几种特种混凝土性能
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了解特种混凝土的特点和应用特种混凝土是一种具有特殊性能的混凝土,主要用于满足特殊工程的需求。
特种混凝土主要包括:重混凝土重混凝土一般是由铁砂、钢砂、铁屑、铁矿石、重晶石等作为骨料添加水泥、水、外加剂搅拌而成的一种特种混凝土。
由于重骨料的加入,重混凝土的容重可以达到2.5吨/方-6.0吨/方。
近年来,随着重混凝土材料及技术的成熟,重混凝土开始大量应用于市政桥梁、房建等领域。
应用一:主要应用于桥梁配重,包括钢箱梁、混凝土梁、桥柱体等方面,有效提高桥梁荷载平衡。
应用二:多用于地下车库、下沉式广场、地下车站、主裙楼式商业综合体地下结构等。
高性能混凝土高性能混凝土是一种具有高强度、高耐久性、高工作性、低渗透性等特点的混凝土。
它采用优质原材料,通过精确的配合比设计和先进的施工工艺,实现了混凝土的高性能。
高性能混凝土广泛应用于桥梁、高层建筑、海洋工程等领域。
特点:高性能混凝土具有卓越的强度、耐久性和耐候性。
它通常采用优质的骨料、特殊的胶凝材料和化学添加剂,并经过精确的施工工艺控制。
应用:用于需要承受高荷载、高强度要求或恶劣环境条件的结构,如高层建筑、大桥、港口结构和核电站。
超高性能混凝土超高性能混凝土是一种具有高性能、高强度、优良耐久性、优异的耐火性和良好的施工性的新型混凝土材料。
它适用于各种需要高强度和耐久性的工程,如高层建筑、桥梁、隧道等。
同时,它也是一种环保的建筑材料,有利于可持续发展。
特点:超高性能混凝土具有出色的抗压强度、耐久性和抗裂性能。
它采用细粉料、高强度胶凝材料、化学添加剂和钢纤维等精细材料组成。
应用:用于制造高度加固的桥梁构件、防爆结构、防护墙和需要极高耐久性的建筑。
轻质混凝土轻质混凝土是一种具有轻质、高强、保温隔热等特点的混凝土。
它采用轻质骨料和高效减水剂,通过合理的配合比设计,实现了混凝土的轻质化。
轻质混凝土广泛应用于建筑节能、结构加固等领域。
特点:轻质混凝土由轻质骨料替代传统骨料制成,具有较低的密度和较高的绝热性能。
混凝土材料分类标准混凝土是建筑工程中常用的一种材料,其性能和特点主要取决于其组成成分和配合比。
为了便于工程设计、施工、维护等方面的需要,对混凝土材料的分类进行了明确的规定。
在实际应用中,按照不同的分类标准,混凝土材料可以被分为以下几类:一、按照用途分类1.普通混凝土:常规用途的混凝土,适用于一般建筑、道路、桥梁等工程;2.特种混凝土:根据特殊的用途和要求制备的混凝土,如高强混凝土、轻质混凝土、高性能混凝土、自流平混凝土等;3.预制混凝土:在工厂制作后再运输到现场进行安装的混凝土构件;4.现浇混凝土:在现场现场制作和浇筑的混凝土构件;5.装配式混凝土:采用模块化装配方式进行拼装的混凝土构件(如桥梁、隧道、构筑物等)。
二、按照强度等级分类1.普通混凝土:按照强度等级分为C15-C55,适用于一般建筑、道路、桥梁等工程;2.高强混凝土:按照强度等级分为C60-C100,适用于高层建筑、桥梁、隧道等需要承受较大荷载的工程;3.超高强混凝土:按照强度等级分为C100以上,适用于特殊高强度要求的工程。
三、按照材料成分分类1.普通混凝土:主要由水泥、砂、石子等原材料制成;2.高性能混凝土:添加了高效的掺合料、外加剂等,具有较高的抗压强度、耐久性、耐化学侵蚀性等;3.轻质混凝土:添加了轻骨料,具有轻质、保温、隔音等特点;4.高韧性混凝土:添加了聚丙烯纤维等,具有较强的抗裂性和抗冲击性;5.自流平混凝土:添加了高效的外加剂,具有自流平的特点,适用于地面、墙面等平整施工。
