土木工程材料ppt教程課件

1、土木工程材料,策 劃：蔡德民主　　編：歐志華出版監(jiān)制：劉永堅(jiān) 責(zé)任編輯：吳正剛 汪浪濤 出 版：武漢理工大學(xué)出版社,,制 作 群,返回,版 權(quán) 聲 明,該多媒體課件(或電子教案)為正式出版的電子出版物，出 版號(hào)為：ISBN 978-7-900700-97-1，其版權(quán)歸武漢理工大學(xué)出版社所有，著作權(quán)歸課件制作者及配套教材編寫者共同所有，版權(quán)及著作權(quán)(包括網(wǎng)絡(luò)信息傳播權(quán))受法律保護(hù)，任

2、何單位或個(gè)人未經(jīng)允許不得翻錄或在網(wǎng)上傳播， 否則將追究其法律責(zé)任。,目 錄,1 緒言,2 氣硬性膠凝材料,3 水泥,4 混凝土,5 建筑砂漿,6 燒結(jié)磚,7 建筑鋼材,8 建筑塑料,9 瀝青材料,10 木材,11 其它工程材料,,12 土木工程材料試驗(yàn),1.緒 言,,,,1.1 概 述,土木工程材料是土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ),材料科學(xué)與工程簡(jiǎn)介,土木工程材料的發(fā)展歷程及前沿,土木工程材料的分類,土木工程材料的標(biāo)準(zhǔn)化,學(xué)習(xí)目的與意義,學(xué)習(xí)內(nèi)容

3、,一、土木工程材料是土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ),,秦磚漢瓦,,畫像磚、瓦當(dāng),,金字塔及獅身人面像,應(yīng)用火山灰？,,古羅馬斗獸場(chǎng),應(yīng)用火山灰！,,故宮(“玉砌朱欄”),漢白玉:純白色的大理石,,三峽工程,預(yù)計(jì)混凝土澆筑約2 800萬(wàn)m3,,“鳥巢”,總用鋼量11萬(wàn)噸,,“水立方”,世界最大的膜結(jié)構(gòu)工程,四氟乙烯聚合物ETFE,,玻璃幕墻,玻璃改變世界,,新型干粉砂漿,自流平砂漿,瓷磚粘結(jié)砂漿,無(wú)收縮灌漿,,你想擁有嗎？,,再裝修一下呢,陶瓷的魅力

4、,,石拱橋,趙州橋,,“天下第一橋”,,小橋?流水?人家,西湖斷橋,楓橋,,洛陽(yáng)橋,,我國(guó)第一座跨海大石橋，被譽(yù)為“海內(nèi)第一橋”,高速公路,水泥混凝土和瀝青混合料,,,懸索式雙塔結(jié)構(gòu),,中國(guó)目前最大城市立交橋,,材料：用于結(jié)構(gòu)、機(jī)器、器件等產(chǎn)品的具有某些性能的物質(zhì)。是冶金、機(jī)械、化工、建筑、信息、能源、航天航空等工業(yè)的支撐，是社會(huì)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)先導(dǎo)。土木工程材料：應(yīng)用于土木工程中使用的各種材料和制品。材料科學(xué)與工程

5、是屬于工學(xué)門類的一級(jí)學(xué)科。以數(shù)學(xué)、力學(xué)以及物理、化學(xué)等自然科學(xué)學(xué)科為基礎(chǔ)，以工程學(xué)科為服務(wù)和支撐對(duì)象，是一個(gè)理工結(jié)合，多學(xué)科交叉的新興學(xué)科，其研究領(lǐng)域涉及自然科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)以及工程學(xué)。,二、材料科學(xué)與工程簡(jiǎn)介,,按種類及化學(xué)成分：,按用途：,三、土木工程材料的分類,,石、土、木；秦磚漢瓦；波特蘭水泥的發(fā)明（1824年）及隨后混凝土的問(wèn)世；煉鋼技術(shù)（19世紀(jì)中葉）及鋼材的應(yīng)用；人工合成高分子材料（20世紀(jì)初）及化學(xué)建材；預(yù)應(yīng)力

6、混凝土；特殊功能材料；機(jī)敏材料、智能材料。自感知、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)材料；材料取舊利廢。環(huán)境友好型材料、綠色建材；輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐久、復(fù)合。計(jì)算材料學(xué)。,四、土木工程材料發(fā)展歷程及前沿,,五、學(xué)習(xí)內(nèi)容,課堂講授40學(xué)時(shí)：,學(xué)習(xí)每種材料生產(chǎn)原理（工藝）或配制技術(shù)、技術(shù)性質(zhì)、產(chǎn)品品種和標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)方法及應(yīng)用情況。,,實(shí)驗(yàn)課16學(xué)時(shí)：,土木工程材料密度實(shí)驗(yàn)（2）水泥實(shí)驗(yàn)（4）混凝土實(shí)驗(yàn)（4）砂漿實(shí)驗(yàn)（2）瀝青及瀝青混合料實(shí)驗(yàn)（4）

7、鋼材實(shí)驗(yàn)（材料力學(xué)中開出）,,六、土木工程材料的標(biāo)準(zhǔn)化,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的代號(hào),推薦性標(biāo)準(zhǔn)（T）。如GB/T、JC/T、JG/T。,,《土木工程材料》：專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,理解土木工程；設(shè)計(jì)；施工、監(jiān)理、檢測(cè)；新材料、新產(chǎn)品研制開發(fā)。材料費(fèi)用一般占建筑工程總造價(jià)的50-70。,七、學(xué)習(xí)目的與意義,,,1.緒 言,,,,1.2 材料的基本狀態(tài)參數(shù),材料的密度、表觀密度和堆積密度,材料的孔隙和空隙,,1.密度（ ρ）,材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下，單

8、位體積的質(zhì)量。,ρ——密度，g/cm3；m——材料的質(zhì)量，g；V——材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積，cm3。,一、材料的密度、表觀密度和堆積密度,絕對(duì)密實(shí):不包括孔隙。,如何測(cè)？,磨成細(xì)粉，用李氏瓶；排液置換法。,李氏密度瓶,實(shí)際上，自然界完全密實(shí)的材料不存在（近似密度）。,,2. 表觀密度（ρ0）,材料在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。,ρ0——表觀密度，g/cm3或kg/m3；m——材料的質(zhì)量，g或kg；V0——材料在自然狀態(tài)下的

