【文章內(nèi)容簡介】 頁，共一百六十五頁。,(2)粗骨料的顆粒形狀和表面特征 粗骨料對混凝土強(qiáng)度的影響主要表現(xiàn)在顆粒形狀和表面特征上。 當(dāng)粗骨料中含有大量(d224。li224。ng)針片狀顆粒及風(fēng)化的巖石時(shí)，會(huì)降低混凝土強(qiáng)度。碎石表面粗糙、多棱角，與水泥石粘結(jié)力較強(qiáng)，而卵石表面光滑，與水泥石粘結(jié)力較弱。 因此，水泥強(qiáng)度等級和水灰比相同時(shí)，碎石混凝土強(qiáng)度比卵石混凝土的高些。,第七十六頁，共一百六十五頁。,(3)養(yǎng)護(hù)條件 試驗(yàn)表明，保持足夠濕度時(shí)，溫度升高，水泥水化速度加快，強(qiáng)度增長也快。 《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50204—2002)規(guī)定，在混凝土澆筑完畢后，應(yīng)在12h內(nèi)加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)。 混凝土強(qiáng)度與保持潮濕(ch225。oshī)日期的關(guān)系見圖5.9，溫度對混凝土強(qiáng)度的影響見圖5.10。,第七十七頁，共一百六十五頁。,(4)齡期 混凝土在正常養(yǎng)護(hù)條件下，其強(qiáng)度隨齡期增長而提高。在最初3~7d內(nèi)，強(qiáng)度增長較快，28d后強(qiáng)度增長緩慢(huǎnm224。n)(見圖5.10)。 混凝土強(qiáng)度的發(fā)展大致與齡期的對數(shù)成正比關(guān)系：,第七十八頁，共一百六十五頁。,(5) 試驗(yàn)條件 ① 試件尺寸 相同的混凝土，試件尺寸越小測得的強(qiáng)度越高。 ② 試件的形狀當(dāng)試件受壓面積(aa)相同，而高度(h)不同時(shí)，高寬比(h/a)越大，抗壓強(qiáng)度越小。見圖5.11 ③ 表面狀態(tài)(zhu224。ngt224。i) ④ 加荷速度,第七十九頁，共一百六十五頁。,圖5.8 混凝土強(qiáng)度(qi225。ngd249。)與水灰比及灰水比關(guān)系,(a)強(qiáng)度(qi225。ngd249。)與水灰比關(guān)系；(b)強(qiáng)度與灰水比關(guān)系,第八十頁，共一百六十五頁。,圖5.9 混凝土強(qiáng)度與保持(bǎoch237。)潮濕時(shí)間的關(guān)系,1—長期保持潮濕(ch225。oshī)；2—保持潮濕14d；3—保持潮濕7d； 4—保持潮濕3d；5—保持潮濕1d,第八十一頁，共一百六十五頁。,圖5.10 溫度、齡期對混凝土強(qiáng)度影響參考(cānkǎo)曲線,第八十二頁，共一百六十五頁。,圖5.11 混凝土試件的破壞(p242。hu224。i)狀態(tài),(a)立方體試件；(b)棱柱體試件；(c)試件破壞后的棱錐體； (d)不受承壓板約束(yuēsh249。)時(shí)試件的破壞情況,第八十三頁，共一百六十五頁。,(1) 采用高強(qiáng)度等級水泥 (2) 采用干硬性混凝土 (3) 采用蒸汽或蒸壓養(yǎng)護(hù) (4) 采用機(jī)械(jīxi232。)攪拌和振搗 圖5.12 (5) 摻入減水劑或早強(qiáng)劑,5.2.2.4 提高混凝土強(qiáng)度(qi225。ngd249。)的措施,第八十四頁，共一百六十五頁。,圖5.12 搗實(shí)方法對混凝土強(qiáng)度(qi225。ngd249。)的影響,第八十五頁，共一百六十五頁。,5.2.3.1 非荷載作用(zu242。y242。ng)下的變形,非荷載作用下的變形有化學(xué)收縮、干濕變形及溫度(wēnd249。)變形等。 (1)化學(xué)收縮是指由于水泥水化生成物的體積比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小，致使混凝土產(chǎn)生收縮。水泥用量過多，在混凝土的內(nèi)部易產(chǎn)生化學(xué)收縮而引起微細(xì)裂縫。,5.2.3 混凝土變形(bi224。n x237。ng),第八十六頁，共一百六十五頁。,(2)干濕變形即混凝土干燥、潮濕引起的尺寸變化。其中濕脹變形量很小，一般無破壞性，但干縮對混凝土危害較大，應(yīng)盡量減小。 (3)溫度變形即混凝土熱脹冷縮的性能。由于水泥水化放出熱量，因此(yīncǐ)，溫度變形對大體積混凝土工程極為不利，容易引起內(nèi)外膨脹不均而導(dǎo)致混凝土開裂。,第八十七頁，共一百六十五頁。