第十章 水泥混凝土材料特性PPT.ppt

第十章 水泥混凝土材料特性;第一节 概述;第二节 水泥混凝土混合料性能及试验;不同矿物散粒组成的混合物，一般有河砂、海砂及山砂。砂的颗粒级配，即表示砂的大小颗粒搭配情况。砂的粗细程度，是指不同粒径的砂粒混合在一起后总体的粗细程度，用细度模数区分。 ;3.粗集料 普通混凝土常用的粗集料有碎石和卵石。是经破碎、筛分而得到的粒径大于4.75mm的岩石或卵石。 二 普通混凝土的主要性质 A.和易性 含义：指混凝土拌合物易于施工操作并能获得质量均匀、成型密实的性能。包括流动性、黏聚性、保水性和易密性4个方面。 指标：坍落度试验。将混凝土拌合物按规定方法装入标准圆锥坍落度筒内，装满刮平后，垂直向上将筒提起，移到一旁，拌合物由于自重将会产生坍落现象。量出下坍高度，则为坍落度。坍落度越大表示流动性越大。;影响和易性的主要因素： 1.水泥浆数量 水泥浆赋予混凝土拌和物一定的流动性。在水灰比不变的情况下，单位体积拌和物内，如果水泥浆越多，则拌和物的流动性越大。但水泥浆过多，将会出现流浆现象，使拌和物的黏聚性变差，同时对混凝土耐久性也会产生一定影响，且水泥用量也大。水泥浆过少，不能填满孔隙或不能很好地包裹集料表面时，就会产生崩坍现象，黏聚性变差。水泥浆数量应以满足流动性要求为宜，不宜过量。 2.水泥浆稠度 在水泥用量不变的情况下，水灰比越小，水泥浆就越稠，混凝土拌合物的流动性越小。当水灰比过小时，水泥浆干稠，流动性过低，会使施工困难，不能保证混凝土的密实性。增加水灰比会使流动性增大，但过大时，又会时混凝土拌合物黏聚性和保水性不良，而产生流浆、离析现象。 ;4.时间和温度 混凝土搅拌完毕后，混凝土拌和物的坍落度随时间的推移逐渐减小，导致这种原因有水泥的水化反应、集料吸收水分、水分的蒸发等，这些因素的作用随着温度的升高而加剧。 B.混凝土抗折强度 在混凝土直接受拉时，很小变形就要开裂，它在断裂前没有残余变形，是一种脆性破坏。混凝土的抗拉强度只有抗压强度的1/10~1/20。道路路面或机场道面用水泥混凝土，以抗弯拉强度为主要指标，抗压强度为参考强度指标。 影响抗折强度的因素： 1.水泥抗折强度和体积稳定性 2.粗集料 3.砂细度模数 4.单位水泥用量;5.水灰比 6.单位用水量 7.含气量 影响混凝土抗折疲劳极限的因素 1.粗集料最大粒径和粒性 2.水泥中的游离氧化钙含量 3.含气量 C 混凝土变形性能 其中混凝土变形性能由荷载作用的变形、温差变形和干湿变形三部分组成。 1）荷载变形 影响因素有含气量、粗集料最大粒径、单位水泥用量、水灰比和砂细度模数。降低抗折弹性模量的好处为：一是路面结 ;构刚度EI减小，当荷载应力一定，弯拉应变大，路面的柔性好，有利于降低材料脆性，提高道路的行车舒适感和减小噪声；二是当荷载、干湿、温度等引起翘曲变形一定，混凝土路面板内产生的弯曲疲劳应力水平低，翘曲循环破坏的几率小，有利于保持各种因素作用下路面和接缝的完好率。 2）干缩变形 干缩应变一般比温缩应变大一个数量级，占混凝土温度和湿度应变的绝大部分，所以讨论或检测混凝土的变形性质，仅指其干缩应变。 影响因素有含气量、粗集料最大粒径、集料含土量、单位水泥用量、水灰比。 3）温度变形 温度变形比干缩变形小一个数量及，而且可以通过温度系数对温度变形进行计算。;影响混凝土温度系数的因素最重要的是粗集料的岩石种类，其次是含气量。 综上所述，引气剂降低道路混凝土的抗折强度，减小干缩应变，减小热扩散、热传导和隔热系数，从总体上提高道路混凝土的体积稳定性，增强这种暴露在野外结构的耐候性。 D 混凝土耐久性 混凝土抵抗环境介质作用并长期保持其良好的使用性能和外观完整性，从而维持混凝土结构的安全、正常使用的能力称为耐久性。 限制要求： 1.含气量：满足上述各种路用性能要求的含气量在4.5%~6%，抗盐冻性要求的混凝土比抗冰冻要求高一些； 2.最大水灰比：从混凝土路面所要求的抗折强度、小变形性能和耐久性出发，路面混凝土的最大水灰比应不超过0.44； ;有抗冻性要求时，不宜超过0.42；有抗盐冻性要求时，不宜大于0.40. 3.最大单位用水量：碎石混凝土单位用水量不大于 160kg/m3；砾石混凝土不大于155kg/m3. 4.最小水泥用量 ;三 水泥混凝土路面表面使用品质 1.抗滑性 影响因素：细集料、粗集料、表面整饰工艺、路面污染、温度及季节变化、交通荷载、路面干湿状态。 提高抗滑能力的技术措施： ①确保材料的抗磨光和抗磨耗能力； ②通过各种不同的表面处理工艺形成粗糙耐久的路面表面构造。 2.耐磨性 影响因素：混凝土强度和水泥品质。 提高耐磨性的技术措施： ①表面采用高强度混凝土，特别是抗压强度较高的混凝土； ②采用优质材料，如道路水泥，耐磨耗的石料，严格控制;砂、石含泥量，或采用高强度的铁砂。