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土木工程材料word版主讲廖国胜绪论
一、土木工程材料定义i.定义土木工程中所涉及的各类材料
(三)温度稳固性(温度敏感性).定义石油沥青的性质因温度的升降而变化的程度.指标软化点t软软化点越高,温稳性越好,温敏性越差
(四)大气稳固性.定义石油沥青在大气(热、阳光、氧气、水)作用下抵抗老化的性能又称之耐久性与抗老化性.指标针入度比.定义根据沥青的针入度的大小来划分,取一个整数为该沥青的牌号.牌号与沥青的性质的关系
二、石油沥青的牌号牌号t-针入度t一延度f-软化点Jf粘性I-塑性t-温稳性I.根据工程的性质房屋、道路、防腐.工作环境屋面(牌号小)、地下(牌号高).当地的气候条件沥青软化点=工作温度+20〜25℃W气温+20〜25℃.关于高温、有强氧化剂、汽油的环境禁止使用沥青及沥青类防水材料
三、石油沥青的选用烟煤干锅而得,由于含有葱、酚等致癌物质,禁止用于房建工程,也不得与石油沥青掺配使用
四、煤沥青
五、石油沥青的掺配高牌号沥青的掺量Q1软化点tl;低牌号沥青的掺最Q2软化点t2;配制后沥青的软化点to软化点的确定工作温度+20〜25℃第一章土木工程材料基本性质形态上分材料的孔结构A一开口孔B一封闭孔C一贯穿孔§1-1材料的物理性质
一、材料的基本物理性质
二、材料与水有关的性质1早强水泥C3S2低热水泥:C2S3速凝水泥C3A、C3S
二、水泥的凝聚与硬化一定义.凝聚水泥加水后最初成为可塑性浆体,逐步变稠失去塑性,并开始程.硬化凝聚后产生明显强度,并变成坚硬的人造石―水泥水化C3S+H2O——C-S-H+3CHC2S+H2O——C-S-H+CHC3A+H2O——C3AH6C4AF+H2O——C3AH6+C-F-HC3AH6+CaSO4——AFt水化硅酸钙,凝胶体氢氧化钙,晶体水化铝酸钙,晶体水化铁酸钙,凝胶体钙矶石,晶体
(三)硬化
(四)水泥石的结构水泥石实体孔隙水化产物C-S-H、CH、C3AH
6、C-F-H、AFt等未水化的水泥颗粒气泡毛细孔凝胶孔
(五)影响水泥水化硬化的因素.矿物构成C3St—ftC3At—硬化速度t.细度细度t——比表面积t——硬化t——ft.温、湿度
(1)温度t(℃)适宜t(℃)15〜20ctt一一反应t一一f早f、f后t但温度过高混凝土失水过快易产生干缩裂缝等缺陷tw(rc一—硬化停止一一冬季不宜施工,否则要保温,或者掺混凝土防冻剂
(2)湿度适宜湿度290%(相对空气湿度)湿度t早期水化、硬化好f早tf后影响小,假如不能及时养护会出现“烧水泥”现象.养护龄期龄期t——ft.水灰比W/C w/ctt——毛细孔1水泥浆变稀,颗粒间距t——相互作用力I——硬化J——flw/cII一一又不足以水化,故以适宜为佳理论需水量W/O
0.227实际为
0.45左右.石膏掺量适量(3〜5%)3%速凝;5%假凝表面看水泥失去塑性而凝聚,实际为石管的凝聚
三、水泥的技术性质(-)密度.密度P
3.05〜
3.2g/cm
3.堆积密度P0松散状态下的堆枳密度P0L=100()〜I500kg/m3紧密状态下的堆积密度POl=1600kg/m3
(二)细度.定义指水泥颗粒平均粗细程度是影响水泥性能的重要指标.评定标准国际规定水泥细度为
0.080mm的方孔筛,筛余不得超过10%即筛余量才10%Why细度tA比t水化tf早t过细硬化收缩t——易受潮降低活性一一能量]——成本t过粗,则不利于水泥活性的发挥通常认为水泥颗粒40u才具有较高的活性.试验方法国标中规定水泥的细度用筛析法检验(负压筛析仪)取烘干水泥试样,过
0.9mm方孔筛,称取水泥m=50g-细度筛一称取筛余物一-^十算筛余量Mi
(三)标准稠度及其用水量.定义
(1)标准稠度水泥加水后达到规定的水泥净浆时所需稠度为什么测标稠?加水的多少直接影响水泥凝聚时间与安定性的测量结果,这样关于加多少水就要有所规定
(2)标准稠度用水量达到标稠所需的加水量.评定标准用P(%尸W/C表示,通常在23〜31%之间.试验方法用标准稠度测定仪测定(I)固定水量法取烘干水泥试样,过
0.9mm方孔筛,C=500gW=
142.5ml-水泥净浆一标准稠度测定仪一锥体下沉深度S(mm)一代入公式P=
33.4-
0.185S(%)(S13mm)例S=38mmP=
33.4-
0.185X38=
26.4W/C=P%=
26.4%标稠用水最=
26.4%X500=132mlK
142.5ml.试验方法用标准稠度测定仪测定
(2)调整水量法取烘干水泥试样,过
0.9mm方孔筛,C=500gW=一水泥净浆一标准稠度测定仪一测定锥体下沉深度S=28±2mm--WS26加水重做,WW126〜30W=W130减水重做,WW1
(四)凝聚时间.定义初凝时间自加水时起,至水泥浆开始失去可塑性的时间.终凝时间自加水时起,至完全失塑的时间.试验仪器凝聚时间测定仪取烘干水泥试样,过
0.9mm方孔筛,C=500gW=W标一水泥净浆一凝聚时间测定仪初凝时间如今试针沉入净浆中距底板4±1mm终凝时间如今试针沉入净浆中的深度
0.5mm.注意:
(1)圆模内壁刷机油处理
(2)每次测定不得让试针落入原针孔内;
(3)每次测定完毕,须将园模放回养护箱内,并将试针擦净,测定过程中,园模不宜受振动
3.影响因素
(1)C3At石膏(%)I一一凝聚快
(2)细度t——水化t——凝聚快,颗粒过粗一一凝聚慢
(3)\¥£1及1(℃)t一一凝聚快
(4)掺混合材料(%)t一一凝聚慢
(五)体积安定性.定义指水泥浆体硬化后体积变化的稳固性假如在水泥己经硬化后,产生不均匀的体积变化,就会使构件产生膨胀性裂缝,降低建筑物质量,甚至引起严重事故.体积安定性不良的原因
(1)熟料中,含有过量的f—CaO°为过烧的过火灰,上面包釉质,其水化II在水泥硬化后才开始水化一体积膨胀
(2)熟料中,含有过量的f-MgO为过烧的过火灰,上面包釉质,其水化II在水泥硬化后才开始水化一体积膨胀
(3)水泥中,石膏掺量过多(SO3过多),在水泥硬化后,还地继续与固态的水化铝酸钙反应生成高硫型水化硫铝酸钙(AFt)体积约增大
1.5倍一-►水泥石开裂.评定方法沸煮法
(1)饼法取烘干水泥试样,过
0.9mm方孔筛,C=500gW=W标水泥净浆一中间厚四周薄;表面光滑,试饼
①80X20mm标准养护24h-沸煮箱煮沸3小时一一观察试饼是否有裂纹、弯曲.有一一不合格无一一合格
(2)雷氏夹法使用雷氏夹测定仪,它能精确测定体积膨胀值.取烘干水泥试样,过
0.9mm方孔筛,C=500gW=W标一净浆一成型2个雷氏夹一标养24h-*测定雷氏夹针尖距离Al、A2一煮沸3小时一测定针距Cl、C2一代入公式.注意
(1)安定性不合格水泥为废品;
(2)两方法出现矛盾时,以雷氏夹法为准
(3)沸煮法只能检测f-CaO的危害f-MgO使用蒸压表达出膨胀GBf-MgO《5%石膏使用长期浸水才能表达出膨胀GBSO3W
3.5%