四、按照施工方式分类1.现浇混凝土:在现场浇筑和制作的混凝土构件;2.预制混凝土:在工厂制作后再运输到现场进行安装的混凝土构件;3.装配式混凝土:采用模块化装配方式进行拼装的混凝土构件(如桥梁、隧道、构筑物等)。
五、按照制备方式分类1.常规混凝土:采用常规的混凝土制备方式;2.混凝土掺合料:在混凝土中加入一定比例的矿渣粉、粉煤灰、石灰石粉等掺合料;3.夹层混凝土:在混凝土中加入夹层,形成夹层混凝土;4.耐火混凝土:在混凝土中加入耐火材料,具有较好的耐火性能。
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【精选构造设计知识】特种混凝土知识重点一、抗渗混凝土抗渗混凝土系指抗渗等级不低于P6级的混凝土。
即它能抵挡静水压力作用而不发生透水现象。
为了提升混凝土的抗渗性,往常采纳合理选择原资料、提升混凝土的密实程度以及改良混凝土内部孔隙构造等方法来实现。
当前,常用的防水混凝土的配制方法有以下几种。
(一)富水泥浆法这种方法是依赖采纳较小的水灰比,较高的水泥用量和砂率,提升水泥浆的质量和数目,使混凝土更密实。
防水混凝土所用原资料应切合以下要求:1)水泥强度等级不宜低于,其品种应按设计要求采纳,当有抗冻要求时,应优先采纳硅酸盐水泥;2)粗骨料的最大粒径不宜大于40mm,其含泥量不得大于1%,泥块含量不得超出0.5%;3)细骨料的含泥量不得大于3%,泥块含量不得大于1%;4)外加剂宜采纳防水剂、膨胀剂、引气剂或减水剂。
防水混凝土配合比计算应恪守以下几项规定:(1)每立方米混凝土中的水泥用量(含掺合料)不宜少于320kg ;(2)砂率宜为35%~40%;灰砂比宜为1:2~;(3)防水混凝土的最大水灰比应切合表4-29规定。
(二)骨料级配法骨料级配法是经过改良骨料级配,使骨料自己达到最大密实程度的聚积状态。
为了降低缝隙率,还应加入约占骨料量5%~8%的粒径小于的细粉料。
同时严格控制水灰比、用水量及拌合物的和易性,使混凝土构造致密,提升抗渗性。
(三)外加剂法这种方法与前方两种方法比较,施工简单,造价便宜,质量靠谱,被宽泛采纳。
它是在混凝土中掺入适合品种的外加剂,改良混凝土内孔构造,间隔或拥塞混凝土中各样孔隙、裂痕、渗水通道等,以达到改良混凝土抗渗的目的。
常采纳引气剂(如松香热聚物)、密实剂(如采纳FeCl3防水剂)、高效减水剂(降低水灰比)、膨胀剂(防备混凝土缩短开裂)等。
(四)采纳特种水泥采纳无缩短不透水水泥、膨胀水泥等来拌制混凝土,能够改良混凝土内的孔构造,有效提升混凝土的致密度和抗渗能力。
特种混凝土之耐酸、耐碱、耐热、聚合物混凝土&耐酸混凝土一、耐酸混凝土混凝土的腐蚀多数为酸性介质腐蚀。
在酸性介质作用下具有抗腐蚀能力的混凝土,叫耐酸混凝土。
耐酸混凝土广泛用于化学工业的防酸槽、电镀槽等。
二、分类耐酸混凝土结构分整体浇灌和做耐酸混凝土的内衬两种。
1. 对原材料的要求拌制耐酸混凝土的各种原材料,除必须满足物理力学性能的各项技术要求外,还必须具有受酸性介质浸蚀的化学稳定性。
耐酸混凝土的主要原材料有:(1)水玻璃水玻璃在耐酸混凝土中,模数为2.6~2.8,比重以1.38~1.4为宜。
允许采用可溶性硅酸钠做成的水玻璃。
水玻璃的比重过大或过小都会影响混凝土的强度、耐酸性、抗渗性和收缩性。
当比重过小时,可加热脱水调整,当比重过大时,可在常温下加温水调整。
