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文档简介
1本章学习目标:①掌握混凝土耐久性的影响因素及其各种变形的条件;②掌握混凝土强度的主要影响因素;③初步掌握普通混凝土的配合比设计;④理解混凝土组成材料的技术要求及和易性的影响因素;⑤了解混凝土的新进展及其它种类的混凝土与砂浆。本章的重点是混凝土的耐久性和混凝土的配合比设计。01:45201:453.0前言3.1普通混凝土组成材料3.2混凝土拌合物的性能
3.3硬化后混凝土的性能3.4砼的质量控制及配合比设计3.5其它种类混凝土及新进展3.6砂浆3
混凝土是由水泥、水和砂、石按适当比例拌合而成。砂、石起骨架作用,称为骨料。硬化前水泥起润滑作用,硬化后起粘结作用。公路、铁路等交通工程水利与水电工程地下工程国防工程混凝土可应用于:大坝等水利工程工业与民用建筑给水排水工程01:454混凝土按胶凝材料分为水泥混凝土、石膏混凝土和沥青混凝土等。水泥混凝土主要用于建筑结构工程,沥青混凝土主要用作路面材料。01:45普通混凝土重混凝土轻混凝土采用天然砂、石骨料配制,表观密度为1950~2500kg/m3的混凝土,应用于各种土木工程。采用重骨料配制,表观密度大于2600kg/m3的混凝土。不透x射线和γ射线。采用多孔、轻质骨料配制,表观密度小于1900kg/m3的混凝土。广泛用于高层建筑、大跨桥梁及高强预制构件。5按强度分为:普通混凝土(抗压强度<60MPa)
高强混凝土(抗压强度>60MPa)超高强混凝土(抗压强度>80MPa)按成型或施工工艺现浇混凝土预制混凝土灌浆混凝土喷射混凝土01:45混凝土拌合物601:45水泥骨料拌和水外加剂掺合料水泥骨料拌和水外加剂掺合料配制混凝土时,应根据混凝土工程性质、部位、施工条件、环境状况等,按各品种水泥的特性作出合理的选择。如大坝工程,宜用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,民航机场道面和高速公路应采用道路硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。701:45水泥品种选择强度等级选择水泥强度等级的选择,应与混凝土设计强度等级相适应。根据经验一般以选择的水泥强度等级标准值为混凝土强度等级标准值的1.5~2.0倍为宜。工程实例8砼路面,可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥。中等及轻交通路面,也可采用矿渣硅酸盐水泥。01:45某施工队使用以火山灰掺量为30%的火山灰硅酸盐水泥铺筑路面,使用两年后,表面耐磨性差,已出现露石,且表面有微裂缝。9广西某车间单层砖房屋盖采用预制空心板12m跨现浇钢筋混凝土大梁,某年10月开工,12月拆大梁底模板和支撑,次年1月4日下午房屋全部倒塌。①施工现场入库水泥应按品种、标号、出厂日期分别堆放,并建立标志。先到先用,防止混乱。②防止水泥受潮。01:45事故的主因是使用进场已3个多月并存放在潮湿地方的水泥。且采用人工搅拌,无严格配合比。致使大梁混凝土在倒塌后用回弹仪测定平均抗压强度仅5Mpa左右。部分水泥结成硬块。可筛去硬块,压碎粉块。通过实验,按实际强度使用,可用于不重要的、受力小的部位,也可用于砌筑砂浆。10大部分水泥结成硬块。粉碎、磨细,不能作为水泥使用,但仍可作水泥混合材或混凝土掺合剂。01:45受潮水泥的处理有粉状,可用手捏成粉末,尚无硬块。可压碎粉块,通过实验,按实际强度使用。11
骨料总体积占混凝土体积的60%~80%,按粒径的大小可分为粗骨料和细骨料。按来源可分为天然砂和人工砂天然砂按来源又可分为河砂、海砂、山砂01:45粗骨料:粒径4.75mm以上的骨料。碎石、卵石等。细骨料:粒径0.15~4.75mm之间的骨料。各种砂。《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006《建筑用砂》
GB/T14684-200112有害杂质:骨料中妨碍水泥水化或引起水泥石腐蚀,降低水泥石与骨料粘附性的各种物质。01:45砂的技术要求种类:云母、粘土、淤泥和有机物等。危害性:妨碍水泥与骨料的粘结,影响混凝土强度;增大用水量,收缩增大;引起水泥石腐蚀。处理方法:当砂中有害杂质含量多,但必须使用时,可用清水加以冲洗,如冲洗后符合要求,则可使用。13砂中有害杂质含量的规定(GB/T14684-2001)项目指标ⅠⅡⅢ含泥量,%<
1.0
3.0
5.0泥块含量,%<0
1.0
2.0云母,%<1.02.02.0轻物质,%<1.01.01.0有机物(比色法)合格合格合格硫化物及硫酸盐,%<0.50.50.5氯化物,%<0.010.020.0601:45宜用于强度等级大于C60的混凝土宜用于强度等级C30~C60及抗冻、抗渗或其它要求的混凝土宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆1401:45对于长期处于潮湿环境的重要混凝土结构所用的砂、石,应进行碱活性检验。由砂制备的试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象,在规定的实验龄期膨胀率应小于0.10%。砂中氯离子含量应符合下列规定:对于钢筋混凝土用砂,其氯离子含量不得大于0.06%。对于予应力混凝土用砂,其氯离子含量不得大于0.02%。(以干砂的质量百分率计)。强制性条文15种类颗粒形状表面特征和易性强度河砂圆、椭圆光滑好低海砂山砂多棱角粗糙差高对混凝土性能的影响01:45砂的颗粒形状与表面特征16砂的颗粒级配:指砂的大小颗粒搭配的情况。01:4517试验:筛分析法取500g干砂,测其在各筛上的筛余量。级配曲线:以累计筛余百分率为纵坐标,以筛孔尺寸为横坐标作图即为级配曲线。级配区:按600μm筛孔的累计筛余百分率划分为3个级配区。01:4518筛孔尺寸/mm筛余量/g
分计筛余百分率/%累计筛余百分率/%4.75m1a1A1=a12.36m2a2A2=a1+a21.18m3a3A3=a1+a2+a30.60m4a4A4=a1+a2+a3+a40.30m5a5A5=a1+a2+a3+a4+a50.15m6a6A6=a1+a2+a3+a4+a5+a6注:分计筛余百分率:各筛的筛余量/砂的总量(g)。累计筛余百分率:各筛的分计筛余率加上比该筛大的所有筛的分计筛余百分率之和。01:45筛分法取500g干砂,测其在各筛上的分计和累计筛余。19砂的颗粒级配区筛孔尺寸1234.75mm10~010~010~02.36mm35~525~015~01.18mm65~3550~1025~00.60mm85~7170~4140~160.30mm95~8092~7085~550.15mm100~90100~90100~9001:45粗砂为主,易泌水,不易密实成型。中砂为主,最适合配制普通混凝土。细砂为主,拌合物粘性大,保水性好,但易干缩。0401
