建筑材料课件第04章 混凝土.ppt

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1、第04章混凝土34.8特种水泥混凝土普通水泥混凝土在某些环境下难以满足要求：在侵蚀介质环境中使用时难以满足抗侵蚀性要求；用于冲蚀环境中的水工结构物时难以达到较高的防水、抗溶蚀性能及抗冲耐磨性；在承受冲击与疲劳荷载作用时表现出抗折强度太低和脆性严重的缺陷；过大的自重难以满足大跨度结构等对材料高比强度的要求。改善普通水泥混凝土性能的措施：掺入纤维制成纤维混凝土；掺入聚合物制成树脂混凝土或聚合物改性混凝土；用单体或聚合物浸渍混凝土表面制备聚合物浸渍混凝土；采用特殊集料配制具有某些物理力学特性的水泥混凝土；掺加粉

2、煤灰等混合材料在改善混凝土某些性能。与普通混凝土相比，这些混凝土的某些性能有十分显著的改善，而且更适合于某些特种环境，称之为特种混凝土。特种混凝土的类别根据混凝土的组分与结构不同，可分为：轻集料混凝土、多孔混凝土、水泥粉煤灰混凝土、特细砂混凝土、纤维增强混凝土、聚合物混凝土、硅酸盐混凝土等。根据混凝土的流动性分为：超干硬混凝土、流态混凝土、自流平和自密实混凝土等；根据硬化混凝土的环境适应性能分为：高强混凝土、高性能混凝土、耐海水混凝土、耐酸混凝土、耐磨耗混凝土、耐热混凝土等；根据混凝土的结构特性不同，分为

3、：大体积混凝土、引气混凝土、膨胀混凝土、透水性混凝土等；根据在工程中的使用功能不同，分为：道路混凝土、装饰混凝土、绿化混凝土等；根据施工方法不同，分为：预拌混凝土、碾压混凝土、水下浇筑混凝土、冬季施工混凝土、夏季施工混凝土、喷射混凝土、真空脱水混凝土、预填集料混凝土等。4.8.1纤维增强混凝土纤维增强混凝土简称纤维混凝土。是由水泥混凝土为基材与不连续而分散的纤维为增强材料所组成的一种复合材料。常作为增强材料的纤维有钢纤维、玻璃纤维、合成纤维和天然纤维等。1.钢纤维的构造与性能钢纤维混凝土用钢纤维，主要是采

4、用碳钢加工制成的纤维，对长期处于受潮条件的混凝土，亦有采用不锈钢加工制成的纤维。钢纤维的尺寸主要由强化效果和施工难易性决定。钢纤维太粗或太短，其强化效果较差；如过长或过细，施工时不易拌和、易结团。为了增加钢纤维和混凝土之间的粘结力，可用增加纤维表面积的方法，将其加工为异形纤维，如波形、哑铃形、端部带弯钩等形状。钢纤维的几何特征，通常用长径比表示，即纤维的长度与截面当量直径之比。一般纤维的长径比约在30～150的范围内。一般钢纤维直径为0.25～0.75mm，长度约为20～60mm。2.钢纤维混凝土的性能钢

5、纤维的掺量以纤维体积率表示。当钢纤维的形状和尺寸在适合范围内，钢纤维混凝土的强度，随纤维体积率和长径比增加而增加。钢纤维体积率通常为0.5％～2.0％。圆形截面钢纤维，直径为0.3～0.6mm，长度为20～40mm，掺量为2％的钢纤维混凝土与普通混凝土比较，见下表。4.8.2高性能混凝土高性能混凝土(HighPerformanceConcrete，简写HPC)。许多国家都由国家列项，投入了大量的人力、物力和材力对高性能混凝土进行研究。1989年加拿大政府成立了关于高性能混凝土（HPC）的情报网；美国NSF

6、投资数千万美元，集中了美国著名的混凝土科学专家，建立了高性能水泥基复合材料研究中心，主攻高性能；1990年5月在美国马里兰州Gaithersburg城，由美国NSF和ACI主办了关于高性能混凝土的讨论会，高性能混凝土就是在这次会议上首先提出来的；1994年在新加坡举办了第一届“高性能混凝土国际学术讨论会”。对高性能混凝土有以下几点共识：（1）混凝土的使用寿命要长；（2）混凝土应具有较高的体积稳定性；（3）高性能混凝土应具有良好的施工性能；（4）具有一定的强度和密实度，但不一定是高强，亦可以是中、低强度高性

7、能。技术手段：使用新型外加剂和超细矿物质掺合料（超细粉）；降低水灰比、增大坍落度和控制坍落度损失；给予混凝土高的密实度和优异的施工性能。4.8.3高强混凝土强度等级为C60及其以上的混凝土称为高强混凝土（high-strengthconcrete）。高强混凝土的特点：强度高、变形小、耐久性好，能适应现代工程结构向高耸、大跨和重载方向发展。能承受恶劣环境的条件，应用中有较好的综合经济效益。高强混凝土属高性能混凝土。美国西雅图的“TwoUnionSquar”大厦应用了强度高达135MPa的超高强混凝土，混凝土

8、采用泵送施工，混凝土坍落度高达25cm，输送管长122m，混凝土外面为16mm厚的钢管，混凝土混合料由下向上沿钢管挤送，混合料未经振动，强度达到了设计要求。为使混凝土高强主要可采用的方法（1）改善水泥的水化条件①增加水泥中早强和高强的矿物成分的含量。②提高水泥的磨细度。（2）掺加各种高聚物（3）增强集料和水泥的粘附性曾有研究者采用水泥熟料作为混凝土的集料，制成所谓“熟料混凝土”。还有的研究者采用环氧树脂处理集料表面，亦得到良好