水玻璃模数过低,会延缓混凝土的硬化时间,耐酸性也差;模数过大,会使混凝土硬化过快,特别是气温较高时更加显著,这样会造成施工操作上的困难。
模数过高时,可加入清水在常温下混合,并不断搅拌至均匀为止。
(2)氟硅酸钠耐酸混凝土常用工业氟硅酸钠作固化剂,其质量要求:纯度不应少于95%,含水率不得大于1%,其颗粒通过0.125mm筛孔的筛余量不应大于10%,不能受潮结块。
(3)掺合料(耐酸粉料)常用石英粉、辉绿岩粉(又叫铸石粉)、瓷料等,其中以铸石粉为最好,粉料的耐酸率不小于94%,含水率不应大于1%,并不得含有泥土及有机杂质,细度要求1600孔/cm2筛余不大于5%,4900孔/cm2筛余为10%~30%。
(4)细骨料耐酸混凝土用石英砂,其耐酸率不应小于94%,含水率不应小于1%,不得含有泥土,有机杂质含量必须符合混凝土用砂的技术要求。
(5)粗骨料用石英岩、玄武岩、花岗岩等制成的碎石,耐酸率不应小于94%,浸酸安定性合格,含水率不应大于1%,并不得含有泥土,用符合要求的天然石子须经严格筛洗。
2. 配合比耐酸混凝土配合比中的水玻璃用量须根据坍落度要求确定,一般为250~300kg/m3。
10-9 常用特种混凝土10-9-1 纤维混凝土目前发展起来的纤维增强混凝土,应用最广的是指钢纤维增强混凝土、玻璃纤维增强混凝土和聚丙烯类纤维增强混凝土。
前者在国内已经制成高强纤维混凝土,抗压强度100~110MPa,抗弯强度也接近15MPa,抗冲击强度为普通混凝土的 3.6~6.3 倍。
纤维混凝土与普通混凝土相比,虽有许多优点,但毕竟代替不了钢筋混凝土。
人们开始在配有钢筋的混凝土中掺加纤维,使其成为钢筋-纤维复合混凝土,这又为纤维混凝土的应用开发了一条新途径。
10-9-1-1 钢纤维混凝土在混凝土拌合物中,掺入适量的钢纤维,可配成一种既可浇筑又可喷射的特种混凝土,这就是钢纤维混凝土。
与普通混凝土相比,钢纤维混凝土抗拉、抗弯强度及耐磨、耐冲击、耐疲劳、韧性和抗裂、抗爆等性能都可得到提高。
因为大量很细的钢纤维均匀地分散在混凝土中,与混凝土接触的面积很大,因而,在所有的方向,都使混凝土的强度得到提高,大大改善了混凝土的各项性能。
1.钢纤维的基本要求( 1 )钢纤维的强度钢纤维混凝土破坏时,发现往往是钢纤维被拉断,这不是因为钢纤维抗拉强度不足,而是因为其韧性不足造成的。
因此,要提高其韧性。
如果材料通过淬火或其他急冷硬化方法获得,尽管其抗拉强度较高,但质地较脆,在搅拌过程中易被折断,反而会降低强化效果。
因此,只要不是易脆断的钢材,通常强度较高的纤维可满足要求。
一般钢纤维的抗拉强度不得低于380MPa。
当工程有特殊要求时,钢纤维抗拉强度可由需方根据技术与经济条件提出。
(2)钢纤维的尺寸和形状钢纤维的尺寸,主要由强化特性和施工难易性决定。
钢纤维如太粗或太短,其强化特性差,如过细或过长,则在搅拌时容易结团。
为了增强钢纤维同混凝土之间的粘结强度,常采用增大表面积或将纤维表面加工成凹凸形状,按外形可为平直形、波浪形、压痕形、扭曲形、端钩形、大头形等,见图10-46。
按横截面可为圆形、矩形、月牙形及不规则形等。
O匚1^^===0^= O图10-46钢纤维的外形钢纤维的标称长度指钢纤维两端点之间的直线长度,其尺寸可为15~60mm钢纤维截面的直径或等效直径宜在0.3~1.2mm。
06-混凝土-6特种混凝土混凝土作为建筑材料之一,一直以来都给我们的生活带来了很多便利。
然而,不同于传统的混凝土,在一些特定的工程中,我们需要使用特种混凝土来满足不同的要求。
接下来,本文将以06-混凝土-6特种混凝土为主题,详细介绍特种混凝土的种类以及其在工程中的应用。