2
3
2060801000.150.300.601.182.364.759.520粗细颗粒含量适当空隙率小总表面积小水泥浆的用量少混凝土的和易性好密实度高强度及耐久性高01:45砂的颗粒级配曲线合理级配21砂的细度模数粗细程度f粗砂f
=3.1~3.7中砂f
=2.3~3.0细砂f=1.6~2.2特细砂f=0.7~1.501:452201:45方孔筛圆孔筛4.75mm4.05.00mm4.22.36mm7.62.50mm8.61.18mm9.61.25mm7.4600μm32.2630μm57.4300μm42.6315μm19.6150μm3.6160μm2.4筛底0.2筛底0.2合计99.8合计99.8分计筛余比对2301:45细度模数对比编号圆孔筛细度模数方孔筛细度模数12.242.0222.892.7632.762.6042.422.2624按来源分碎石和卵石,工程中常用碎石配制混凝土01:45由天然岩石或卵石经破碎、筛分得到粒径大于4.75mm的岩石颗粒。《建筑用卵石、碎石》GBT14685-93《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52-2006粗骨料25有害杂质含泥量、泥块含量、针片状颗粒含量及有机物含量等均应符合GBT14685-93(或JGJ52-2006)的要求。01:45石的技术指标活性氧化物(活性氧化硅或活性氧化铝)使用含碱量小于0.6%的水泥或采用能抑制碱-骨料反应的掺合料;当使用含钾、钠离子的混凝土外加剂时,必须进行专门试验。26颗粒形状及表面特征粗骨料中的针状(颗粒长轴长度大于平均粒径的2~4倍)和片状(厚度小于平均粒径的0.4倍)颗粒,不仅影响混凝土的和易性,而且会使混凝土的强度降低。针片状颗粒含量,应符合相关的规定。01:4527连续级配:从小到大每个粒级的石子均占一定的比例,和易性好,适合配制普通混凝土。单粒级:剔除某些粒级的颗粒,易产生离析。可配制干硬性混凝土,须强力振捣。01:45粗骨料的级配碎石及卵石的级配要求见P.84表4-6。标准筛:2.36(2.5)、4.75(5)、9.5(10)、16(15)、19(20)、26.5(25)、31.5、37.5(40)等共12个。28石子公称粒级的上限Dmax,如5~20mm是常用的一种粒级,20mm是该粒级的上限,即最大粒径。经济性:Dmax增大,表面积减小,水泥用量减少。结构限制:Dmax≯1/4结构截面最小尺寸;Dmax≯3/4钢筋最小净距。施工方面:Dmax过大,在搅拌、运输以及振捣时易产生离析或易损坏叶片、堵塞泵管或振捣不实。01:452901:45孔隙率21.46%孔隙率7.98%孔隙率4.31%颗粒级配的重要性与级配相关的指标:粒形、表观密度、堆积密度、空隙率。带来的效果:节省水泥、高密实度、高强度、高耐久性。30粗骨料的强度采用岩石立方体强度或粒状石子的压碎指标表示。岩石立方强度试验,是用母岩制成5×5×5cm立方体,或直径与高度均为5cm的圆柱体试样,浸泡水中48h,待吸水饱和后进行抗压试验。岩石的品种强度水成岩≮80MPa变质岩或深成的火成岩≮60MPa火成岩≮30MPa01:4531压碎指标将直径为10-20mm的碎石分三层装入标准圆筒内,按一定方法加压至200kN,再过2.36mm的筛。01:45m0-压碎前干燥石料的质量;m1-压碎试验后筛余石料的质量;压碎指标值越小,骨料的强度越高。3201:45当二种方法有争议时,以岩石立体强度为准33岩石的品种混凝土强度等级碎石压碎指标值(%)水成岩C55~C40≤C35≤10≤16变质岩或深成的火成岩C55~C40≤C35≤12≤20火成岩C55~C40≤C35≤13≤30碎石的压碎指标值混凝土强度等级C55-C40≤C35卵石压碎指标值(%)≤12≤16卵石的压碎指标值01:4534骨料的饱和面干吸水率(a)全干状态:含水率等于零或接近零;(b)气干状态:含水率与大气湿度平衡;
(c)饱和面干状态:颗粒表面干燥,而颗粒内部孔隙含水饱和;(d)润湿状态:内部孔隙充满水,表面附水层。01:4535拌制和养护用水不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质。污水、pH值小于4的酸性水、含硫酸盐(按SO3计)超过水重1%的水均不得使用。在对水质有疑问时可将该水与洁净水分别配置混凝土,进行强度对比试验,如果强度不低于洁净水制成的试块强度,则此水可用。
海水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物,对水泥石有侵蚀作用,对钢筋也会造成锈蚀,因此一般不得用海水拌制混凝土。01:4536
某糖厂建宿舍,以自来水拌制混凝土,浇注后用曾装食糖的麻袋覆盖于混凝土表面,再淋水养护。后发现该水泥混凝土两天仍未凝结,而水泥经检验无质量问题。01:45由于养护水淋于曾装食糖的麻袋,养护水已成糖水,而含糖分的水对水泥的凝结有抑制作用,故使混凝土凝结异常。工程实例37在混凝土拌合物中掺入量一般不大于水泥质量5%、能改善混凝土拌合物或硬化后混凝土性质的材料,称为外加剂。01:45减水剂早强剂引气剂缓凝剂、速凝剂膨胀剂防冻剂38在保持混凝土和易性不变的情况下,可显著减少拌合用水量的外加剂。或在用水量不变的情况下,可显著增加拌合物流动性的外加剂。01:45按效能:普通减水剂(减水率为<10%)和高效减水剂(>10%),又称为超塑化剂或流化剂。按对凝结时间的影响:标准型、缓凝型和促凝型。按对含气量的影响:引气型和非引气型。39作用机理表面活性剂,可显著降低表面张力;减水剂由亲水基团和憎水基团组成,其憎水基团指向水泥颗粒的内部,而亲水基团指向水中。01:45通过以下三方面的作用,使絮凝结构解体:水泥质点表面电性相斥;溶剂化膜使滑动能力增加;分散度提高,流动性。4001:4541减水剂经济效果组别水泥用量(kg/m3)
