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第五節(jié)混凝土(concrete)混凝土是由膠凝材料、粗細(xì)骨料(又稱集料)加水拌和后,經(jīng)一定時(shí)間硬化而成的人造石材。
世界上用量最大的人工建筑材料。
第五節(jié)混凝土(concrete)混凝土是由膠凝材料、粗細(xì)1一、混凝土的分類1.按膠凝材料分類:水泥混凝土、石膏混凝土、瀝青混凝土、水玻璃混凝土、堿礦渣混凝土、聚合物混凝土。一、混凝土的分類22.混凝土按照體積密度大小分為三類:(1)重混凝土(0>2500Kg/M3)(2)普通混凝土(0=1950~2500Kg/M3)(3)輕混凝土(0<1950Kg/M3)①輕骨料混凝土②多孔混凝土(泡沫混凝土、加氣混凝土)③大孔混凝土2.混凝土按照體積密度大小分為三類:33.混凝土按強(qiáng)度等級(jí)可分為:①普通混凝土:強(qiáng)度等級(jí)為C7.5-C60;②高強(qiáng)混凝土:強(qiáng)度等級(jí)為C60-C100;③超高強(qiáng)混凝土:強(qiáng)度等級(jí)大于C100。3.混凝土按強(qiáng)度等級(jí)可分為:44.混凝土也可按功能或材料分類如防水混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土、纖維混凝土和聚合物混凝土。4.混凝土也可按功能或材料分類55.按施工分類
現(xiàn)澆混凝土、預(yù)制混凝土、泵送混凝土、噴射混凝土。5.按施工分類6二、混凝土的特點(diǎn)原材料來源廣泛性能可調(diào)整范圍大硬化前有良好的塑性與鋼筋有牢固的黏結(jié)力有較高的強(qiáng)度和耐久性耐火性好缺點(diǎn):自重大、養(yǎng)護(hù)周期長、抗拉強(qiáng)度低、導(dǎo)熱系數(shù)較大、硬化較慢、生產(chǎn)周期長等。二、混凝土的特點(diǎn)原材料來源廣泛7三、普通混凝土的原材料基本組分:水泥、集料(砂、石)和水現(xiàn)代混凝土:水泥、集料(砂、石)、水、外加劑、摻合料(礦物外加劑)三、普通混凝土的原材料8(一)、水泥cement1.水泥作用水泥與水形成水泥漿,水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙,在硬化前,水泥漿起潤滑作用,賦于拌合物一定的和易性,便于施工,硬化后,將骨料膠結(jié)成一個(gè)整體。
(一)、水泥cement92.水泥選擇(1)水泥品種選擇根據(jù)砼所要求的性能指標(biāo)及所處的環(huán)境條件、砼工程特點(diǎn)而選擇水泥。
(2)水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇一般強(qiáng)度混凝土,水泥強(qiáng)度等級(jí)一般為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.5-2倍。對(duì)高強(qiáng)度混凝土,水泥強(qiáng)度等級(jí)一般為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.0-1.5倍。對(duì)超高強(qiáng)混凝土,選用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥。2.水泥選擇10(二)、細(xì)骨料(fineaggregate)——砂sand砂、石——起到骨架的作用,故而又稱集料。
細(xì)骨料粒徑一般在0.15-4.75mm之間砂按技術(shù)要求分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類:Ⅰ類宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土;Ⅱ類宜用于強(qiáng)度等級(jí)在C30~C60及有抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土;Ⅲ類宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C30的混凝土和建筑砂漿。(二)、細(xì)骨料(fineaggregate)112.顆粒形狀及表面特征天然砂(naturalsand):河砂、海砂人工砂(artificialsand):山砂、機(jī)制砂從流動(dòng)性上看,人工砂的顆粒形狀及表面特征不及天然砂好從粘結(jié)力上看,天然砂的顆粒形狀及表面特征不及人工砂好2.顆粒形狀及表面特征123.砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配骨料顆粒級(jí)配篩分法累計(jì)篩余與分計(jì)篩余的關(guān)系砂級(jí)配區(qū)的規(guī)定、砂的級(jí)配區(qū)篩分曲線
砂的細(xì)度模數(shù)及級(jí)配評(píng)定3.砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配13篩分法用一套孔徑(方孔)為4.75、2.36、1.18、0.60、0.30及0.15mm的標(biāo)準(zhǔn)篩篩分。篩分法用一套孔徑(方孔)為4.75、2.36、1.18、0.14砂的累計(jì)篩余與分計(jì)篩余的關(guān)系砂的累計(jì)篩余與分計(jì)篩余的關(guān)系15砂級(jí)配區(qū)的規(guī)定砂級(jí)配區(qū)的規(guī)定16最新-建筑材料4混凝土-課件17砂的細(xì)度模數(shù)砂的細(xì)度模數(shù)18堿骨料反應(yīng)堿骨料反應(yīng)是指當(dāng)水泥中含堿量(K2O,Na2O)較高,又使用了活性骨料(主要指活性SiO2),水泥中的堿類便可能與骨料中的活性二氧化硅發(fā)生反應(yīng),在骨料表面生成復(fù)雜的堿一硅酸凝膠。這種凝膠體吸水時(shí),體積會(huì)膨脹,從而改變了骨料與水泥漿原來的界面,所生成的凝膠是無限膨脹性的,會(huì)把水泥石脹裂。引起堿骨料反應(yīng)的必要條件是:①水泥超過安全含堿量(以Na2O計(jì),為水泥質(zhì)量的0.6%);②使用了活性骨料;③水。
堿骨料反應(yīng)堿骨料反應(yīng)是指當(dāng)水泥中含堿量(K2O,Na2O)較19粗骨料的巖石立方體強(qiáng)度50mm×50mm×50mm的立方體(或直徑與高均為50mm的圓柱體)試件,在水飽和狀態(tài)下,測其極限抗壓強(qiáng)度。巖石的極限抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于混凝土強(qiáng)度的1.5倍。同時(shí),火成巖試件的強(qiáng)度不宜低于80MPa,變質(zhì)巖不宜低于60MPa,水成巖不宜低于30MPa。粗骨料的巖石立方體強(qiáng)度50mm×50mm×50mm的立方體20粗骨料的壓碎指標(biāo)
將一定質(zhì)量氣干狀態(tài)下10—20mm的石子裝入一標(biāo)準(zhǔn)圓筒內(nèi),在壓力機(jī)上經(jīng)160—300s內(nèi)均勻地加荷到200kN;卸荷后稱出試樣質(zhì)量G0,然后用孔徑為2.5mm的篩篩除被壓碎的碎粒,稱取試樣的篩余量G1,則壓碎指標(biāo)值按下式計(jì)算:粗骨料的壓碎指標(biāo)將一定質(zhì)量氣干狀態(tài)下10—20mm的石子裝21(1)最大粒徑(最大粒徑的選擇要考慮①鋼筋間隙;②結(jié)構(gòu)尺寸;③攪拌;④流動(dòng)性;⑤強(qiáng)度等因素)。①粒徑大的好處(流動(dòng)性好,水泥用量,對(duì)強(qiáng)度不利,粒徑大,則水泥用量可較少)②粒徑小的好處(強(qiáng)度,施工時(shí)的配筋等)但凡事應(yīng)辯證的看,粒徑越大,雖對(duì)強(qiáng)度不利,但它又對(duì)需水量有減少的有利的一面,從而也對(duì)強(qiáng)度有利。
粗骨料的最大粒徑(1)最大粒徑(最大粒徑的選擇要考慮①鋼筋間隙;②結(jié)構(gòu)尺寸;22砂率砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。影響砂率的因素砂率砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。影響砂率23影響砂率的因素:①石子級(jí)配與最大粒徑↑,②砂的細(xì)度模數(shù)Mx↓,Sp↓③W/C↓,Sp↓,④外加劑;可適當(dāng)降低Sp影響砂率的因素:24最新-建筑材料4混凝土-課件25最新-建筑材料4混凝土-課件26混凝土砂率選用表本表適用于坍落度10—60mm的混凝土。坍落度若大于60mm或小于10mm,應(yīng)相應(yīng)增加或減少砂率。
混凝土砂率選用表本表適用于坍落度10—60mm的混凝土。坍落275.砂的物理性質(zhì)(1)密度、表觀密度、堆積密度(2)空隙率和填充率(3)含水狀態(tài):全干、氣干、飽和面干、潤濕四種狀態(tài)5.砂的物理性質(zhì)(1)密度、表觀密度、堆積密度28(三)、粗骨料(coarseaggregate)——石子(crushedstone)粒徑大于4.75mm(1)有害雜質(zhì)含量(含泥量、針片狀顆粒含量、堿骨料反應(yīng)
)(2)按顆粒形狀及表面特征分類(碎石、卵石)(三)、粗骨料(coarseaggregate)——石29(3)強(qiáng)度和堅(jiān)固性1)強(qiáng)度(抗壓強(qiáng)度、壓碎指標(biāo))2)堅(jiān)固性(3)強(qiáng)度和堅(jiān)固性30(4)最大粒徑與顆粒級(jí)配1)最大粒徑2)顆粒級(jí)配(篩分析試驗(yàn))(4)最大粒徑與顆粒級(jí)配315.石子的物理性質(zhì)(1)密度、表觀密度、堆積密度(2)空隙率和填充率(3)孔隙率和密實(shí)度(4)含水狀態(tài):全干、氣干、飽和面干、潤濕四種狀態(tài)5.石子的物理性質(zhì)(1)密度、表觀密度、堆積密度32(四)、拌和與養(yǎng)護(hù)用水——提供流動(dòng)性(水泥漿)及水泥水化。
優(yōu)先采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。水中雜質(zhì)含量限制值(pH值、氯化物、硫酸鹽)(四)、拌和與養(yǎng)護(hù)用水——提供流動(dòng)性(水泥漿)及水泥水化。33(五)、混凝土外摻料1.摻合料分類:(1)活性摻合料——活性混合材(2)非活性摻合料2.加入目的:(1)節(jié)約水泥(經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保)(2)改善砼性能;①施工性能,②強(qiáng)度,③耐久性(五)、混凝土外摻料1.摻合料分類:34混凝土的外加材料外加劑:是在拌制混凝土過程中摻入的用以改善混凝土性質(zhì)的物質(zhì)。摻量很小。一般不大于水泥重量的5%(膨脹劑例外,摻量>10%)。礦物外加劑(摻合料、外摻料):是指在混凝土拌合物中摻入量超過水泥質(zhì)量的5%,在配合比設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮體積或質(zhì)量變化的外加材料。如粉煤灰、礦渣、硅灰、沸石粉等?;炷恋耐饧硬牧?5摻減水劑可以產(chǎn)生以下幾個(gè)方面的效果a.在原配合比不變的條件下,可增大混凝土拌合物的流動(dòng)性,且不致降低混凝土的強(qiáng)度。摻減水劑可以產(chǎn)生以下幾個(gè)方面的效果36b.在保持流動(dòng)性及水灰比不變的條件下,可以減少用水量及水泥用量,節(jié)約水泥。b.在保持流動(dòng)性及水灰比不變的條件下,可以減少用水量及水泥用37c.在保持流動(dòng)性及水泥用量不變的條件下,可以減少用水量,從而降低水灰比,使混凝土的強(qiáng)度及耐久性得到提高。c.在保持流動(dòng)性及水泥用量不變的條件下,可以減少用水量,從而382)減水劑常用品種(1)普通減水劑(減水率5~10%)①木質(zhì)素系減水劑②多元醇系(2)高效減水劑(減水率10%~25%)①萘系減水劑②水溶性樹脂減水劑(3)高性能減水劑(減水率>25%)氨基磺酸鹽、多羧酸系接枝類共聚物(4)復(fù)合減水劑2)減水劑常用品種392.早強(qiáng)劑多用于加速砼硬化,縮短施工周期,加快施工速度提高模板周轉(zhuǎn)率以及搶修工程
