混凝土配合比设计及力学性能及氯离子扩散系数试验
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混凝土中氯离子扩散系数的测试方法一、前言混凝土是一种常见的建筑材料,它的性能直接关系到建筑物的安全和使用寿命。
而混凝土中的氯离子则是混凝土耐久性的主要威胁因素之一。
因此,对混凝土中氯离子扩散系数的测试方法进行探讨,对于混凝土的研究和应用具有重要意义。
二、混凝土中氯离子扩散系数的意义混凝土中的氯离子是混凝土中的主要化学成分之一,它的存在状态直接影响混凝土的性能。
混凝土中氯离子的扩散系数是评价混凝土耐久性的重要指标之一,它反映了混凝土中氯离子的迁移能力。
混凝土中氯离子的扩散系数越小,说明混凝土对氯离子的抵抗能力越强,其耐久性也就越高。
三、混凝土中氯离子扩散系数的测试方法1. 氯离子扩散实验氯离子扩散实验是一种常见的测试混凝土中氯离子扩散系数的方法。
其测试流程如下:(1)准备样品将混凝土样品切成规定的尺寸(一般为100mm×100mm×100mm),并磨光表面。
(2)制备电极制备两个电极,一个作为阳极,一个作为阴极。
电极的大小应与样品相同,电极之间的距离应固定。
(3)浸泡样品将样品放入盐酸中浸泡24h,然后用水洗净并晾干。
(4)测量电阻将电极固定在样品两侧,然后测量电阻值,作为实验的基准值。
(5)测定电阻将样品放入盐酸溶液中,通过测量电阻的变化,计算出样品中氯离子的扩散系数。
2. 氯离子渗透实验氯离子渗透实验是另一种测试混凝土中氯离子扩散系数的方法。
其测试流程如下:(1)准备样品将混凝土样品切成规定的尺寸(一般为100mm×100mm×100mm),并磨光表面。
(2)制备电极制备两个电极,一个作为阳极,一个作为阴极。
电极的大小应与样品相同,电极之间的距离应固定。
(3)制备盐酸溶液将盐酸溶液制备好,并将样品放入中间。
(4)测量电阻将电极固定在样品两侧,然后测量电阻值,作为实验的基准值。
(5)测定电阻通过测量电阻的变化,计算出样品中氯离子的扩散系数。
四、注意事项1. 在实验过程中,要注意安全,避免化学品对人体造成伤害。
混凝土中氯离子离子扩散系数检测方法一、前言混凝土是建筑工程中常用的材料,而氯离子是混凝土中常见的有害离子,在混凝土中的扩散会导致混凝土的腐蚀和损坏,因此对混凝土中氯离子的检测十分重要。
本文将介绍混凝土中氯离子扩散系数的检测方法。
二、混凝土中氯离子扩散系数的重要性混凝土中氯离子的扩散会导致混凝土的腐蚀和损坏,从而降低混凝土的强度和使用寿命。
因此,了解混凝土中氯离子扩散的情况对于保护混凝土结构的安全和稳定性具有十分重要的意义。
三、混凝土中氯离子扩散系数的检测方法1. 氯离子扩散试验法氯离子扩散试验法是目前国内外通用的检测混凝土中氯离子扩散系数的方法。
该方法是通过在混凝土中加入一定量的氯离子,然后浸泡在一定温度和湿度条件下,测量混凝土中氯离子浓度随时间变化的规律,从而计算出混凝土中氯离子的扩散系数。
2. 电化学法电化学法检测混凝土中氯离子的扩散系数是一种比较新的方法。
该方法是通过在混凝土表面附着电极,然后在电极上施加一定的电压和电流,通过测量电极上氯离子的离子流,从而计算出混凝土中氯离子的扩散系数。
3. 改良离子迁移法改良离子迁移法是一种比较新的检测混凝土中氯离子扩散系数的方法。
该方法是通过在混凝土中加入一定量的氯离子,然后在混凝土中施加一定的电压和电流,测量氯离子的迁移电荷和电流,从而计算出混凝土中氯离子的扩散系数。
四、混凝土中氯离子扩散系数检测的注意事项1. 检测前需对混凝土进行充分的准备工作,如表面清洁、干燥等。
2. 检测时需严格按照试验方法操作,避免人为因素对检测结果的影响。
3. 检测结果需及时记录和分析,并结合其他检测指标进行综合评价。
五、结语混凝土中氯离子的扩散是混凝土结构受损的主要原因之一,因此对混凝土中氯离子的检测非常重要。
