《混凝土知识杨柳》ppt课件

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1、混凝土知识,编制人：杨柳 2011年4月,为什么要学习混凝土知识？,第一章 混凝土的分类及介绍 第二章 普通混凝土的组成 第三章 新拌混凝土的性能 第四章 影响混凝土可泵性的因素 第五章 高性能混凝土,目 录,第一章 混凝土的分类及介绍,混凝土作为泵送设备的工作对象，其质量和配合比直接影响着泵送工作效率和泵送性能，所以混凝土泵送设备的使用者必须对混凝土的基本知识有所了解，包括混凝土组成材料的成份、配合比、品质及制备质量要求等。,一、 混凝土的分类,混凝土是由胶结料和骨料组成的混合物，通过搅拌、浇筑成形和养护硬化而成。通常胶结料有水泥、石膏、沥青、聚合物等材料；骨料有砂、石子等材料。混凝土的种类

2、很多，分类方法也很多，例举分类如下：,按胶凝材料的品种分类 通常根据主要胶凝材料的品种，并以其名称命名，如水泥混凝土、石膏混凝土、水玻璃混凝土、硅酸盐混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等等。 有时也以加入的特种改性材料命名，如水泥混凝土中掺入钢纤维时，称为钢纤维混凝土；水泥混凝土中掺大量粉煤灰时则称为粉煤灰混凝土等等。,按使用功能和特性分类 按使用部位、功能和特性通常可分为：结构混凝土、道路混凝土、水工混凝土、耐热混凝土、耐酸混凝土、防辐射混凝土、补偿收缩混凝土、防水混凝土、泵送混凝土、自密实混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、高强混凝土、高性能混凝土等等。,按坍落度的大小分类 根据坍落度的大小，

3、可将混凝土拌合物分为: 1、大流动性泥凝土(坍落度大于或等于) 2、流动性混凝土(坍落度为) 3、塑性混凝土(坍落度为) 4、低塑性混凝土(坍落度为)。,按是否凝固分类 根据是否已经凝固，混凝土分为已经凝固混凝土和尚未凝固混凝土。 已凝固混凝土的特性包含内容较多，通常用抗压强度来评判其质量标准；例：C40混凝土表示凝固后其抗压强度为 40 MPa （N/mm2）；已凝固混凝土的特性对施工来说尤为重要。,对于泵送设备来说，则要求未凝固混凝土既可泵送，又不破坏凝固后混凝土的特性。 并非所有尚未凝固混凝土均可以泵送。一般在满足凝固后混凝土的特性的基础上，应尽可能提高可泵送性能。,普通混凝土是指以水泥

4、为胶凝材料，砂子和石子为骨料，经加水搅拌、浇筑成型、凝结固化成具有一定强度的“人工石材”，即水泥混凝土，是目前工程上最大量使用的混凝土品种。“混凝土”一词通常可简作“砼”。 普通混凝土：一般来讲，普通混凝土是指区别于以下几种特殊混凝土而用于一般建筑工程、市政等方面的混凝土。,二、 普通混凝土介绍,抗渗砼(抗渗等级P6)。用于工程基础、水利、特种工程等; 抗冻砼(抗冻等级F50)。用于耐低温环境砼; 高强砼(C50)。用于高层建筑; 高性能砼(耐振,耐久)。用于客运专线、高铁梁厂、隧道、无渣轨道基础等项目。,从砼级配 角度来讲，普通混凝土一般指二级配混凝土。 砼级配是按照粗骨料级配中最大骨料粒径

5、来划分的。以三峡工程划分分类为例： 二级配 小：中40：60 三级配 小：中：大25：25：50 四级配 小：中：大：特大20：20：30：30 其中，通常小骨料粒径 520mm, 中骨料2040mm, 大骨料4080mm, 特大80120mm。,普通混凝土的基本组成一般是由水泥、砂、石料、水、外加剂等组成。 混凝土的性能在很大程度上取决于组成材料的性能。因此必须根据工程性质、设计要求和施工现场条件合理选择原料的品种、质量和用量。 要做到合理选择原材料，首先必须了解组成材料的性质、作用原理和质量要求。,第二章 普通混凝土的组成,一、 水泥 1、水泥品种的选择 水泥是一种磨得很细的材料，按其组成

