第二章泛论高性能混凝土的性能.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 泛论均匀优质混凝土的性能,赵德利,水泥基材料的基本性能,孔与强度,耐久性与耐久性问题,工作性与均匀性,经济型与适用性,水泥基材料的基本性能,考察方面：,耐久性,1,强度,2,工作性,3,经济,4,耐久性,必要的表面保护,充分的养护,活性细掺料,外加剂,足够的强度,均匀密实（施工）,合理配合比,优质稳定的水泥与,集料,充分的养护,活性细掺料,高效减水剂,均匀密实,合理配合比,坚洁的骨料,优质水泥,强度,合理配合比,塑化剂,适当的流动性,自密实自流平,细掺料,适当的施工工具,工作性,合理的使用原料（尤其是水泥）,集料级配,外加剂,活性细骨料,（工业废料）,商品混凝土,有效施工,工作性（工程进度）,耐久性,经济,耐久性,经济,工作性,强度,孔与强度,1896,年，法国,Feret,最早提出混凝土的强度公式,式中，,C,，,W,，,A,水泥、水、空气的绝对体积,R,抗压强度；,K,常数,由该公式知，水与空气的含量大时，则强度低。水域空气的含量决定了孔的数量,1919,年，美国,Abrams D,通过极大量的混凝土强度试验，提出了著名的水灰比定则，即当混凝土,充分密实,时，其抗压强度与水灰比成反比。有下列公式：,f,c,混凝土的抗压强度；,K,1,，,K,2,常数；,w/c,水灰比。,60,年代，美国,Powers T C,将水泥主要水产物（凝胶）考虑进来，提出强度与胶空比的关系，即,式中,x,为胶空比，定义为水化水泥浆的体积与水化水泥浆和毛细孔体积之和的比值；用公式表示则,A,凝胶固有强度，约等于,200300MPa,。,又有不少学者提出不少强度与孔隙率的关系式，有的用幂函数方式，有的用对数函数表示，分别适用于,较低或较高孔隙率,的混凝土。但是这些都是将,孔隙率,作为衡量混凝土强度的,唯一,因素。水灰比定则缺少足够的准确性，其原因也在于此。,大量研究证明，孔隙率对混凝土的强度有着决定性的作用，孔的其他属性（例如,孔径、孔的分布、孔形与取向,等）对混凝土的强度也有影响。就孔径而言，孔隙率相同时，平均孔径小则强度高。因为各种孔径尺度的孔对强度降低的影响不同，大孔使强度降低，而小于某一尺寸的孔对强度的影响则很小，甚至无影响。,细孔主要存在于水化硅酸钙中，凝胶孔有：,1,、凝胶内孔,2,、微晶间孔,3,、凝胶间孔,过渡孔,水泥的水化程度很大对混凝土体系的强度和密实程度有着决定性的作用。,凝胶数量多时，强度和密实度就高，存在于凝胶中的凝胶孔也多。,因此，可以根据凝胶孔的多少来判断强度的高低，这也是水化程度是否充分的表征,吴中伟教授根据较多资料，按孔径对强度的不同影响，将混凝土中的孔分为四类：,无害孔 孔径小于,20nm,少害孔 孔径为,20100nm,有害孔 孔径为,100200nm,多害孔 孔径大于,200nm,减少孔隙率，除去多害孔，减少有害孔，就能得到较高强度和密实度。此外，孔的形状与位置对强度也有一定的影响，例如,长短轴比例大的椭圆形孔对抗拉、抗折强度不利,，因而也对抗压强度不利。,在集料与水泥浆体的交界面附近有一个环状过渡区，区内常存在较多孔缝，这些孔缝也是强度和耐久性的薄弱环节，在外力作用下不仅易于扩展而开始破坏，还易于引入外来的破换因素（如气体、液体、盐类等）而造成内部侵蚀破坏。,上述影响强度的空隙率、孔径尺寸与级配、孔形貌、孔分布等被统称为,混凝土的孔结构,。优良的孔结构，即空隙率低、小的孔径与适当的级配、圆形孔多等，是高强度和高耐久性的必要条件。,