(六)水化热.水化热指水泥与水之间发生化学反应时放出的热量放热反应要紧发生在早期Q1天=50%Q总,Q7天=70%Q总.影响因素水泥水化时热量Q与速度V要紧决定于水泥的矿物构成与细度,且水化热量越大,QfVtC3AC3SC4AFC2S.水化热利弊
(1)有利于冬季施工,由于能加快水化硬化速度
(2)不利于大体积碎工程,由于内部热量不易散发,内外温度差一温度应力一一裂缝50年代初苏联学者伊万诺夫,用活性最佳的水泥制成边长为2米的大水泥块,48h后,其中温度达到100℃,致使放置其中心的一壶水沸腾了
(七)强度.水泥胶砂强度是水泥性能的重要指标,是评定水泥标号的根据
(1)测定方法水泥标准砂水=450g1350g225ml-水泥砂浆(水泥胶砂搅拌机)一振动成型(水泥胶砂振动台)为标准尺寸的试件2组(40X40X160mm)-标准养护(20±1℃295%)-测定了3d、28d的f折、f压.计算(以28d为例)
(1)抗折强度f折校核有一个>10%去掉,有二个>10%作废,重测均<10%.计算
(2)抗压强度f压3条-*6块校核有一个>10%去掉,有二个>10%作废,重测均<10%.强度等级(标号)硅酸盐水泥分为
42.5M
2.5R
52.5-
52.5R
62.5-
62.5R六个等级
(1)以3d、28d天2个龄期的抗压、抗折强度值不低于国标要求来确定
(2)早强型:-R>(Rapid)o.影响因素硅酸盐水泥的强度要紧决定于熟料的矿物成分与细度
(1)在前面的学习中,我们明白四种要紧熟料矿物的强度各不相同,故它们的相对含量改变时,水泥的强度及其增长速度也随之改变
(2)从前面学习的水泥凝聚硬化中我们不难懂得,粉磨较细的水泥,水化较快,较完全,早期强度增长快,最终强度也较高注其它影响强度的因素见“影响水化、硬化的因素:.废品禁止使用初凝时间、体积安定性、f-MgO、SO
3.不合格品细度、终凝时间、强度小结
四、水泥的腐蚀
(一)软水腐蚀(溶出性腐蚀).定义水泥石长期接触软水时,会使水泥石中的氢氧化钙不断被溶出,当水泥石中游离的氢氧化钙减少到一定程度时,水泥石中的其它含钙矿物(C-S-H、C3AH
6、AFt等)也可能分解与溶出,从而导致水泥石结构的强度降低,甚至破坏.种类软水腐蚀静水、无压水动水、压力水CH不断溶出暂时性
(二)盐类腐蚀.硫酸盐腐蚀(NaS04)当环境中含有硫酸盐的水渗入到水泥石结构中时,会与水泥石中的氢氧化钙反应生成石膏,石膏再与水泥石中的水化铝酸钙反应生成钙矶石,产生
1.5倍的体积膨胀,这种膨胀必定导致脆性水泥石结构的开裂,甚至崩溃由于钙矶石为微观针状晶体,人们常称其为水泥杆菌.镁盐腐蚀(MgSO4)
(三)酸类腐蚀I.碳化雨水及地下水中常溶有较多的二氧化碳,形成了碳酸碳酸水先与水泥石中的氢氧化钙反应,中与后使水泥石碳化,形成了碳酸钙(早期碳化)碳酸钙再与碳酸反应生成可溶性的碳酸氢钙,并随水流失,从而破坏了水泥石的结构(后期碳化)其腐蚀反应过程为.通常酸类腐蚀盐酸、硫酸、硝酸等
(四)强碱腐蚀通常的碱对水泥无害,但铝酸盐含量较高的硅酸盐水泥遇到强碱也会产生破坏
(五)防止.根据环境特点合理选择水泥品种.提高水泥石密实度合理设计混凝土配合比,降低水灰比,认真选择砂石料,掺外加剂,机械施工;.加保护层
五、水泥的保管与应用
(一)水泥的保管.仓库
(1)地面防潮处理,高出室外30cm以上;与墙壁保持30cm以上;W10袋/垛;
(3)先进先出的原则.露天下垫上盖,先进先出.散装水泥一一储罐(-)四种特殊水泥.小水泥立窑水泥先检验,合格后方能使用.热水泥刚从水泥球磨机出来的水泥安定性可能不合格,水泥不凝,没有强度等问题.受潮水泥.过期水泥超过水泥贮存期的水泥第四章混凝土(concrete)
一、定义.广义胶凝材料+粒状材料+水一混凝土(碎).通常胶凝材料+粗骨料+细骨料+混合材+水+外加剂一般.土木水泥+砂+石+水+混合材+外加剂一碎
二、进展
三、分类(-)表观密度POh§4-1概述pOh重验P0h2500Kg/m3普通碎POh=195O~25OOKg/m3轻性p0h=6(X)-1950Kg/m3
(二)强度等级
(三)强度的大小强度等级低强度等级碎一CIO、C
15、C
20、C
25、C30高强度等级碎一C
35、C
40、C
45、C
50、C
55、C60
(四)胶凝材料水泥碎、石膏碎、沥青碎、聚合物碎等
(五)流淌性
四、混凝土的特点
(一)优点.校的材性好
(1)强度高;
(2)通用性强,适用性好,耐久;
(3)性能灵活多样
(一)优点.与其他材料复合能力强.原材料丰富,成本低.可塑性强.生产与使用能耗低.可利用工业废料.维修工作量少
(二)缺点.性脆.重量大.导热能力强.干燥收缩大
五、对混凝十.质量的基本要求.与结构设计相习惯一一强度;.与施工相习惯与易性;.与使用环境相习惯一一耐久性;.在满足上述三项的前提3尽量降低成本,节约能耗一一经济性
六、进展趋势淘汰现场搅拌,进展商品混凝土泵送混凝土(自密实)§4-2混凝土的构成材料水泥水石砂水泥浆水泥砂浆碎未硬化前砂石之间润滑作用硬化后胶结作用起骨架作用保证碎强度与耐久性填充石子间的孔隙;改善碎的与易性§4-2混凝土的构成材料
一、水泥
二、细骨料
三、粗骨料
四、水
(一)品种的选择(-)标号的选择C30下列的碎C30以上的碎高标号水泥配制低标号校掺混合材来解决4低标号水泥配高标号碎,高标号水泥配制高强、超高强碎:掺减水剂来解决
一、水泥水泥的标号(强度等级)碎的标号(强度等级)
二、细骨料(砂)用“S”表示
(一)定义颗粒的粒径W
4.75mm的粒状材料
(二)种类.天然砂山砂、河砂、海砂.人工砂品质稳固,但含石粉
(三)对砂子的质量要求.含泥量及泥块含量
(1)定义含泥量是指粒径〈
0.080mm的尘屑、淤泥及粘土的总含量
(2)危害优先吸附在砂表面,降低了水泥与砂的粘结力,使得佐强度下降;增加混凝土的用水量,从而增大W/C使得役强度下降GB规定I类(C60以上)<
1.0%H类(C30〜C60)<
3.0%HI类(C30下列)W
5.0%.云母含量危害表面光滑与水泥粘结差,使得险强度下降;本身强度较低,影响碎强度.粗细程度
(1)定义不一致粒径的砂粒混合在一起的平均粗细程度
(2)指标细度模数
(3)检测方法筛析法500g干砂->砂标准套筛(
4.75mm-*
2.36-*
1.18-*
0.6-*
0.3-*
0.15)一称取每个筛上砂的质量mig一计算分计筛余ai一计算累计筛余Ai一计算细度模数注意
①A1~A6代入公式时要去掉“%”;
②uf取一位小数
(三)对砂子的质量要求
4.颗粒级配
(1)定义不一致粒径的颗粒之间的搭配程度
(2)指标级配曲线筛孔尺寸一Ai
(3)推断步骤
①A4属于哪个区;
②A1与A4是否在同一区,不在同一区,级配不合格,在同一区,进入第
③步;
③A2A3A5A6是否超区,都在同一区,级配好,超区最W5%级配合格;超区量>5%级配不合格注意能否如此表述1区砂为粗砂区,2区砂为中砂区;3区砂为细砂区
