水利工程混凝土质检

1、水利质检混凝土工程水 利 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc427931118 一、混凝土的结构 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 含气量 PAGEREF _Toc427931121 h 3 HYPERLINK l _Toc427931122 凝结时间 PAG

2、EREF _Toc427931122 h 4 HYPERLINK l _Toc427931123 三、混凝土的力学性能 PAGEREF _Toc427931123 h 5 HYPERLINK l _Toc427931124 抗压强度 PAGEREF _Toc427931124 h 5 HYPERLINK l _Toc427931125 抗拉强度 PAGEREF _Toc427931125 h 5 HYPERLINK l _Toc427931126 弹性模量 PAGEREF _Toc427931126 h 6 HYPERLINK l _Toc427931127 抗弯强度 PAGEREF _Toc

3、427931127 h 6 HYPERLINK l _Toc427931128 抗剪强度 PAGEREF _Toc427931128 h 6 HYPERLINK l _Toc427931130 1.极限拉伸 PAGEREF _Toc427931130 h 7 HYPERLINK l _Toc427931131 2.干缩 PAGEREF _Toc427931131 h 7 HYPERLINK l _Toc427931132 3.徐变 PAGEREF _Toc427931132 h 8 HYPERLINK l _Toc427931133 4.自生体积变形 PAGEREF _Toc427931133

4、 h 9 HYPERLINK l _Toc427931134 五、混凝土的热学性能 PAGEREF _Toc427931134 h 9 HYPERLINK l _Toc427931135 1.绝热温升 PAGEREF _Toc427931135 h 9 HYPERLINK l _Toc427931136 2.比热 PAGEREF _Toc427931136 h 9 HYPERLINK l _Toc427931137 3.导热系数 PAGEREF _Toc427931137 h 10 HYPERLINK l _Toc427931138 4.导温系数 PAGEREF _Toc427931138 h

5、 10 HYPERLINK l _Toc427931139 六、混凝土的耐久性 PAGEREF _Toc427931139 h 10 HYPERLINK l _Toc427931140 抗冲磨性 PAGEREF _Toc427931140 h 11 HYPERLINK l _Toc427931141 抗空蚀性 PAGEREF _Toc427931141 h 11 HYPERLINK l _Toc427931142 抗化学侵蚀性 PAGEREF _Toc427931142 h 12 HYPERLINK l _Toc427931143 抗碳化性 PAGEREF _Toc427931143 h 12

6、 HYPERLINK l _Toc427931144 七、钢筋混凝土结构的耐久性 PAGEREF _Toc427931144 h 13 HYPERLINK l _Toc427931145 变形缝止水材料 PAGEREF _Toc427931145 h 15 HYPERLINK l _Toc427931146 一、止水铜片 PAGEREF _Toc427931146 h 15一、混凝土的结构混凝土由固相、气相、液相三相组成。其中固相为水泥石、砂石骨料，气相为混凝土孔隙中存在的空气，液相为孔隙中的溶液。二、混凝土拌合物的性能：工作性，含气量，凝结时间。工作性:流动性，可塑性，稳定性，易密性。1.塌

7、落度适用于流动性较大的可塑性混凝土（塌落度在3-22cm），不适用于流动性较小的干性混凝土（碾压混凝土）也不适用于塌落度特大的（大于22cm）的自流平自密实混凝土。2.维勃稠度VB值用于无塌落度的干硬性混凝土。3.工作度VC值适用于碾压混凝土。 以s表示。4.坍扩度适用于塌落度大于22cm的自流平自密实混凝土，以坍落度坍塌后的直径表流动参数。5.影响混凝土工作性的主要因素：用水量，骨料最大粒径，砂率，骨料，水灰比和骨灰比，外加剂，水泥品种，掺合料，时间，温度。含气量1.含气量对混凝土拌合物的影响：（1）混凝土的塌落度随含气量的增加而增加。（2）混凝土的泌水率随含气量的增加而减小。（3）混凝土的

8、表观密度随含气量的增加而降低。（4）混凝土拌合物的含气量大，凝结时间越长。2.影响混凝土含气量的主要因素：（1）原材料与混凝土的配合比【外加剂 】掺量决定混凝土拌合物引入气体的气泡直径和数量，一般的外加剂都具有一定的引气的效能。【水泥品种】掺入相同引气剂时，不同的水泥品种，含气量不同。【粉煤灰 】粉煤灰对外加剂有较强的吸附能力，故引气不佳，用量需增大。【水灰比】水灰比大的混凝土，流动性大，容易裹胁气体，利于形成气泡，故混凝土的含气量也较大。【骨料】混凝土的最大粒径越大，混凝土的含气量越小，表面粗糙度低，含气量大。（2）拌合工艺拌合方式:机械拌比人工拌的含气量大。拌合时间：混凝土的拌合时间会随时

