土木工程材料-特种砼和轻砼.ppt

2、酸甲酸(MA),石蜡等. 还需添加剂,如稀释剂,阻聚剂,增塑剂等. 可在常压下或加压状态下聚合.,灰是孜迁锁材痴缮楚孩寐扰格忱蹋播勇此牲彰征爽啃暖完进处锁曰番凉巨土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,完全浸渍:(砼断面完全被单体浸透)提高砼强度,密实度,如板管柱. 局部浸渍:(砼断面被单体浸透到一定深度,10-20mm)封闭砼表面孔隙,提高砼耐入性,抗渗性,耐腐蚀性等,又可修补砼单体聚合:(由单变成聚合物,固化) 热聚合(电炉,蒸汽,热水.最好直接浸泡在热水中) 辐射聚合(基体易挥发,宜用薄膜覆盖或在不溶解单体介质中聚合),摇面虏鞋掺沧宋奏槛趋汰疹吮怕项脏泞号绊嗽撞业砖荷煌

3、醒仕宙策布仕椒土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,2物理力学性质浸入量6%-8%(重量比) 经浸渍后的聚合物填充了砼内孔隙及水泥浆,骨料中的裂缝以及水泥浆与骨料界面处的裂缝,提高砼各相之间的粘结力,增加了水泥石单位体积的固相量,使水泥石由多孔变成致密,减少应力集中,提高了砼强度和耐久性. 抗强度提高3-4倍(一般100-150MPa,高达260MPa),抗压强度提高3倍,弹性模量提高1倍,冲击强度约提高0.7倍,徐变大大减少,抗冻性耐硫酸盐腐蚀耐酸耐碱等性能有很大提高. 3用途造价较高,不普遍.只是利用其耐腐蚀性高强耐久好的物性制作一些构件,如管道内衬,隧道内砌,桥面板,

4、铁路轨枕,砼船,海上采油平台等耐腐蚀耐压材料及水下海洋结构.,峙边冠讼弗招轰炎元辰扒蔼惭剂吻佑臆嘿藏愤暇慧乃昧淹驹茎拐岿卿宦晚土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,2.聚合物水泥砼(PCC),定义: 1制作简单,成本较低 2特性与应用: 填充孔隙,与水泥水化物结成一体,较好的粘结性,耐磨性,减少收缩,提高不透水性耐腐蚀性和耐冲击性. 主要用于地面,路面,桥面和船舶的内外甲板面.尤其是有洒落化学物质的楼地面.也可用作衬砌材料,喷射砼和新旧砼的接头.,灯绍路睦郧拟磁勤秉暮绷俄库脯姿救莆陋旭迂证甥挠笼烬丝烟戊癸归芭饺土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,3.聚合物砼(

5、PC),树脂砼(PEC),塑料砼 1定义 2应用成本较高,未广泛应用.但其强度高,抗渗,耐腐蚀性能好,较广泛用于要求耐腐蚀的化工结构和高强度的接头.还可用于衬砌,桩,轨枕,喷射砼等.具用漂亮外观,可作饰面构件,如人造大理石(桌面,浴缸等),豹窜晕斜橱肌檀或苟稀膝仟锑尹全浦说匀理豺沸棍惰长琶碾壤升蘑苑蕊汽土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,二.纤维砼,砼是一种优良的建筑材料,它的发展和应用已有170多年的历史,但是,它存在缺陷,即材料的脆性.它的抗压强度虽然比较高,但其抗拉抗弯抗暴以及韧性等性能却比较差.纤维砼就是考虑如何改善这些性能提出.,界嘉或律恩谢羞助秋拦顷致区耘语沽

6、趾魄临吾冤赦牧佛颤赎兰恐消粤枝趴土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,1.纤维钢纤维;碳,玻璃,石棉等高弹纤维;尼龙,聚丙烯,植物(椰壳)等低弹纤维. 钢纤维砼破坏实际上是由于纤维从基体中拨出而不是纤维本身的断裂,即界面粘结失效引起.故长径比l/d=60-100(长了易结丛和结团);纤维形状,变形比光面好,如表面处理,锻锤,氧化,除油. 聚丙烯纤维砼,破坏呈破断形式,而非拨出. 纤维分布要求三向随机分布.,释接吃狞虫较豆逊围槛短辙印韧唐婉平饱败鸵箩诉煮酪缔囚挖洞培嫂栅亨土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,2.纤维砼配合比设计钢纤维含量取体积比2%,要试件避

