其他品种混凝土..

4.4其他品种混凝土简介一、水下混凝土水下混凝土施工水库大坝------水下混凝土施工一.轻混凝土•体积密度2000kg/m3轻骨料混凝土大孔混凝土多孔混凝土分类特点：轻质，热工性能良好，力学性能良好，耐火，抗渗，抗冻，易于加工1.轻骨料混凝土工业废料轻骨料（粉煤灰，煤渣）天然轻骨料（火山渣，浮石）人工轻骨料（页岩陶粒，粘土陶粒）（1）轻骨料种类（2）轻骨料混凝土分类及强度等级全轻混凝土（粗细骨料均为轻骨料）砂轻混凝土（细骨料全部或部分为普通砂）所用细骨料保温轻骨料混凝土结构保温轻骨料混凝土结构轻骨料混凝土用途强度等级CL5.0;CL7.5;CL10;CL15;CL20;CL25;CL30;CL35;CL40;CL45;CL50密度——800～190012个等级轻骨料的分类•按原材料来源分为：天然轻骨料(如浮石、火山渣及其轻砂)、工业废料轻骨料(如粉煤灰、陶粒、矿渣珠、自燃煤矸石及其轻砂)、人造轻骨料(如粘土陶粒、页岩陶粒、沸石岩轻骨料、膨胀珍珠岩等)；•按骨料粒型分为：圆球型(呈圆球状，如粉煤灰陶粒、磨细成球的页岩陶粒)、普通型(呈非圆球状如膨胀珍珠岩、页岩陶粒)、碎石型(呈碎石状，如浮石、自燃煤矸石、煤渣)。轻骨料—陶粒陶粒混凝土（3）轻骨料混凝土的应用•优点：体积密度比普通混凝土减小1/4～1/3，绝热性能改善，结构尺寸减小，增加使用面积,降低基础费用和材料运输费用，综合效益良好。•用途：多层和高层建筑，软土地基，大跨度结构，抗震结构，耐火等级要求高的结构，要求节能以及旧建筑加层等。•实例：南京长江大桥采用轻骨料混凝土桥板；天津北京采用轻骨料混凝土做墙体和屋面板2.大孔混凝土•（1）粗骨料水泥水成分无砂混凝土分类普通大孔混凝土轻骨料大孔混凝土（少砂混凝土）（2）大孔混凝土的特性和应用普通大孔混凝土——密度1500~1950强度3.5~10MPa轻骨料大孔混凝土——密度500~1500强度1.5~1.75MPa特点：导热率小，保温性能好，吸湿性小，收缩小，抗冻性15～25次冻融循环，水泥用量低。用途：用于制作墙体用的小型空心砌块和各种板材，也可用于浇注墙体。3.多孔混凝土•定义：不用粗骨料，内部分布着大量小气孔的轻质混凝土。特点：p可达85％，体积密度300～1000，导热率0.081~0.17W/(mk)兼具有结构及保温的功能，容易切割，易于施工。用途：制成砌块，墙体，屋面板及保温制品，广泛应用于工业与民用建筑及保温工程中。•气孔产生方法：加气混凝土泡沫混凝土加气混凝土含钙材料含硅材料加气剂磨细，配料，搅拌，浇注成形，切割，压蒸养护加气混凝土原理：铝粉（加气剂）＋氢氧化钙氢气强度:1.0MPa2.5MPa3.5MPa5.0MPa7.5MPa密度:300400500600700800(kg/m)3砌块分类砌块条板预制成加气混凝土泡沫混凝土•加气混凝土砌块适用于承重和非承重的内墙和外墙。•加气混凝土条板可用于工业与民用建筑中，做承重和保温合一的屋面板和墙板。条板均配有钢筋，钢筋必须先经防锈处理。另外还可用加气混凝土和普通混凝土预制成复合墙板，用作外墙板。•注：蒸压加气混凝土的吸水率高，且强度较低，所以其所用砌筑砂浆及抹面砂浆与砌筑砖墙湿不同，需专门配置。墙体外表必须做饰面处理。定义：由水泥等拌制的浆料与引气剂搅拌造成的泡沫混合，再经浇注、养护硬化而成的多孔混凝土常用松香胶和解水牲血做引气剂。用法：与同体积密度的加气混凝土基本相同，可在现场直接浇注，用作屋面保温层。泡沫混凝土泡沫混凝土•3.防水混凝土•定义：通过各种方法提高混凝土抗渗性，当其抗渗等级=p6时又称抗渗混凝土。采取多种措施，使普通混凝土中原先存在的渗水毛细管通路尽量减少或被堵塞，从而大大降低混凝土的渗水。