第一講_新型混凝土

1、新型混凝土新型混凝土一.輕混凝土n體積密度體積密度=p6時又稱抗?jié)B混凝土。n混凝土抗?jié)B等級的選擇：普通防水混凝土外加劑防水混凝土膨脹水泥防水混凝土防滲措施（1）普通防水混凝土）普通防水混凝土（富水泥漿混凝土）（富水泥漿混凝土）n原理原理：通過調(diào)整配合比來提高混凝土自身的密實度，從而提高混凝土的抗?jié)B性n配合比設(shè)計規(guī)定見表327n特點特點：抗?jié)B等級一般可達P6P12施工簡便，性能穩(wěn)定但施工質(zhì)量要求比普通混凝土嚴(yán)格。n用途用途：地上、地下要求防水抗?jié)B的工程（2）外加劑防水混凝土）外加劑防水混凝土定義定義：利用外加劑的功能，使混凝土顯著提高密實性或改變孔結(jié)構(gòu)，從而達到抗?jié)B的目的常用外加劑引氣劑引氣劑（

2、松香熱聚物等）含氣量（松香熱聚物等）含氣量35密實劑密實劑（氫氧化鐵，氫氧化鋁）堵塞內(nèi)部滲水通路。造價（氫氧化鐵，氫氧化鋁）堵塞內(nèi)部滲水通路。造價高。高。防水劑防水劑（氯化鐵）與氫氧化鈣作用生成氫氧化鐵膠體，（氯化鐵）與氫氧化鈣作用生成氫氧化鐵膠體， 填充孔填充孔 隙。隙。 （3 3）膨脹水泥防水混凝土）膨脹水泥防水混凝土定義定義：采用膨脹水泥配置而成的。原理原理：在水化過程中，能形成大量的鈣礬石，產(chǎn)生一定的體積膨脹，在有約束的條件下能改變孔結(jié)構(gòu)，使毛細孔徑減小，提高密實度，抗?jié)B性（使用溫度應(yīng)小于60度）防水混凝土的施工n嚴(yán)格控制質(zhì)量，采用機拌機振n澆注時應(yīng)一次完成，盡量不留施工縫n加強保濕養(yǎng)

3、護，至少14dn不得過早脫模，脫模后更要即使充分澆水養(yǎng)護，以免出現(xiàn)干縮裂縫5.耐熱混凝土n普通混凝土不耐高溫，若在高溫下使用，其強度普通混凝土不耐高溫，若在高溫下使用，其強度會下降，甚至崩潰。會下降，甚至崩潰。n耐熱混凝土是指長期再高溫作用下保持其所要求耐熱混凝土是指長期再高溫作用下保持其所要求的物理和力學(xué)性能的特種混凝土。的物理和力學(xué)性能的特種混凝土。采用原因組成膠凝材料膠凝材料耐熱粗細骨料耐熱粗細骨料水（或不加水）水（或不加水）不同硅酸鹽水泥耐熱混凝土硅酸鹽水泥耐熱混凝土鋁酸鹽水泥耐熱混凝土鋁酸鹽水泥耐熱混凝土水玻璃耐熱混凝土水玻璃耐熱混凝土磷酸鹽耐熱混凝土磷酸鹽耐熱混凝土（1）硅酸鹽水泥

4、耐熱混凝土）硅酸鹽水泥耐熱混凝土組成膠凝材料膠凝材料耐熱粗、細骨料耐熱粗、細骨料摻合料摻合料適量水適量水普通水泥或礦渣水泥普通水泥或礦渣水泥粘土、碎磚、玄武巖、鉻鐵礦、重粘土、碎磚、玄武巖、鉻鐵礦、重礦渣等礦渣等粘土、磚粉、磨細石英砂粘土、磚粉、磨細石英砂骨料不同，耐熱度不同粘土、碎磚鉻鐵耐耐900度高溫，用于熱工設(shè)備基礎(chǔ)和墻度高溫，用于熱工設(shè)備基礎(chǔ)和墻耐耐1600度高溫，用于度高溫，用于高爐基礎(chǔ)和隧道窯等高爐基礎(chǔ)和隧道窯等（2）鋁酸鹽水泥耐熱混凝土）鋁酸鹽水泥耐熱混凝土組成高鋁水泥或低鈣硅酸鹽水泥耐熱粗、細骨料（碎鎂磚、燒結(jié)鎂砂、釩土、鎂鐵礦、燒結(jié)土）高耐火度磨細摻合料水極限使用溫度為130