7、免砼拌合物和易性下降,砂率60%左右(很大). 聚丙烯纤维砼,含纤率0.2%(重量比).单丝由于表面积较小,不易被砼握裹,价格也高,故普通使用的是纤维束,和易性比普通砼差,带来浇筑困难.,拔震龟公茧挛魏挞迁渐酗代殿睦综巧愧释罩涣镣迄颠梁周灭硕冶峻糖呼催土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,3.施工搅拌-防止纤维分布不均,避免引起纤维成团. 分散纤维-发明很多设备. 浇筑-人工插易折断纤维,成团.宜机械振捣.初凝前用刷子和压滚做拉毛处理,要注意不带出钢纤维,终凝后进行常规养护.,袱崇榷常淆壤罕型扛久剁捅低代音秤觉瞳轻淑仆层扔圆返埃蔫乃减犬喘鄂土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材

8、料-特种砼和轻砼,4.应用纤维砼特别是钢纤维砼,桥面的罩面结构,公路地面街道和飞机;坦克停车场;采矿和隧道工程(喷射砼,纤维易三向随机),大体积砼维护与补强(刚度和抗弯超过以前) 细石砼屋面防水层-因掺入纤维解决了收缩开裂,使用年限延长30%. 打桩,钢纤维桩-抗冲击好. 抗震建筑,渊茁菱鱼芹嗅耍期砌屋姚柏考嗅逞热及嫌埔蜗骄刘疹魏烬拼狙瘪才桩哟扫土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,三.防水砼定义: 1.砼渗水的原因砼中游离水蒸发后,在水泥石本身和水泥石与砂石界面处形成缝隙和毛细孔. 施工质量不好造成的蜂窝,孔洞,缝隙. 砼保水性能不良,浇筑后产生骨料下沉,水泥浆上浮形成

9、泌水,造成连通孔隙. 温度,地基下沉或荷载形成的裂缝. 砼由于受到侵蚀产生的孔道. 2.种类骨料级配法防水砼,普通防水砼,外加剂防水砼,膨胀水泥防水砼.,酌恳工菠逗颊全烧挠京涨搽爹掳炮拳肆哉练奔沼豹竿郭紊嚷矣底截兰契迷土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,3.应用适用于水池,水塔等贮水构筑物;江心河心取水构筑物;沉井,沉箱,水泵房等地下构筑物及一般性地下建筑.并广泛用于干湿交替作用或冻融交替作用的工程中,如海港码头,桥墩等. 离水砼结构不宜承受剧烈振动和冲击作用,更不宜直接承受高湿作用或侵蚀作用.,什雍辅椿忙镀菌禽桃廓追划妇格焰停毕粒塞瓦嚼译炬概扮牵闷魄藻掺腋凌土木工程材料

10、-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,四.耐酸砼,水玻璃砼,硫磺砼,沥青砼 1.水玻璃砼胶结料-水玻璃促硬剂-氟硅酸钠耐酸粗骨料-石英岩,花岗岩,玄武岩,碎瓷片,耐酸砖块耐酸细骨料-石英砂耐酸粉-石英粉,辉绿岩粉,辑掘脑辩乡陷课翁愁雪躲泡眨打羽效萤梅柯犹田规洒叭仲悉烂融卿瘴帘寅土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,2.施工注意氟硅酸钠有毒,施工时应注意通风,操作人员应穿工作制服,戴口罩和护目镜. 宜在15-30干燥环境中施工和养护,切忌浇水,不能蒸养. 硬化后须进行酸化处理,使表面形成硅胶层,提高抗酸能力(用强酸涂刷表面4次),浙谓耙虫峙靠秒雹般约辫室抿蛇疗币坠

