混凝土_组成材料(2010).ppt

1,混凝土及砂浆,2,东海大桥工程是我国第一座真正意义上的跨海大桥。东海大桥起始于上海南汇区芦潮港直达浙江小洋山岛，全长约32.5公里,桥宽31.5米，可抗12级台风、七级烈度地震，设计基准期为100年。目前，世界上在外海已经建成的跨海大桥最长的也只有16公里。是名副其实的“世界之桥”。,3,4,4.1 普通混凝土的组成材料,外加剂,掺合料,5,4.1.1 水泥,1、作用 2、选用：,胶结（硬化前）、润滑（硬化后）,水泥标号,水泥品种,判断:为保证混凝土质量，施工中应尽可能的 选择高标号的水泥（ ） 水泥的用量越多，混凝土的质量越好（ ）,6,4.1.2 集料,7,集 料,细 集 料,粗 集 料,4.1.2.1 集料的分类,人工砂,天然砂,碎石,卵石,8,4.1.2.2 集料的技术性质,9,4.1.2.2 集料的技术性质,一、颗粒级配、粗细程度,A. 砂的颗粒级配及粗细程度,10,4.1.2.2 集料的技术性质,一、颗粒级配、粗细程度,A. 砂的颗粒级配及粗细程度,11,砂的累计筛余量的计算,A. 砂的颗粒级配及粗细程度,4.1.2.2 集料的技术性质,12,砂级配曲线图,II区,配制混凝土时，宜优先选用2区砂，当采用1区砂时应适当提高砂率，并保证足够的水泥用量，以满足混凝土的和易性，当采用3区时砂时，适当降低砂率，以保证混凝土的强度。,A. 砂的颗粒级配及粗细程度,4.1.2.2 集料的技术性质,13,砂的细度模数,A. 砂的颗粒级配及粗细程度,4.1.2.2 集料的技术性质,14,石子筛分试验,4.1.2.2 集料的技术性质,一、颗粒级配、粗细程度,B. 石子的颗粒级配及粗细程度,15,颗粒级配 六种连续粒级 五种单粒级, 砼工作性较好，不易离析。,不宜单独使用，宜组合成连续级配。,4.1.2.2 集料的技术性质,一、颗粒级配、粗细程度,B. 石子的颗粒级配及粗细程度,16,17,最大粒径(Dmax) 粒级的上限（补充内容） （1）从结构上考虑： Dmax结构截面最小尺寸的1/4 钢筋最小净距的3/4 混凝土实心板板厚的1/3，且50mm。 （2）从经济上考虑： Dmax水泥用量 但当Dmax150mm时，效果不明显 所以一般 Dmax 150mm。 （3）从施工上考虑： Dmax不利于振捣、搅拌和运输。,4.1.2.2 集料的技术性质,B. 石子的颗粒级配及粗细程度,18,水利、海港等大型工程中: Dmax： 120mm或150mm; 一般房屋建筑工程中: Dmax：20mm、31.5 mm、40mm和60mm,19,4.1.2.2 集料的技术性质,二.颗粒形状、表面特征,浑圆形、棱角形、针状、片状,针片状颗粒的危害： 比表面积大，空隙率大 倾向于一个方向排列,用水量大，工作性差 砼强度, 砼耐久性,A.颗粒形状,20, 粗糙、光滑,4.1.2.2 集料的技术性质,二.颗粒形状、表面特征,B.表面特征,河砂：表面光滑、棱角少 山砂：表面粗糙、棱角多,与水泥粘结好，拌合物流动性差。,与水泥粘结差，拌合物流动性好。,21, 粗糙、光滑,4.1.2.2 集料的技术性质,二.颗粒形状、表面特征,B.表面特征,22,作用： 检测：,保证混凝土强度 抗压强度 立方体、圆柱体试件 （一般要求其抗压强度大于配制混凝土强度的1.5倍，且不小于45MPa（饱水）。 压碎指标 碎石、卵石,4.1.2.2 集料的技术性质,三.骨料强度,23,概念： 检测：,在环境因素作用下抵抗破坏的能力 硫酸钠溶液循环浸渍,4.1.2.2 集料的技术性质,四.坚固性,五.含泥量,泥,泥块, 降低界面粘结，增加用水量；, 形成薄弱区；,24,有机杂质 硫化物、硫酸盐 云母(砂中) 轻物质(砂中) 氯盐(砂中), 妨碍水泥水化； 体积膨胀反应； 与水泥粘结差； 形成薄弱区； 促进钢筋锈蚀。,4.1.2.2 集料的技术性质,六.有害杂质,25,4.1.2.2 集料的技术性质,七.