建筑材料简介(混凝土) PPT课件

1、,建筑材料简介,2020/7/29,1,建筑材料概况,第一章,混凝土概况,第二章,水泥概况,第三章,外加剂概况,第四章,目录,2020/7/29,2,1,建筑材料概况,1.建筑材料的定义 2.建筑材料的分类,2020/7/29,3,建筑材料的定义,定义：建筑材料是建筑中所应用的 各种材料的总称。,分类：1.按材料的化学成分分类 2.按材料的使用功能分类,2020/7/29,4,建筑材料的分类-按化学成分分类,建筑材料,无机材料,有机材料,复合材料,金属材料,非金属材料,植物材料（木材、竹材、秸秆）,沥青材料（石油沥青、煤沥青）,高分子材料（塑料、橡胶、有机涂料和胶粘剂）,有机-无机复合材料（聚

2、合物混凝土、沥青混凝土、钙塑材料）,金属-无机复合材料（钢筋混凝土、钢纤维混凝土）,金属-有机复合材料（彩钢泡沫塑料夹芯板）,黑色金属材料（钢、铁）,有色金属材料（铜、铝、铝合金）,胶凝材料（水泥、石灰、石膏、水玻璃）,天然石材,混凝土和砂浆,烧土制品（砖、瓦、玻璃、陶瓷）,蒸压-蒸养硅酸盐制品,2020/7/29,5,建筑材料的分类-按使用功能分类,用作承重构件梁、板、柱等的材料，如水泥、混凝土、木材、竹材、石材、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等。,01,结构材料,所用材料在建筑上具有某些特殊功能，如装饰、防水、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等功能。,02,功能材料,2

3、020/7/29,6,2,混凝土概况概况,1.案例分享 2.混凝土的定义和分类 3.混凝土的组成 4.混凝土的性能,5.普通混凝土的拌合物性能 6.普通混凝土的力学性能 7.普通混凝土的耐久性 8.混凝土的检测标准,2020/7/29,7,案例分享,上海环球金融中心 高强度、高耐久性、高流态、高泵送混凝土技术在上海环球金融中心施工中大量应用，仅中心主体基础的C40混凝土用量即达到36900m3，整栋建筑混凝土用量约24万方，这些混凝土构成了建筑物的主体结构。 施工中混凝土一次泵送至492米高空新了世界纪录。,水泥混凝土是使用最广泛、应用最成功的结构材料之一，是建筑工程的重要物质基础。,2020

4、/7/29,8,案例分享,广州中信大厦,香港中环广场,深圳平安金融中心,上海中心大厦,南京清秀万达广场,2020/7/29,9,案例分享,事件： 重庆彩虹桥事件。1999年1月4日18时50分，30余名群众正行走于彩虹桥上，另有22名驻綦武警战士进行训练，由西向东列队跑步至桥上约三分之二处时，整座大桥突然垮塌，桥上群众和武警战士全部坠人綦河中。 14人生还，40人遇难死亡(其中18名武警战士、22名群众。,工程质量很大程度上取决于材料的质量控制,2020/7/29,10,案例分享,钢管混凝土问题,主拱钢管内混凝土强度达不到设计要求。,主拱钢管焊接问题,质量达不到施工及验收规范规定的二级焊缝验收

5、标准。,设计问题,设计粗糙，随意更改。,桥梁管理不善,吊杆锁锚问题,主拱钢绞线锁锚方法错误。,原因分析,1,2,3,4,5,2020/7/29,11,案例分享,深圳海砂楼事件,2013年，深圳曝出居民楼房楼板开裂、墙体裂缝等问题，每逢雨天渗水不止。 根据市政府的调查结果显示，问题的根源就是建设时使用大量海砂。 专家指出，海沙含有氯离子(俗称氯盐)，使用海沙搅拌混凝土、浇灌建筑物，混凝土中的钢筋会慢慢被海沙渗透出来的盐分腐蚀氧化，造成建筑物强度、硬度及承受力下降，严重影响建筑物的使用寿命。,2020/7/29,12,混凝土的定义和分类,混 凝 土,按表观 密度分类,按凝结 材料分类,按使用 功能

