水利工程混凝土質(zhì)檢

1、水利質(zhì)檢混凝土工程水 利 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc427931118 一、混凝土的結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc427931118 h 3 HYPERLINK l _Toc427931119 二、混凝土拌合物的性能 PAGEREF _Toc427931119 h 3 HYPERLINK l _Toc427931120 工作性 PAGEREF _Toc427931120 h 3 HYPERLINK l _Toc427931121 含氣量 PAGEREF _Toc427931121 h 3 HYPERLINK l _Toc427931122 凝結(jié)時(shí)間 PAG

2、EREF _Toc427931122 h 4 HYPERLINK l _Toc427931123 三、混凝土的力學(xué)性能 PAGEREF _Toc427931123 h 5 HYPERLINK l _Toc427931124 抗壓強(qiáng)度 PAGEREF _Toc427931124 h 5 HYPERLINK l _Toc427931125 抗拉強(qiáng)度 PAGEREF _Toc427931125 h 5 HYPERLINK l _Toc427931126 彈性模量 PAGEREF _Toc427931126 h 6 HYPERLINK l _Toc427931127 抗彎強(qiáng)度 PAGEREF _Toc

3、427931127 h 6 HYPERLINK l _Toc427931128 抗剪強(qiáng)度 PAGEREF _Toc427931128 h 6 HYPERLINK l _Toc427931130 1.極限拉伸 PAGEREF _Toc427931130 h 7 HYPERLINK l _Toc427931131 2.干縮 PAGEREF _Toc427931131 h 7 HYPERLINK l _Toc427931132 3.徐變 PAGEREF _Toc427931132 h 8 HYPERLINK l _Toc427931133 4.自生體積變形 PAGEREF _Toc427931133

4、 h 9 HYPERLINK l _Toc427931134 五、混凝土的熱學(xué)性能 PAGEREF _Toc427931134 h 9 HYPERLINK l _Toc427931135 1.絕熱溫升 PAGEREF _Toc427931135 h 9 HYPERLINK l _Toc427931136 2.比熱 PAGEREF _Toc427931136 h 9 HYPERLINK l _Toc427931137 3.導(dǎo)熱系數(shù) PAGEREF _Toc427931137 h 10 HYPERLINK l _Toc427931138 4.導(dǎo)溫系數(shù) PAGEREF _Toc427931138 h

5、 10 HYPERLINK l _Toc427931139 六、混凝土的耐久性 PAGEREF _Toc427931139 h 10 HYPERLINK l _Toc427931140 抗沖磨性 PAGEREF _Toc427931140 h 11 HYPERLINK l _Toc427931141 抗空蝕性 PAGEREF _Toc427931141 h 11 HYPERLINK l _Toc427931142 抗化學(xué)侵蝕性 PAGEREF _Toc427931142 h 12 HYPERLINK l _Toc427931143 抗碳化性 PAGEREF _Toc427931143 h 12

6、 HYPERLINK l _Toc427931144 七、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 PAGEREF _Toc427931144 h 13 HYPERLINK l _Toc427931145 變形縫止水材料 PAGEREF _Toc427931145 h 15 HYPERLINK l _Toc427931146 一、止水銅片 PAGEREF _Toc427931146 h 15一、混凝土的結(jié)構(gòu)混凝土由固相、氣相、液相三相組成。其中固相為水泥石、砂石骨料，氣相為混凝土孔隙中存在的空氣，液相為孔隙中的溶液。二、混凝土拌合物的性能：工作性，含氣量，凝結(jié)時(shí)間。工作性:流動(dòng)性，可塑性，穩(wěn)定性，易密性。1.塌

7、落度適用于流動(dòng)性較大的可塑性混凝土（塌落度在3-22cm），不適用于流動(dòng)性較小的干性混凝土（碾壓混凝土）也不適用于塌落度特大的（大于22cm）的自流平自密實(shí)混凝土。2.維勃稠度VB值用于無(wú)塌落度的干硬性混凝土。3.工作度VC值適用于碾壓混凝土。 以s表示。4.坍?dāng)U度適用于塌落度大于22cm的自流平自密實(shí)混凝土，以坍落度坍塌后的直徑表流動(dòng)參數(shù)。5.影響混凝土工作性的主要因素：用水量，骨料最大粒徑，砂率，骨料，水灰比和骨灰比，外加劑，水泥品種，摻合料，時(shí)間，溫度。含氣量1.含氣量對(duì)混凝土拌合物的影響：（1）混凝土的塌落度隨含氣量的增加而增加。（2）混凝土的泌水率隨含氣量的增加而減小。（3）混凝土的

