混凝土4學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1混凝土混凝土4第一頁，共58頁。2、干濕變形(bin xng)干燥收縮不能完全恢復(fù)，即使長(zhǎng)期放置在水中仍然存在殘余變形。第1頁/共57頁第二頁，共58頁。齡期(ln q)應(yīng)變(yngbin) 水中養(yǎng)護(hù)空氣中養(yǎng)護(hù)膨脹收縮圖4-25 混凝土的脹縮第2頁/共57頁第三頁，共58頁。收縮前收縮后自由收縮 導(dǎo)致(dozh)體積變化，但不產(chǎn)生應(yīng)力第3頁/共57頁第四頁，共58頁。平行(pngxng)裂縫垂直與收縮方向第4頁/共57頁第五頁，共58頁。第5頁/共57頁第六頁，共58頁。3、溫度(wnd)影響第6頁/共57頁第七頁，共58頁。1、短期荷載作用(zuyng)下的變形由骨料與水泥石組成的混

2、凝土是一種彈塑性體。特點(diǎn)：混凝土在壓應(yīng)力(yngl)作用下，既產(chǎn)生彈性變形，也產(chǎn)生塑性變形。在較低應(yīng)力(yngl)(極限應(yīng)力(yngl)fcp的30%)下，以彈性變形為主；在較高應(yīng)力(yngl)( fcp的30%)下，產(chǎn)生彈塑性變形，應(yīng)力(yngl)水平越高，塑性變形量越大；混凝土強(qiáng)度越低，塑性變形越大。圖4-26第7頁/共57頁第八頁，共58頁。計(jì)算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變形、裂縫的開展及大體積(tj)混凝土的溫度應(yīng)力在混凝土結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土，常采用，采用150mm150mm300mm的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件，取測(cè)定點(diǎn)的應(yīng)力為 ，經(jīng)過，所得的應(yīng)力-應(yīng)變曲線與初始切線大致平行時(shí)測(cè)得的彈性模量值，即為該混

3、凝土的。第8頁/共57頁第九頁，共58頁。第9頁/共57頁第十頁，共58頁。2、長(zhǎng)期荷載作用(zuyng)下的變形徐變第10頁/共57頁第十一頁，共58頁。u在荷載作用下水泥石中的水化物凝膠顆粒之間的粘性流動(dòng)在荷載作用下水泥石中的水化物凝膠顆粒之間的粘性流動(dòng)和剪切滑移；和剪切滑移；u在荷載作用下，凝膠體內(nèi)的吸附水被擠出；在荷載作用下，凝膠體內(nèi)的吸附水被擠出；u骨料的延后彈性骨料的延后彈性(tnxng)變形變形 ；u過渡區(qū)裂縫的擴(kuò)展或產(chǎn)生。過渡區(qū)裂縫的擴(kuò)展或產(chǎn)生。 加荷后，水泥石首先變形，骨料上的應(yīng)力(yngl)增大，骨料產(chǎn)生彈性變形延后彈性變形第11頁/共57頁第十二頁，共58頁。第12頁/共

4、57頁第十三頁，共58頁。第13頁/共57頁第十四頁，共58頁。相比中國的35年平均建筑壽命，發(fā)達(dá)國家建筑，像英國的平均壽命(pn jn shu mn)達(dá)到了132年，而美國的建筑壽命也達(dá)到了74年。 工業(yè)發(fā)達(dá)國家建筑工業(yè)總投資40%以上用于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的修理和維護(hù)，60%以下用于新的設(shè)施。我國改革開放以來建設(shè)的混凝土建筑陸續(xù)進(jìn)入(jnr)維修高峰階段，對(duì)耐久性問題應(yīng)予以充分重視。第14頁/共57頁第十五頁，共58頁。第15頁/共57頁第十六頁，共58頁。第16頁/共57頁第十七頁，共58頁。鋼筋混凝土橋梁的侵蝕損毀第17頁/共57頁第十八頁，共58頁。第18頁/共57頁第十九頁，共58頁。第19

5、頁/共57頁第二十頁，共58頁。第20頁/共57頁第二十一頁，共58頁?；炷谅访媸茺}凍剝落第21頁/共57頁第二十二頁，共58頁。第22頁/共57頁第二十三頁，共58頁。(1) 混凝土的抗?jié)B性 2. 混凝土的滲水機(jī)理混凝土不密實(shí)（蜂窩或孔洞）及內(nèi)部存在(cnzi)孔隙通道是其滲水的根本原因！孔隙通道包括： 混凝土中可蒸發(fā)水蒸發(fā)后留下的孔道； 拌合物泌水時(shí)在骨料和鋼筋下方形成的水囊與水膜； 混凝土各種原因引起的體積變形所產(chǎn)生的收縮裂縫； 混凝土在荷載作用下的變形第23頁/共57頁第二十四頁，共58頁。水的滲透與混凝土的劣化：對(duì)許多建筑材料來說，水是它們生產(chǎn)過程的重要原料之一，同時(shí)也是它們破壞過