本文介绍了混凝土中氯离子扩散系数的检测方法,希望对相关人员有所帮助。
混凝土氯离子扩散系数的测定原理及实验方法一、前言混凝土是建筑工程中常用的一种材料,但是它也存在一些问题,比如混凝土中含有氯离子,会导致钢筋锈蚀,从而影响混凝土的使用寿命和安全性。
因此,测定混凝土中氯离子的扩散系数是非常重要的,本文将详细介绍混凝土氯离子扩散系数的测定原理及实验方法。
二、混凝土氯离子扩散系数的测定原理混凝土中氯离子的扩散系数可以通过测定混凝土中氯离子的扩散速率来得到。
混凝土中氯离子的扩散速率可以用菲克第一定律来描述,即:$$J=-D\frac{dc}{dx}$$其中,$J$表示单位时间内通过混凝土单位面积的氯离子通量,$D$表示混凝土中氯离子的扩散系数,$c$表示混凝土中氯离子浓度,$x$表示混凝土中离子扩散的距离。
根据菲克第一定律,可以得到混凝土中氯离子的扩散系数的计算公式:$$D=\frac{J}{\frac{dc}{dx}}$$因此,测定混凝土中氯离子的扩散速率和浓度梯度,就可以得到混凝土中氯离子的扩散系数。
三、混凝土氯离子扩散系数的测定实验方法混凝土氯离子扩散系数的测定实验方法分为两种:非稳态法和稳态法。
1. 非稳态法非稳态法主要是通过测定混凝土中氯离子浓度随时间变化的曲线来确定混凝土中氯离子的扩散系数。
具体实验步骤如下:(1)准备混凝土试件:将混凝土制成圆柱形或立方体的试件。
试件制备时,应控制好混凝土的配合比和水灰比,以确保试件的均匀性和稳定性。
(2)浸泡试件:将试件放入0.3mol/L的NaCl溶液中浸泡,浸泡时间一般为28天,以使试件中的氯离子达到均匀分布。
(3)制备取样器:制备取样器,取样器的直径应大于试件的直径,高度应略大于试件的高度,以保证取样器能够完全覆盖试件。
(4)取样:在试件中心处用取样器取样,然后立即将取样器放入NaOH溶液中。
NaOH溶液用于停止混凝土中氯离子的扩散,防止测量的误差。
(5)测量:将取样器中的NaOH溶液取出,用离子色谱仪测量其中的氯离子浓度。
混凝土中氯离子扩散系数测定方法一、引言混凝土中氯离子扩散系数测定方法是评价混凝土耐久性的重要指标之一,对于混凝土结构的设计、施工以及维护具有重要意义。
因此,深入研究混凝土中氯离子扩散系数测定方法,对于提高混凝土的耐久性、延长混凝土的使用寿命有着重要的意义。
二、混凝土中氯离子扩散的原理混凝土中氯离子扩散是由于氯离子在混凝土中的自由移动引起的。
氯离子在混凝土中的扩散过程可以用扩散方程描述,即Fick扩散方程。
Fick扩散方程可以表示为:D=φ×D0其中,D表示混凝土中氯离子的扩散系数,φ表示混凝土中氯离子的有效扩散系数,D0表示混凝土中氯离子的自由扩散系数。
三、混凝土中氯离子扩散系数测定方法1. 水浸法水浸法是测定混凝土中氯离子扩散系数的常用方法之一。
该方法的具体步骤如下:(1)将混凝土试件放入水中,使其完全浸泡。
(2)在浸泡的过程中,测定混凝土中氯离子的浓度随时间的变化情况。
(3)根据混凝土中氯离子浓度随时间变化的曲线,计算混凝土中氯离子的扩散系数。
2. 湿度梯度法湿度梯度法是一种新型的测定混凝土中氯离子扩散系数的方法。
该方法的具体步骤如下:(1)将混凝土试件放置在高湿度的环境中,使试件上表面湿度达到100%。
(2)在试件的下表面设置一个负载,使其产生一定的压力。
(3)测量试件下表面的湿度变化情况,并根据湿度变化情况计算混凝土中氯离子的扩散系数。
3. 电导率法电导率法是一种测定混凝土中氯离子扩散系数的非常有效的方法。
该方法的具体步骤如下:(1)在混凝土试件上表面涂上一层导电涂料。
(2)在导电涂料表面放置两个电极,并连接到电阻器。
(3)测量电阻器的电阻值,并根据电阻值计算混凝土中氯离子的扩散系数。
四、混凝土中氯离子扩散系数测定方法的优缺点1. 水浸法的优缺点优点:水浸法操作简单,成本较低。
缺点:水浸法需要较长时间进行测量,且需要大量的混凝土试件。