6、成份可分为硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、矿碴水泥、火山灰水泥及复合水泥等。 通常制造混凝土采用最多的水硬性水泥是硅酸盐水泥。 水泥品种的选择主要根据工程结构特点、工程所处环境及施工条件确定。,2、水泥强度等级的选择 水泥强度等级的选择原则： 混凝土设计强度等级越高，则水泥强度等级也宜越高； 设计强度等级低，则水泥强度等级也相应低。,水泥用量过多或过少 水泥用量过多（低强水泥配制高强度混凝土）： 成本增加、混凝土收缩增大，对耐久性不利。 水泥用量过少（高强水泥配制低强度混凝土）： 混凝土的粘聚性变差，不易获得均匀密实的混凝土，严重影响混凝土的耐久性。,二 、骨料 骨料是粒状材料，如砂、石料等，一般分为

7、细骨料和粗骨料等。粗骨料是指骨料粒径大于5mm（4 号筛）的材料。细骨料是指骨料粒径小于5mm 而大于0.075mm（200 号筛）的材料。 在混凝土中一般以砂子为细骨料（粒径在0.165mm 之间），石子为粗骨料（粒径大于5mm）。粗细骨料的总含量约占混凝土总体积的7080%。,1、细骨料 细骨料（即砂）分天然砂和人工砂。 天然砂又可分为河砂、山砂和海砂； 人工砂（也称机制砂）是将碎石继续破碎而成。 细骨料按细度分可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂。其中中砂可泵性最好。,2、粗骨料 颗粒粒径大于5mm的骨料为粗骨料。混凝土工程中常用的有碎石和卵石两大类。 碎石为岩石（有时采用大块卵石，称为碎卵石

8、）经破碎、筛分而得；卵石多为自然形成的河卵石经筛分而得。,粗集料形状对混凝土拌合物泵送性能的影响： 一般表面光滑的圆形或近似圆形的粗集料比尖锐扁平的要好，原因为后者单位体积的表面积比前者大，也就需要更多的砂浆去包裹其表面。为此，针片状颗粒含量多和石子级配不好时，输送管道转弯处的管壁往往易磨损，且针片状颗粒一旦横在输送管中，易造成输送管堵塞。,3、轻集料 从世界范围来看， 目前轻集料（含有孔隙）的应用日趋扩大，尤其在高层建筑中应用更有其优越性。 但轻集料混凝土拌合物的泵送，要比普通集料的混凝土困难得多。,轻集料的空隙率较大，约为50%左右，尤其是人工轻集料，其孔隙类似独立球状气泡，吸水速度慢，一

9、天的吸水率大多小于10%。但它又具有压力吸水的特性，即在泵送压力作用下要增加吸水量，使拌合水渗入集料的空隙内，引起混凝土的坍落度明显下降，随之使混凝土拌合物的泵送性能明显变坏，易产生阻塞。而在压力消失后，这些水又会再放出来，影响混凝土凝结后的质量。因此尽管混凝土拌合物在泵送前后没有吸水差，但在通过输送管时，却发生相当数量的吸水和放水。,过去在相当长的一段时期内，感到轻集料混凝土拌合物难以泵送，原因就在于未完全掌握其压力吸水的特性。 为此，对泵送的轻集料混凝土的轻集料，要进行预湿，预湿水量一般不小于15一20%，否则易引起输送管阻塞。日本建筑学会规定，预湿水量为轻集料24h吸水量的1.5倍。 我

10、国轻集料混凝土泵送施工尚不多，但过去泵送过炉渣混凝土，由于对炉渣进行预湿，使其充分吸水，泵送效果大为改善。,三、 拌合用水 水是混凝土拌合中重要的材料，它参与水泥的水化反应，对混凝土的质量有影响。 根据混凝土拌合用水标准（JGJ6389）的规定，凡符合国家标准的生活饮用水，均可拌制各种混凝土。海水可拌制素混凝土，但不宜拌制有饰面要求的素混凝土，更不得拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。,四、 混合材料 所谓混凝土的混合材料，是除去水、水泥、粗细集料四种主要材料之外，在搅拌时所加入的其他材料。混合材一般分为外加剂和掺合料两大类。 用于泵送混凝土的外加剂，主要有减水剂和引气剂两类，个别情况下，如对于大体

11、积混凝土，为防止产生收缩裂缝有时掺入适量的膨胀剂。,减水剂是指掺入混凝土拌合物以后，能够在保持混凝土工作性能相同的情况下，显著地降低混凝土水灰比的外加剂。由于水灰比的降低，混凝土硬化后的各种性能(强度、耐久性、抗渗)等，亦能得到改善。 国内在泵送混凝土施工中，应用较多的减水剂为木质素磺酸钙。,引气剂是一种表面活性剂，掺入后能在混凝土中引进直径约0.O5的微细气泡。这些气泡均匀地分布，在砂粒周围附着时，起到“滚珠”的作用，使混凝土拌合物的流动性显著增加。而且也能降低混凝土拌合物的泌水性及水泥浆的离析现象，这对泵送混凝土是有利的。,掺合料最常用者为粉煤灰，它是一种具有活性的水硬性材料。能够与水泥水

