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文档简介
第三章水泥混凝土和砂浆知
识
教
学
点
和
学
习
要
求
知识教学点普通水泥混凝土(组成材料、技术性质、配合比设计、质量控制等)其他功能混凝土(高强混凝土、流态混凝土、纤维增强混凝土、碾压式水泥混凝土、仿生裂缝自愈合混凝土等)建筑砂浆(砌筑砂浆、抹面砂浆及防水砂浆)学习要求了解普通水泥混凝土的组成材料,掌握新拌混凝土工作性的内涵及评价方法,重点掌握硬化混凝土的强度、变形、耐久性能的评价指标及方法了解常用功能混凝土的概念、制备方法及性能特点等了解常用建筑砂浆的组成、性能及配制方法等概述(一)混凝土的定义混凝土由胶凝材料、细骨料、粗骨料、水以及必要时掺入的化学外加剂组成,经过胶凝材料凝结硬化后,形成具有一定强度和耐久性的人造石材。普通混凝土由水泥、砂、石子、水以及必要时掺入的化学外加剂组成,经过水泥凝结硬化后形成的、干体积密度为2000~2800kg/m3,具有一定强度和耐久性的人造石材。又称为水泥混凝土,简称为“混凝土”。三峡工程钢筋混凝土重力坝(二)混凝土的分类按体积密度分重混凝土ρ0>2800kg/m3。普通混凝土ρ0=2000~2800kg/m3。轻混凝土ρ0<2000kg/m3。按胶凝材料分水泥混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍混凝土等。按用途分结构混凝土、防水混凝土、道路混凝土、耐酸混凝土、大体积混凝土、防辐射混凝土等。(二)混凝土的分类按生产和施工工艺分预拌混凝土(商品混凝土)、泵送混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、离心混凝土、等。按强度分普通混凝土<C60。高强混凝土≥C60。超高强混凝土≥100MPa。按配筋情况分素混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土等。喷射混凝土施工(三)混凝土的特点优点抗压强度高、耐久、耐火、维修费用低;原材料丰富、成本低;混凝土拌合物具有良好的可塑性;混凝土与钢筋粘结良好,一般不会锈蚀钢筋。缺点抗拉强度低(约为抗压强度的1/10~1/20)、变形性能差;导热系数大〔约为1.8W/(m·K)〕;体积密度大(约为2400kg/m3左右);硬化较缓慢。第一节普通水泥混凝土结构特点性能要求一、普通水泥混凝土的组成材料混凝土的组成材料及作用组成材料的作用组成材料硬化前硬化后水泥+水润滑作用胶结作用砂+石子填充作用骨架作用水泥+水=水泥浆Paste水泥+水+细骨料=砂浆Mortar水泥+水+细骨料+粗骨料=混凝土Concrete
FineCoarse(一)水泥的选择品种的选择配制普通混凝土的水泥品种,应根据混凝土的工程特点或所处的环境条件,结合水泥性能,且考虑当地生产的水泥品种情况等,进行合理地选择。强度等级的选择选用水泥强度等级应与要求配制的混凝土等级相适应。原则上,配制高强度等级的混凝土,选择高强度等级的水泥;一般情况下,水泥强度等级为混凝土强度等级的1.1~1.6倍;配制强度等级较高的混凝土时,可选择水泥强度等级为混凝土强度等级的0.7~1.2倍左右。水泥混凝土路面可以根据路面的交通等级所要求的设计抗弯拉强度来选择水泥的强度等级。(二)细集料
定义细集料是指粒径在4.75mm以下的颗粒。分类按产源分技术质量要求砂的颗粒级配和细度模数有害杂质含量压碎值和坚固性砂天然砂人工砂机制砂混合砂河砂、湖砂、山砂、和淡化海砂等(1)砂的颗粒级配和细度模数颗粒级配是指不同粒径颗粒搭配的比例情况。级配良好的砂,不同粒径颗粒搭配比例适当,其空隙率小,可以节约水泥或改善混凝土拌合物的和易性。颗粒级配采用筛分法确定,按600μm筛的累计筛余率的大小,可分为1区、2区、3区共三个级配区。颗粒级配方筛孔累计筛余率,%1区2区3区9.50mm4.75mm2.36mm1.18mm600μm300μm150μm010~035~565~3585~7195~80100~90010~025~050~1070~4192~70100~90010~015~025~040~1685~55100~901)砂的实际颗粒级配与表中所列数字相比,除4.75mm和600μm筛档外,可以略有超出,但超出总量应小于5%。2)1区人工砂中150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100~85,2区人工砂中150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100~80,3区人工砂中150μm筛孔的累计筛余可以放宽到100~75。砂的颗粒级配区细度模数按下式计算:级配的选择宜优先选择级配在2区的砂;当采用1区砂时,应适当提高砂率;当采用3区砂时,应适当减小砂率。(1)砂的颗粒级配和细度模数(2)有害杂质含量有害杂质:集料中含有妨碍水泥水化或降低集料与水泥石粘附性,以及能与水泥水化物产生不良化学反应的各种物质。含泥量、石粉含量和泥块含量云母含量轻物质和有机质含量硫化物和硫酸盐含量云母(3)压碎值和坚固性按技术要求分Ⅰ类宜用于强度等级大于C60的混凝土;Ⅱ类用于强度等级为C30~C60及抗冻、抗渗或其他要求的混凝土;Ⅲ类宜用于强度等级小于C30的混凝土和建筑砂浆。硫酸钠溶液(三)粗集料定义粒径大于4.75mm的卵石和碎石称为粗骨料。技术要求强度和坚固性有害杂质含量最大粒径及颗粒级配表面特征及颗粒形状碱活性检验颗粒级配最大粒径及颗粒级配最大粒径粗骨料公称粒级的上限称为该粒级的最大粒径,指集料的100%都要通过的最小的标准筛筛孔尺寸。从结构上考虑
混凝土用粗骨料最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,且不得超过钢筋最小净间距的3/4;对混凝土实心板,不宜超过板厚的1/3,且不得超过50mm。从施工上考虑