2. 湿度梯度法的优缺点优点:湿度梯度法测量速度较快,只需要少量的混凝土试件。
混凝土氯离子扩散系数测试标准一、前言混凝土氯离子扩散系数是评估混凝土耐久性的重要指标之一。
在混凝土中存在着大量的氯离子,如果氯离子能够进入混凝土的内部,就会导致混凝土的钢筋锈蚀,最终导致混凝土的开裂、破坏和失效。
因此,混凝土氯离子扩散系数的测试标准就显得尤为重要。
二、标准名称GB/T 50367-2019《混凝土氯离子扩散系数测试方法》三、适用范围本标准适用于评估混凝土耐久性的氯离子扩散系数测试方法,适用于各种类型的混凝土样品。
四、术语和定义1.氯离子扩散:氯离子在混凝土中的传输过程,包括扩散、吸附和迁移。
2.氯离子扩散系数:描述氯离子在混凝土中传输的速度和程度的物理量。
3.钢筋锈蚀:混凝土中的钢筋受到氯离子侵蚀和水分腐蚀导致的腐蚀现象。
4.混凝土样品:待测试的混凝土试件。
5.试验室条件:测试混凝土氯离子扩散系数时的环境和条件,包括温度、湿度、气压等。
五、测试原理混凝土氯离子扩散系数测试原理基于扩散方程和氯离子在混凝土中的传输过程,通过一定时间内混凝土中氯离子的渗透深度和渗透质量来计算混凝土的氯离子扩散系数。
六、测试设备1.电阻率计:测量混凝土试件的电阻率。
2.容器:用于存放试件和溶液。
3.天平:测量试件和溶液的重量。
4.数字式千分尺:测量试件的尺寸。
5.电动钻:用于制备混凝土试件。
6.真空泵:用于混凝土试件的真空处理。
7.恒温恒湿箱:用于控制试验室环境条件。
8.混凝土氯离子扩散系数测试仪:用于测量混凝土的氯离子扩散系数。
七、测试步骤1.制备混凝土试件:按照标准要求制备混凝土试件。
2.真空处理:将混凝土试件放入真空袋中进行真空处理。
3.浸泡:将真空处理后的混凝土试件浸泡在氯化钠溶液中。
4.测量电阻率:浸泡一定时间后,测量混凝土试件的电阻率。
5.计算氯离子扩散系数:根据测量的电阻率和试件尺寸,计算混凝土的氯离子扩散系数。
八、测试结果分析1.氯离子扩散系数的值越小,说明混凝土的耐久性越好。
2.测试结果应该与试验室条件和测试设备的精度相关,需要进行数据分析和校准。
实验四C30 自密实混凝土配合比设计实验实验六混凝土力学性能及氯离子扩散系数试验实验报告学号: 2012010269班号:水工22实验日期:实验者:辜英晗同组人:石磊、李轶博冯姜波若、田向东一、实验目的1、掌握混凝土配合比设计的基本方法。
2、学习怎样测定混凝土拌和物的基天性能。
3、为混凝土力学性能实验准备试件。
4、学习混凝土主要力学性能的测试方法。
5、学习混凝土氯离子扩散系数的试验方法。
二、实验有关知识和原理㈠自密实混凝土:1.简介:自密实混凝土 (Self — Compacting Concrete ,简称 SCC)能够定义为:混凝土能够保持不离析和平均性。
不需要外加振动完整依赖重力作用充满模板每一个角落、达到充足密实和获取最正确的性能。
在20 世纪 80 年月初期,挪威建筑混凝土构造海上石油平台,因为配筋密集且构造宏大,没法对混凝土振捣,所配制使用的混凝土其实是依赖重力密实。
20 世纪 80年月后期,日本学者第一提出自密实混凝土的观点,当时所面对的状况:混凝土持久性在日本遇到高度重视。
但因为缺乏娴熟工人进行混凝土浇筑施工。
不可以保证混凝土完整密实成为致使持久性不良的重要原由之一,所以就需要一种特别简单实现密实的混凝土一自密实混凝土。
“自密实”观点形成后。
研究与应用快速睁开,很快成为一种适用的、施工性能特别优秀的混凝土。
自密实混凝土被称为“近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展”,因为自密实混凝土拥有众多长处:·保证混凝土优秀的密实。
·提高生产效率。
因为不需要振捣,混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短,工人劳动强度大幅度降低,需要工人数目减少。
