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1、建筑材料与构造,第四章 混凝土和砂浆第五章 防水材料,第四章 混凝土和砂浆第五章 防水材料,第四章 混凝土和砂浆 广义上，凡是由胶凝材料、水、粗细骨料，按适当配合比拌制成拌合物，经一定时间的凝结硬化而成的人造石材统称为混凝土。 优点：原材料来源广、制作工艺简单、成本低，强度高、耐久性好、适合各种环境。 水泥混凝土，通常简称混凝土，是由水泥与粗细骨料构架而成的人造石材。,混凝土截面,一、混凝土分类,按密度分,重混凝土 02700kg/m3 普通混凝土 0 19002500kg/m3 轻混凝土 01900kg/m3,按用途,结构混凝土 装饰混凝土 防水混凝土 防辐射混凝土 耐酸混凝土 道路混凝土,
2、一、混凝土分类,常规施工混凝土,二、混凝土生产以及施工工艺,泵送混凝土,二、混凝土生产以及施工工艺,喷射混凝土,二、混凝土生产以及施工工艺,碾压混凝土,二、混凝土生产以及施工工艺,浇灌 避免离析,捣实：充分，不过分,抹面 掌握时机 (找平、镘平、镘光),养护：保证温度、湿度 脱模：不得过早,25,三、混凝土优点与不足,优点 原材料来源丰富 性能可调 塑性良好 可用钢筋增强 耐久性良好 经济性好 工艺简单 利于环保,26,三、混凝土优点与不足,缺点 自重大 脆性 抗拉强度低，变形小 收缩及裂缝现象 破损修复难度大,普通混凝土：普通混凝土是指采用水泥、砂、石和水配制而成的表观密度为19002700
3、kg/m3的人造石材。,普通混凝土的组分：,水泥,细骨料(砂子),粗骨料(石子),拌和水,四、混凝土的组成,水泥,水,水泥浆,石子,砂子,骨 料,新拌混凝土,100%体积,6075%,2540%,1421%,2128%,3942%,凝结硬化,硬化混凝土,为了改善或提高混凝土的性能,715%,四、混凝土的组成,廉价的填充材料，节省水泥用量 混凝土的骨架，减小收缩，抑制裂缝的扩展 传力作用 降低水化热 提供耐磨性 水化反应 留在混凝土的孔隙中，防止塑性收缩裂缝,五、混凝土组分的作用,水泥浆 骨 料：骨架 水,化学外加剂：改善混凝土的性能 缓凝剂 使水泥浆凝结硬化速度减慢 促凝剂 使水泥浆凝结硬化速
4、度减慢 减水剂 减少拌和需水量 引气剂 在混凝土中引起封闭气孔 矿物掺合料：减少水泥用量，改善混凝土性能 粉煤灰 硅灰 矿渣,外加剂,五、混凝土组分的作用,粗骨料的最大粒径限制,粗骨料的最大粒径不得大于结构截面最小尺寸的1/4,不得大于钢筋间最小净距的3/4,对于混凝土实心板, 骨料的最大粒径不宜超过板厚的 1/3, 且不得超过40mm,同时满足,六、混凝土组分的技术要求,六、混凝土组分的技术要求,对拌和水的质量要求： 不影响混凝土的凝结硬化 无损于混凝土强度发展及耐久性 不加快钢筋锈蚀 不引起预应力钢筋脆断 不污染混凝土表面,六、混凝土组分的技术要求,对拌和水的质量要求： 工程中有四类水不能
5、用来拌制砼： 不影响混凝土的凝结硬化 海水 富有有机杂质的沼泽水、含有腐植酸或其他酸、盐的污水和工业废水 氢离子指数PH4的水 影响混凝土物理力学性能的水 具体工程中参照JGJ63-89的规定执行,七、混凝土拌合物的和易性,和易性：混凝土拌合物易于各种施工工序操作，并能获得质量均匀、成型密实的一种综合性能，也称工作性，包括： 流动性：指混凝土拌合物在自重或施工机械振捣作用下产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。 粘聚性：指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定粘聚力，不致产生分层或离析现象的性质。 保水性：指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保持水份的能力，不致产生严重泌水现象的性能。