W/C坍落度(mm)抗压(MPa)基准混凝土3000.625037提高流动性3000.6210038提高强度3000.565046节约水泥2700.625037.501:4542木质素系减水剂由木桨废液,经磺化、干燥制成。最常用木质素磺酸钙,也称木钙。01:45用量与效果:水泥用量的0.2-0.3%。减水率为10%,或使坍落度提高10cm左右;28d强度增加10-20%;若保持强度不变,则可节约水泥10%。其它性能:掺0.25%用量,凝结时间延迟1-3h;使混凝土的含气量由不掺时的2%增加为3.6%,故强度下降,但耐久性提高。应用:适用于大模板、滑模施工;大体积混凝土、泵送混凝土及夏季施工等。43糖蜜系减水剂是以制糖厂生产过程中提炼食糖后剩下的废液(糖渣、废蜜)为原料,用石灰中和成盐的物质,为棕褐色粉状固体或糊状液体。01:45用量与效果:适宜掺量为0.2-0.3%,减水率6-10%,28d强度增强15-20%,若保持原强度不变,可节约水泥10%左右。其它性能:混凝土初、终凝时间一般延缓3h以上。水化热显著降低,对混凝土弹性模量、抗渗、抗冻等耐久性也均有提高。应用:具有强缓凝性,更多的是作为缓凝剂使用,适用于大体积混凝土及夏季施工,多用于水工混凝土工程。44用量及效果:适宜掺量0.2-0.5%;减水率>15%,28d强度增加>20%;若保持原强度不变,节省水泥10-20%。其它性能:有微缓凝作用,能提高混凝土各龄期的强度。应用:大流动度混凝土,泵送混凝土等。01:45萘系减水剂由煤焦油中分馏出萘及其同系物,经磺化缩合而成,主要成分为萘磺酸盐甲醛浓缩物。45用量及效果:适宜掺量0.8-1.5%;减水率可高达45%,28d强度增加>35%;若保持原强度不变,节省水泥。其它性能:预拌混凝土2h坍落度损失小于15%;可明显降低混凝土收缩,显著提高混凝土体积稳定性及耐久性。应用:配制高流动性混凝土、自流平混凝土、自密实混凝土,泵送混凝土等。01:45聚羧酸系高效减水剂为茶色油状水溶液,具有梳形分子结构,由于极性基团多,静电斥力强,从而具有良好的减水、分散、稳定作用。将减水剂与水泥混合后再与骨料和水搅拌。优点是使用方便。缺点是减水剂不易分散,影响减水效果。4601:45减水剂的掺加方法先掺法同掺法后掺法先将减水剂溶于水形成溶液,然后再加入混合料中搅拌。优点是计量准确、易搅拌均匀,使用方便。缺点是增加了溶解工序。常用此方法。将混合料运送到浇注点后,加入减水剂再次搅拌均匀并进行浇注。优点是可避免混凝土在运输工程中的分层、离析和坍落度损失,提高减水剂的效果。缺点是需要二次或多次搅拌。47常用早强剂:A.氯盐类,如氯化钙、氯化钠等;B.硫酸盐类,如硫酸钠、硫代硫酸钠等;C.有机胺类,如三乙醇胺、三异丙醇胺等;D.其他,如甲酸盐等。01:45能显著提高混凝土早期强度,而不明显影响后期强度的外加剂。应用冬季施工紧急抢修工程工期要求紧的工程48氯化钙:效果好;价格低;使用方便;掺量:胶凝材料用量的0.5-1.0%;3d强度能够提高50-100%;7d强度提高20-40%。01:45增强机理:CaCl2,与C3A和CH反应分别生成溶解度极小的水化氯铝酸钙和氧氯化钙,两种产物早期析出形成骨架,促进了水泥石结构的形成。CH浓度降低加速了C3S的水化。4901:45硫酸钠:适宜掺量0.5-2.0%。掺量为1.5%时,混凝土强度达到设计强度70%的时间缩短50%。增强机理:
反应生成的CaSO4均匀分布在混凝土中,并与C3A反应,生成水化硫铝酸钙,以上反应又可加速C3S的水化,从而提高早期强度。50增强机理:
在水泥碱性环境中,能与Fe3+和Al3+离子形成络离子,络离子与水泥的水化产物反应生成溶解度很小的络盐并析出,有利于早期骨架形成,提高早期强度。01:45三乙醇胺是有机胺类减水剂最主要的类型,它是浅色油状液体。适宜掺量0.02-0.05%,早期强度提高50%,28d强度基本不变。常与其它早强剂复合使用。5101:45氯化钙、硫酸钠粉状早强剂应先与水泥搅拌均匀,并适当延长混合料的搅拌时间。早强剂的掺加方法三乙醇胺早强剂一般是混合料搅拌均匀后再掺入,并继续搅拌。52在混合物搅拌过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡(直径10-100μm)的外加剂,成为引气剂。01:45松香热聚物,松脂皂、烷基苯磺酸盐松香热聚物由松香、硫酸、苯酚(石碳酸)发生聚合反应,再经氢氧化钠中和而得到的憎水性表面活性剂。效果:气泡起滚球轴承的作用,提高流动性、保水性及粘聚性;封闭气孔提高抗渗性和抗冻性;增加了孔隙率,降低混凝土强度。5301:45适宜掺量为胶凝材料质量的0.006%-0.012%。引气剂的掺加:松香热聚物不能直接溶于水,将其溶解于加热后的氢氧化钠溶液中,再加入水配制成一定浓度的溶液,按有效含量掺入到混凝土中。多种外加剂共同使用时,应考虑各外加剂的共溶性。5401:45能延缓混凝土凝结时间,而不显著影响混凝土后期强度的外加剂,称为缓凝剂。类别品种掺量(%)缓凝时间(h)羟基羧酸盐类柠檬酸0.03~0.14~10糖类糖蜜0.1~0.32~4木质素磺酸盐木质素磺酸钙0.2~0.32~3无机盐类硼酸盐、磷酸盐0.1~0.255掺入方法:配制成一定浓度的溶液后再加入拌合水中使用。应用:大体积混凝土工程;高温季节施工;搅拌与浇筑成型时间间隔较长的工程。01:45缓凝机理:有机类缓凝剂能吸附在水泥颗粒表面,形成同种电荷的亲水膜,使水泥颗粒相互排斥,阻碍水泥水化产物的凝聚。无机盐类缓凝剂是在水泥颗粒表面形成一层难溶的薄膜,阻碍水泥颗粒水化的进行。56能使混凝土迅速凝结硬化,并能改善混凝土的粘结性和稳定性的外加剂,称为速凝剂。常用无机盐类。01:45类别红星1型711型782型主要成分铝酸钠+碳酸钠+生石灰铝氧熟料+无水石膏矾泥+铝氧熟料+生石灰掺量(%)2.5~4.03.0~5.05.0~7.0初凝(min)≤5终凝(min)≤10强度1h产生强度,1d强度提高2~3倍,28d强度有所降低57速凝机理:铝酸钠和碳酸钠在碱性环境中迅速与水泥中的石膏反应生成硫酸钠,使石膏丧失其原有的缓凝作用,从而导致C3A迅速水化。01:45掺入方法:一般先将粉状速凝剂与干混合料搅拌均匀,再加水搅拌。应用:喷射混凝土、堵漏工程等明矾石膨胀剂(明矾石与无水石膏或二水石膏)、CSA膨胀剂(无水硫铝酸钙)、U型膨胀剂(无水硫铝酸钙、明矾石、石膏)。58能使混凝土产生补偿收缩或微膨胀的外加剂,称为膨胀剂。01:45硫铝酸钙类氧化钙类复合型膨胀剂膨胀机理:无水硫铝酸钙水化或与水泥水化产物反应,生成钙矾石,固体体积增大,混凝土体积膨胀。石灰加入石膏和水淬矿渣或硬脂酸或石膏与粘土,经煅烧、磨细而成。膨胀机理:氧化钙晶体与水反应生成氢氧化钙,导致体积膨胀。硫铝酸钙与氧化钙复合而成。59膨胀剂的掺加方法:粉状膨胀剂与其它原材料干拌均匀,再与水一起搅拌。01:45膨胀混凝土种类推荐掺量[膨胀剂/(胶凝材料+膨胀剂)]补偿收缩混凝土8~12%填充用混凝土10~15%自应力混凝土15~25%60使混凝土在负温下硬化,并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂,称为防冻剂。01:45常用品种:
CaCl2,NaCl,适宜掺量0.5~1%。