三、粗骨料(石)用“G”表示
(一)定义颗粒的粒径>
4.75mm的粒状材料(-)种类.来源.粒径大小
①天然骨料(卵石)表面光滑,拌制的混凝土流淌性好但与水泥粘结性差,不能用来配制高强、超高强碎
②人工骨料(碎石)表面粗燥,拌制的混凝土流淌性好但与水泥粘结性强,常用来配制高强、超高强碎小石
4.75~20mm中石20~40mm
三、材料的热工性质
一、材料的基本物理性质.实密度(密度)
(1)定义材料在绝对密实状态下单位体积的质量用P表示
(2)实体积VA+VB+VC=O用V表示
(3)测试方法李氏比重瓶法P=m/V
(一)材料的密度.视密度(近似密度)
(1)定义材料在包含封闭孔状态下单位体积的质量用P表示
(2)视体积VBrO用V表示V=V+VB
(3)测试方法排水法P=m/V.表观密度
(1)定义材料在自然状态下单位体积的质量用P0表示
(2)表观体积VA+VB+VCW0用V0表示V0=V+VA+VB+VC
(3)测试方法规则几何外形aXbXcPO=m/V0不规则几何外形蟒封排水法VO=V排一(m蜡/P蜡)
4.堆积密度
(1)定义材料在堆积状态下单位体积的质量用P0表示
(2)堆积体积V空隙#0用V0表示voT=V0+V空隙
(3)测试(-)材料的密实度与孔隙率.密实度
(1)定义材料体积(自然状态)内固体物质的充实程度用D表示
(2)计算公式D=V/V0=PO/P.孔隙率
(1)定义材料内部孔隙体积占材料自然状态下体积的百分率用P表示
(2)计算公式P=V孔/V()=(V0-V)/V0=1-V/V0=l-D
(三)材料的填充率与空隙率.填充率
(1)定义散粒材料在堆积状态下颗粒填充的体积占堆积体积的百分率用D表示
(2)计算公式D=V0/V0=P0/PO.空隙率
(1)定义散粒材料在堆积状态下固体物质间空隙体积占占堆积体积的百分率用P表
(2)计算公式P=1—D
二、材料与水有关的性质材料吸水后,其所有的性能都发生一定程度的改变,但均不利于材料性能的发挥.强度下降大石40〜80mm特大石80〜150mm
(三)品质指标I.表面特征
(1)定义针状骨料L
2.4D片状骨料L
0.4D危害混凝土与易性差,泵送困难;本身强度较低,使得碎强度下降
(2)测试指标针片状含量一一针片状规准仪
(3)国标规定:GB规定I类(C60以上)W5%II类(C30〜C60)15%n【类(C30下列)W25%.强度
(1)立方体与圆柱体抗压强度
(2)压碎指标3a表示一定质量m0的石子一石子压碎仪f加荷载200kN—卸荷用
2.5mm的方孔筛过筛一称筛下石子的质量m6a=m/m0GB规定P骨料的长度骨料的直径C30下列的碎f骨
21.5f碎2c30的碎f骨
22.0f位
(四)最大粒径.定义骨料中公称粒级的上限用Dm表示.Dm确定
(1)钢筋混凝土
(2)素险板
(3)泵送碎DmWl/3泵管直径,还与泵送高度有关.Dm与混凝土中胶凝材料(水泥+混合材)用量关系Dm越大,越节约水泥DmW1/4截面最小尺寸DmW3/4钢筋净间距板厚W100mm时,Dm=1/2板厚板厚100mm时,Dm=50mm混凝土役龄期90天碎强度15MPa碎抗冻等级F100睑抗渗等级P8校级配
(五)碱骨料反应一一混凝土的“癌症”.定义水泥中含有碱分Na2O、K2O等,假如骨料中有活性SiO2发生化学反应.发生反应的条件.发生反应的特点.发生反应的特征.我国研究现状唐明述(南京化工大学)、刘崇熙(长江科学院).预防措施
(1)混凝土中碱(Na2O、k2O)
(2)活性骨料(活性SiO2)
(3)水
(1)混凝土表面白色晶体析出
(2)封闭式环形裂纹
(1)时间从
1、2年到几十年
(2)体积从铁路枕木到大坝
(1)使用情性骨料
(2)降低混凝土中的碱(水泥、外加剂、粉煤灰等)
(3)掺大量的活性混合材
(六)骨料的超逊径
1.定义包含超径骨料与逊径骨料国标规定超径W5%;逊径W10%
2.危害严重影响混凝土的与易性,甚至碎的强度
3.调整
(七)级配.间断级配.连续级配
四、水包含拌与用水与养护用水洁净水,不被污染水如盐类污染、糖分污染、油污染、泥水等§4-3混凝土的要紧技术性质
一、混凝土拌合物的与易性
二、混凝土强度
一、混凝土拌合物的与易性(-)概念混凝土拌合物易于施工操作(拌与、运输、浇注、捣实),并获得质量均匀,成型密实的高质量混凝土它是一个综合性质,包含流淌性、粘聚性、保水性.流淌性混凝土拌合物在本身自重或者机械振捣作用下,产生流淌,并均匀密实地填满模板的性能反映混凝土拌合物稀稠程度表示指标坍落度(T或者SI).粘聚性混凝土拌合物在施工过程中,其构成材料有一定的粘聚力,不致于产生分层与离析的现象影响混凝土拌合物的均匀性(又称之离析).保水性混凝土拌合物在施工过程中具有一定的保水能力,不致于产生严重的泌水现象影响混凝土拌合物的稳固性(又称之泌水性)混凝土拌合物流淌度大,粘聚性、保水性差
(二)测定方法坍落度筒法.流淌性坍落度实验按税配合比一称料一搅拌一分三层装入坍落度筒—每层用捣棒由外往里螺旋式插捣25下,第二层要插入第一层,第三层要插入第二层一垂直缓慢提筒一测坍落度.粘聚性(I)坍落度小的混凝土捣棒轻打混凝土锥体两侧,假如是缓慢下沉,则好;假如出现垮塌,则差
(2)坍落度大的混凝土流浆与带草帽则差.保水性
(1)装料时,筒底部出现大量流浆;提筒后,出现骨料外露或者者混凝土成型试块表面有水泌出
(2)混凝土成型2h后,混凝土表面出现大量泌水,则保水性差.注意
(1)坍落度为筒顶至混凝土最高点的距离;
(2)步骤踩简一装料一双手向下按住简一松脚一提筒.局限性DmW40mm;T1OmmT220mm误差大.解决方法Dm40nun筛除TWlOmm使用维勃稠度法T220mm使用
①测坍扩度(扩展度),直径越大,流淌性越好
②倒坍法测倒坍时间TT越长,碎越干
③“L”法L值越大,流淌性越好
④U型槽法测定高度差HH越大,流淌性越差
(三)影响混凝土拌合物与易性的因素.水泥浆的数量一一浆骨比一适量.水泥浆的稠度水灰比一适度.砂率一一Spf合理浆骨比越大,即水泥浆越多,水泥浆富于越多,流浆现象严重,离析泌水严重;浆骨比越小,即骨料越多,水泥浆不能完全填满砂石间隙,起不到润滑作用,流淌性差水灰比越大,即水越多,流淌性越好,但泌水严重,混凝土强度差;水灰比越小,即水越少,流淌性差,易产生蜂窝狗洞砂率越大,即砂越多,水泥浆不能完全填充砂间隙,流淌性越差,碎强度差;砂率越小,即石越多,水泥砂浆不能完全填充石子尖子,流淌性差,易产生蜂窝狗洞
(四)混凝土拌合物的凝聚时间.定义包含初凝与终凝时间,不等于水泥的初凝瞬间与终凝时间.测定方法贯入阻力法一一贯入阻力仪
二、混凝土强度(-)抗压强度I.立方体抗压强度feu混凝土拌与一成型(3个标准试模150X150X150/龄期)一标准养护一测定其破坏荷载P-代入公式一数据处理.立方体抗压强度标准值fcuk
(1)定义具有95%强度保证率的立方体抗压强度
(2)强度等级C+fcuk国家标准C
7.
