的强度和耐久性起关键作用的因素是( ) A.水灰比 B.水泥用量 C.单位用水量 D.砂率 【答案】A 3.某工程所用砼配合比为：1：1.98：3.90，W/C=0.64，已知砼拌合物表观密度为2450kg/m³，则每立方米砼中水泥用量为( ) A.240kg B.326kg C.349kg D.378kg 【答案】B 4.混凝土配合比设计中的三个重要参数不包括( ) A.水灰比 B.砂率 C.单位用水量 D.水泥强度等级 【答案】D 5.喷射混凝土加入的外加剂是( ) A.引气剂 B.速凝剂 C.减水剂 D.早强剂 【答案】B 6.下列外加剂中，对提高混凝土早期强度效果最好的是( ) A.糖蜜系 B.木质素磺酸钙 C.硫酸钠 D.膨胀剂 【答案】C 7.在使用冷拉钢筋的混凝土结构和预应力混凝土结构，不允许掺用( ) A.氯盐早强剂 B.硫酸盐早强剂 C.有机胺类早强剂 D.化合物类早强剂 【答案】A 8.在高湿度空气环境中、水位升降部位、露天或经受雨淋的结构，不允许掺用( ) A.氯盐早强剂 B.硫酸盐早强剂 C.有机胺类复合早强剂 D.三乙丙醇胺早强剂 【答案】B [课堂小结] 一、混凝土的外加剂 二、外加剂的选择与使用 三、普通混凝土配合比设计 四、混凝土配合比设计的基本要求 五、混凝土配合比设计中的三个重要参数 六、混凝土配合比设计的基本资料 七、混凝土配备和设计的方法与步骤 八、施工配合比 学科网（北京）股份有限公司 $$