碱活性,集料中的a-SiO2与水泥中的碱发生反应，产生膨胀并导致混凝土开裂,危害：,检测：,化学法、岩相法、长度法,26,4.1.2.2 集料的技术性质,八.骨料含水量,27,奇迹的诞生,那座十年来正式名字叫“汉龙希望小学”的教学楼不仅楼没有垮， 奇迹是，连教学楼正面那块长十几米、高三层楼的玻璃幕墙一小块 都没有碎，与在这场大地震学校教学楼动辄压死几百名学生相比， 这是一个奇迹，我很好奇，这是谁修的房子？于是我知道一个叫“汉 龙集团”的公司，它是在十年前出资捐赠邓家小学的企业，老板叫“ 刘汉”，总经理叫“孙晓东”，经办监理学校修建工程的人是当时的集 团办公室主任，学校里很多人在谈及这场幸运的逃生时，都在感谢 这位监工的“办公室主任”，昨晚我找到这位办公室主任，他讲了一 些故事，但坚决不让我透露他的姓名，也不要表扬他，因为他不想 引起不必要的麻烦。因此下面我只能用X先生来代指为什么“刘汉希 望小学”在这次大地震中成为唯一没有压死学生的学校？或者说奇迹 最开始的一步是什么，我得知以下内情： 一、十年前，刘汉和孙晓东对下属X先生说，“亏什么不能亏教育， 这次你一定要把好质量关，要是楼修不好出事了，你就从公司里走人 吧”。,28,奇迹的诞生,二、十年前一天，监理工程的X发现施工公司的混凝土有问题， 含泥土太多，因为X曾经是生产水泥的一家公司的副老总，经他手 灌注的混凝土至少有五十万吨，是绝对的行家，所以他要求施工公司 老总必须把沙子里的泥冲干净，也不能用扁平的石子， 从建筑专业而言，扁平石子混在水泥灌注过程中是灾难，水泥结实度 大打折扣，他对施工队大发雷霆，愣让他们把沙子里的泥冲干净，把扁平 石头全部拣走。 三、一次会议中，他在追问工期拖延时，发现施工公司负责人眼 神不对，才得知原来是有关方面的款项没有及时到位。按捐赠原则， 企业捐款必须先到当地有关部门，再由有关部门把企业的钱下发到具 体施工公司中去，但施工公司并没有从有关部门及时拿到钱（具体人 们想必都能猜到，这可是中国式惯例），于是X先生又发火了，穷追 不舍，终于让款项到位。,29,四、在奠基仪式上，由于某个原因工期又得拖延，X又发火了，他找到有关部门，据理力争，9月19日，学校终于平出一块崭新漂亮的操场，他说看到那块操场铺平后很开心，而那块操场，就是十年后483名学生逃生的地方。那段时间人们总能听到X在吵架，在发火，在追款项，当我对他核对这个事实时，他要求我一定要在“吵架”上加上引号，否则引起不必要的麻烦，他说，你晓得的，我不能说得太多。 我想我已没必要说得太多，一个深知捐赠中国希望小学潜规则的人士说，虽然学生们全部逃生是个奇迹，但汉龙集团的X先生能够通过“吵架”把钱“吵”到正规用途上更是个奇迹，在往常，吵架根本没用，钱还是不能够及时到位（为什么这次学校倒塌这么多，这里恕我暂时不能直言，但稍有常识的人想必也知道） 由于X先生反复叮嘱我不能写他的名字，所以我们在邓家“汉龙希望小学全部成功逃生”的故事后，就只能记住以下名字：刘汉、孙晓东、肖晓川、史少先、陈世荣，罗中会，母贤莹，沈长树，赵义辉，母广兰，吴明艳。,奇迹的诞生,30,奇迹的诞生,刚才，X先生给我发来一则短信，未经他同意，我就刊发在我博上，目的是让有的人有的部门看看，也提醒以后有人想修希望小学的人看看： 打扰您了，可以负责的告诉你，在领导的安排下,绵阳五所希望小学建设均由我经办，而此次大地震未能撼动一幢，巍然屹立！师生未损毫发！请你来绵阳做客！ 这次邓家刘汉小学无一人死亡成为一个奇迹，让我明白一个道理： 所谓奇迹就是你修房子时能在十年前，想到十年后的事情。,31,1、作用 2、要求 3、可用的水 4、水质有疑问时：,自来水、洁净的天然水,不含有害杂质,使拌合物具有流动性； 与水泥水化，使砼结硬。