6、,离析,分层,组份分离,骨料下沉,水泥浆上浮,砼拌合物粘聚性不良时，硬化后会出现蜂窝、 麻面。大型的砼拌和物，甚至出现狗洞现象。,粘聚性,混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定粘聚力，在运输和浇注过程中不致发生分层、离析现象使混凝土保持整体均匀的性能 。,混凝土拌和物在施工过程中具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。,保水性,钢筋,沉降裂缝,混凝土表面,内部裂缝,粘聚性好则保水性往往也好，但当流动性增大时，粘聚性和保水性往往变差，反之亦然,混凝土拌和物的流动性、粘聚性、保水性，三者之间互相关联又互相矛盾,所谓拌和物的和易性良好，就是要使这三方面的性能在某种具体条件下，达到均为良好，
7、亦即使矛盾得到统一,和易性良好的标准,坍落度试验,坍落度,直尺,坍落扩展度,插捣,提桶,测量,七、混凝土拌合物的和易性,影响和易性的因素： 水泥品种和细度。 水泥浆用量。 水泥浆的稠度（即水灰比） 砂率 骨料的性质:骨料级配、粒形和表面构造 外加剂和掺合料 环境温度、湿度与时间 施工工艺,八、混凝土强度,在混凝土的抗压、抗拉、抗剪、抗弯以及握裹强度等 强度项目中，其抗压强度是最大的，故混凝土主要用来承受压力作用。 混凝土的抗压强度是结构设计的主要参数，也是混凝土质量评定的重要指标。 硬化后的水泥混凝土结构，在未受荷载之前，由于各种原因，其结构内部已存在孔隙和裂缝系统。 混凝土的破坏，就是在受荷
8、载作用下，原有孔隙和裂缝发生了延伸、汇合和扩大，最后形成裂缝。,混凝土破坏机理,界面裂缝无明显变化；一界面裂缝增长；一出现砂浆裂缝和连续裂缝； 一连续裂缝迅速发展；一裂续缓慢增长；裂缝迅速增长,不同受力阶段裂缝图,八、混凝土强度,八、混凝土强度,提高混凝土强度的措施 采用高等级水泥 减小水灰比，或采用用水量较少的干硬性砼 改进施工工艺、采用机械搅拌和机械振捣 采用湿热处理。湿热处理有两种方法 掺入砼外加剂、掺合料,九、混凝土的变形性能,引起混凝土变形的因素归纳起来有两类： 混凝土在非荷载作用下的变形 化学收缩：硬化过程中，由于水泥水化产物的体积小于反应物(水和水泥)的体积，引起混凝土产生收缩。
9、 特点：不可逆或不能恢复的；可使混凝土内部产生微裂缝。 塑性收缩 干湿变形：干缩湿胀 温度变形：热胀冷缩,荷载作用下的变形,非荷载作用下的变形,九、混凝土的变形性能,混凝土在荷载作用下的变形 徐变特点 随时间的增加而增长 早期增长快，后期增长速度变慢 不可完全恢复,徐变,弹塑性变形,十、混凝土耐久性,措施混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构安全、正常使用的能力称为耐久性。 重要性 保证混凝土构筑物运行的安全性 延长混凝土构筑物的服役寿命 节约混凝土构筑物维护成本 节约自然资源，减少消耗 改善人类居住的环境条件,十、混凝土耐久性,混凝土耐久性变差（劣化
10、）的模式： 第一类，由水、空气和其它侵蚀性介质渗透进入混凝土的速率所决定。 化学的：钢筋锈蚀、碱-骨料反应、硫酸盐、海水和酸的侵蚀、碳化； 物理的：冻融、盐结晶、火灾等。 第二类，是磨耗、冲磨与空蚀等。,十、混凝土耐久性,混凝土耐久性主要指标： 抗渗性：各种内部孔隙形成渗水通道。 抗冻性：吸水饱和状态下，混凝土能够经受多次冻融循环而不破坏，也不显著降低其强度的性能。 耐腐蚀性：酸性腐蚀、钢筋锈蚀、空蚀、磨蚀、冲蚀、 抗碳化性：水泥石中的Ca(OH)2与空气中的CO2，在湿度相宜时发生化学反应，生成H2O和CaCO3 碱骨料反应：混凝土中所含的碱(Na2O或K2O)与骨料的活性成分(活性SiO2
11、)，在混凝土硬化后潮湿条件下逐渐发生化学反应 耐火性 耐磨性与抗冲刷性,十一、混凝土外加剂,混凝土外加剂是指在混凝土拌和过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质，掺量一般不超过水泥质量的5。 使用外加剂的目的,不增加用水量而提高和易性；,相同和易性条件下减少用水量；,缩短或延长凝结时间；,减少泌水和离析；,大幅度提高可泵性；,减小坍落度损失。,对拌合物影响,十一、混凝土外加剂,对硬化体影响,延缓或减少水化热；,加速早期强度增长率；,提高耐久性，特别是抵抗严酷的暴露环境；,阻止或减缓混凝土中钢筋的锈蚀；,提高混凝土强度；,控制与减缓碱骨料反应造成的膨胀破坏。,外加剂分类： 改善流变性能的外加剂，包