对泵送混凝土,粗骨料最大粒径与输送管内径之比碎石不宜大于1:3,卵石不宜大于1:2.5,高层建筑宜在1:3~1:4,超高层建筑宜在1:4~1:5。从经济上考虑
当最大粒径小于80mm时,水泥用量随最大粒径减小而增加,但当大于150mm后,节约水泥的效果却不明显。最大粒径及颗粒级配针状颗粒是指颗粒长度大于该颗粒所属粒级的平均粒径2.4倍;片状颗粒是指颗粒厚度小于平均粒径0.4倍;针片状颗粒不仅本身容易折断,而且会增加骨料的空隙率,使拌合物和易性变差,强度降低。表面特征及颗粒形状骨料碱活性检测(四)混凝土拌合用水混凝土拌合和养护用水按水源不同分为饮用水、地表水、地下水和经适当处理的工业用水。拌制和养护混凝土宜采用饮用水,当采用其它来源水时,应符合《混凝土拌合用水标准》的规定。(五)外加剂及其分类定义—混凝土外加剂是指在拌制混凝土过程中掺入的,用以改善混凝土性能的物质。一般情况掺量不超过水泥质量的5%。按主要功能的分类改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂,包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。改善混凝土耐久性的外加剂,包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。改善混凝土其它性能的外加剂,包括膨胀剂、防冻剂、着色剂和防水剂等。(1)减水剂减水剂的作用机理减水剂多属于表面活性剂,它的分子结构是由亲水基团和憎水基团组成;掺入减水剂前:当水泥加水拌合形成水泥浆的过程中,水泥颗粒把一部分水包裹在颗粒之间而形成絮凝状结构,水的作用不能充分发挥;混凝土减水剂是指在保持混凝土拌合物和易性一定的条件下,具有减水和增强作用的外加剂,又称为“塑化剂”,高效减水剂又称为“超塑化剂”。
(1)减水剂掺入减水剂后:表面活性剂在水泥颗粒表面作定向排列使水泥颗粒表面带有同种电荷,这种排斥力远远大于水泥颗粒之间的分子引力,使水泥颗粒分散,絮凝状结构中的水分释放出来,混凝土拌合用水的作用得到充分的发挥,拌合物的流动性明显提高;表面活性剂的极性基与水分子产生缔合作用,使水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜,阻止了水泥颗粒之间直接接触,起到润滑作用,改善了拌合物的流动性。絮凝状结构(1)减水剂减水剂的作用效果减少混凝土拌合物的用水量,提高混凝土的强度。在混凝土拌合物坍落度基本一定的情况下,减少混凝土的单位用水量5~25%(普通型5~15%,高效型10~30%)。提高混凝土拌合物的流动性。在用水量和强度一定的条件下,坍落度可提高100~200mm。节约水泥。在混凝土拌合物坍落度、强度一定的情况下,可节约水泥5~20%。改善混凝土拌合物的性能。掺入减水剂可以减少混凝土拌合物的泌水、离析现象;延缓拌合物的凝结时间;减缓水泥水化放热速度;显著提高混凝土硬化后的抗渗性和抗冻性。(2)早强剂早强剂是指掺入混凝土中能够提高混凝土早期强度,对后期强度无明显影响的外加剂。
种类无机盐类早强剂有机物类早强剂复合早强剂主要品种氯化钙、硫酸钠三乙醇胺、三异丙醇胺、尿素等二水石膏+亚硝酸钠+三乙醇胺适宜掺量氯化钙1%~2%;硫酸钠0.5%~2%0.02%~0.05%2%二水石膏+1%亚硝酸钠+0.05%三乙醇胺作用效果氯化钙:可使2d~3d强度提高40%~100%,7d强度提高25%能使3d强度提高50%注意事项氯盐会锈蚀钢筋,掺量必须符合有关规定对钢筋无锈蚀作用早强效果显著,适用于严格禁止使用氯盐的钢筋混凝土常用早强剂的品种、掺量及作用效果二、普通水泥混凝土的技术性质混凝土在未凝结硬化以前,称为混凝土拌合物。它必须具有良好的和易性,便于施工,以保证能获得良好的浇灌质量;混凝土拌合物凝结硬化以后,应具有足够的强度,以保证建筑物能安全地承受设计荷载,并应具有必要的耐久性。(一)新拌混凝土的工作性混凝土的组成材料及作用组成材料的作用组成材料硬化前硬化后水泥+水润滑作用胶结作用砂+石子填充作用骨架作用水泥+水=水泥浆Paste水泥+水+细骨料=砂浆Mortar水泥+水+细骨料+粗骨料=混凝土Concrete
FineCoarse(1)工作性(和易性)的概念混凝土拌合物易于施工操作(搅拌、运输、浇筑、振捣)且成型后质量均匀、密实的性能。和易性粘聚性保水性流动性易达结构均匀易成型密实好好在本身自重或施工机械振捣作用下,能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。各组成材料之间具有一定的内聚力,在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象的性质。具有一定的保持内部水分的能力,在施工过程中不致发生严重的泌水现象。保证混凝土硬化后的质量捣实性新拌水泥混凝土的密实、离析和泌水(2)和易性的评定-坍落度试验(2)和易性的评定-维勃稠度法试验测试方法:在维勃稠度仪上的坍落度筒中按规定方法装满拌合物,垂直提起坍落度筒,在拌合物试体顶面放一透明圆盘,开启振动台,同时用秒表计时,在透明圆盘的底面完全为水泥浆所布满的瞬间,停止秒表,关闭振动台,读出秒表的秒数,称为维勃稠度。适用范围:粗骨料最大粒径不大31.5mm;坍落度小于10mm,维勃稠度在5~30s之间的干硬性混凝土。