8、表觀(guān)密度隨含氣量的增加而降低。（4）混凝土拌合物的含氣量大，凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)。2.影響混凝土含氣量的主要因素：（1）原材料與混凝土的配合比【外加劑 】摻量決定混凝土拌合物引入氣體的氣泡直徑和數(shù)量，一般的外加劑都具有一定的引氣的效能?！舅嗥贩N】摻入相同引氣劑時(shí)，不同的水泥品種，含氣量不同?！痉勖夯?】粉煤灰對(duì)外加劑有較強(qiáng)的吸附能力，故引氣不佳，用量需增大。【水灰比】水灰比大的混凝土，流動(dòng)性大，容易裹脅氣體，利于形成氣泡，故混凝土的含氣量也較大?！竟橇稀炕炷恋淖畲罅皆酱螅炷恋暮瑲饬吭叫?，表面粗糙度低，含氣量大。（2）拌合工藝拌合方式:機(jī)械拌比人工拌的含氣量大。拌合時(shí)間：混凝土的拌合時(shí)間會(huì)隨時(shí)

9、間的延長(zhǎng)，含氣量隨之增加，但超過(guò)一定的限值時(shí)，含氣量不會(huì)繼續(xù)增加。凝結(jié)時(shí)間1.凝結(jié)時(shí)間：初凝不得早于45min.終凝不得遲于12小時(shí)。2.初凝：貫力值達(dá)到3.5MPa。 終凝：貫力值達(dá)到28MPa。3.水泥水化四個(gè)階段：初期反應(yīng)期，休止期，凝結(jié)期，硬化期。4.影響混凝土凝結(jié)時(shí)間的主要因素：水泥品種外加劑水灰比（水灰比大的混凝土拌合物凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)）。環(huán)境溫度環(huán)境相對(duì)濕度（在干燥氣候條件下，環(huán)境相對(duì)濕度小，混凝土拌合物中水分蒸發(fā)較快，凝結(jié)時(shí)間相應(yīng)縮短。）三、混凝土的力學(xué)性能：抗壓，抗拉，抗剪，抗彎，彈性模量等?？箟簭?qiáng)度影響混凝土抗壓強(qiáng)度的因素：1.水灰比2.骨料最大粒徑在相同水灰比條件下，采用大粒徑

10、粗骨料，抗壓強(qiáng)度降低。對(duì)于小水灰比混凝土強(qiáng)度下降幅度大，而大水灰比強(qiáng)度降低不明顯。3.含氣量混凝土含氣量高，抗壓強(qiáng)度低，每增加1%含氣量，抗壓強(qiáng)度降低3%5%.4.齡期混凝土的抗壓強(qiáng)度與齡期的對(duì)數(shù)值近似呈直線(xiàn)關(guān)系。抗拉強(qiáng)度1.混凝土的抗拉強(qiáng)度：劈裂抗拉強(qiáng)度（劈拉強(qiáng)度）和軸向抗拉伸抗拉強(qiáng)度（軸拉強(qiáng)度）。2.影響劈拉強(qiáng)度的因素：【墊條的形狀尺寸】（根據(jù)規(guī)定采用斷面為5mm5mm的方形鋼墊條，試件為15cm15cm15cm立方體，全級(jí)配混凝土大試件45cm45cm45cm立方體劈拉強(qiáng)度試驗(yàn)采用斷面為15cm15cm正方形鋼墊條）?！驹嚰砻嫫秸取勘砻娌黄秸?，會(huì)局部集中受力，分布惡化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小。

11、【試件尺寸】隨試件尺寸的增大，劈拉強(qiáng)度降低?！炯雍伤俾省炕炷恋呐瓘?qiáng)度隨加荷速率的增加而提高。規(guī)定,加荷速率：0.04-0.06MPa/s【偏心】偏心會(huì)導(dǎo)致劈拉強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果降低。 彈性模量 - 是表征混凝土受力變形的性能參數(shù)。是重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)。1.彈性模量分為：靜彈性模量，剪切彈性模量，動(dòng)彈性模量。2.靜彈性模量分為：初始切線(xiàn)彈性模量，切線(xiàn)彈性模量，割線(xiàn)彈性模量。3.動(dòng)彈性模量隨混凝土強(qiáng)度的提高而增加。抗彎強(qiáng)度 1.抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)采用三分點(diǎn)加荷，試件尺寸15cm15cm55cm或10cm10cm51.5cm棱柱體。2.抗彎強(qiáng)度隨梁斷面尺寸的增加而減小，也隨加荷速率的增加而增大?？辜魪?qiáng)度 1.試