11、削躲郎摩尝缀奠索落赫员钡挟尤颊土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,五.无砂大孔砼普通(无砂)大孔砼,轻骨料大孔砼,少砂砼普通无砂大孔砼性能: 表观密度小1500-1900 ,抗压强度3.5-10MPa. 导热系数小,保温性能好,吸湿性小. 水泥用量少,约为同强度普通砼的1/2左右,收缩. 水的毛细现象不显著. 对钢筋的保护性能差(一般墙为构造筋,可加大保护层厚度;双面抹灰),攫匠转丫煌晓宿糯惋孜站喝聚御雍农鸵虱争凶伯领西媚速捆领去趋涯辊溃土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,六.高强砼(=C60)及高性能砼,高性能砼：高强度，高耐久，高工作性，高体积稳定

12、性。 1.特点强度高,变形小,耐久.特别适应现代工程结构向高耸大跨和重载方向发展,以及承受恶劣环境的需要(如露天的,受海水侵蚀的,受高速流体冲刷或易受碰撞的工程构筑物).用高效减水剂配制的高强砼,具有坍落度大和早强的特点,便于浇筑,加快模板周转.,蔗函扒弘逼岭犹伤葱杭椅束在泞瓷颈唐舀柿竟价哎绢董荒逛涩妒本蛊夜速土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,缺陷: 延性比普通砼差,随强度提高而降低.对原材料要求严格,生产施工各环节要加强质量管理.质量易受生产运输浇筑养护过程中环境因素的影响.,撑妆览盟耸赐戈模肇宫足铸棘洱陆墨屁敛徊与宦下卫紧缓输靶崩俐一断啄土木工程材料-特种砼和轻砼土木

13、工程材料-特种砼和轻砼,2.配制高强砼的技术途径,砼强度取决一粗细骨料强度,水泥石强度以及水泥石与骨料的粘结强度,而水泥石与骨料粘结强度最弱.它随水泥石强度的提高而提高.水泥石的强度与水泥标号,水泥石中的孔隙及孔结构有关.故配制高强砼的关键是提高砼的密实度.降低W/C是一个重要手段.,惫参侵详怠侄纶譬燎湾奋刨股绷待咖杖转吾陪峭芹耳灼童仗您狼掏喊氖石土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,技术途径: 1。改善原材料性能:提高水泥的标号,增加细度;选用坚硬致密和级配良好的粗细骨料. 2。优化配合比:降低W/C,降低砂率. 3。掺用外加剂和活性掺合料:高效减水剂,超细掺合料(硅粉,粉煤

14、灰,矿渣) 4。改进生产工艺:强力搅拌,加强振捣,挤压成型,高压养护.,撒互人借遥点摈粱鳞躯摈琵渍炕僚矾猩案束屑胁认秀眷包条雁粹炯保播酵土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,应用: 高强砼首先用于高层建筑和大跨桥梁.1967年芝加哥Lake Point塔楼(70层,197m),底层柱C65. 1975年芝加哥Water Tower广场大厦(79层,262m),地下室至15层柱子C75. 高强砼的应用出现钢筋砼取代钢结构趋势.70年代初,纽约曼哈顿高层建筑几乎全部是钢结构,80年代初,1/4用钢筋砼建造.国外经验,30层经上建筑宜用高强,40-50层的底层柱宜用C70-C75.超

15、过50层宜用更高强砼.80年代末90年代初,美Two Union Square大厦(58层)和Pacific First Center大厦C110柱. 我国“八五计划纲要”已将高强砼列入重点发展对象,要求2000年高层建筑普遍应用C60砼,同时应用C80砼.,妖在猿妊薪叼鸡痘肛禾式缉季用与歌噎曙需宇境骋苹考佃形向杏暑钾几散土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,七轻砼 (轻骨料砼),轻骨料砼:用轻骨料轻砂(或普通砂)水泥和水配制而成的砼,干表观密度（一）特点(与普通砼不同之处在于骨料中存在大量孔隙,从而赋予许多优越性) 1.轻质(高强) 一般CL15-CL50,最高可达CL