(3)混凝土拌合物按流动性的分类按《混凝土质量控制标准》(GB50164)的规定,塑性混凝土、干硬性混凝土分别按坍落度、维勃稠度分为四级。名称代号指标混凝土拌合物塑性混凝土(坍落度≥10mm)低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土大流动性混凝土T1T2T3T410mm~40mm50mm~90mm100mm~150mm≥160mm干硬性混凝土(坍落度<10mm)超干硬性混凝土特干硬性混凝土干硬性混凝土半干硬性混凝土V0V1V2V3>31s30s~21s20s~11s10s~5s(4)混凝土施工时坍落度的选择结构种类坍落度/mm基础或地面等的垫层,无配筋的大体积结构(挡土墙、基础等)或配筋稀疏的结构10~30板、梁和大型及中型截面的柱子等30~50配筋密列的结构50~70配筋特密的结构70~90混凝土拌合物坍落度的选择,应根据施工条件、构件截面尺寸、配筋情况、施工方法等来确定。(5)影响和易性的因素-内因和外因1.组成材料及其用量之间的关系①水泥浆数量②单位用水量③水灰比④砂率⑤水泥的品种和骨料的性质⑥外加剂2.施工环境的温度、湿度、风速和搅拌制度等水泥水①砂石子外加剂④水泥浆①骨料②混凝土拌合物(5)影响和易性的因素合理砂率的确定合理砂率是指在水泥浆数量一定的条件下,能使拌合物的流动性(坍落度T)达到最大,且粘聚性和保水性良好时的砂率;或者是在流动性(坍落度T)、强度一定,粘聚性良好时,水泥用量最小的砂率。(6)改善和易性的措施采用合理砂率;改善砂石的级配;掺外加剂或掺合料;根据环境条件,注意坍落度的现场控制;在水灰比不变的条件下,适当增加水泥浆的用量,可增大拌合物的流动性;在砂率不变的条件下,适当增加砂石的用量,可减小拌合物的流动性。掺外加剂的混凝土(二)混凝土的力学性能(二)混凝土的力学性能混凝土强度的种类混凝土强度劈裂抗拉强度抗剪强度抗压强度抗弯拉强度轴心抗压强度立方体抗压强度(1)立方体抗压强度
以边长为150mm的标准立方体试件,在温度为20±2℃,相对湿度为95%以上的潮湿条件下或者在Ca(OH)2饱和溶液中养护,经28d龄期,采用标准试验方法测得的抗压极限强度。用fcu表示。当采用非标准试件时,须乘以换算系数,见下表:标准试验方法是指《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T50081-2002)。试件种类试件尺寸,mm粗骨料最大粒径,mm换算系数标准试件150×150×150401.00非标准试件100×100×100300.95200×200×200601.05(二)混凝土的力学性能(2)立方体试件抗压强度标准值(fcu,k)
立方体抗压强度(fcu)只是一组混凝土试件抗压强度的算术平均值,并未涉及数理统计和保证率的概念。而立方体抗压强度标准值(fcu,,k)是按数理统计方法确定,具有不低于95%保证率的立方体抗压强度。
(二)混凝土的力学性能混凝土强度等级按混凝土立方体抗压强度标准值划分的级别。以“C”和混凝土立方体抗压强度标准值(fcu,k)表示,主要有C10,C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80等十五个强度等级。立方体抗压强度标准值(fcu,k),是立方体抗压强度总体分布中的一个值,强度低于该值的百分率不超过5%。强度等级表示的含义:强度的范围:某混凝土,其fcu=30.0~34.9MPa;某混凝土,其fcu≥30.0MPa的保证率为95%。C30“C”代表“混凝土”。“30”代表fcu,k=30.0MPa;(二)混凝土的力学性能(3)轴心抗压强度fcp采用150mm×150mm×300mm的棱柱体试件。在立方体抗压强度为0~55MPa范围内,fcp=(0.7~0.8)fcu。在结构设计计算时,一般取fcp=0.67fcu。非标准尺寸的棱柱体试件的截面尺寸为100mm×100mm和200mm×200mm,测得的抗压强度值应分别乘以换算系数0.95和1.05。FF(二)混凝土的力学性能(4)混凝土抗弯拉强度(fcf)道路路面或机场跑道用混凝土,是以抗弯拉强度(或称抗折强度)为主要设计指标。水泥混凝土的抗弯强度试验是以标准方法制备成150mm×150mm×550mm的梁形试件,在标准条件下养护28d后,按三分点加荷,测定其抗弯强度(fcf),按下式计算:
如为跨中单点加荷得到的抗折强度,按断裂力学推导应乘以折算系数0.85。(二)混凝土的力学性能(5)劈裂抗拉强度(fts)现行标准规定,采用标准试件150mm立方体,按规定的劈裂抗拉试验装置测得的强度为劈裂抗拉强度,简称劈拉强度fts,按下式计算:
(二)混凝土的力学性能混凝土中界面过渡区的示意图影响混凝土力学性能的因素(1)水泥的强度和水灰比当混凝土水灰比值在0.40~0.80之间时越大,则混凝土的强度越低;水泥强度越高,则混凝土强度越高。(二)混凝土的力学性能(2)粗集料的品种碎石形状不规则,表面粗糙、多棱角,与水泥石的粘结强度较高;卵石呈圆形或卵圆形,表面光滑,与水泥石的粘结强度较低。在水泥石强度及其它条件相同时,碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度。(3)养护条件
在保证足够湿度情况下,温度越高,水泥凝结硬化速度越快,早期强度越高;低温时水泥混凝土硬化比较缓慢,当温度低至0℃以下时,硬化不但停止,且具有冰冻破坏的危险。混凝土浇筑完毕后,必须加强养护,保持适当的温度和湿度,以保证混凝土不断地凝结硬化。(二)混凝土的力学性能粗骨料形态对混凝土强度的影响(4)龄期龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。在正常的养护条件下,混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展,在3~7d内强度发展较快,以后逐渐减慢,28d后强度发展更慢。由于水泥水化的原因,混凝土的强度发展可持续数十年。当采用普通水泥拌制的中等强度等级的混凝土,在标准养护条件下,混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比。
式中:fn、f28——分别为n、28天龄期的抗压强度,MPa。(5)外加剂n≥3(二)混凝土的力学性能提高混凝土强度的技术措施采用高强度等级水泥;采用单位用水量较小、水灰比较小的干硬性混凝土;采用合理砂率,以及级配合格、强度较高、质量良好的碎石;掺外加剂,例如在混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂。加强养护改进施工工艺,采用机械搅拌和振捣;(二)混凝土的力学性能(三)混凝土的变形性能(三)混凝土的变形性能变形性能荷载作用下非荷载作用下徐变弹-塑性变形化学变形干湿变形塑性收缩温度变形塑性收缩