12、驗(yàn)試件尺寸為15cm15cm15cm立方體，水平剪切荷載的加荷速率為0.4MPa/min,而對(duì)混凝土芯樣試件一般為直徑150或200圓柱體試件。2.混凝土抗剪強(qiáng)度隨混凝土抗壓強(qiáng)度的增加而增大。四、混凝土的變形性能混凝土的變形性能：極限拉伸，干縮，徐變，自生體積變形與溫度變形等，都已10-6為單位。1.極限拉伸：彈性變形和塑性變形混凝土水灰比小、混凝土灰漿率大、強(qiáng)度高，相應(yīng)極限拉伸值也大；混凝土水灰比大、混凝土灰漿率低、強(qiáng)度低，相應(yīng)極限拉伸值小?；炷翗O限拉伸值隨混凝土齡期的增長(zhǎng)而加大。2.干縮混凝土干縮：指置于未飽和空氣中混凝土因水分散失而引起的體積縮小變形。影響混凝土干縮的因素:水泥品種使用

13、C3A含量大、細(xì)度較細(xì)的水泥配制的混凝土干縮較大，使用礦渣水泥配制的混凝土干縮比普通水泥或中熱水泥配制的混凝土干縮大。摻粉煤灰可減小混凝土干縮?；炷僚浜媳仍谟盟恳欢l件下，混凝土干縮隨水泥用量的增加而減小?；炷粮煽s隨水灰比的加大而增加，隨用水量的增加而加大。骨料混凝土干縮隨骨料含量的增加而減小，也隨骨料彈性模量的增加而減小。外加劑混凝土干縮增加的外加劑，普通減水劑，引氣劑，引氣減水復(fù)合外加劑等。環(huán)境溫度，濕度混凝土干縮隨環(huán)境相對(duì)濕度的增加而減小，直至相對(duì)濕度達(dá)到100%時(shí)表現(xiàn)為濕脹。環(huán)境溫度升高將導(dǎo)致混凝土干縮增大。結(jié)構(gòu)特征混凝土干縮隨體積與表面積之比值得增加而直線(xiàn)下降，小試件干縮比大試

14、件的干縮大得多，其差值隨齡期的增加而減小?；炷粮煽s還隨鋼筋混凝土的含鋼率的增加而減小。3.徐變有利方面：大體積混凝土中徐變能降低溫度應(yīng)力、調(diào)整應(yīng)力分布，減少收縮縫隙。不利方面：徐變引起預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力損失，在大跨度梁中徐變?cè)黾恿旱膿隙?。影響徐變的因素：?nèi)部影響因素：原材料和配合比【水泥品種】【骨料】：對(duì)水泥漿體有約束作用和吸水作用，約束程度取決于骨料的硬度與含量?！舅冶取克冶仁怯绊懟炷列熳兊闹饕蛩兀熳冸S水灰比增加而增大。【灰漿率】單位體積混凝土內(nèi)水泥砂漿的含量稱(chēng)為混凝土的灰漿率。若混凝土的強(qiáng)度不變，則徐變隨灰漿率的增加而增大，【外加劑】減水劑對(duì)徐變的三種影響情況：是為了提

15、高強(qiáng)度，使徐變減?。皇菫榱斯?jié)約水泥，保持強(qiáng)度不變，徐變基本不受影響；配合比不變，是為了提高流動(dòng)度，則徐變?cè)龃??！痉勖夯摇繐椒勖夯一炷猎缙诒炔粨降模熳冊(cè)龃?，而后期?qiáng)度比不摻的高，故徐變減小。外部影響因素：環(huán)境溫度、濕度、加荷齡期、持荷時(shí)間、加荷應(yīng)力及結(jié)構(gòu)尺寸。徐變隨加荷齡期的增長(zhǎng)而減小。徐變隨加荷應(yīng)力、持荷時(shí)間、溫度的增加而增大。 4.自生體積變形自生體積變形：在恒溫絕濕條件下，由膠凝材料的水化作用引起的混凝土體積變形。提高自變膨脹值的措施：采用低熱微膨脹水泥 采用內(nèi)含MgO含量3.5%-5.0%的中熱水泥外摻輕燒MgO粉，使混凝土有微膨脹，自生體積變形為膨脹摻適量的膨脹劑 五、混凝土的熱學(xué)