6、分类,1、重混凝土 2、普通混凝土 3、轻混凝土,1、道路混凝土 2、水工混凝土 3、防辐射混凝土,1、水泥混凝土 2、石膏混凝土 3、沥青混凝土,混凝土：是以胶凝材料、水和骨料按适当比例配合拌制成拌和物，经硬化后得到的人工石材。,2020/7/29,13,混凝土的组成,普通混凝土是表观密度为19502500kg/m3的水泥混凝土。主要以砂、石子和水泥配制而成，是土木工程中最常用的混凝土。,混 凝 土,砼,水,砂,水泥,石子,外加剂,2020/7/29,14,混凝土的性能,GB/T 50080-2002,GB/T 50081-2002,GB/T 50082-2009,2020/7/29,15,

7、普通混凝土的拌合物性能,指拌合物在自重或外力作用下产生流动的难易程度,流动性,指拌合物各组成材料之间不产生分层离析现象,粘聚性,指拌合物不产生严重的泌水现象,保水性,和易性,GB/T 50080-2002,混凝土拌合物的和易性，也称工作性，是指拌合物易于搅拌、运输、浇捣成型，并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能。,2020/7/29,16,流动性,1,坍落度法 维勃稠度法、 探针法、 斜槽法、 流出时间法 凯利球法等,普通混凝土的拌合物性能,GB/T 50080-2002,2020/7/29,17,流动性,1,将搅拌好的混凝土分三层装入坍落度筒中，每层插捣25次，抹平后垂直提起坍落度筒

8、，混凝土则在自重作用下坍落，以坍落高度（单位mm）代表混凝土的流动性。 坍落度越大，则流动性越好。,普通混凝土的拌合物性能,GB/T 50080-2002,2020/7/29,18,粘聚性,2,粘聚性通过观察坍落度测试后混凝土所保持的形状，或侧面用捣棒敲击后的形状判定。 当坍落度筒一提起即出现图中（c）或（d）形状，表示粘聚性不良； 敲击后出现（b）状，则粘聚性好； 敲击后出现（c）状，则粘聚性欠佳； 敲击后出现（d）状，则粘聚性不良。,普通混凝土的拌合物性能,GB/T 50080-2002,2020/7/29,19,保水性,3,保水性是以水或稀浆从底部析出的量大小评定。 析出量大，保水性差，

9、严重时粗骨料表面稀浆流失而裸露。析出量小则保水性好。,普通混凝土的拌合物性能,GB/T 50080-2002,2020/7/29,20,普通混凝土的力学性能,1.混凝土的立方体抗压强度,立方体试件的标准尺寸为150mm150mm150mm；标准养护条件为温度203，相对湿度90%以上； 标准龄期为28天。 在上述条件下测得的抗压强度值称为混凝土立方体抗压强度。,GB/T 50081-2002,混凝土的强度等级 根据混凝土质量控制标准（GB501642011）规定，强度等级采用符号C和相应的标准值表示，混凝土强度等级划分为：C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、

10、C55、C60 、C65、C70、C75、C80 、C85、C90、C95、C100。 如C30表示立方体抗压强度标准值为30MPa，亦即混凝土立方体抗压强度30MPa的概率要求95%以上。,2020/7/29,21,2.混凝土的轴心抗压强度（棱柱体抗压强度）,试件尺寸：150mm150mm（300450）mm； 标准养护条件为温度203，相对湿度90%以上； 标准龄期为28天。 同一材料的轴心抗压强度小于立方体强度，约为抗压强度的0.70.8倍。,普通混凝土的力学性能,GB/T 50081-2002,2020/7/29,22,3.混凝土的劈裂抗拉强度,立方体试件的标准尺寸为150mm150m

11、m150mm；标准养护条件为温度203，相对湿度90%以上； 标准龄期为28天。 混凝土的抗拉强度一般为抗压强度的1/10-1/20。 抗拉强度对于开裂现象有重要意义，在结构设计中抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指标。对于某些工程（如混凝土路面、水槽、拱坝），在对混凝土提出抗压强度要求的同时，还应提出抗拉强度要求。,普通混凝土的力学性能,GB/T 50081-2002,2020/7/29,23,4.混凝土的抗折强度,试件尺寸：150mm150mm600mm（550mm） 标准养护条件为温度203，相对湿度90%以上； 标准龄期为28天。 公路混凝土中抗折强度是必须检测指标。,普通混凝土的力学性