(1)混凝土表面出现泌水现象(2)表面失水速率超过泌水的上升速率,产生毛细管负压(3)新拌混凝土表面会迅速干燥而产生塑性收缩ConcreteBase(4)混凝土不足以抵抗因收缩而产生的拉应力时,混凝土表面就会开裂。化学变形水化产物的固体体积要比反应前水泥和水的总体积小,称为化学收缩。干湿变形—湿胀干缩温度变形—热胀冷缩水泥水化热温度变形—热胀冷缩上表面暖(正温度梯度)(tensilestressesattheBOTTOMofthepavementslab)上表面冷(负温度梯度)(tensilestressesattheTOPofthepavementslab)环境温度变化短期荷载作用下的变形☆弹-塑性变形和弹性模量徐变:混凝土在持续荷载的作用下,随时间增长的变形。影响因素:水灰比、龄期、湿度、荷载应力及水泥用量等。缺点:损失预应力钢筋混凝土中钢筋的预加应力。长期荷载作用下的变形—徐变(四)混凝土的耐久性概念混凝土耐久性混凝土材料在长期使用过程中,抵抗因服役环境外部因素和材料内部原因造成的侵蚀和破坏,而保持其原有性能不变的能力。混凝土构筑物的服役寿命混凝土构筑物受到其服役环境因素和材料内部原因造成的侵蚀和破坏,导致其使用性能下降到最低设计值时,所经历的时间(年)。图影响水泥混凝土耐久性的因素设计寿命——使用寿命钢筋混凝土桥梁的侵蚀损毁一座桥何以只有二十年寿命?拆除前的西直门桥盐冻、冰冻和钢筋锈蚀
冰岛一港口混凝土路面受盐冻剥落硫酸盐侵蚀引起的大坝破坏碱—骨料反应引起混凝土的自由变形产生网状裂缝MapCracking碱—骨料反应引起混凝土的自由变形产生网状裂缝碱—骨料反应引起的错位混凝土耐久性的内容抗渗性
抗冻性
耐侵蚀性
抗碳化性
碱—集料反应
耐火性耐磨性与抗冲刷性(1)混凝土抗冻性——4W?混凝土抗冻性的含义是什么?混凝土冻融破坏机理和劣化模式有哪些?如何改善混凝土抗冻性?混凝土抗冻性的测试方法什么是混凝土的抗冻性?定义:在吸水饱和状态下,混凝土能够经受多次冻融循环而不破坏,也不显著降低其强度的性能,称为混凝土的抗冻性。铁路桥梁的冻害剥落破坏混凝土的冻融破坏原因与模式
原因:混凝土中大毛细孔里的水结冰时,体积大约要膨胀9%;如果体内没有足够的空间容纳,就会产生可能引起开裂的压力作用于孔缝的壁上,导致孔缝扩展和连接;反复的冻融循环使危害扩大和积累,孔缝不断增多,并扩展和连通,造成强度下降。破坏模式:表面出现缺棱、掉角、脱皮和开裂等现象质量损失强度、弹性模量下降毛细孔结冰的示意图混凝土冻融破坏类型冻害造成D-型裂缝水压很高,可使毛细孔间的水泥石破坏;引入的气孔可以释放水压,避免高压水的产生;大量的空气泡减小了水释放的平均距离;引起的气孔有利于混凝土抗冻害性能的改善提高混凝土抗冻性的方法水泥石抗冻性:低水灰比保证混凝土良好的养护引气剂骨料的抗冻性选用抗冻骨料改善骨料—水泥石的界面结构未掺引气剂的混凝土掺引气剂的混凝土混凝土抗冻性的测试方法测试方法:以100×100×400棱柱体混凝土试件,经过28d龄期的养护,于17℃和5℃条件下快速冻结和融化循环,每25次冻融循环,对试件进行一次横向基频的测试并称质量。评价指标—抗冻标号相对动弹性模量质量损失混凝土抗冻性的测试方法(2)混凝土耐磨性作为高级道面的水泥混凝土,必须具有抵抗车辆轮胎磨耗和磨光的性能。作为大型桥梁的墩台用混凝土,也需要具有抵抗湍流冲蚀的能力。混凝土耐磨性的评价—单位面积磨损量花轮磨头耐磨前耐磨后
最常见、最重要的反应是碱—硅反应(简称ASR),它是骨料中所含的无定形硅与孔隙里含碱(钠、钾、钙的氢氧化物)的溶液反应,生成易于吸水膨胀的碱-硅凝胶,当结构物暴露在潮湿环境中,混凝土体内相对湿度超过85%时,就会出现膨胀,直到引起混凝土开裂与破坏。(3)碱-集料反应Alkali-AggregateReaction(AAR)AAR破坏实例AAR破坏的铁路轨枕AAR破坏的桥梁AAR破坏的防护板,并导致钢筋锈蚀破坏碱集料反应必须具备的三个条件混凝土中的集料具有活性混凝土中含有一定量可溶性碱有一定湿度混凝土的癌症常见的碱—骨料反应破坏形式碱骨料反应的破坏形式?膨胀与开裂损失强度粘性碱-硅物质的溢出或渗出抑制碱集料反应的措施抑制碱—集料反应的措施选择含碱量≤0.6%的水泥;掺加活性混合材,如:硅灰、粉煤灰等;选择非活性骨料;提高混凝土的密实性或阻止水分渗入。(4)混凝土的抗碳化性
定义:碳化是指环境中的CO2与混凝土水泥石中的Ca(OH)2作用生成碳酸钙和水,从而降低混凝土中碱度的现象。危害:由于碱度的降低,混凝土中的钢筋失去保护膜,引起钢筋锈蚀;混凝土表面出现碳化收缩,导致微裂缝的产生,降低混凝土的强度和耐久性。影响因素:CO2浓度相对湿度混凝土的密实度水泥品种和掺和料等(5)混凝土中钢材的锈蚀由于混凝土内的强碱性使得钢筋表面形成钝化膜,从而钢筋在混凝土中不会锈蚀。如果钢筋表面钝化膜被破坏,则钢筋就会发生电化学腐蚀——锈蚀破坏。混凝土中钢筋锈蚀,引起体积膨胀2~7倍,导致混凝土保护层开裂破坏。混凝土中钢材的钝化会由于下列原因被破坏:混凝土中的Ca(OH)2被空气里的SO2、NO2、CO2等酸性氧化物中和而失去碱性;道路除冰盐或海水带进来的氯离子的作用。
钢筋锈蚀导致混凝土构件破坏的几种形式提高混凝土耐久性的主要措施根据工程所处环境及使用条件,合理选择水泥品种;选用较小的水灰比,尽量减少拌和用水量,以减少多余水(23%的水泥质量以外的水)造成的各种孔隙和因泌水所形成的渗水通道;混凝土中应有适量的水泥用量,以保护钢筋不致生锈,且粘结牢固;掺用引气剂或减水剂;改善施工方法,提高施工质量。做到搅拌透澈、灌注均匀、振捣密实、加强养护。表面处理,提高混凝土表面层的密实度,如采用真空抽水、二次振捣,表面浸绩处理等。