2.早強(qiáng)劑40早強(qiáng)劑與其他外加劑的復(fù)配:(1)復(fù)合早強(qiáng)劑——早強(qiáng)效果更好(2)早強(qiáng)減水劑——發(fā)揮早強(qiáng)、減水的共同特點(diǎn)
早強(qiáng)劑與其他外加劑的復(fù)配:413.引氣劑使砼在攪拌過程中引入在量的均勻分布的封閉的微小氣泡,(20~1000um)。3.引氣劑42主要目的:(1)改善砼和易性——滾珠作用;(2)提高防滲、抗凍性(一定引氣量范圍內(nèi));(3)強(qiáng)度一般降低,但可以由減水作用得到一定的補(bǔ)償。
主要目的:(1)改善砼和易性——滾珠作用;43松香類:松香熱聚物,松香皂0.005~0.02%;引氣量3~5%;
木質(zhì)素類:不是以引氣為主要目的,故摻量稍大,且引氣量也不大;烷基苯磺酸鹽類:十二烷基苯磺鈉等(0.005~0.02%)皂素類:0.001~0.01%常用引氣劑品種松香類:松香熱聚物,松香皂0.005~0.02%;引氣量3~444.緩凝劑——延長混凝土及砂漿的凝結(jié)時(shí)間
常用緩凝劑類別及摻量范圍無機(jī)類:(1)硼酸鹽、磷酸鹽、鋅鹽等(0.1~0.2%)有機(jī)類:(2)羥其羧酸及鹽類;酒石酸,檸檬酸、葡糖酸等(0.03~0.1%)(3)含糖碳水化合物類,糖蜜、葡糖、蔗糖等(0.1~0.3%)(4)木質(zhì)素磺酸類:M—Ca,M—Na等(0.2~0.8%)(5)多元醇類:如纖維素,多元醇等(0.01~0.3%4.緩凝劑——延長混凝土及砂漿的凝結(jié)時(shí)間45主要機(jī)理:緩凝劑吸附于水泥顆粒表面,阻礙與水的水化而獲得緩凝性。
主要機(jī)理:46總之,無論何種外機(jī)劑,均應(yīng)以其中離子對(duì)砼性能,特別是強(qiáng)度和耐久性不產(chǎn)生影響。再者要注意外加劑使用要點(diǎn):①摻量;②摻加方法;③與水泥的適應(yīng)性;④相互間適應(yīng)性;⑤有害離子;⑥品種選擇;總之,無論何種外機(jī)劑,均應(yīng)以其中離子對(duì)砼性能,特別是強(qiáng)度和耐47(一)、混凝土拌合物的和易性和易性的概念(流動(dòng)性、粘聚性和保水性)四、混凝土的技術(shù)性質(zhì)(一)、混凝土拌合物的和易性四、混凝土的技術(shù)性質(zhì)481、影響和易性的主要因素1)材料品種與用量的影響①水泥品種和細(xì)度:用粉煤灰水泥拌制的混凝土流動(dòng)性最好,保水性和粘聚性也較好。②水泥漿數(shù)量:水泥漿數(shù)量不能太多也不能太少③水灰比(單位用水量)最新-建筑材料4混凝土-課件49④砂率(sandpercentage)砂率與坍落度的關(guān)系曲線(最優(yōu)砂率)砂率與水泥漿用量的關(guān)系曲線混凝土砂率選用表/%與砂率的計(jì)算公式
⑤外加劑(減水劑、泵送劑)和摻合料(粉煤灰)④砂率(sandpercentage)502)環(huán)境的溫度與濕度的影響環(huán)境的溫度高,空氣濕度小,拌合物水分蒸發(fā)快,坍落度損失大,坍落度小。3)工藝對(duì)和易性(workability)影響拌合好,塌落度(slump)大。
2)環(huán)境的溫度與濕度的影響512.混凝土和易性的評(píng)定
坍塌度試驗(yàn)法1-4-17維勃稠度試驗(yàn)法表1-4-16混凝土拌合物流動(dòng)性的分級(jí)最新-建筑材料4混凝土-課件52四、硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)隨著水化的進(jìn)行,混凝土開始凝結(jié)、硬化,最后形成具有強(qiáng)度的固體。在此過程中,混凝土的結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化,其強(qiáng)度也在不斷的增加。四、硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)隨著水化的進(jìn)行,混凝土開始凝531.強(qiáng)度產(chǎn)生的原因:膠凝材料水化產(chǎn)物,形成水泥石,水泥石包裹在集料周圍。(一)、混凝土強(qiáng)度1.強(qiáng)度產(chǎn)生的原因:(一)、混凝土強(qiáng)度543.混凝土的抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)1)混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度2)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值3)強(qiáng)度等級(jí)3.混凝土的抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)555.影響混凝土強(qiáng)度的因素1)水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比混凝土強(qiáng)度與灰水比的關(guān)系2)骨料的種類、質(zhì)量及數(shù)量3)濕度與溫度的影響混凝土強(qiáng)度與保持潮濕日期關(guān)系養(yǎng)護(hù)工藝養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響
5.影響混凝土強(qiáng)度的因素56最新-建筑材料4混凝土-課件576.提高混凝土強(qiáng)度的主要措施1)選料:水泥、骨料、外加劑、摻合料2)采用機(jī)械攪拌和振搗搗實(shí)方法對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響3)養(yǎng)護(hù)工藝方面6.提高混凝土強(qiáng)度的主要措施581.、混凝土耐久性的概念耐久性的概念:砼抵抗所處環(huán)境的作用破壞的能力,如溫度、濕度,化學(xué)侵蝕介質(zhì)等。環(huán)境對(duì)砼的作用:①物理作用如凍融、滲透以及磨蝕,空蝕等;②化學(xué)作用,如各種酸、堿、侵蝕,碳化、堿集料反應(yīng)以及砼中的鋼筋銹蝕等。
(二)混凝土的耐久性1.、混凝土耐久性的概念(二)混凝土的耐久性592、耐久性類型1)混凝土的抗?jié)B性2)混凝土的抗凍性3)混凝土抗侵蝕性4)混凝土的碳化5)混凝土的堿一骨料反應(yīng)6)磨損與氣蝕2、耐久性類型1)混凝土的抗?jié)B性60三、提高混凝土耐久性的主要措施1.合理選擇水泥品種2.增加砼密實(shí)度
①W/C②成型方法
③集料級(jí)配(包括砂率)等3.質(zhì)量性能穩(wěn)定的集料——針對(duì)堿—集料反應(yīng)尤其注意。4.摻加礦物摻合料、引合劑、防滲劑等5.砼表面處理(特別是裂縫防護(hù))
6.規(guī)定最小水泥用量三、提高混凝土耐久性的主要措施61五、普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)(一)、混凝土配合比的表示方法以每1m3混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量比表示。例如1m3混凝土:水泥300kg,水180kg,砂720kg,石子1200kg,每1m3混凝土總質(zhì)量為2400kg。以各項(xiàng)材料間的質(zhì)量比來表示(以水泥質(zhì)量為1)。例如,將上例換算成質(zhì)量比為:水泥∶砂∶石∶shui=1∶2.4∶4.0∶0.6,水灰比為0.60。五、普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)(一)、混凝土配合比的表示62(二)、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求①滿足施工所要求的混凝土拌合物的和易性;②滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí);③滿足耐久性要求;④節(jié)約水泥,降低成本。(二)、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求63三、混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)基本參數(shù)水與水泥之間的比例關(guān)系,用水灰比表示;砂與石子之間的比例關(guān)系,用砂率表示;水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系,常用單位用水量來反映(1m3混凝土的用水量)。三、混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)基本參數(shù)64(四)、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟(1)初步配合比的計(jì)算(2)基準(zhǔn)配合比的確定(3)實(shí)驗(yàn)室配合比的確定(4)施工配合比(四)、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟65混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度
(standardcubecompressivestrength)以邊長為150mm的立方體試件為標(biāo)準(zhǔn)試件,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d,測定其抗壓強(qiáng)度來確定。邊長為100mm的立方體試件,應(yīng)乘以強(qiáng)度換算系數(shù)0.95邊長為200mm的立方體試件,應(yīng)乘以強(qiáng)度換算系數(shù)1.05。
混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度
(standardcubeco66混凝土強(qiáng)度等級(jí)
(strengthgrading)混凝土強(qiáng)度等級(jí)是根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)來確定,用符號(hào)C表示,劃分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C70、C80等。
混凝土強(qiáng)度等級(jí)
(strengthgrading)混凝土強(qiáng)67軸心(棱柱體)抗壓強(qiáng)度150mm×l50mm×300mm的棱柱體作為軸心抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試件。采用100mm×100mm×300mm棱柱體試件,最后計(jì)算強(qiáng)度值時(shí),乘以相應(yīng)的尺寸換算系數(shù)(0.95)。棱柱體試件抗壓強(qiáng)度與立方體試件抗壓強(qiáng)度之比為0.7-0.8。一般取0.76。(原因)
軸心(棱柱體)抗壓強(qiáng)度150mm×l50mm×300mm的棱68混凝土受力破壞的過程,實(shí)際是混凝土裂縫的發(fā)生及發(fā)展的過程,也是混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)從連續(xù)到不連續(xù)的演變過程。
混凝土受力破壞的過程,實(shí)際是混凝土裂縫的發(fā)生及發(fā)展的過程,也69最新-建筑材料4混凝土-課件70骨料對(duì)強(qiáng)度的影響骨料強(qiáng)度高,混凝土強(qiáng)度高骨料與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度高,混凝土強(qiáng)度高。在相同水泥強(qiáng)度等級(jí)及相同水灰比的條件下,碎石混凝土的強(qiáng)度較卵石混凝土高。骨料粒徑越大,對(duì)強(qiáng)度反而不利;骨料對(duì)強(qiáng)度的影響骨料強(qiáng)度高,混凝土強(qiáng)度高71養(yǎng)護(hù)工藝a.
