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1、特殊品种混凝土,一.轻混凝土,体积密度2000kg/m,3,轻骨料混凝土 大孔混凝土 多孔混凝土,分类,特点：轻质，热工性能良好，力学性能良好，耐火，抗渗，抗冻，易于加工,1.轻骨料混凝土,工业废料轻骨料（粉煤灰，煤渣） 天然轻骨料（火山渣，浮石） 人工轻骨料（页岩陶粒，粘土陶粒）,（1）轻骨 料种类,（2）轻骨料混凝土分类及强度等级,全轻混凝土（粗细骨料均为轻骨料） 砂轻混凝土（细骨料全部或部分为普通砂）,所用细骨料,保温轻骨料混凝土 结构保温轻骨料混凝土 结构轻骨料混凝土,用途,强度等级,CL5.0;CL7.5;CL10;CL15; CL20;CL25;CL30;CL35; CL40;CL
2、45;CL50,密度8001900 12个等级,（3）轻骨料混凝土的应用,优点：体积密度比普通混凝土减小1/41/3，绝热性能改善，结构尺寸减小，增加使用面积,降低基础费用和材料运输费用，综合效益良好。 用途：多层和高层建筑，软土地基，大跨度结构，抗震结构，耐火等级要求高的结构，要求节能以及旧建筑加层等。 实例：南京长江大桥采用轻骨料混凝土桥板；天津北京采用轻骨料混凝土做墙体和屋面板,2.大孔混凝土,（1）,粗骨料 水泥 水,成分,无砂混凝土,分类,普通大孔混凝土 轻骨料大孔混凝土,（少砂混凝土）,（2）大孔混凝土的特性和应用,普通大孔混凝土密度15001950 强度3.510MPa 轻骨料大
3、孔混凝土密度500 1500强度1.51.75MPa,特点：导热率小，保温性能好，吸湿性小，收缩小，抗冻性1525次冻融循环，水泥用量低。 用途：用于制作墙体用的小型空心砌块和各种板材，也可用于浇注墙体。 3.多孔混凝土 定义：不用粗骨料，内部分布着大量小气孔的轻质混凝土。 特点：p可达85，体积密度3001000，导热率0.0810.17W/(mk)兼具有结构及保温的功能，容易切割，易于施工。 用途：制成砌块，墙体，屋面板及 保温制品，广泛应用于工业与民用建筑及保温工程中。,加气混凝土 泡沫混凝土,气孔产生方法,加气混凝土,含钙材料 含硅材料 加气剂,磨细，配料，搅拌，浇注,成形，切割，压蒸
4、养护,加气混凝土,原理：铝粉（加气剂）氢氧化钙,氢气,强度:1.0MPa 2.5MPa 3.5MPa 5.0MPa 7.5MPa 密度:300 400 500 600 700 800(kg/m ),3,砌块分类,砌块 条板,预制成,泡沫混凝土,加气混凝土砌块适用于承重和非承重的内墙和外墙。 加气混凝土条板可用于工业与民用建筑中，做承重和保温合一的屋面板和墙板。条板均配有钢筋，钢筋必须先经防锈处理。另外还可用加气混凝土和普通混凝土预制成复合墙板，用作外墙板。 注：蒸压加气混凝土的吸水率高，且强度较低，所以其所用砌筑砂浆及抹面砂浆与砌筑砖墙湿不同，需专门配置。墙体外表必须做饰面处理。,定义：由水泥
5、等拌制的浆料与引气剂搅拌造成的泡沫混合，再经浇注、养护硬化而成的多孔混凝土 常用松香胶和解水牲血做引气剂。 用法：与同体积密度的加气混凝土基本相同，可在现场直接浇注，用作屋面保温层。,3.防水混凝土 定义：通过各种方法提高混凝土抗渗性，当其抗渗等级=p6时又称抗渗混凝土。 混凝土抗渗等级的选择：,普通防水混凝土 外加剂防水混凝土 膨胀水泥防水混凝土,防渗措施,（1）普通防水混凝土（富水泥浆混凝土）,原理：通过调整配合比来提高混凝土自身的密实度，从而提高混凝土的抗渗性 配合比设计规定见表327 特点：抗渗等级一般可达P6P12施工简便，性能稳定但施工质量要求比普通混凝土严格。 用途：地上、地下要