普通防水混凝土外加剂防水混凝土膨胀水泥防水混凝土防渗措施（1）普通防水混凝土（富水泥浆混凝土）•原理：通过调整配合比来提高混凝土自身的密实度，从而提高混凝土的抗渗性•配合比设计规定见表3－27•特点：抗渗等级一般可达P6～P12施工简便，性能稳定但施工质量要求比普通混凝土严格。•用途：地上、地下要求防水抗渗的工程（2）外加剂防水混凝土定义：利用外加剂的功能，使混凝土显著提高密实性或改变孔结构，从而达到抗渗的目的常用外加剂引气剂（松香热聚物等）含气量3％～5％密实剂（氢氧化铁，氢氧化铝）堵塞内部渗水通路。造价高。防水剂（氯化铁）与氢氧化钙作用生成氢氧化铁胶体，填充孔隙。（3）膨胀水泥防水混凝土定义：采用膨胀水泥配置而成的。原理：在水化过程中，能形成大量的钙矾石，产生一定的体积膨胀，在有约束的条件下能改变孔结构，使毛细孔径减小，提高密实度，抗渗性（使用温度应小于60度）抗渗混凝土抗渗混凝土系指有较高抗渗能力的混凝土，通常其抗渗等级等于或大于Ｐ６级，又称抗渗混凝土。抗渗混凝土的配制原理是：混凝土抗渗剂防水/抗渗混凝土的施工•严格控制质量，采用机拌机振•浇注时应一次完成，尽量不留施工缝•加强保湿养护，至少14d•不得过早脱模，脱模后更要即使充分浇水养护，以免出现干缩裂缝5.耐热混凝土•普通混凝土不耐高温，若在高温下使用，其强度会下降，甚至崩溃。•耐热混凝土是指长期再高温作用下保持其所要求的物理和力学性能的特种混凝土。采用原因组成胶凝材料耐热粗细骨料水（或不加水）不同硅酸盐水泥耐热混凝土铝酸盐水泥耐热混凝土水玻璃耐热混凝土磷酸盐耐热混凝土耐热混凝土（1）硅酸盐水泥耐热混凝土组成胶凝材料耐热粗、细骨料掺合料适量水普通水泥或矿渣水泥粘土、碎砖、玄武岩、铬铁矿、重矿渣等粘土、砖粉、磨细石英砂骨料不同，耐热度不同粘土、碎砖铬铁耐900度高温，用于热工设备基础和墙耐1600度高温，用于高炉基础和隧道窑等（2）铝酸盐水泥耐热混凝土组成高铝水泥或低钙硅酸盐水泥耐热粗、细骨料（碎镁砖、烧结镁砂、钒土、镁铁矿、烧结土）高耐火度磨细掺合料水极限使用温度为1300度碾压混凝土碾压混凝土6.纤维混凝土•定义：在普通混凝土的基础上外掺各种纤维材料而制成的复合材料。纤维材料钢纤维（应用较广）玻璃纤维炭纤维芳香族聚酰胺纤维•玻璃纤维、芳纶纤维与碳纤维制品：单轮载荷33t钢纤维混凝土(抗折强度为8.6MPa)加固的停机坪喷射混凝土7.聚合物混凝土组成聚合物无机胶凝材料骨料特点：弥补了普通混凝土抗拉强度低、抗裂性差、脆性大、抗化学腐蚀性差的缺点，(1)聚合物浸渍混凝土PIC•定义：将已硬化的普通混凝土（基材），经干燥后浸入有机单体中，再用加热或辐射的方法使浸入混凝土孔隙内的单体进行聚合而成。•优点：高强、低渗、耐腐蚀及高的抗、抗冲、耐磨等特性，其抗压强度可提高2～4倍，一般为100～150Mpa,最高可达到260Mpa以上，抗拉强度可以提高到10～20Mpa，最高能达到240Mpa以上。•原因：聚合物渗填于混凝土内部孔隙后，提高了混凝土的密实度，也增加了水泥石与骨料之间的粘结力。•用途：要求高强度，高耐久性的特殊结构工程，如高压输气管、高压输液管、高压容器、海洋构筑物、原子能反应堆等工程。聚合物混凝土8.防辐射混凝土•防辐射混凝土能屏蔽x射线、r射线或中子辐射•组成：水泥、重骨料（重晶石、褐铁矿、磁铁矿等）、水配制而成。•特点：体积密度一般在3000以上，对防中子辐射，除需要混凝土质量很大以外，还需要足够多的氢元素。•用途：原子能工业以及应用放射性同位素的装置中，如做反应堆、加速器、放射化学装置等的防护结构防辐射混凝土大体积混凝土大体积混凝土3.透水性混凝土与自然环境相比，混凝土路面存在的问题a.能渗入地下的雨水明显减少，地下水位急剧下降，土地中水分不足，缺氧，地温升高，影响地表植物正常生长。b.不透气的路面难与空气进行热量于湿度的交换，对城市空间的温度、湿度等气候条件调节能力下降，产生“热岛现象”。c.