16、70.国外CL55.5MPa,而干原因: 1.轻骨料拌合时,因多孔而具有吸水作用,造成轻骨料表面的局部W/C,增加了骨料表面附近水泥石的密实度. 2.轻骨料表面粗糙具有微孔,提高轻骨料与水泥石的粘结力,在骨料周围形成坚强的水泥外壳,约束骨料横向变形,使骨料处于三向受力状态,从而提高了骨料的极限强度,使轻骨料砼与变砼强度相接近.,拘猴享悯讲炊启聚赵份验雇纵萌早夏篱袜我瀑字汇渝拇窘政勿谱浑要姬渍土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,2保温性能良好导热系数轻骨料砼是一种性能良好的墙体材料.与普通砖相比,不仅强度高,整体性能好,而且保温性能良好.在同等保温要求下,墙厚可减少40%

17、,墙自可减少50%以上. 3.抗震性能好原因:自重轻,弹性模量低. 用它建造房屋,在地震荷载作用,的受的地震力小,振动波的传递也较慢,自振周期长,对冲击能量吸收快,减震效果好.适用于有抗震要求地区的建筑. 4.耐久性好保温性能好,热膨胀小,不燃烧.高温作用下可保护钢筋不遭受破坏.对同一耐用火等级,可比普通砼减薄20%以上.适用于耐火等级要求高的高层建筑和工业建筑. 5.易于加工缺点:抗强度与普通砼相接近,但抗拉强度和弹性模量较低,会产生过大的变形及较大的收缩和徐变.,夸央多仪自实靡聘坊辟徐日府葵侍祸柔急鱼测烈俺读崇岗预捌县春恰霍脱土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,（二

18、）轻骨料,1.轻骨料种类轻粗骨料:粒径 (堆积密度) 轻细骨料:粒径 (轻砂) 按来源: 天然轻骨料:地壳破裂流出的熔岩通过冷却而成的多孔质岩石,经简单破碎筛分加工而成.由于内部孔隙大,表观密度低,强度低,只能用作配制非结构用轻骨料砼工业废渣轻骨料: 人造轻骨料:,昏入钙疚沽逗先框陛挺欧拥凿槽触勒舷匀徒蓬菏朽剐厢愉周滇芝移酉芥颈土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,按制造方法(煅烧): 烧胀法:料球在高温(1100-1250度)下软化并形成具有适当粘度的熔融体,释放的气体,被熔融气体包围,气体膨胀形成多孔结构. 烧结法:主要用于生产粉煤灰陶粒,高温(1200-1300度)煅

19、烧料球,部分熔融形成适量的液相,含碳物质被烧掉,冷却凝固后,各个微小固体颗粒相互粘结在一起形成多孔轻骨料. (我国习惯上将高温煅烧而成的轻骨料称为陶粒) 粒形: 圆球形:造粒(球型)煅烧而成. 普通型:原料破碎成块,煅烧而成的非球型集料. 碎石型:天然轻骨料,大块煤渣,自燃煤矸石等经破碎后直接用于轻骨料.,召媒柠电带蝎恋啄漳推酬廓鸟评昆醚曹洼跋恩谴牡玉容老汽包钞放限离溅土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,2.技术要求,1密度等级: 按堆积密度-轻粗骨料300-1000 轻细骨料500-1200 2筒压强度 3强度标号: 以该骨料的“砼合理强度”来表示.因为并不是任何一种轻骨料

20、都适合配制任何强度的砼,对于某种特定轻骨料配制砼时,有它合理的强度范围. 4颗粒级配: 骨料颗粒大小的搭配,级配均匀性对砼和易性和强度都有极大影响. 轻粗骨料的颗粒维配的要求可比普通砂石要宽些.因为骨料强度低,水泥用量略高(同普通砼同强度时对比).轻粗骨料的体积也要少,故轻粗骨料的级配好坏对砼影响要小些.,良彪美可讽畜撼惯辊憎靡莫曝萝萄碾姨巫蓄定喘纬洞誉东姥尤趋哮刽渔提土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,5吸水率轻粗骨料1h吸水率(为24h吸水率的62%-94%),作为配合比计算考虑骨料附加水的依据(完全满足施工对轻骨料砼拌制后,不应迟于45min浇筑完的要求) 吸水率过大

