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1、 第一章 混凝土基本知识 混凝土发展史 直到1756年英国工程师约翰 史密顿用氢化钙发明了一种类似的混合物 1824年 英国发明家约瑟夫 阿斯普丁取得了波特兰水泥的专利 1850年出现钢筋混凝土 从而引领了现代混凝土 钢筋混凝土 预应力混凝土 纤维或聚合物增强混凝土 高强度高性能混凝土 的到来 1861年钢筋混凝土得到了第一次的应用 首先建造的是水坝 管道和楼板 1875年 法国的一位园艺师蒙耶 1828 1906年 建成了世界上第一座钢筋混凝土桥 20世纪初 有人发表了水灰比等学说 初步奠定了混凝土强度的理论基础以后 相聚出现了轻集料混凝土 加气混凝土和其它混凝土 各种混凝土外加剂也开始使用
2、 60年代以来 广泛应用减水剂 并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土 高分子材料进入混凝土材料领域 出现了聚合物混凝土 多种纤维被应用于分散配筋的纤维混凝土 现代测试技术也越来越多的应用与混凝土材料科学的研究 商品混凝土在中国已经有30多年的发展史了 1973年 北京市建工局城建北京饭店东楼 从捷克引进了1000立升的立轴强制式搅拌机 建立了我国第一个混凝土搅拌站 掀开了我国集中搅拌混凝土的历史 当时的设备条件非常简陋 外部水平运输采用的是自卸式翻斗车 工地内部垂直运输采用的塔式起重机和外用电梯 1979年 北京铁路工程以及南京的金陵饭店工程开始采用混凝土运输车作为外部运输 采用泵送技术进行内
3、部运输 这标志着预拌混凝土系统在我国已经形成 并投入实际运行 1982年 1983年间 北京率先建设了第一批混凝土搅拌站 在全国建筑业中产生了巨大的影响 混凝土商品化 这一新的观念也在建筑业中广为传播 并逐步被人们所认识 商品混凝土这一新生事物也逐步被人们所接受 国内商品混凝土的发展 国内商品混凝土的发展 1985年 1986年 北京 上海 广州 天津等一些大城市相聚建设了一大批混凝土生产厂 迎来了我国第一个建站高峰 这一批混凝土搅拌站的建成 标志着我国与拌混凝土已经初具规模 标志着我国商品混凝土行业的形成 20世纪90年代以后 我国的商品混凝土发展很快 随着国民经济的发展 迎来了我国大规模基
4、本建设的高峰期 这一时期的到来 也促进了商品混凝土行业的迅猛发展 并且在我国的经济建设和城市化建设中发挥了巨大的作用 总结商品混凝土在我国发展三十多年的历史中 促进混凝土技术发展的主要有三大驱动力 加快施工速度 改善混凝土的耐久性和发展对环境友好型材料 1新材料技术的发展促使混凝土通过复合走向高性能和智能化道路复合就是在基体材料中添加一种或多种材料通过某种手段实现其有效结合从而提高基体材料性能的技术手段 其目的是实现混凝土的高性能化和智能化 1 高性能化混凝土的高性能 主要体现在 高的工作性 高强度和高的耐久性 如 水工混凝土的抗渗 寒冷地区的抗冻 机场和公路混凝土路面的抗冲耐磨 海工或化工混
5、凝土工程的抗酸性侵蚀 大体积混凝土的抗裂等 高的工作性可通过复合超塑化剂来实现 使得混凝土能够无需振捣靠自重流平模板的每一个角落 即自流平混凝土 高强可以通过复合各种纤维来实现 混凝土研究和发展趋势 2 智能化所谓智能化 就是在混凝土原有的组分的基础上复合智能型组分 使混凝土材料具有自感知和记忆 自调节 自修复特性的多功能材料 自感知混凝土就是在混凝土基材加入导电相可使混凝土具备本征自感应功能 比如在混凝土中加入具有温敏性的碳纤维 使得混凝土具有热电效应和电热效应 日本学者研制的自动调节环境湿度的混凝土材料自身即可完成对室内环境湿度的探测 并根据需求对其进行调控 该种混凝土已成功用于多家美术馆
6、的室内墙壁 取得非常好的效果 自修复混凝土是模仿动物的骨组织结构和受创伤后的再生 恢复机理 采用粘接材料和基材相复合的方法 对材料损伤破坏具有自行愈合和再生功能 恢复甚至提高材料性能的新型复合材料 日本学者将内含粘接剂的空心胶囊掺入混凝土材料中 一旦混凝土材料在外力作用下发生开裂 空心胶囊就会破裂而释放粘结剂 粘结剂流向开裂处 使之重新粘结起来 起到愈伤的效果 2绿色技术的发展引导混凝土向节能减排 循环使用的方向发展混凝土虽然拥有众多优势 但其对环境的影响却不能忽视 混凝土每年大约消耗15亿吨的水泥和近90亿吨的天然砂石料 可以说是世界上最大的天然资源用户 其生产和应用必将给生态环境带来许多不