9、间的延长，含气量随之增加，但超过一定的限值时，含气量不会继续增加。凝结时间1.凝结时间：初凝不得早于45min.终凝不得迟于12小时。2.初凝：贯力值达到3.5MPa。 终凝：贯力值达到28MPa。3.水泥水化四个阶段：初期反应期，休止期，凝结期，硬化期。4.影响混凝土凝结时间的主要因素：水泥品种外加剂水灰比（水灰比大的混凝土拌合物凝结时间长）。环境温度环境相对湿度（在干燥气候条件下，环境相对湿度小，混凝土拌合物中水分蒸发较快，凝结时间相应缩短。）三、混凝土的力学性能：抗压，抗拉，抗剪，抗弯，弹性模量等。抗压强度影响混凝土抗压强度的因素：1.水灰比2.骨料最大粒径在相同水灰比条件下，采用大粒径

10、粗骨料，抗压强度降低。对于小水灰比混凝土强度下降幅度大，而大水灰比强度降低不明显。3.含气量混凝土含气量高，抗压强度低，每增加1%含气量，抗压强度降低3%5%.4.龄期混凝土的抗压强度与龄期的对数值近似呈直线关系。抗拉强度1.混凝土的抗拉强度：劈裂抗拉强度（劈拉强度）和轴向抗拉伸抗拉强度（轴拉强度）。2.影响劈拉强度的因素：【垫条的形状尺寸】（根据规定采用断面为5mm5mm的方形钢垫条，试件为15cm15cm15cm立方体，全级配混凝土大试件45cm45cm45cm立方体劈拉强度试验采用断面为15cm15cm正方形钢垫条）。【试件表面平整度】表面不平整，会局部集中受力，分布恶化，实验结果偏小。

11、【试件尺寸】随试件尺寸的增大，劈拉强度降低。【加荷速率】混凝土的劈拉强度随加荷速率的增加而提高。规定,加荷速率：0.04-0.06MPa/s【偏心】偏心会导致劈拉强度试验结果降低。 弹性模量 - 是表征混凝土受力变形的性能参数。是重要的设计指标。1.弹性模量分为：静弹性模量，剪切弹性模量，动弹性模量。2.静弹性模量分为：初始切线弹性模量，切线弹性模量，割线弹性模量。3.动弹性模量随混凝土强度的提高而增加。抗弯强度 1.抗弯强度试验采用三分点加荷，试件尺寸15cm15cm55cm或10cm10cm51.5cm棱柱体。2.抗弯强度随梁断面尺寸的增加而减小，也随加荷速率的增加而增大。抗剪强度 1.试

12、验试件尺寸为15cm15cm15cm立方体，水平剪切荷载的加荷速率为0.4MPa/min,而对混凝土芯样试件一般为直径150或200圆柱体试件。2.混凝土抗剪强度随混凝土抗压强度的增加而增大。四、混凝土的变形性能混凝土的变形性能：极限拉伸，干缩，徐变，自生体积变形与温度变形等，都已10-6为单位。1.极限拉伸：弹性变形和塑性变形混凝土水灰比小、混凝土灰浆率大、强度高，相应极限拉伸值也大；混凝土水灰比大、混凝土灰浆率低、强度低，相应极限拉伸值小。混凝土极限拉伸值随混凝土龄期的增长而加大。2.干缩混凝土干缩：指置于未饱和空气中混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形。影响混凝土干缩的因素:水泥品种使用

13、C3A含量大、细度较细的水泥配制的混凝土干缩较大，使用矿渣水泥配制的混凝土干缩比普通水泥或中热水泥配制的混凝土干缩大。掺粉煤灰可减小混凝土干缩。混凝土配合比在用水量一定条件下，混凝土干缩随水泥用量的增加而减小。混凝土干缩随水灰比的加大而增加，随用水量的增加而加大。骨料混凝土干缩随骨料含量的增加而减小，也随骨料弹性模量的增加而减小。外加剂混凝土干缩增加的外加剂，普通减水剂，引气剂，引气减水复合外加剂等。环境温度，湿度混凝土干缩随环境相对湿度的增加而减小，直至相对湿度达到100%时表现为湿胀。环境温度升高将导致混凝土干缩增大。结构特征混凝土干缩随体积与表面积之比值得增加而直线下降，小试件干缩比大试