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù):溫度為℃,相對(duì)濕度為90%以上;b.
水中養(yǎng)護(hù):試件全浸在水中,水溫為20℃,試件與周圍介質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)水分自由交換。c.
絕濕養(yǎng)護(hù):溫度20℃,試件與周圍介質(zhì)無水分自由交換。d.
自然養(yǎng)護(hù):周圍介質(zhì)為空氣,溫度自由變化,表面保濕。蒸汽養(yǎng)護(hù):蒸壓:溫度大于100℃,壓力大于1個(gè)大氣壓的水蒸氣蒸養(yǎng):溫度等于100℃,壓力等于1個(gè)大氣壓的水蒸氣養(yǎng)護(hù)工藝a.
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù):溫度為℃,相對(duì)濕度為90%以上;72最新-建筑材料4混凝土-課件73軸心抗拉強(qiáng)度用“∞”字形試件或棱柱體試件直接測定。試件夾頭附近的局部破壞很難避免,而且外力作用線與試件軸心方向不易一致,試驗(yàn)難度較大,試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。軸心抗拉強(qiáng)度用“∞”字形試件或棱柱體試件直接測定。74劈裂抗拉強(qiáng)度劈裂抗拉強(qiáng)度75水灰比理論公式中,A、B為系數(shù),其值大小與集料種類有關(guān)。水灰比理論公式中,A、B為系數(shù),其值大小與集料種類有關(guān)。76AC卸荷應(yīng)力應(yīng)變曲線呈直線有殘余變形
AC卸荷應(yīng)力應(yīng)變曲線呈直線77初始彈性模量Ec=tanα0
割線彈性模量
切線彈性模量
混凝土彈性模量
(elasticitymodulus)初始彈性模量Ec=tanα0混凝土彈性模量
(elasti78影響Ec的因素:①集料與水泥石的Ec,主要是骨料Ec(集料Ec↑,則砼Ec↑);②W/C;③齡期;④強(qiáng)度↑,則Ec↑;⑤砼試件的含水率↓,則Ec↑;⑥集灰比
影響Ec的因素:①集料與水泥石的Ec,主要是骨料Ec(集料E79最新-建筑材料4混凝土-課件80混凝土的抗?jié)B性抗?jié)B性指的是砼抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能,它直接影響砼的抗凍性及抗化學(xué)侵蝕性及鋼筋銹蝕等???jié)B性主要與砼內(nèi)部的孔隙大小及孔隙(開放的孔隙及毛細(xì)管通路)特征以及砼密(蜂窩、孔洞等)實(shí)行有關(guān)。
混凝土的抗?jié)B性抗?jié)B性指的是砼抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透81混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B標(biāo)號(hào)表示???jié)B標(biāo)號(hào)是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件,按規(guī)定方法進(jìn)行試驗(yàn),以所能承受的最大水壓力確定,分為P2、P4、P6、P8、P10、P12等,它們分別表示試件出現(xiàn)滲水時(shí)的最大壓力為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa?;炷恋目?jié)B性用抗?jié)B標(biāo)號(hào)表示???jié)B標(biāo)號(hào)是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試82影響砼抗?jié)B性的因素:①W/C②骨料的最大粒徑
③養(yǎng)護(hù)條件
④水泥品種及細(xì)度過⑤外加劑
⑥摻合料
⑦齡期
影響砼抗?jié)B性的因素:83混凝土的抗凍性砼抗凍性是指砼在水飽和狀態(tài)下,經(jīng)多次凍融循環(huán)作用,能保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力。在寒冷地區(qū),砼在接觸水又受凍的環(huán)境下,由于砼孔隙中的水結(jié)冰、膨脹;同時(shí)因?yàn)楸c水的蒸氣壓不同造成的滲透壓力,這兩種作用若超過砼(砼是脆性材)的抗拉強(qiáng)度,砼就會(huì)產(chǎn)生裂縫。裂縫一經(jīng)產(chǎn)生,待水融化后更多水滲入砼內(nèi)部,造成的裂縫就更多。
混凝土的抗凍性砼抗凍性是指砼在水飽和狀態(tài)下,經(jīng)多次凍融循環(huán)作84混凝土的抗凍性,常用抗凍標(biāo)號(hào)來表示??箖鰳?biāo)號(hào)是以28d齡期的混凝土試件,在水飽和狀態(tài)下所能承受的凍融循環(huán)次數(shù)而確定的?;炷恋目箖鰳?biāo)號(hào)分為:F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等九個(gè)等級(jí)。分別表示混凝土能夠承受反復(fù)凍融循環(huán)次數(shù)為:10、15、25、50、100、150、200、250、300。例如,混凝土試件經(jīng)50次凍融循環(huán)后,強(qiáng)度降低不超過25%,質(zhì)量損失率不超過5%時(shí),它的抗凍標(biāo)號(hào)就達(dá)到F50。
混凝土的抗凍性,常用抗凍標(biāo)號(hào)來表示??箖鰳?biāo)號(hào)是以28d齡期的85決定砼抗凍性的因素:①砼的密實(shí)度
②孔隙結(jié)構(gòu)特征
③砼齡期
④砼強(qiáng)度
⑤引氣劑決定砼抗凍性的因素:86混凝土抗侵蝕性混凝土可能因化學(xué)介質(zhì)的作用而遭受腐蝕。一般來說,化學(xué)腐蝕破壞的形式不外乎:水泥石中某些組分被介質(zhì)溶解;介質(zhì)與水泥石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后的生成物是溶于水的;化學(xué)反應(yīng)后生成物體積與反應(yīng)前比顯著增大,即體積膨脹?;瘜W(xué)腐蝕介質(zhì)主要指流動(dòng)的淡水、某些鹽類、酸類、堿類的溶液、海水等。混凝土受這些介質(zhì)作用后是如何遭受破壞的,已在《水泥》一章中敘述?;炷量骨治g性混凝土可能因化學(xué)介質(zhì)的作用而遭受腐蝕。一般來說87影響因素:①砼密實(shí)度a.水灰比b.成型方法
;
②孔隙特征;
③砼強(qiáng)度
影響因素:88混凝土的碳化(carbonation)又叫混凝土的中性化?;炷恋奶蓟饔檬强諝庵械亩趸寂c水泥石中的氫氧化鈣在有水存在的條件下發(fā)生化學(xué)作用,生成碳酸鈣和水。碳化過程是二氧化碳由表及里向混凝土內(nèi)部逐漸擴(kuò)散的過程。碳化對(duì)混凝土最主要的影響是使混凝土的堿度降低,減弱了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用,可能導(dǎo)致鋼筋銹蝕。碳化還會(huì)引起混凝土收縮(碳化收縮),容易使混凝土的表面產(chǎn)生微細(xì)裂縫。
混凝土的碳化(carbonation)又叫混凝土的中性化。89混凝土的堿一骨料反應(yīng)骨料中的活性氧化硅(SiO2)與水泥中的堿(并非Ca(OH)2等)性氧化物之間發(fā)生反應(yīng),堿性氧化物水斛,生成NaOH,KOH,與SiO2反應(yīng)生成堿——硅酸凝膠,吸水可以無限膨脹,由于此反應(yīng)發(fā)生在集料——水泥石界面,被水泥石包裹,堿——硅酸凝膠膨脹使水泥石脹裂。除此之外,還有堿——碳酸凝膠反應(yīng)等;混凝土的堿一骨料反應(yīng)骨料中的活性氧化硅(SiO2)與水泥中的90這一反應(yīng)發(fā)生的條件:①集料中的活性SiO2,②水泥中的含堿量;這一反應(yīng)很慢,一般等待幾條后才有可能出現(xiàn)。只有當(dāng)K=Na2O%+0.658K2O%>0.6%時(shí),③水是其充分條件
這一反應(yīng)發(fā)生的條件:91影響堿集料反應(yīng)的因素:①集料活性,②水泥中的堿含量,③水份,④集料粒徑,粒徑越小,則反應(yīng)膨脹越大,⑤砼密實(shí)度,⑥所采取的措施影響堿集料反應(yīng)的因素:92抑制堿集料反應(yīng)的措施:①斷絕三條件中的任何一條件,包括外加劑中的堿含量;②摻用活性混合材,(摻合料)機(jī)理:a.混合材與堿起反應(yīng),同時(shí)混合材粒徑小,比表面積大,因此反應(yīng)快;b.降低了作用于集料表面的堿含量,使堿組分的發(fā)揮分散于整個(gè)砼體系中;c.形成了石灰——堿——氧化硅絡(luò)合物,此物不膨脹③增加砼密實(shí)度,減小水份的滲透④加入引氣劑
抑制堿集料反應(yīng)的措施:93曲線窄而高,說明強(qiáng)度比較集中,波動(dòng)小,混凝土的均勻性好,施工水平較高。