·改良工作环境和安全性。
没有振捣噪音,防止工人长时间手持振动器致使的“手臂振动综合症” 。
·改良混凝土的表面质量。
不会出现表面气泡或蜂窝麻面,不需要进行表面修理;能够传神体现模板表面的纹理或造型。
·增添了构造设计的自由度。
混凝土中氯离子扩散系数的测定方法一、背景介绍混凝土是一种广泛使用的建筑材料,而氯离子是混凝土中常见的化学物质之一。
氯离子的存在会对混凝土的性能造成一定的影响,特别是在海洋环境或含氯化物的土壤中使用混凝土时更为明显。
因此,测定混凝土中氯离子扩散系数具有重要的实际意义。
二、测定方法1. 混凝土样品制备首先需要制备混凝土样品。
选取适当的水泥、砂、碎石等材料,按照一定比例混合,加入适量的水进行搅拌,直至形成均匀的混凝土。
将混凝土倒入模具中,压实并养护,待其达到一定强度后取出。
2. 制备氯离子溶液制备一定浓度的氯离子溶液。
通常使用氯化钠溶液,其浓度为3.5%。
将一定量的氯化钠加入适量的纯水中,搅拌至完全溶解。
3. 氯离子扩散实验将混凝土样品放置在氯离子溶液中,进行氯离子扩散实验。
具体步骤如下:(1)将混凝土样品切割成合适大小,并在表面打上标记。
(2)将混凝土样品放入氯离子溶液中,使其完全浸泡在溶液中。
(3)根据实验需要,设定不同的时间,例如1天、7天、28天等。
(4)取出混凝土样品,用软布擦干表面水分。
(5)将混凝土样品放入离心机中旋转一定时间,将表面的氯离子溶液去除。
(6)取出混凝土样品,用天平称重,记录样品重量。
(7)将混凝土样品放入干燥器中干燥至恒重。
(8)取出混凝土样品,再次称重,记录样品重量。
(9)根据样品重量变化计算氯离子的扩散深度和扩散系数。
三、计算方法1. 氯离子扩散深度的计算氯离子扩散深度是指氯离子在混凝土中扩散的距离。
根据实验结果可采用如下公式计算:D=√(4m/πρcA)其中,D为氯离子扩散深度(mm),m为混凝土样品中氯离子的质量(g),ρ为混凝土的密度(g/cm³),c为氯离子在混凝土中的浓度(mol/cm³),A为氯离子扩散所需时间(s)。
2. 氯离子扩散系数的计算氯离子扩散系数是指氯离子在混凝土中的扩散速率。
根据实验结果可采用如下公式计算:D=D0exp(-Ea/RT)其中,D为氯离子的扩散系数(mm²/s),D0为参考扩散系数(mm²/s),Ea为活化能(J/mol),R为气体常数(J/mol·K),T为温度(K)。
混凝土中氯离子扩散系数的测试方法混凝土中氯离子扩散系数是评估混凝土结构耐久性的重要指标之一。
本文将介绍混凝土中氯离子扩散系数的测试方法。
一、原理混凝土中氯离子扩散系数测试是基于氯离子在混凝土中扩散的原理进行的。
氯离子在混凝土中的扩散可以用菲克第一定律表示:$$I=-D\frac{dc}{dx}$$其中,$I$为氯离子的扩散通量,$D$为氯离子的扩散系数,$c$为混凝土中氯离子的浓度,$x$为扩散距离。
在实验室中,可以通过浸泡试验或扩散试验来测定混凝土中氯离子的扩散系数。
浸泡试验是将混凝土试块浸泡在含有氯离子的溶液中,通过测定溶液中氯离子的浓度变化来评估混凝土中氯离子的扩散系数。
扩散试验是将混凝土试块的一侧暴露在含有氯离子的溶液中,通过测定混凝土试块对侧的氯离子浓度变化来评估混凝土中氯离子的扩散系数。
二、试验设备1. 氯离子浸泡试验设备:搅拌器、恒温水槽、电子天平、浸泡模具、试块钳、氯离子电极、电位计。
2. 氯离子扩散试验设备:搅拌器、电子天平、扩散模具、试块钳、氯离子电极、电位计。
三、试验步骤1. 混凝土试块的制备制备代表性的混凝土试块,试块尺寸为100mm×100mm×100mm。
混凝土材料应当符合设计要求,按照设计配合比进行配合。
2. 氯离子浸泡试验(1)试块表面处理:在试块表面切割出一个6cm×6cm的平面区域,用无菌棉球擦拭干净。
(2)制备浸泡溶液:将0.3M NaCl溶液配制在恒温水槽中,控制温度在23±2℃。
