造價員輔導資料：混凝土知識2
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(三)混凝土的性能特點 $lesson$
1.優點。混凝土原材料來源豐富，造價低廉，砂、石等骨料材料占總量的80%左右，在大部分地方可以就地取材，并且價格便宜。混凝土是從不定型的、可塑性材料利用自身的物理化學變化逐漸硬化變成具有強度的材料，所以其形狀、尺寸不受限制，借助于模板可以澆筑成任意形狀和尺寸的構件。硬化后的混凝土具有較高的抗壓強度，一般工程的混凝土抗壓強度為20～40MPa，同時根據需要可以設計不同的配比，制造不同強度的混凝土材料。目前已經開發出具有100MPa強度的高強混凝土，50～60MPa的混凝土已經實用化。混凝土與鋼材的粘結能力強，利用這一特點可復合制成鋼筋混凝土，一方面利用鋼材的韌性和較高的抗拉強度彌補混凝土容易開裂、脆性的弱點，同時堿性的混凝土環境可以保護鋼筋不生銹;與傳統的結構材料木材、鋼材等材料相比，混凝土材料耐久性好，不腐朽，不生銹，不易燃燒，耐火性能好。同時混凝土的生產能耗低。
2.缺點。首先，自重大、強重比較低。現代建筑越來越朝著高層、大跨度方向發展，要求材料具有輕質高強的性能，混凝土在這方面存在著先天不足。其次，混凝土的抗拉強度低，拉壓比只有1/10～1/20，容易開裂;混凝土屬于脆性材料，抗沖擊能力差，在沖擊荷載作用下容易產生脆斷;混凝土的導熱系數大，大約為普通燒結磚的3倍，所以保溫隔熱性差。混凝土的硬化較慢，生產周期長，與鋼材相比施工效率較低。
二、普通混凝土
(一)普通混凝土用骨料
混凝土中的砂、石起骨架作用，故稱骨料，它既降低了混凝土的成本，又可傳遞荷載，并顯著減少混凝土的收縮。
1.砂子。砂子的顆粒直徑在0.15～5.0mm之間。由于產地不同，可分為河砂、海砂和山砂。砂子按其直徑劃分為三種：粗砂平均直徑不少于0.5mm，中砂平均直徑不小于0.35mm，細砂平均直徑不小于0.25mm。
(1)砂子的顆粒級配及粗細程度。砂子的顆粒級配表示大小顆粒砂的搭配情況，混凝土或砂漿中砂的空隙是由水泥來填充的，為達到節約水泥、提高強度和耐久性，應盡量減少砂粒之間的空隙。良好的級配應有較多的粗顆粒，同時配有適當的中顆粒及少量細顆粒填充其空隙。所以控制砂子的顆粒級配和粗細程度既有經濟意義，也有技術意義。
(2)砂子的含水量與其體積之間的關系。砂子的外觀體積隨著砂子的濕度變化而變化，假定以干砂體積為標準，當砂的含水率為5%～7%時，砂堆的體積最大，比干松狀態下的體積增大30%～35%;含水率再增加時，體積便開始逐漸減小，當含水率增到17%時，體積將縮至與干松狀態下相同;當砂子完全水浸泡之后，其密度反而超過干砂，體積可較原來干松體積縮小7%～8%左右。因此，再設計混凝土和各種砂漿配合比時，均應以干松狀態下的砂為標準進行計算。
(3)天然砂、天然凈砂、凈干砂。天然砂系指從砂坑開采的未經加工(過篩)而運至施工現場的砂，含有少量泥土、石子、雜質和水分。天然凈砂系將天然砂過篩后，篩選掉石子、雜質含量的砂。天然凈砂經過烘干后，稱為凈干砂。工作中應避免混淆三種狀態砂子的概念，否則換算時往往產生錯誤。
(4)天然砂含水率與表觀密度的關系。砂子的體積隨其含水率的不同而發生變化，導致砂子表觀密度隨含水率不同而變化。因此，在設計各種砂漿配合比時，必須注意砂的體積、表觀密度與含水率的關系。抹灰的水泥砂漿配合比為體積比，系指水泥與凈干砂體積比，不得當作水泥與天然凈砂的體積比，這樣每立方米的水泥砂漿大約增加水泥用量18%左右。
2.石子。石子分為礫石和碎石，按粒徑分：5～10mm、5～16mm、5～20mm、5～25mm、5～31.5mm、5～40mm。
(1)最大粒徑。混凝土用的礫石或碎石中粒級的上限，稱為該粒級的最大粒徑。石子粒徑大，其表面積隨之減少。因此保證一定厚度的潤滑層所需的水泥砂漿的數量也相應減少，所以石子最大粒徑在條件許可下，應盡量選用大些的。但石子粒徑的選用，取決于構件截面尺寸和配筋的疏密。根據《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002的規定，石子最大顆粒尺寸不得超過結構截面最小尺寸的1/4，且不得超過鋼筋最小間距的3/4。對于混凝土實心板，骨料的最大粒徑不宜超過板厚的1/3，且不得超過40mm。
(2)顆粒級配。石子級配好壞對節約水泥和保證混凝土具有良好的和易性又很大關系。特別是拌制高強度混凝土，石子級配更為重要。石子級配也通過篩分試驗，計算分析篩余百分率和累計篩余百分率確定的，要求各篩上的累計篩余百分率滿足《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》的規定，否則，應采取措施。比如，分級過篩重新組合，或用不同級配的骨料經過試驗取得結果能夠保證工程質量的，可以考慮使用。
(3)強度。為保證混凝土的強度要求，粗骨料都必須是質地致密、具有足夠的強度。碎石或礫石的強度可用巖石立方體強度和壓碎指標兩種方法表示。巖石立方體強度比較直觀，但試件加工比較困難，其抗壓強度未能反映出石子在混凝土中的真實受力情況，只有當混凝土強度等級為C60及以上時，應進行巖石抗壓強度檢驗;在選擇采石場或對粗骨料強度有嚴格要求或對質量有爭議時，也宜用巖石立方體強度作檢驗。壓碎指標反映了石子的抗壓碎能力，間接地表示了石子強度的高低，對經常性的生產質量控制則可用壓碎指標值檢驗。
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