NaNO2,Ca(NO2)2,适宜掺1%-8%防冻机理:改变混凝土液相浓度,降低冰点,保证水泥能继续水化。工程上使用的都是复合防冻剂,由防冻、早强、减水组分甚至引气组分复合,以提高防冻效果。61混凝土中使用的掺合料:粉煤灰、矿渣粉、硅灰及沸石粉等。合理使用掺合料可利用工业废弃物、节省水泥,还可改善混凝土的性能。01:4562粉煤灰是从煤粉炉排出的烟气中收集到的细粉末。有干排灰与湿排灰;静电收尘灰和机械收尘灰。01:45粉煤灰的三大效应:形态效应:改善拌合物和易性,增加流动性和粘聚性;火山灰效应:与CH反应生成C-S-H,作为胶凝材料一部分起增强作用,粉煤灰火山灰效应发展较缓慢,可降低水化热;微集料效应:减少收缩开裂、抑制徐变。《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》
GBT1596-2005以等质量粉煤灰取代混凝土中水泥。可减少水泥用量,降低混凝土水化热,改善拌合物和易性等。适用于掺1级粉煤灰、大体积混凝土等。6301:45粉煤灰的掺法等量取代法超量取代法外加法掺入粉煤灰的质量大于取代水泥的量。超出的粉煤灰取代同体积的砂。超量系数按规定选取。超掺系数I级灰1.2-1.4;Ⅱ级灰1.5-1.7。保持混凝土28d强度及和易性不变。保持混凝土中水泥用量不变的情况下,外掺一定数量的粉煤灰。改善混凝土拌合物的和易性。6401:45硅粉:在冶炼硅铁合金或工业硅时,由烟道排出的硅蒸气经收尘装置收集而得的粉尘。特点:它是由非常细的玻璃质颗粒组成,粒径为0.1~1.0μm,比表面积约为20000m2/kg,SiO2含量高,活性极高。改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性。适宜配制高流态混凝土、泵送混凝土及水下不分散混凝土。提高混凝土强度。水化产物填充孔隙,改善界面过渡区。改善混凝土的孔结构,提高耐久性。细化孔结构,降低孔隙率。65矿渣粉:冶炼生铁时炉渣经水淬后形成的粒状废渣,经干燥、磨细后得到的粉状材料。细度>350m2/kg,一般400~600m2/kg。01:45特点:可降低水化热、提高抗渗性和耐蚀性、抑制碱骨料反应和提高长期强度等。大掺量矿渣粉混凝土特别适用于大体积混凝土、地下和水下混凝土、耐硫酸混凝土、海洋工程等。《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18045-200866沸石粉:是天然的沸石岩磨细而成的一种火山灰质铝硅酸矿物掺合料。含有一定量活性二氧化硅和三氧化铝,能与水泥生成的氢氧化钙反应,生成胶凝物质。粒径5.0~6.5μm。01:45特点:用作混凝土掺合料可改善混凝土和易性,提高强度、抗渗性和抗冻性,抑制碱骨料反应。主要用于配制高强混凝土、流态混凝土及泵送混凝土。01:4567和易性的物理意义与测试方法组成材料的影响:水灰比、水泥浆数量、砂率Sp、骨料环境因素的影响:时间和温度和易性的影响因素提高和易性的措施01:4568和易性是指混凝土拌合物易于施工操作,并且获得均匀密实的混凝土的性质。和易性的重要性:①决定了混凝土是否能正常施工,以满足硬化后的性能要求②不同的混凝土工程对和易性有不同的要求和易性的综合含义:流动性+粘聚性+保水性=和易性是指拌合物在自重或外力作用下产生流动,均匀、密实地填充模板的性能。01:4569流动性粘聚性保水性是指施工过程中各种组成材料之间有一定的粘聚力,不致产生离析或分层现象。由于密度和粒径不同,在外力作用下组成材料的分离析出的现象称为离析。各种物料呈层状分布的现象称为分层。是指混凝土拌合物保持水分的能力,不致产生严重的泌水的现象。形成泌水通道或水囊-影响耐久性;由于泌水使表面沉降下降-沉降龟裂;浮浆妨碍上下浇注混凝土的粘结强度。01:457001:457101:4572和易性可采用坍落度试验和维勃稠度试验二种方法进行测试指标定量测定坍落度值定性判断粘聚性和保水性试验方法将拌合物按规定方法装入坍落度筒内,刮平,垂直提起坍落度筒,测量拌合物下落的距离。适用范围骨料最大粒径≯40mm坍落度≮10mm01:457301:4574流动性:坍落度大→流动性大粘聚性:用捣棒在的拌合物的侧面轻轻敲打①真实坍落→粘聚性好②沿斜面下滑或骨料外露→粘聚性差③崩裂保水性-观察稀浆析出①较多的稀浆析出→保水性差②无稀浆析出→保水性好和易性分析和判断01:457501:4576维勃稠度实验适用范围:Dmax≯40mm维勃稠度5-30s之间干硬性或低塑性混凝土试验方法将拌合物装入坍落度筒内,移开漏斗,把透明圆盘转至拌合物顶面,与之接触,开动振动台,计时,透明圆盘表面刚被水泥浆布满时,停止计时,记录的时间-维勃稠度值01:457701:4578坍落度(mm)拌合物类型应用范围>160大流动性泵送、不易浇注的窄面及钢筋密布的结构100-150流动性泵送、不易浇注的窄面及钢筋密布的结构50-90塑性普通结构10-40低塑性强力振捣、预制构件及基础、无配筋的厚大结构坍落度的选择泵送混凝土入泵坍落度泵送高度(m)30以下30~6060~100100以上坍落度(mm)100~140140~160160~180180~20001:4579泵送混凝土的稳定性——相对压力泌水率将混凝土拌合物按规定方法装入试料筒内,称取混凝土质量G0,快速给混凝土拌合物加载到3.5MPa,立即打开泌水管阀门,同时开始计时,并保持恒压,泌出的水接入有刻度容器内,加压10s后读取泌水量V10,加压140s后读取泌水量V140。混凝土加压至10s时的相对泌水率为V10/V14001:458001:4581水灰比小:混凝土干,坍落度小,不易密实成型;水灰比过小:崩溃,粘聚性差,硬化后混凝土的强度及耐久性降低;水灰比大:混凝土稀,坍落度大,易离析、分层、泌水,硬化后强度及耐久性降低;水灰比合适:拌合物能均匀且密实成型,必须根据混凝土的强度和耐久性的要求来选择W/C。水灰比(当水泥用量一定)
01:4582水泥浆数量-W/C一定水泥浆多:流动性大;过多:流浆,粘聚性差,影响硬化后的性质;水泥浆数量少:流动性小,不密实;过少:崩溃、粘聚性差、影响硬化后的性质;水泥浆数量适量:满足流动性的要求且有较好的粘聚性和保水性,根据施工要求的坍落度选择。01:4583当W和C一定时,Sp决定了骨料的空隙率和总表面积;砂率过小,砂浆数量不足,对骨料的润滑作用差,流动性差且易离析;砂率过大,总表面积大,水泥浆多用于包裹砂子及填空,润滑作用小,流动性小。砂率(Sp):指混凝土中砂的质量占砂石总量的比例。01:4584保证拌合物不离析,又能捣实的条件下,Sp应尽可能小些;石子大,且级配好,表面光滑,则Sp可小些;砂较细,Sp小些;W/C小,水泥浆稠,Sp小些;大流动性,Sp应大些(避免离析);掺外加剂时,Sp可小些;有抗渗要求时,Sp应大些;根据试验和经验选择砂率01:4585Sp优
SpAmountofcementSlumpSp优