6、程的主要介質(zhì)。水也是多數(shù)結(jié)構(gòu)(jigu)混凝土出現(xiàn)耐久性問題的核心。不僅物理劣化過程與水有關(guān)；同時(shí)作為傳輸侵蝕性離子的介質(zhì)，水又是其化學(xué)劣化過程的一個(gè)根源?；炷恋目?jié)B性是反映混凝土耐久性的一個(gè)重要指標(biāo)。第24頁/共57頁第二十五頁，共58頁。抗?jié)B等級(jí)(dngj)P6級(jí)的混凝土為抗?jié)B混凝土第25頁/共57頁第二十六頁，共58頁。1）W/C是最主要影響因素根據(jù)現(xiàn)有研究資料，水灰比過大時(shí)，混凝土中的毛細(xì)孔愈多，當(dāng)然滲水性就愈大。通常情況下，當(dāng)水灰比小于0.6時(shí)，毛細(xì)孔多屬于封閉的；當(dāng)水灰比大于0.6時(shí)，則連續(xù)性的毛細(xì)孔顯著(xinzh)增加，滲透性也變大。有試驗(yàn)資料證明當(dāng)水灰比從0.6增加到0.6

7、3時(shí)，滲透性幾乎將增大了一倍。因此，抗?jié)B混凝土的水灰比不宜過大，一般應(yīng)控制在0.6以下。 第26頁/共57頁第二十七頁，共58頁。滲透性水灰比的關(guān)系臨界區(qū)第27頁/共57頁第二十八頁，共58頁。2）骨料的最大粒徑在水灰比相同(xin tn)時(shí)，骨料最大粒徑越大，其抗?jié)B性越差。原因：在混凝土中，粗骨料顆粒的下面容易形成空隙，顆粒愈大則形成的空隙愈大，對(duì)抗?jié)B不利。 骨料與水泥漿的界面處易產(chǎn)生裂隙。 第28頁/共57頁第二十九頁，共58頁。3）養(yǎng)護(hù)方法蒸汽養(yǎng)護(hù)混凝土的抗?jié)B性較潮濕養(yǎng)護(hù)混凝土的抗?jié)B性差。干燥條件下，混凝土早期(zoq)失水過多，易形成收縮裂縫，抗?jié)B性較低。4）水泥品種水泥細(xì)度越大，水泥

8、硬化(ynghu)后孔隙率越小，強(qiáng)度越高，抗?jié)B性越好。第29頁/共57頁第三十頁，共58頁。5）外加劑摻入外加劑，可改善混凝土的和易性，增加其密實(shí)(m shi)度，提高抗?jié)B性。6）摻合料加入摻合料可提高混凝土的密實(shí)(m shi)度，改善孔隙結(jié)構(gòu)和骨料與水泥石界面過渡區(qū)的結(jié)構(gòu)，提高混凝土的抗?jié)B性。7）齡期齡期越長(zhǎng)(yu chn)，混凝土的密實(shí)性越好，抗?jié)B性越好。第30頁/共57頁第三十一頁，共58頁。提高密實(shí)度、改善孔隙構(gòu)造是提高抗?jié)B性的關(guān)鍵。具體措施有： 適當(dāng)降低W/C; 摻加減水劑、引氣劑; 選用(xunyng)干凈且級(jí)配良好的骨料; 振搗密實(shí); 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止裂縫。第31頁/共57頁第三十

9、二頁，共58頁。（2）混凝土的抗凍性第32頁/共57頁第三十三頁，共58頁。第33頁/共57頁第三十四頁，共58頁。根據(jù)全國(qun u)水工建筑物耐久性調(diào)查資料，在32座大型混凝土壩工程、40余座中小型工程中，22%的大壩和21%的中小型水工建筑物存在凍融破壞問題，大壩混凝土的凍融破壞主要集中在東北、華北、西北地區(qū)。尤其在東北嚴(yán)寒地區(qū)，興建的水工混凝土建筑物，幾乎100%工程局部或大面積地遭受不同程度的凍融破壞。除三北地區(qū)普遍發(fā)現(xiàn)混凝土的凍融破壞現(xiàn)象外，地處較為溫和的華東地區(qū)的混凝土建筑物也發(fā)現(xiàn)有凍融現(xiàn)象。 第34頁/共57頁第三十五頁，共58頁。鐵路橋梁的凍害剝落破壞鐵路橋梁的凍害剝落破壞