6、求防水抗渗的工程,（2）外加剂防水混凝土,定义：利用外加剂的功能，使混凝土显著提高密实性或改变孔结构，从而达到抗渗的目的,常用外加剂,引气剂（松香热聚物等）含气量35 密实剂（氢氧化铁，氢氧化铝）堵塞内部渗水通路。造价高。 防水剂（氯化铁）与氢氧化钙作用生成氢氧化铁胶体， 填充孔 隙。,（3）膨胀水泥防水混凝土,定义：采用膨胀水泥配置而成的。 原理：在水化过程中，能形成大量的钙矾石，产生一定的体积膨胀，在有约束的条件下能改变孔结构，使毛细孔径减小，提高密实度，抗渗性（使用温度应小于60度）,防水混凝土的施工,严格控制质量，采用机拌机振 浇注时应一次完成，尽量不留施工缝 加强保湿养护，至少14d
7、 不得过早脱模，脱模后更要即使充分浇水养护，以免出现干缩裂缝,5.耐热混凝土,普通混凝土不耐高温，若在高温下使用，其强度会下降，甚至崩溃。 耐热混凝土是指长期再高温作用下保持其所要求的物理和力学性能的特种混凝土。,采用原因,组成,胶凝材料 耐热粗细骨料 水（或不加水）,不同,硅酸盐水泥耐热混凝土 铝酸盐水泥耐热混凝土 水玻璃耐热混凝土 磷酸盐耐热混凝土,（1）硅酸盐水泥耐热混凝土,组成,胶凝材料 耐热粗、细骨料 掺合料 适量水,普通水泥或矿渣水泥,粘土、碎砖、玄武岩、铬铁矿、重矿渣等,粘土、砖粉、磨细石英砂,骨料不同，耐热度不同,粘土、碎砖 铬铁,耐900度高温，用于热工设备基础和墙,耐160
8、0度高温，用于高炉基础和隧道窑等,（2）铝酸盐水泥耐热混凝土,组成,高铝水泥或低钙硅酸盐水泥 耐热粗、细骨料（碎镁砖、烧结镁砂、钒土、镁铁矿、烧结土） 高耐火度磨细掺合料 水,极限使用温度为1300度,（3）水玻璃耐热混凝土,组成,水玻璃（掺入氟硅酸钠作促硬剂） 耐热粗、细骨料（碎铬铁矿、镁砖、铬镁矿、滑石、焦宝石等） 磨细掺合料（烧粘土、镁矿粉、滑石粉等）,极限使用温度为1200度,注：施工时，混凝土搅拌不加水，养护混凝土时禁止浇水，应在干燥环境中养护硬化。多用于有酸介质作用的热工设备,（4）磷酸盐耐热混凝土,组成,由磷酸铝和以高铝质耐火材料或锆英石等制备的粗细骨料及磨细掺合料配置而成。,特
9、点：高温韧性强、耐磨性好、耐火度高。极限使用温度为15001700度 注：硬化需在150度以上烘干，总干燥时间不少于24h，硬化过程不允许浇水。 用途：高炉基础，焦炉基础、热工设备基础及维护结构、炉衬、烟囱等。,6.纤维混凝土,定义：在普通混凝土的基础上外掺各种纤维材料而制成的复合材料。,纤维材料,钢纤维（应用较广） 玻璃纤维 炭纤维 芳香族聚酰胺纤维,玻璃纤维、芳纶纤维与碳纤维制品：,钢纤维直径为0.350.7mm,长径比5080，适宜参加体积率为1%2%,配合比特点,1.砂率大，一般为4560 2.水泥用量较多，可达400500kg尽量采用高强度等级水泥 3.粗骨料粒径=20mm，以101
10、6mm为宜 4.W/c在0.40 0.55之间 5.常掺入粉煤灰、高效减水剂等,与普通混凝土相比抗拉强度提高两倍左右，抗完强度提高1.52.5倍，冲击韧性提高510倍，抗压强度提高不大，但其受压破坏时不崩裂或成碎块 应用：路面，桥面，飞机跑道，水坝覆面 ，管道，屋面板等要求高耐磨，高抗冲、抗裂的部位及构件。而且已采用喷射施工技术，可对表面不规则或坡度很抖的山岩岸坡及隧洞等提供良好的加固保护层。,钢纤维混凝土(抗折强度为8.6MPa)加固的停机坪,喷射混凝土,喷射混凝土,7.聚合物混凝土,组成,聚合物 无机胶凝材料 骨料,特点：弥补了普通混凝土抗拉强度低、抗裂性差、脆性大、抗化学腐蚀性差的缺点，
11、,分类,聚合物浸渍混凝土 PIC 聚合物水泥混凝土PCC 树脂混凝土REC,(1)聚合物浸渍混凝土PIC,定义：将已硬化的普通混凝土（基材），经干燥后浸入有机单体中，再用加热或辐射的方法使浸入混凝土孔隙内的单体进行聚合而成。 优点：高强、低渗、耐腐蚀及高的抗、抗冲、耐磨等特性，其抗压强度可提高24倍，一般为100150Mpa,最高可达到260Mpa以上，抗拉强度可以提高到1020Mpa，最高能达到240Mpa以上。 原因：聚合物渗填于混凝土内部孔隙后，提高了混凝土的密实度，也增加了水泥石与骨料之间的粘结力。 用途：要求高强度，高耐久性的特殊结构工程，如高压输气管、高压输液管、高压容器、海洋构筑