12、能,GB/T 50081-2002,2020/7/29,24,力学性能的试验过程,普通混凝土的力学性能,GB/T 50081-2002,2020/7/29,25,普通混凝土的耐久性能,混凝土破坏的原因,环境条件： 气候、温度、湿度、腐蚀、磨蚀,内部缺陷及组成材料特性： 碱集料反应、渗透性、热应力,抗冻试验 动弹性模量 抗水渗透 抗氯离子渗透 收缩 早期抗裂,GB/T 50082-2009,混凝土的耐久性是指在外部和内部不利因素的长期作用下，保持其原有设计性能和使用功能的性质，是混凝土结构经久耐用的重要指标。,受压徐变 碳化试验 混凝土中钢筋锈蚀 抗压疲劳变形试验 抗硫酸盐侵蚀试验 碱-骨料反应

13、试验,2020/7/29,26,1. 抗冻试验（慢冻法、快冻法、单面冻融法）,混凝土的抗冻性是指混凝土抵抗多次“冻融循环”而不疲劳破坏的性质。 试验条件：试件尺寸，100mm100mm400mm 养护时间，标养或同条件养护24d，（202）水中浸泡4d 试验结果： 抗冻等级：F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350、F400、 F400及以上。,F100,“100”代表能承受100次反复冻融循环,“F”代表抗冻性,达到规定的冻融循环次数 相对动弹性模量下降到60%（抗压强度下降25% ） 质量损失5%,普通混凝土的耐久性能,GB/T 50082-2009,2020/7

14、/29,27,抗渗等级：P2、P4、P6、P8、P10、P12、P12及以上,2. 抗水渗透试验（渗水高度法、逐级加压法）,P6,“6”代表抵抗0.6MPa水压力而不渗水,“P”代表抗渗性,试验条件：试件尺寸，上口内部直径175mm、下口内部直径185mm、 高度150mm的圆台体，6个 养护时间，养护28d（到达试验龄期的前一天从养护室取 出试件，擦拭干净，晾干后进行试验） 试验结果：,6个试件中有3个试件表面出现渗水 加至规定压力（设计抗渗等级）在8h 内6个试件中表面渗水试件少于3个,普通混凝土的耐久性能,GB/T 50082-2009,2020/7/29,28,3. 抗氯离子渗透试验

15、（快速氯离子迁移系数法、电通量法）,试验条件：试件尺寸，直径100mm、高度50mm的圆柱体 养护28d龄期 试验结果：通电6h的电通量表征 （电通量越大，混凝土抵抗氯离子侵蚀的能力越弱）,普通混凝土的耐久性能,GB/T 50082-2009,2020/7/29,29,4. 抗硫酸盐侵蚀试验,试验条件：尺寸为100mm 100mm 100mm的立方体试 件， 每组3块，养护28d 试验结果：,用于测定混凝土试件在干湿交替环境中，以能够经受的最大干湿循环次数来表示的混凝土抗硫酸盐侵蚀性能,当抗压强度耐蚀系数达到75% 干湿循环次数达到150次 达到设计抗硫酸盐等级相应的干湿循环次数,抗硫酸盐等级

16、：KS15、KS30、KS60、KS90、KS120、KS150、KS150以上,普通混凝土的耐久性能,GB/T 50082-2009,KS30,“30”代表能承受最大干湿循环次数,“KS”代表抗硫酸盐侵蚀,2020/7/29,30,5. 碳化试验,混凝土碳化是指混凝土内水化产物Ca（OH）2与空气中的CO2在一定湿度条件下发生化学反应，产生CaCO3和水的过程。反应式如下： Ca（OH）2+ CO2+H2O= CaCO3+2H2O 试验条件：试件尺寸，棱柱体试件（长宽比不宜小于3）， 3块1组 或立方体试件，数量相应增加 28d龄期进行碳化试验，试验前2d从标准养护室取出， 在60下烘48h