曲線矮而寬,表示強(qiáng)度數(shù)據(jù)的離散程度大,說明施工控制水平差曲線窄而高,說明強(qiáng)度比較集中,波動(dòng)小,混凝土的均勻性好,施工94混凝土強(qiáng)度平均值混凝土強(qiáng)度平均值95標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差96變異系數(shù)變異系數(shù)97最新-建筑材料4混凝土-課件98不同t值的保證率P不同t值的保證率P99生產(chǎn)長期穩(wěn)定時(shí)強(qiáng)度的檢驗(yàn)評(píng)定①當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C20時(shí)mfcu≥fcu,k+0.7σ0fcu,min≥fcu,k—0.7σ0fcu,min≥0.85fcu,k②當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)>C20時(shí)mfcu≥fcu,k+0.7σ0fcu,min≥fcu,k—0.7σ0fcu,min≥0.90fcu,k式中:mfcu——同一驗(yàn)收批試塊的平均強(qiáng)度,MPa;fcu,k——混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),MPa;σ0——同一驗(yàn)收批試塊強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差,MPa;fcu,min——同一驗(yàn)收批強(qiáng)度的最小值,MPa生產(chǎn)長期穩(wěn)定時(shí)強(qiáng)度的檢驗(yàn)評(píng)定①當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C20時(shí)100用合格判定系數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度的評(píng)定mfcu-λ1σ0≥0.9fcu,kfcu,min≥λ2fcu,k式中:σ0——同一驗(yàn)收批試塊強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差,MPa;當(dāng)σ0計(jì)算值小于0.06fcu,k時(shí),取σ0=0.06fcu,k;
λ1、λ2——合格判定系數(shù)(表5.28)。
用合格判定系數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度的評(píng)定mfcu-λ1σ0≥0.9fcu101零星混凝土的非統(tǒng)計(jì)法評(píng)定mfcu≥1.15fcu,kfcu,min≥0.95fcu,k零星混凝土的非統(tǒng)計(jì)法評(píng)定mfcu≥1.15fcu,k102混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例某工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25,施工要求坍落度為50-70mm。不受風(fēng)雪等作用。施工單位的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為4.0MPa。所用材料:42.5普通硅酸鹽水泥,實(shí)測28d強(qiáng)度48MPa,ρc=3.15g/cm3;中砂,符合Ⅱ區(qū)級(jí)配,ρ0s=2.6g/cm3;碎石,粒級(jí)5-40mm,ρ0g=2.65g/cm3;自來水?,F(xiàn)場砂含水率3%,石含水率1%,求施工配合比。
混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例某工程現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等103初步配合比的計(jì)算1)確定配制強(qiáng)度2)初步確定水灰比值(W/C)3)選擇每1m3混凝土的用水量(W0)4)計(jì)算混凝土的單位水泥用量(C0)5)選取合理砂率Sp6)計(jì)算1m3混凝土中砂、石骨料的用量7)書寫初步配合比初步配合比的計(jì)算1)確定配制強(qiáng)度104確定配制強(qiáng)度計(jì)算混凝土試配強(qiáng)度(fcu,0)fcu,0=fcu,k+tσ
=25+1.645×4=31.58MPa確定配制強(qiáng)度計(jì)算混凝土試配強(qiáng)度(fcu,0)105確定水灰比(W/C)確定水灰比(W/C)106選擇每1m3混凝土的用水量(W0)查表5.15,取W0=190kg(按新規(guī)范應(yīng)為185kg)。選擇每1m3混凝土的用水量(W0)查表5.15,取W0=19107計(jì)算混凝土的單位水泥用量(C0)計(jì)算混凝土的單位水泥用量(C0)108選取合理砂率Sp參照本章5.3查表5.16,取Sp=33%。
選取合理砂率Sp參照本章5.3109計(jì)算1m3混凝土中砂、石骨料的用量①絕對(duì)體積法②假定表觀密度法計(jì)算1m3混凝土中砂、石骨料的用量①絕對(duì)體積法110絕對(duì)體積法絕對(duì)體積法是基于這樣考慮:即搗實(shí)后,混凝土拌合物的體積等于各組成材料體積及少量空氣體積之總和。式中α——混凝土含氣量系數(shù),在不使用含氣型外加劑時(shí),α可為1(即含氣量為1%)。絕對(duì)體積法絕對(duì)體積法是基于這樣考慮:即搗實(shí)后,混凝土拌合物的111假定表觀密度法一般強(qiáng)度等級(jí)為C7.5~C15的混凝土,其表觀密度為2360kg/m3左右;強(qiáng)度等級(jí)C20~C30的為2400kg/m3左右;強(qiáng)度等級(jí)C40,為2450kg/m3。W0+C0+S0+G0=ρoh190+284+S0+G0=2400式中ρoh——為搗實(shí)后混凝土的表現(xiàn)密度。S0=636kg,G0=1290kg假定表觀密度法一般強(qiáng)度等級(jí)為C7.5~C15的混凝土,其表觀112書寫初步配合比絕對(duì)體積法結(jié)果:C0∶S0∶G0=284∶614∶1254W0/C0=190/284C0∶S0∶G0=1∶2.16∶4.42W0/C0=0.67假定表觀密度法結(jié)果:C0∶S0∶G0=284∶636∶1290=1∶2.24∶4.54W0/C0=0.67書寫初步配合比絕對(duì)體積法結(jié)果:113基準(zhǔn)配合比的確定根據(jù)骨料最大粒徑,配制30L混凝土拌合物(在此以絕對(duì)體積法的配比為例)。測定其坍落度值為85mm,大于設(shè)計(jì)要求的50-70mm,故需進(jìn)行坍落度調(diào)整,其方法如下:保持水灰比不變,增加砂用量1%和碎石用量1%后,測得坍落度為70mm,粘聚性、保水性均良好,滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí),測得混凝土表觀密度為2410kg/m3。由此得到基準(zhǔn)配合比為:C1∶S1∶G1∶W1=290∶633∶1293∶194=1∶2.18∶4.46∶0.67基準(zhǔn)配合比的確定根據(jù)骨料最大粒徑,配制30L混凝土拌合物(在114輕骨料混凝土用輕粗骨料、輕砂(或普通砂)、水泥和水配制的,干表觀密度不大于1950kg/m3的混凝土,稱輕骨料混凝土。輕骨料混凝土的強(qiáng)度等級(jí)用CL表示,如CL5.0-CL50。輕質(zhì)、保溫隔熱輕骨料混凝土用輕粗骨料、輕砂(或普通砂)、水泥和水配制的,干115(1)輕集料來源:①工業(yè)廢棄物,粉煤灰陶粒,自燃煤矸石,煤渣等;②天然輕集料:浮石、火山渣、及其他輕砂;③人造輕集料,以地方材料加工而成,如頁巖陶粒、粘土陶粒。以集料不同而可將輕集料砼分為以上三類。
(1)輕集料來源:116(2)輕集料砼施工中應(yīng)注意的問題①輕集料由于孔隙率大,吸水性強(qiáng),在施工時(shí)一般先將集料潤濕,再拌制砼;②輕集料潤濕,易上浮,注意砼的均勻性;③外加劑應(yīng)在輕集料吸水后再加入;④注意流動(dòng)性損失;⑤注意早期養(yǎng)護(hù),因?yàn)檩p集料砼表面失水更快,表面起網(wǎng)狀裂紋。
(2)輕集料砼施工中應(yīng)注意的問題①輕集料由于孔隙率大,吸水性117(1)加氣砼:鈣質(zhì)材料(水泥、石灰)、硅質(zhì)材料(石英砂、FA、Slag等)和加氣劑(AL粉為多)作為原材料,經(jīng)磨細(xì)、配料、攪拌、澆注、切割和壓蒸養(yǎng)護(hù)而成。(2)泡沫砼:水泥也可摻入摻和料,水泥漿與泡沫劑攪拌,硬化而成。