5、0度（3）水玻璃耐熱混凝土）水玻璃耐熱混凝土組成水玻璃（摻入氟硅酸鈉作促硬劑）耐熱粗、細骨料（碎鉻鐵礦、鎂磚、鉻鎂礦、滑石、焦寶石等）磨細摻合料（燒粘土、鎂礦粉、滑石粉等）極限使用溫度為1200度注：施工時，混凝土攪拌不加水，養(yǎng)護混凝土?xí)r禁止?jié)菜?，?yīng)在干燥環(huán)境中養(yǎng)護硬化。多用于有酸介質(zhì)作用的熱工設(shè)備（4）磷酸鹽耐熱混凝土）磷酸鹽耐熱混凝土組成由磷酸鋁和以高鋁質(zhì)耐火材料或鋯英石等制備的粗細骨料及磨細摻合料配置而成。特點：高溫韌性強、耐磨性好、耐火度高。極限使用溫度為15001700度注：硬化需在150度以上烘干，總干燥時間不少于24h，硬化過程不允許澆水。用途：高爐基礎(chǔ)，焦?fàn)t基礎(chǔ)、熱工設(shè)備基礎(chǔ)及

6、維護結(jié)構(gòu)、爐襯、煙囪等。6.纖維混凝土n定義：在普通混凝土的基礎(chǔ)上外摻各種纖維材料而制成的復(fù)合材料。纖維材料鋼纖維（應(yīng)用較廣）玻璃纖維（應(yīng)用廣）炭纖維芳香族聚酰胺纖維玻璃纖維、芳綸纖維與碳纖維制品：玻璃纖維、芳綸纖維與碳纖維制品：n鋼纖維直徑為0.350.7mm,長徑比5080，適宜參加體積率為1%2%配合比特點1.砂率大，一般為45602.水泥用量較多，可達400500kg盡量采用高強度等級水泥3.粗骨料粒徑=20mm，以1016mm為宜4.W/c在0.40 0.55之間5.常摻入粉煤灰、高效減水劑等與普通混凝土相比抗拉強度提高兩倍左右，抗完強度提高1.52.5倍，沖擊韌性提高510倍，抗壓

7、強度提高不大，但其受壓破壞時不崩裂或成碎塊應(yīng)用：路面，橋面，飛機跑道，水壩覆面 ，管道，屋面板等要求高耐磨，高抗沖、抗裂的部位及構(gòu)件。而且已采用噴射施工技術(shù)，可對表面不規(guī)則或坡度很抖的山巖岸坡及隧洞等提供良好的加固保護層。單輪載荷單輪載荷33t鋼纖維混凝土鋼纖維混凝土(抗折強度為抗折強度為8.6MPa)加固的停機坪加固的停機坪噴射混凝土噴射混凝土7.聚合物混凝土組成聚合物無機膠凝材料骨料特點：彌補了普通混凝土抗拉強度低、抗裂性差、脆性大、抗化學(xué)腐蝕性差的缺點，分類聚合物浸漬混凝土 PIC聚合物水泥混凝土PCC樹脂混凝土REC(1)聚合物浸漬混凝土聚合物浸漬混凝土PICn定義：將已硬化的普通混凝

8、土（基材），經(jīng)干燥后浸入有機單體中，再用加熱或輻射的方法使浸入混凝土孔隙內(nèi)的單體進行聚合而成。n優(yōu)點：高強、低滲、耐腐蝕及高的抗、抗沖、耐磨等特性，其抗壓強度可提高24倍，一般為100150Mpa,最高可達到260Mpa以上，抗拉強度可以提高到1020Mpa，最高能達到240Mpa以上。n原因：聚合物滲填于混凝土內(nèi)部孔隙后，提高了混凝土的密實度，也增加了水泥石與骨料之間的粘結(jié)力。n用途：要求高強度，高耐久性的特殊結(jié)構(gòu)工程，如高壓輸氣管、高壓輸液管、高壓容器、海洋構(gòu)筑物、原子能反應(yīng)堆等工程。（2）聚合物水泥混凝土）聚合物水泥混凝土PCCn定義定義：用聚合物乳液拌合水泥及粗、細骨料而制得的一種有機

9、無機復(fù)合的混凝土材料。（其中聚合物的硬化和水泥的水化、凝結(jié)硬化同時進行，最后二者相互膠合和填充，并與骨料膠結(jié)成為整體。）常用聚合物聚氯乙稀聚醋酸乙烯苯乙烯等聚合物的加入，使得混凝土的密實度有所提高，水泥石與骨料的粘結(jié)有所加強，其強度遠不及浸漬混凝土那樣顯著，但與普通混凝土相比，在耐腐蝕性、耐磨性、耐沖擊性等方面均有一定程度的改善。用途用途：鋪筑無縫地面、路面以及修補工程（3）樹脂混凝土）樹脂混凝土RECn成分成分：由合成樹脂、粉料及天然砂、石配置而成。n原理原理：用樹脂代替硅酸鹽水泥，是謀求膠凝材料的強化及膠凝材料與骨料之間界面粘結(jié)力的提高。n性能性能：與普通混凝土相比，樹脂混凝土具有強度高，

