【土木工程材料】 第5章 其他类型混凝土

蓝色论文答辩PPT模板答辩学生：易宸指导老师：易老师蓝色论文答辩PPT模板土木工程材料主讲人：单位：CHAPTERFIVE其他类型混凝土0505

1.定义

自密实混凝土(SelfCompactingConcrete简称SCC)是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。CHAPTERFIVE自密实混凝土05

1.定义自密实混凝土被称为‘近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展’，因为自密实混凝土拥有众多优点：1.保证混凝土良好的密实性。2.提高生产效率由于不需要振捣，混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短，工人劳动强度大幅度降低，需要工人数量减少。CHAPTERFIVE自密实混凝土05优点：3.改善工作环境和安全性

没有振捣噪音，避免工人长时间手持振动器导致的‘手臂振动综合症’。4.改善混凝土的表面质量

不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补；能够逼真呈现模板表面的纹理或造型。CHAPTERFIVE自密实混凝土053.配合比设计：自密实混凝土的配合比设计,需要充分考虑自密实混凝土流动性、抗离析性、自填充性、浆体用量和体积稳定性之间的相互关系及其矛盾。自密实混凝土对工作性和耐久性的要求较高，因此配合比设计应该主要在这两方面。CHAPTERFIVE自密实混凝土053.配合比设计

配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大。CHAPTERFIVE自密实混凝土053.配合比设计

同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题，能自由流淌并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。CHAPTERFIVE自密实混凝土054.配合比设计主要采取措施

1）借助以萘系高效减水剂为主要组分的外加剂,可对水泥粒子产生强烈的分散作用，并阻止分散粒子凝聚，高效减水剂的减水率≥25%,并应具有一定的保塑功能。CHAPTERFIVE自密实混凝土054.配合比设计主要采取措施掺入的外加剂的主要要求有：①与水泥的相容性好②减水率大③缓凝、保塑

2)掺加适量矿物掺合料能调节混凝土的流变性能，提高塑性粘度，同时提高拌合物中的浆固比，改善混凝土和易性，使混凝土匀质性得到改善，并减少粗细骨料颗粒之间的摩擦力，提高混凝土的通阻能力。CHAPTERFIVE自密实混凝土054.配合比设计主要采取措施3)掺入适量混凝土膨胀剂,可提高混凝土的自密实性及防止混凝土硬化后产生收缩裂缝，提高混凝土抗裂能力,同时提高混凝土粘聚性，改善混凝土外观质量。4)适当增加砂率和控制粗骨料粒径≤20mm，以减少遇到阻力时浆骨分离的可能，增加拌合物的抗离析稳定性。CHAPTERFIVE自密实混凝土054.配合比设计主要采取措施5)在配制强度等级较低的自密实混凝土时可适当使用增粘剂以增加拌合物的粘度。6)按结构耐久性及施工工艺要求,选择掺合料品种,取代水泥量和引气剂品种及用量。CHAPTERFIVE自密实混凝土05一.高强高性能混凝土的定义根据《高强混凝土结构技术规程》（CECS104—99），将强度等级≥C50的混凝土称为高强混凝土；将具有良好的施工和易性和优异耐久性，且均匀密实的混凝土称为高性能混凝土；同时具有上述各性能的混凝土称为高强高性能混凝土；而《普通混凝土配合比设计规范》JGJ552011）中则将强度等级≥C60的混凝土称为高强混凝土。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05一.高强高性能混凝土的定义《混凝土结构设计规范GB50010-2010）则未明确区分普通混凝土或高强混凝土，只规定了钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15，混凝土强度范围从C15～C80。综合国内外对高强混凝土的研究和应用实践，以及现代混凝土技术的发展，将≥C60的混凝土称为高强度混凝土是比较合理的。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05二.高强高性能混凝土的原材料（一）水泥

水泥的品种通常选用硅酸盐水泥和普通水泥，也可采用矿渣水泥等。强度等级选择一般为C50～C80混凝土宜用强度等级42.5；C80以上选用更高强度的水泥。1m3混凝土中的水泥用量要控制在500kg以内，且尽可能降低水泥用量。水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05二.高强高性能混凝土的原材料（二）掺合料1.硅粉它是生产硅铁时产生的烟灰，故也称硅灰，是高强混凝土配制中应用最早、技术最成熟、应用较多的一种掺合料。硅粉中活性SiO2含量达90%以上，比表面积达15000m2/kg以上，火山灰活性高，且能填充水泥的空隙，从而极大地提高混凝土密实度和强度。硅灰的适宜掺量为水泥用量的5%～10%。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05二.高强高性能混凝土的原材料（二）掺合料1.硅粉