环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量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公用房屋内不作规定0.650.60200260300潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土和(或)水中的部件0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土和(或)水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件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混凝土最大水灰比和最小水泥用量的规定(JGJ55-2000)三、水泥混凝土的配合比设计(一)配合比及其表示方法混凝土的配合比是指混凝土各组成材料用量之比。主要有“质量比”和“体积比”两种表示方法。工程中常用“质量比”表示。质量配合比的表示方法(1)以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示。例如水泥mc=295kg,砂ms=648kg,石子mg=1330kg,水mw=165kg。(2)以各组成材料用量之比表示。例如上例也可表示为:mc:ms:mg=1:2.20:4.51,mw/mc=0.56。(二)配合比设计的基本要求满足结构设计的强度等级要求;满足混凝土施工所要求的和易性;满足工程所处环境对混凝土耐久性的要求(最大水灰比和最小水泥用量);符合经济原则,即节约水泥以降低混凝土成本。(三)配合比设计基本参数水灰比(mw/mc)、单位用水量(mw)和砂率(βs)是混凝土配合比设计的三个基本参数。水泥水砂石子水泥浆骨料混凝土单位用水量mw砂率βw水灰比mw/mc与强度、耐久性有关与流动性有关与粘聚性、保水性有关混凝土设计强度等级(fcu,k)和标准差(σ)原材料的基本情况(水泥、砂和石等材料)混凝土的工作性要求,如坍落度指标。耐久性要求工程特点及施工工艺(四)配合比设计的基本资料(五)配合比设计的步骤与方法根据经验公式和试验参数计算各组成材料的比例,确定基本满足强度和耐久性要求的初步配合比;在实验室实配、检测、进行工作性调整确定混凝土基准配合比;通过对水灰比的微调,确定水泥用量最少但强度能满足要求的实验室配合比(设计配合比);在施工现场,需考虑砂石的含水率计算施工配合比(实际配合比)。初步配合比的计算步骤计算步骤:第一步:确定配制混凝土强度第二步:确定水灰比(考虑耐久性要求)第三步:确定用水量第四步:确定水泥用量(考虑耐久性要求)第五步:确定砂率第六步:确定砂石用量第七步:确定初步配合比
普通水泥混凝土以抗压强度为指标的配合比设计(1)计算初步配合比1.计算混凝土配制强度fcu,0式中:fcu,0——混凝土配制强度,MPa;fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值,即设计要求的混凝土强度等级值,MPa;σ——混凝土强度标准差,MPa。混凝土强度标准差宜根据同类混凝土统计资料确定,并应符合以下规定:计算时,强度试件组数不应少于25组;当混凝土强度等级为C20和C25级,其强度标准差计算值σ<2.5MPa时,取σ=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σ<3.0MPa时,取σ=3.0MPa;当无统计资料计算混凝土强度标准差时,其值按现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204)规定取用。强度等级<C20C20~C35≥C35标准差σ,MPa4.05.06.0混凝土强度标准差
(1)计算初步配合比(一)计算初步配合比2.确定水灰比mw/mc(1)按混凝土强度要求计算水灰比式中:αa、αb——回归系数;应根据工程所用的水泥、集料,通过试验由建立的水灰比与混凝土强度关系式确定;当不具备上述试验统计资料时,可取碎石混凝土αa=
0.46,αb=0.07;卵石混凝土αa=0.48,αb=0.33。
fce——水泥28d抗压强度实测值(MPa)(一)计算初步配合比(2)按耐久性校核水灰比为了使混凝土耐久性符合要求,按强度要求计算的水灰比值不得超过规定的最大水灰比值,否则混凝土耐久性不合格,此时取规定的最大水灰比值作为混凝土的水灰比值。(JGJ55-2000)环境条件结构物类别最大水灰比最小水泥用量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公用房屋内不作规定0.650.60200260300潮湿环境无冻害高湿度的室内部件室外部件在非侵蚀性土和(或)水中的部件0.700.600.60225280300有冻害经受冻害的室外部件在非侵蚀性土和(或)水中且经受冻害的部件高湿度且经受冻害的室内部件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(一)计算初步配合比3.确定单位用水量mwo(1)水灰比在0.40~0.80范围内时,根据粗集料的品种、粒径及施工要求的坍落度,按下表选取。拌合物稠度卵石最大粒径/mm碎石最大粒径/mm项目指标102031.540162031.540坍落度/mm10~3019017016015020018517516535~5020018017016021019518517555~7021019018017022020519518575~90215195185175230215205195塑性混凝土的单位用水量,kg