9、體積，或稱 表觀體積，cm3或m3。,表觀體積:包括孔隙在內(nèi)的體積。即固體體積＋孔隙體積。,,如何測(cè)？,,排液、蠟封,3. 堆積密度（ ρ0/ ）,粉狀或粒狀材料，在堆積狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量。,ρ0/——堆積密度，kg/m3；m——材料的質(zhì)量，kg；V0/——材料的堆積體積，cm3或m3。,堆積體積:散粒材料填充容器的體積。 固體體積＋孔隙體積＋顆粒間空隙。,一般針對(duì)粉狀或粒狀材料。,如何測(cè)？,

10、,常用土木工程材料的密度、表觀密度及堆積密度,,密度的應(yīng)用,干粉砂漿生產(chǎn)線,,密實(shí)度（D） ：表觀體積中固體物質(zhì)充實(shí)的程度。,或,孔隙率（P） ：表觀體積（V0）中孔隙體積（VP）占的比例。,二、材料的孔隙和空隙,1.材料的孔隙,,孔隙特征對(duì)材料性能影響很大,,2.（散粒）材料的空隙,填充率（P/ ） 。堆積體積中，顆粒填充的程度。,或,空隙率（P/ ）：堆積體積（V0/）中空隙體積（VS）占的比例。,,,1.緒 言,,,,1.3 材

11、料的力學(xué)性質(zhì),,材料的強(qiáng)度：外力作用下不破壞時(shí)能承受的最大應(yīng)力。,按外力作用方式：抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度。,抗壓 抗拉 抗彎 抗剪,一、強(qiáng)度、比強(qiáng)度,,材料強(qiáng)度的計(jì)算公式,（1）抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度：,f—材料的強(qiáng)度 ，N/mm2或MPa；Fmax—材料破壞時(shí)的最大荷載，N；A—受力截面面積；,（2）抗彎強(qiáng)度：,,常用土木工程材料的強(qiáng)度（ N/mm2或MPa

12、 ）,材料強(qiáng)度的影響因素：,材料組成、孔隙率、含水率、尺寸、加載速度、表面狀況。,,比強(qiáng)度,材料強(qiáng)度與表觀密度之比。衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)性能的主要指標(biāo)。,鋼材、木材和混凝土的強(qiáng)度比較,,1.彈性：,彈性變形：可完全恢復(fù)的變形,材料的彈性變形曲線,外力作用→變形外力除去→ 變形保持,塑性變形：不能恢復(fù)的變形,材料的塑性變形曲線,二、彈性與塑性,外力作用→變形外力除去→變形完全恢復(fù),2.塑性：,,真實(shí)材料中，完全的彈性材料或完全的塑性材料

13、不存在。,3.彈塑性變形：,材料的彈塑性變形曲線,外力作用→變形；卸載后→彈性變形恢復(fù)，塑性變形保留。,,1.脆性：外力達(dá)到一定限度→材料突然破壞（無(wú)明顯塑性變形）,脆性材料的變形曲線,常見脆性材料：磚、玻璃、生鐵、混凝土、陶瓷、石材、砂漿,2.韌性：沖擊、振動(dòng)荷載作用→材料吸收較大的能量而不發(fā)生破壞,三、脆性和韌性,,1.硬度：材料表面抵抗其它較硬物體壓入或刻劃的能力。,回彈法測(cè)混凝土的抗壓強(qiáng)度。,2.耐磨性：材料表面抵抗磨損的能力。

14、,四、硬度和耐磨性,莫氏硬度（刻劃，測(cè)定天然礦物）布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度（壓入法）,,,1.緒 言,,,,1.4 材料與水有關(guān)的性質(zhì),,親液材料、憎液材料,一、材料的親水性和憎水性,親水性 （θ≤900） 憎水性（θ＞900）,親水性材料：磚、木、混凝土憎水性材料：瀝青、石蠟,θ：濕潤(rùn)邊角,,二、材料的含水狀態(tài),干燥狀態(tài) 氣干狀態(tài) 飽和面干狀態(tài) 濕潤(rùn)狀態(tài),,,三、材料的吸濕性和吸水

15、性,平衡含水率：材料與空氣濕度達(dá)到平衡時(shí)的含水率。,1.吸濕性：材料在空氣中吸收水分的性質(zhì)。,含水率：材料中所含水的質(zhì)量與干燥狀態(tài)下材料的質(zhì)量之比。,Wh——材料的含水率，%；ms——材料在吸濕狀態(tài)下的質(zhì)量，g；mg——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量，g；,練習(xí)：含水率為10％的100g濕砂，其中干砂多少？,2.吸水性：材料與水接觸時(shí)吸收水分的性質(zhì)。,吸水率：材料吸水達(dá)到飽和面干時(shí)的含水率。,Wm——材料的（質(zhì)量）吸水率，%；mb——材料

16、吸水飽和面干狀態(tài)下的質(zhì)量，g。mg——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量，g；,材料吸水,,吸水性的影響因素：材料成分（親水、憎水）、孔隙率大小、孔隙特征（細(xì)微連通、粗大或封閉）。,,材料長(zhǎng)期在水作用下不破壞、強(qiáng)度也不明顯下降的性質(zhì)。,四、耐水性,耐水性用軟化系數(shù)KR表示：,fb——材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度，MPa。fg——材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度，MPa 。,0＜KR＜1;常位于水中或潮濕環(huán)境的重要結(jié)構(gòu)： KR ≥0.85（耐水材料

17、）；受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)： KR ≥0.75。,,材料抵抗壓力水（或液體）滲透的性質(zhì)。,壓力水的滲透,常用滲透系數(shù)（K）或抗?jié)B等級(jí)（P）來(lái)評(píng)價(jià)。,五、抗?jié)B性,,,材料在含水狀態(tài)下能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性質(zhì)。,常用抗凍等級(jí)（F）來(lái)評(píng)價(jià)。,六、抗凍性,,,1.緒 言,,,,1.5 材料的熱性質(zhì),,一、熱容性,熱容量（C）：材料溫度升高或降低1K時(shí)所吸收或放出的熱量。,比熱容（c）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量材料溫度升高1K時(shí)所需