12、括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。 调节凝结时间、硬化性能外加剂，包括缓凝剂、早强剂和速凝剂等。 改善混凝土耐久性的外加剂，包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。 改善混凝土其它性能的外加剂，包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂等。,第四章 混凝土和砂浆第五章 防水材料,第五章 防水材料,防水材料：能够防止雨水、地下水与其他水渗透的重要组成材料。防水是建筑物的一项主要功能，防水材料是实现这一功能的物质基础。 主要作用：防潮、防漏、防渗，避免水和盐分对建筑物的侵蚀，保护建筑构件。 主要包括： 防水卷材：沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材 防水涂料,一、防水卷材,具有宽度
13、和厚度并可卷曲的片状防水材料，占整个建筑防水材料80%左右。主要包括：传统的沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子材料。后两类卷材的综合性能优越，为目前大力提倡材料。 沥青防水卷材：代表材料为石油沥青纸胎油毡及油纸。,一、防水卷材,高聚物改性沥青防水卷材：合成高分子聚合物改性沥青为涂盖层，纤维织物或纤维毡为胎体，粉状、粒状、片状或薄膜材料为覆盖材料制成的可卷曲片状防水材料。 分为橡胶型、塑料型、橡塑混合型3类。,橡胶型：SBS 沥青防水卷材,塑料型： APP改性沥青防水卷材,一、防水卷材,合成高分子防水卷材：以合成橡胶、合成树脂或两者的共混体为基料，加入适量的化学助剂和填料，经混炼、
14、压延或挤出等工序加工而成的可卷曲的片状防水材料。 抗拉强度、延伸性、耐高低温性、耐腐蚀、耐老化及防水性都很优良，是值得推广的高档防水卷材。 多用于要求有良好防水性能的屋面、地下防水工程。,二、防水涂料,防水涂料：将在高温下呈粘稠液状态的物质，涂布在基体表面，经溶剂或水份挥发，或各组分间的化学变化，形成具有一定弹性的连续薄膜，使基层表面与水隔绝，并能抵抗一定的水压力，从而起到防水和防潮作用。 防水涂料质量检验项目主要有： 延伸或断裂延伸率 固体含量 柔性 不透水性 耐水热度,卷材防水屋面构造 （a）不保温卷材屋面；（b）保温卷材屋面,二、防水涂料,冷底子油：施工后形成的涂膜很薄，一般不单独使用，
15、往往用作沥青类卷材施工时打底的基层处理剂，故称冷底子油。 冷底子油粘度小，具有良好的流动性。,三、建筑密封材料,为提高建筑物整体的防水、抗渗性能，对于工程中出现的施工缝、构件连接缝、变形缝等各种接缝，必须填充具有一定的弹性、粘结性、能够使接缝保持水密、气密性能的材料，即建筑密封材料。 建筑密封材料分为具有一定形状和尺寸的定型密封材料（如止水条、止水带等），以及各种膏糊状的不定型密封材料（如腻子、胶泥、各类密封膏等）。 基本要求,优良的黏结性、施工性及抗下垂体。 良好的弹塑性和一定的随动性。 较好的耐候性及耐水性能。,三、建筑密封材料,常用建筑密封材料 建筑防水沥青嵌缝油膏：具有一定延伸性和耐久
16、性，但弹性差 聚氯乙烯建筑防水接缝材料：具有良好的弹性、延伸性及耐老化性，与混凝土基面有较好的粘结性 聚氨酯建筑密封膏：常温下固化，并有着优异的弹性性能、耐热耐寒性能和耐久性 聚硫建筑密封膏：承受持续和明显的循环位移，使用温度范围宽 硅酮建筑密封膏：优异的耐热、耐寒性和耐候性能，与各种材料有着较好的粘结性，耐伸缩疲劳性强，耐水性好,四、防水材料的选用,严格按有关规范进行选材。 根据不同的部位的防水工程选择防水材料。 根据环境条件和使用要求，选择防水材料，确保耐用年限。 根据防水工程施工时的环境温度选择防水材料。 根据结构形式选择防水材料。 应根据技术可行、经济合理的原则选材。,混凝土的分类 混凝土的优缺点 混凝土的组成部分及作用 混凝土外加剂的类型与作用 常用防水材料的种类,思考题,
