道路工程材料5水泥混凝土14年.ppt

5.3 混凝土的变形特性 混凝土变形类型：弹性变形 、徐变变形、温度变形、干燥收缩变形 1）弹性变形 ⑴ 静力弹性模量图3-15 混凝土弹性模量 影响因素：①粗集料的弹性模量；②混凝土强度 ⑵ 混凝土动弹性模量 2) 徐变变形图3-16 混凝土的徐变和恢复曲线 3) 温度变形 温度膨缩系数约为：（ 10～14）×10-6 /℃ 对工程的影响：大体积工程、温差较大季节施工混凝土结构 4) 混凝土的干燥收缩变形图3-17 混凝土的干湿变形 影响因素： ① 水泥品种及用量、单位用水量 ② 集料用量 ③ 施工、养护条件 图5-15 混凝土弹性模量分类 初始切线弹性模量(?0) 割线弹性模量(?1) 切线弹性模量(?2) 图5-16 混凝土的徐变和恢复曲线 变形特征： 弹性变形→徐变变形→ 瞬间恢复的变形→徐变恢复 →永久变形（也称残余变形） 图5-17 混凝土的干湿变形 5.4耐久性 混凝土抵抗环境介质作用而保持其形状、质量和适用性的能力 1) 混凝土的抗渗性：混凝土对液体或气体渗透的抵抗能力 影响因素：混凝土的密实度（孔隙率）及孔隙结构特征 改善措施：降低水灰比（采用减水剂）以减少混凝土内部毛细管通道 防止由于离析、泌水导致在混凝土内形成空隙 加强养护及防止出现施工缺陷 2) 混凝土的抗冻性：混凝土抵抗冻融循环作用的能力 影响因素：同抗渗性 改善措施：掺加引气剂，在混凝土中形成均匀分布的不连通微孔 3) 混凝土的抗化学侵蚀性 4) 耐磨性：混凝土抵抗表层损伤的能力 影响因素：混凝土的强度等级；集料硬度 5) 混凝土中的碱－集料反应 碱集料反应条件：水泥中的碱（Na2O和K2O）含量较高 集料中含有碱活性物质：SiO2和Al2O3等 水 两种类型的碱－集料反应： ① 碱—硅反应：水化物为碱硅酸凝胶，体积增大近3倍 ② 碱—碳酸盐反应：生成物由白云石→水镁石，体积增大近1.5倍 ★ 耐久性小结 混凝土的耐久性在很大程度上与其密实度有关 混凝土的密实度主要取决于水灰比和水泥用量 现行国标中规定了混凝土的最大水灰比和最小水泥用量 ? 5.6 普通混凝土组成材料的质量要求 1 水泥 品种：考虑工程特点、环境及施工条件 强度等级或标号：与混凝土的设计强度等级相匹配 2 粗集料 力学性能：强度、压碎值、坚固性、磨耗率等 级配：连续级配 最大粒径：与结构尺寸有关 表面特征：粗糙程度、颗粒形状等 有害杂质：有机质、泥土、硫酸盐类 3 细集料 级配与细度模数 有害杂质 4 外加剂外加剂是在混凝土拌和前或拌合时掺入、掺量不大于水泥质量5%（特殊情况下除外），并能按照某些要求改善混凝土性能的物质 （1） 外加剂分类 1) 按其主要功能分类 2) 按化学成分分类 (1) 无机化合物 如：早强剂CaCl2和Na2SO4等，主要是无机电解质盐类 (2) 有机化合物 如：表面活性剂类和某些有机化合物及复盐 表面活性现象图3-18 表面活性现象 分子组成特点图3-19表面活性分子模型 亲油端（憎水基）、亲水端（亲水基） 离子型：阳离子型 阴离子型 非离子型 （2） 常用混凝土外加剂 1) 减水剂 在不影响混凝土工作性的条件下，具有减水及增强作用外加剂 (1) 减水剂的品种 普通减水剂（具有5％以上减水、增强作用）：木质素磺酸盐类 缓凝减水剂（兼具缓凝功能）：糖蜜类 引气减水剂（兼有引气作用） 高效减水剂（又称超塑化剂或流化剂，具有12％以上减水、增强作用）：多环芳香族磺酸盐类、水溶性树脂类 复合减水剂： (2) 减水剂的作用机理：发生在水—水泥的界面上 图3-20 减水剂作用机理 2) 引气剂 经搅拌能在混凝土拌和物中引入大量分布均匀的独立微小气泡，以改善其工作性，并在其硬化后能保留微小气泡以改善其抗冻融耐久性的物质 ⑴ 引气剂的主要品种 松香热聚物类、烷基苯磺酸盐类、脂肪醇磺酸盐类 ⑵ 引气剂的作用原理：发生在水—空气界面上 ⑶ 作用功能 ◇ 增加混合料流动性 ◇ 提高混凝土耐久性 ◇ 混凝土弹性模量降低 ◇ 强度有所降低：