第9讲:水利水电工程建筑材料(二)(2015年新版)
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2F311033胶凝材料的分类和用途
气硬性胶凝材料只能在空气中硬化、保持或发展强度,适用于干燥环境,如石灰、水玻璃等;水硬性胶凝材料不仅能在空气中硬化,而且能更好地在潮湿环境或水中硬化、保持并继续发展其强度,如水泥。沥青属于有机胶凝材料。
一、石灰
生石灰的熟化过程伴随着剧烈的放热与体积膨胀现象(1.5~3.5倍)。
石灰强度低。通常1,3的石灰砂浆,其28d抗压强度只有o.2~0.5MPa。
石灰体积收缩大。易产生裂纹,一般不宜单独使用,通常掺人一定量的骨料(砂)或纤维材料(纸筋、麻刀等)或水泥以提高抗拉强度,抵抗收缩引起的开裂。
二、水玻璃
水玻璃的用途:1.灌浆材料。2.涂料。3.防水剂。4.耐酸材料。5.耐热材料。6.粘合剂。
三、水泥
〔一)通用水泥
指大量用于一般土木建筑工程的水泥,包括硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和复合水泥。
(二)专用水泥
大坝水泥包括中热和低热水泥。低热、中热水泥适用于大坝工程及大型构筑物等大体积混凝土工程。
〔三)特性水泥
1.快硬硅酸盐水泥,以3d抗度表示强度等级。快硬水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于10h。
2.快凝快硬硅酸盐水泥,简称双快水泥。双快水泥初凝不得早于10min,终凝不得迟于60min。主要用于紧急抢修工程,以及冬季施工、堵漏等工程。施工时不得与其他水泥混合使用。
3.抗硫酸盐硅酸盐水泥,适用于受硫酸盐侵蚀的海港、水利、地下隧涵等工程.
5.铝酸盐水泥,工程中常用的高铝水泥,主要用于紧急抢修和早强要求的特殊工程,适用于冬期施工。后期强度倒缩,在使用3~5年后高铝水泥混凝土的强度只有早期强度的一半左右。高铝水泥不宜用于结构工程,使用温度不宜超过30℃,不得与其他水泥混合使用。
四、灌浆所用水泥的技术要求(新增)
灌浆工程所采用的水泥品种,应根据灌浆目的、地质条件和环境水的侵蚀作用等因素确定,通常可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐或复合硅酸盐水泥。当有抗侵蚀或其他要求时,应使用特种水泥。使用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥灌浆时,浆液水灰比不宜大于1。
回填灌浆、固结灌浆和帷幕灌浆所用水泥的强度等级应不低于32.5,坝体接缝灌浆、各类接触灌浆所
用水泥的强度等级应不低于42.5。
帷幕灌浆、坝体接缝灌浆和各类接触灌浆所用水泥的细度宜为通过80um方孔筛的筛余量不大于5%。
水泥灌浆宜使用纯水泥浆液。在特殊地质条件下或有特殊要求时,根据需要通过现场灌浆试验论证,可使用下列类型的浆液:(1))细水泥浆液;(2)稳定浆液;(3)水泥基混合浆液;(4)膏状浆液;(5)其他浆液
五、石油沥青
工程中常用的沥青材料主要是石油沥青和煤沥青,石油沥青的技术性质优于煤沥青。
例:
1.下列属于胶凝材料的有(ACD)等.
A.水玻璃;
B.木材;
C.水泥
D.石灰;
E.天然石材
2.下列属于通用水泥的有(ABC)。
A.硅酸盐水泥
B.矿渣水泥
C.粉煤灰水泥
D.大坝水泥
E.低热微膨胀水泥
2F311034外加剂的分类和应用
一、外加剂的分类
按其主要功能分为四类:
1.改善混凝土拌合物流动性能的外加剂。包括各种减水剂、引气剂和泵送剂等。
2.调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和泵送剂等。
3.改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。
4.改善混凝土其他性能的外加剂。包括引气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂等。
二、工程中常用的外加剂
目前在工程中常用的外加剂主要有减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂等。
(一)减水剂。在混凝土中的效果:在用水量及水灰比不变时,混凝土坍落度可增大100~200mm,且不影响混凝土的强度,增加流动性;在保持流动性及水泥用量不变的条件下,可减少拌合水量10%-15%,使混凝土强度提高15%-20%;在保持混凝土强度不变时,可节约水泥用量14%一15%;使混凝土的密实度提高,透水性可降低40%~80%,改善混凝土的耐久性。
(二)引气剂。引气剂可用于抗渗混凝土、抗冻混凝土、抗硫酸侵蚀混凝土、泌水严重的混凝土、轻混凝土以及对饰面有要求的混凝土等,但引气剂不宜用于蒸养混凝土及预应力钢筋棍凝土。引气剂的掺用量通常为水泥质量的0.005%~0.015%。
〔三)缓凝剂。主要适用于大体积混凝土、炎热气候下施工的混凝土,以及需长时间停放或长距离运输的混凝土。缓凝剂不宜用在日最低气温5℃以下施工的混凝土,也不宜单独用于有早强要求的混凝土及蒸养混凝土。(12年考点)
(四)速凝剂
速凝剂掺人混凝土后,能使混凝土在5min内初凝,10min内终凝,1h就可产生强度,1d强度提高2~3倍,但后期强度会下降,28d强度约为不掺时的80%~90%。速凝剂主要用于矿山井巷、铁路隧道、引水涵洞、地下工程。
三、外加剂的选择和使用
为保证减水剂的减水效果,减水剂有同掺法、后掺法、分次掺入三种方法。
例:为配制高强混凝土,下列什么外加剂为宜:(B)
A.早强剂
B.减水剂
C.缓凝剂
D.速凝剂