7、利的影响 所以混凝土就必然面临这一问题所带来的冲击 可持续经济 循环经济 节能减排等一系列国家政策要求混凝土必须走绿色之路 以工业废料代替水泥以实现节能减排 高掺量粉煤灰和矿渣混凝土 循环利用工业和建筑垃圾来提高混凝土的绿色度 将工业废料和建筑垃圾 如拆迁的废砖和废旧混凝土 破碎后 经过分级 清洗和配比都可以制成再生骨料 即再生砂石 再用其部分或全部代替天然骨料制成混凝土 即再生混凝土 世界前沿混凝土 上海世博会的亮点除了一些环保高科技的建筑理念 更重要的就是运用各种手段将这些理念付诸实践 其中在环保中使用较多的是 绿色混凝土 材料 透明混凝土意大利馆的墙壁由 透明水泥 构成的混凝土预制件制成
8、 因此太阳光可透过墙壁到达室内 晚上可以从外面透过墙壁看到室内的灯光 每个混凝土预制件的尺寸为100cm 50cm 5cm 该馆共利用了3774个混凝土预制件 覆盖了意大利馆墙壁的4成左右 开发出这种透明水泥的是意大利水泥厂商 ItalcementiGroup公司 虽然没有公布材料的详情 不过已经得知其制造方法是在不用水的情况下 使透明的热塑性树脂和氧化铝等无机材料凝固后形成的 据悉 5cm厚混凝土预制件的光透射率最大为20 另外 德国馆展出了通过混合光纤而实现的 透光混凝土 不过ItalcementiGroup公司表示 在低成本性和强度上 我们的透明水泥更加出色 世界前沿混凝土 2您见过能透
9、光 能漂浮水面的混凝土吗 混凝土新技术让人大开眼界 3透水混凝土借鉴了海绵吸水的原理 可以在潮湿的环境中吸收水分 透水混凝土400元 平方米后期零维修 但需保养 造价高 纳米透水混凝土560元 平方米最先进 但价格高 4玻璃纤维加强混凝土法国馆埃菲尔铁塔建筑外表的白色混凝土网络 使用的是一种叫玻璃纤维加强混凝土的新材料 这种混凝土网格 不仅有防风 抗震的效果 抗压能力 弯曲度等属性也比一般的混凝土要好许多 而且 除了对建筑结构有所加强之外 这层光滑透薄的白色表皮还方便装饰 能够增强建筑物外墙的审美表现力 5 自我修复 混凝土这种混凝土 因为具有柔韧性 在强压下不会产生致命性的裂缝 而只是产生可
10、以通过周边空气里的水分和二氧化碳而重新复合的小裂缝 6随着人类的环保意识越来越强 现在科技发展的方向也逐渐向绿色环保靠拢 虽然说浴室与环保的关系并不是很大 但是能够在日常生活中培养人们的环保意识 据和家网介绍 除去不必要的外观装饰 用赤裸裸的混凝土也能打造美观实用的浴室 环保型浴室 混凝土常见名词 术语及解释 混凝土常见名词1 混凝土concrete由水泥 骨料和水等按一定配合比 经搅拌 成型 养护等工艺硬化而成的工程材料 2 水泥cement加水拌和成塑性浆体 能胶结砂石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状水硬性胶凝材料 3 硅酸盐水泥硅酸盐水泥熟料加入适量石膏 磨细制成的水泥 即国外通称的
11、波特兰水泥 4 普通硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料 少量混合材料 适量石膏磨细制成的水泥 5 矿渣硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料 粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水泥 6 粒化高炉矿渣高炉冶炼生铁所得以硅酸钙与铝硅酸钙为主要成分的熔融物 经淬冷成粒后的产品 7 粒化高炉矿渣粉以粒化高炉矿渣为主要原料 可掺加少量石膏磨制成一定细度的粉体 称作粒化高炉矿渣粉 简称矿渣粉 8 粉煤灰flyash电厂粉煤炉烟道气体中收集的粉末 9 磨细粉煤灰groundedflyash干燥的粉煤灰经粉磨达到规定细度的产品 10 硅灰silicafume在冶炼硅铁合金或工业硅时 通过烟道排出的硅蒸气氧化后 经收尘器收集得到的以
