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混凝土的空隙率
一、水的三种形态1、水化后拌合水的三种形态结合水、凝胶水、毛细水1)结合水:水化产物化学或物理形式紧密结合的水,占水泥水化质量的23%。(结构水、结晶、)2)凝胶水:物理结合或吸附在水化产物的表面,分布在固体水化产物之间的胶凝孔中(直径2nm);占水泥凝胶体积的28%。3)毛细水:毛细孔中的水(毛细孔直径1μm)
混凝土硬化后多余的游离水(毛细水、凝胶水蒸发)硬化后逐渐蒸发形成空隙。空隙每增加5%,强度降低30%。
二、水泥浆的体积关系1、h=0水化程度水泥浆体积=V水泥+V水=Vc+Vw2、水化中hVp:固体水化产物Vgw:凝胶水Vuc:未水化的水泥Vcw:毛细水Vec:空的毛细孔
二、水泥浆的体积关系1、h=100%,拌合水等于完全水化多余的水占水泥体积的18.5%,以孔隙或毛细孔存在。2、假定水泥浆完全密实,水泥质量为C,水化程度h;2.1结合水质量0.23Ch2.2h=100%,空的毛细孔Vec=0.185Vc2.3水泥比重3.15,固体质量3.15Vc2.4h≠100%,Vec=0.185Vc.h=0.185C.h/3.15=0.059Ch(公式3)
二、水泥浆的体积关系2.5V结合水-V空毛细孔=(0.23-0.059)Ch=0.171Ch2.6Vp固体水化产物=V水化水泥+V结合水-V空毛细孔Vp=Ch/3.15+0.171Ch=0.488Ch(公式4)2.7胶凝空隙率Pg=Vgw/(Vp+Vgw)=28%(公式5)Vp:固体水化产物Vgw:凝胶水求得Vgw=0.190Ch(公式6)2.8毛细水体积Vcw=Vc+Vw-[Vuc+Vp+Vgw+Vec](公式7)Vuc=Vc(1-h)(公式8)Vcw=Vw-0.419Ch(公式9)
二、水泥浆的体积关系2.9封闭状态,无法获取外部水分;毛细孔或孔体积决定混凝土硬化Vec+Vcw=Vw-0.36ch=(W/C-0.36h)C(公式10)毛细孔体积百分率Pc(公式11)
二、水泥浆的体积关系2.10(公式12)孔隙率决定于水胶比和水化程度。水化程度越高,孔隙率越小;
二、水泥浆的体积关系2.11如果存在空气或使用引气剂a--新鲜水泥浆空气体积(公式13)(公式14)
二、水泥浆的体积关系2.12胶孔比:水泥凝胶体积占水泥凝胶和毛细孔体积之比公式15公式16公式17
二、水泥浆的体积关系胶孔比
砂浆强度和胶孔比的关系
三、混凝土的孔隙率1、配合比:C:S:G,W/C,引入气体体积a.混凝土孔隙体积VvVv=Vgw+Vcw+Vec+a结合公式6、10Vv=[W/C-0.17h]C-a公式192、混凝土总体积V=C/3.15+S/ρs+G/ρg+W+a公式20
3、混凝土孔隙率PP=Vv/V=[W/C-0.17h+a/C]/[0.317+S/(ρs*C)+G/(ρg*C)+W/C+a/C]
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