一、高强混凝土高强混凝土是一种强度很高的混凝土,其强度一般大于70MPa。
高强混凝土相较于普通混凝土来说,在强度、耐久性、防震性能等方面有着更好的表现。
因此,在建造高层建筑、大型桥梁、基础工程及核电站等重要工程中,高强混凝土都是必不可少的。
高强混凝土可以采用掺入高性能外加剂、选用高性能水泥、使用特定细骨料等方式加强其强度,并且还可以在施工过程中对其进行压实、养护以保证其最终强度。
二、自密实混凝土自密实混凝土是一种高密度混凝土,其密实性能比较好,能够有效地阻止水、气体和其他液体渗透。
自密实混凝土的密实性能取决于主要的材料成分及其制造工艺。
自密实混凝土常用于建造防水结构、隧道、桥墩、水处理厂等需要防水性能的工程,随着新型自密实混凝土材料的不断研发和推广应用,它将在更广泛的领域中得到应用。
三、自流平混凝土自流平混凝土是一种较流动的特种混凝土,具有良好的自流性和自充性,能够通过重力效应自然地均匀分布并填充到施工所需要的位置。
自流平混凝土在施工过程中能够减少振动和压实所需要的时间,使其具有更好的工作效率。
自流平混凝土适用于各种水平、斜面和垂直面的表面,可以广泛应用于地板、台阶、龙骨板、天花板、地下停车场等。
四、高性能混凝土高性能混凝土是强度、耐久性能、特殊性能等方面高度优化的混凝土,通常指其强度等级在C50及以上。
高性能混凝土通常添加了聚合材料、硅粉、膨胀剂等外加剂,并采用优化的配合比、施工工艺、养护条件等措施进行生产制造。
高性能混凝土工程广泛应用于大跨度结构、机场、高速公路、高层住宅、核电站等。
五、轻骨料混凝土轻骨料混凝土是一种以膨胀剂为主要添加剂的混凝土,其密度一般在200~2000kg/m³之间。
【特种混凝土】1.高性能混凝土高性能混凝土(HighPerformanceConcrete,简称HPC)是一种新型高技术混凝土。
《高性能混凝土应用技术规程》(CECS207-2006)对高性能混凝土的定义为:采用常规材料和工艺生产,具有混凝土结构所要求的各项力学性能,具有高耐久性、高工作性和高体积稳定性的混凝土。
这种混凝土特别适用于高层建筑,桥梁以及暴露在严酷环境中的建筑物。
(1)特性1)自密实性好。
高性能混凝土的用水量较低,流动性好,抗离析性高,具有较优异的填充性。
因此,配合比恰当的大流动性高性能混凝土有较好的自密实性。
2)体积稳定性。
3)强度高。
高性能混凝土的抗压强度已超过200MPa。
28d平均强度介于100——120MPa的高性能混凝土已在工程中应用。
4)水化热低。
由于高性能混凝土的水灰比较低,会较早的终止水化反应,因此,水化热相应的降低。
5)收缩量小。
高性能混凝土的总收缩量与其强度成反比,强度越高总收缩量越小。
6)徐变少。
高性能混凝土的徐变变形显著低于普通混凝土,高性能混凝土与普通强度混凝土相比较,高性能混凝土的徐变总量(基本徐变与干燥徐变之和)有显著减少。
7)耐久性好。
高性能混凝土除通常的抗冻性、抗渗性明显高于普通混凝土之外,高性能混凝土的Cl—渗透率明显低于普通混凝土。
8)耐高温(火)差。
高性能混凝土在高温作用下会产生爆裂、剥落。
(2)制备高性能混凝土的技术途径单方高性能混凝土用水量不宜大于175kg/m3。
胶凝材料总量宜为450——600kg/m3,其中矿物微细粉用量不宜超过胶凝材料总量的30%。
1)选用优质的、符合要求的水泥和粗细集料。
2)选用高效减水剂。
高性能混凝土中使用的外加剂必须符合GB8076《混凝土外加剂》和GB50119《混凝土外加剂应用技术规程》的规定,并对混凝土及钢筋无害。