(1)加氣砼:鈣質(zhì)材料(水泥、石灰)、硅質(zhì)材料(石英砂、FA118特細(xì)砂混凝土凡砂的細(xì)度模數(shù)在1.6以下或平均粒徑在0.25mm以下的稱為特細(xì)砂。使用這種砂配制的混凝土稱為特細(xì)砂混凝土。有關(guān)技術(shù)規(guī)程:《特細(xì)砂混凝土配制及應(yīng)用規(guī)程》(BJG19-65);《特細(xì)砂混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(DB51/5002)特細(xì)砂混凝土凡砂的細(xì)度模數(shù)在1.6以下或平均粒徑在0.25m119離析混凝土各組成材料密度大小不一,在自重作用下,使得集料與漿體分布不均勻。離析的測試方法通常在測塌落度時(shí)肉眼觀察離析情況。離析對(duì)混凝土性能影響(1)施工性能;(2)強(qiáng)度(3)耐久性。促使離析加重的因素(1)粗、細(xì)集料粒徑相差過大;(2)砂率過??;(3)水灰比過大;加入引齊劑和摻和料、提高砂率、降低水膠比可以盡力避免離析。離析混凝土各組成材料密度大小不一,在自重作用下,使得集料與漿120泌水混凝土在凝結(jié)之間,水中最輕的水從其余混合料中分離。通常也是通過肉眼觀察。泌漿泌水混凝土在凝結(jié)之間,水中最輕的水從其余混合料中分離。通常也121泌水的危害:(1)當(dāng)泌水層出現(xiàn)混凝土表面時(shí),使表面水灰比過大,表面疏松出現(xiàn)裂縫。(2)泌水發(fā)生在鋼筋底部,形成泌水區(qū)域,水分蒸發(fā)后留下孔隙,使鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度下降,鋼筋也容易被銹蝕;(3)泌水發(fā)生在混凝土中集料下部,也引起混凝土強(qiáng)度與耐久性下降。(4)泌水過程中形成泌水通道,導(dǎo)致強(qiáng)度與耐久性降低;(5)在混凝土泵送施工中,容易泌水的混凝土也容易發(fā)生泵送管道堵塞的情況。泌水的危害:(1)當(dāng)泌水層出現(xiàn)混凝土表面時(shí),使表面水灰比過大122降低泌水的技術(shù)措施:1.引氣劑2.超細(xì)摻和料3.提高水泥細(xì)度4.降低水灰比降低泌水的技術(shù)措施:1.引氣劑123原材料影響:①水泥細(xì)度↑,引氣量↓;②水泥摻量↑,引氣量↓;③最大集料粒徑↑,引氣量↓;④Sp↑,引氣量↓;⑤天然砂引氣量大于人造砂,卵石大于碎石;⑥溫度↑,含氣量↓;⑦攪拌時(shí)間;⑧W/C↑,含氣量↓;原材料影響:①水泥細(xì)度↑,引氣量↓;124水泥顆粒水泥顆粒水泥顆粒填充效應(yīng)摻和料顆粒水泥顆粒水泥顆粒水泥顆粒填充效應(yīng)摻和料125微集料效應(yīng)模型水化產(chǎn)物(CSH、CH等)水泥熟料顆粒礦物摻和料氣泡液相微集料效應(yīng)模型水化產(chǎn)物(CSH、CH等)126摻和料的形貌效應(yīng)包括摻和料的粒形、表面光滑度及顆粒質(zhì)地是否致密、堅(jiān)硬。分析摻和料的形貌效應(yīng)大小,很明顯,顆粒呈球形,表面光滑且顆粒堅(jiān)硬致密的摻和料形貌效應(yīng)要好。光滑、堅(jiān)硬的球形顆粒在混凝土中可以起到一種“滾珠”的作用,對(duì)混凝土漿體具有潤滑性,增加混凝土拌合物的流動(dòng)性。同時(shí),若摻和料表面粗燥、多孔,且若質(zhì)地較軟的話,它的表面吸附性也強(qiáng),吸附大量的水分,減少了漿體中的自由水,而自由水對(duì)混凝土的流動(dòng)性至關(guān)重要,所以導(dǎo)致混凝土拌合物流動(dòng)性不好。表面光滑、質(zhì)地堅(jiān)硬的摻和料對(duì)水的吸附量少,所以混凝土拌合物的流動(dòng)性高。
摻和料的形貌效應(yīng)包括摻和料的粒形、表面光滑度及顆粒質(zhì)地是否致127高性能混凝土定義具有良好的工作性(坍落度大于200mm),早期強(qiáng)度高而后期強(qiáng)度不倒縮,體積穩(wěn)定性好,耐久性好,在惡劣的使用環(huán)境條件下壽命長和勻質(zhì)性好。高性能混凝土定義具有良好的工作性(坍落度大于200mm),早128制備工藝硅酸鹽水泥+超細(xì)礦物摻和料+高效減水劑制備工藝硅酸鹽水泥+超細(xì)礦物摻和料+高效減水劑129
高性能砼原材料的要求(1)水泥;(2)超細(xì)摻和料;(3)高效減水劑;(4)粗集料;(5)細(xì)集料等。
高性能砼原材料的要求(1)水泥;130高性能混凝土自身存在的問題(1)高脆性;(2)高粘聚性;(3)收縮;(4)尺寸效應(yīng);(5)高溫爆裂性;(6)齡期
高性能混凝土自身存在的問題(1)高脆性;131大孔混凝土無砂大孔混凝土是由水泥、粗骨料和水拌制而成的一種不含砂、或含少量砂的輕混凝土。保溫性能好,吸濕性小,收縮小。適宜用作墻體材料。大孔混凝土132第五節(jié)混凝土(concrete)混凝土是由膠凝材料、粗細(xì)骨料(又稱集料)加水拌和后,經(jīng)一定時(shí)間硬化而成的人造石材。
世界上用量最大的人工建筑材料。
第五節(jié)混凝土(concrete)混凝土是由膠凝材料、粗細(xì)133一、混凝土的分類1.按膠凝材料分類:水泥混凝土、石膏混凝土、瀝青混凝土、水玻璃混凝土、堿礦渣混凝土、聚合物混凝土。一、混凝土的分類1342.混凝土按照體積密度大小分為三類:(1)重混凝土(0>2500Kg/M3)(2)普通混凝土(0=1950~2500Kg/M3)(3)輕混凝土(0<1950Kg/M3)①輕骨料混凝土②多孔混凝土(泡沫混凝土、加氣混凝土)③大孔混凝土2.混凝土按照體積密度大小分為三類:1353.混凝土按強(qiáng)度等級(jí)可分為:①普通混凝土:強(qiáng)度等級(jí)為C7.5-C60;②高強(qiáng)混凝土:強(qiáng)度等級(jí)為C60-C100;③超高強(qiáng)混凝土:強(qiáng)度等級(jí)大于C100。3.混凝土按強(qiáng)度等級(jí)可分為:1364.混凝土也可按功能或材料分類如防水混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土、纖維混凝土和聚合物混凝土。4.混凝土也可按功能或材料分類1375.按施工分類
現(xiàn)澆混凝土、預(yù)制混凝土、泵送混凝土、噴射混凝土。5.按施工分類138二、混凝土的特點(diǎn)原材料來源廣泛性能可調(diào)整范圍大硬化前有良好的塑性與鋼筋有牢固的黏結(jié)力有較高的強(qiáng)度和耐久性耐火性好缺點(diǎn):自重大、養(yǎng)護(hù)周期長、抗拉強(qiáng)度低、導(dǎo)熱系數(shù)較大、硬化較慢、生產(chǎn)周期長等。二、混凝土的特點(diǎn)原材料來源廣泛139三、普通混凝土的原材料基本組分:水泥、集料(砂、石)和水現(xiàn)代混凝土:水泥、集料(砂、石)、水、外加劑、摻合料(礦物外加劑)三、普通混凝土的原材料140(一)、水泥cement1.水泥作用水泥與水形成水泥漿,水泥漿包裹在骨料表面并填充其空隙,在硬化前,水泥漿起潤滑作用,賦于拌合物一定的和易性,便于施工,硬化后,將骨料膠結(jié)成一個(gè)整體。
(一)、水泥cement1412.水泥選擇(1)水泥品種選擇根據(jù)砼所要求的性能指標(biāo)及所處的環(huán)境條件、砼工程特點(diǎn)而選擇水泥。
(2)水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇一般強(qiáng)度混凝土,水泥強(qiáng)度等級(jí)一般為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.5-2倍。對(duì)高強(qiáng)度混凝土,水泥強(qiáng)度等級(jí)一般為混凝土強(qiáng)度等級(jí)的1.0-1.5倍。對(duì)超高強(qiáng)混凝土,選用高強(qiáng)度等級(jí)的水泥。2.水泥選擇142(二)、細(xì)骨料(fineaggregate)——砂sand砂、石——起到骨架的作用,故而又稱集料。
細(xì)骨料粒徑一般在0.15-4.75mm之間砂按技術(shù)要求分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類:Ⅰ類宜用于強(qiáng)度等級(jí)大于C60的混凝土;Ⅱ類宜用于強(qiáng)度等級(jí)在C30~C60及有抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土;Ⅲ類宜用于強(qiáng)度等級(jí)小于C30的混凝土和建筑砂漿。(二)、細(xì)骨料(fineaggregate)1432.顆粒形狀及表面特征天然砂(naturalsand):河砂、海砂人工砂(artificialsand):山砂、機(jī)制砂從流動(dòng)性上看,人工砂的顆粒形狀及表面特征不及天然砂好從粘結(jié)力上看,天然砂的顆粒形狀及表面特征不及人工砂好2.顆粒形狀及表面特征1443.砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配骨料顆粒級(jí)配篩分法累計(jì)篩余與分計(jì)篩余的關(guān)系砂級(jí)配區(qū)的規(guī)定、砂的級(jí)配區(qū)篩分曲線
砂的細(xì)度模數(shù)及級(jí)配評(píng)定3.砂的粗細(xì)程度和顆粒級(jí)配145篩分法用一套孔徑(方孔)為4.75、2.36、1.18、0.60、0.30及0.15mm的標(biāo)準(zhǔn)篩篩分。篩分法用一套孔徑(方孔)為4.75、2.36、1.18、0.146砂的累計(jì)篩余與分計(jì)篩余的關(guān)系砂的累計(jì)篩余與分計(jì)篩余的關(guān)系147砂級(jí)配區(qū)的規(guī)定砂級(jí)配區(qū)的規(guī)定148最新-建筑材料4混凝土-課件149砂的細(xì)度模數(shù)砂的細(xì)度模數(shù)150堿骨料反應(yīng)堿骨料反應(yīng)是指當(dāng)水泥中含堿量(K2O,Na2O)較高,又使用了活性骨料(主要指活性SiO2),水泥中的堿類便可能與骨料中的活性二氧化硅發(fā)生反應(yīng),在骨料表面生成復(fù)雜的堿一硅酸凝膠。這種凝膠體吸水時(shí),體積會(huì)膨脹,從而改變了骨料與水泥漿原來的界面,所生成的凝膠是無限膨脹性的,會(huì)把水泥石脹裂。引起堿骨料反應(yīng)的必要條件是:①水泥超過安全含堿量(以Na2O計(jì),為水泥質(zhì)量的0.6%);②使用了活性骨料;③水。