(一)计算初步配合比(2)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单位用水量应通过试验确定。(3)掺外加剂时混凝土的单位用水量可按下式计算:mwa=mw0(1-β)式中:mwa——掺外加剂时混凝土的单位用水量,kg;mw0——未掺外加剂时混凝土的单位用水量,kg;β——外加剂的减水率,应经试验确定。拌合物稠度卵石最大粒径/mm碎石最大粒径/mm项目指标102040162040维勃稠度/s16~2017516014518017015511~151801651501851751605~10185170155190180165干硬性混凝土的单位用水量,kg(一)计算初步配合比4.计算水泥用量mco(1)计算(2)复核耐久性将计算出的水泥用量与规定的最小水泥用量比较:如计算水泥用量不低于规定的最小水泥用量,则耐久性合格;否则耐久性不合格,此时应取规定的最小水泥用量。5.确定砂率βs:主要从满足工作性和节约水泥考虑。(1)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。(2)坍落度大于60mm的混凝土砂率,可经试验确定;也可在下表基础上,坍落度每增大20mm,砂率增大1%确定。(3)坍落度小于10mm的混凝土,其砂率应经试验确定。(一)计算初步配合比混凝土砂率,%
水灰比mw/mc卵石最大粒径,mm碎石最大粒径,mm1020401620400.4026~3225~3124~3030~3529~3427~320.5030~3529~3428~3333~3832~3730~350.6033~3832~3731~3636~4135~4033~380.7036~4135~4034~3939~4438~4336~41(一)计算初步配合比6.计算砂、石子用量ms0、mg0
(1)体积法又称绝对体积法。1m3混凝土中的组成材料——水泥、砂、石子、水经过拌合均匀、成型密实后,混凝土的体积为1m3,即:Vc+Vs+Vg+Vw+Va=1解方程组,可得ms0、mg0。式中:ρc、ρs、ρg、ρw—分别为水泥的密度、砂的表观密度、石子的表观密度、水的密度,kg/m3。水泥的密度可取2900~3100kg/m3;α—混凝土的含气量百分数,在不使用引气型外加剂时,可取α=1。(2)质量法质量法又称为假定体积密度法。假定混凝土拌合物的质量为mcpkg。解方程组可得ms0、mg0。式中:mc0、ms0、mg0、mw0—分别为1m3混凝中水泥、砂、石子、水的用量,kg;mcp—1m3混凝土拌合物的假定质量,kg。可取2350~2450kg/m3。βs——混凝土砂率。(一)计算初步配合比7.计算基准配合比(1)以1m3混凝土中各组成材料的实际用量表示。(2)以组成材料用量之比表示:mc0:ms0:mg0=1:x:y,mw/mc=?。(一)计算初步配合比1.试配按初步计算配合比称取一定质量的组成材料,拌制15L或25L混凝土,分别测定其和易性、强度。2.调整(1)调整和易性,确定基准配合比测拌合物坍落度,并检查其粘聚性和保水性能。如实测坍落度小于或大于设计要求,可保持水灰比不变,增加或减少适量水泥浆;如出现粘聚性和保水性不良,可适当提高砂率;每次调整后再试拌,直到符合要求为止。3.记录好各种材料调整后用量(mcb,msb,mgb,mwb),即可得出混凝土强度试验用的基准配合比,并测定混凝土拌合物的实际体积密度(ρo,h)。(二)确定混凝土基准配合比(三)确定实验室配合比(1)强度试验检验:基准配合比工作性已满足,还需以强度试验检验。一般采用三个不同的配合比,其中一个为基准配合比,另外两个配合比的水灰比值,应较基准配合比分别增加及减少0.05,其用水量应该与基准配合比相同,但砂率值可做适当调整并测定体积密度。各种配比制作一组强度试块,标准养护28d进行强度测定。(2)根据试验得出的混凝土强度与其相应的灰水比(mc/mw)关系,用作图法或计算法求出与混凝土配制强度(fcu,0)相对应的灰水比,确定1m3混凝土中的组成材料用量:单位用水量(mw)应在基准配合比用水量的基础上,根据制作强度试件时测得的坍落度或维勃稠度进行调整确定;水泥用量(mc)应以用水量乘以选定出来的灰水比计算确定;粗集料和细集料用量(ms、mg)应在基准配合比的用量基础上,按选定的灰水比进行调整后确定。(3)经试配确定配合比后,按下列步骤进行校正:按上述方法确定的各组成材料用量按下式计算混凝土的体积密度计算值ρc,c:
ρc,c=mc+ms+mg+mw(二)确定实验室配合比②应按下式计算混凝土配合比校正系数δ:
式中:ρc,t——混凝土体积密度实测值,kg/m3;ρc,c——混凝土体积密度计算值,kg/m3。③当体积密度实测值与计算值之差的绝对值不超过计算值的2%时,按(1)条确定的配合比即为设计配合比;当二者之差超过2%时,应将配合比中各组成材料用量均乘以校正系数δ,得到实验室配合比。(四)计算施工配合比假定现场砂、石子的含水率分别为a%和b%,则施工配合比中1m3混凝土的各组成材料用量分别为:=mc=ms(1+a%)=mg(1+b%)=mw-ms×a%-mg×b%施工配合比可表示为:配合比计算例题0.550.550.552803363360.55(一)计算初步配合比336336(一)计算初步配合比6201259336:620:1258:1851:1.85:3.740.55336(一)计算初步配合比336:617:12531.84:3.730.55(二)调整工作性,提出基准配合比33661712535.0418.809.2618.809.265.045.295.29:9.26:18.80=1:1.75:3.550.55(三)检验确定,测定试验室配合比(三)检验确定,测定试验室配合比(四)确定施工配合比
