二造土建工程必备材料：混凝土的特性与应用详解

混凝土是一种由水泥粘合剂、水、细骨料（如沙子）、粗骨料（如碎石或碎砾）和必要时添加剂及掺合料经混合制成的复合材料。在二级造价工程师考试的各类土建工程中，混凝土是最普遍使用的建筑材料之一，因其经济性、耐久性和多样性而广受青睐，所以也是最常考的考点之一。

混凝土：反映水泥混凝土质量的主要技术指标有：和易性、强度和耐久性。

一、和易性：水泥混凝土拌合物的和易性包括流动性、黏聚性、保水性三个方面。坍落度的大小反映了混凝土拌合物的和易性。

二、混凝土的强度

（一）混凝土的抗压强度

混凝土抗压强度是把混凝土拌合物做成边长为15cm的标准立方体试件，在标准养护条件（温度20℃±2℃，相对湿度95％以上）下，养护到28d龄期（从搅拌加水开始计时），按照标准的测定方法测定的混凝土立方体试件抗压强度（以MPa计）。

（二）混凝土的抗拉强度

抗拉强度是抗压强度的1/10~1/20。抗拉强度的测定方法有劈裂抗拉试验法和轴心抗拉试验法。

三、混凝土的耐久性

混凝土的耐久性包括抗渗性、抗冻性、抗冲磨性、抗侵蚀性、抗碳化性等。

（一）抗渗性：抗渗等级W2：混凝土能抵抗0.2MPa的水压力而不渗水。

（二）抗冻性指混凝土在饱和状态下，经多次冻融循环作用而不严重降低强度（抗压强度下降不超过25%，重量损失不超过5%）的性能。

抗冻等级分为：F50、F100、F150、F200、F250及F300等。

四、混凝土的配合比

混凝土配合比的设计，实质上就是确定四种材料用量之间的三个对比关系：水胶比、砂率、浆骨比。

水胶比表示水与胶凝材料之间的对比关系；

砂率表示砂与砂和石子用量之间的对比关系；

浆骨比是用单位体积混凝土用水量表示，是表示水泥浆与集料用量之间的对比关系。

五、集料

（一）混凝土的细集料：粒径在0.15～4.75mm（5mm）之间的集料。

按形成条件分为天然砂、人工砂；

按细度模数F·M分为粗砂（3.7～3.1）、中砂（3.0～2.3）、细砂（2.2～1.6）、特细砂（1.5～0.7）。

（二）粗集料：粒径大于4.75mm的集料。常用卵石和碎石作粗集料。

水工混凝土所用的粗集料一般分为特大石（150～80mm或120～80mm）、大石（80～40mm）、中石（40～20mm）、小石（20～5mm）四级。

施工中，宜将粗集料按粒径分成下列几种粒径组合：

当最大粒径为40mm时，分成D20、D40两级；

当最大粒径为80mm时，分成D20、D40、D80三级；

当最大粒径为 150 （120） mm时，分成D20、D40、D80、D150 （D120） 四级。

六、混凝土的外加剂

（一）改善混凝土和易性的外加剂，包括减水剂、引气剂、泵送剂等。

（二）调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂，包括速凝剂、早强剂、缓凝剂。

（三）改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂、阻锈剂、养护剂等。

（四）改善混凝土其他性能的外加剂，包括膨胀剂、防冻剂、防水剂和泵送剂等。

七、混凝土的掺合料（外掺料）

为了节约水泥，改善混凝土性能，在普通混凝土中可掺入一些矿物粉末，称为掺合料，常用的有粉煤灰、硅粉等。

八、水工建筑物不同部位混凝土的要求

原则：接触空气：抗冻；接触水：抗渗、抗侵蚀、抗裂；内部：低热、抗裂。

在现代建筑和土建工程中，混凝土的应用非常广泛，包括高层建筑的框架结构、桥梁、隧道、水坝、路面等。