堿骨料反應(yīng)堿骨料反應(yīng)是指當(dāng)水泥中含堿量(K2O,Na2O)較151粗骨料的巖石立方體強(qiáng)度50mm×50mm×50mm的立方體(或直徑與高均為50mm的圓柱體)試件,在水飽和狀態(tài)下,測其極限抗壓強(qiáng)度。巖石的極限抗壓強(qiáng)度應(yīng)不小于混凝土強(qiáng)度的1.5倍。同時(shí),火成巖試件的強(qiáng)度不宜低于80MPa,變質(zhì)巖不宜低于60MPa,水成巖不宜低于30MPa。粗骨料的巖石立方體強(qiáng)度50mm×50mm×50mm的立方體152粗骨料的壓碎指標(biāo)
將一定質(zhì)量氣干狀態(tài)下10—20mm的石子裝入一標(biāo)準(zhǔn)圓筒內(nèi),在壓力機(jī)上經(jīng)160—300s內(nèi)均勻地加荷到200kN;卸荷后稱出試樣質(zhì)量G0,然后用孔徑為2.5mm的篩篩除被壓碎的碎粒,稱取試樣的篩余量G1,則壓碎指標(biāo)值按下式計(jì)算:粗骨料的壓碎指標(biāo)將一定質(zhì)量氣干狀態(tài)下10—20mm的石子裝153(1)最大粒徑(最大粒徑的選擇要考慮①鋼筋間隙;②結(jié)構(gòu)尺寸;③攪拌;④流動(dòng)性;⑤強(qiáng)度等因素)。①粒徑大的好處(流動(dòng)性好,水泥用量,對(duì)強(qiáng)度不利,粒徑大,則水泥用量可較少)②粒徑小的好處(強(qiáng)度,施工時(shí)的配筋等)但凡事應(yīng)辯證的看,粒徑越大,雖對(duì)強(qiáng)度不利,但它又對(duì)需水量有減少的有利的一面,從而也對(duì)強(qiáng)度有利。
粗骨料的最大粒徑(1)最大粒徑(最大粒徑的選擇要考慮①鋼筋間隙;②結(jié)構(gòu)尺寸;154砂率砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。影響砂率的因素砂率砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。影響砂率155影響砂率的因素:①石子級(jí)配與最大粒徑↑,②砂的細(xì)度模數(shù)Mx↓,Sp↓③W/C↓,Sp↓,④外加劑;可適當(dāng)降低Sp影響砂率的因素:156最新-建筑材料4混凝土-課件157最新-建筑材料4混凝土-課件158混凝土砂率選用表本表適用于坍落度10—60mm的混凝土。坍落度若大于60mm或小于10mm,應(yīng)相應(yīng)增加或減少砂率。
混凝土砂率選用表本表適用于坍落度10—60mm的混凝土。坍落1595.砂的物理性質(zhì)(1)密度、表觀密度、堆積密度(2)空隙率和填充率(3)含水狀態(tài):全干、氣干、飽和面干、潤濕四種狀態(tài)5.砂的物理性質(zhì)(1)密度、表觀密度、堆積密度160(三)、粗骨料(coarseaggregate)——石子(crushedstone)粒徑大于4.75mm(1)有害雜質(zhì)含量(含泥量、針片狀顆粒含量、堿骨料反應(yīng)
)(2)按顆粒形狀及表面特征分類(碎石、卵石)(三)、粗骨料(coarseaggregate)——石161(3)強(qiáng)度和堅(jiān)固性1)強(qiáng)度(抗壓強(qiáng)度、壓碎指標(biāo))2)堅(jiān)固性(3)強(qiáng)度和堅(jiān)固性162(4)最大粒徑與顆粒級(jí)配1)最大粒徑2)顆粒級(jí)配(篩分析試驗(yàn))(4)最大粒徑與顆粒級(jí)配1635.石子的物理性質(zhì)(1)密度、表觀密度、堆積密度(2)空隙率和填充率(3)孔隙率和密實(shí)度(4)含水狀態(tài):全干、氣干、飽和面干、潤濕四種狀態(tài)5.石子的物理性質(zhì)(1)密度、表觀密度、堆積密度164(四)、拌和與養(yǎng)護(hù)用水——提供流動(dòng)性(水泥漿)及水泥水化。
優(yōu)先采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。水中雜質(zhì)含量限制值(pH值、氯化物、硫酸鹽)(四)、拌和與養(yǎng)護(hù)用水——提供流動(dòng)性(水泥漿)及水泥水化。165(五)、混凝土外摻料1.摻合料分類:(1)活性摻合料——活性混合材(2)非活性摻合料2.加入目的:(1)節(jié)約水泥(經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保)(2)改善砼性能;①施工性能,②強(qiáng)度,③耐久性(五)、混凝土外摻料1.摻合料分類:166混凝土的外加材料外加劑:是在拌制混凝土過程中摻入的用以改善混凝土性質(zhì)的物質(zhì)。摻量很小。一般不大于水泥重量的5%(膨脹劑例外,摻量>10%)。礦物外加劑(摻合料、外摻料):是指在混凝土拌合物中摻入量超過水泥質(zhì)量的5%,在配合比設(shè)計(jì)時(shí),需要考慮體積或質(zhì)量變化的外加材料。如粉煤灰、礦渣、硅灰、沸石粉等。混凝土的外加材料167摻減水劑可以產(chǎn)生以下幾個(gè)方面的效果a.在原配合比不變的條件下,可增大混凝土拌合物的流動(dòng)性,且不致降低混凝土的強(qiáng)度。摻減水劑可以產(chǎn)生以下幾個(gè)方面的效果168b.在保持流動(dòng)性及水灰比不變的條件下,可以減少用水量及水泥用量,節(jié)約水泥。b.在保持流動(dòng)性及水灰比不變的條件下,可以減少用水量及水泥用169c.在保持流動(dòng)性及水泥用量不變的條件下,可以減少用水量,從而降低水灰比,使混凝土的強(qiáng)度及耐久性得到提高。c.在保持流動(dòng)性及水泥用量不變的條件下,可以減少用水量,從而1702)減水劑常用品種(1)普通減水劑(減水率5~10%)①木質(zhì)素系減水劑②多元醇系(2)高效減水劑(減水率10%~25%)①萘系減水劑②水溶性樹脂減水劑(3)高性能減水劑(減水率>25%)氨基磺酸鹽、多羧酸系接枝類共聚物(4)復(fù)合減水劑2)減水劑常用品種1712.早強(qiáng)劑多用于加速砼硬化,縮短施工周期,加快施工速度提高模板周轉(zhuǎn)率以及搶修工程
2.早強(qiáng)劑172早強(qiáng)劑與其他外加劑的復(fù)配:(1)復(fù)合早強(qiáng)劑——早強(qiáng)效果更好(2)早強(qiáng)減水劑——發(fā)揮早強(qiáng)、減水的共同特點(diǎn)
早強(qiáng)劑與其他外加劑的復(fù)配:1733.引氣劑使砼在攪拌過程中引入在量的均勻分布的封閉的微小氣泡,(20~1000um)。3.引氣劑174主要目的:(1)改善砼和易性——滾珠作用;(2)提高防滲、抗凍性(一定引氣量范圍內(nèi));(3)強(qiáng)度一般降低,但可以由減水作用得到一定的補(bǔ)償。
主要目的:(1)改善砼和易性——滾珠作用;175松香類:松香熱聚物,松香皂0.005~0.02%;引氣量3~5%;
木質(zhì)素類:不是以引氣為主要目的,故摻量稍大,且引氣量也不大;烷基苯磺酸鹽類:十二烷基苯磺鈉等(0.005~0.02%)皂素類:0.001~0.01%常用引氣劑品種松香類:松香熱聚物,松香皂0.005~0.02%;引氣量3~1764.緩凝劑——延長混凝土及砂漿的凝結(jié)時(shí)間
常用緩凝劑類別及摻量范圍無機(jī)類:(1)硼酸鹽、磷酸鹽、鋅鹽等(0.1~0.2%)有機(jī)類:(2)羥其羧酸及鹽類;酒石酸,檸檬酸、葡糖酸等(0.03~0.1%)(3)含糖碳水化合物類,糖蜜、葡糖、蔗糖等(0.1~0.3%)(4)木質(zhì)素磺酸類:M—Ca,M—Na等(0.2~0.8%)(5)多元醇類:如纖維素,多元醇等(0.01~0.3%4.緩凝劑——延長混凝土及砂漿的凝結(jié)時(shí)間177主要機(jī)理:緩凝劑吸附于水泥顆粒表面,阻礙與水的水化而獲得緩凝性。
主要機(jī)理:178總之,無論何種外機(jī)劑,均應(yīng)以其中離子對(duì)砼性能,特別是強(qiáng)度和耐久性不產(chǎn)生影響。再者要注意外加劑使用要點(diǎn):①摻量;②摻加方法;③與水泥的適應(yīng)性;④相互間適應(yīng)性;⑤有害離子;⑥品種選擇;總之,無論何種外機(jī)劑,均應(yīng)以其中離子對(duì)砼性能,特別是強(qiáng)度和耐179(一)、混凝土拌合物的和易性和易性的概念(流動(dòng)性、粘聚性和保水性)四、混凝土的技術(shù)性質(zhì)(一)、混凝土拌合物的和易性四、混凝土的技術(shù)性質(zhì)1801、影響和易性的主要因素1)材料品種與用量的影響①水泥品種和細(xì)度:用粉煤灰水泥拌制的混凝土流動(dòng)性最好,保水性和粘聚性也較好。②水泥漿數(shù)量:水泥漿數(shù)量不能太多也不能太少③水灰比(單位用水量)最新-建筑材料4混凝土-課件181④砂率(sandpercentage)砂率與坍落度的關(guān)系曲線(最優(yōu)砂率)砂率與水泥漿用量的關(guān)系曲線混凝土砂率選用表/%與砂率的計(jì)算公式
⑤外加劑(減水劑、泵送劑)和摻合料(粉煤灰)④砂率(sandpercentage)1822)環(huán)境的溫度與濕度的影響環(huán)境的溫度高,空氣濕度小,拌合物水分蒸發(fā)快,坍落度損失大,坍落度小。3)工藝對(duì)和易性(workability)影響拌合好,塌落度(slump)大。
