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2.1.3 混凝土及组成材料的性能与应用
1.混凝土组成材料的技术要求
1）水泥
水泥强度等级的选择，应与混凝土的设计强度等级相适应。一般以水泥强度等级为混凝土强度等级的1.5～
2.0倍为宜，对于高强度等级混凝土可取0.9～1.5倍。【1jz—2309】
2）细骨料
（1）颗粒级配及粗细程度；（2）有害杂质和碱活性；（3）坚固性
3）粗骨料
（1）颗粒级配及最大粒径
当骨料粒径增大时，其比表面积减小，混凝土的水泥用量也减少，【1jz—1105】故在满足技术要求的前提下，
粗骨料的最大粒径应尽量选大一些。
在钢筋混凝土结构工程中，粗骨料的最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净
距的3/4。对于混凝土实心板，可允许采用最大粒径达1/3板厚的骨料，但最大粒径不得超过40mm。
（2）强度和坚固性
碎石或卵石的强度可用岩石抗压强度和压碎指标两种方法表示。
（3）有害杂质和针、片状颗粒
粗骨料中严禁混入煅烧过的白云石或石灰石块。
重要工程混凝土所使用的碎石或卵石，还应进行碱活性检验，以确定其适用性。
（4）水
混凝土拌合及养护用水的水质应符合《混凝土用水标准》JGJ63—2006的有关规定。对于设计使用年限为100
年的结构混凝土，氯离子含量不得超过500mg/L【1jz—1714】
（6）矿物掺合料
混凝土掺合料分为活性矿物掺合料和非活性矿物掺合料。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
非活性矿物掺合料基本不与水泥组分起反应，如磨细石英砂、石灰石、硬矿渣等材料。【1jz—1605】
活性矿物掺合料如粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、沸石粉等本身不硬化或硬化速度很慢，但能与水泥水化
生成的Ca（OH） 起反应，生成具有胶凝能力的水化产物。
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2.混凝土的技术性能
1）混凝土拌合物的和易性
和易性，又称工作性，包括流动性、黏聚性和保水性三方面的含义。【1jz—1202】
施工现场常用坍落度试验来测定混凝土拌合物的坍落度或坍落扩展度，作为流动性指标，坍落度或坍落扩展
度愈大表示流动性愈大。对坍落度值小于10mm的干硬性混凝土拌合物，则用维勃稠度作为流动性指标，稠度
值愈大表示流动性愈小。混凝土拌合物的黏聚性和保水性主要通过目测结合经验进行评定。【1jz—2004】
影响混凝土拌合物和易性的主要因素包括单位体积用水量、砂率、组成材料的性质、时间和温度等。【1jz—
1827】【1jz—1406】
单位体积用水量决定水泥浆的数量和稠度，它是影响混凝土和易性的最主要因素。
组成材料的性质包括水泥的需水量和泌水性、骨料的特性、外加剂和掺合料的特性等。
2）混凝土的强度
（1）混凝土立方体抗压强度
按国家标准制作边长为150mm的立方体试件【1jz—2005】，在标准条件（温度20℃±2℃，相对湿度95%以上）
【1jz—1307】下，养护到28d龄期，测得的抗压强度值为混凝土立方体试件抗压强度，以f表示，单位为
N/mm²或MPa.【25改】
（2）混凝土立方体抗压标准强度与强度等级[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
混凝土立方体抗压标准强度（或称立方体抗压强度标准值）是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立
方体试件，在28d龄期，用标准试验方法测得的抗压强度总体分布中具有不低于95%保证率的抗压强度值，以
fcu,k表示。
混凝土强度等级是按混凝土立方体抗压标准强度来划分
的，采用符号C与立方体抗压强度标准值（单位为MPa）表示。普通混凝土划分为C15、C20、C25、C30、C35、
C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80共13个等级，C30即表示混凝土立方体抗压强度标准值
30MPa≤fcu，k＜35MPa.混凝土强度等级是混凝土结构设计、施工质量控制和工程验收的重要依据。【25改】
（3）混凝土的轴心抗压强度
轴心抗压强度的测定采用150mm×150mm×300mm棱柱体作为标准试件。
（5）影响混凝土强度的因素
影响混凝土强度的因素主要有原材料及生产工艺方面的因素。原材料方面的因素包括水泥强度与水胶比、骨
料的种类、质量和数量，外加剂和掺合料；生产工艺方面的因素包括搅拌与振捣，养护的温度和湿度，龄期。
【1jz—1225】
3）混凝土的变形性能
混凝土的变形主要分为两大类：非荷载型变形和荷载型变形。非荷载型变形指物理化学因素引起的变形，包
括化学收缩、碳化收缩、干湿变形、温度变形等。【1jz—2123】荷载型变形又可分为在短期荷载作用下的变
形和长期荷载作用下的徐变。【25改】
4）混凝土的耐久性
混凝土的耐久性是一个综合性概念，包括抗渗、抗冻、抗侵蚀、碳化、碱骨料反应及混凝土中的钢筋锈蚀等
性能，这些性能均决定着混凝土经久耐用的程度，故称为耐久性。 【1jz—1121】
（1）抗渗性。混凝土的抗渗性直接影响到混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。混凝土的抗渗性用抗渗等级表示，分
P4、P6、P8、P10、P12、＞P12共六个等级。混凝土的抗渗性主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。