,荷載作用下的變形主要是徐變，所謂徐變是指在長期不變的荷載作用下，隨時(shí)間而增長的變形。圖5.13表示混凝土徐變的曲線。 混凝土徐變大小與許多因素有關(guān)。如水灰比、養(yǎng)護(hù)條件、水泥用量等均對徐變有影響。 徐變的產(chǎn)生(chǎnshēng)，有利也有弊。,5.2.3.2 載荷作用(zu242。y242。ng)下的變形,第八十八頁，共一百六十五頁。,圖5.13 混凝土徐變曲線(qūxi224。n),第八十九頁，共一百六十五頁。,5.2.4.1 混凝土耐久性概念(g224。ini224。n),混凝土耐久性是指混凝土在實(shí)際使用條件下抵抗各種破壞因素作用，長期保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力。 包括(bāoku242。)混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性及抗碳化能力等等。,5.2.4 混凝土耐久性,第九十頁，共一百六十五頁。,(1)抗凍性 是指混凝土在飽和水狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)而不破壞，也不嚴(yán)重(y225。nzh242。ng)降低強(qiáng)度的性能，是評定混凝土耐久性的主要指標(biāo)。 抗凍等級根據(jù)混凝土所能承受的反復(fù)凍融循環(huán)的次數(shù)，劃分為FF1F2F50、F100、F150、F200、F250、F300等9個(gè)等級。 混凝土的密實(shí)度、孔隙的構(gòu)造特征是影響抗凍性的重要因素,第九十一頁，共一百六十五頁。,(2)抗?jié)B性 是指混凝土抵抗水、油等液體滲透(sh232。nt242。u)的能力?？?jié)B性好壞用抗?jié)B等級來表示。抗?jié)B等級分為PPPPP12等5個(gè)等級。 混凝土水灰比對抗?jié)B性起決定性作用。 提高混凝土抗?jié)B性的根本措施在于增強(qiáng)混凝土的密實(shí)度。,第九十二頁，共一百六十五頁。,(3)抗侵蝕性 腐蝕的類型通常(tōngch225。ng)有淡水腐蝕、硫酸鹽腐蝕、溶解性化學(xué)腐蝕、強(qiáng)堿腐蝕等，其腐蝕機(jī)理詳見第4.1節(jié)。 混凝土的抗侵蝕性與密實(shí)度有關(guān)，同時(shí)，水泥品種、混凝土內(nèi)部孔隙特征對抗腐蝕性也有較大影響。,第九十三頁，共一百六十五頁。,(1) 根據(jù)工程所處環(huán)境及要求，合理選擇水泥品種。 (2) 控制水灰比及保證足夠的水泥用量(表5.20) (3) 改善粗細(xì)骨料(ɡǔ li224。o)的顆粒級配。 (4) 摻加外加劑，以改善抗凍、抗?jié)B性能。 (5) 加強(qiáng)澆搗和養(yǎng)護(hù)，以提高混凝土強(qiáng)度及密實(shí)度，避免出現(xiàn)裂縫、蜂窩等現(xiàn)象。 (6) 采用浸漬處理或用有機(jī)材料作防護(hù)涂層。,5.2.4.2 提高(t237。 gāo)混凝土耐久性措施,第九十四頁，共一百六十五頁。,表5.20 混凝土的最大水灰比和最小水泥(shuǐn237。)用量(JGJ 55—2000),第九十五頁，共一百六十五頁。,5.3 混凝土外加劑,國家標(biāo)準(zhǔn)GB 8075—87中按外加劑的主要功能將混凝土外加劑分為4類： (1)改善混凝土拌合物流變性能的外加劑，其中包括各種減水劑、引氣劑和泵送劑等。 (2)調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)(n237。ngji233。)時(shí)間、硬化性能的外加劑，其中包括緩凝劑、早強(qiáng)劑和速凝劑等。,5.3.1 外加劑的分類(fēn l232。i),第九十六頁，共一百六十五頁。,(3)改善(gǎish224。n)混凝土耐久性的外加劑，其中包括引氣劑、防水劑和阻銹劑等。 (4)改善混凝土其他性能的外加劑，其中包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑、著色劑、防水劑和泵送劑等。,第九十七頁，共一百六十五頁。,5.3.2.1 減水劑,減水劑是指能保持混凝土的和易性不變，而顯著減少其拌和(b224。n hu242。)用水量的外加劑。 (1)減水劑的減水作用 水泥加水拌和后，水泥顆粒間會(huì)相互吸引，形成許多絮狀物［圖5.14(a)］。當(dāng)加入減水劑后，減水劑能拆散這些絮狀結(jié)構(gòu)，把包裹的游離水釋放出來［圖5.14(b)］。,5.3.2 常用(ch225。nɡ y242。