5、CIO、C
15、C
20、C
25、C
30、C
35、C
40、C
45、C
50、C
55、C60共12个等级(-)劈拉强度一一fts
(三)拉压比衡量混凝土抗裂性能的重要指标拉压比通常在
0.05〜
0.1之间
(四)影响混凝土强度的因素.水泥的标号与水灰比的大小
(1)水灰比定律(ReneFerel法国;DuffA.Abrams美国)混凝土的强度与水灰比成反比
(2)保罗・米公式.温、湿度.龄期对数公式注意只针关于不掺外加剂与混合材的普通混凝土
4.试验条件
(1)尺寸效应尺寸越大,材料缺陷越多,测得的强度偏小.试验条件
(2)环箍效应指试件受压时,试件的受压面与试验机的承压板之间的摩擦力对试件受压时相关于承压板的横向膨胀起的约束作用
(3)加荷速度加荷速度越快,测得的强度越大
0.3〜
0.8MPa/s-
6.75kN/s〜18kN/s
(4)承压面不平整,测得的强度值越低
(五)混凝土的破坏.骨料与水泥砂浆界面破坏.水泥石破坏.骨料的破坏
(六)新老混凝土的处理§4-4混凝土外加剂
一、概述
二、表面活性剂
三、混凝土减水剂
四、混凝土早强剂
五、混凝土引气剂
六、混凝土外加剂的生产
一、概述(-)定义在混凝土拌制过程中掺入,用以改善混凝土特殊性能的需要,掺量不大于水泥质量的5%
(二)进展历史
(三)分类
(四)优点.改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,如减水剂、引气剂、保塑剂;.调节混凝土凝聚时间、硬化性能的外加剂,如速凝剂、缓凝剂、早强剂;.改善混凝土耐久性的外加剂,如引气剂、防水剂、密实剂、膨胀剂;.改善混凝土其他性能的外加剂,加气剂、防冻剂、膨胀剂.改善混凝土拌合物的性能;.简便经济;.能满足特殊的施工工艺要求;.节约水泥;.节约能源,保护环境;.可代替生产多品种水泥
二、表面活性剂(―)定义能吸附在相同界面上,并在界面作定向排列,显著降低其表面张力的物质
(二)分子结构
(三)分类
(四)作用湿润、分散、乳化、起泡亲水基(极性基)一S03H-OH-COOH憎水基(非极性基)R基阴离子表面活性剂阳离子表面活性剂两性表面活性剂常用外加剂
三、混凝土减水剂
(一)概述.定义是一种在混凝土拌合物坍落度相同的条件下,能减少拌与用水量的外加剂乂称分散剂塑化剂.作用.分类
(1)保持混凝土拌合物坍落度相同的条件下,能减少拌与用水最;
(2)保持混凝土拌与用水量不变,可大幅度提高新拌混凝土的流淌性;
(2)减水同时保持水泥用量,可提高混凝土强度;
(3)减水同时减少水泥用量,即保持水灰比不变,同时保持混凝土强度,节约水泥普通减水剂减水率5%10%木质素系木钙,木钠;多元醇系糖钙,糖蜜;高效减水剂减水率>10%蔡系与慈系FDNUNFNF等脂肪族系胺基系水溶性蜜胺脂系SM等聚叛酸系减水幅度缓凝型减水剂糖钙,糖蜜缓凝剂+减水剂等普通型减水剂(包含普通减水剂、高效减水剂)作用效果早强型减水剂(要紧成分减水剂+早强剂)引气型减水剂(引气剂+减水剂复合,或者引气性质的减水剂)
(二)作用机理水泥+水一絮凝聚构+减水剂一定向排列降低水泥颗粒表面界面能—水泥颗粒分散开来;吸附在水泥颗粒表面的减水剂电离,带相同的电荷,产生静电斥力,并产生有电位差(Zeta电位)一水泥颗粒分散一水泥浆体稳固性;在水泥颗粒表面形成一层溶剂化膜层一水泥颗粒间滑动能力絮凝聚构破坏一f-H2O释放出来一流淌性一水泥颗粒界面被解放,参与水化一f早
(三)减水剂对碎性能的影响.与易性.泌水性(保水性).水化热.凝聚时间.强度.耐久性的影响
(四)减水剂的品质指标.混凝土减水率
(1)基准混凝土水泥为
52.5硅酸盐水泥30()5Kg卵石,砂率=36〜40%T=82cm水为坍落度为82cm时的碎拌与用水量试验混凝土水泥、卵石、砂率与基准砂相同,减水剂为推荐掺量,水为坍落度为82cm时的碎拌与用水量2注意:3减水率的处理水泥可使用
52.5P.O代替卵石也可用碎石代替但使用碎石时水泥用量为3305Kg、砂率=39%测定减水率时原材料及其用量务必相同当使用卵石与碎石减水率出现矛盾时以卵石为准三个减水率中,大or小是否超过中间值的10%若无,则减水率二三个平均值;若有一个,则减水率=中;若均超过,作废.坍落度缺失测定设计碎的坍落度随时间延长的坍落度可测定Omin、30miik60min、120min、180min等注意每次测定坍落度的碎不能重复使用.凝聚时间测定方法与位相同表示试验碎比基准破提早,“+”表示试验役比基准碎延迟.抗压强度比试验碎的不一致龄期的抗压强度/基准碎对应龄期的抗压强度五减水剂应用技术.减水剂对水泥的习惯性.使用减水剂的碎拌合物坍落度经时缺失过快原因.减水剂的掺加技术⑴水泥的矿物构成C3A3%C4AF7%C3s=40〜50%C2s=40〜5%2水泥熟料矿物中调凝剂的使用半水石膏、无水石膏、筑石膏、硫化石膏3细度350cm2/g减水剂效果发挥最好,越细,水泥水化快,效果差4新鲜水泥热水泥1水泥熟料矿物组分对减水剂的吸附能力先掺法尤为突出2气泡外溢及水分蒸发;3水泥初期水化速度加快1先掺法水泥+减水剂f拌与f砂、石、水2同掺法减水剂+水一溶解一水泥、砂、石3后掺法一部分减水剂+水一溶解一水泥、砂、石:剩下减水剂一次或者分几次添加;1•水泥、水、砂、石拌与+减水剂
4.解决碎拌合物坍落度经时缺失新技术1添加缓凝成分或者使用缓凝减水剂;2后掺法;3超掺或者倍掺;4使用徐放型减水剂物理徐放化学徐放5新型化学高效减水剂,如丙烯酸类减水剂
四、混凝土早强剂-基本知识.定义用以提高混凝土早期强度的外加剂.作用机理.应用要紧用于低温下混凝土的施工及紧急抢修工程.常用混凝土早强剂.早强剂使用通常规律1使水化水泥液相的碱度下降,从而促使水泥水化;2与水泥水化产物反应生成某种络合物;3当石膏量不足时与C3A反应,对最终强度有利1氯盐CaCI
2.NaCKFeCI
30.5〜
1.0%2硫酸盐Na2so
4、K2SO
40.5〜
2.0%3三乙醇胺TEA
0.03〜
0.05%NaNO
2、NaNO3防冻剂
0.5〜
3.0%1早强要求高时,掺量偏大;2随着气温的升高,掺最应逐步减少;3蒸养碎中的掺量比自养时减少50%4随拌随用,尽量缩短运输与停放时间,以粉剂加入适当延长搅拌时间;加强养护与保温.掺加方法二常用混凝土早强剂使用注意事项CaC12NaCl配成溶液掺入碎拌合物中;Na2SO4与NaNO
2、NaNO3溶液or粉剂;CaSO4粉剂;TEA稀释后再掺入碎拌合物中;4复合早强剂r早强减水剂大多以粉剂掺入.氯盐类早强效果显著,同时能降低水的冰点但是,易引起钢筋锈蚀,通常只用于素混凝土工程.Na2SO4早强效果较好,但对硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥没有早强作用,对P.S、P.P、P.F、PC早强效果明显因此,其使用条件为1水泥中石膏掺量不足时,掺Na2s04可能会提高一些早期强度,水泥中石膏掺量足量时,有的时候甚至会降低早期强度;2高强度等级水泥不应掺Na2s04及其减水剂;3掺Na2s04Na+易促进碱.骨料反应,易发生盐析.TEA早强效果难操纵,早强机理仍有争议,应慎重对待,使用时应注意严格操纵掺量最好是稀释至1%的浓度添加掺量过多时,会造成混凝土严重缓凝与强度下降.甲酸钙早强效果好,适于各类水泥,有一定的缓凝作用,但价高.复合早强剂取长补短