2)環(huán)境的溫度與濕度的影響1832.混凝土和易性的評(píng)定
坍塌度試驗(yàn)法1-4-17維勃稠度試驗(yàn)法表1-4-16混凝土拌合物流動(dòng)性的分級(jí)最新-建筑材料4混凝土-課件184四、硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)隨著水化的進(jìn)行,混凝土開始凝結(jié)、硬化,最后形成具有強(qiáng)度的固體。在此過程中,混凝土的結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化,其強(qiáng)度也在不斷的增加。四、硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)隨著水化的進(jìn)行,混凝土開始凝1851.強(qiáng)度產(chǎn)生的原因:膠凝材料水化產(chǎn)物,形成水泥石,水泥石包裹在集料周圍。(一)、混凝土強(qiáng)度1.強(qiáng)度產(chǎn)生的原因:(一)、混凝土強(qiáng)度1863.混凝土的抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)1)混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度2)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值3)強(qiáng)度等級(jí)3.混凝土的抗壓強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)1875.影響混凝土強(qiáng)度的因素1)水泥強(qiáng)度等級(jí)和水灰比混凝土強(qiáng)度與灰水比的關(guān)系2)骨料的種類、質(zhì)量及數(shù)量3)濕度與溫度的影響混凝土強(qiáng)度與保持潮濕日期關(guān)系養(yǎng)護(hù)工藝養(yǎng)護(hù)溫度對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響
5.影響混凝土強(qiáng)度的因素188最新-建筑材料4混凝土-課件1896.提高混凝土強(qiáng)度的主要措施1)選料:水泥、骨料、外加劑、摻合料2)采用機(jī)械攪拌和振搗搗實(shí)方法對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響3)養(yǎng)護(hù)工藝方面6.提高混凝土強(qiáng)度的主要措施1901.、混凝土耐久性的概念耐久性的概念:砼抵抗所處環(huán)境的作用破壞的能力,如溫度、濕度,化學(xué)侵蝕介質(zhì)等。環(huán)境對(duì)砼的作用:①物理作用如凍融、滲透以及磨蝕,空蝕等;②化學(xué)作用,如各種酸、堿、侵蝕,碳化、堿集料反應(yīng)以及砼中的鋼筋銹蝕等。
(二)混凝土的耐久性1.、混凝土耐久性的概念(二)混凝土的耐久性1912、耐久性類型1)混凝土的抗?jié)B性2)混凝土的抗凍性3)混凝土抗侵蝕性4)混凝土的碳化5)混凝土的堿一骨料反應(yīng)6)磨損與氣蝕2、耐久性類型1)混凝土的抗?jié)B性192三、提高混凝土耐久性的主要措施1.合理選擇水泥品種2.增加砼密實(shí)度
①W/C②成型方法
③集料級(jí)配(包括砂率)等3.質(zhì)量性能穩(wěn)定的集料——針對(duì)堿—集料反應(yīng)尤其注意。4.摻加礦物摻合料、引合劑、防滲劑等5.砼表面處理(特別是裂縫防護(hù))
6.規(guī)定最小水泥用量三、提高混凝土耐久性的主要措施193五、普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)(一)、混凝土配合比的表示方法以每1m3混凝土中各項(xiàng)材料的質(zhì)量比表示。例如1m3混凝土:水泥300kg,水180kg,砂720kg,石子1200kg,每1m3混凝土總質(zhì)量為2400kg。以各項(xiàng)材料間的質(zhì)量比來表示(以水泥質(zhì)量為1)。例如,將上例換算成質(zhì)量比為:水泥∶砂∶石∶shui=1∶2.4∶4.0∶0.6,水灰比為0.60。五、普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)(一)、混凝土配合比的表示194(二)、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求①滿足施工所要求的混凝土拌合物的和易性;②滿足混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí);③滿足耐久性要求;④節(jié)約水泥,降低成本。(二)、混凝土配合比設(shè)計(jì)的基本要求195三、混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)基本參數(shù)水與水泥之間的比例關(guān)系,用水灰比表示;砂與石子之間的比例關(guān)系,用砂率表示;水泥漿與骨料之間的比例關(guān)系,常用單位用水量來反映(1m3混凝土的用水量)。三、混凝土配合比設(shè)計(jì)中的三個(gè)基本參數(shù)196(四)、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟(1)初步配合比的計(jì)算(2)基準(zhǔn)配合比的確定(3)實(shí)驗(yàn)室配合比的確定(4)施工配合比(四)、混凝土配合比設(shè)計(jì)的步驟197混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度
(standardcubecompressivestrength)以邊長為150mm的立方體試件為標(biāo)準(zhǔn)試件,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d,測定其抗壓強(qiáng)度來確定。邊長為100mm的立方體試件,應(yīng)乘以強(qiáng)度換算系數(shù)0.95邊長為200mm的立方體試件,應(yīng)乘以強(qiáng)度換算系數(shù)1.05。
混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度
(standardcubeco198混凝土強(qiáng)度等級(jí)
(strengthgrading)混凝土強(qiáng)度等級(jí)是根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)來確定,用符號(hào)C表示,劃分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C70、C80等。
混凝土強(qiáng)度等級(jí)
(strengthgrading)混凝土強(qiáng)199軸心(棱柱體)抗壓強(qiáng)度150mm×l50mm×300mm的棱柱體作為軸心抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試件。采用100mm×100mm×300mm棱柱體試件,最后計(jì)算強(qiáng)度值時(shí),乘以相應(yīng)的尺寸換算系數(shù)(0.95)。棱柱體試件抗壓強(qiáng)度與立方體試件抗壓強(qiáng)度之比為0.7-0.8。一般取0.76。(原因)
軸心(棱柱體)抗壓強(qiáng)度150mm×l50mm×300mm的棱200混凝土受力破壞的過程,實(shí)際是混凝土裂縫的發(fā)生及發(fā)展的過程,也是混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)從連續(xù)到不連續(xù)的演變過程。
混凝土受力破壞的過程,實(shí)際是混凝土裂縫的發(fā)生及發(fā)展的過程,也201最新-建筑材料4混凝土-課件202骨料對(duì)強(qiáng)度的影響骨料強(qiáng)度高,混凝土強(qiáng)度高骨料與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度高,混凝土強(qiáng)度高。在相同水泥強(qiáng)度等級(jí)及相同水灰比的條件下,碎石混凝土的強(qiáng)度較卵石混凝土高。骨料粒徑越大,對(duì)強(qiáng)度反而不利;骨料對(duì)強(qiáng)度的影響骨料強(qiáng)度高,混凝土強(qiáng)度高203養(yǎng)護(hù)工藝a.
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù):溫度為℃,相對(duì)濕度為90%以上;b.
水中養(yǎng)護(hù):試件全浸在水中,水溫為20℃,試件與周圍介質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)水分自由交換。c.
絕濕養(yǎng)護(hù):溫度20℃,試件與周圍介質(zhì)無水分自由交換。d.
自然養(yǎng)護(hù):周圍介質(zhì)為空氣,溫度自由變化,表面保濕。蒸汽養(yǎng)護(hù):蒸壓:溫度大于100℃,壓力大于1個(gè)大氣壓的水蒸氣蒸養(yǎng):溫度等于100℃,壓力等于1個(gè)大氣壓的水蒸氣養(yǎng)護(hù)工藝a.