（2）抗冻性。混凝土的抗冻性用抗冻等级表示，分F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350、F400、＞
F400共九个等级。抗冻等级F50以上的混凝土简称抗冻混凝土。
（3）抗侵蚀性。当混凝土所处环境中含有侵蚀性介质时，要求混凝土具有抗侵蚀能力。侵蚀性介质包括软水、
硫酸盐、镁盐、碳酸盐、一般酸、强碱、海水等。[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
（4）混凝土的碳化（中性化）。混凝土的碳化是环境中的二氧化碳与水泥石中的氢氧化钙作用，生成碳酸钙
和水。碳化使混凝土的碱度降低【1jz—2204补】【1jz—1323】，削弱混凝土对钢筋的保护作用【1jz—1323】，
可能导致钢筋锈蚀；碳化显著增加混凝土的收缩，使混凝土抗压强度增大【1jz—2204补】【1jz—1323】，但
可能产生细微裂缝，而使混凝土抗拉、抗折强度降低。【1jz—1323】
（5）碱骨料反应。碱骨料反应是指水泥中的碱性氧化物含量较高时，会与骨料中所含的活性二氧化硅发生化
学反应，并在骨料表面生成碱-硅酸凝胶，吸水后会产生较大的体积膨胀，导致混凝土胀裂的现象。
3.混凝土外加剂的功能、种类与应用
2）外加剂的分类
（1）改善混凝土拌合物流动性的外加剂。包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。【1jz—1506】
（2）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。【1jz—1221】
（3）改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。【1jz—2207】
（4）改善混凝土其他性能的外加剂。包括膨胀剂、防冻剂、着色剂等。
3）外加剂的适用范围
（1）混凝土中掺入减水剂:①不减少用水，提高流动性；②减水不减水泥，提高强度；③减水且减水泥，节[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
约水泥；
④耐久性能得到显著改善。
（2）早强剂可加速混凝土硬化和早期强度发展，缩短养护周期，加快施工进度，提高模板周转率。多用于冬
期施工或紧急抢修工程。【1jz—2006】
（3）缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、泵送与滑模方法施工以及远距离运输的商品混凝土等，
不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也不宜用于有早强要求的混凝土和蒸汽养护的混凝土。
（6）含亚硝酸盐、碳酸盐的防冻剂严禁用于预应力混凝土结构；含有六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的防冻
剂，严禁用于饮水工程及与食品相接触的工程；【1jz—2225补】含有硝铵、尿素等产生刺激性气味的防冻剂，
严禁用于办公、居住等建筑工程。【1jz—2225补】
4）应用外加剂的主要注意事项
对钢筋混凝土和有耐久性要求的混凝土，应按有关标准规定严格控制混凝土中氯离子含量和碱的数量。
【此问题教材多次提及，标准的说法总结如下】
2.1.4 砌体材料的性能与应用
1.块体的种类及强度等级
1）砖
（1）烧结砖。烧结砖有烧结普通砖（实心砖）、烧结多孔砖和烧结空心砖等种类。
烧结普通砖又称标准砖，统一外形规格尺寸为240mm×115mm×53mm。
烧结多孔砖孔洞率大于或等于28%，烧结多孔砌块孔洞率大于或等于33%。【25改】，孔的尺寸小而数量多，主
要用于承重部位，砌筑时孔洞垂直于受压面。
烧结空心砖就是孔洞率不小于40%，孔的尺寸大而数量少的烧结砖。主要用于框架填充墙和自承重隔墙。
（2）蒸压砖
蒸压砖应用较多的是硅酸盐砖，材料压制成坯并经高压釜蒸汽养护而形成的砖，依主要材料不同又分为灰砂[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
砖和粉煤灰砖，其尺寸规格与实心黏土砖相同。这种砖不能用于长期受热200℃以上，受急冷急热或有酸性介
质腐蚀的建筑部位。
（3）混凝土砖
2）砌块
（2）蒸压加气混凝土制成的砌块，可用作承重、自承重或保温隔热材料。其强度等级有A1.5、A2.0、A2.5、
A3.5、A5.0，A1.5、A2.0级可用于建筑保温。【25改】
3）石材
2.砂浆的种类及强度等级
1）砂浆的种类
砂浆按成分组成，通常分为水泥砂浆、混合砂浆和专用砂浆。
（1）水泥砂浆：水泥砂浆强度高、耐久性好，但流动性、保水性均稍差，一般用于房屋防潮层以下的砌体或
对强度有较高要求的砌体。
（2）混合砂浆：水泥石灰砂浆具有一定的强度和耐久性，且流动性、保水性均较好，易于砌筑，是一般墙体
中常用的砂浆。
（3）砌块专用砂浆
（4）蒸压砖专用砂浆
2）砂浆的强度等级
将砂浆做成70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体试块，标准养护28天（温度20℃±2℃【25改】，相对湿度
90%以上）。每组取3个试块进行抗压强度试验，抗压强度试验结果确定原则：
（1）应以三个试件测值的算术平均值作为该组试件的砂浆立方体试件抗压强度平均值（f2），精确至0.1MPa；
（2）当三个测值的最大值或最小值中如有一个与中间值的差值超过中间值的15%时，则把最大值及最小值一
并舍去，取中间值作为该组试件的抗压强度值；
（3）当两个测值与中间值的差值均超过中间值
的15%时，则该组试件的试验结果为无效。
① 9 10 11
② 8 10 11
③ 8 10 12[注：天一文化专有版权，未经许可不可转发或复印传播]