五、混凝土引气剂-定义引气剂、加气剂、泡沫剂引入大量的、微小的、独立的气泡二作用机理缓冲作用一一提高耐久性三作用效果四性能指标含气量五常见引气剂松香热聚物、松香皂类、烷基苯磺酸盐.微小独立气泡,在混凝土拌合物中起滚珠轴承作用,使混凝土拌合物流淌性增加有一定的减水效果.微小气泡隔断了混凝土中毛细孔渗水通路,使抗冻性、抗渗性提高;.P’增加,引气过多,会使强度下降,干缩增大,应降低水泥用量来补偿六应用.不能单独使用,应与减水剂复合使用;.严格操纵掺量,因其用量很少05〜
1.0/万以免降低混凝土强度.因大大降低了钢筋与混凝土的握裹强度,不能用于预应力混凝土.注意把握振捣时间
六、混凝土外加剂的生产§4—5普通混凝土配合比设计DesignofOrdinaryConcreteMix
一、配合比设计的基本要求
二、险配合比设计中三个关键参数
三、配合比设计的步骤
四、混凝土配合比例题
五、混凝土生产、浇筑与成型
一、碎配合比设计的基本要求DesignPrinciples
二、位配合比参数的确定Designparameters水water水泥cement砂sand石Gravel水泥浆Cementpastew/c强度耐久性Sp.耐久性下降;.保温性能下降.吸声隔音性能下降;.导热性提高.亲水性
(1)定义当材料与水接触时,假如水能够在材料表面铺展开,即能够被水润湿
(2)表示方法用润湿角表示0W90°0=0°完全被润湿
(一)亲水性与憎水性.憎水性
(1)定义材料与水接触时,假如水不能在材料表面铺展开,即能够不被水润湿
(2)表示方法90°0=180°完全憎水.吸湿性
(1)定义材料在空气中汲取水分的能力
(2)表示方法用含水率表示(-)吸湿性与吸水性.吸水性
(1)定义当材料与水接触时,汲取水分的能力
(2)表示方法用吸水率表示分为质量吸水率与体积吸水率
(3)饱水系数用Kw表示Kw
0.91抗冻性良好.定义材料长期在水中汲取水分的能力.表示方法用软化系数表示
(三)耐水性.耐水性标准K软
20.85耐水材料K软N
0.75通常耐水材料K软V
0.75不耐水材料.定义材料抵抗压力水而不被渗透的能力.表示方法用抗渗系数表示
(四)抗渗性.混凝土、水泥砂浆抗渗性指标抗渗等级,用表示GB划分为P
2、P
4、P
6、P
8、P
10、P12六个等级P8指混凝土承受
0.8MPa水压而不渗漏.抗渗系数与抗渗等级与抗渗性的关系K值越大,抗渗能力越差;P值越大,抗渗能力越好.定义材料在吸水饱与状态下,通过多次冻融循环而不破坏,强度也不明显降低的性质.表示方法用抗冻等级Fn表示通过多次冻融循环,强度缺失W25%质量缺失W5%.如混凝土F
25、F
50、F
100、F
150、F
200、F
250、F
300、F350
(五)抗冻性.作用机理水一冰体枳膨胀9%-对孔壁产生lOOMPa水压一孔壁裂纹一强度下降,质量缺失骨料Aggregate粘聚性、保水性满足四性要求的碎ConcreteWo
三、险配合比设计的步骤DesignSteps试配基配初配施配睑配合比考虑混凝土的强度、耐久性进行配合比设计根据实际原材料的性能调整混凝土拌合物的与易性根据实际原材料的性能对混凝土的强度复核、并考核经济性根据现场砂石含水调整砂石用量及水的用量
1.试配强度的确定-初步设计配合比PreliminaryDesignMix
99.
8799.
499.
097.
797.
096.
595.
595.0P%
3.
002.
332.
052.
001.
881.
811.
701.
64584.
591.
990.
088.
584.
180.
069.
250.0P%
1.
601.
401.
281.
201.
000.
840.
500.
00.水灰比(W/C)的确定
(1)根据保•罗米公式(性强度公式)
(2)校核耐久性
0.
500.
500.50经受冻害与除冰剂作用的室内与室外部件有冻害与除冰剂的潮湿环境
0.
550.
550.55经受冻害的室外部件在非侵蚀性土与(或者)水中且受冻害的部件高湿度且受冻害的室内部件有冻害
0.
600.
600.70高湿度的室内室外部件非侵蚀性土与(或者)水中的部件无冻害潮湿环境
0.
600.65不作规定正常居住或者办公用房室内干燥环境预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土最大水灰比结构类型环境条件.用水最的确定(W0)
(1)查表法
(2)计算法
4.计算水泥用量(C0)校核耐久性300300300经受冻害与除冰剂作用的室内与室外部件有冻害与除冰剂的潮湿环境300280250经受冻害的室外部件在非侵蚀性土与(或者)水中且受冻害的部件高湿度且受冻害的室内部件有冻害300280225高湿度的室内室外部件非侵蚀性土与(或者)水中的部件无冻害潮湿环境300260200正常居住或者办公用房室内干燥环境预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土最小水泥用量Kg/m3结构类型环境条件
5.砂率的确定SPI试验法2查表法3计算法
6.计算砂石用量SO、GO不使用引气型外加剂时a=1g/cm3不使用引气型外加剂时a=1Kg/m
37.写出初步设计配合比
(二)基准配合比(BenchmarkMix).按初配计算出15升(或者25升)所需各材料用量砂浆过多,降低SP.工作性调整原则T测VT设计同时增加水泥与水T测>T设计同时增加砂与石
(3)坍落度能够,粘聚性、保水性不良时,砂浆不足,增加SP.基准混凝土配合比为C2W2S2G2
(三)试验室配合比(LabMix)三个W/C.测定混凝土拌合物的表观密度POh与28d抗压强度.作图.确定fcuO对应的W/C.POh的校正.写出试配
(四)施工配合比(ConstructionMix)砂石含水率的调整
四、混凝土配合比例题例某现浇钢筋混凝土梁,混凝土强度设计强度等级为C30施工要求坍落度为35〜50mm使用环境为无冻害的室外使用施工单位无该种混凝土的历史统计资料,该混凝土使用统计方法评定使用的原材料情况如下水泥
42.5级普通水泥,实测28d抗压强度为
46.0MPa密度砂级配合格,uf=
2.7的中砂,石子5〜20mm的碎石,试求
1.该混凝土的初步设计配合比;
2.施工现场砂的含水率为3%碎石的含水率为1%的施工配合比
一、初步配合比的计算.配制强度查表0=
5.0得.计算水灰比(W/C)关于碎石A=
0.46B=
0.07且已知贝I」由表
4.17查得最大水灰比为
0.60可取水灰比为
0.
