水工混凝土特性及应用演示幻灯片.ppt

;;; 如何理解？ （1）“混”---是多种材料的混合物，混凝土的性能决定于各种材料的自身品质以及混合的比例（配合比）。可以选择原材料，调整配合比配制不同性能的混凝土。 （2）“凝”---主要材料为胶结材料，可以从流体变为固体。混凝土的性能随时间而有所改变，具有生命力的。 （3）“土”----无定形物质可以充斥任何形状的空间，浇筑任意尺寸体积的混凝土。 “砼”―――人工石，只强调了人工制造和像石头这两层意思，没有“混凝土”名词的含义丰富。;;（4）强度等级低。所承受的结构应力小，因此除一些特殊部位外，水工混凝土的强度等级都很低。 （5）设计龄期为长龄期。因为建设周期较长，所以混凝土的设计龄期可取晚龄期，一般为90d和180d。 （6）骨料的粒径大。为降低造价，水工混凝土一般采用大粒径骨料，骨料的最大粒径为150mm，而且占的比例较高，占骨料总量的30%。 （7）胶凝材料用量少。由于考虑降低水化热，除特殊部位外，水工混凝土的胶凝材料用量一般为200kg/m3。;第二节 水工混凝土的原材料的选择 一 水 泥 可通过胶结作用将一些固体碎块结合成一坚实的整体的材料称为胶凝材料。水泥是一种细磨的水硬性胶凝材料，加入适量水后，成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。 水泥的品种很多。硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥以及粉煤灰硅酸盐水泥。 中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥等。 ; 水泥的矿物组成：C3S、C2S、C3A和C4AF。 这几种矿物成分的性质各不相同，它们在熟料中相对含量改变时，水泥的性能也就随之改变。 （1）C3S：含量40%~60%，它是水泥中产生早期强度的矿物，其含量越高，水泥的28d前的强度也越高。 （2）C2S：含量20%~30%，是水泥中产生后期强度的矿物，它的抗蚀性好，水化热最小。 （3）C3A—含量2.5%~15%，它的水化作用最快，发热量最高，体积收缩大，抗硫酸盐侵蚀性能差。 （4）C4AF—含量10%~19%，水化热及强度均属中等。含量多时对提高抗拉强度有利，抗冲磨强度高，脆性系数小。;水泥的凝结和硬化机理 水泥加水拌和后，最初形成具有塑性的浆体，然后逐渐变稠并失去塑性，这一过程称为凝结。此后，强度逐渐增加而变成坚固的石状物体—水泥石，这一过程称为硬化。 水泥的凝结与硬化过程是一系列复杂的化学反应及物理化学反应过程。;水泥凝结硬化过程可以归纳为以下四个特点： （1）水泥的水化反应是由颗粒表面逐渐深入到内层复杂的物理化学过程，这种作用起初进行较快，以后逐渐较慢。 （2）硬化的水泥石是由晶体、胶体、未完全水化的水泥颗粒、游离水分及气孔等组成的不均质结构。 （3）水泥石的强度随龄期而发展，一般在28d内较快，以后变慢。 （4）温度越高，凝结硬化速度越快。; 水电工程对中热水泥性能指标的要求及分析 ;（1）? MgO的含量 　当熟料中的MgO?以方镁石的形态存在时，它在水泥水化硬化后，会缓慢的水化生成Mg(OH)2，产生体积膨胀，从而可起到补偿大体积混凝土后期降温阶段的体积收缩，避免或减少大体积混凝土的裂缝产生。 （2） 碱含量 控制水泥的碱含量可以有效地降低混凝土的总碱量，从而防止混凝土的碱骨料反应。 碱能促进水泥的收缩开裂，水泥的高碱含量使水泥的水化产物趋向凝胶化而不是结晶化，从而干燥收缩增加，加速了开裂的发展。当含碱量低于0.6％Na2O当量时，水泥的抗裂性明显增加。 ; 二 掺合料 混凝土掺合料是以硅、铝、钙等一种或多种氧化物为主要成分，掺入混凝土中能改善新拌混凝土或硬化混凝土性能的粉体材料。掺合料分为活性掺合料和非活性掺合料两大类。目前常用的掺合料有粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、磷渣粉、硅粉、沸石粉以及石粉等。; 粉煤灰是以燃煤发电的火力发电厂排出的工业废料。磨成一定细度的煤粉在在煤粉锅炉中燃烧后，由烟道气体中收集的粉末称为粉煤灰。粉煤灰属于人工火山灰质材料，用做混凝土的掺合料，不仅可以节省水泥，更重要的是可以改善混凝土性能。粉煤灰在混凝土中有三种效应： （1）形态效应，这是由于粉煤灰中含有许多球形颗粒，掺入混凝土中起到润滑作用，减少混凝土用水量，改善和易性。 （2）火山灰活性效应，粉煤灰中大多是玻璃体，具有潜在的化学势能，在碱性的激发下，能产生“二次水化反应”而具有胶凝性能。 （3）微集料效应，粉煤灰多呈球形，粒径细小，表面光滑，活性低的颗粒可以改善水泥混凝土中的颗粒级配，减少混凝土中的孔隙，增加致密性。;粉煤灰的品质指标是判别粉煤灰质量的主