短时暴雨时，由于大量雨水不能及时渗入地表，只能通过排水系统排入河流，加大了排水设施的负担，容易洪水泛滥，道路淹没交通瘫痪。透水性混凝土种类•水泥透水性混凝土（以硅酸盐类水泥位凝胶材料、采用单一粒级的粗骨料，不用或少用细骨料配制的无砂、多孔混凝土。）•高分子透水性混凝土（采用单一粒级的粗骨料，以沥青或高分子树脂为胶凝材料配制的透水混凝土）•烧结透水性混凝土（以废弃的瓷砖、长石、高岭土、粘土等矿物的粒状物和浆体拌合，压制成胚体，经高温煅烧，形成具有多孔结构的块状材料）应用：透水性混凝土强度较低，主要应用在强度要求不太高，而要求具有较高透水效果的场合：公园内的道路，人行道，轻量级道路，停车场，地下建筑工程，各种体育场的。透水混凝土透水混凝土4.绿化混凝土•定义：能够适应植物生长，进行绿色植被的混凝土及其制品。•应用：城市道路两侧及中央隔离带、水边护坡、屋顶、停车场等部位。类型孔洞型绿化混凝土块体材料多孔连续型绿化混凝土孔洞型多层结构绿化混凝土块体材料5.吸音混凝土•特点：具有连续、多孔的内部结构。具有较大的那表面积，与普通的密实混凝土组成复合材料。•用途：机场、高速公路、高速铁路两侧、地铁等产生恒定噪音的场所。吸音混凝土装饰水泥彩色混凝土彩色混凝土彩色混凝土彩色混凝土3.3新型混凝土•一.高强度混凝土HPC定义：以耐久性和混凝土材料的可持续发展为基本要求，并适合工业化生产和施工的新一代混凝土。高强混凝土缺点脆性，易开裂和突然破坏由于水灰比小带来流动性、可泵性、均匀性差单位水泥用量大带来稳定性和经济性问题体积稳定性带来耐久性问题HPC工作性，耐久性与强度并重根据工程要求，突出一、两种性能配比特征低用水量低用水泥量以矿物掺合料和化学外加剂作为必须成分HPC路线掺用矿物掺合料，降低水泥用量使用高效减水剂和其他外加剂，降低水胶比优选骨料因其组分多，拌合物粘稠，需用强制式搅拌机，并延长搅拌时间，严禁在现场加水，加强养护用途：高层、大跨度、大荷载、特殊使用条件和严酷使用环境以及对建设速度、经济、节能等有更高要求的工程建设中2.环保型混凝土•混凝土材料的负面影响消耗大量自然资源和能源排放二氧化碳等有害物质生产于施工过程造成城市公害视觉和触觉效果差循环利用难度大环保型混凝土的特点比传统混凝土更高的强度和耐久性与自然环境的协调性良好的使用功能环保混凝土的分类减轻环境负荷的混凝土（在混凝土生产，使用直到解体全过程中能够减轻给地球环境造成的负担。）生态型混凝土（能够适应动、植物生长，对调节生态平衡、美化环境景观、实现人类与自然的协调具有积极作用的混凝土）习题例1．现场浇灌混凝土时，严禁施工人员随意向混凝土拌合物中加水，试从理论上分析加水对混凝土质量的危害。•解：现场浇灌混凝土时，施工人员向混凝土拌合物中加水，虽然增加了用水量，提高了流动性，但是将使混凝土拌合料的粘聚性和保水性降低。特别是因水灰比Ｗ／Ｃ的增大，增加了混凝土内部的毛细孔隙的含量，因而会降低混凝土的强度和耐久性，并增大混凝土的变形，造成质量事故。故现场浇灌混凝土时，必须严禁施工人员随意向混凝土拌合物中加水。•[评注]不能采用仅增加用水量的方式来提高混凝土的流动性。施工现场万一必须提高混凝土的流动性时，必须在保证水灰比不变的情况下，既增加用水量，又增加水泥用量。§6混凝土的质量控制与评定一．混凝土生产质量控制的必要性1．原材料的影响1）水泥2）水3）骨料4）外加剂2．施工操作的影响1）计量误差2）W/C波动3）搅拌时间的控制4）浇捣条件变化5）养护温、湿度的变化3．试验条件的影响1）取样方法不同2）试件成型、养护条件差异3）试验时测定条件的变化4）试验者本身的素质、误差二．混凝土质量控制的内容1．生产前初步控制1）原材料质量2）配合比设计与调整3）施工机具的调试、运行情况4）人员素质的培训2．施工过程中的控制1）计量的准确性，W/C波动2）搅拌、浇筑、振实及养护3）运输3．检测评估