標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù):溫度為℃,相對(duì)濕度為90%以上;204最新-建筑材料4混凝土-課件205軸心抗拉強(qiáng)度用“∞”字形試件或棱柱體試件直接測定。試件夾頭附近的局部破壞很難避免,而且外力作用線與試件軸心方向不易一致,試驗(yàn)難度較大,試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。軸心抗拉強(qiáng)度用“∞”字形試件或棱柱體試件直接測定。206劈裂抗拉強(qiáng)度劈裂抗拉強(qiáng)度207水灰比理論公式中,A、B為系數(shù),其值大小與集料種類有關(guān)。水灰比理論公式中,A、B為系數(shù),其值大小與集料種類有關(guān)。208AC卸荷應(yīng)力應(yīng)變曲線呈直線有殘余變形
AC卸荷應(yīng)力應(yīng)變曲線呈直線209初始彈性模量Ec=tanα0
割線彈性模量
切線彈性模量
混凝土彈性模量
(elasticitymodulus)初始彈性模量Ec=tanα0混凝土彈性模量
(elasti210影響Ec的因素:①集料與水泥石的Ec,主要是骨料Ec(集料Ec↑,則砼Ec↑);②W/C;③齡期;④強(qiáng)度↑,則Ec↑;⑤砼試件的含水率↓,則Ec↑;⑥集灰比
影響Ec的因素:①集料與水泥石的Ec,主要是骨料Ec(集料E211最新-建筑材料4混凝土-課件212混凝土的抗?jié)B性抗?jié)B性指的是砼抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透的性能,它直接影響砼的抗凍性及抗化學(xué)侵蝕性及鋼筋銹蝕等。抗?jié)B性主要與砼內(nèi)部的孔隙大小及孔隙(開放的孔隙及毛細(xì)管通路)特征以及砼密(蜂窩、孔洞等)實(shí)行有關(guān)。
混凝土的抗?jié)B性抗?jié)B性指的是砼抵抗水、油等液體在壓力作用下滲透213混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B標(biāo)號(hào)表示???jié)B標(biāo)號(hào)是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件,按規(guī)定方法進(jìn)行試驗(yàn),以所能承受的最大水壓力確定,分為P2、P4、P6、P8、P10、P12等,它們分別表示試件出現(xiàn)滲水時(shí)的最大壓力為0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2MPa?;炷恋目?jié)B性用抗?jié)B標(biāo)號(hào)表示???jié)B標(biāo)號(hào)是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試214影響砼抗?jié)B性的因素:①W/C②骨料的最大粒徑
③養(yǎng)護(hù)條件
④水泥品種及細(xì)度過⑤外加劑
⑥摻合料
⑦齡期
影響砼抗?jié)B性的因素:215混凝土的抗凍性砼抗凍性是指砼在水飽和狀態(tài)下,經(jīng)多次凍融循環(huán)作用,能保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力。在寒冷地區(qū),砼在接觸水又受凍的環(huán)境下,由于砼孔隙中的水結(jié)冰、膨脹;同時(shí)因?yàn)楸c水的蒸氣壓不同造成的滲透壓力,這兩種作用若超過砼(砼是脆性材)的抗拉強(qiáng)度,砼就會(huì)產(chǎn)生裂縫。裂縫一經(jīng)產(chǎn)生,待水融化后更多水滲入砼內(nèi)部,造成的裂縫就更多。
混凝土的抗凍性砼抗凍性是指砼在水飽和狀態(tài)下,經(jīng)多次凍融循環(huán)作216混凝土的抗凍性,常用抗凍標(biāo)號(hào)來表示??箖鰳?biāo)號(hào)是以28d齡期的混凝土試件,在水飽和狀態(tài)下所能承受的凍融循環(huán)次數(shù)而確定的?;炷恋目箖鰳?biāo)號(hào)分為:F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300等九個(gè)等級(jí)。分別表示混凝土能夠承受反復(fù)凍融循環(huán)次數(shù)為:10、15、25、50、100、150、200、250、300。例如,混凝土試件經(jīng)50次凍融循環(huán)后,強(qiáng)度降低不超過25%,質(zhì)量損失率不超過5%時(shí),它的抗凍標(biāo)號(hào)就達(dá)到F50。
混凝土的抗凍性,常用抗凍標(biāo)號(hào)來表示??箖鰳?biāo)號(hào)是以28d齡期的217決定砼抗凍性的因素:①砼的密實(shí)度
②孔隙結(jié)構(gòu)特征
③砼齡期
④砼強(qiáng)度
⑤引氣劑決定砼抗凍性的因素:218混凝土抗侵蝕性混凝土可能因化學(xué)介質(zhì)的作用而遭受腐蝕。一般來說,化學(xué)腐蝕破壞的形式不外乎:水泥石中某些組分被介質(zhì)溶解;介質(zhì)與水泥石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后的生成物是溶于水的;化學(xué)反應(yīng)后生成物體積與反應(yīng)前比顯著增大,即體積膨脹。化學(xué)腐蝕介質(zhì)主要指流動(dòng)的淡水、某些鹽類、酸類、堿類的溶液、海水等。混凝土受這些介質(zhì)作用后是如何遭受破壞的,已在《水泥》一章中敘述?;炷量骨治g性混凝土可能因化學(xué)介質(zhì)的作用而遭受腐蝕。一般來說219影響因素:①砼密實(shí)度a.水灰比b.成型方法
;
②孔隙特征;
③砼強(qiáng)度
影響因素:220混凝土的碳化(carbonation)又叫混凝土的中性化。混凝土的碳化作用是空氣中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣在有水存在的條件下發(fā)生化學(xué)作用,生成碳酸鈣和水。碳化過程是二氧化碳由表及里向混凝土內(nèi)部逐漸擴(kuò)散的過程。碳化對(duì)混凝土最主要的影響是使混凝土的堿度降低,減弱了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用,可能導(dǎo)致鋼筋銹蝕。碳化還會(huì)引起混凝土收縮(碳化收縮),容易使混凝土的表面產(chǎn)生微細(xì)裂縫。
混凝土的碳化(carbonation)又叫混凝土的中性化。221混凝土的堿一骨料反應(yīng)骨料中的活性氧化硅(SiO2)與水泥中的堿(并非Ca(OH)2等)性氧化物之間發(fā)生反應(yīng),堿性氧化物水斛,生成NaOH,KOH,與SiO2反應(yīng)生成堿——硅酸凝膠,吸水可以無限膨脹,由于此反應(yīng)發(fā)生在集料——水泥石界面,被水泥石包裹,堿——硅酸凝膠膨脹使水泥石脹裂。除此之外,還有堿——碳酸凝膠反應(yīng)等;混凝土的堿一骨料反應(yīng)骨料中的活性氧化硅(SiO2)與水泥中的222這一反應(yīng)發(fā)生的條件:①集料中的活性SiO2,②水泥中的含堿量;這一反應(yīng)很慢,一般等待幾條后才有可能出現(xiàn)。只有當(dāng)K=Na2O%+0.658K2O%>0.6%時(shí),③水是其充分條件
這一反應(yīng)發(fā)生的條件:223影響堿集料反應(yīng)的因素:①集料活性,②水泥中的堿含量,③水份,④集料粒徑,粒徑越小,則反應(yīng)膨脹越大,⑤砼密實(shí)度,⑥所采取的措施影響堿集料反應(yīng)的因素:224抑制堿集料反應(yīng)的措施:①斷絕三條件中的任何一條件,包括外加劑中的堿含量;②摻用活性混合材,(摻合料)機(jī)理:a.混合材與堿起反應(yīng),同時(shí)混合材粒徑小,比表面積大,因此反應(yīng)快;b.降低了作用于集料表面的堿含量,使堿組分的發(fā)揮分散于整個(gè)砼體系中;c.形成了石灰——堿——氧化硅絡(luò)合物,此物不膨脹③增加砼密實(shí)度,減小水份的滲透④加入引氣劑
抑制堿集料反應(yīng)的措施:225曲線窄而高,說明強(qiáng)度比較集中,波動(dòng)小,混凝土的均勻性好,施工水平較高。
曲線矮而寬,表示強(qiáng)度數(shù)據(jù)的離散程度大,說明施工控制水平差曲線窄而高,說明強(qiáng)度比較集中,波動(dòng)小,混凝土的均勻性好,施工226混凝土強(qiáng)度平均值混凝土強(qiáng)度平均值227標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差228變異系數(shù)變異系數(shù)229最新-建筑材料4混凝土-課件230不同t值的保證率P不同t值的保證率P231生產(chǎn)長期穩(wěn)定時(shí)強(qiáng)度的檢驗(yàn)評(píng)定①當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C20時(shí)mfcu≥fcu,k+0.7σ0fcu,min≥fcu,k—0.7σ0fcu,min≥0.85fcu,k②當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)>C20時(shí)mfcu≥fcu,k+0.7σ0fcu,min≥fcu,k—0.7σ0fcu,min≥0.90fcu,k式中:mfcu——同一驗(yàn)收批試塊的平均強(qiáng)度,MPa;fcu,k——混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),MPa;σ0——同一驗(yàn)收批試塊強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差,MPa;fcu,min——同一驗(yàn)收批強(qiáng)度的最小值,MPa生產(chǎn)長期穩(wěn)定時(shí)強(qiáng)度的檢驗(yàn)評(píng)定①當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C20時(shí)232用合格判定系數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度的評(píng)定mfcu-λ1σ0≥0.9fcu,kfcu,min≥λ2fcu,k式中:σ0——同一驗(yàn)收批試塊強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差,MPa;當(dāng)σ0計(jì)算值小于0.06fcu,k時(shí),取σ0=0.06fcu,k;
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