14、件的干缩大得多，其差值随龄期的增加而减小。混凝土干缩还随钢筋混凝土的含钢率的增加而减小。3.徐变有利方面：大体积混凝土中徐变能降低温度应力、调整应力分布，减少收缩缝隙。不利方面：徐变引起预应力钢筋混凝土结构预应力损失，在大跨度梁中徐变增加梁的挠度。影响徐变的因素：内部影响因素：原材料和配合比【水泥品种】【骨料】：对水泥浆体有约束作用和吸水作用，约束程度取决于骨料的硬度与含量。【水灰比】水灰比是影响混凝土徐变的主要因素，徐变随水灰比增加而增大。【灰浆率】单位体积混凝土内水泥砂浆的含量称为混凝土的灰浆率。若混凝土的强度不变，则徐变随灰浆率的增加而增大，【外加剂】减水剂对徐变的三种影响情况：是为了提

15、高强度，使徐变减小；是为了节约水泥，保持强度不变，徐变基本不受影响；配合比不变，是为了提高流动度，则徐变增大。【粉煤灰】掺粉煤灰混凝土早期比不掺的，徐变增大，而后期强度比不掺的高，故徐变减小。外部影响因素：环境温度、湿度、加荷龄期、持荷时间、加荷应力及结构尺寸。徐变随加荷龄期的增长而减小。徐变随加荷应力、持荷时间、温度的增加而增大。 4.自生体积变形自生体积变形：在恒温绝湿条件下，由胶凝材料的水化作用引起的混凝土体积变形。提高自变膨胀值的措施：采用低热微膨胀水泥 采用内含MgO含量3.5%-5.0%的中热水泥外掺轻烧MgO粉，使混凝土有微膨胀，自生体积变形为膨胀掺适量的膨胀剂 五、混凝土的热学

16、性能：绝热温升、比热、导热系数、导温系数、热膨胀系数等。1.绝热温升影响混凝土绝热温升的因素：水泥品种 C3AC3SC2SC4AF水泥用量混凝土的绝热温升随水泥用量的增加而增加。掺合料绝热温升随掺合料的增加而降低。2.比热影响混凝土比热的因素：温度，龄期，配置混凝土的用水量，水泥品种，骨料品种。（其中温度影响比较明显）3.导热系数影响混凝土导热系数的因素：粗骨料岩石种类，含水状态，混凝土含水量，水泥品种，水灰比，龄期。（其中粗骨料岩石种类是影响导热系数的重要因素）4.导温系数影响混凝土导温系数的因素：粗骨料岩石种类与用量导温系数随骨料用量的增加而增大（石英石导温系数最大）用水量导温系数随骨料用

17、量的增加而降低，温度随温度的增加而降低龄期无明显影响。六、混凝土的耐久性：抗冻性，抗渗性，抗冲磨性，抗空蚀性，抗化学反应侵蚀性，抗碳化性等。提高混凝土【抗冻性】的措施：掺加引气剂，严格控制水灰比，选用优质骨料。提高混凝土【抗渗性】的措施：1.尽量降低混凝土的水灰比（水灰比越大，抗渗性越低）2.掺入外加剂（减水剂能降低混凝土的用水量，改善混凝土的和易性，提高密实度，减少混凝土中的气泡数量，从而提高混凝土的抗渗性。）3.掺用优质掺合料（如粉煤灰，掺粉煤灰可改善混凝土的和易性，减少泌水，增加密实，减少气泡数量，提高抗渗。）4.保证混凝土施工质量（防止骨料集中，漏振。欠振，冷缝等现象）抗冲磨性1.提高

18、混凝土抗冲磨性的措施:尽量降低水灰比（掺用高效减水剂，降低混凝土用水量，降低水灰比，提高混凝土的抗压强度，混凝土的抗冲磨强度随混凝土的抗压强度的增加而增加。）选用优质抗冲磨护面材料（选用硬质耐磨骨料混凝土，如花岗岩，石英岩，铁矿石等，铁矿石抗冲磨性最好。）掺用微珠含量高的优质粉煤灰铸石骨料混凝土（铸石是一种很好的耐磨材料）抗空蚀性1.发生空蚀的条件;高速流水，一般流速 25m/s。过流表面不平整，或过流表面体型不合理，水流条件不好。2.提高抗空蚀性的措施:修改流面体型，改善水流条件，保证水流不出现脱离表面的真空区。控制和处理过流表面不平整度。设置通气设施。改进泄流运行方式。采用抗空蚀材料护面。