(3)试块浸泡:将试块放置在浸泡模具中,模具中加入浸泡溶液,深度为试块高度的1/2。
试块浸泡时间为28天。
(4)测量氯离子浓度:浸泡28天后,取出试块,用无菌棉球擦干表面水分,然后在试块上切割出一个6cm×6cm的平面区域,取样3次,每次样品重复3次,用氯离子电极测定浸泡溶液中氯离子的浓度。
(5)计算氯离子扩散系数:根据测量结果,计算出混凝土中氯离子的扩散系数。
混凝土中氯离子扩散系数检测技术规程一、前言混凝土结构在使用过程中,可能会受到氯离子的腐蚀,导致混凝土的损坏甚至崩塌。
因此,混凝土中氯离子扩散系数的检测是非常重要的。
本技术规程将介绍混凝土中氯离子扩散系数的检测方法和步骤。
二、检测仪器和材料1. 氯离子扩散系数检测仪;2. 高锰酸钾溶液;3. 混凝土试件;4. 钢模具;5. 压力机;6. 水泥;7. 砂子;8. 碎石。
三、试件制备1. 混凝土试件的制备应符合GB/T 50080-2016《混凝土结构设计规范》的要求;2. 制备尺寸为100mm×100mm×100mm的混凝土立方体试件;3. 混凝土配合比为水泥:砂子:碎石=1:2.5:2.5;4. 在钢模具中将混凝土均匀压实,表面须光滑平整,然后放置于温度为20℃±2℃、湿度为95%的环境中养护28天。
四、检测步骤1. 将制备好的混凝土试件放入氯离子扩散系数检测仪中;2. 在检测仪中加入高锰酸钾溶液,液位高度应超过混凝土试件的高度;3. 设置检测时间,一般为3天;4. 检测完成后,取出混凝土试件,清洗干净表面的高锰酸钾溶液;5. 用刻度尺测量混凝土试件的厚度,并记录;6. 用锤子轻敲混凝土试件的表面,去除表面松散的部分;7. 用电动砂轮将混凝土试件的表面磨平,并将磨平后的混凝土试件称重,并记录;8. 计算混凝土中氯离子扩散系数。
五、数据计算1. 混凝土试件的厚度:取3个不同位置的厚度值,求平均值;2. 混凝土试件的质量:取3个不同位置的质量值,求平均值;3. 氯离子扩散系数的计算公式:D=K×(M2-M1)/[t×(C2-C1)],其中,D为氯离子扩散系数,单位为mm^2/d;K为修正系数,取值为0.8;M2-M1为混凝土试件质量的差值,单位为g;t为检测时间,单位为d;C2-C1为高锰酸钾溶液浓度的差值,单位为g/L;六、注意事项1. 混凝土试件的制备和养护应符合GB/T 50080-2016《混凝土结构设计规范》的要求;2. 检测仪器和试剂应符合相关标准的要求;3. 氯离子扩散系数检测仪应经过校准;4. 氯离子扩散系数的计算公式中,修正系数K的取值应符合相关标准的要求;5. 检测过程中应注意安全,避免发生意外事故。
混凝土氯离子扩散系数的测定原理一、前言混凝土氯离子扩散系数的测定是混凝土结构耐久性评估的重要手段。
混凝土中的氯离子是混凝土结构中导致钢筋锈蚀的主要因素之一,因此混凝土结构的耐久性评估需要对混凝土氯离子扩散系数进行准确测定。
本文将从混凝土氯离子扩散系数的定义、测定方法、影响因素等方面进行详细阐述。
二、混凝土氯离子扩散系数的定义混凝土氯离子扩散系数是衡量混凝土中氯离子在固定时间内扩散到一定距离所需要的时间和距离的参数。
通常情况下,混凝土氯离子扩散系数的单位为m²/s。
三、混凝土氯离子扩散系数的测定方法混凝土氯离子扩散系数的测定方法主要有以下几种:1、自然扩散法自然扩散法是测定混凝土氯离子扩散系数的一种常用方法。
其基本原理是利用混凝土中氯离子在自由扩散过程中所需的时间和距离的关系,通过测量混凝土样品上下表面上氯离子含量的变化情况,从而计算出混凝土中氯离子的扩散系数。
2、非稳态扩散法非稳态扩散法是一种较为精确的测定混凝土氯离子扩散系数的方法。
其基本原理是在混凝土试样中加入一定浓度的氯离子溶液,通过测定混凝土试样中氯离子浓度的变化情况,计算出混凝土中氯离子的扩散系数。
3、电化学法电化学法是一种测定混凝土氯离子扩散系数的较为先进的方法。
其基本原理是利用电化学技术测定混凝土内部氯离子浓度在时间和位置上的变化情况,从而计算出混凝土中氯离子的扩散系数。
