建筑材料課件 混凝土部分

混凝土：建筑界的"灰色金子"混凝土是現(xiàn)代建筑的基石。它強(qiáng)度高、耐久性好、成本低。本課程將深入探討混凝土的組成、性能和應(yīng)用。讓我們開始這段"灰色"但絕不平凡的旅程。混凝土的組成成分水泥粘結(jié)劑，賦予混凝土強(qiáng)度和耐久性。骨料包括細(xì)集料（如砂）和粗集料（如碎石）。水激活水泥，使其發(fā)生水化反應(yīng)。外加劑改善混凝土性能的化學(xué)添加劑。水泥的種類普通硅酸鹽水泥最常用，適用于一般工程?？煊补杷猁}水泥早期強(qiáng)度高，適用于急需使用的工程?？沽蛩猁}水泥耐硫酸鹽侵蝕，適用于地下工程。低熱硅酸鹽水泥水化熱低，適用于大體積混凝土工程。水泥的性能凝結(jié)時(shí)間初凝和終凝時(shí)間決定了施工操作時(shí)間。強(qiáng)度等級(jí)反映水泥硬化后的抗壓強(qiáng)度，如32.5、42.5、52.5。安定性體積變化的程度，影響混凝土的穩(wěn)定性。細(xì)度粒度大小，影響水化速度和強(qiáng)度發(fā)展。水泥生產(chǎn)工藝1原料準(zhǔn)備石灰石、粘土等原料破碎、配料。2生料制備原料磨細(xì)、均化，形成生料。3熟料煅燒生料在回轉(zhuǎn)窯中高溫煅燒。4熟料冷卻熟料冷卻后與石膏等混合。5成品粉磨混合物磨細(xì)，制成成品水泥。細(xì)集料天然砂河砂、海砂等，粒形較圓，表面較光滑。人工砂機(jī)制砂，棱角較多，表面較粗糙。輕質(zhì)砂陶粒砂等，密度低，用于輕質(zhì)混凝土。再生砂由廢棄混凝土制成，環(huán)保但性能較差。細(xì)集料的性能級(jí)配不同粒徑的分布情況，影響混凝土的和易性。細(xì)度模數(shù)反映砂的粗細(xì)程度，影響混凝土的強(qiáng)度和工作性。含泥量泥土含量過高會(huì)降低混凝土強(qiáng)度和耐久性。有害物質(zhì)含量如有機(jī)物、硫化物等，會(huì)影響混凝土性能。粗集料粗集料包括碎石、卵石、輕質(zhì)集料和再生集料。它們?cè)诨炷林姓紦?jù)大部分體積，影響混凝土的強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性。粗集料的性能1強(qiáng)度影響混凝土最終強(qiáng)度。2級(jí)配決定混凝土的密實(shí)度。3形狀和表面狀況影響混凝土的和易性。4吸水率影響混凝土的用水量。5有害物質(zhì)含量影響混凝土的耐久性?；炷敛牧媳壤O(shè)計(jì)1確定強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)工程要求選擇目標(biāo)強(qiáng)度。2選擇水灰比根據(jù)強(qiáng)度和耐久性要求確定。3計(jì)算水泥用量基于水灰比和用水量。4確定骨料比例優(yōu)化級(jí)配，提高混凝土性能。混凝土拌合工藝1配料按設(shè)計(jì)比例稱量各種材料。2投料將材料按順序投入攪拌機(jī)。3攪拌充分混合，確保均勻性。4卸料將拌好的混凝土卸出。混凝土運(yùn)輸攪拌運(yùn)輸車長(zhǎng)距離運(yùn)輸，保持混凝土流動(dòng)性。泵車高層建筑施工，可直接泵送至澆筑點(diǎn)。皮帶輸送機(jī)短距離水平運(yùn)輸，效率高。吊桶垂直運(yùn)輸，適用于塔吊配合施工。混凝土澆筑1準(zhǔn)備工作檢查模板、鋼筋，清理雜物。2分層澆筑每層厚度控制在30-50cm。3振搗使用振動(dòng)棒消除氣泡，提高密實(shí)度。4表面處理根據(jù)需要進(jìn)行抹平、壓光等操作?；炷琉B(yǎng)護(hù)濕養(yǎng)護(hù)保持混凝土表面濕潤(rùn)，如灑水、覆蓋塑料薄膜。蒸汽養(yǎng)護(hù)利用蒸汽加速水化，適用于預(yù)制構(gòu)件?；瘜W(xué)養(yǎng)護(hù)噴涂養(yǎng)護(hù)劑，形成保護(hù)膜減少水分蒸發(fā)。混凝土強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度最重要的強(qiáng)度指標(biāo)，決定結(jié)構(gòu)承載能力?？拐蹚?qiáng)度反映混凝土抵抗彎曲變形的能力?？估瓘?qiáng)度通常較低，但對(duì)裂縫控制很重要。抗剪強(qiáng)度影響結(jié)構(gòu)的剪切承載力。混凝土抗壓強(qiáng)度28天標(biāo)準(zhǔn)齡期通常以28天齡期的抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。