18、熱量。,,導(dǎo)熱系數(shù)（λ）：在數(shù)值上等于厚度為1m的材料，當(dāng)其相對(duì)兩側(cè)表面溫度差為1K時(shí)，經(jīng)單位面積（1m2）單位時(shí)間（1s）所通過(guò)的熱量。,二、導(dǎo)熱性,λ ——導(dǎo)熱系數(shù) ， ；Q ——傳導(dǎo)熱量，J；d ——材料厚度，m；A ——材料傳熱面積，m2；Z ——熱傳導(dǎo)時(shí)間，s；t1-t2——材料兩側(cè)溫差，K。,,三、熱變形性,線膨脹系數(shù)：,,,1.緒 言,,,,材料在使用中，抵抗其自身和環(huán)境

19、的長(zhǎng)期破壞作用，保持其原有性能而不變質(zhì)、不破壞的性質(zhì)。,土木工程材料耐久性與破壞因素有關(guān)。,破壞因素包括物理作用、化學(xué)作用和生物作用。如抗?jié)B性、抗凍性、沖磨氣蝕、碳化、化學(xué)侵蝕、老化、鋼筋銹蝕、堿集料反應(yīng)、腐朽、蟲柱、耐熱、耐火等。,1.6 材料的耐久性,,材料的耐久性：,,,現(xiàn)代工程中，對(duì)耐久性的要求愈來(lái)愈高，提出耐久性指標(biāo)的工程設(shè)計(jì)也愈來(lái)愈多。對(duì)材料的質(zhì)量評(píng)定也應(yīng)逐漸由強(qiáng)度指標(biāo)發(fā)展為耐久性指標(biāo)。未來(lái)工程設(shè)計(jì)中將用耐久性設(shè)計(jì)取代目前

20、按強(qiáng)度進(jìn)行的設(shè)計(jì)。,本章結(jié)束！,,2.氣硬性膠凝材料,,,1.膠凝材料,能將散粒材料或塊狀材料膠結(jié)為整體并具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)。又稱膠結(jié)料。如：水泥、石膏、石灰、瀝青等。,概述：膠凝材料的定義與分類,,2.膠凝材料的分類,膠凝材料,,基本成分為天然的或合成的有機(jī)高分子化合物，如瀝青、樹脂。,,基本成分為無(wú)機(jī)化合物。,,只能在空氣中硬化、保持或發(fā)展強(qiáng)度如：石膏、石灰、水玻璃等。,,能在空氣和水中硬化、保持和發(fā)展強(qiáng)度。如：水泥。,,2.氣

21、硬性膠凝材料,,,,2.1 石灰,,一、石灰生產(chǎn)簡(jiǎn)介,1.生產(chǎn)原理：,煅燒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或溫度過(guò)高→過(guò)火石灰；溫度過(guò)低或煅燒時(shí)間不足→欠火石灰→降低產(chǎn)量。,,2.石灰的品種,生石灰（塊灰）：石灰石煅燒而成。 生石灰粉（磨細(xì)生石灰）:塊灰破碎、磨細(xì)而成。消石灰粉（熟石灰）：塊灰淋水消解而得。石灰膏：塊灰加入足量的水，淋制熟化而成（膏狀）。石灰乳（石灰水）：石灰膏用水沖淡而成（漿液狀）。,自行消解：熱量促硬化，膨脹促致密；磨細(xì)：過(guò)火

22、石灰消解加快，混合均勻；若條件許可，盡可能采用。,石灰的“熟化”或“消化”；自身粉化，不需磨細(xì)；大量放熱，不斷攪拌，減少逆反應(yīng)；防潮，防火防爆；體積增大，注意容器匹配；,,二、石灰的技術(shù)要求,1.建筑生石灰,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑生石灰》（JC/T 479-92）鈣質(zhì)生石灰（MgO≤5%），鎂質(zhì)生石灰（MgO＞5%） 。,建筑生石灰的技術(shù)指標(biāo),,2.建筑生石灰粉,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑生石灰粉》（JC/T 480-92）；分類：鈣質(zhì)生

23、石灰粉（MgO≤5%），鎂質(zhì)生石灰粉（MgO＞5%） 。,建筑生石灰粉的技術(shù)指標(biāo),,3.建筑消石灰粉,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑消石灰粉》（JC/T 481-92）；分類：鈣質(zhì)消石灰粉（MgO＜4%），鎂質(zhì)消石灰粉（4%≤MgO＜24%），白云石消石灰粉（24%≤MgO＜30%）。,建筑消石灰粉的技術(shù)指標(biāo),,三、石灰的特性,1.可塑性和保水性較好。,高度分散的Ca(OH)2膠體表面吸附較厚水膜。,2.生石灰水化時(shí)水化熱大，體積增大（增大1.0

24、～2.5倍）。,,石灰的“熟化”或“消化”,過(guò)火石灰：硬化后慢慢水化膨脹→局部隆起和開裂→需“預(yù)水化”（陳狀）二周左右。,,根據(jù)《砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ 98-2000）：生石灰熟化成石灰膏時(shí)，應(yīng)用孔徑不大于3mm×3mm的網(wǎng)過(guò)濾，熟化時(shí)間不得小于7d；磨細(xì)生石灰粉的熟化時(shí)間不得小于2d。,石灰的陳伏,《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（ GB 50203-2001 ）規(guī)定：抹灰用的石灰膏的熟化期不應(yīng)小于15d；罩面用

25、的磨細(xì)石灰粉的熟化期不應(yīng)小于3d。,,3.硬化緩慢。,石灰漿的硬化過(guò)程：,表層以CaCO3為主，內(nèi)層以Ca(OH)2晶體為主，內(nèi)部水分脫出緩慢，因而石灰凝結(jié)硬化緩慢。,4.硬化時(shí)體積收縮大。,游離水分蒸發(fā)所致。除調(diào)成石灰乳做薄層粉刷外，不宜單獨(dú)使用。施工時(shí)常加入骨料或纖維材料（如麻刀、紙筋）。,,6.耐水性差。,大部分尚未碳化的Ca(OH)2易溶于水所制。 石灰不宜用于潮濕環(huán)境。,7.吸濕性強(qiáng)，是傳統(tǒng)的干燥劑。,5.硬化后強(qiáng)度低。

26、,生石灰消化理論需水量32.13%，實(shí)際消化用水量很大，多余水分在硬化后蒸發(fā)留下大量孔隙。 1:3石灰砂漿28d抗壓強(qiáng)度只有0.2~0.5MPa。,,四、石灰的應(yīng)用,,2.氣硬性膠凝材料,,,,2.2 石膏,,一、建筑石膏生產(chǎn)簡(jiǎn)介,1.生產(chǎn)原理：,2.原材料：,天然二水石膏。又稱生石膏、軟石膏。分子式 。天然硬石膏。主要由無(wú)水硫酸鈣 組成，又名無(wú)水石膏。工業(yè)副

