水工混凝土特性及應用(編輯修改稿)
2025-02-13 12:04 本頁面
【文章內容簡介】 粉煤灰中過多的三氧化硫可能引起延滯性的硫鋁酸鈣在水泥混凝土中的生成，導致混凝土體積破壞。 三 外加劑 混凝土外加劑是在拌和混凝土時摻入少量（一般不超過水泥用量的 5%），以改善混凝土性能的物質，因此它是混凝土的重要組成部分。 混凝土的外加劑的類型，可按其化學成分、主要功能與效果進行分類。 按其化學成分可分為：有機、無機和有機無機復合。 按其功能與使用效果可分為：改善混凝土拌和物性能的、調節(jié)凝結時間的、改善混凝土耐久性能的以及改善混凝土其它性能的。 四 骨料 骨料是混凝土的主要組成材料，骨料所占的體積越多，水泥的用量就越少，混凝土的經濟性就越好。在水工大體積混凝土中，骨料的重量約占混凝土的 85％左右，骨料的性能直接影響著混凝土的性能。 骨料分為天然骨料和人工骨料兩大類。 五 水 混凝土用水大致可以分為兩類：一類是拌合用水，另一類是養(yǎng)護用水。 作為混凝土拌和水，其作用是與水泥中硅酸鹽、鋁酸鹽及鐵鋁酸鹽等礦物成分發(fā)生化學反應，產生具有膠凝性能的水化物，將砂、石等材料膠結成混凝土。 養(yǎng)護水的作用是補充混凝土因外部環(huán)境中濕度變化，或者混凝土內部水化過程中而損失的水分，為混凝土供給充足水，確保其水化反應持續(xù)進行，混凝土的性能不斷發(fā)展。 基于水的品質對混凝土性能產生很大的影響，作為混凝土用水必須考慮以下原則：一是水中物質對混凝土質量是否有影響；二是水中物質容許的限度。 按照水工混凝土對水質的要求，凡是符合國家標準的飲用水均可用于拌和、養(yǎng)護混凝土。未經處理的工業(yè)污水和生活污水不得用于拌和、養(yǎng)護混凝土。地表水、地下水和其他類型水在首次用于拌和、養(yǎng)護混凝土時，須按現(xiàn)行的有關標準，經檢驗合格后方可使用。 第三節(jié) 水工混凝土的配合比設計 一 .定義 混凝土配合比設計就是確定出混凝土中水泥、摻和料、水、粗細骨料以及外加劑等五種組成材料之間相對的關系并計算出它們的數(shù)量。 二 .原則 混凝土配合比設計就是將水泥，摻和料，粗細骨料，水以及外加劑等各項材料合理配合，使得新拌混凝土滿足工程施工要求的和易性，硬化混凝土強度滿足設計要求，具有一定的耐久性，并符合經濟原則 。 （ 1）合理選擇水泥品種及等級 （ 2）為降低水泥用量即改善和易性，應摻用優(yōu)質摻和料和外加劑 （ 3）選用可能的骨料最大粒徑和粗骨料用量。盡可能選用較大的骨料最大粒徑和較大的骨料用量。 （ 4）選擇較好骨料級配。骨料級配對混凝土的密實性及和易性有較大的影響。在選擇骨料級配時應考慮料場的實際級配，盡量減少棄料。 （ 5）選擇合理的水膠比。在原材料確定后，水膠比是決定混凝土強度和耐久性的主要因素，力求混凝土的用水量最少。 三 .配合比設計的方法和步驟 根據設計要求的混凝土強度以及耐久性初步選定混凝土的水膠比； 根據施工要求的塌落度以及粗骨料的最大粒徑等，確定用水量； 根據粗骨料的最大粒徑及級配，確定砂率； 在初步計算配合比的基礎上，通過試驗進行必要的調整，確定混凝土各組成材料的用量。 四 .配合比設計確定的參數(shù) 混凝土水膠比，粗骨料的最大粒徑與最佳級配，混凝土的最佳砂率，混凝土的最佳用水量，混凝土摻和料的最佳摻量以及外加劑的摻量等。 第四節(jié) 水工混凝土的主要性能 應滿足結構受力的要求，根據不同部位的受力情況，相應對混凝土提出不同強度等級的要求。 結構中的混凝土實際上是處于多向應力狀態(tài)，不能只根據單軸強度來確定混凝土的許用應力，處于復雜應力狀態(tài)的混凝土結構物，設計時應考慮混凝土所處應力狀態(tài)。 兩向受壓或三向受壓的混凝土強度均高于單向抗壓強度；兩向受拉或三向受拉的混凝土強度大致與單向抗拉強度相等，拉－壓應力狀態(tài)下的混凝土強度低于單向混凝土抗拉強度。 水工結構的耐久性是指混凝土在自然環(huán)境、使用環(huán)境及材料內部因素的作用下， 在設計要求的目標使用期內，不需要花費大量資金加固處理而保持其安全、使用功能和外觀要求的能力。 水工混凝土的耐久性其內涵是廣義的，目的是達到經久耐用。它包涵三個方面的環(huán)境工況，即經受物理風化作用的抵抗能力；經受化學反應的腐蝕和演化能力；經受機械力作用的能力。 （ 1） 物理風化作用 。主要是指由于凍融交替的破壞作用、溫度變化作用、干濕交替作用。這些交變作用都導致混凝土的膨脹變形，內層混凝土對其約束限制，長久的交變作用和疲勞衰退反應，導致混凝土表層剝蝕。 （ 2） 化學反應的腐蝕和演化作用 。主要是指堿骨料反應以及環(huán)境水的侵蝕作用。 （ 3） 機械力作用 。指外荷載作用力，水力沖刷和磨損等多種組合作用力。 混
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