,强度对比试验,4.1.3 水,32,1、减水剂 Water reducer,4.1.4 外加剂,33,34,效果 用水量、强度一定时： 流动性、水泥用量一定时： 流动性、强度一定时：,流动性,Ww/c强度,W(w/c不变)水泥用量,4.1.4 外加剂,1、减水剂,35,常用减水剂 木质素磺酸盐系 减水 1015% 或 提高强度 1020% 或 提高坍落度 80100mm 萘系减水剂 减水率1525% 常见品牌有NNO、FDO、FDN等。大部分为非引气性减水剂。 树脂系减水剂 减水率2030% 树脂减水剂适用于早强、高强、蒸养及流态混凝土。,4.1.4 外加剂,1、减水剂,36,葛洲坝水利枢纽工程由船闸、电厂，泄水闸和冲砂闸等主要混凝土建筑物组成。建筑物的结构多系大，厚、宽的板、粱、墩柱。混凝土搅拌站至浇筑地点的运输时间约40min,工程所在的宜昌地区的气温特点是夏季炎热，月平均最高气温33c，绝对最高气愠41，持续时间较长。所以，混凝土施工比较突出的问题是：温度控制，施工质量和夏季施工。 针对这些问题，三三O工程局从1977年开始推广应用木质素磺酸钙减水剂，1978年全面推广应用，截至1985年共计使用本质索磺酸钙4692t，浇筑混凝土938万m3，总计节约水泥187680t，节省工程投资451万元。还在不同程度上降低了坝体的绝热温升，改善了施工和易性，抑制了水泥的凝结速度，提高了施工质量。 葛洲坝工程根据季节变化调整木钙的掺量来满足不同气温时节省工程投资451万元。还在不同程度上降低了坝体的绝热温升，改善了施工和易性，抑制了水泥的凝结速度，提高了施工质量。 葛洲坝工程根据季节变化调整木钙的掺量来满足不同气温时混凝土的和易性。夏季掺量为水泥重量的0.35；春、秋季为0.25；冬季为0.2。,应用实例,37,概况：某工程队在8月份某工地施工。经现场试验，确定一掺木质素磺酸钙的混凝土配方。经使用一个月情况正常；后因资金问题暂停4个月后复工，但继续使用原配方，却发现凝结时间大大延长，影响了工程进度。请分析原因，并提出解决的技术措施。,案例分析,分析：因木质素磺酸盐有缓凝作用，78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 。,38,作用：,能在砼拌合物中产生一定量均匀 分布、稳定、微细、独立气泡,4.1.4 外加剂,2、引气剂,39,效果 应用： 不适用：,提高流动性，减少泌水量 提高抗渗性、抗冻性 降低弹性模量 降低强度,抗冻、防渗、抗硫酸盐砼,蒸养砼、预应力砼,4.1.4 外加剂,2、引气剂,40,掺引气剂前,掺引气剂后可提高抗冻性,41,A、B两混凝土采用相同的水泥、砂、石，A掺用了引气剂，并降低了水灰比，其抗渗性优于B。请观察两混凝土断面的孔结构，如图。并讨论如何可提高混凝土抗渗性。,案例分析,分析答案,A B 混凝土断面的孔结构,42,分析：,A混凝土虽有较多气泡，但这些气泡是不连通的，截断了毛细管通道，从而提高了抗渗性。且其减少了水灰比，使其它部分更为致密。可见，改善混凝土孔结构，提高混凝土密实度，可提高混凝土抗渗性。,43,土木工程应用中，有时需要调节混凝土的凝结时间：例如： 隧道内衬、水下工程施工要求混凝土喷出后能迅速凝结； 道路修补工程要求混凝土早期强度高，以便早日开放交通； 冬天施工，要求混凝土强度增长快，以免冻坏； 大体积工程要求混凝土缓慢凝结，以免水化放热太快引起温度应力和变形开裂。,4.1.4 外加剂,3、其他外加剂,44,调节凝结时间的外加剂种类,早强剂 早强剂能加速新拌混凝土凝固，提高混凝土早期强度，而对后期强度无显著影响的外加剂称为早强剂。 防冻剂 在负温下使用的早强剂称为防冻剂或防冻早强剂，它能降低冰点，促使水泥水化放热反应，达到抵抗冰体膨胀的临界强度 速凝剂 能使水泥混凝土急速凝结硬化(15min内初凝，210min内终凝)的外加剂。 缓凝剂 能延缓水泥混凝土凝结硬化时间，并对后期强度无显著影响的外加剂,主要成分有： 氯化物：氯化钙、氯化钠； 硫酸盐：石膏、硫酸钠； 三乙醇胺以及复合早强剂。,主要成分有：水溶性铝酸盐、纯碱、碳酸钠，