27、產(chǎn)石膏。如磷石膏、氟石膏、鹽石膏、蘇打石膏。,,天然二水石膏,,3. 在 系統(tǒng)中公認(rèn)的石膏相有5種形態(tài)、7個(gè)變種。,,,,,為建筑石膏，又稱熟石膏。,為高強(qiáng)石膏。,,4.石膏的脫水轉(zhuǎn)變圖,試驗(yàn)室理想條件,,工業(yè)生產(chǎn)條件,,二、石膏的技術(shù)要求,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《建筑石膏》（GB 9776-88），分為優(yōu)等品、一等品和合格品。,建筑石膏技術(shù)指標(biāo),,1.凝結(jié)硬化快。常溫下完全水化的時(shí)間為5～15min，終凝時(shí)間

28、不超過(guò)30min，7d左右完全硬化。,三、建筑石膏的特性,凝結(jié)硬化原理：,的溶解度很小，約半水石膏的1/5，很快達(dá)到飽和析出晶體，晶體長(zhǎng)大、連生、交錯(cuò)，并產(chǎn)生強(qiáng)度。,,建筑石膏凝結(jié)硬化示意圖,石膏緩凝劑：硼砂、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、聚乙烯醇、石灰活化動(dòng)物骨膠或皮膠等。作用：降低半水石膏的溶解度和溶解速度。,,2.硬化時(shí)體積微膨脹,膨脹率約為1%；注模后能真實(shí)反映模子的細(xì)致紋理；石膏制品表面光滑飽滿、棱角清晰，表面潔白細(xì)膩，適用于澆注

29、各種建筑花飾和雕塑；干燥時(shí)不開裂。,,5.防火性好,石膏制品遇火時(shí)，二水石膏的結(jié)晶水蒸發(fā)，吸收熱量，并在表面形成蒸汽幕和脫水物隔熱層。不宜長(zhǎng)期靠近65℃以上高溫的部位，以免脫水分解。,3.孔隙率大，表觀密度小，強(qiáng)度低。,半水石膏水化，理論需水量18.6%，實(shí)際加水量約為60~80%，多余水分硬化后蒸發(fā)，留下孔隙。,4.隔熱、吸聲性良好。,孔隙率高，且為微細(xì)的毛細(xì)孔。,,7.耐水性和抗凍性差。,潮濕條件→晶粒間的結(jié)合力減弱，強(qiáng)度下降；

30、水中浸泡→水化物二水石膏晶體逐漸溶解而破壞；吸水受凍→空隙中水分會(huì)結(jié)冰膨脹破壞。,提高石膏耐水性,6.具有一定的調(diào)溫調(diào)濕性。,熱容量大，吸濕性強(qiáng)，可以保持室內(nèi)“小氣候”均衡狀態(tài)。,,8.加工性能好?？射?，可刨，可釘，可打眼。,,四、建筑石膏的應(yīng)用,1.制備粉刷石膏。2.石膏砂漿。抹灰；3.建筑石膏制品。如石膏墻板、石膏砌塊；4.藝術(shù)裝飾石膏。如裝飾石膏板、石膏浮雕花飾、雕塑制品；,,3.氣硬性膠凝材料,,,,2.3 水玻璃,

31、,概述,水玻璃俗稱泡花堿，化學(xué)通式為 ，其中，n 是二氧化硅與堿金屬氧化物之間的摩爾比，為水玻璃的模數(shù)，一般在1.5～3.5之間。,按堿金屬氧化物，分為鈉水玻璃、鉀水玻璃和鉀鈉水玻璃。,按含水程度的不同，分為以下三類：,塊狀或粉狀水玻璃。溶解度很小，尤其是高模數(shù)的水玻璃；含有化合水的固體水玻璃或水合水玻璃。溶解度提高。塊狀水玻璃的水溶液，即液體水玻璃。,我國(guó)目前最常用的仍然是液體鈉水玻璃，簡(jiǎn)稱水玻

32、璃。,,一、水玻璃的生產(chǎn),濕法：將磨細(xì)的石英砂和苛性鈉溶液在壓蒸鍋（2.06×105～3.09×105Pa）內(nèi)用蒸氣加熱，并攪拌，使之直接反應(yīng)而成液體水玻璃。干法：將石英砂和碳酸鈉磨細(xì)拌勻，在熔爐內(nèi)于1300～1400℃溫度下熔化，生成固體水玻璃，再將它裝進(jìn)蒸壓釜內(nèi)，通入蒸汽熔（溶）化后，即制成液體水玻璃。,,1.在空氣中凝結(jié)硬化情況,（無(wú)定形硅膠）,空氣中CO2濃度低，反應(yīng)較慢，提高反應(yīng)速度，可將水玻璃加熱或加入

33、氟硅酸鈉 促硬劑。,二、水玻璃的特性,,3.耐酸（不耐堿）：SiO2在強(qiáng)氧化性酸中化學(xué)穩(wěn)定性高。,4.耐熱：水玻璃不燃燒，在高溫下不分解。,5.防水：水玻璃硬化時(shí)析出的硅膠能堵塞材料的毛細(xì)孔隙。,2.良好的粘結(jié)性能。,模數(shù)越大，粘結(jié)能力越強(qiáng)；模數(shù)相同，則濃度越高，粘結(jié)力越強(qiáng)；加入尿素，粘度不變，粘結(jié)力提高25%左右。,,三、水玻璃的應(yīng)用,涂刷在建材表面；配制耐酸漿體、耐酸砂漿和耐酸混凝土； 配制

34、耐熱砂漿和耐熱混凝土；土壤加固；配制快凝防水劑。,本章結(jié)束！,,3.水泥,,,3.1 常用水泥（通用硅酸鹽水泥）,,1. 按《水泥的命名、定義和術(shù)語(yǔ)》（GB/T 4131-1997）：水泥是指加水拌合成塑性漿體，能膠結(jié)砂石等適當(dāng)材料并能在空氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。,2.水泥是各種混凝土的最基本的組成材料，廣泛用于建筑、道路、水利和國(guó)防工程中，素有“建筑業(yè)的糧食”之稱。,我國(guó)近年水泥產(chǎn)量一覽表,概述,,3.水泥發(fā)明于182

