建筑材料简介(混凝土)剖析

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1、建筑材料简介 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 1 建筑材料概况 1.建筑材料的定义 2.建筑材料的分类 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 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（

2、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 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 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

3、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 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。 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 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

4、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 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 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 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，

5、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。 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。 混凝土的组成

6、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 混凝土的性能 普通混凝土的拌合物性能 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。 普通混凝土的力学性能 混凝土强度有立方体抗压强度、轴 心抗压强度、抗拉强度、抗折强度 等。立方体抗压强度作为混凝土强 度的特征值。 普通混凝土的耐久性能 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

7、要指标。 GB/T 50080-2002GB/T 50081-2002GB/T 50082-2009 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。 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 流动性1 将搅拌好的混凝土分三层装入坍

8、落度筒中，每层插捣25次，抹平后垂直提起坍落度筒，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 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 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，严重时

9、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 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、C55、C60 、C65、

10、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。 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 3.混凝土的劈裂抗拉强度 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

11、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 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能 GB/T 50081-2002 拌合 成型 装模 养护 拆模 养护 强度 测试 力

12、学性能的试验过程 普通混凝土的力学性能 GB/T 50081-2002 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-骨料反应试验 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

13、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 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

14、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 3. 抗氯离子渗透试验 （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

15、氯离子侵蚀的能力越弱） 普通混凝土的耐久性能 GB/T 50082-2009 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：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 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48