70%7天強(qiáng)度一般達(dá)到28天強(qiáng)度的70%左右。150×150×150mm試件尺寸標(biāo)準(zhǔn)立方體試件尺寸，用于強(qiáng)度測(cè)試?；炷量拐蹚?qiáng)度試驗(yàn)方法通常采用三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。影響因素水灰比、骨料性質(zhì)、養(yǎng)護(hù)條件等。應(yīng)用道路、橋梁等承受彎曲荷載的結(jié)構(gòu)。與抗壓強(qiáng)度關(guān)系一般為抗壓強(qiáng)度的1/7到1/10。混凝土抗?jié)B性1水灰比降低水灰比可提高抗?jié)B性。2密實(shí)度良好振搗提高密實(shí)度。3摻合料硅灰、粉煤灰等可改善孔結(jié)構(gòu)。4養(yǎng)護(hù)充分養(yǎng)護(hù)有利于水化反應(yīng)。5表面處理涂層或浸漬可進(jìn)一步提高抗?jié)B性?；炷量箖鲂砸龤鈩┬纬晌⑿馀?，提高抗凍性。水泥用量適當(dāng)增加水泥用量，提高密實(shí)度。水灰比降低水灰比，減少毛細(xì)孔隙。養(yǎng)護(hù)溫度避免早期凍融循環(huán)。混凝土抗化學(xué)腐蝕酸性環(huán)境使用抗硫酸鹽水泥，降低水灰比。堿性環(huán)境選用低堿水泥，控制堿含量。氯離子侵蝕增加保護(hù)層厚度，使用防腐涂層。鋼筋混凝土簡(jiǎn)介定義混凝土中埋設(shè)鋼筋，形成復(fù)合材料。優(yōu)點(diǎn)結(jié)合混凝土抗壓和鋼筋抗拉性能。應(yīng)用廣泛用于建筑、橋梁、隧道等工程。發(fā)展預(yù)應(yīng)力、纖維等新技術(shù)不斷創(chuàng)新。鋼筋混凝土受力原理受彎構(gòu)件上部混凝土承壓，下部鋼筋承拉。受壓構(gòu)件混凝土主要承壓，鋼筋提供約束。受彎板雙向受力，鋼筋網(wǎng)格分布。鋼筋混凝土配筋設(shè)計(jì)1計(jì)算內(nèi)力分析結(jié)構(gòu)受力情況。2確定截面尺寸根據(jù)承載力和使用要求。3計(jì)算配筋面積滿足強(qiáng)度和變形要求。4布置鋼筋確定鋼筋直徑、間距和錨固長(zhǎng)度。鋼筋混凝土施工工藝1鋼筋加工切斷、彎曲、焊接等。2鋼筋綁扎按設(shè)計(jì)圖紙綁扎成型。3模板安裝確保尺寸準(zhǔn)確、強(qiáng)度足夠。4混凝土澆筑按規(guī)范要求澆筑、振搗。5養(yǎng)護(hù)保證強(qiáng)度發(fā)展和質(zhì)量?；炷翗?gòu)件裂縫塑性收縮裂縫混凝土初凝前因水分蒸發(fā)過快導(dǎo)致。溫度裂縫內(nèi)外溫差或水化熱引起的體積變化。荷載裂縫結(jié)構(gòu)承載超過開裂荷載造成。腐蝕裂縫鋼筋銹蝕膨脹導(dǎo)致混凝土開裂。混凝土構(gòu)件質(zhì)量缺陷常見質(zhì)量缺陷包括蜂窩、麻面、孔洞、冷縫、露筋等。這些缺陷可能由材料、配比、施工工藝等因素引起，需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢測(cè)回彈法快速無損檢測(cè)表面強(qiáng)度。超聲波法檢測(cè)內(nèi)部缺陷和強(qiáng)度。鉆芯法直接測(cè)試實(shí)際強(qiáng)度。雷達(dá)法探測(cè)鋼筋位置和保護(hù)層厚度?；炷翗?gòu)件質(zhì)量驗(yàn)收外觀檢查檢查表面質(zhì)量、尺寸偏差等。強(qiáng)度檢驗(yàn)通過試件或現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)評(píng)定強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)必要時(shí)進(jìn)行荷載試驗(yàn)。資料審查檢查施工記錄、試驗(yàn)報(bào)告等?；炷列录夹g(shù)應(yīng)用自密實(shí)混凝土流動(dòng)性好，無需振搗，適用于密集配筋結(jié)構(gòu)。纖維混凝土添加鋼纖維或合成纖維，提高韌性和抗裂性。3D打印混凝土利用大型3D打印機(jī)直接打印混凝土結(jié)構(gòu)，提高施工效率。未來發(fā)展趨勢(shì)1綠色環(huán)保發(fā)展低碳混凝土，利用工業(yè)廢料。2智能化開發(fā)具有自感知、自修復(fù)能力的混凝土。3高性能化超高強(qiáng)度、多功能混凝土的應(yīng)用。4工