35、4年。由于它具有與英國(guó)波特蘭城建筑巖石相似的顏色，故稱之為波特蘭水泥（我國(guó)稱為硅酸鹽水泥），首先取得這項(xiàng)專利技術(shù)權(quán)的是英國(guó)的J·Aspdin。,4.水泥的品種：,按礦物組成分：硅酸鹽、鋁酸鹽、硫鋁酸鹽等系列水泥；按用途及性能可以分為通用水泥、專用水泥及特種水泥；目前，水泥品種已達(dá)到100多種。,,一、常用水泥的生產(chǎn),1.生產(chǎn)工藝：兩磨一燒,硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝流程圖,,（1）原材料的破碎與粉磨,石灰質(zhì)原料：提供CaO；粘

36、土質(zhì)原料：提供SiO2、Al2O3和Fe2O3；校正原料：鐵質(zhì)校正原料、硅質(zhì)校正原料、鋁質(zhì)校正材料。,（2）硅酸鹽水泥熟料的燒成,硅酸鹽水泥熟料主要包括下列四種礦物：,硅酸三鈣（3CaO·SiO2，簡(jiǎn)寫為C3S），含量37%～60%； 硅酸二鈣（2CaO·SiO2，簡(jiǎn)寫為C2S），含量15%～37% ；鋁酸三鈣（3CaO·Al2O3，簡(jiǎn)寫為C3A），含量7%～15%； 鐵鋁酸四鈣（4CaO·

37、;Al2O3·Fe2O3，簡(jiǎn)寫為C4AF），含量10%～18%。,煅燒窯：立窯、回轉(zhuǎn)窯。,,（3）水泥成品的磨制,磨制水泥成品的原材料包括：硅酸鹽水泥熟料、石膏和混合材料。,,二、常用水泥的水化、凝結(jié)、硬化,1.硅酸鹽水泥熟料礦物的水化反應(yīng),,2.硅酸鹽水泥熟料礦物水化、凝結(jié)硬化特性,,3.硅酸鹽水泥的水化、凝結(jié)與硬化,表面水化，形成水化物膜層，水泥漿具有可塑性和流動(dòng)性。 膜層長(zhǎng)厚，并伴隨破裂、擴(kuò)展至連接，漿體形成絮凝結(jié)構(gòu)。

38、初凝：開始失去流動(dòng)性，終凝。完全失去可塑性，并開始產(chǎn)生結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。硬化：水泥漿體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢◤?qiáng)度的水泥石固體。,,水泥凝結(jié)硬化過(guò)程示意圖,1——水泥顆粒；2——水分；3——凝膠；4——晶體；5——水泥顆粒未水化內(nèi)核；6——毛細(xì)孔,,4.石膏在水泥中的作用。,控制C3A的水化凝結(jié)硬化速度，調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間。摻量3％左右。,C3A的水化：,反應(yīng)迅速，產(chǎn)生急凝，或閃凝。,加入石膏：,高硫形水化硫鋁酸鈣,又稱鈣礬石（俗稱水泥桿菌，針

39、狀），不溶于水，阻止C3A水化，延緩水泥凝結(jié)。,石膏耗完,C3A與鈣礬石反應(yīng),單硫形水化硫鋁酸鈣,溶于水，水化繼續(xù),,鈣礬石顯微形貌,,（1）水泥混合材料,在生產(chǎn)水泥時(shí)，為改善水泥性能，調(diào)節(jié)水泥強(qiáng)度等級(jí)，而加到水泥中去的人工的和天然的礦物材料。,5.混合材料在水泥中的作用。,,?；郀t礦渣,煉鐵高爐的熔融礦渣，經(jīng)急速冷卻而成的松軟顆粒；直徑一般為0.5～5mm，需磨細(xì)使用；急冷一般用水淬方法進(jìn)行，故又稱水淬高爐礦渣； 成粒在于阻止

40、結(jié)晶，形成玻璃體，具有較高的潛在活性； 活性成分，一般認(rèn)為是活性氧化鋁和活性氧化硅，在常溫下可與氫氧化鈣起作用而產(chǎn)生強(qiáng)度。,火山灰質(zhì)混合材料,火山灰質(zhì)混合材料：泛指火山灰一類的物質(zhì)?；鹕交遥夯鹕絿姲l(fā)的熔巖急冷形成。含有玻璃體，成分主要是活性氧化硅和活性氧化鋁，使火山灰具有活性。,,粉煤灰,火力發(fā)電廠煤粉燃燒的煙氣中收集的灰渣，又稱飛灰。 顆粒直徑0.001～0.05mm，玻璃態(tài)的實(shí)心或空心球狀。 活性來(lái)自玻璃體，成分主要是活性氧

41、化硅和活性氧化鋁。,,（2）活性混合材料的作用,,,,,（3）礦渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥的水化反應(yīng),分兩步進(jìn)行,水泥熟料顆粒水化；礦渣（火山灰或粉煤灰）受熟料水化時(shí)析出的Ca(OH)2和外摻石膏的激發(fā)，生成新的水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣。,水泥熟料礦物水化后的產(chǎn)物又與活性氧化物進(jìn)行反應(yīng)，生成新的水化物。,二次（水化）反應(yīng),,,（4）激發(fā)劑,Ca(OH)2和石膏起著激發(fā)水化（使活性混合材料的潛在活性得以發(fā)揮），促進(jìn)凝結(jié)硬

42、化的作用，故稱為激發(fā)劑。,常用的激發(fā)劑有堿性激發(fā)劑和硫酸鹽激發(fā)劑兩類。,堿性激發(fā)劑：石灰，硅酸鹽水泥熟料。 硫酸鹽激發(fā)劑：二水石膏、半水石膏和各種化學(xué)石膏。硫酸鹽激發(fā)劑的激發(fā)作用必須在有堿性激發(fā)劑的條件下，才能充分發(fā)揮。,,6.硬化水泥石中的組成,水化產(chǎn)物。忽略一些次要和少量的成分，水泥水化的最終產(chǎn)物是：水化硅酸鈣（C-S-H凝膠，約70%）、水化鐵酸鈣凝膠，氫氧化鈣（約20%）、水化鋁酸鈣、水化硫鋁酸鈣晶體；未水化的水泥顆粒、水