3)选用微细粉。
选用具有一定潜在活性或者火山灰活性的矿物掺合料,如硅粉、粉煤灰、磨细矿渣粉、天然沸石粉、偏高岭土粉及复合微细粉等。
几种特种混凝土性能
一、聚合物商品混凝土
聚合物商品混凝土是由有机聚合物、无机胶凝材料和骨料结合而成的新型商品混凝土,常用的有以下两类。
1、聚合物浸渍商品混凝土(PIC)
将已硬化的商品混凝土干燥后浸入有机单体中,用加热或辐射等方法使商品混凝土孔隙内的单体聚合,使商品混凝土与聚合物形成整体,称为聚合物浸渍商品混凝土。
由于聚合物填充了商品混凝土内部的孔隙和微裂缝,从而增加了商品混凝土的密实度,提高了水泥与骨料之间的粘结强度,减少了应力集中,因此具有高强、耐蚀、抗冲击等优良的物理力学性能。
与基材(商品混凝土)相比,抗压强度可提高2~4倍,一般可达150MPa。
浸渍所用的单体有:甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(S)、丙烯腈(AN)、聚脂-苯乙烯等。
对于完全浸渍的商品混凝土应选用粘度尽可能低的单体,如MMA、S等,对于局部浸渍的商品混凝土,可选用粘度较大的单体如聚脂-苯乙烯等。
聚合物浸渍商品混凝土适用于要求高强度、高耐久性的特殊构件,特别适用于输送液体的有筋管道、无筋管和坑道。
2、聚合物水泥商品混凝土(PCC)
聚合物水泥商品混凝土是用聚合物乳液拌和水泥,并掺入砂或其他骨料而制成。
生产工艺与普通商品混凝土相似,便于现场施工。
聚合物可用天然聚合物(如天然橡胶)和各种合成聚合物(如聚醋酸乙烯、苯乙
烯、聚氯乙烯等)。
矿物胶凝材料可用普通水泥和高铝水泥。
通常认为,在商品混凝土凝结硬化过程中,聚合物与水泥之间没有发生化学作用,只是水泥水化吸收乳液中水分,使乳液脱水而逐渐凝固,水泥水化产物与聚合物互相包裹填充形成致密的结构,从而改善了商品混凝土的物理力学性能,表现为粘结性能好,耐久性和耐磨性高,抗折强度明显提高,但不及聚合物浸渍商品混凝土显著,抗压强度有可能下降。
聚合物水泥商品混凝土多用于无缝地面,也常用于商品混凝土路面和机场跑道面层和构筑物的防水层。
二、纤维商品混凝土
纤维商品混凝土是以商品混凝土为基体,外掺各种纤维材料而成。
掺入纤维的目的是提高商品混凝土的抗拉、抗弯、冲击韧性,也可以有效改善商品混凝土的脆性性质。
常用的纤维材料有钢纤维、玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维和合成纤维等。
所用的纤维必须具有耐碱、耐海水、耐气候变化的特性。
国内外研究和应用钢纤维较多,因为钢纤维对抑制商品混凝土裂缝的形成,提高商品混凝土抗拉和抗弯、增加韧性效果最佳,但成本较高,因此,近年来合成纤维的应用技术研究较多,有可能成为纤维商品混凝土主要品种之一。
在纤维商品混凝土中,纤维的含量,纤维的几何形状以及纤维的分布情况,对其性质有重要影响。
以钢纤维为例:为了便于搅拌,一般控制钢纤维的长径比为60~100,掺量为0.5%~1.3%(体积比),尽可能选用直径细、截面形状非圆形的钢纤维,钢纤维商品混凝土一般可提高抗拉强度2倍左右,抗冲击强度提高5
倍以上。
纤维商品混凝土目前主要用于复杂应力结构构件、对抗冲击性要求高的工程,如飞机跑道、高速公路、桥面面层、管道等。
随着纤维商品混凝土技术的提高,各类纤维性能的改善,成本的降低,在建筑工程中的应用将会越来广泛。
三、防辐射商品混凝土
能遮蔽x、γ射线等对人体有危害的商品混凝土,称为防辐射商品混凝土。
