矿用支护材料综述.ppt

1、第九单元矿用支护材料,常用的材料：木材、金属材料、石材、水泥、混凝土、钢筋砼和砂浆等。 课题一 水泥 水泥是一种粉末状材料，加水拌合能形成可塑性浆体，能将砂石等散粒材料粘结成整体，经过自身的物理和化学变化形成坚硬的人造石材的一种材料。,技术性质： 密度、细度 凝结时间（初凝和终凝） 强度 水化热 体积安定性 （反应水泥在硬化过程中体积变化的均匀性 煮沸法 雷氏法 ） 标准稠度,硅酸盐水泥,制备两磨一烧 矿物组成硅酸三钙（3CaOSiO2） 硅酸二钙（2CaOSiO2） 铝酸三钙（3CaOAl2O3） 铁铝酸四钙（4CaO Al2O3 Fe2O3 ） 水化产物：水化铝酸钙 水化硅酸钙 水化铁酸钙

2、 氢氧化钙 水化硫铝酸钙,对纯硅酸盐水泥的要求： 比表面积大于300m2/kg。 初凝时间不少于45min，终凝时间不迟于6.5h 各龄期强度不低于规定值。六个等级 425 425R 525 525R 625R 725R 具体见表4-1 体积安定性符合规定。,普通硅酸盐水泥,性能基本与硅酸盐水泥相同，稍有变化。 在硅酸盐水泥熟料中加入非活性混合材料和少量活性混合材料而制得。以改善水泥的凝结时间、水化放热、强度并提高产量 七种产品,掺混合材料的硅酸盐水泥,混合材料： 活性混合材料 粒化高炉矿渣、火山灰质材料和粉煤灰等 非活性混合材料 石灰石、石英砂、慢冷矿渣、粘土和各种符合要求的工业废渣等 矿渣

3、硅酸盐水泥 火山灰质硅酸盐水泥 粉煤灰质硅酸盐水泥,这三种水泥的特点： 凝结硬化速度慢，早期强度低而后期强度高，水化放热速度慢，放热量低，对温度敏感性高，抗软水及硫酸盐侵蚀能力强。但抗冻性差、矿渣水泥及火山灰水泥的干缩性小，粉煤灰水泥干缩性大，火山灰水泥抗渗性高，矿渣水泥的耐热性好。,课题二混凝土,混凝土：由胶凝材料、散粒材料及其它材料按比例混合而成的拌合物，经过一定时间硬化而成的人造石材。 普通混凝土组分：水泥、水、砂、石子 优点：混凝土拌合物在硬化前具有良好的可塑性，可浇注成各种形状的预制构件、现浇构件及喷射混凝土结构；与钢筋有良好的粘结力，可形成钢筋混凝土；抗压强度高性能可调整，可制成不

4、同强度等级的砼。材料来源广，大部分可就地取材，成本低；污染少对环境保护有利，耐久性高。 缺点：自重大，抗拉强度低，易开裂，质量不易控制等。 对混凝土的基本要求：符合设计要求的强度； 具有与施工条件相适应的和易性； 具有与工程环境相适应的耐久性 经济合理,普通砼的组成材料,1）水泥根据工程性质、工程特点、工程所处环境及施工条件合理选择水泥品种、标号 2）细骨料（砂） 骨料在砼中起骨架作用，因而称之为骨料。有粗细骨料之分。粒径在0.154.75mm之间的为细骨料，大于4.75mm的为粗骨料。 对骨料的技术性能要求：有害杂质含量少；具有良好的颗粒形状、适宜的级配和细度、表面粗糙，与水泥的粘结牢固、性

5、能稳定、坚固耐久等,细骨料砂天然的河砂、山砂、海砂及少量的人工砂，以河砂为最好。 砂的粗细程度指不同粒径的砂混合在一起的总体粗细程度。以细度模数表示： A1A6分别为50.15mm各号筛的累计筛余百分比 粗砂、中砂、细砂和特细砂,3）粗骨料石子（卵石、碎石） 颗粒级配连续级配和间断级配 最大粒径公称粒级的上限 4）水,混凝土的主要技术性质,砼拌合物的和易性指砼拌合物易于各种工序的施工操作、并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。 流动性 粘聚性 保水性 三者既相互关联又相互矛盾。,对和易性评价主要是流动性，其它两方面则在测试流动性的同时进行观察评定。 测试流动性的方法： 对普通砼可用坍落度试

6、验测定，单位mm 对干硬性砼采用维勃稠度仪测定，单位s,砼强度与强度等级,立方体试块、标准养护条件下养护28天，测试件单向抗压强度作为评定砼等级的依据。 影响砼强度的因素： 经验公式 常用的外加剂：减水剂、速凝剂、早强剂等,混凝土配合比设计,三个比例关系： 水水泥水灰比（W/C） 砂石砂率 活性组分与隋性组分单位用水量 三者之间应满足水泥浆量应包裹砂粒的表面并稍有富余，形成水泥砂浆，水泥砂浆的量要充填石子间的空隙并稍有富余。,混凝土配合比设计,两种方法：绝对体积法和（相对）密度法 初定配合比试验确定实验室配合比按施工现场砂石的含水状态计算施工配合比。,课题四 其他材料,优点：强度大、比强度高、可支撑较大地压，使用期长，可多次复用，安装容易，耐火性强，可制成可缩性结构。 初期投资大，（施工时机械化程度低）,钢材,钢材分类,按品质分：普通钢、优质钢、高级优质钢 按含碳量分：低碳钢、中碳钢、高碳钢 按化学成分分：碳素钢、合金钢 按用途分：结构钢、工具钢 按生产工艺分类、按加工方式分等等,常用建筑钢材的化学成分,主要成分为Fe、C