10、耐化學(xué)腐蝕、耐磨、抗凍性好等有點，但硬化時收縮大，耐久性差。n用途用途：由于樹脂成本高，目前僅用于特殊工程，如耐腐蝕性工程，修補混凝土構(gòu)件及堵漏材料等。此外樹脂混凝土因其美觀的外表，又稱人造大理石，可以制成桌面、地面磚、浴缸等。8.防輻射混凝土n防輻射混凝土能屏蔽x射線、r射線或中子輻射n組成組成：水泥、重骨料（重晶石、褐鐵礦、磁鐵礦等）、水配制而成。n特點特點：體積密度一般在3000以上，對防中子輻射，除需要混凝土質(zhì)量很大以外，還需要足夠多的氫元素。n用途用途：原子能工業(yè)以及應(yīng)用放射性同位素的裝置中，如做反應(yīng)堆、加速器、放射化學(xué)裝置等的防護結(jié)構(gòu)9.補償收縮混凝土n定義定義：由膨脹水泥，粗、細

11、骨料及水配置而成的具有適度膨脹性的混凝土。普通混凝土硬化過程中會形成微裂縫，體積收縮，這種收縮引起的混凝土開裂是混凝土質(zhì)量的通病。補償收縮用限定條件下的膨脹來抵消這種收縮，從而減免裂縫的發(fā)生與發(fā)展。用途用途：用于地下工程、樓地面、基礎(chǔ)后澆帶等特殊要求的工程中。大體積混凝土大體積混凝土n是指混凝土結(jié)構(gòu)物實體的最小尺寸等于或大于0.8m，或預(yù)計會因水泥水化熱引起混凝土的內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致裂縫的混凝土。 n大型水壩、橋墩、高層建筑的基礎(chǔ)等工程所用混凝土，應(yīng)按大體積混凝土設(shè)計和施工，為了減少由于水化熱引起的溫度應(yīng)力，在混凝土配合比設(shè)計時，應(yīng)選用水化熱低和凝結(jié)時間長的水泥，如低熱礦渣硅酸鹽水泥、中熱硅酸

12、鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等；當(dāng)采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥時，應(yīng)采取相應(yīng)措施延緩水化熱的釋放；大體積混凝土應(yīng)摻用緩凝劑、減水劑和能減少水泥水化熱的摻合料。 n在保證混凝土強度及坍落度要求的前提下，應(yīng)提高摻合料及骨料的含量，以降低每立方米混凝土的水泥用量。粗骨料宜采用連續(xù)級配，細骨料宜采用中砂。 新型混凝土的發(fā)展新型混凝土的發(fā)展1.高性能混凝土HPC與高強混凝土（HSC）定義：以耐久性和混凝土材料的可持續(xù)發(fā)展為基本要求，并適合工業(yè)化生產(chǎn)和施工的新一代混凝土。高強混凝土缺點脆性，易開裂和突然破壞由于水灰比小帶來流動性、可泵性、均勻性差單位水泥用量大帶來穩(wěn)定性和

13、經(jīng)濟性問題體積穩(wěn)定性帶來耐久性問題HPC工作性，耐久性與強度并重根據(jù)工程要求，突出一、兩種性能配比特征低用水量低用水泥量以礦物摻合料和化學(xué)外加劑作為必須成分HPC路線摻用礦物摻合料，降低水泥用量使用高效減水劑和其他外加劑，降低水膠比優(yōu)選骨料因其組分多，拌合物粘稠，需用強制式攪拌機，并延長攪拌時間，嚴(yán)禁在現(xiàn)場加水，加強養(yǎng)護用途：高層、大跨度、大荷載、特殊使用條件和嚴(yán)酷使用環(huán)境以及對建設(shè)速度、經(jīng)濟、節(jié)能等有更高要求的工程建設(shè)中n高強混凝土(HSC) n高強混凝土并沒有確切而固定的含義，不同國家、不同地區(qū)因混凝土技術(shù)發(fā)展水平不同而有差異，一般是指強度等級為C60及C60以上的混凝土。 n高強混凝土的