它由水泥、水及重骨料配制而成,其表观密度一般在3000kg/m3以上。
商品混凝土愈重,其防护x、γ射线的性能越好,且防护结构的厚度可减小。
但对中子流的防护,除需要商品混凝土很重外,还需要含有足够多的最轻元素--氢。
配制防辐射商品混凝土时,宜采用胶结力强、水化结合水量高的水泥,如硅酸盐水泥,最好使用硅酸锶等重水泥。
采用高铝水泥施工时需采取冷却措施。
常用重
骨料主要有重晶石(BaSO
4)、褐铁矿(2Fe
2
O
3
·3H
2
O)、磁铁矿(Fe
3
O
4
)、赤铁矿(Fe
2
O
3
)
等。
另外,掺入硼和硼化物及锂盐等,也能有效改善商品混凝土的防护性能。
防辐射商品混凝土主要用于原子能工业以及应用放射性同位素的装置中,如反应堆、加速器、放射化学装置、海关、医院等的防护结构。
四、彩色商品混凝土
彩色商品混凝土,也称为面层着色商品混凝土。
通常采用彩色水泥或白水泥加颜料按一定比例配制成彩色饰面料,先铺于模底,厚度不小于10mm,再在其上浇筑普通商品混凝土,这称为反打一步成型。
也可冲压成型。
除此之外,还可采取在新浇商品混凝土表面上干撒着色硬化剂显色,或者采用化学着色剂渗入已
硬化商品混凝土的毛细孔中,生成难溶且抗磨的有色沉淀物显示色彩。
彩色商品混凝土目前多用于制作路面砖,有人行道砖和车行道砖两类,按其形状又分为普通型砖和异型砖两种。
路面砖也有本色砖。
普型铺地砖有方形、六角形等多种,它们的表面可做成各种图案花纹,异型路面砖铺设后,砖与砖之间相互产生联锁作用,故又称联锁砖。
联锁砖的排列方式有多种,不同排列则形成不同图案的路面。
采用彩色路面砖铺路面,可形成多彩美丽的图案和永久性的交通管理标志,具有美化城市的作用。
五、碾压式水泥商品混凝土
碾压式水泥商品混凝土是以较低的水泥用量和很小的水灰比配制而成的超干硬性商品混凝土,经机械振动碾压密实而成,通常简称为碾压商品混凝土。
这种商品混凝土主要用来铺筑路面和坝体,具有强度高、密实度大、耐久性好和成本低等优点。
1、原材料和配合比
碾压商品混凝土的原材料与普通商品混凝土基本相同。
为节约水泥、改善和易性和提高耐久性,通常掺大量的粉煤灰。
当用于路面工程时,粗集料最大粒径应不大于20mm,基层则可放大到30~40mm。
为了改善集料级配,通常掺入一定量的石屑,且砂率比普通商品混凝土要大。
碾压商品混凝土的配合比设计主要通过击实试验,以最大表观密度或强度为技术指标,来选择合理的集料级配、砂率、水泥用量和最佳含水量(其物理意义与普通商品混凝土的水灰比相似),采用体积法计算砂石用量,并通过试拌调整和强度验证,最终确定配合比。
并以最佳含水率和最大表观密度值作为施工控制
和质量验收的主要技术依据。
主要技术性能。
(1)强度高:碾压商品混凝土由于采用很小的水灰比(一般为0.3左右),集料又采用连续密级配,并经过振动式或轮胎式压路机的碾压,商品混凝土具有密实度和表观密度大的优点,水泥胶结料能最大限度地发挥作用,因而商品混凝土具有较高的强度,特别是早期强度更高。
如水泥用量为200kg/m3的碾压商品混凝土抗压强度可达30MPa以上,抗折强度大于5MPa。
(2)收缩小:碾压商品混凝土由于采用密实级配,胶结料用量低,水灰比小,因此商品混凝土凝结硬化时的化学收缩小,多余水分挥发引起的干缩也小,从而商品混凝土的总收缩大大下降,一般只有同等级普通商品混凝土的1/2~1/3左右。
(3)耐久性好:由于碾压商品混凝土的密实结构,孔隙率小,因此,商品混凝土的抗渗性、耐磨性、抗冻性和抗腐蚀性等耐久性指标大大提高。