53.确定单位用水量(W0)根据混凝土坍落度为35〜50mm、砂子为中砂,石子为5〜20mm的碎石,查表,可选取单位用水量W0=195kgo或者取W0=195kg.计算水泥用量(CO)由表查得最小水泥用量为280kg可取水泥用量为368kg.选取确定砂率(SP)查表,由W/C=
0.53与碎石最大粒径为20mm时,可取SP=35%或者取砂剩余系数石子空隙率.计算粗细骨料的用量(SO、GO)
(1)质量法368+195+S04-GO=2400假定每m3新拌混凝土的质量为2400kg则解得S0=643G0=1194因此,该混凝土配比为
(2)体积法使用体积法,取新拌混凝土的含气量解得S0=638G0=1185因此,该混凝土初配为
二、基准配合比.按计算配合比试拌15升混凝土,各材料的用量为水泥O.O15X368=
5.52kg水
0.015X195=
2.93kg砂
0.015X658=
9.87kg碎石
0.015XII70=
17.55kg.拌与均匀后,测得坍落度T=25mm低于35〜50mm增加水泥、水用量各5%测得40mm且新拌混凝土的粘聚性与保水性良好.经调整后各项材料的用量为水泥
5.80kg水
3.08kg砂
9.87kg碎石
17.55kg.1m3混凝土基准配合比为.以基准配合比为基础,使用水灰比为
0.
480.53与
0.58的(W
2、SP不变),三个不一致配合比制作强度试件其中水灰比为
0.48与
0.58的配合比也要与易性调整,保证满足施工要求的与易性同时,测得其表观密度分别为2395kg/m32399kg/m3与2392kg/m
3.
三、试验室配合比的调整.三种不一致水灰比混凝土的配合比、实测坍落度、表观密度与28d强度如下表.作关系图.根据图中结果fcuO=
38.2MPa对应水灰比为
0.54混凝土配合比的试配结果因此,取水灰比
0.54用水量为204kg砂率保持不变调整后的配合比为水泥378kg水204kg砂636kg石子1182kg.由以上定出的配合比,还需根据混凝土的实测表观密度与计算表观密度进行校正按调整后的配合比实测表观密度为2395kg/m3计算表观密度为2400kg/m3o因此,调整后的配合比确定为试室配合比
四、现场施工配合比将设计的试验室配合比换算为施工配合比时,用水量应扣除砂、石子所含水量,砂、石的用量应增加相应砂、石所含水量因此施工配合比为
五、混凝土生产、浇筑与成型例1某搅拌站的C30混凝土前一个月2()批(60组)试件强度的极差见表1本月上旬7批(21组)混凝土强度为表2试对本月7批混凝土进行合格性评定112345678910f
6.c1u1■11f1c
1.u7・1本
10.
4.
4.
82.
55.
66.
52.
23.
25.
7051213141516171819204.
8.
25.
04.
33.
89.
27.
48.
75.23234567一
34.
35.
36.
33.4组202feu第二
28.
37.
33.
34.
36.
529.
632.9组9831feu第三
32.
36.
40.
34.7组112feu界234567限值平
32.均
31.
736.
334.
936.
634.
433.
635.5值5feu
27.mi
28.
935.
033.
433.
329.
632.
434.151234567月第一
34.
35.
36.
37.
33.
438.
332.4组2022feu冰一水温度内低外高一温差>25C-温度应力,当超过孔壁承受的应力一产生裂缝
三、材料的热工性质
1.定义材料由于温差而产生热量的传递的性能.表示方法用导热系数表示(-)导热性.入WO.I75W/m
2.K保温材料
4.影响因素
(1)孔隙率P及孔隙构造P越大,入越小;封闭孔越多,入越小
(2)受潮结冻有关入空气入水入冰
0.
0230.
5682.
331.定义单位差所汲取或者放出的热量
2.表示方法用q表示q越大,保温越好
(二)热容量
3.理想的保温材料•入小;q越大§1-2材料的力学性质力学性质材料在外力作用下抵抗变形或者破坏的能力理论强度材料在理想状态(无任何缺陷)下所能承受的最大破坏荷载(钢材3()()00MPa)实际强度材料在自然状态下所能承受的最大破坏荷载(钢材300Mpa)
1.抗压强度
2.抗拉强度
3.抗剪强度
一、材料的强度
4.抗折(弯)强度注意不能用低强材料代替高强材料;不能用高强材料代替低强材料;物尽其用,避免强度浪费
5.比强度衡量材料轻质高强的唯一指标.弹性变形材料在外力作用下发生变形,当外力撤销后,变形能完全恢复又称之瞬时变形.塑性变形材料在外力作用下发生变形,当外力撤销后,只能恢复一部分变形不能恢复的变形又称之永久变形.弹塑性变形弹性变形+塑性变形
二、材料的弹性与塑性
三、材料的硬度§1-3材料的其他性质
一、耐久性
二、材料的装饰性
三、材料的防火性与耐火性
四、材料的放射性
五、室内环境的污染(-)概念材料在长期使用过程中能抵抗其自身因素及周围介质(环境因素)的侵蚀而不破坏,仍能保持其强度与外观完整性第二
28.
37.
33.
34.
36.
529.
632.9组9831feu第三
32.
36.
40.
35.
34.
735.
434.7组1123feu例2某混凝土工程设计混凝土强度等级为C20取样检测共10组试件为一批,试对该批试件进行评定i12345678910feu
25.
26.
24.
28.
26.
29.
27.
24.
23.
25.j2793416194例3某工程使用C20混凝土,共取样3组,测得的的混凝土强度如右组123fcui
22.
920.
123.7例4某工程使用C20混凝土,共取样3组,测得的的混凝土强度如右:fcui
25.
519.
824.3第五章建筑砂浆(morter)
一、定义及分类
二、砂浆的构成材料
三、砂浆的技术性质
四、砂浆的配合比设计
(一)定义砂浆是由胶凝材料、细骨料、掺加料与水按适当比例配合、拌制并经硬化而成的材料乂称之细骨料混凝土要紧用于于砌筑、抹面、修补与装饰工程
(二)分类
一、定义及分类
二、砂浆的构成材料
(一)胶凝材料L水泥:
32.5与
42.
52.石灰加入石灰的目的是改善砂浆的与易性在使用前务必“陈伏”(-)细骨料.粒径要求
(1)毛石砌体的砂浆,砂的最大粒径应小于砂浆层厚度的1/4〜1/5
(2)砖砌体的砂浆,砂的最大粒径应不大于
2.5mm
(3)光滑的抹面及勾缝的砂浆,应使用细砂,且最大粒径小于
1.2mm.含泥量的要求
(三)掺加料与外加剂.目的改善砂浆与易性.掺入材料粉煤灰、沸石粉、增塑剂、防水剂、膨胀剂、减水剂等
(四)拌与水要求洁净、无油污与硫酸盐等杂质
(一)新拌砂浆的与易性.流淌性
(1)定义称之稠度,是指砂浆在自重或者外力作用下流淌的性质
(2)测定稠度仪测定,以沉入度(S单位为mm)表示,沉入度大的砂浆,流淌性好
2.保水性
(1)定义砂浆保持水分的能力保水性良好的砂浆,水分不易流失,容易摊铺成均匀的砂浆层,且与基底的粘结好,强度较高
(2)测定方法分层度(AS)拌与好砂浆一测定初始沉入度SO-装入分层度仪,静置30min去掉上层砂浆,取下层砂浆重新搅拌一再次测定沉入度S1-AS=SO-S
1.△S-0保水性好,但砂浆收缩大;3cm保水性差;二1〜3cm为佳
三、砂浆的技术性质
(二)砂浆强度.测试方法砂浆的强度是指六块边长为
70.7mm的立方体试件,在标准养护条件下(温度为20±1℃相对湿度对水泥混合砂浆为60%〜80%对水泥砂浆为90%以上)养护28d的抗压强度平均值(单位为MPa)用fm0表示.砂浆等级砌筑砂浆M
2.5M5M
7.5M10M15M20o.影响因素