16、性能：絕熱溫升、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)、熱膨脹系數(shù)等。1.絕熱溫升影響混凝土絕熱溫升的因素：水泥品種 C3AC3SC2SC4AF水泥用量混凝土的絕熱溫升隨水泥用量的增加而增加。摻合料絕熱溫升隨摻合料的增加而降低。2.比熱影響混凝土比熱的因素：溫度，齡期，配置混凝土的用水量，水泥品種，骨料品種。（其中溫度影響比較明顯）3.導(dǎo)熱系數(shù)影響混凝土導(dǎo)熱系數(shù)的因素：粗骨料巖石種類(lèi)，含水狀態(tài)，混凝土含水量，水泥品種，水灰比，齡期。（其中粗骨料巖石種類(lèi)是影響導(dǎo)熱系數(shù)的重要因素）4.導(dǎo)溫系數(shù)影響混凝土導(dǎo)溫系數(shù)的因素：粗骨料巖石種類(lèi)與用量導(dǎo)溫系數(shù)隨骨料用量的增加而增大（石英石導(dǎo)溫系數(shù)最大）用水量導(dǎo)溫系數(shù)隨骨料用

17、量的增加而降低，溫度隨溫度的增加而降低齡期無(wú)明顯影響。六、混凝土的耐久性：抗凍性，抗?jié)B性，抗沖磨性，抗空蝕性，抗化學(xué)反應(yīng)侵蝕性，抗碳化性等。提高混凝土【抗凍性】的措施：摻加引氣劑，嚴(yán)格控制水灰比，選用優(yōu)質(zhì)骨料。提高混凝土【抗?jié)B性】的措施：1.盡量降低混凝土的水灰比（水灰比越大，抗?jié)B性越低）2.摻入外加劑（減水劑能降低混凝土的用水量，改善混凝土的和易性，提高密實(shí)度，減少混凝土中的氣泡數(shù)量，從而提高混凝土的抗?jié)B性。）3.摻用優(yōu)質(zhì)摻合料（如粉煤灰，摻粉煤灰可改善混凝土的和易性，減少泌水，增加密實(shí)，減少氣泡數(shù)量，提高抗?jié)B。）4.保證混凝土施工質(zhì)量（防止骨料集中，漏振。欠振，冷縫等現(xiàn)象）抗沖磨性1.提高

18、混凝土抗沖磨性的措施:盡量降低水灰比（摻用高效減水劑，降低混凝土用水量，降低水灰比，提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，混凝土的抗沖磨強(qiáng)度隨混凝土的抗壓強(qiáng)度的增加而增加。）選用優(yōu)質(zhì)抗沖磨護(hù)面材料（選用硬質(zhì)耐磨骨料混凝土，如花崗巖，石英巖，鐵礦石等，鐵礦石抗沖磨性最好。）摻用微珠含量高的優(yōu)質(zhì)粉煤灰鑄石骨料混凝土（鑄石是一種很好的耐磨材料）抗空蝕性1.發(fā)生空蝕的條件;高速流水，一般流速 25m/s。過(guò)流表面不平整，或過(guò)流表面體型不合理，水流條件不好。2.提高抗空蝕性的措施:修改流面體型，改善水流條件，保證水流不出現(xiàn)脫離表面的真空區(qū)?？刂坪吞幚磉^(guò)流表面不平整度。設(shè)置通氣設(shè)施。改進(jìn)泄流運(yùn)行方式。采用抗空蝕材料護(hù)面。

19、抗化學(xué)侵蝕性1.分類(lèi)：溶出性侵蝕（滲漏和擴(kuò)散），分解性侵蝕（酸性侵蝕、碳酸與硫酸侵蝕、鎂鹽與銨鹽侵蝕），鹽類(lèi)侵蝕（硫酸鹽侵蝕、鹽類(lèi)結(jié)晶侵蝕、苛性堿侵蝕），有機(jī)質(zhì)侵蝕（油類(lèi)侵蝕、生物侵蝕）。2.混凝土化學(xué)反應(yīng)侵蝕的防護(hù)措施:選用合適的水泥品種對(duì)溶出性侵蝕應(yīng)選用不易水解的水泥，如火山灰水泥，礦渣硅酸鹽水泥。 對(duì)酸性侵蝕，應(yīng)選用耐酸水泥，對(duì)硫酸鹽侵蝕，應(yīng)選用硫酸鹽水泥，抗硫酸鹽水泥，礬土水泥。摻用火山灰質(zhì)活性摻合料如粉煤灰，硅粉等。提高混凝土密實(shí)性和抗?jié)B性混凝土表面防護(hù)處理表面涂抹聚合物水泥砂漿，瀝青涂層，專(zhuān)用涂料，侵漬混凝土表面等。抗碳化性真正的媒介是碳酸。1.影響混凝土碳化的因素：混凝土的水膠比