43、（自由水和吸附水）和孔隙（毛細(xì)孔和凝膠孔）。,,三、常用水泥的特性,,水泥石的腐蝕,（1）軟水的腐蝕（溶出性腐蝕）,軟水:雨水、雪水、蒸餾水及含重碳酸鹽甚少的河水與湖水 。水泥石中各水化物能穩(wěn)定存在的極限石灰濃度：Ca(OH)2：1.3gCaO/L；水化硅酸三鈣：1.2g CaO/L；水化鐵鋁酸四鈣：1.06 gCaO/L；水化硫鋁酸鈣：0.045g CaO/L。如果水泥石長(zhǎng)期處于流水或壓力流水作用下， Ca(OH)2 將不斷流失而

44、使水泥石破壞。硬水中不腐蝕：,,（2）鹽類腐蝕,硫酸鹽腐蝕,,水化鋁酸鈣,鈣礬石,體積增加1.5倍以上，膨脹破壞,硫酸鹽濃度較高：結(jié)晶破壞,鎂鹽腐蝕。,硫酸鎂對(duì)水泥石有鎂鹽和硫酸鹽雙重腐蝕的作用。,,Na2SO4在混凝土孔隙中的結(jié)晶,,,（3）酸類腐蝕,,碳酸腐蝕,“碳化”,一般酸腐蝕,因?yàn)樗嗟乃a(chǎn)物呈堿性。,，CaCl2溶于水。,（4）強(qiáng)堿腐蝕,組成成分；細(xì)度；養(yǎng)護(hù)條件（溫度、濕度和時(shí)間）；齡期；拌合用水量；貯存條件。

45、,四、影響常用水泥性能的因素,養(yǎng)護(hù)對(duì)水泥強(qiáng)度發(fā)展的影響,,五、常用水泥的選用,,六、常用水泥的技術(shù)要求,1.細(xì)度,水泥顆粒不能太粗，也不宜太細(xì)。測(cè)定水泥的細(xì)度可以用篩析法和比表面積法。 篩析法：用80μm方孔篩的篩余百分?jǐn)?shù)表示。比表面積法:測(cè)單位質(zhì)量粉末的總表面積，以m2/kg表示。,2.凝結(jié)時(shí)間,初凝：標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿開始失去可塑性；終凝：標(biāo)準(zhǔn)稠度凈漿完全失去可塑性并開始產(chǎn)生強(qiáng)度；初凝時(shí)間不能過(guò)短，終凝時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)；測(cè)定水泥凝

46、結(jié)時(shí)間采用標(biāo)準(zhǔn)稠度的水泥凈漿。,,3.體積安定性,體積安定性不良,與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成鈣礬石,沸煮法（餅法/雷氏法）,控制f-MgO含量,控制SO3含量,氧化鎂、三氧化硫及安定性不良的水泥應(yīng)作廢品處理。,,4.強(qiáng)度及強(qiáng)度等級(jí),按抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分為六個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。,硅酸鹽水泥各齡期的強(qiáng)度要求,水泥：標(biāo)準(zhǔn)砂：水＝1：3：0.5,注意與舊標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)號(hào)對(duì)比！,5.堿含量:按Na2O+0.658K2O計(jì)算。,,常用水泥的技術(shù)要求,,3.水泥,,,

47、,,,高鋁水泥,膨脹水泥,白色和彩色硅酸鹽水泥,3.2 其它品種水泥,一、高鋁水泥（礬土水泥）,以鋁礬土和石灰石為原料，經(jīng)高溫煅燒得到鋁酸鈣為主的熟料磨細(xì)制成。代號(hào)CA。按Al2O3的含量百分?jǐn)?shù)分為四類：CA-50（50 ％≤Al2O3 ＜60％），CA-60 （60 ％≤Al2O3 ＜68％） ， CA-70 （68 ％≤Al2O3 ＜77％） ，CA-80 （Al2O3≥ 77 ％ ）。,,,快凝、早強(qiáng)。用于緊急工程、搶修工程、

48、冬季施工工程；耐熱性好和耐硫酸鹽腐蝕性強(qiáng)。配制耐熱混凝土和耐硫酸鹽混凝土；水化熱大。不能用于大體積混凝土；長(zhǎng)期強(qiáng)度會(huì)降低。注意施工溫度（15℃～25℃），按最低穩(wěn)定強(qiáng)度設(shè)計(jì)；不得與硅酸鹽水泥、石灰等混用；低收縮；耐堿性差;產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《鋁酸鹽水泥》（GB201-2000）。,產(chǎn)品特性及應(yīng)用,,加水硬化后，體積膨脹而不是收縮。,二、膨脹水泥,硅酸鹽膨脹水泥。硅酸鹽水泥為主，外加高鋁水泥和石膏配制而成。 鋁酸鹽膨脹水泥。高鋁水

49、泥水泥為主，外加石膏配制而成。 硫鋁酸鹽膨脹水泥。無(wú)水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為為主要成分，外加石膏配制而成。 鐵鋁酸鈣膨脹水泥。鐵相、無(wú)水硫鋁酸鈣和硅酸二鈣為為主要成分，外加石膏配制而成。,,膨脹原理：生成鈣礬石。調(diào)整組分比例，可得不同的膨脹值。若膨脹受限，則產(chǎn)生自應(yīng)力。自應(yīng)力≥2MPa，稱為自應(yīng)力水泥；自應(yīng)力＜2MPa，稱為膨脹水泥；應(yīng)用：補(bǔ)償收縮混凝土、自應(yīng)力混凝土。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)： 《膨脹硫鋁酸鹽水泥》（ZB Q 11007

50、-87）、自應(yīng)力硫鋁酸鹽水泥》（JC 715-1996）：,,三、白色和彩色硅酸鹽水泥,1.白色硅酸鹽水泥（白水泥）,硅酸鹽水泥熟料中氧化鐵等含量少。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《白色硅酸鹽水泥》（GB/T 2015-2005）。技術(shù)要求：三氧化硫、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性、水泥白度（≥87）、強(qiáng)度（32.5、42.5、52.5）。,2.彩色硅酸鹽水泥,生料＋著色物質(zhì)、熟料＋著色物質(zhì)、白水泥＋著色物質(zhì)。 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《彩色硅酸鹽水泥》（JC/T 8

51、70-2000）。技術(shù)要求：三氧化硫、細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性、強(qiáng)度、色差。,3.應(yīng)用：用于各種裝飾裝修。,,道路硅酸鹽水泥快硬硅酸鹽水泥快硬硫鋁酸鹽水泥中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥抗硫酸鹽水泥,,,水泥工業(yè)之遺憾,1.消耗資源,我國(guó)已初步探明的石灰石儲(chǔ)量為542億噸，可開采利用的約為250億噸。如以2004年我國(guó)水泥總產(chǎn)量9.7億噸、需消耗石灰質(zhì)原料10億噸記計(jì)，加上相關(guān)行業(yè)所用石灰石，則不需30年，即會(huì)