(1)关于不吸水基面(如致密的石材)与水泥的标号与水灰比有关,与水泥用量无关
(2)关于吸水基面(如烧结砖)与水灰比无关,与水泥用量与水泥标号有关.砂浆试配强度的确定.水泥用量(Q的计算砂浆中的水泥用量按下式计算确定
四、砂浆的配合比设计QD——每立方米砂浆的掺加料用量,kg;QC——每立方米砂浆中的胶凝材料总量,kgo每m3砂浆中的胶凝材料总量通常取300〜350kg之间,掺加料为石灰膏、粘土膏与电石灰膏时,其用量宜按稠度l20±5mm计量.掺合料的确定.砂用最与用水展的确定砂浆中砂的用量取干燥状态砂的堆积密度值(单位为kg)用水量根据砂浆稠度等的要求,在240〜330kg之间选用.水泥砂浆配合比的选定M10混合砂浆的设计.计算试配强度.计算水泥用量.计算石膏用量石灰育稠度100mm换算成120mm查表4—30得.根据砂的堆积密度与含水率,计算用砂量砂浆试配时的配合比(质量比)为水泥石灰膏砂=271:38:1510=1:
0.14:
5.57§7-3建筑钢材的技术标准与选用
一、钢结构用钢
二、常用建筑钢材(-)普通碳素钢.牌号标注方法.注意.应用
(1)Q235常用钢,综合性能好型钢、钢管、钢板、钢筋Q
195、Q215钢强度较低钾钉、螺栓、钢筋、钢丝Q
255、Q275韧性、塑性、可焊性较差机械零件,但可用在钢筋碎配筋,钢结构螺栓
一、钢结构用钢屈服点字母+屈服强度+质量等级+脱氧程度Q215ABCDF、b、亿、Tz)牌号tC%t强度f,塑性Id/at(冷弯性能I)质量等级反应钢材的低温冷脆性,A级差,D级好受动荷载作用的结构、焊接结构与低温下T作的结构,不能选用质量等级为A、B等级与沸腾钢(-)优质碳素钢.分类.标注钢号一一含碳量的两位数的万分数表示.应用
(1)预应力高强钢丝65〜80号钢;
(2)预应力锚具45号钢;
(3)高强螺柱30〜45号钢普通含锦钢MnW
0.8%较高含钵钢Mn
20.8%普通含锦钢如45号钢,共20个钢号较高含镒钢:如45Mn共II个钢号
(三)低合金高强结构钢.标注.应用大型结构、桥梁、电视塔等屈服点字母+屈服强度+质量等级Q215ABCCDE(-)热轧钢筋.定义以钢筋的再结晶温度作为界限(900〜1200℃)在此温度以上轧制的钢筋.分类.应用上表
二、常用建筑钢材预应力筋540/815等高肋IV非预应力筋预应力筋400/570月牙肋III非预应力筋预应力筋335/510335/490月牙肋II非预应力筋235/370光圆I
(二)预应力混凝土用热处理钢筋.定义热轧细螺纹钢筋~淬火一回火调制处理而成.优点ftt但塑性与韧性下降不多.应用预应力混凝土轨枕、可代替高强钢丝,同时具有锚固性号的优点
(三)冷加工钢筋
(四)预应力高强钢丝与钢绞线.定义优质碳素钢经冷加工或者热处理而得.特点os、obft柔性好,无接头.应用预应力混凝土构件、大型预应力工程(拉索桥)第八章防水材料防水卷材防水涂料密封材料堵漏材料刚性防水材料瓦
一、石油沥青的技术性质
二、石油沥青的牌号
三、石油沥青的选用
四、煤沥青
五、石油沥青的掺配(-)粘性.定义沥青材料内部阻碍其相对流淌的性质.指标
(1)液态沥青相对粘度测得T值越小,粘度越小
(2)固态沥青针入度针入度越小,粘度越大
一、石油沥青的技术性质流孔直径d沥青温度tr流出50ml时间T
(二)塑性.定义石油沥青在外力作用时发生变形而不破坏,除去外力后,仍能保持变形后的形状与尺寸的性质.指标延度延度越大,塑性越好
(三)温度稳固性(温度敏感性).定义石油沥青的性质因温度的升降而变化的程度.指标软化点t软软化点越高,温稳性越好,温敏性越差
(四)大气稳固性.定义石油沥青在大气(热、阳光、氧气、水)作用下抵抗老化的性能又称之耐久性与抗老化性.指标针入度比.定义根据沥青的针入度的大小来划分,取一个整数为该沥青的牌号.牌号与沥青的性质的关系
二、石油沥青的牌号牌号t-针入度t-延度t-软化点I一粘性I-塑性f-温稳性I.根据工程的性质房屋、道路、防腐.工作环境屋面(牌号小)、地下(牌号高).当地的气候条件沥青软化点=工作温度+20〜25℃W气温+20〜25℃.关于高温、有强氧化剂、汽油的环境禁止使用沥青及沥青类防水材料
三、石油沥青的选用烟煤干储而得,由于含有葱、酚等致癌物质,禁止用于房建工程,也不得与石油沥青掺配使用
四、煤沥青
五、石油沥青的掺配高牌号沥青的掺量Q1软化点U;低牌号沥青的掺最Q2软化点t2配制后沥青的软化点to软化点的确定工作温度+20〜25℃包含抗渗性、抗冻性、老化、风化、腐蚀等(-)各类介质作用.物理作用干湿变化、温度变化、冻融变化;.化学作用酸、或、盐;.生物作用昆虫、细菌等;.机械作用荷载、磨损、冲击、振动等
一、耐久性
(三)提高耐久性的措施.合理选择原材料.提高材料的密实度.加保护层.净化环境(-)色彩.暖色调红色系列,黄色系列,橙色系列.冷色调黑色系列,蓝色系列,绿色系列.色彩协调与建筑物功能、环境、个人爱好等有关
二、材料的装饰性()线型与制品的形状、尺寸有关,包含线条的粗细、明喑,图饰等
(三)质感装饰的整体效果.光泽镜面、细面、粗面.透明性透明、半透明、不透明.表面组织密实与疏松、细致与粗燥、平整与凹凸
(一)防火性.定义材料在使用状态下抵抗火灾作用的性能.分类
三、材料的防火性与耐火性
(二)耐火性耐火极限防火材料不一定是耐火材料,但耐火材料一定是防火材料
(一)来源天然石材、陶究、氨气、放射物等
(二)分类GB外照射指标Iy、内照射指标IRa
四、材料的放射性I类建筑住宅,老人、儿童、病人、残疾人生活、工作、居住的场所(-)甲醛.来源人造板材(木芯板、多夹板、饰面板、复合地板、泡花板等)、胶粘剂.判定标准
(1)穿孔法
(2)气候箱法
五、室内环境的污染
(二)苯油漆、胶粘剂等
(三)氨尿素类防冻剂GB E1类WO.I2mg/m3I类建筑WO.O8mgzm3ElW9mg/100g;E2W9〜30mg/100g第二章气硬性无机胶凝材料.胶凝材料•材料在一定条件下,通过一系列的物理、化学变化,能够将散粒材料或者块状材料粘结成一个有强度的整体.分类有机胶凝材料与无机胶凝材料.无机胶凝材料
(1)气硬性无机胶凝材料能在空气中硬化,并保持与进展其强度,在水中不能硬化,也不具有强度的胶凝材料石灰、石膏
(2)水硬性无机胶凝材料既能在空气中硬化,乂能在水中硬化,并保持与进展其强度的胶凝材料=水泥§2—1石灰
一、石灰的生产
二、石灰的水化与硬化
三、石灰的技术性质§2-2石膏
一、石膏的生产
二、石膏的水化与硬化
三、石膏的特点第二章气硬性无机胶凝材料§2-1石灰
一、石灰的生产.欠火灰石灰石块度过大,距离火源远,煨烧时间不够,窑温不够.正火灰.过火灰石灰石块度过小,距离火源近,燧烧时间过长,窑温过高(I)特点水化缓慢,通常在正火灰形成硬化结构体后才开始进行,水化产生体积膨胀从而破坏已形成的结构体
(2)措施提早洗灰,陈伏2周以上
二、石灰的水化与硬化.放出大量的热;.实际需水量大,为70〜100%;(理论需水量的30%).体积膨胀大
(一)石灰的水化
(二)石灰的硬化.干燥硬化f—H20挥发.结晶硬化Ca(OH)2的结晶.碳化硬化慢硬化时体积收缩大碳化硬化缓慢的原因.空气中C02浓度低,影响反应速度.碳化硬化由表及里,表面形成致密的CaC03层,阻碍C02的向里渗透,阻碍了CaC03的生成
