本文主要介紹2012年注冊資產評估師考試《建筑工程評估》第二章 建筑材料的知識點精講輔導,希望對您的復習有所幫助!!
第三節 混凝土和鋼筋混凝土
一、混凝土
混凝土是由水泥、砂、石子、水和外加劑按一定比例配合,經攪拌、搗實、養護而形成。
優點(掌握):原材料來源廣且造價低;具有良好可塑性;可調配性好;抗壓強度高;與鋼筋的共同工作性好;耐久性好;耐火性好;生產工藝簡單、能耗低;可澆注成整體建筑物以提高抗震性,也可預制成各種構件再進行裝配。
缺點(掌握):自重大,比強度小;抗拉強度低,脆性大;受拉時抗變形能力小、容易開裂;導熱系數大,保溫隔熱性差;硬化較慢,生產周期長等。
(一)混凝土的種類(熟悉)
1.按質量密度分
(1)特重混凝土
其表觀密度>2500kg/m3,用特別密實和特別重的骨料制成,主要用于原子能工程的屏蔽結構,具有防X射線和γ射線的作用。
(2)重混凝土
表觀密度在1900~2500kg/m3之間,用天然砂、石作骨料制成,主要用于各種承重結構,是我們常稱的普通混凝土。
(3)輕混凝土
表觀密度在500~1900kg/m3之間的各種混凝土,用輕骨料如浮石、陶粒、膨脹珍珠巖等制成,可用于承重隔熱結構。
(4)特輕混凝土
表觀密度在500kg/m3以下的混凝土,采用特輕骨料制成,主要用于隔熱保溫層。
重量越大承載力越大,重量越輕保溫隔熱越好。
2.按其用途分
結構混凝土、水工混凝土、保溫混凝土、耐火混凝土、耐酸混凝土、耐堿混凝土、防水混凝土、大壩混凝土、防輻射混凝土等。
3.按其強度分
一般強度混凝土,其強度在10~40N/mm2;高強混凝土,其強度≥50N/mm2;超強混凝土,其強度≥100N/mm2。
4.按拌和料的流動性分
干硬性混凝土、低流動性混凝土、塑性混凝土、流態混凝土等,這是以其坍落度的大小劃分的。
5.按施工方法分
普通澆筑混凝土、泵送混凝土、噴射混凝土、大體積混凝土、預填骨料混凝土、水下混凝土、預應力混凝土。
6.按配鋼筋情況分
素(即無筋)混凝土、鋼筋混凝土、勁性鋼筋混凝土、鋼管混凝土、纖維混凝土、預應力鋼筋混凝土等。
(二)混凝土組成材料及其要求(掌握)
1.水泥
(1)水泥品種的選擇。
(2)水泥強度與混凝土強度匹配。
在同等混凝土強度下,水泥強度等級過高或過低,會導致混凝土內水泥用量過少或過多。
2.砂子和石子
(1)砂子
砂的顆粒直徑在0.15~5.0mm之間。
建筑用砂的質量要求:
① 含雜質少。含泥土或其他雜質多,會大大降低混凝土強度。
② 有良好的級配,良好的級配既節省水泥,又可提高混凝土的強度。
(2)石子
碎石堅硬易黏結牢靠,卵石易拌和,但強度偏低。
要有良好的級配和含雜質少。
要求石子的強度應為混凝土的1.5倍以上。
(3)水
PH小于4、硫酸鹽含量大于1%的不行。
(4)外加劑
用量很小,摻量不大于水泥質量的5%。
◆ 改善混凝土拌和物流變性能的外加劑,包括減水劑、引氣劑和泵送劑等。
◆ 調節混凝土凝結時間、硬化性能的外加劑,包括緩凝劑、早強劑和速凝劑等。
◆ 改善混凝土耐久性的外加劑,包括引氣劑、防水劑、抗凍劑和阻銹劑等。
◆ 改善混凝土其他性能的外加劑,包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、防水劑、脫模劑等。
(三)混凝土配合比(掌握)
1.表示方法
1m3混凝土中各種材料用量:水泥300kg,砂690kg,石子1200kg,水190kg;
質量比:水泥的質量為1;水泥:砂子:石子:水的比。注意順序不變,水泥是1。
2.配合比所表現出的三個參數
水灰比--水與水泥用量之比;
砂率--砂的質量占砂、石總質量的百分比;
單位用水量--1m3混凝土的用水量。