Sp水与水泥用量一定达到相同坍落度01:4586颗粒形状与表面特征碎石或山砂的表面粗糙、多棱角;流动性差。卵石或河砂的表面光滑、圆润;流动性好。
级配好:W一定时,空隙小,流动性好。级配差:W一定时,空隙大,流动性差。骨料级配
Dmax大:水泥浆一定时,表面积小,流动性好。骨料最大粒径01:4587
时间延长,水化作用+水分蒸发+骨料吸水→流动性下降。时间与坍落度的关系。施工中,测坍落度在混凝土拌合物拌好15分钟内进行。温度升高,水分蒸发,流动性。拌合物温度升高1oC,其坍落度下降0.4cm。施工中为了保证一定的工作性,必须注意环境温度的影响,夏季混凝土拌合物用水量>冬季用水量。温度的影响时间的影响01:4588当坍落度偏小时,保持W/C
不变,增加水泥浆的数量当坍落度偏大时,保持Sp
不变,增加砂石的数量选择合理Sp改善骨料级配选择较大粒径的骨料采用添加剂提高和易性的措施01:4589混凝土质量的质量要求混凝土的强度抗压强度影响因素提高强度的方法途径混凝土的变形混凝土的耐久性01:4590硬化混凝土具有足够的抵抗外部应力的能力。由于拌合物的多样性,混凝土必须达到足够高的强度。混凝土必须能够抵抗一定劣化作用如:冻融循环;干湿交替;腐蚀和化学侵蚀等。由于外部荷载和混凝土自身的化学反应作用,合格的混凝土应该有较小的收缩、徐变等。强度耐久性体积稳定性01:4591混凝土受压破坏形式破坏形式原因可能性水泥石破坏水泥等级低造成经常出现粘结面(界面)破坏由于界面微裂纹经常出现粗骨料破坏正常情况下,f岩石>fcu很少出现01:459201:459301:4594《GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准》混凝土立方体抗压强度100mm立方体试件乘0.95;200mm立方体试件乘1.05。按标准方法成型边长为150mm的立方体试件,标准条件养护(温度=20℃±3℃,相对湿度﹥90%),28d龄期的抗压强度(fcu)。01:4595试件尺寸应根据混凝土中骨料最大粒径按下表选定试件横截面尺寸(mm)骨料最大粒径(mm)劈裂抗拉强度试验其它试验100×1002031.5150×1504040200×200—6301:4596
混凝土强度保证率(P%)是指混凝土强度总体中大于设计强度等级的概率。P(t)=95%t0tψ(l)01:4597
混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm的立方体试件,在28d龄期,用标准试验方法具有95%以上强度保证率的立方体抗压强度,以fcu,k。
按fcu,k
划分混凝土的强度等级。可划分为:C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60等十二个等级。fcu,k
是混凝土结构设计时强度计算取值的依据;fcu,k被用于质量控制与工程验收;非统计法验收混凝土:平均值≥1.15
fcu,k
(≥C60,λ取1.10)最小值fcu,min≥0.95fcu,k
01:459801:4599混凝土的抗拉强度混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10~1/20。抗拉强度通过劈裂抗拉强度进行测试。P—破坏荷载,NA—试件的劈裂面面积,mm²01:45100混凝土的抗折强度抗折强度通过三分点加荷试验测试。试件:150×150×600(550)mm棱柱体试件。P—破坏荷载,NL—支座间距,mmb,h—试件横截面尺寸,mm01:45101水泥强度等级水灰比骨料性能与特征养护条件龄期试验条件施工质量●●●●●●01:45102水泥强度等级对混凝土强度是很重要的一个因素。配合比相同时,水泥强度等级提高,水泥石本身的强度及与骨料的粘结强度高,混凝土的强度高。水泥石强度提高混凝土强度提高与骨料的粘结强度提高水泥等级提高01:45103水泥品种及强度等级均相同的情况下,混凝土强度取决于W/C。
W/C在一定范围内(混凝土密实成型),W/C降低,强度增大。
W/C过小(不能密实成型),W/C降低,孔隙率升高,强度降低。正常水泥水化仅需水泥用量23%左右的水量(W/C=0.23)。为了使混凝土拌合物有较好的流动性,加入的拌合水量一般为水泥量的40~70%。(W/C=0.4~0.7)01:45104当骨料强度较高时,裂纹扩展至骨料时绕界面而过,混凝土强度取决于水泥石的强度和界面过渡区的强度。Dmax对普通混凝土的影响小对于高强混凝土,Dmax
提高,则强度降低。
W/C>0.65,骨料表面特征对强度没有影响。W/C<0.4,fcu碎石=1.38fcu
卵石
01:45105混凝土强度受到水泥水化程度和速度的影响,而这又受到湿度和温度的影响。温度越高,水泥的水化速度越快,混凝土早期强度越高。湿度越大,水泥水化程度越高。01:45106f28=fn
×(lg28/lgn)适用范围标准养护条件;32.5-42.5级P.O01:45107压力机压板横向变形小于混凝土横向变形;故混凝土试件在与压板的接触面上受到向内的约束力;试件被破坏后上、下部各呈一个较完整的棱锥体。环箍效应01:45108骨料Dmax(mm)
试件尺寸(mm)
环箍效应强度换算系数≤60≤40≤31.5200150100弱强偏低偏高1.051.000.95试件尺寸≮3Dmax试件尺寸对混凝土强度的影响01:45109混凝土强度的检验评定取3个试件强度的算术平均值作为每组试件强度的代表值;当一组试件中强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时,取中间值作为该组试件强度的代表值;当一组试件中强度的最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15%时,该组试件的强度不应作为评定的依据。01:45110混凝土强度的检验评定混凝土强度标准差混凝土强度标准差越大,表明混凝土强度离散性越高,混凝土质量越不稳定。01:45111混凝土强度的检验评定——统计法
混凝土生产条件长期一致,同种混凝土的强度变异性能保持稳定时,应由三组试件组成一个验收批,其强度应同时满足:C20以下混凝土C20以上混凝土01:45112混凝土强度的检验评定——统计法混凝土生产条件不能长期一致,同种混凝土的强度变异性不能保持稳定时,或在前一个检验期内同种混凝土没有足够数据用来确定强度标准差时,应由不少于10组试件组成一个验收批,其强度应同时满足:试件组数10~1415~24≥25λ11.151.050.95λ20.900.85Sfcu