14、特點是強度高、耐久性好、變形小，能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨度、重載、高聳發(fā)展和承受惡劣環(huán)境條件的需要。使用高強混凝土可獲得顯著的工程效益和經(jīng)濟效益。高效減水劑及超細摻合料的使用，使在普通施工條件下制得高強混凝土成為可能。但高強混凝土的脆性比普通混凝土大，強度的拉壓比降低。 n配制高強混凝土?xí)r，應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定、強度等級不低于425級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。應(yīng)摻用活性較好的礦物摻合料，且宜復(fù)合使用礦物摻合料?；炷恋乃嘤昧坎粦?yīng)大于550kgm3；水泥和礦物摻合料的總量不應(yīng)大于600kgm3。配制混凝土?xí)r，應(yīng)摻用高效減水劑或緩凝高效減水劑。n對強度等級為C60級的混凝土，其粗骨料的最大粒徑不應(yīng)

15、大于315mm，對強度等級高于C60級的混凝土，其粗骨料的最大粒徑不應(yīng)大于25mm；其中，針、片狀顆粒含量不宜大于50；含泥量不應(yīng)大于05，泥塊含量不宜大于02；其他質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行建筑用碎石、卵石(GBT146852001)的規(guī)定。 n 細骨料的細度模數(shù)以2.7-3.1為宜，含泥量不應(yīng)大于20，泥塊含量不應(yīng)大于05。其他質(zhì)量指標(biāo)也應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 高強混凝土配合比的計算方法和步驟可按普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程中(JGJ552000)的有關(guān)規(guī)定進行。2.環(huán)保型混凝土n混凝土材料的負(fù)面影響消耗大量自然資源和能源排放二氧化碳等有害物質(zhì)生產(chǎn)于施工過程造成城市公害視覺和觸覺效果差循環(huán)利用難度大環(huán)

16、保型混凝土的特點比傳統(tǒng)混凝土更高的強度和耐久性與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)性良好的使用功能環(huán)?；炷恋姆诸悳p輕環(huán)境負(fù)荷的混凝土（在混凝土生產(chǎn)，使用直到解體全過程中能夠減輕給地球環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)。）生態(tài)型混凝土（能夠適應(yīng)動、植物生長，對調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀、實現(xiàn)人類與自然的協(xié)調(diào)具有積極作用的混凝土）3.透水性混凝土透水性混凝土與自然環(huán)境相比，混凝土路面存在的問題a.能滲入地下的雨水明顯減少，地下水位急劇下降，土地中水分不足，缺氧，地溫升高，影響地表植物正常生長。b.不透氣的路面難與空氣進行熱量于濕度的交換，對城市空間的溫度、濕度等氣候條件調(diào)節(jié)能力下降，產(chǎn)生“熱島現(xiàn)象”。c.短時暴雨時，由于大量雨水不能及

17、時滲入地表，只能通過排水系統(tǒng)排入河流，加大了排水設(shè)施的負(fù)擔(dān)，容易洪水泛濫，道路淹沒交通癱瘓。透水混凝土又稱多孔混凝土，其是由骨料、水泥和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，它不含細骨料， 由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)， 故具有透氣、透水和重量輕的特點，也可稱排水混凝土。 其由歐美、日本等國家針對原城市道路的路面的缺陷，開發(fā)使用的一種能讓雨水流入地下，有效補充地下水，緩解城市的地下水位急劇下降等等的一些城市環(huán)境問題。并能有效的消除地面上的油類化合物等對環(huán)境污染的危害；同時，是保護自然、維護生態(tài)平衡、能緩解城市熱島效應(yīng)的優(yōu)良的鋪裝材料；其有利于人類生存環(huán)境的良性發(fā)

18、展及城市雨水管理與水污染防治等工作上，具有特殊的重要意義 透水性混凝土種類n水泥透水性混凝土（以硅酸鹽類水泥位凝膠材料、采用單一粒級的粗骨料，不用或少用細骨料配制的無砂、多孔混凝土。）n高分子透水性混凝土（采用單一粒級的粗骨料，以瀝青或高分子樹脂為膠凝材料配制的透水混凝土）n燒結(jié)透水性混凝土（以廢棄的瓷磚、長石、高嶺土、粘土等礦物的粒狀物和漿體拌合，壓制成胚體，經(jīng)高溫煅燒，形成具有多孔結(jié)構(gòu)的塊狀材料）應(yīng)用：透水性混凝土強度較低，主要應(yīng)用在強度要求不太高，而要求具有較高透水效果的場合：公園內(nèi)的道路，人行道，輕量級道路，停車場，地下建筑工程，各種體育場的。4.綠化混凝土綠化混凝土n定義：能夠適應(yīng)植物生長，進行綠色植被的混凝土及其制品。n應(yīng)用：城市道路兩側(cè)及中央隔離帶、水邊護坡、屋頂、停車場等部位。類型類型孔洞型綠化混凝土塊體材料多孔連續(xù)型綠化混