2019岩土工程师《基础考试》常规考点：土木工程材料（3）

　　混凝土的非荷载变形：

　　化学减缩，干缩，自收缩，温度变形，碳化收缩等。

　　温度变形对大体积混凝土和纵长结构混凝土会产生极其不利的影响。要设置伸缩缝，设置温度钢筋或掺入膨胀剂、减缩剂，防止混凝土开裂。

　　影响混凝土收缩的主要因素：

　　水泥用量和品种;骨料用量和质量;水灰比;外加剂;环境条件。

　　徐变：

　　混凝土承受持续一定的荷载时，保持荷载不变，随时间的延长而增加的变形，称为徐变。

　　对普通钢筋混凝土构件，能消除混凝土内部温度应力和收缩应力，减弱混凝土的开裂现象;而对预应力混凝土结构，徐变会使预应力损失大大增加，这是极其不利的。

　　混凝土的抗渗性：

　　混凝土材料抵抗压力水渗透的能力成为抗渗性，它是决定混凝土耐久性最基本的因素。

　　影响混凝土抗渗性的根本因素是孔隙率和孔隙特征，混凝土孔隙率越低，连通孔越少，抗渗性越好。所以提高混凝土抗渗性的主要措施是降低水灰比、选择好的骨料级配、充分振捣和养护、掺用引气剂和优质粉煤灰掺和料等。

　　掺用引气剂会使微小气泡切断许多毛细孔的通道，但是会降低混凝土强度。

　　混凝土的抗冻性：

　　混凝土在吸水饱和状态下经受多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力成为抗冻性。

　　冻融破坏的机理是，混凝土内的毛细孔吸水后结冰，水结冰膨胀9%，将膨胀压力传给周边的未结冰的水，水压力作用在水泥石壁上，当水泥石壁上的拉应力超过抗拉强度时产生损伤和裂缝，反复冻融循环作用后，损伤积累导致体系结构破坏，强度下降，质量损失。

　　混凝土的密实度、孔隙构造和数量及孔隙的充水程度是决定抗冻性的重要因素。密实的混凝土和具有封闭孔隙的混凝土抗冻性较高。

　　提高抗冻性的措施有降低混凝土水灰比，降低孔隙率;掺加引气剂;提高混凝土强度。

　　混凝土的抗碳化性：

　　碳化是空气中的二氧化碳和水泥石中的水化产物(即水泥内部C2S和C3S水化生成的氢氧化钙)在有水条件下发生化学反应，生成碳酸钙和水。

　　混凝土碳化的影响是丧失钢筋-混凝土的界面粘结;钢筋体积膨胀导致混凝土开裂。

　　影响碳化的因素有环境湿度;二氧化碳浓度;水泥品种和掺和料用量;混凝土的密实度。

　　碱-集料反应：

　　混凝土中的碱性氧化物与骨料中的活性SiO2、活性碳酸盐发生化学反应生成碱-硅酸盐凝胶或碱-碳酸盐凝胶，沉积在骨料与水泥胶体的界面上，吸水后体积膨胀三倍以上导致混凝土开裂破坏。

　　反应的三个必要条件是：混凝土中必须含有相当数量的碱;混凝土骨料中必须有一定数量能与碱反应的活性岩石或矿物;供应水分的潮湿环境。

　　预防碱-集料反应的措施：控制混凝土中的碱含量;不采用具有碱活性的砂石骨料;掺入矿物掺和料抑制碱集料反应;混凝土表面进行防水处理，阻挡水分供应。

　　提高混凝土耐久性的措施：

　　① 选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥

　　② 严格控制水灰比和水泥用量

　　③ 选择技术合格的砂石骨料，改善骨料的颗粒级配

　　④ 掺加引气剂提高抗冻性

　　⑤ 掺入减水剂降低水灰比

　　⑥ 掺入矿物掺合料，提高密实性

　　⑦ 加强混凝土质量的生产控制