12、化析出的氢氧化钙相互作用，形成较强且较稳定的胶结物质。 粉煤灰是一种表面圆滑的微细颗粒，掺入混凝土拌合物后，使流动性显著增加，且能减少混凝土拌合物的泌水和干缩程度，是很好的掺合料。 对于大体积混凝土结构，掺加一定量的粉煤灰，还可以降低水泥的水化热，有利于裂缝的控制。,根据我国大量工程实践证明，在泵送混凝土中同时掺加外加剂和粉煤灰(简称“双掺”)，对提高混凝土拌合物的可泵性十分有利，同时还可节约水泥，已经在一定程度上推广。,第三章 新拌混凝土的性能 一、 混凝土的和易性 新拌混凝土的和易性，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。 通常用流动

13、性、粘聚性和保水性三项内容表示。,流动性是指混凝土拌合物在本身自重或施工机械振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。 粘聚性是指混凝土拌合物在施工过程中，其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层离析的现象。 保水性是指混凝土拌合物在施工过程中，具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。,通常情况下，混凝土拌合物的流动性越大，则保水性和粘聚性越差，反之亦然，相互之间存在一定矛盾。 和易性良好的混凝土是指既具有满足施工要求的流动性，又具有良好的粘聚性和保水性。,1）单位用水量 单位用水量是混凝土流动性的决定因素。用水量增大，流动性随之增大。但用水量大带来的不利影响是保水性和粘聚性

14、变差，易产生泌水分层离析，从而影响混凝土的匀质性、强度和耐久性。 在原材料品质一定的条件下，单位用水量一旦选定，单位水泥用量增减50100kg/m3，混凝土的流动性基本保持不变，这一规律称为固定用水量定则。,1、 影响和易性的主要因素。,混凝土固定用水量定则对普通混凝土的配合比设计带来极大便利，即可通过固定用水量保证混凝土坍落度的同时，调整水泥用量，即调整水灰比，来满足强度和耐久性要求。,2）浆骨比 浆骨比指水泥浆用量与砂石用量之比值。在混凝土凝结硬化之前，水泥浆主要赋予流动性；在混凝土凝结硬化以后，主要赋予粘结强度。在水灰比一定的前提下，浆骨比越大，即水泥浆量越大，混凝土流动性越大。通过调整

15、浆骨比大小，既可以满足流动性要求，又能保证良好的粘聚性和保水性。,3）水灰比 水灰比即水用量与水泥用量之比（W/C） 。在水泥用量和骨料用量不变的情况下，水灰比增大，相当于单位用水量增大，水泥浆很稀，拌合物流动性也随之增大，反之亦然。 用水量增大带来的负面影响是严重降低混凝土的保水性，增大泌水，同时使粘聚性也下降。 水灰比不宜太小，否则因流动性过低影响混凝土振捣密实，易产生麻面和空洞。合理的水灰比是混凝土拌合物流动性、保水性和粘聚性的重要保证。,4）砂率 砂率是指砂子占砂石总重量的百分率，一般控制在38%45%之间 。 5）水泥品种及细度 水泥品种不同时，达到相同流动性的需水量也不同，从而影响

16、混凝土流动性。另一方面，不同水泥品种对水的吸附作用往往不等，从而影响混凝土的保水性和粘聚性。 同品种水泥越细，流动性越差，但粘聚性和保水性越好。,6）骨料的品种和粗细程度 卵石表面光滑，碎石粗糙且多棱角，因此卵石配制的混凝土流动性较好，但粘聚性和保水性则相对较差。 河砂与山砂的差异与上述相似。 对级配符合要求的砂石料，粗骨料粒径越大，砂子的细度模数越大，则流动性越大，但粘聚性和保水性有所下降，特别是砂的粗细，在砂率不变的情况下，影响更加显著。,7）外加剂 改善混凝土和易性的外加剂主要有减水剂和引气剂。它们能使混凝土在不增加用水量的条件下增加流动性，并具有良好的粘聚性和保水性。 8）时间、气候条件 随着水泥水化和水分蒸发，混凝土的流动性将随着时间的延长而下降。气温高、湿度小、风速大将加速流动性的损失。,二、 混凝土的凝结时间 混凝土的凝结时间与水泥的凝结时间有相似之处，但由于骨料的掺入，水灰比的变动及外加剂的应用，又存在一定的差异。水灰比增大，