三、石灰的技术性质.可塑性好生石灰熟化为石灰浆时,能自动形成颗粒极细(直径约为lu)的呈胶体分散状态的氢氧化钙,表面吸附一层厚的水膜因此用石灰调成的石灰砂浆其突出的优点是具有良好可塑性在水泥砂浆中掺入石灰浆,可使可塑性显著提高.硬化慢、强度低从石灰浆体的硬化过程能够看出,由于空气中二氧化碳稀薄,碳化甚为缓慢而且表面碳化后,形成紧密外壳,不利于碳化作用的深入,也不利于内部水分的蒸发,因此石灰是硬化缓慢的材料.硬化时体积收缩大石灰在硬化过程中,蒸发大量的游离水而引起显著的收缩,因此除调成石灰乳作薄层涂刷外,不宜单独使用常在其中掺入砂、纸筋等以减少收缩与节约石灰.耐水性差,不易贮存块状类石灰放置太久,会汲取空气中的水分而自动熟化成消石灰粉,再与空气中二氧化碳作用而还原为碳酸钙,失去胶结能力因此贮存生石灰,不但要防止受潮,而且不宜贮存过久最好运到后即熟化成石灰浆,将贮存期变为陈伏期由于生石灰受潮熟化时放出大量的热,而且体积膨胀,因此,储存与运输生石灰时,还要注意安全§2-2石膏
一、石膏的生产
二、石膏的水化与硬化
(一)石膏的水化
(二)石膏的硬化结晶硬化.凝聚硬化快.实际需水量较大,为60〜80%;(理论需水量的
18.6%).体积微膨胀快速石膏W5min中速石膏5〜lOmin慢速石膏2lOmin
三、石膏的特点.孔隙率大,密度小,导热性低;.凝聚硬化快;.吸水吸湿性强.耐水抗冻性差;.防火性好.着色性强;.体积微膨胀第三章硅酸盐水泥(cement)
1.进展:矿渣硅酸盐水泥火山灰质硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水复合硅酸盐水泥§3-1硅酸盐水泥
一、水泥的生产及矿物构成
二、水泥的凝聚与硬化
三、水泥的技术性质
四、水泥的腐蚀
五、水泥的保管与应用§3-1硅酸盐水泥
一、水泥的生产及矿物构成-水泥的生产石灰石粘土铁矿石按比例混合磨细生料1450℃煨烧硅酸盐水泥熟料0〜5%的石灰石或者粒化高炉矿渣适量的石膏混合磨细硅酸盐水泥.定义凡由硅酸盐水泥熟料、0〜5%石灰石或者粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称之硅酸盐水泥.分类不掺混合材的称I型硅酸盐水泥,其代号为P.I;在硅酸盐水泥熟料粉磨时掺入不超过水泥质量5%的石灰石或者粒化高炉矿渣混合材料的称H型硅酸盐水泥,其代号为P.II.水泥窑1立窑缺点质量不稳固,立窑水泥又称“小水泥”,不能连续生产优点占地少,投资小,资金回收快2旋窑回转窑优点质量稳固,国家免检;能连续生产缺点占地大,投资大,资金回收慢二矿物构成及单矿物水化特性.矿物构成.单矿物水化特性钙60%硅酸二钙C2S2CaOSiO215~37%铝酸三钙C3A3CaOAI2O37-15%铁铝酸四钙C4AF4CaOAI2O3Fe2O310~18%名称C3SC2SC3Ac4af凝聚硬化速度快慢最快快28天水化热多少最多中强度早期高后期高早期低后期高低低CH溶出百强度下分数降5%7%24%29%40%50%受潮情况测定指标(烧失量)处理方法使用条件受潮轻微有块状,用手可捏成粉末4~6%压碎、粉碎重测标号,根据实测标号使用受潮较重部分硬块6~8%筛除硬块重测标号,根据实测标号用于次要工程或者次要部位受潮严重大部分硬块8%粉碎、磨细不能作水泥用,可做混合材掺入到新鲜水泥中,掺量W20%水泥贮存期限强度下降比例3个月10~20%6个月15~30%1年5~40%水泥品种贮存期普通水泥(六大水泥)3个月矶土水泥(膨胀水泥)2个月高铝水泥、速凝水泥1个月砂Dmmm水泥+粉煤灰(Kg/m3)C9015F100P8/40133+89=222C9015F100P8/80115+76=191C9015F100P8/四12097+65=162设计混凝土骨料小石中石大石中小石、中石、大石的400600400比例中石的超径达10%实际400540460调整400660340中石的逊径达20%实际520480400调整280720400中石的超径达10%逊径达20%实际520420460调整280780340非标准试件100X100X100X
0.95fcu=095xf测DmW30mm标准试件150X150X150X
1.00fcu=f测DmW40mm非标准试件200X200X200X
1.05fcu=
1.05xf测Dm^60mm混凝土强度等级低于C20C20-C35高于C35标准差0(MPa)
4.
05.
06.0系数骨料最大粒径Dm(mm)碎石卵石1020408010204080K
57.
053.
048.
544.
054.
550.
045.
541.0碎Dmmm水泥+粉煤灰Kg/nvC9015F100P8/40133+89=222C9015F100P8/80115+76=191C9015F100P8/四12097+65=162税标号C
7.5-C10C15-C30C35-C55C60〜椒界2360240024502480log宸等琰苣P庶编号混凝上配合比混凝土实测性能水灰比水泥kg水kg砂kg碎石kg坍落度mm表观密度Kg/m328d抗压强度MPa
10.
48425204618114830239547.
820.
53383204652116040239940.
230.
58350204646120055239234.0编号混凝土配合比混凝土实测性能水灰比水泥kg水kg砂kg碎石kg坍落度mm表观密度Kg/m328d抗压强度MPa
10.
48425204618114830239547.
820.
53383204652116040239940.
230.
58350204646120055239234.0编号混凝土配合比混凝土实测性能水灰比水泥kg水kg砂kg碎石kg坍落度mm表观密度Kg/m328d抗压强度MPa
10.
48425204618114830239547.
820.
53383204652116040239940.
230.
58350204646120055239234.0编号混凝土配合比混凝土实测性能水灰比水泥kg水kg砂kg碎石kg坍落度mm表观密度Kg/m328d抗压强度MPa
10.
48425204618114830239547.
820.
53383204652116040239940.
230.
58350204646120055239234.0编号混凝土配合比混凝土实测性能水灰比水泥kg水kg砂kg碎石kg坍落度mm表观密度Kg/m328d抗压强度MPa
10.
48425204618114830239547.
820.
53383204652116040239940.
230.
58350204646120055239234.0砂浆强度等级含泥量M5以上W5%M5以内W10%防火材料防火等级非燃材料A难燃材料Bl可燃材料易燃材料B3外照射指标等级适用范围1丫W
1.3A类I、II类建筑室内外
1.3WI丫W
1.9B类I类建筑室外、II类建筑室内外
1.9WI丫W
2.8C类I、II类建筑室外
2.8超C类不能用于建筑材料1824年,JosephAspdin英国人,与英国波特兰的小镇一种岩石的性状相近命名为波特兰水泥利用石灰石与粘土烧制而成硬化后呈浅黄色
2.我国水泥进展1889年唐山细棉土厂灰1903年改名“启新洋灰公司”马牌洋1908年
19.5万吨/年1949年
314.6万吨/年1978年4000万吨/年1990年
1.8亿吨/年1994年4亿吨/年世界第一亿吨2000年
5.96亿吨/年15亿吨2004年
9.34亿吨/年322006年
12.4亿吨/年1亿吨水泥1亿吨C0260万吨S0220万吨NOx80万吨粉尘1亿吨石灰石1800万吨粘土300万吨标媒
3.分类
(1)按性质用途分
(2)按水泥组分分
(3)通用水泥通用水泥专用水泥特种水泥硅酸盐水泥铝酸盐水泥硫铝酸盐水泥铁铝酸盐水泥硅酸盐水泥普通硅酸盐水泥2007年
13.8亿吨/年矿物名称代号含量硅酸三C3S3CaOSiO237~。