19、抗化学侵蚀性1.分类：溶出性侵蚀（渗漏和扩散），分解性侵蚀（酸性侵蚀、碳酸与硫酸侵蚀、镁盐与铵盐侵蚀），盐类侵蚀（硫酸盐侵蚀、盐类结晶侵蚀、苛性碱侵蚀），有机质侵蚀（油类侵蚀、生物侵蚀）。2.混凝土化学反应侵蚀的防护措施:选用合适的水泥品种对溶出性侵蚀应选用不易水解的水泥，如火山灰水泥，矿渣硅酸盐水泥。 对酸性侵蚀，应选用耐酸水泥，对硫酸盐侵蚀，应选用硫酸盐水泥，抗硫酸盐水泥，矾土水泥。掺用火山灰质活性掺合料如粉煤灰，硅粉等。提高混凝土密实性和抗渗性混凝土表面防护处理表面涂抹聚合物水泥砂浆，沥青涂层，专用涂料，侵渍混凝土表面等。抗碳化性真正的媒介是碳酸。1.影响混凝土碳化的因素：混凝土的水胶比

20、混泥土的水胶比越大，混凝土越不密实，孔隙率越大，外界二氧化碳易侵入，越容易碳化，反之，水胶比小，混凝土密实，孔隙率小，则不易发生碳化。周围介质相对湿度碳化经历的时间碳化深度随碳化时间的延长而增加。混凝土碱度纯熟料（硅酸盐水泥）配置的混凝土碱度高2.碳化的危害性：（1）使混凝土碱度降低，破坏钢筋混凝土中的钝化膜，使钢筋发生锈蚀（使钢筋混凝土结构的承载力下降）。（2）碳化导致混凝土发生碳化变形（使混凝土表面发生裂缝）。七、钢筋混凝土结构的耐久性引起钢筋混凝土结构内部侵蚀的主要原因是，空气中的二氧化碳侵入混凝土内部，导致保护层混凝土碳化和氯离子侵入混凝土内部达到钢筋表面并聚集。 氯离子导致钢筋混凝土

21、内部钢筋锈蚀的过程：1.因浓度作用，外部高浓度的氯离子通过存在于混凝土内部相互连通的毛细孔溶液进入混凝土内部，并达到钢筋表面。2.氯离子在钢筋表面聚集，浓度逐渐升高。3.当聚集在钢筋表面的氯离子浓度达到临界浓度时，钢筋表面的钝化膜不稳定，并被破坏，钢筋表面呈活化状态。混凝土的抗裂性能1.影响混凝土抗裂性的孔隙和缺陷混凝土内部的胶凝孔，毛细孔和大孔在微观上组成空间孔隙网络。在荷载作用下，毛细孔和大孔以及微裂缝张开，长大，宏观连通，最后形成裂缝。2.作用在混凝土上的荷载：显性荷载（水压力，风力，重力，地震力，机械力等）隐形荷载（环境温度，自身水化热等）3.混凝土的力学性能特点：抗压强度大，抗拉强度

22、小，并且早期强度小，28天后基本稳定。4.混凝土的变形：自生体积变形，一般呈收缩状态，湿胀，干缩变形；热胀，冷缩变形；外荷载作用下的拉伸和压缩变形。5.混凝土早期裂缝产生的环境因素早期裂缝在适当的条件下可以长长，扩宽，发展为深层裂缝甚至贯穿裂缝对建筑物造成极大的危害。寒潮袭击冷却水温过低风干效应正常养护不足，混凝土表面缺水收缩，发生裂缝，有穿堂风部位拆模后，不注意继续养护，使表面迅速失水，发生干裂，拆模时机不当，在降温拆模时，导致混凝土表面受潮和风干双重冲击，个、发生裂缝。6.混凝土产生裂缝 设计因素设计不当暴露太多，块体长，开孔位置不当，体型复杂，锐型转角等。施工因素混凝土搅拌，运输，平仓，振捣，养护和表面保护等施工工艺不合理，措