研究结果表明，硅粉对提高混凝土强度十分显著，当外掺6%～8%的硅灰时，混凝土强度一般可提高20%以上，同时可提高混凝土的抗渗、抗冻、耐磨、耐碱一集料反应等耐久性能。但硅灰对混凝土也带来不利影响，如增大混凝土的收缩值、降低混凝土的抗裂性、减小混凝土流动性、加速混凝土坍落度损失等。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05二.高强高性能混凝土的原材料（二）掺合料2.磨细矿渣通常将矿渣磨细到比表面积350m2/kg以上，从而具有优异的早期强度和耐久性。掺量一般控制在20%～50%之间。矿粉的细度越大，其活性越高，增强作用越显著，但粉磨成本也大大增加。与硅粉相比，增强作用略迹，但其他性能优于硅粉。

高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05二.高强高性能混凝土的原材料（二）掺合料3.优质粉煤灰

一般选用1级灰，利用其内含的玻璃微珠润滑作用，降低水灰比，以及细粉末填充效应和火山灰活性效应，提高混凝土强度和改善综合性能。掺量一般控制在20%～30%之间。1级粉煤灰的作用效果与矿粉相似，且抗裂性优于矿粉。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05二.高强高性能混凝土的原材料（三）外加剂

高效减水剂或泵送剂是高强高性能混凝土最常用的外加剂品种，减水率一般要求大于20%，以最大限度降低水灰比，提高强度。为改善混凝土的施工和易性及提供其他特殊性能，也可同时掺入引气剂、缓凝剂、防水剂、膨胀剂、防冻剂等。掺量可根据不同品种和要求按需要选用。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05二.高强高性能混凝土的原材料（四）砂、石集料一般宜选用级配良好的中砂，细度模数宜大于2.6。含泥量不应大于1.5%，当配制C70以上混凝土，含泥量不应大于1.0%。有害杂质控制在国家标准以内。

高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05二.高强高性能混凝土的原材料（四）砂、石集料

石子宜选用碎石，最大骨料粒径一般不宜大于25mm，强度宜大于混凝土强度的1.20倍。对强度等级大于C80的混凝土，最大粒径不宜大于20mm。针片状含量不宜大于5%，含泥量不应大1.0%，对强度等级大于C100的混凝土，含泥量不应大于0.5%。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05三.高强高性能混凝土的技术特性1.高强混凝土的早期强度高，但后期强度增长率一般不及普通混凝土。由早期强度推算后期强度。

如C60～C80混凝土，3天强度为28天的60%~70%；7天强度为28天的80%～90%。2.高强高性能混凝土由于非常致密，故抗渗、抗冻、抗碳化、抗腐蚀等耐久性指标均十分优异，可极大地提高混凝土结构物的使用年限。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05三.高强高性能混凝土的技术特性3.因混凝土强度高，构件截面尺寸可大大减小，从而改变“肥梁胖柱”的现状，减轻建筑物自重。4.高强混凝土的弹性模量高，徐变小，可大大提高构筑物的结构刚度。特别是对预应力混凝土结构，可大大减小预应力损失。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05三.高强高性能混凝土的技术特性5.高强混凝土的抗拉强度增长幅度往往小于抗压强度，即拉压比相对较低，且随着强度等级提高，脆性增大，韧性下降。6.高强混凝土的水泥用量较大，故水化热大，自收缩大，干缩也较大，较易产生裂逢。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05三.高强高性能混凝土的工程应用

高强高性能混凝土作为建设部推广应用的十大新技术之一，是建设工程发展的必然趋势。发达国家早在20世纪50年代即已开始研究应用。我国在80年代初首先在轨枕和预应力桥梁中得到应用。高层建筑中应用则始于80年代末，进入90年代以来，北京、上海、广州、深圳等许多大中城市已建起了多幢高强高性能混凝土建筑。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05三.高强高性能混凝土的工程应用随着国民经济的发展，高强高性能混凝土在建筑、道路、桥梁、港口、海洋、大跨度及预应力结构、高耸建筑物等工程中的应用将越来越广泛，强度等级也将不断提高，C50～C80的混凝土将普遍得到使用，C80以上的混凝土将在一定范围内得到应用。高强高性能混凝土CHAPTERFIVE05一.轻混凝土的定义轻混凝土是指表观密度小于1950kg/m3的混凝土。可分为轻集料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土三类。轻混凝土CHAPTERFIVE05二.轻混凝土的技术特性

1.表观密度小轻混凝土与普通混凝土相比，其表观密度一般可减小1/4～3/4，使上部结构的自重明显减轻，从而显著地减少地基处理费用，并且可减小柱子的截面尺寸。2.保温性能良好材料的表观密度是决定其导热系数的最主要因素，因此、轻混凝土通常具有良好的保温性能，降低建筑物使用能耗。3.耐火性能良好轻混凝土具有保温性能好、热膨胀系数小等特点，遇火强度损失小，故特别适用于耐火等级要求高的高层建筑和工业建筑。轻混凝土CHAPTERFIVE05二.轻混凝土的技术特性4.力学性能良好轻混凝土的弹性模量较小、受力变形较大，抗裂性较好，能有效吸收地震能，提高建筑物的抗震能力，故适用于有抗震要求的建筑。5.易于加工轻混凝土中，尤其是多孔混凝土，易于打入钉子和进行锯切加工。这对于施工中固定门窗框、安装管道和电线等带来很大方便。轻混凝土CHAPTERFIVE05三.轻混凝土的工程应用