10、鐵路橋梁的凍害剝落破壞第35頁/共57頁第三十六頁，共58頁。第36頁/共57頁第三十七頁，共58頁。按照(nzho)凍融條件，有氣凍水融、水凍水融、鹽凍三種。分別用抗凍標(biāo)號(hào)、抗凍等級(jí)和表面剝落質(zhì)量來表示?；炷恋目箖鰳?biāo)號(hào)是用慢凍法（氣凍水融）測(cè)得的最大凍融循環(huán)次數(shù)來劃分(hu fn)混凝土的抗凍等級(jí)， 混凝土的抗凍性標(biāo)號(hào)劃分(hu fn)為D50、D100、D1 50、D200和D200等5個(gè)等級(jí)。第37頁/共57頁第三十八頁，共58頁。第38頁/共57頁第三十九頁，共58頁。第39頁/共57頁第四十頁，共58頁。第40頁/共57頁第四十一頁，共58頁。（3、4）混凝土的抗侵蝕性（氯離子）第

11、41頁/共57頁第四十二頁，共58頁。硫酸鹽侵蝕引起的大壩破壞第42頁/共57頁第四十三頁，共58頁。（5）混凝土的抗碳化性第43頁/共57頁第四十四頁，共58頁。碳化可使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高。因?yàn)樘蓟^程(guchng)中釋放出的水分有助于水泥的水化作用，而且生產(chǎn)的碳酸鈣減少了水泥石內(nèi)部的孔隙。第44頁/共57頁第四十五頁，共58頁。第45頁/共57頁第四十六頁，共58頁。第46頁/共57頁第四十七頁，共58頁。（6）堿-骨料( lio)反應(yīng)( Alkali-Aggregate Reaction (AAR)v19201940年間，美國報(bào)道了很多混凝土建筑出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，這些(zhxi)破壞表現(xiàn)

12、為結(jié)構(gòu)遍體開裂，在混凝土表面呈現(xiàn)廣泛的地圖形圖案裂紋，并在開裂處經(jīng)常伴有白色凝膠狀物質(zhì)滲出，甚至表面崩裂。后經(jīng)斷定，這些(zhxi)破壞是由于骨料內(nèi)部的活性氧化硅與水泥中的堿（氧化鈉、氧化鉀）間的反應(yīng)產(chǎn)物堿硅酸凝膠，吸水后產(chǎn)生巨大體積膨脹造成。第47頁/共57頁第四十八頁，共58頁。第48頁/共57頁第四十九頁，共58頁。第49頁/共57頁第五十頁，共58頁。第50頁/共57頁第五十一頁，共58頁。ASR破壞的道路路面第51頁/共57頁第五十二頁，共58頁。第52頁/共57頁第五十三頁，共58頁。第53頁/共57頁第五十四頁，共58頁。（7）提高(t go)混凝土耐久性的措施第54頁/共57頁

13、第五十五頁，共58頁。n表表4-24 混凝土的最大水灰比和最小水泥混凝土的最大水灰比和最小水泥(shun)用量（用量（GB50010-2002）環(huán)境條件環(huán)境條件結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型最大水灰比最大水灰比最小水泥用量最小水泥用量kg/m3素混素混凝土凝土鋼筋鋼筋混凝混凝土土預(yù)應(yīng)預(yù)應(yīng)力混力混凝土凝土素混素混凝土凝土鋼筋鋼筋混凝混凝土土預(yù)應(yīng)預(yù)應(yīng)力混力混凝土凝土干燥環(huán)境干燥環(huán)境正常居住或辦公用房室內(nèi)正常居住或辦公用房室內(nèi)潮潮濕濕環(huán)環(huán)境境無凍害無凍害高濕度的室內(nèi)、室內(nèi)部件、高濕度的室內(nèi)、室內(nèi)部件、非侵蝕性土中或水中的部件非侵蝕性土中或水中的部件有凍害有凍害經(jīng)常受凍害的部件、高濕度經(jīng)常受凍害的部件、高濕度且受凍害的室內(nèi)、室內(nèi)部件、且受凍害的室內(nèi)、室內(nèi)部件、非侵