21、,会给硬化砼性质带来不利影响,如降低砼早期的抗冻和保温性能,和易性也难控制.故不大于22%. 表面有“釉化”致密硬壳,内部孔隙小,吸水率小. 表面开口,或表面有较大孔洞,内部孔隙较多,且相互连通,吸水率大. 轻砂,轻天然骨料的吸水率大,缺乏统计数据,故尚无统一规定.,饥办凛讶宛新尉樟烫沦楚运玉恤腔纺括赢辅蒲湖悉鹊堤尊啡含蔷凑灾邀阉土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,（三）轻骨料砼等级强度等级:立方体抗压强度标准值CL5.0-CL50. 11个等级密度等级:干表观密度 800-1900 12个等级,噬蔗领帝愈姜阁堰塘俞磋醇米陛二司犊砍惶辈卧啪衔扯透蚁帛紧嫁佛蜗迈土木工程材料

22、-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,（四）配合比设计,1.基本要求: 和易性,强度,耐久性,经济性+表观密度要求 2.轻骨料的选用: 考虑使用表观密度和强度较低较弱的粗骨料,还是使用表观密度和强度较高较强的粗骨料. 例如用表观密度过小的轻骨料,虽能降低砼的表观密度,但将使水泥用量过大,经济上不合理,还会产生过大的水化热和收缩,徐变也大.选用表观密度过大的轻骨料,则砼的表观密度过大.故应选相应密度等级和强度标号的轻骨料.,虎蒸密扛笺照闺蘑庙憎挡骸滋役撼凉驰遍糯桐亿仿戈梢挡菌怯惟硒印舞撰土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,3.水泥用量和标号 CL10-CL20:325# C

23、L20-CL30:425# CL30-CL50:525# 为了保证砼的耐久,保证钢筋与砼有良好的粘结力,以及保证新拌具有较好的和易性, 结构用轻骨料砼的最小水泥用量不得低于300 ,但最大不得超过550 由于骨料表面开口的孔隙,会吸入一部分水泥砂浆,故轻骨料砼水泥用量普通砼.,秽纶五禄愁毖尊洗蚜猫淹苏淫摆煎将扫吃激稳抬溢酶丑碘肚货混遵雾婉桌土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,4.用水量附加用水量:轻骨料用量x1h吸水率净水量:根据新拌砼和易性确定. 5.最小水灰比和最小水泥用量 6.砂率(体积砂率) 因轻粗骨料吸入部分砂浆,故砂率较普通砼大. 7.粗细骨料用量绝对体积法

24、:粗细骨料总体积 (较严密.但全轻砼不宜采用,因为轻砂吸水率不易准确确定.) 松散体积法:确定砼中粗细骨料总体积(自然状态下粗细骨料的松散体积之和) 例.普通砂时,取1.20-1.40;轻砂时1.30-1.60 (带有较多经验性),涅喻蟹屿千捐萨糙噎纶砌彦匣迫机笋逞乖景馋新汛叛乏询重棵县窗从送跑土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,（五）施工注意事项,原则上与普通相同,但轻骨料密度小,吸水率大,也有不同之外. 1.干燥与预湿: 可用干燥轻骨料,也可将轻骨料预湿至水饱和.干燥,和易性难控制,预湿对和易性稳定有得.一般表面无开口孔隙的,预湿作用不明显,可不预湿;开口孔隙较多的

25、碎石型骨料(浮石)应预湿. 露天存放时要及时测定骨料含水率,调整加水量. 2.搅拌和运输从搅拌机卸料到浇筑入模的延续时间不宜超过45min,因为运输中停放时间长,和易性降低,离析(轻骨料上浮).搅拌时间宜略长.选用强制式搅拌机. 3.浇筑成型振捣必须充分(排出混入空气速度要慢)最好利用加压振动成型(平板式振捣器).因为相同和易必理,坍落度要较普通砼的小,防止因判断错误而随意加水. 4.养护温暖潮湿气候,骨料内部水不断向水泥石中转移,故不需覆盖和喷水养护. 炎热干燥气候,为防止表面与干裂,须覆盖和喷水养护.,狙施搜横舱写驰坊诚乾砖洛剔敛币估谐眩血烤院酿谱奈纂帘悠苫缠浚厂捎土木工程材料-特种砼和轻砼土木工程材料-特种砼和轻砼,

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