立方体抗压强度标准差;λ1λ2合格判定系数。01:45113混凝土强度的检验评定——非统计法混凝土强度等级<C60≥C60λ11.151.10λ20.9001:45114采用高强度等级的水泥和快硬早强水泥。降低水灰比,提高混凝土密实度。采用干硬性混凝土(多用于预制构件或条件好的工地):强力振捣。其强度=1.4~1.8普通混凝土强度。湿热处理:可提高效率,节约场地提高强度。采用机械搅拌和振捣:强力搅拌,高频振捣等工艺。掺外加剂及掺合料:代表混凝土的发展方向。提高混凝土强度的措施01:4511501:45116徐变:混凝土在长期荷载作用下,随时间增长而沿受力方向增加的塑性变形。徐变能消除钢筋混凝土内的应力集中,使应力均匀重分布;能消除大体积混凝土中一部分由温度变形引起的破坏应力;混凝土的徐变使钢筋的预加应力受到损失。01:45117混凝土在非荷载作用下的变形化学收缩干燥收缩温度变形01:45118含义及重要性抗渗性抗冻性碳化碱骨料反应提高耐久性的措施01:45119混凝土抵抗环境介质作用,并长期保持良好的使用性能和外观完整性,从而维持混凝土结构安全、正常使用的能力。包括:抗渗性、抗冻性、抗腐蚀、抗碳化、耐碱骨料反应等。材料的耐久性破坏是结构破坏的直接原因。材料破坏所引起的结构修理和更换在整个施工预算中占有很大的比重,工业发达国家建筑工业总投资40%以上用于现有结构的修理和维护。01:45120抗渗性是指混凝土抵抗压力水渗透的能力。抗渗性是混凝土耐久性的一个重要标志。直接影响混凝土的抗冻和防腐性等。以28天龄期标准试件,按标准方法,每组6个试件中4个试件未出现渗水时的最大水压力(MPa);例如,P6表示混凝土能抵抗0.6MPa的水压力而不渗水。01:45121渗透系数扩散系数01:45122抗渗性的影响因素①水灰比越大,抗渗性越差;②水灰比相同时,骨料最大粒径越大,抗渗性越差;③水泥细度越大,水泥石孔隙率越小,强度越高,混凝土抗渗性越好;④掺入优质矿物掺合料,可提高混凝土的密实度、细化孔隙,改善界面过渡区,提高抗渗性;⑤干燥养护条件下,混凝土早期失水过多,易收缩开裂,降低抗渗性;01:45123混凝土吸水饱和后,抵抗冻融循环作用,不破坏的性质。抗冻等级以28天试件在吸水饱和后,承受反复冻融循环,抗压强度下降不大于25%,重量损失不超过5%时所能承受的最大冻融循环的次数表示。F50,F100…F300混凝土的密实度、孔隙数量及构造、孔隙的充水程度均是决定抗冻性的重要因素。掺入引气剂、高效减水剂和防冻剂均是提高混凝土抗冻性的有效方法。01:45124碳化是指混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应。
碳化引起混凝土的中性化,使混凝土保护钢筋的性能降低;增大混凝土的收缩,产生细微裂纹;
使抗压强度增加,反应生成的CaCO3堵孔;碳化放出水分,有利水泥水化。水灰比水泥品种及矿物掺合料环境湿度在相对湿度为50-75%的环境时,碳化最快。相对湿度小于25%或达到100%时,碳化停止。水灰比01:4512501:45126水泥中碱性物质(氧化钠或氧化钾)过多,且粗骨料中含有活性成分(活性氧化硅或活性氧化铝),二者反应生成碱—硅酸凝胶,引起体积膨胀,使混凝土开裂,最终破坏的现象。水泥含碱量高(>0.6%)骨料含活性氧化硅水份必要条件TBT2922.5-2002铁路混凝土用骨料碱活性试验方法快速砂浆棒法方法01:45127合理选择水泥品种控制最大水灰比和最少水泥用量选择合适的骨料保证施工质量选择合适的掺合料和外加剂01:4512801:4512901:4513001:451311.混凝土的基本要求与质量控制基本要求质量控制建筑工程中所使用的混凝土须满足以下四项基本要求:①混凝土拌合物须具有与施工条件相适应的和易性。②满足混凝土结构设计的强度等级。③具有适应所处环境条件下的耐久性。④在保证上述三项基本要求前提下的经济性。①混凝土生产前的初步控制,主要包括人员配备、设备调试、组成材料的检验及配合比的确定与调整等项内容。②混凝土生产过程中的控制,包括控制称量、搅拌、运输、浇筑、振捣及养护等项内容。③混凝土生产后的合格性控制。包括批量划分,确定批取样数,确定检测方法和验收界限等项内容。水灰比单位用水量砂率01:451322.混凝土配合比设计的依据基本参数参数确定原则材料计算基准在满足混凝土强度和耐久性的基础上,确定混凝土的水灰比;在满足和易性基础上,根据粗骨料的种类和规格确定单位用水量;砂在骨料中的数量应以填充石于空隙后略有富余的原则来确定。01:451332.混凝土配合比设计的依据基本参数参数确定原则材料计算基准以1m3混凝土中各材料用量为基准,计算时其中骨料以干燥状态为基准。所谓干燥状态骨料是指细骨科含水率小于0.5%,粗骨料含水率小于0.2%。01:451343.混凝土配合比设计的方法与原理体积法重量法又称绝对体积法,假定刚浇捣完毕的混凝土拌合物的体积,等于其各组成材料的绝对体积及其所含少量空气体积之和。当混凝土所用原材料比较稳定时,则所配制的混凝土其表观密度将接近一个恒值,每立方米混凝土的假定重量,可根据本单位积累的试验资料确定,如缺乏资料,可根据骨科的表观密度、粒径以及混凝土强度等级,在2400-2450kg范围内选定。01:451354.混凝土配合比设计的步骤初步配合比计算混凝土试配基准配合比实验室配合比施工配合比调整和易性校核强度骨料含水率校核表观密度01:451365.混凝土配合比设计实例某工程采用现浇混凝土梁柱结构,最小截面尺寸为300mm,钢筋最小净距为60mm。混凝土设计强度等级为fcu,k=30MPa,采用机械搅拌,插入式振动棒浇捣,施工时要求混凝土坍落度为30~50mm。施工单位的强度标准差为2.5MPa。42.5普通硅酸盐水泥,实测28d强度49.4MPa,密度ρc=3150kg/m3;中砂:符合Ⅱ区级配,ρs=2600kg/m3,含水率3%;碎石:粒级5~40,ρag=2650kg/m3,含水率2%;01:45137(1)混凝土试配强度计算根据设计强度等级和施工单位强度标准差进行计算
当混凝土强度等级为C20、C25,其强度标准差计算值小于2.5MPa时,计算配制强度用的标准差应取不小于2.5MPa;当混凝土强度等级等于或大于C30级,其强度标准差计算值小于3.0MPa时,计算配制强度用的标准差应取不小于3.0MPa。01:45138混凝土强度等级低于C20C20~C35高于C35σ4.05.06.0当无统计资料计算强度标准差时,其值应按现行国家标准GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定取用。01:45139(2)初步确定水灰比fce为水泥28d实测强度(49.4MPa);A,B为回归系数
①回归系数A和B应根据工程所使用的水泥、骨料,通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定;