20、混泥土的水膠比越大，混凝土越不密實(shí)，孔隙率越大，外界二氧化碳易侵入，越容易碳化，反之，水膠比小，混凝土密實(shí)，孔隙率小，則不易發(fā)生碳化。周?chē)橘|(zhì)相對(duì)濕度碳化經(jīng)歷的時(shí)間碳化深度隨碳化時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。混凝土堿度純熟料（硅酸鹽水泥）配置的混凝土堿度高2.碳化的危害性：（1）使混凝土堿度降低，破壞鋼筋混凝土中的鈍化膜，使鋼筋發(fā)生銹蝕（使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力下降）。（2）碳化導(dǎo)致混凝土發(fā)生碳化變形（使混凝土表面發(fā)生裂縫）。七、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部侵蝕的主要原因是，空氣中的二氧化碳侵入混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土碳化和氯離子侵入混凝土內(nèi)部達(dá)到鋼筋表面并聚集。 氯離子導(dǎo)致鋼筋混凝土

21、內(nèi)部鋼筋銹蝕的過(guò)程：1.因濃度作用，外部高濃度的氯離子通過(guò)存在于混凝土內(nèi)部相互連通的毛細(xì)孔溶液進(jìn)入混凝土內(nèi)部，并達(dá)到鋼筋表面。2.氯離子在鋼筋表面聚集，濃度逐漸升高。3.當(dāng)聚集在鋼筋表面的氯離子濃度達(dá)到臨界濃度時(shí)，鋼筋表面的鈍化膜不穩(wěn)定，并被破壞，鋼筋表面呈活化狀態(tài)?；炷恋目沽研阅?.影響混凝土抗裂性的孔隙和缺陷混凝土內(nèi)部的膠凝孔，毛細(xì)孔和大孔在微觀(guān)上組成空間孔隙網(wǎng)絡(luò)。在荷載作用下，毛細(xì)孔和大孔以及微裂縫張開(kāi)，長(zhǎng)大，宏觀(guān)連通，最后形成裂縫。2.作用在混凝土上的荷載：顯性荷載（水壓力，風(fēng)力，重力，地震力，機(jī)械力等）隱形荷載（環(huán)境溫度，自身水化熱等）3.混凝土的力學(xué)性能特點(diǎn)：抗壓強(qiáng)度大，抗拉強(qiáng)度

22、小，并且早期強(qiáng)度小，28天后基本穩(wěn)定。4.混凝土的變形：自生體積變形，一般呈收縮狀態(tài)，濕脹，干縮變形；熱脹，冷縮變形；外荷載作用下的拉伸和壓縮變形。5.混凝土早期裂縫產(chǎn)生的環(huán)境因素早期裂縫在適當(dāng)?shù)臈l件下可以長(zhǎng)長(zhǎng)，擴(kuò)寬，發(fā)展為深層裂縫甚至貫穿裂縫對(duì)建筑物造成極大的危害。寒潮襲擊冷卻水溫過(guò)低風(fēng)干效應(yīng)正常養(yǎng)護(hù)不足，混凝土表面缺水收縮，發(fā)生裂縫，有穿堂風(fēng)部位拆模后，不注意繼續(xù)養(yǎng)護(hù)，使表面迅速失水，發(fā)生干裂，拆模時(shí)機(jī)不當(dāng)，在降溫拆模時(shí)，導(dǎo)致混凝土表面受潮和風(fēng)干雙重沖擊，個(gè)、發(fā)生裂縫。6.混凝土產(chǎn)生裂縫 設(shè)計(jì)因素設(shè)計(jì)不當(dāng)暴露太多，塊體長(zhǎng)，開(kāi)孔位置不當(dāng)，體型復(fù)雜，銳型轉(zhuǎn)角等。施工因素混凝土攪拌，運(yùn)輸，平倉(cāng)，振搗，養(yǎng)護(hù)和表面保護(hù)等施工工藝不合理，措