四、路面水泥混凝土配合比设计(以抗弯拉强度为指标)自学五、普通水泥混凝土的质量控制一、质量控制的原因:保证结构安全可靠的使用。二、混凝土生产的质量控制的内容:1、原材料的质量控制:水泥、砂、石要严格按技术要求标准进行检验。2、配合比设计的质量控制:生产前应检验配合比设计资料、试件强度试验报告、骨料含水率测试结果和施工配合比通知单。3、施工工艺的质量控制:运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过初凝时间,运输过程中防止离析、泌水、流浆等。三、合格性的评定:1、合格性评定的数理统计方法:以抗压强度进行评定随机抽样进行强度试验,用抽样样本值进行数理统计计算,得出反映质量水平的统计指标来评定混凝土的质量及合格性。2、混凝土强度波动规律:正态分布五、普通水泥混凝土的质量控制3、数理统计常用的正态分布统计值:1)强度的平均值μƒcu:
μƒcu=1/N∑ƒcu,I:2)标准差σ:说明强度的离散程度,值大,说明强度分布集中程度差,质量不均匀,不稳定。3)变异系数δ:说明强度的相对离散程度。
δ=σ/μƒcu4)强度保证率P:在总体分布中大于设计强度的概率,以正态分布曲线上大于设计强度值的曲线下面积表示。4、混凝土强度的检验评定作业习题2、3、5、7第八节砌筑砂浆一、砌筑砂浆的组成材料1.胶凝材料及掺加料砌筑砂浆常用的胶凝材料是水泥,其品种应根据砂浆的用途和使用环境来选择;其强度等级宜为砂浆强度等级的4~5倍,用于配制水泥砂浆的水泥强度等级不宜大于32.5级;用于配制混合砂浆的水泥强度等级不宜大于42.5级。掺加料的选用及质量要求见下表。常用种类质量要求块状生石灰经熟化成石灰膏后使用①消化时应用孔径不超过3mm×3mm的网过滤,消化时间不得少于7d②石灰膏应洁白细腻,不得含未消化颗粒,脱水硬化的石灰膏不得使用;③消石灰粉不得直接用于砌筑砂浆中。建筑石膏凝结时间应符合有关规定,电石渣应经20min加热至没乙炔味方可使用。砂质粘土①干法时,应将其烘干磨细再使用②湿法时,应将其淋浆过筛沉淀再使用。一、砌筑砂浆的组成材料2.砂砌筑砂浆用细骨料主要为天然砂,宜用中砂,其中毛石砌体宜选用粗砂。砂的含泥量要求:①水泥砂浆、强度等级≥M5的混合砂浆不应超过5%;②强度等级<M5的水泥混合砂浆,不应超过10%。3.水和外加剂拌制砂浆应采用不含有害杂质的洁净水。为改善或提高砂浆的性能,可掺入一定的外加剂,但对外加剂的品种和掺量必须通过试验确定。二、主要技术性质2.强度砂浆强度是以边长为70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体试块,在温度为20±3℃,一定湿度下养护28d,测得的极限抗压强度。详见实验部分。砂浆按其抗压强度平均值分为M2.5、M5.0、M7.5、M10、M15、M20等六个强度等级。在一般工程中,办公楼、教学楼以及多层建筑物宜选用M5.0~M10的砂浆,平房商店等多选用M2.5~M5.0的砂浆,仓库、食堂、地下室以及工业厂房等多选用M2.5~M10的砂浆,而特别重要的砌体宜选用M10以上的砂浆。二、主要技术性质3.粘结力砖石砌体是靠砂浆把块状材料粘结成坚固整体的,因此要求砂浆具有一定的粘结力。砂浆粘结力的影响因素:1.粘结力随抗压强度增加而增强;2.粘结力与砖石表面状态有关;3.砖石表面清洁程度、湿润情况有关;4.与施工养护条件有关。三、砌筑砂浆的配合比设计1.计算砂浆配制强度ƒm,o
ƒm,o=ƒ2+0.645σ2.计算每立方米砂浆中的水泥用量QC
3.计算掺加料用量QD
QD=QA-QC4.确定每立方米砂浆中砂的用量QS1m3干燥状态砂的堆积密度,即1m3砂浆所用的干砂用量。三、砌筑砂浆的配合比设计5.确定每立方米砂浆的用水量QW根据砂浆稠度要求可选用240~310kg6.配合比的试配、调整与确定首先按计算所得配合比进行试拌,测定其分层度和沉入度,根据要求调整材料用量,得到基准配合比。普通抹面砂浆一、定义、作用、种类1.定义及作用普通抹面砂浆是以薄层抹在建筑物内外表面,保持建筑物不受风、雨、雪、大气等有害介质侵蚀,提高建筑物的耐久性,并使其表面平整美观。2.普通抹面砂浆的种类按所用材料不同可分为石灰砂浆、水泥混合砂浆、水泥砂浆、麻刀石灰砂浆和纸筋石灰砂浆。按功能不同可分为底层抹面砂浆、中层抹面砂浆和面层抹面砂浆。二、配合比及选用1.普通抹面砂浆的配合比确定抹面砂浆的组成材料及其配合比,主要是依据工程使用部位及基层材料。常用抹面砂浆的参考配合比及应用范围见下页表。2.抹面砂浆的选用用于砖墙的底层抹灰,多选石灰砂浆;有防水、防潮要求时选水泥砂浆;混凝土基层的底层抹灰,多选水泥混合砂浆;中层抹灰多选石灰砂浆或水泥混合砂浆;面层抹灰多用水泥混合砂浆、麻刀灰和纸筋灰。水泥砂浆不得涂在石灰砂浆层上。在易碰撞或潮湿部位应采用水泥砂浆。二、配合比及选用组成材料配合比(体积比)应用范围石灰:砂1:3干燥砖石墙面打底找平1:1墙面石灰面层水泥:石灰:砂1:1:6内外墙面混合砂浆找平1:0.3:3墙面混合砂浆面层水泥:石膏:砂:锯末1:1:3:5吸声粉刷水泥:砂1:2地面顶棚墙面水泥砂浆面石灰膏:磨刀100:2.5(质量比)木板条顶棚底层100:1.3(质量比)木板条顶棚面层石灰膏:纸筋100:3.8(质量比)木板条顶棚面层1m3石灰膏3.6kg纸筋墙面及顶棚常用抹面砂浆参考配合比MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像
Mallard1980磁共振装置商品化1989
0.15T永磁商用磁共振设备中国安科
2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场(磁体)梯度场和射频场:前者用于空间编码和选层,后者施加特定频率的射频脉冲,使之形成磁共振现象信号接收装置:各种线圈计算机系统:完成信号采集、传输、图像重建、后处理等
人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下,H核进动杂乱无章,磁性相互抵消zMyx进入静磁场后,H核磁矩发生规律性排列(正负方向),正负方向的磁矢量相互抵消后,少数正向排列(低能态)的H核合成总磁化矢量M,即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中,产生能量
三、弛豫(Relaxation)回复“自由”的过程
1.