52、出現(xiàn)石灰石資源枯竭的嚴(yán)重問(wèn)題。一方面是水泥石灰石資源枯竭的嚴(yán)重問(wèn)題，另一方面是消耗石灰石令人驚訝的高速度。 ——（《中國(guó)建材報(bào)》2005年8月15日）,2.消耗能源,資料表明，2004年國(guó)產(chǎn)9.7億噸水泥的能源消耗是燃煤1.6億噸（標(biāo)準(zhǔn)煤）。專家預(yù)測(cè)，2010年我國(guó)水泥需求將達(dá)到13.5億噸，原燃料消耗相應(yīng)也會(huì)提高近40%。,,3.破壞環(huán)境,2004年

53、我國(guó)水泥工業(yè)CO2排放量達(dá)8億多噸，SO3排放量超過(guò)100萬(wàn)噸，NOx排放量達(dá)262萬(wàn)噸，粉塵800萬(wàn)噸。,,溫室效應(yīng),,,,,酸雨,,矽肺病等、土地堿化、破壞環(huán)境,4.我國(guó)目前的生產(chǎn)工藝落后,發(fā)達(dá)國(guó)家新型干法技術(shù)多在80%以上，甚至95% 。我國(guó)1995年新型干法水泥2853萬(wàn)噸，僅占總產(chǎn)量的6%；2004年上升到3.2億噸，占總產(chǎn)量的33%；2005年底，新型干法水泥產(chǎn)量達(dá)到4.73億噸，新型干法水泥的比重已達(dá)到45%。,近年進(jìn)展

54、迅速,本章結(jié)束！,,,4.混凝土,,混凝土：由膠凝材料和骨料加水拌合，經(jīng)一定時(shí)間硬化而成的人造石材。 “混凝土”簡(jiǎn)寫“砼”，意為“人工石”。,,4.1 混凝土概述,,按膠結(jié)材料：水泥混凝土、瀝青混凝土、聚合物浸漬混凝土、水玻璃混凝土、硫磺混凝土等。按表觀密度：重混凝土、普通混凝土和輕混凝土。按施工工藝：泵送混凝土、噴射混凝土、離心混凝土等。按用途：防水混凝土、耐酸混凝土、裝飾混凝土等。按水泥用量：貧混凝土、富混凝土。,混凝土

55、的分類,普通混凝土的優(yōu)點(diǎn),可根據(jù)不同要求配制不同性質(zhì)的混凝土； 凝結(jié)前塑性好，可澆制成各種形狀和尺寸； 與鋼筋有牢固的粘結(jié)力； 硬化后抗壓強(qiáng)度高，耐久性良好； 就地取材、經(jīng)濟(jì)。,,不足,抗拉強(qiáng)度低；受拉時(shí)變形能力小、容易開裂；自重大；一旦破壞修復(fù)困難；施工質(zhì)量波動(dòng)大。,,4.混凝土,,,4.2 普通混凝土的組成材料,,混凝土的組成材料：水泥，砂，石、水、外加劑、摻合料。,水泥漿：賦予混凝土流動(dòng)性（潤(rùn)濕）、粘結(jié)、填充。

56、砂石：骨架作用（阻止水泥石的干縮，減少水化熱）、經(jīng)濟(jì)。稱為骨料或集料。 外加劑：改善混凝土的性能，量微作用大。 摻合料：改善混凝土的性能。,,一、水泥,水泥品種選擇 。由混凝土工程特點(diǎn)和所處環(huán)境條件而定。水泥強(qiáng)度等級(jí)選擇。由混凝土強(qiáng)度等級(jí)確定。 技術(shù)要求。滿足相應(yīng)水泥的標(biāo)準(zhǔn)。,,二、骨料,細(xì)骨料：公稱粒徑小于5mm的巖石顆粒。包括天然砂（河砂、海砂、山砂）、人工砂和混合砂。粗骨料：公稱粒徑大于5mm的巖石顆粒。包括卵石（河卵

57、石、海卵石、山卵石）和碎石。,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ 52-2006）、《建筑用砂》（GB/T 14684-2001）。,,河砂的生產(chǎn),,,,,1.砂、石的質(zhì)量要求,砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度,顆粒級(jí)配：大小顆粒的搭配情況。顆粒級(jí)配良好，砂粒間空隙小，可節(jié)約水泥、提高強(qiáng)度。,級(jí)配不好 級(jí)配良好,,粗細(xì)程度：大小砂?；旌虾蟮?/p>

58、總體粗細(xì)情況。分粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂。相同質(zhì)量條件，細(xì)砂總表面積大，需要水泥漿較多。,拌制混凝土，要同時(shí)考慮砂的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度。常用篩分析的方法進(jìn)行測(cè)定。細(xì)度模數(shù)表示粗細(xì)，級(jí)配區(qū)表示顆粒級(jí)配。,篩分析法：用一套標(biāo)準(zhǔn)篩，將500g干砂過(guò)篩，計(jì)算分計(jì)篩余百分率a1、a2、a3、a4、a5、a6和累計(jì)篩余百分率A1、A2、A3、A4、A5和A6。,累計(jì)篩余與分計(jì)篩余的關(guān)系,,粗砂:μf=3.7～3.1； 中砂:μf=3.0

59、～2.3；細(xì)砂:μf=2.2～1.6； 特細(xì)砂：μf=1.5～0.7。,細(xì)度模數(shù),砂的顆粒級(jí)配區(qū)（累計(jì)篩余，按質(zhì)量計(jì)，％）,優(yōu)先采用Ⅱ區(qū)砂；采用Ⅰ區(qū)砂，應(yīng)提高砂率；采用Ⅲ區(qū)砂，宜降低砂率；顆粒級(jí)配不符合上述要求，應(yīng)采用人工級(jí)配等措施。,按0.63mm篩孔的累計(jì)篩余量分為三個(gè)級(jí)配區(qū)；,,石子的最大粒徑,粗骨料中公稱粒級(jí)的上限;最大粒徑盡量選用得大些;要考慮結(jié)構(gòu)形式、配筋疏密、運(yùn)輸條件和施工條件。 根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及