②当不具备上述试验统计资料时,其回归系数可按下表选用。01:45140(2)初步确定水灰比系数碎石卵石A0.460.48B0.070.3301:45141(2)初步确定水灰比环境条件结构类别最大水灰比最小水泥用量(Kg)素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土钢筋混凝土预应力混凝土干燥环境正常的居住或办工房屋内不作规定0.650.60200260300潮湿环境无冻害①高湿度的屋内②室外部位③在非侵蚀性土和(或)水中的部件0.700.600.60225280300有冻害①经受冻害的室外部件②在非侵蚀性土和(或)水中且经受冻害的部件③高湿度且经受冻害中的室内部件0.550.550.55250280300有冻害和除冰剂的潮湿环境经受冻害和除冰剂作用的室内和室外部件0.500.500.50300300300最大水灰比和最小水泥用量(p.126表4-25)01:45142(3)确定单位用水量①水灰比小于0.40的混凝土以及采用特殊成型工艺的混凝土用水量应通过试验确定。②水灰比在0.40~0.80范围时,根据粗骨料的品种﹑粒径及施工要求的混凝土拌合物稠度,其用水量可按下表选取。拌合物稠度卵石最大粒径(mm)碎石的最大粒径(mm)项目指标102040162040坍落度(mm)10~3030~5050~7070~9019020021021517018019019515016017017520021022023018519520521516517518519501:45143流动性、大流动性混凝土的用水量应按下列步骤计算:未掺减水剂时,混凝土的用水量以表4-21中坍落度90mm的用水量为基础,按坍落度每增大20mm用水量增加5kg的原则计算。掺减水剂时,混凝土用水量按照下式计算:W=W0(1-a%)A%为减水剂的减水率。未掺减水剂掺减水剂01:45144(4)确定单位水泥用量为保证混凝土的耐久性,如算得的水泥用量小于表4-25(p.126)规定值,应取规定的最小水泥用量值。C0取282.3kg01:45145(5)选择砂率坍落度为10~60mm的混凝土砂率,可根据粗骨料品种、粒径及水灰比按下表选取。
W/C碎石最大粒径(mm)卵石最大粒径(mm)1620401020400.400.500.600.7030~3533~3836~4139~4429~3432~3735~4038~4327~3230~3533~3836~4126~3230~3533~3836~4125~3129~3432~3735~4024~3028~3331~3634~39取39%01:45146(5)选择砂率坍落度在10-60mm范围混凝土砂率,根据按表4-22(p105)选用;坍落度≥100mm的混凝土砂率,应在表4-22的基础上,按坍落度每增大20mm,砂率增大1%的幅度予以调整坍落度<10mm或在60-100mm内的混凝土及掺用外加剂和掺合料的混凝土,其砂率应经试验确定01:45147(6)砂、石用量计算,并确定试配用计算配合比当混凝土所用原材料比较稳定时,则所配制的混凝土其表观密度将接近一个恒值(2400~2450kg/m3)。体积法重量法假定浇捣完毕混凝土拌合物的体积,等于其各组成材料的绝对体积及其所含少量空气体积之和。01:45148(6)砂、石用量计算,并确定试配用计算配合比体积法重量法C282.3kg,W175kg,G1215.55kg,S777.15kg(1:0.62:4.31:2.75)01:45149(1)高强混凝土(HSC)在我国,HSC应被认为是强度等级不低于C60的混凝土。高强混凝土的早期强度、弹性模量、耐久性等都有所提高和改善。高强混凝土的拉压比和徐变较小。混凝土高强化的技术途径与措施高强化技术途径高强化措施胶结材料本身的高强化;高强度的骨料;强化胶结材料与骨料的界面结合力。合理选择原材料;合理选择混凝土配合比设计参数;合理的施工工艺。01:45150水泥:强度等级不低于52.5的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;细骨料:细度模数大于2.6的偏粗中砂;粗骨料:高强度的硬质骨料,Dmax≤25mm;外加剂:非引气、坍落度损失小的高效减水剂;掺合料:硅灰、超细矿渣、超细粉煤灰等。原材料基本要求配合比设计要点施工工艺水胶比:宜控制在0.38±0.03以下;胶结材料用量:水泥用量≤550kg/m3,胶结材料总量≤600kg/m3;砂率:宜选择较低砂率;外加剂:根据试验确定外加剂品种和合理掺量。机械搅拌和振捣;加压成型;离心成型;加强养护。01:45151类型W/CFc28,MPa说明大流动性高强混凝土0.25~0.4040.0~70.0150~200mm坍落度,水泥用量大正常稠度高强混凝土0.35~0.4545.0~80.050~100mm坍落度,水泥用量大无坍落度高强混凝土0.30~0.4045.0~80.0小于25mm坍落度,水泥用量正常低水灰比高强混凝土0.20~0.35100.0~170.0采用外加剂压实高强混凝土0.05~0.3070.0~240.0加压70.0MPa以上高强混凝土的类型01:4515201:45153混凝土的使用寿命要长;混凝土应具有较高的体积稳定性;高性能混凝土应具有良好的施工性能;具有一定的强度和密实度,但不一定是高强。(2)高性能混凝土(HPC)正确选材合理参数工艺控制中热水泥;超细矿物掺合料;高效减水剂;Dmax<15mmW/C<0.4,W<175;Sp=36-42%;胶凝材料=500-600泵送,SL>200;早期养护。01:45154混凝土拌合物具有流态性、自密性、不振动或稍加振动即能保证成型混凝土均匀密实。混凝土拌合物具有良好的粘聚性、保水性和稳定性、可泵性。在混凝土凝结硬化过程中水化热低,利于大体积混凝土浇筑。混凝土硬化后体积稳定,收缩变形小,故混凝土内部微裂纹等缺陷少,结构均匀。混凝土的密实度高,抵抗水、侵蚀性液体及氯离子等渗透的能力强,对混凝土内钢筋有很强的保护能力。其主要特征:01:45155(3)泵送混凝土01:45156泵送混凝土的特点可用泵进行垂直和水平输送,并可浇注的混凝土。可泵性,在泵压下,连续稳定,不离析。大流动性良好的保水性和粘聚性足够的稠度和适中的浆体。泵送混凝土组成材料与配合比原材料配合比水泥:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥等;骨料:连续级配,针片状颗粒含量≤10%;外加剂:泵送剂、减水剂、矿物掺合料。水胶比<0.6;胶凝材料用量>300kg/m3;砂率:38-45%;引气剂:含气量<4%。01:45157