(四)混凝土的技術性質(掌握)
1.混凝土的和易性
易于施工,能夠獲得均勻密實結構的性質。
良好的流動性、粘聚性、保水性。
2.混凝土的強度
(1)混凝土強度等級
立方體抗壓強度是指制作邊長為150mm標準立方體試件,在溫度為(20±2)℃,相對濕度為95%以上的潮濕環境或水中的養護條件下,經28天養護,采用標準試驗方法測得的混凝土極限抗壓強度,并以此來確定混凝土的強度等級。
C30為30N/mm2。
數值越大,抗壓越大。
(2)影響因素
主要取決于水泥石的強度及與骨料表面的粘結強度。
① 水灰比和水泥強度等級
水泥強度等級越高,混凝土強度等級就越高;
水灰比越小,水泥石的強度越高。
② 骨料表面的粘結強度
骨料:碎石混凝土強度高于卵石。
骨料的級配良好,并可降低用水量及水灰比,有利于強度的提高。
③ 養護條件(溫度和濕度)
溫度高、濕度適當,混凝土強度發展充分。
④ 齡期
強度隨著齡期增加而提高。最初7~14天內,強度增長較快,28天以后增長緩慢。
3.混凝土的耐久性
(1)抗滲性
抗滲性是指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能。
直接影響混凝土的抗凍性、抗侵蝕性等,因為環境中的水或各種侵蝕介質均要通過滲透進入混凝土內部。
(2)抗凍性
抗凍性是指混凝土抵抗凍融循環破壞的能力。混凝土的凍融破壞,是指混凝土中的水結冰后體積膨脹,使混凝土產生微細裂紋,反復凍融又會導致裂縫擴展、表面剝落等現象。
(3)抗侵蝕性
環境介質對混凝土的侵蝕主要是對水泥石的侵蝕,其侵蝕類型及機理與水泥石的腐蝕相同。
環境中含有酸性物質時,應選用耐酸性高的骨料(石英巖、花崗巖、安山巖、鑄石等);
環境中含有強堿性物質時,應選用耐堿性高的骨料(石灰巖、白云巖、花崗巖等)。
(4)碳化
混凝土的碳化是指空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣發生作用,生成碳酸鈣和水的過程。
碳化對混凝土的影響有如下幾點(弊大于利):
① 混凝土的堿度降低,使其對鋼筋的保護能力降低,鋼筋易銹蝕(最大危害);
② 碳化產生收縮,在其表面產生微裂紋,使其抗拉、抗折強度降低;
③ 碳化產生的碳酸鈣可減少水泥石的孔隙,對防止有害介質的侵入有一定緩沖作用,同時可使抗壓強度有所提高。
(5)堿集料反應
堿集料反應是指水泥、外加劑等混凝土構成物及環境中的堿與集料(又稱骨料)中堿活性礦物在潮濕環境下緩慢發生并導致混凝土開裂破壞的膨脹反應。
4.混凝土的變形
混凝土的變形主要包括化學收縮、干縮濕脹、溫度變形、碳化收縮、彈塑性變形及徐變。
二、鋼筋混凝土(掌握)
(一)鋼筋混凝土
1.鋼筋混凝土構件的受力特點
素混凝土梁和鋼筋混凝土梁破壞示意圖
2.鋼筋和混凝土共同工作的原因
(1)良好的粘結力共同工作,發揮各自的優點;
(2)溫度作用下線膨脹系數的數值很接近;
(3)充分發揮兩種材料的特性。
因此,鋼筋混凝土成分發揮鋼筋的抗拉、混凝土抗壓能力,即各自的優點。
(二)預應力鋼筋混凝土
1.預應力混凝土的工作原理
(a)預壓力作用下
(b)荷載作用下
(c)預壓力與荷載共同作用下
預應力梁的受力情況
在構件受拉區施加壓力,受力中首先抵消混凝土中已有的預壓力,然后增加荷載,才能出現裂縫。所以,預應力的作用是:延緩混凝土構件的開裂和限制了裂縫的開展,提高了構件的抗裂度和剛度。
2.預應力混凝土的分類
根據生產工藝的不同,分為:
先張法--適用于構件廠;
后張法--適用于構件廠和現場。
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