四、混凝土氯离子扩散系数的影响因素混凝土氯离子扩散系数受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1、混凝土配合比混凝土配合比的不同会导致混凝土中孔隙度和孔隙分布的变化,从而影响混凝土氯离子扩散系数的大小。
2、混凝土龄期混凝土龄期的不同会导致混凝土中孔隙度和孔隙分布的变化,从而影响混凝土氯离子扩散系数的大小。
3、混凝土强度混凝土强度的不同会导致混凝土中孔隙度和孔隙分布的变化,从而影响混凝土氯离子扩散系数的大小。
4、混凝土水泥种类混凝土中水泥种类的不同会导致混凝土中孔隙度和孔隙分布的变化,从而影响混凝土氯离子扩散系数的大小。
内容一混凝土配合比设计同学也可以自选其它强度等级。
随着混凝土技术的不断发展,高效减水剂和高活性的混凝土掺和料不断得到开发与应用以及工程结构向大跨度、高层、超高层及超大型发展的需要,混凝土强度、性能不断提高,特别是越来越多的大跨桥梁、高层建筑、地下、水下建筑工程的修建和使用,使高强和高性能化的混凝土已逐渐成为主要的工程结构材料。
由于工程建设的范围与规模不断扩大,要求混凝土具有高强、高体积稳定性、高弹性模量、高密实度、低渗透性、耐化学腐蚀性及高耐久性并具有高工作性等特性。
因此,高强高性能混凝土在工程建设中将占据主要地位。
C80高强高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,它是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上,采用现代混凝土技术,选用优质原材料,在严格的质量管理条件下制成的。
除了水泥、水、集料外,必须掺加足够数量的矿物质超细粉与高效外加剂。
它是重点保证耐久性、工作性、各种力学性能、适用性、体积稳定性和经济合理性的一种新材料。
1.C80高强高性能混凝土的技术要求C80高强高性能混凝土是在严酷环境下使用的,要求易于泵送、浇筑、捣实,不离析,能长期保持高强、高韧性与体积稳定性,且使用寿命长。
因此它必须具有工程设计和施工所要求的优异的综合技术特性,具体如下:(1)具有高抗渗性和高抗介质侵蚀能力。
高抗渗性是高耐久性的关键。
(2)具有高体积稳定性,即低干缩、低徐变、低温度应变率和高弹性模量。
(3)高强、超早强,即满足工程结构或构件较高要求的承载能力。
(4)具有良好的施工性,即满足施工要求的高流动性、高黏聚性,坍落度损失小,泵送后易于振捣,甚至免振达到自密实。
(5)经济合理,应利于节约资源、能源及环境保护。
2.C80高强高性能混凝土的研制技术途径C80高强高性能混凝土作为一种新型高技术混凝土,它的研制要求我们必须从原材料,配合比,施工工艺与质量控制等方面综合考虑。
首先必须优先选用优质原材料。
其次在配合比研制时,在满足设计要求的情况下,尽可能降低水泥用量并限制水泥浆体的体积;根据工程的具体情况掺用一种及一种以上矿物质超细粉掺和料;在满足流动度的前提下,通过优选高效减水剂的品种与剂量,尽可能降低混凝土的水胶比。
第三是正确选择施工方法,合理设计施工工艺并强化质量控制意识与措施,以保证C80高强高性能混凝土满足工程结构的需要。
3. 原材料的优选(1)水泥。
配制C80高强高性能混凝土宜选用52.5及以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,在选用硅酸盐水泥时还需考虑硅酸盐水泥的矿物组成和细度。
水泥的主要成分C3S,C2S和C3A对混凝土的性能影响较大,C3S对混凝土的早期强度和后期强度均有贡献;C2S水化较慢,通常只对后期强度有利;C3A的水化速度最快,但C3A 的含量引起水泥与高效减水剂的相互适应问题,C3A含量高于8%时,混凝土的流动度损失较快,不利于混凝土的泵送与振捣。
高细度的水泥早期强度较高,但后期强度增长较少,且早期产生的水化热较高。