粗骨料的最大粒径与输送管径之比粗骨料品种泵送高度/m粗骨料最大粒径与输送管径之比碎石<50≤1:3>100≤1:550~100≤1:4卵石<50≤1:2.5>100≤1:350~100≤1:4宜采用中砂,其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应小于15%;01:45158(4)聚合物混凝土聚合物水泥混凝土聚合物浸渍混凝土聚合物胶结混凝土是用聚合物乳液(和水分散体)拌合水泥,并掺入砂或其他集料而制成的。聚合物的硬化和水泥的水化同时进行,并且两者结合在一起形成一种复合材料。主要用于铺设无缝地面,也常用于修补混凝土路面和机场跑道面层和做防水层等。是以混凝土为基材,将有机单体渗入混凝土中,然后再用加热或放射线照射的方法使其聚合,使混凝土与聚合物形成一个整体。适用于要求高强度、高耐久性的特殊构件,如输运液体的管道等。国外已用于耐高压的容器,如原子反应堆、液化天然气贮罐等。是一种完全没有矿物胶凝材料以合成树脂为胶结材料的混凝土,也称树脂混凝土。所用的集料与普通混凝土相同,具有高强,耐腐蚀等优点,但成本较高,只用于的特殊工程,如耐腐蚀工程。在混凝土中掺入适量的石墨、碳纤维、钢纤维等,可是混凝土具有导电功能。主要用于工业防静电结构、公路路面和基础道面的化雪除冰等。石墨掺量为25%,电阻率为7400Ω·cm石墨水泥的强度低于10MPa。01:45159(5)功能混凝土导电混凝土屏蔽电磁混凝土屏蔽磁场混凝土在混凝土中掺入导电粉末、导电纤维或导电絮片,使水泥基复合材料具有吸收电磁波的功能。通过掺加重质骨料,如重晶石BaSO4、赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe2O3·H2O以及钢铁碎块,使混凝土具有反射电磁波的功能。在混凝土中加入钢丝网可有效屏蔽由地下电力传输和电力设施(变压器)等产生的磁场。在混凝土中掺入5%体积的钢制曲别针可获得与钢丝网混凝土相当的磁场屏蔽效果。是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因;对人体生殖系统,神经系统和免疫系统造成直接伤害;过量辐射直接影响儿童生长发育;影响人体内分泌等。混凝土中掺加直径为0.1μm的碳纤维微丝可使混凝土具有反射电磁波的性能。将这种混凝土作为车道两侧的导航标识,由汽车上的磁传感器识别,从而控制汽车的行驶路线、速度等参数。01:45160(6)智能混凝土交通导航混凝土损伤自诊断混凝土仿生自愈合混凝土将一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维掺入到混凝土材料中,可以使混凝土具有自感知内部应力、应变和损伤程度的功能,精度可高于一般应变片。电阻率的可逆变化对应可逆的弹性变形,而电阻率的不可逆变化对应非弹性变形和断裂。将含有粘结剂的空心玻璃纤维或胶囊掺入水泥基材料中,一旦水泥基材料在外力作用下开裂,空心玻璃纤维或胶囊就会破裂并释放粘结剂,粘结剂填充裂纹,从而起到自愈合的效果。01:45161
混凝土工程质量事故常见的有以下几类:①混凝土裂缝;②混凝土强度不足;③混凝土缺陷,④构件错位、变形等。造成混凝土工程质量事故的原因有:原材料问题、混凝土配合比问题、施工工艺问题、施工管理问题、使用不当等。【工程实例1】中南地区某厂,跨度为11.63m的大梁,在拆模时即行垮塌,主要原因是混凝土的配合比不合格,拌和不均匀。振捣不密实,设计要求混凝土为C20,而实际施工只达到C5.5。01:45162【工程实例2】某高层住宅楼于1998年10月开工建设,地下室框架柱、剪力墙的混凝土设计强度C40,浇筑后发现地下室框架柱、剪力墙留置7组试件中有5组仅达到设计强度的70~80%,混凝土评定为不合格,对地下室结构随机抽取了53个构件进行检测,发现混凝土构件强度平均为32.69MPa,最小仅8MPa。原因分析(1)混凝土生产用水泥质量不合格,误用了低强度混凝土。(2)混凝土配合比不严格,计量不准确。(3)外加剂使用不当。01:45163【工程实例3】某工程队于7月份在湖南某工地施工,经现场试验确定了一个掺木质素磺酸钠的混凝土配方,经使用1个月情况均正常。该工程后因资金问题暂停5个月,随后继续使用原混凝土配方开工。发觉混凝土的凝结时间明显延长,影响了工程进度。原因分析因木质素磺酸盐有缓凝作用,7~8月份气温较高,水泥水化速度快,适当的缓凝作用是有益的。但到冬季,气温明显下降,故凝结时间就大为延长,解决的办法可考虑改换早强型减水剂或适当减少减水剂用量。01:45164混凝土裂缝产生的原因及处理方法外荷载引起的裂缝变形引起的裂缝也称为结构性裂缝、受力裂缝;其裂缝与荷载相应,预示结构承载力可能不足或存在严重问题。也称非结构性裂缝,如温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降等因素引起的变形。调查资料表明:两类裂缝中,变形引起或以变形为主引起的裂缝占主导,约占结构物总裂缝的80%,属于荷载引起的或以荷载为主引起的裂缝约占20%。01:45165混凝土裂缝产生的原因及处理方法表面修补局部修复法灌浆法适用于对结构的强度影响不大,但会使钢筋锈蚀且有损美观的表面及深进微细裂缝的治理。这种方法施工简单,但是涂料无法深入到裂缝内部。通常的处理方法有压实抹平,涂抹环氧胶粘剂,喷涂水泥砂浆或细石混凝土,压抹环氧胶泥,环氧树脂粘贴玻璃丝布,增加整体面层,钢锚栓缝合等。适用于补救数量少的宽大裂缝(>0.5mm)和钢筋锈蚀所产生的裂缝,以达到封闭裂缝、恢复防水性、耐久性和部分恢复结构整体性的目的。常用的方法有充填法、预应力法、部分凿除重新浇筑混凝土等。常用的塑性材料有:环氧树脂、聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂等。水泥灌浆法适用于缝宽≥0.5mm的稳定裂缝。化学灌浆可灌入缝宽≥0.05mm的裂缝。01:45166七层建筑的首层柱处理方法:用水充分湿润72小时,再用等级高一级的细石砼填补,并掺入万分之一的铝粉,用小振捣棒分层捣实01:45167常用的胶结材料有:水泥、石灰、石膏。潮湿环境或水中使用的砂浆则必须选用水泥。01:45168
砂浆是由胶凝材料、细集料、拌合水和掺合料,按适当比例配合、拌制并经硬化而成的土木工程材料。建筑砂浆可认为是砂率为100%的混凝土。胶凝材料细集料掺合料拌合水符合混凝土用砂的要求,不同点在于砂的细度,最大粒径应小于砂浆层厚度的1/4~1/5。石灰膏、粉煤灰、沸石粉等。可改善和易性,对强度无直接贡献,要求与混凝土要求基本相同。对水质的要求,与混凝土的要求基本相同。01:45169砂浆中的外加剂塑化剂保水剂能在砂桨中形成大量微小、高度分散、不破灭的气泡,增大流动性,减少石灰用量和水泥用量。如松香皂类。减少砂浆泌水、防止离析,改善和易性等,如甲基纤维素、硅藻土等。01:
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