nɡ)的外加劑,第九十八頁，共一百六十五頁。,(2)使用減水劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果 ①在保持和易性不變，也不減少(jiǎnshǎo)水泥用量時(shí)，可減少(jiǎnshǎo)拌和水量5%~25%或更多。 ②在保持原配合比不變的情況下，可使拌合物的坍落度大幅度提高(可增大100~200mm) 。 ③若保持強(qiáng)度及和易性不變，可節(jié)省水泥10%~20%。 ④提高混凝土的抗凍性、抗?jié)B性，使混凝土的耐久性得到提高。,第九十九頁，共一百六十五頁。,(3)常用的減水劑 目前，減水劑主要有木質(zhì)素系、萘系、樹脂系、糖蜜系和腐殖酸等幾類，各類可按主要功能分為普通減水劑、高效減水劑、早強(qiáng)減水劑、緩凝減水劑、引氣減水劑等幾種。 現(xiàn)將常用品種簡要(jiǎny224。o)介紹如下： ①木質(zhì)素系減水劑 ②萘系減水劑,第一百頁，共一百六十五頁。,圖5.14 水泥漿結(jié)構(gòu)(ji233。g242。u),1—水泥顆粒(kēl236。)；2—游離水,(a)未摻減水劑時(shí)的水泥漿體中絮狀結(jié)構(gòu)(ji233。g242。u)；(b)摻減水劑的水泥漿結(jié)構(gòu),第一百零一頁，共一百六十五頁。,加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展的外加劑稱為早強(qiáng)劑。 這類外加劑能加速水泥(shuǐn237。)的水化過程，提高混凝土的早期強(qiáng)度并對后期強(qiáng)度無顯著影響。 目前常用的早強(qiáng)劑有氯鹽、硫酸鹽、三乙醇胺三大類及以它們?yōu)榛A(chǔ)的復(fù)合早強(qiáng)劑。,5.3.2.2 早強(qiáng)劑,第一百零二頁，共一百六十五頁。,在攪拌混凝土的過程中，能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡(q236。p224。o)的外加劑稱為引氣劑。 引氣劑可在混凝土拌合物中引入直徑為0.05~1.25mm的氣泡，能改善混凝土的和易性，提高混凝土的抗凍性、抗?jié)B性等耐久性，適用于港口、土工、地下防水混凝土等工程。 常用的產(chǎn)品有松香熱聚物、松香皂等，此外還有烷基磺酸鈉及烷基苯磺酸鈉等。,5.3.2.3 引氣(yǐn q236。)劑,第一百零三頁，共一百六十五頁。,延長混凝土凝結(jié)時(shí)間的外加劑稱為緩凝劑。 常用的緩凝劑有無機(jī)鹽類，如硼砂(p233。nɡ shā)(Na2B4O710H2O)，其摻量為水泥質(zhì)量0.1%~ 0.2%；磷酸三鈉(Na3PO412H2O)，其摻量為水泥質(zhì)量0.1%~1.0%等。還有有機(jī)物羥基羥酸鹽類，如酒石酸，摻量為0.2%~0.3%；檸檬酸，其摻量為0.05%~0.1%；以及使用較多的糖蜜類緩凝劑，其摻量為0.1%~0.5%。,5.3.2.4 緩凝劑,第一百零四頁，共一百六十五頁。,能使混凝土在負(fù)溫下硬化，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠防凍強(qiáng)度的外加劑稱為防凍劑。 在負(fù)溫度條件下施工的混凝土工程須摻入防凍劑。一般，防凍劑除能降低冰點(diǎn)外，還有促凝、早強(qiáng)、減水等作用(zu242。y242。ng)，所以多為復(fù)合防凍劑。 常用的復(fù)合防凍劑有NONF型、NC3型、MNF型、FWFWAN4等。,5.3.2.5 防凍劑,第一百零五頁，共一百六十五頁。,(1)外加劑品種的選擇 選擇外加劑時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要、現(xiàn)場條件及產(chǎn)品說明書進(jìn)行全面考慮。 (2)外加劑摻量的選擇 外加劑品種選定后，還要認(rèn)真(r232。n zhēn)確定外加劑的摻量。 (3)外加劑的摻入方法 一般外加劑不能直接加入混凝土攪拌機(jī)內(nèi)。,5.3.3 外加劑施工(shī gōng)和保管注意事項(xiàng),第一百零六頁，共一百六十五頁。,5.4 普通(pǔtōng)混凝土配合比設(shè)計(jì),混凝土配合比設(shè)計(jì)，是根據(jù)材料的技術(shù)性能、工程(gōngch233。ng)要求、結(jié)構(gòu)形式和施工條件，來確定混凝土各組成材料之間的配合比例。 通常有兩種表示方式：一種是以每立方米混凝土中各種材料的用量來表示。另一種是以各種材料相互間質(zhì)量比來表示(以水泥