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土木工程材料课件4混凝土(1).ppt

发布:2018-12-26约1.36万字共93页下载文档
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* * 【案例 4-2】骨料含有害杂质引发事故 概况 某厂一座四层钢筋混凝土框架结构厂房,梁、柱为现浇混凝土。该厂房于1988年1月开工,工期为10个月,交付使用后一个月就在梁、柱等多处出现爆裂。半年后混凝土柱基、大梁根部等处混凝土也陆续出现爆裂,严重的导致大梁折断。 * * 分析 使用含有害杂质的工业废渣做骨料。取裂缝处碎片进行X射线分析,发现其中晶体多为方镁石,并含有少量生石灰石,裂缝是由于方镁石、生石灰石水化膨胀造成。调查发现该厂为节省资金,使用含有MgO和CaO的工业废渣代替部分混凝土骨料,导致了事故的发生。 * * 混凝土组成材料之三 水 混凝土拌制和养护用水不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质。凡是能饮用的自来水及清洁的天然水都能用来拌制和养护混凝土。污水、pH值小于4的酸性水、含硫酸盐(按SO2计)超过1%的水均不能使用。当对水质有疑问时,可将该水与蒸馏水或饮用水分别进行水泥凝结时间、砂浆或混凝土强度对比实验,初凝和终凝时间差均不得大于30分钟。如强度不低于用蒸馏水或饮用水拌制的砂浆、混凝土的90%,则此水可以用。不得用海水拌制混凝土,因海水中含有的硫酸盐、镁盐和氯化物会侵蚀水泥石和钢筋。 * * * * 【案例4-3】采用海水做拌合水导致混凝土腐蚀破坏 概况 某海口城市临近出海口建造7层综合楼,采用现浇钢筋混凝土框架结构,使用现场挖井取水配制C18混凝土,该工程于1994年竣工投入使用,至2000年住户陆续发现部分柱、梁、板混凝土出现顺筋开裂现象,个别地方混凝土崩落,钢筋外露锈蚀发展迅速。 * * 分析 由于工程场地紧临出海口,每年秋冬时节均会出现海水倒灌的现象,经调查得知,混凝土拌合用水氯离子及硫酸根离子超标。这是导致混凝土开裂和钢筋锈蚀的主要原因。由于混凝土界面粘结及界面结构差,形成大量界面裂缝和孔洞,促进了有害离子的渗透,加速混凝土劣化及钢筋锈蚀。 * * 混凝土组成材料之四 矿物细掺料 矿物掺合料是指在混凝土拌合物中,为了节约水泥,改善混凝土性能加入的具有一定细度的天然或者人造的矿物粉体材料,也称为矿物外加剂,是混凝土的第六组分。常用的矿物掺合料有:粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、沸石粉、燃烧煤矸石等。粉煤灰应用最普遍。 ⑴粉煤灰又称飞灰,是由燃烧煤粉的锅炉烟气中收集到的细粉末,其颗粒多呈球形,表面光滑,大部分由直径以μm计的实心和(或)中空玻璃微珠以及少量的莫来石、石英等结晶物质所组成。 * * 粉煤灰在混凝土中的作用 ① 活性行为和胶凝作用。粉煤灰的活性来源于它所含的玻璃体,他与水泥水化生成的Ca(OH)2发生二次水化反应,生成C-S-H和C-A-H、水化硫铝酸钙,强化了混凝土界面过渡区,同时提高混凝土的后期强度。 ② 充填行为和致密作用。粉煤灰是高温煅烧的产物,其颗粒本身很小,且强度很高。粉煤灰颗粒分布于水泥浆体中水泥颗粒之间时,提高混凝土胶凝体系的密实性。 ③ 需水行为和减水作用。由于粉煤灰的的颗粒大多是球形的玻璃珠,优质粉煤灰由于其“滚珠轴承”的作用,可以改善混凝土拌和物的和易性,减少混凝土单位体积用水量,硬化后水泥浆体干缩小,提高混凝土的抗裂性。 * * ④降低混凝土早期温升,抑制开裂。大掺量粉煤灰混凝土特别适合大体积混凝土。 ⑤二次水化和较低的水泥熟料量使最终混凝土中的Ca(OH)2大为减少,可以有效提高混凝土抵抗化学侵蚀的能力。 ⑥当掺加量足够大时,可以明显抑制混凝土碱骨料病害。 ⑦降低氯离子渗透能力,提高混凝土的护筋性。 以上作用在水胶比低于0.42时,较突出。 * * (2) 硅灰 硅灰是从生产硅铁合金或硅钢等所排放的烟气中收集到的颗粒极细的烟尘,色呈浅灰到深灰。硅灰的颗粒是微细的玻璃球体,部分粒子凝聚成片或球状的粒子。其平均粒径为0.1μm~0.2μm,是水泥颗粒粒径的1/50~1/100,比表面积高达2.0×104m2/kg。其主要成分是SiO2(占90%以上),它的活性要比水泥高1~3倍。以10%硅灰等量取代水泥,混凝土强度可提高25%以上。由于硅灰具有高比表面积,因而其需水量很大,将其作为混凝土掺合料,须配以减水剂,方可保证混凝土的和易性。硅粉混凝土的特点是特别早强和耐磨,很容易获得早强,而且耐磨性优良。硅粉使用时掺量较少,一般为胶凝材料总重的5%~10%,且不高于15%,通常与其它矿物掺合料复合使用。在我国,因其产量低,目前价格很高,处于价格考虑,一般混凝土强度低于80MPa时,都不考虑掺加硅粉。 * * (3) 粒化高炉矿渣粉 粒化高炉矿渣粉是指将粒化高炉矿渣
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