混凝土材料学简洁版期末重点.docVIP

第一章 混凝土 定义：混凝土是指由水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料和水或沥青、树脂等有机胶凝材料的胶状物与集料，必要时加入化学外加剂和矿物外加剂，按一定比例拌合，并在一定条件下硬化而成的人造石材。 分类：胶凝材料、表观密度、强度等级、用途、施工工艺、配筋方式 组成材料及作用：水泥、砂、石、水、外加剂 水泥浆=水泥+水：包裹物料、填充空隙、润滑作用、胶结作用 填充作用（填充集料间空隙，密实性好）； 润滑作用（包裹表面，降低集料间摩擦力，提高拌合物流动性）； 胶结作用（把散粒的砂石胶结为整体） 砂浆=水泥浆+砂： 填充作用（填充石子间空隙）； 粘聚作用（使粗集料在施工过程中不离析、保水）； 骨架作用（砂起骨架和抑制体积变形作用，石子还有降低混凝土成本的经济作用） 优点7：经济、可塑性好、性能可设计、耐久性好、耐火性好、复合能力强、利用废弃物能力强 缺点：抗拉强度低、抗裂性差、自重大 比强度低、质量波动大、施工期长 第二章 胶凝材料 定义：能在物理、化学作用下，由可塑性浆体变为坚固的石状体，并能胶结其他物料，且有一定机械强度的物质。 分类： 有机~:沥青、树脂 无机~：气硬性~、水硬性~（水泥。拌水后既能在空气中硬化，又能在水中硬化，保持并继续提高其强度） 通用水泥6：硅酸盐水泥、普通、矿渣、火山灰质、粉煤灰、复合硅酸盐水泥 GB175-2007标准与99标准的不同： 硅酸盐水泥：以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料，5%以下的石灰石或粒化高炉矿渣，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。 类型：Ⅰ型硅酸盐水泥（P·Ⅰ，不掺混合材料）、Ⅱ型硅酸盐水泥（掺加不超水泥重量5%石灰石或粒化高炉矿渣混合材料） 原材料：石灰石（提供CaO）黏土（提供SiO2、Al2O3、少量Fe2O3）铁矿粉（校正某些氧化物不足） 生产过程：两磨一烧（生料的配合与磨细、生料煅烧成熟料、熟料与适量石膏共同磨细成水泥），记反应式 硅酸盐水泥熟料化学组成：CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、微量成分 硅酸盐水泥熟料矿物组成（特性P24）：C3S、C2S、C3A、C4AF、 f-CaO（会膨胀，与水泥凝固时产生的收缩相抵消，安定性不良）、方镁石（同）、 SO3（调节水泥凝结时间，不快凝闪凝，最佳掺量可提高水泥强度）、 碱分（与活性集料作用，产生碱集料反应） 率值：质量百分数 硅率（1.7~2.7）：SM或n=SiO2/ Al2O3+ Fe2O3，表熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物含量比例 铝率（0.9~1.7）：IM或p= Al2O3/ Fe2O3，表C3A与C4AF的比例，反映水泥煅烧时高温液相量的粘度 理论极限含量：由每1%酸性氧化物所需石灰量*相应酸性氧化物含量 CaO=KH*2.80 SiO2 + 1.65 Al2O3 + 0.35 Fe2O3 石灰饱和系数KH（0.82~0.94）：熟料中全部SiO2生成C3S、C2S所需的CaO含量与SiO2全部生成C3S所需CaO最大含量的比值，即表示熟料中SiO2被CaO饱和形成C3S的程度。 IM≥0.64，KH=（C-1.65A-0.35F）/2.8 S IM＜0.64，KH=（C- 1.1 A-0.7 F）/2.8 S 水化产物5：水化硅酸钙C-S-H凝胶、水化铁酸钙凝胶、Ca(OH)2、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙晶体 完全水化的硬化水泥浆体：70%水化硅酸钙，20%Ca(OH)2，7%钙矾石（包裹水泥颗粒周围形成保护膜延缓水化）+单硫型水化硫铝酸钙AFm 凝结：水泥浆体随时间推移，塑性不断降低至失去的过程。 硬化：随水化进行，水泥浆体转变为具有一定强度的固体的过程。硬化后的水泥浆体由胶凝体、结晶体、未水化的水泥颗粒、水和孔隙组成。 凝结硬化原因： 化学过程：P30自己看化学式吧 物理化学过程：水化反应由颗粒表面逐渐深入内部发生，水化产物不断增加并从饱和溶液析出，堆积在水泥颗粒周围形成水化物膜层，使颗粒间空隙不断减少，膜层长大并相互连接（凝结），水化物进一步发展填充毛细孔（硬化）。 影响凝结硬化的因素： 石膏掺量（可调节水泥凝结硬化速度。多-不缓凝且安定性不良，少-瞬凝）、养护时间、环境温度湿度、熟料矿物组成和细度、水灰比 为什么水泥强度随时间增长而增长：水泥水化从颗粒表面逐步向内部进行，随养护时间增加水化程度增大，水化产物增多， 为什么要加强早期养护：温度越高、湿度越大越利于水化，温度的影响主要表现在水化早期阶段，确保水泥水化正常进行可使强度不断增长。 主要技术性质： 1密度和堆积密度 2细度（细 表面积大 水化快 凝结硬化快 早期强度高，但需水量大 反应不完全空隙多 成本高收缩大 保存困难） 3标准稠度用水量（大 用水量大 硬化收缩大 强度密实性差） 4凝结时间（控制时间：初凝不可过快以有足够时间搅拌、运输、浇筑混凝土；终凝