轻集料混凝土由于表观密度小、保温隔热性能好、强度较高、耐久性好，既可用于承重结构，也适合用作围护结构，广泛应用于高层建筑、软土地基、大跨度结构、耐火等级要求的建筑、要求节能的建筑、抗震结构、旧建筑加层等，使用轻集料混凝土能取得良好的综合效益。轻混凝土CHAPTERFIVE05

纤维混凝土的定义根据《纤维混凝土应用技术规程》（JGJT221-2010），纤维混凝土是指在普通混凝土中掺入乱向均匀分散的纤维而制成的复合材料，包括钢纤维混凝土、合成纤维混凝土、玻璃纤维混凝土、天然植物纤维混凝土等。纤维混凝土CHAPTERFIVE05

纤维混凝土的定义纤维混凝土是以混凝土为基材，掺入各种纤维材料拌制而成的水泥基复合材料。纤维按弹性模量分可分为低弹性模量纤维（如尼龙纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等）和高弹性模量纤维（如钢纤维、碳纤维、玻璃纤维等）两类。纤维混凝土CHAPTERFIVE05一.钢纤维混凝土

1.钢纤维的构造和性能混凝土用钢纤维，主要是采用碳钢加工制成的纤维。钢纤维的尺寸主要由强化效果和施工难易性决定。若钢纤维太粗或太短，其强化效果差；如过长或过细，施工不易拌和，容易结团。为了增加钢纤维和混凝土之间的粘结力，常采用增加纤维表面积的方法，将其加工为异形纤维，如压痕形、波浪形、弯钩形、哑铃形、扭曲形等。纤维混凝土CHAPTERFIVE05一.钢纤维混凝土

1.钢纤维的构造和性能钢纤维的几个特征通常用长径比表示，即纤维的长度与截面直径之比。如纤维截面不是圆形，则用具有相等截面面积的圆形直径（当量直径）计算长径比。一般纤维的长径比为30～150。圆形截面面积钢纤维，一般直径为0.25~0.75mm，扁平状钢纤维的厚度为0.15～0.40mm，宽度为0.25～0.90mm，长度为20~60mm。纤维混凝土CHAPTERFIVE05一.钢纤维混凝土

2.钢纤维混凝土的特性在各纤维混凝土中钢纤维混凝土是最有效的增强材料之一。钢纤维掺量按混凝土体积百分比计，一般为0.5%～2.0%。钢纤维混凝土的特性如下：在混凝土中加入钢纤维，由于钢纤维的阻裂、增韧和增强作用，能显著降低混凝土的脆性，提高混凝土的韧性。同时，混凝土中的钢纤维能限制混凝土的各种早期收缩，有效地抑制混凝土早期收缩裂纹的产生和发展，可大大增强混凝土的抗裂、抗渗能力。CHAPTERFIVE纤维混凝土05一.钢纤维混凝土

2.钢纤维混凝土的特性经研究表明，掺钢纤维混凝土的抗压强度比普通素混凝土提高15%～25%，抗拉强度可提高30%～50%，抗弯强度可提高50%～100%，韧性可提高10～50倍，

抗冲击强度可提高2～9倍。耐磨性、耐疲劳性等指标也有显著增加。CHAPTERFIVE纤维混凝土05一.钢纤维混凝土

3.钢纤维混凝土的工程应用

钢纤维混凝土已广泛应用于各种土木工程中，如公路路面、桥面、机场跑道护面、抗冲磨水工混凝土、抗震结构、抗爆炸结构、抗冲击结构、薄壁结构等。CHAPTERFIVE纤维混凝土05二.聚丙烯纤维混凝土聚丙烯纤维，又称丙纶纤维，是一种高分子碳氢混合物，是一种化学稳定性极好的物质。其纤维长度一般为10mm～100mm，在混凝土中通常参量为按体积比0.40%～0.45%。CHAPTERFIVE纤维混凝土05二.聚丙烯纤维混凝土

1.聚丙烯纤维混凝土特性（1）提高混凝土的抗裂性聚丙烯纤维以特殊的生产工艺进行表面处理，同水泥基材料有很强的粘结力，可以迅速与混凝土材料混合均匀。由于聚丙烯纤维比表面积大，在混凝土内部构成一种均匀的乱向支撑体系，可以有效阻碍集料的离析，