17、。 试验结果： 碳化深度,普通混凝土的耐久性能,GB/T 50082-2009,2020/7/29,31,混凝土的检测标准,2020/7/29,32,3,水泥概况,1.水泥的定义和分类 2.水泥的重要性 3.通用水泥的技术指标 4.通用水泥物理性能检测方法,2020/7/29,33,水泥的定义和分类,定义：水泥是指加水拌和成塑形浆体后，能胶结砂、石等适当材料并能在空气中硬化的水硬性胶凝材料。,2020/7/29,34,水泥的重要性,NO.1,越细的水泥与外加剂相容性越差 混凝土抗冻性随水泥比表面积减小而提高 过细的水泥具有更大的开裂敏感性,含碱量过大时影响水泥的抗裂性，给混凝土结构耐久性增加隐

18、患； 水泥出厂温度过高，易引起混凝土早期开裂； 水泥与外加剂相容性差，混凝土出现速凝、假凝、过度缓凝或不凝等,水泥和混凝土的关系，前者是后者产品质量的赖以生存的根基。水泥性能的好坏，对混凝土的质量和性能有较大影响。,NO.2,NO.3,一定程度决定混凝土的强度； 不断提高水泥强度的技术路线主要是增加C3S和C3A，提高比表面积，导致影响混凝土的耐久性,2020/7/29,35,通用水泥的技术指标（化学指标）,2020/7/29,36,通用水泥的技术指标（物理指标）,2020/7/29,37,通用水泥的技术指标（物理指标）,2020/7/29,38,1. 凝结时间（GB/T 1346-2011）

19、,试件制备：以标准稠度用水量的配比制备水泥净浆。 凝结时间的测定： 1.起始时间：水泥全部加入水中的时间作为凝结时间的起始时间。 2.初凝时间：观察试针停止下沉或释放试针30s时指针的读数。 当试针沉至距底板4mm1mm时，为水泥达到初凝状态。 3.完成初凝时间测定后，立即将试模连同浆体以平移的方式从玻璃板取下，翻转180度，直径大端向上，小端向下放在玻璃平板上，再放入湿气养护箱中养护。 4.终凝时间：当试针沉入试体0.5mm时，即环形附件开始不能在试体上留下痕迹时，为水泥达到终凝状态。,通用水泥物理性能检测方法,2020/7/29,39,2.安定性（GB/T 1346-2011） （雷士夹法

20、和试饼法）,通用水泥物理性能检测方法,试验条件： 试件尺寸：直径70mm-80mm、中心厚约10mm、边缘渐薄、表面光滑的试饼，2个。 养护：湿气养护箱中养护24h2h。 沸煮：在试饼无缺陷的情况下将试饼放在沸煮箱水中的蓖板上，在30min5min内加热至沸并恒沸180min5min。 试验结果：目测试饼未发现裂缝，用钢直尺检查也没有弯曲（使钢直尺和试饼底部紧靠，以两者间不透光为不弯曲）的试饼为安定性合格，反之不合格。 当两个试饼判别结果有矛盾时，该水泥安定性为不合格。,2020/7/29,40,3. 水泥强度测试（GB/T 17671-1999）,试验条件： 试件尺寸：40mm 40mm 1

21、60mm 配合比：水泥4502；标准砂13505；水2251 养护：成型装模后，带模养护24h后脱模，水中养护至试验龄期 抗折强度的测定 抗压强度的测定,通用水泥物理性能检测方法,2020/7/29,41,4.水泥细度测试方法 （比表面积GB/T 8074-2008、筛析法GB/T 1345-2005）,通用水泥物理性能检测方法,定义：水泥比表面积是指单位质量的水泥粉末所具有的总表面积，以m2/kg来表示。 试验：W= V-（1-）,式中：W 需要的试样量，g； 试样密度，g/cm3； V 试料层体积，cm3； 试料层空隙率，一般水泥采用0.5000.005。,式中： S 被测试样的比表面积，cm2/g； Ss 标准试样的比表面积，cm2/g； T 被测试样试验时，压力计中液面降落测得的时间，s； Ts 标准试样试验时，压力计中液面降落测得的时间，s；,当被测物料的密度、试料层中空隙率与标准试样相同，试验时温差3 时，可按下式计算： S=SsT1/2/（Ts1/2）,2020/7/29,42,4.水泥细度测试方法 （比表面积GB/T 8074-2008、筛析法GB/T 1345-20