因此,在选用水泥时,应根据工程的具体情况,综合考虑凝结时间、强度、变形性和耐久性等方面的特殊要求,本着经济合理的原则,宜优先选用C3S含量高,C3A含量低于8%的硅酸盐水泥。
在保证强度的前提下,还需满足质量稳定、需水量低、流动性好、活性较高等要求。
(2)细集料。
宜优先选用细度模数中等偏粗(控制在2.7~3.1),质地坚硬、粒形良好的天然河砂。
对0.315mm筛孔的通过量不应少于15%,对0.16mm筛孔的通过量不应少于5%,含泥量不应大于1%(不含泥块)。
另外,细集料应具有良好的级配,且云母含量按质量计不宜大于1%;轻物质含量按质量计不宜大于1%;硫化物及硫酸盐含量(按SO3质量计)不宜大于0.5%;有机质含量按比色法评介,颜色不应深于标准色。
(3)粗集料。
粗集料的性能对高强高性能混凝土的性能有较大影响,其中最主要的是集料的强度与界面的黏结力,以及骨料的物理性能和化学成分。
粗集料的颗粒强度、针片状颗粒含量、含泥量及最大粒径等也是高强高性能混凝土强度和性能的控制因素。
粗骨料的强度对高强高性能混凝土的强度影响很大,因此应选用质地坚硬未风化的岩石,骨料母材的抗压强度不应小于混凝土强度标准值的1.3倍,宜优先选用致密的辉绿岩、玄武岩、火成岩、花岗岩、大理石等。
粗骨料针片状颗粒含量不应大于5%,压碎指标值不应大于7%,表观密度应大于2650kg/m3,堆积密度应大于1450 kg/m3,吸水率应小于1.0%。
粗骨料的最大粒径不应大于25mm;含泥量不应大于0.5%,不含泥块。
粗骨料中不得混入风化和软弱颗粒,且粗骨料应具有良好的颗粒级配。
对于C80高强高性能混凝土,由于碎石的界面黏结力优于卵石混凝土,所以配制C80高强高性能混凝土宜优先选用碎石。
由于碱集料反应对高强高性能混凝土有巨大的破坏作用,所以应尽量选择无碱活性的骨料,且骨料中不含有机质、硫化物和硫酸盐等杂质。
(4)外加剂。
新型高效减水剂是配制C80高强高性能混凝土的必需组分。
新型高效减水剂对胶凝材料的分散能力强、减水率高,可大幅降低混凝土的单方用水量,不仅能增加混凝土拌和物的流动性,保持混凝土坍落度损失功能好,而且能大幅度地提高混凝土的强度和弹性模量,对减少徐变,提高混凝土的耐久性也非常有利。
在选择高效减水剂时,既要考虑到工程特点、施工条件、耐久性要求,也要考虑到高效减水剂的种类、用量、混凝土强度与水泥的适应性等。
对于C80高强高性能混凝土考虑到混凝土拌和物的坍落度损失及现场施工是否便利,可采用与缓凝剂复合的高效减水剂。
另外,所选用的高效减水剂的减水率不宜小于18%。
(5)外掺料。
优质粉煤灰中含有大量活性较强的SiO2和Al2O3,掺入混凝土拌和物中能与水泥水化产物Ca(OH)2进行二次反应,生成稳定的水化硅酸钙凝胶,具有明显的增强作用。
优质粉煤灰中含有70%以上的球状玻璃体,这些玻璃体表面光滑、无棱角、性能稳定,在混凝土中起润滑作用,减小了混凝土拌和物之间的摩擦阻力,能显著改善混凝土拌和料的和易性,提高混凝土拌和物的可泵性。
此外,混凝土中掺加优质粉煤灰还可以降低水化热、降低混凝土干燥收缩率,有效提高混凝土的抗渗性、抗冻性、弹性模量等,还可提高混凝土抗硫酸盐腐蚀性能,抑制碱硅反应的膨胀。
配制C80高强高性能混凝土应采用I级粉煤灰,且SiO2和Al2O3的总含量超过70%。
硅粉中含有大量的非晶体球形颗粒SiO2,颗粒极细、活性较强,掺入到水泥混凝土中,其增强作用表现在:均匀分布于水化产物中,具有良好的微填充效应,使混凝土密实化;对混凝土早、中期的强度发展特别有利;使混凝土中游离的Ca(OH)2减少,原片状晶体尺寸缩小,在混凝土中的分散度提高;且使混凝土中界面结构得到明显改善。
这些特性导致混凝土的强度和耐久性得到显著提高。
用于C80高强高性能混凝土的硅粉应符合下述质量指标:一是活性无定形二氧化硅含量不小于90%;二是比表面积(BEF-N2吸附法)不小于18000m2/kg;三是密度在2200kg/m3左右;四是平均粒径0.1mm~0.2mm。