纵向弛豫(T1弛豫):
M0(MZ)的恢复,“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫
吸收RF光子能量(共振)低能态1H高能态1H
放出能量(光子,MRS)T1弛豫时间:
MZ恢复到M0的2/3所需的时间
T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间:MXY丧失2/3所需的时间;T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像
所谓的加权就是“突出”的意思
T1加权成像(T1WI)----突出组织T1弛豫(纵向弛豫)差别
T2加权成像(T2WI)----突出组织T2弛豫(横向弛豫)差别。
磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒(ms)范围T2值的长度在数十至数千毫秒(ms)范围
在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多
如何观看MR图像:首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现,通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术--图像空间分辨力,对比分辨力一、如何确定MRI的来源(一)层面的选择1.MXY产生(1H共振)条件
RF=ω=γB02.梯度磁场Z(GZ)
GZ→B0→ω
不同频率的RF
特定层面1H激励、共振
3.层厚的影响因素
RF的带宽↓
GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码
M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω
各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同(相位不同)〈三〉空间定位及傅立叶转换
GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同
GY----MXY旋进相位不同(不影响MXY大小)
↓某一层面不同的体素,有不同频率、相位
MRS(FID)第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE--T1W长TR长TE--T2W增强MR最常用的技术是:多层、多回波的SE(spinecho,自旋回波)技术磁共振扫描时间参数:TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数:层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波(SE),快速自旋回波(FSE)梯度回波(FE)反转恢复(IR),脂肪抑制(STIR)、水抑制(FLAIR)高级序列水成像(MRCP,MRU,MRM)血管造影(MRA,TOF2D/3D)三维成像(SPGR)弥散成像(DWI)关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波(SE)必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波(FSE)必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波(GE)成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复(IR)水抑制(FLAIR)抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复(IR)脂肪抑制(STIR)抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影(MRA)无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像(MRCP,MRU,MRM)含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波(SPGR) 早期诊断脑梗塞
弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体(Magnet):静磁场B0(Tesla,T)→组织净磁矩M0
永磁型(permanentmagnet)常导型(resistivemagnet)超导型(superconductingmagnet)磁体屏蔽(magnetshielding)2.梯度线圈(gradientcoil):
形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统(radio-frequencesystem,RF)
MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机,等等;MRI技术的优势1、软组织分辨力强(判断组织特性)2、多方位成像3、流空效应(显示血管)4、无骨骼伪影5、无电离辐射,无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证
体内弹片、金属异物各种金属置入:固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人,早期妊娠,高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差(体部,较同等CT)费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品,最好更衣,以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度,甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体(皮肤)不要直接触碰磁体内壁及各种导线,防止病人灼伤。3.纹身(纹眉)、化妆品、染发等应事先去掉,因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞,以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形(AVM)等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化(MS)等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤(髓内、髓外硬膜内、硬膜外),椎骨肿瘤(转移性、原发性)2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离,各种原因椎管狭窄,术后改变,5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病(如MS),脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好,对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤,心包其他病变其他(如先心、各种心肌病等)较超声心动图无优势,应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变,提供鉴别信息胰腺肿瘤,有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等,先天畸形肿瘤的定位(脏器上下缘附近)、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤,MRCP,MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段--钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选:1.累及骨髓改变的骨病(早期骨缺血性坏死,早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤)2.结构复杂关节的损伤(膝、髋关节)3.形状复杂部位的检查(脊柱、骨盆等)软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战,止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题,处理不当,将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%~16%,仅次于呼吸道感染和泌尿道感染,居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难,医生的梦魇
预防手术部位感染(surgicalsiteinfection,SSI)
手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染?★哪些情况需要抗生素预防?★怎样选择抗生素?★什么时候开始用药?★抗生素要用多长时间?定义:指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类:切口浅部感染切口深部感染器官/腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染
指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染,并至少具备下述情况之一者:
1.切口浅层有脓性分泌物
2.切口浅层分泌物培养出细菌
3.具有下列症状体征之一:红热,肿胀,疼痛或压痛,因而医师将切口开放者(如培养阴性则不算感染)
4.由外科医师诊断为切口浅部SSI
注意:缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染
指术后30天内(如有人工植入物则为术后1年内)发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染,并至少具备下述情况之一者:
1.切口深部流出脓液
2.切口深部自行裂开或由医师主动打开,且具备下列症状体征之一:①体温>38℃;②局部疼痛或压痛
3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断,发现切口深部有脓肿
4.外科医师诊断为切口深部感染
注意:感染同时累及切口浅部及深部者,应列为深部感染
二、SSI诊断标准—器官/腔隙感染
指术后30天内(如有人工植入物★则术后1年内)、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染,通过手术打开或其他手术处理,并至少具备以下情况之一者:
1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物
2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌
3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿
4.外科医师诊断为器官/腔隙感染
★人工植入物:指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官/腔隙感染
不同种类手术部位的器官/腔隙感染有:
腹部:腹腔内感染(腹膜炎,腹腔脓肿)生殖道:子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管:静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年~1996年593344例手术中,发生SSI15523次,占2.62%英国1997年~2001年152所医院报告在74734例手术中,发生SSI3151例,占4.22%中国?SSI占院内感染的14~16%,仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位:非腹部手术为2%~5%腹部手术可高达20%SSI与病人:入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型:清洁伤口 1%~2%清洁有植入物 <5%可染伤口<10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率:三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别(%)切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别:三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿,瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术,器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关,其中90%是器官/腔隙严重感染
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