12、无定形二氧化硅为主要成分的产品 混凝土常见名词 术语及解释 11 磨细天然沸石groundednaturalzeolite以一定品位纯度的天然沸石为原料 经粉磨至规定细度的产品 12 普通减水剂waterreducingadmixture在混凝土坍落度基本相同的条件下 能减少拌合用水量的外加剂 13 高效减水剂superplasticizer在混凝土坍落度基本相同的条件下 能大幅度减少拌合用水量的外加剂 14 高性能减水剂highperformancewaterreducer比高效减水剂具有更高减水率 更好坍落度保持性能 较小干燥收缩 且具有一定引气性能的减水剂 15 泵送剂pumpingai
13、d能改善混凝土拌合物泵送性能的外加剂 混凝土常见名词 术语及解释 16 防冻剂anti freezingadmixture能使混凝土在负温下硬化 并在规定养护条件下达到预期性能的外加剂 17 膨胀剂expandingadmixture在混凝土硬化过程中因化学作用能使混凝土产生一定体积膨胀的外加剂 18 早强剂hardeningacceleratingadmixture加速混凝土早期强度发展的外加剂 19 混凝土强度strengthofconcrete混凝土的力学性能 表征其抵抗外力作用的能力 注 一般指混凝土立方体抗压强度 为混凝土基本的力学性能 以混凝土试件单位面积上所能承受的最大压应力 N
14、 mm2或MPa 表示 20 龄期ageofconcrete自加水搅拌开始 混凝土所经历的时间 按天或小时计 混凝土常见名词 术语及解释 21 水灰比水泥浆 水泥胶砂 混凝土混合料中拌合水与水泥的重量比值 22 标准砂检验水泥强度专用的细集料 由高纯度的天然石英砂经筛洗加工制成 对二氧化硅含量和粒度组成有规定质量要求 23 水泥标号根据水泥强度的高低划分水泥产品质量的等级 24 水化热水泥和水之间化学反应放出的热量 通常以J kg表示 25 水硬性一种材料磨成细粉和水成浆后 能在潮湿空气和水中硬化并形成稳定化合物的性能 26 火山灰性一种材料磨成细粉 单独不具有水硬性 但在常温下与石灰一起和水
15、后能形成具有水硬性的化合物的性能 混凝土常见名词 术语及解释 27 和易性指混凝土拌合物易于搅拌 运输 浇注 振捣成型 并获得质量均匀密实的混凝土的一项综合技术性能 也称工作性 通常用流动性 粘聚性和保水性三项内容表示 28 流动性指拌合物在自重或外力作用下产生流动的难易程度 29 粘聚性指拌合物各组成材料之间不产生分层离析现象 30 保水性指拌合物不产生严重的泌水现象 31 坍落度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 混凝土则在自重作用下坍落 测量坍落高度即为坍落度 混凝土常见名词 术语及解释 11 2混凝土常见术语1 水泥净浆标准稠度为测定水泥的凝结
16、时间 体积安定性等性能 使其具有准确的可比性 水泥净浆以标准方法测试所达到统一规定的浆体可塑性程度 2 水泥净浆标准稠度需水量拌制水泥净浆时为达到标准稠度所需的加水量 3 水泥净浆流动度fluidityofcementpaste在规定的试验条件下 水泥浆体在玻璃平面上自由流淌的直径 4 水泥凝结时间水泥从加水开始到失去流动性 即从可塑状态发展到固体状态所需要的时间 水泥凝结时间分初凝时间和终凝时间 5 水泥胶砂以水泥 标准砂和水按特定配合比所拌制的水泥砂浆 用于标准试验方法中测试各种水泥的物理力学性能 混凝土常见名词 术语及解释 6 水泥胶砂流动度表示水泥胶砂流动性的一种量度 在一定加水量下 流动度取决于水泥的需水性 流动度以水泥胶砂在流动桌上扩展的平均直径 mm 表示 7 水泥胶砂强度表示水泥力学性能的一种量度 按水泥强度检验标准规定所配制的水泥胶砂试件 经一定龄期的标准养护后所测得的强度 8 水泥体积安定性水泥浆体硬化后体积变化的稳定性 9 细度粉状物料的粗细程度 通常以标准筛的筛余百分数或比表面积或粒度分布表示 10 基准水泥referencecement专门用于检测混凝土外加剂