12、物、原子能反应堆等工程。,（2）聚合物水泥混凝土PCC,定义：用聚合物乳液拌合水泥及粗、细骨料而制得的一种有机无机复合的混凝土材料。（其中聚合物的硬化和水泥的水化、凝结硬化同时进行，最后二者相互胶合和填充，并与骨料胶结成为整体。）,常用聚合物,聚氯乙稀 聚醋酸乙烯 苯乙烯等,聚合物的加入，使得混凝土的密实度有所提高，水泥石与骨料的粘结有所加强，其强度远不及浸渍混凝土那样显著，但与普通混凝土相比，在耐腐蚀性、耐磨性、耐冲击性等方面均有一定程度的改善。,用途：铺筑无缝地面、路面以及修补工程,（3）树脂混凝土REC,成分：由合成树脂、粉料及天然砂、石配置而成。 原理：用树脂代替硅酸盐水泥，是谋求胶凝
13、材料的强化及胶凝材料与骨料之间界面粘结力的提高。 性能：与普通混凝土相比，树脂混凝土具有强度高，耐化学腐蚀、耐磨、抗冻性好等有点，但硬化时收缩大，耐久性差。 用途：由于树脂成本高，目前仅用于特殊工程，如耐腐蚀性工程，修补混凝土构件及堵漏材料等。此外树脂混凝土因其美观的外表，又称人造大理石，可以制成桌面、地面砖、浴缸等。,8.防辐射混凝土,防辐射混凝土能屏蔽x射线、r射线或中子辐射 组成：水泥、重骨料（重晶石、褐铁矿、磁铁矿等）、水配制而成。 特点：体积密度一般在3000以上，对防中子辐射，除需要混凝土质量很大以外，还需要足够多的氢元素。 用途：原子能工业以及应用放射性同位素的装置中，如做反应堆
14、、加速器、放射化学装置等的防护结构,9.补偿收缩混凝土,定义：由膨胀水泥，粗、细骨料及水配置而成的具有适度膨胀性的混凝土。,普通混凝土硬化过程中会形成微裂缝，体积收缩，这种收缩引起的混凝土开裂是混凝土质量的通病。 补偿收缩用限定条件下的膨胀来抵消这种收缩，从而减免裂缝的发生与发展。,用途：用于地下工程、楼地面、基础后浇带等特殊要求的工程中。,大体积混凝土,3.3新型混凝土,一.高性能混凝土HPC,定义：以耐久性和混凝土材料的可持续发展为基本要求，并适合工业化生产和施工的新一代混凝土。,高强混凝土缺点,脆性，易开裂和突然破坏 由于水灰比小带来流动性、可泵性、均匀性差 单位水泥用量大带来稳定性和经
15、济性问题 体积稳定性带来耐久性问题,HPC,工作性，耐久性与强度并重 根据工程要求，突出一、两种性能,配比特征,低用水量 低用水泥量 以矿物掺合料和化学外加剂作为必须成分,HPC路线,掺用矿物掺合料，降低水泥用量 使用高效减水剂和其他外加剂，降低水胶比 优选骨料 因其组分多，拌合物粘稠，需用强制式搅拌机，并延长搅拌时间，严禁在现场加水，加强养护,用途：高层、大跨度、大荷载、特殊使用条件和严酷使用环境以及对建设速度、经济、节能等有更高要求的工程建设中,2.环保型混凝土,混凝土材料的负面影响,消耗大量自然资源和能源 排放二氧化碳等有害物质 生产于施工过程造成城市公害 视觉和触觉效果差 循环利用难度
16、大,环保型混凝土的特点,比传统混凝土更高的强度和耐久性 与自然环境的协调性 良好的使用功能,环保混凝土的分类,减轻环境负荷的混凝土（在混凝土生产，使用直到解体全过程中能够减轻给地球环境造成的负担。） 生态型混凝土（能够适应动、植物生长，对调节生态平衡、美化环境景观、实现人类与自然的协调具有积极作用的混凝土）,3.透水性混凝土,与自然环境相比，混凝土路面存在的问题,a.能渗入地下的雨水明显减少，地下水位急剧下降，土地中水分不足，缺氧，地温升高，影响地表植物正常生长。 b.不透气的路面难与空气进行热量于湿度的交换，对城市空间的温度、湿度等气候条件调节能力下降，产生“热岛现象”。 c.短时暴雨时，由于大量雨水不能及时渗入地表，只能通过排水系统排入河流，加大了排水设施的负担，容易洪水泛滥，道路淹没交通瘫痪。,透水性混凝土种类,水泥透水性混凝土（以硅酸盐类水泥位凝胶材料、采用单一粒级的粗骨料，不用或少用细骨料配制的无砂、多孔混凝土。） 高分子透水性混凝土