60、驗(yàn)收規(guī)范》GB50204－2002：混凝土粗骨料的最大粒徑不得超過(guò)結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4，同時(shí)不能大于鋼筋間最小凈距的3/4；對(duì)于混凝土實(shí)心板，可允許采用最大粒徑達(dá)1/2板厚的骨料，但最大粒徑不得超過(guò)50mm。,,石子的顆粒級(jí)配,采用篩分法測(cè)定。,碎石或卵石的顆粒級(jí)配(累計(jì)篩余,按質(zhì)量計(jì)，%）,,,砂、石的質(zhì)量要求,三、混凝土用水,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ63-2006）。,混凝土拌合用水水質(zhì)要求,1.混凝土拌合用水,,放

61、射性（非飲用水）。與飲用水樣進(jìn)行水泥凝結(jié)時(shí)間對(duì)比試驗(yàn)。與飲用水樣進(jìn)行水泥膠砂強(qiáng)度對(duì)比試驗(yàn)。不應(yīng)有明顯的油脂、泡沫、顏色和異味。設(shè)備洗刷水。慎用海水。,可不檢驗(yàn)不溶物、可溶物、水泥凝結(jié)時(shí)間和水泥膠砂強(qiáng)度。,2.混凝土拌合用水,,四、外加劑,顯著改善混凝土性能，摻量一般不大于水泥質(zhì)量的5％?；炷恋牡谖宸N必不可少的組分。,按其主要功能分為四類：,改善流變性能：減水劑、引氣劑、泵送劑等。 調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間、硬化性能：緩凝劑、早強(qiáng)劑和

62、速凝劑等。 改善耐久性：防水劑、阻銹劑和防凍劑等。 改善其他性能：加氣劑、膨脹劑、著色劑等。,按化學(xué)成分可分：無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)化合物、有機(jī)和無(wú)機(jī)的復(fù)合物。,,1.減水劑,混凝土坍落度基本相同，可減少拌合用水的量。一般為表面活性劑。表面活性劑可顯著改變（通常為降低）液體表面能力或兩相界面能力的物質(zhì)。由親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)兩個(gè)部分組成。,減水劑的作用機(jī)理,絮凝結(jié)構(gòu)因水泥顆粒間斥力解體，釋放包裹的游離水；水泥顆粒因水膜增厚而增強(qiáng)滑動(dòng)能

63、力。,,減水劑的作用效果,水、水灰比不變，流動(dòng)性增大； 流動(dòng)性、水泥不變，用水量減少，水灰比降低，強(qiáng)度提高； 流動(dòng)性、強(qiáng)度不變，用水量減少，水灰比降低，節(jié)約水泥；,減水劑的摻入方法,先摻法：減水劑與水泥混合后再與骨料和水一起攪拌。同摻法：減水劑溶于水后再加入拌合物中一起攪拌。 后摻法：混凝土運(yùn)送到澆筑地點(diǎn)后，加入減水劑再次攪拌。滯水法：在攪拌過(guò)程中減水劑滯后1～3min加入。,常用減水劑,木質(zhì)素系、糖蜜系、萘系、樹脂系、氨基磺

64、酸鹽、聚羧酸。,,2.引氣劑,攪拌混凝土?xí)r，能引入大量均勻、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡；作用：改善和易性、抗凍性、抗?jié)B性、保水性和粘聚性，降低強(qiáng)度；主要產(chǎn)品：松香熱聚物、松脂皂和烷基磺酸鹽等； 不適宜用于蒸養(yǎng)混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土。,,3.早強(qiáng)劑,能加速混凝土早期強(qiáng)度發(fā)展；作用：改善和易性、抗凍性、抗?jié)B性、保水性和粘聚性，降低強(qiáng)度；主要產(chǎn)品：氯鹽類、硫酸鹽類和有機(jī)胺類和復(fù)合等；Cl-會(huì)腐蝕鋼筋，K+、Na+可能引起堿-骨料反應(yīng)。,4

65、.緩凝劑,能延緩凝結(jié)時(shí)間而不影響后期強(qiáng)度；作用：保坍、防冷縫、大體積混凝土施工；主要產(chǎn)品：木鈣、糖蜜等；,,其它外加劑,速凝劑；防凍劑；膨脹劑；泵送劑等。,外加劑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),《混凝土外加劑》GB 8076-1997;《公路工程混凝土外加劑》JT/T 523-2004; 《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119-2003 ；《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002 。,外加劑的合成、復(fù)配及復(fù)合型外加劑。,,五

66、、摻合料,拌制混凝土?xí)r摻入的礦物粉狀材料；常用的有粉煤灰、硅粉、磨細(xì)礦渣粉、燒粘土、天然火山灰質(zhì)材料（如凝灰?guī)r、沸石巖粉）、磨細(xì)自然煤矸石和石灰石等；混凝土“第六組分”。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596-2005、《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》 GB/T 18046-2000 等。,,摻合料對(duì)混凝土的作用,火山灰效應(yīng)（活性效應(yīng)）；形態(tài)效應(yīng)。如：玻璃微珠的“滾珠軸承”作用；填充效應(yīng)。密實(shí)與減水；,超細(xì)

67、粉的作用更加明顯,摻合料對(duì)混凝土的作用效果,增塑。坍落度經(jīng)時(shí)損失少；增強(qiáng)。特別是長(zhǎng)期強(qiáng)度；提高耐久性；保護(hù)環(huán)境。,,粉煤灰?guī)?,,4.混凝土,,,4.3 新拌混凝土的和易性,,一、和易性的概念,混凝土拌合物易于施工操作，能夠質(zhì)量均勻、成型密實(shí)。包括三個(gè)方面：流動(dòng)性、粘聚性（不分層和離析）、保水性（不嚴(yán)重泌水）。,,二、和易性的測(cè)定方法（稠度試驗(yàn)）,1.坍落度法,以坍落度確定流動(dòng)性，以直觀經(jīng)驗(yàn)評(píng)定粘聚性和保水性。試驗(yàn)方法：《普

68、通混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50080-2002）。適用范圍：骨料最大粒徑≤40mm，坍落度值≥10mm。,坍落度愈大，流動(dòng)性愈大。,,2.坍落擴(kuò)展度,坍落度大于220mm時(shí)測(cè)；坍落度擴(kuò)展值：最大直徑和最小直徑（兩者之差小于50mm）的算術(shù)平均值。,根據(jù)《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50164-92），混凝土拌合物按坍落度不同可以分為4級(jí)。,,3.維勃稠度法,適用干硬性混凝土（坍落度值小于10mm）。試驗(yàn)方法：《普