(6)拌和水。
配制C80高强高性能混凝土的用水,采用饮用水,水中不得含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,pH值应大于4。
A仪器设备:,另需设置专门的支架,将坍落度筒倒置于支架上,小口朝下,距底板500mm。
筒底(小口)处装一可抽出的底板,同时配备秒表。
将拌合物分三次装入筒内,每次插捣15下,将上口抹平,快速抽出底板,测定拌合物自筒内流出至排空的时间ts。
3.用L形流动仪测定流速注:本实验适用于坍落度不小于140mm的拌合物,粗骨料的粒径不大于25mm。
具体试验方法如下:A仪器设备:①强制式混凝土搅拌机;②L形流动仪(图3-47),为有机玻璃或金属制品;图3-47 L形流动仪③捣棒、抹刀(与坍落度试验用相同);④秒表(最少可计4点)。
B试验步骤:①将L形流动仪底面水平放置,并适当湿润其内侧;②将混凝土拌合物沿上缘倒入L形流动仪高端一侧的容器中,装满后用捣棒插捣15次(如拌合物流动性较大而能自行充满时,可免去插捣),然后用抹刀抹平;③上提隔板使拌合物流出,当流至50mm、100mm、300mm、和500mm远处(图3-47中A、B、C、D点)时,分别按下秒表(如拌合物流不到所测距离,就免去相应点计时),记录时间。
C 结果分析:计算拌合物流速(以mm/s计)υ1=(100-50)/t1;υ2=(100-50)/t2;υ3=(100-50)/t3;式中t1、 t2和t3分别为拌合物从图中A至B、B至C、C至D的通过时间(S)。
根据不同的需要,可选择任一υ值表示试验结果(如拌合物较粘稠,而只能测得υ1时,则以υ1表示结果;如拌合物流动性较大,则以υ2或υ3表示结果)。
28天实际强度42.5MPa(实际到达52.5MPa以上,本实验中取为52.5MPa计算)八、关于混凝土工作度本次实验我们的数据如下:结果分析:在配制实验中,总体看来,混凝土流动性比较理想,而捣实性,粘聚性都较好。
其中,坍落度超过了22-24cm之间,满足设计要求,同时坍落物向四周展开均匀,说明混凝土的匀质性较好,较好地保证了各项性能的稳定。
扩展度达到500mm,坍落时向四周均匀展开。
另外,也没有出现明显的离析渗水现象流动性,捣。
实性及粘聚性都较好,工作度达到了设计要求。
我想混凝土的工作度较好跟我们组加入了一定量的粉煤灰是有关的,粉煤灰是球形颗粒,可以起到润滑作用,加入适量的粉煤灰有助于新拌混凝土的工作度的改善,提高了混凝土的和易性。
同时我们这次的减水剂掺量是比较适合的,也保证我们在做坍落度实验时并未看到十分明显的离析现象。
新拌混凝土的性能另一方面也和实验中的操作有关,注意各种用料的加入顺序和加入方法,例如水要分几次加入,硅粉要保证埋在其它用料中等,这样使得各种成分能更好地混合,使反应均匀而充分,各种物质都能较好地发挥作用。
参考资料:新拌混凝土性质之水泥的影响:普通水泥的混凝土拌和物比矿渣水泥和火山灰水泥拌和物的和易性好。
矿渣水泥拌和物的流动性虽然大,但粘聚性差,容易泌水离析;火山灰水泥流动性小,但粘聚性好。
此外,水泥细度对水泥混凝土拌和物的和易性也有影响,提高水泥的细度可以改善拌和物的粘聚性和保水性,减少泌水、离析现象。
新拌混凝土性质之水灰比的影响:在单位混凝土拌和物中,集浆比确定后,即水泥浆的用量为一固定数值时,水灰比即决定水泥浆的稠度。
水灰比较小,则水泥浆较稠,混凝土拌和物的流动性亦较小,当水灰比小于某一极限时,在一定施工方法下就不能保证密实成型;反之,水灰比较大,水泥浆较稀,混凝土拌和物的流动性虽然较大.但粘聚性和保水性却随之变差。
当水灰比大于某一极限值时,将产生严重的离析、泌水现象。
因此,为了使混凝土拌和物能够密实成型,所采用的水灰比值不能过小;为了保证混凝土拌和物具有良好的粘聚性和保水性,所采用的水灰比值又不能过大。