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市政工程材料-新正文市政工程材料-新正文/NUMPAGES79市政工程材料-新正文市政工程材料-新正文第2章工程材料的基本知識市政工程材料是構(gòu)成市政工程的所有材料的通稱。市政工程材料按主要化學(xué)成分,可分為:無機材料、有機材料和有機與無機混合材料。無機材料是工程中應(yīng)用最多的材料,常見的主要有水泥、砂、石、混凝土、砂漿、磚、鋼材等。有機材料主要有瀝青、有機高分子防水材料、木材以及制品、各種有機涂料等。有機與無機復(fù)合材料是集有機材料與無機材料的優(yōu)點工程材料,主要有浸漬聚合物混凝土或砂漿、富有有機涂膜的彩鋼板、玻璃鋼等。(一)無機膠凝材料1、無機膠凝材料的分類及其特性膠凝材料也稱為膠結(jié)材料,是用來把塊狀、顆粒狀或纖維狀材料粘結(jié)為整體的材料。無機膠凝材料也稱礦物膠凝材料,是膠凝材料的一大類別,其主要成分是無機化合物,如水泥、石膏、石灰等均屬無機膠凝材料。按照硬化條件的不同,無機膠凝材料分為氣硬性膠凝材料和水硬性膠凝材料兩類。前者如石灰、石膏、水玻璃等,后者如水泥。氣硬性膠凝材料只能在空氣中凝結(jié)、硬化、保持和發(fā)展強度,一般只適用于干燥環(huán)境,不宜用于潮濕環(huán)境于水中。水硬性膠凝材料既能在空氣中硬化,也能在水中凝結(jié)、硬化、保持和發(fā)展強度,既適用于干燥環(huán)境,又適用于潮濕環(huán)境與水中環(huán)境。2、通用水泥的品種、主要技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用水泥是一種加水拌合成塑性漿體,能膠結(jié)砂、石等適當(dāng)材料,并能在空氣和水中硬化的粉狀水硬性膠凝材料。水泥的品種很多:按其礦物組成可分為硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、氟鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽水泥以及少熟料或無熟料水泥等。按其用途和性能可分為通用水泥、專用水泥以及特性水泥三大類。用于一般土木建筑工程的水泥為通用水泥。適應(yīng)專門用途的水泥稱為專用水泥,如砌筑水泥、道路水泥、油井水泥等。某種性能比較突出的水泥稱為特性水泥,如白色硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥、膨脹水泥等。通用水泥的特性及應(yīng)用通用水泥即通用硅酸鹽水泥簡稱,是以硅酸鹽水泥熟料和適量的石膏,以及規(guī)定的混合材料之稱的水硬性膠凝材料。通用水泥的品種、特性及應(yīng)用范圍見表2-1。通用水泥的特性及適用范圍表2-1名稱硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥礦渣硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥復(fù)合硅酸鹽水泥主要特性1、早期強度高;2、水化熱高;3、抗凍性好;4、耐熱性差;5、耐腐蝕性差;6、干縮??;7、抗碳化性好1、早期強度較高;2、水化熱較高;3、抗凍性較好;4、耐熱性較差;5、耐腐蝕性較差;6、干縮性較??;7、抗碳化性較好1、早期強度低,后期強度高;2、水化熱較低;3、抗凍性較差;4、耐熱性較好;5、內(nèi)腐蝕性好;6、干縮性較大;7、抗碳化性較差8、抗?jié)B性差1、早期強度低,后期強度高;2、水化熱較低;3、抗凍性較差;4、耐熱性較差;5、耐腐蝕性好;6、干縮性大;7、抗碳化性較差;8、抗?jié)B性好1、早期強度低,后期強度高;2、水化熱較低;3、抗凍性較差;4、耐熱性較差;5、耐腐蝕性好;6、干縮性?。?、抗碳化性較差;抗裂性好1、早期強度稍低;2、其他性能同礦渣水泥適用范圍1、高強混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土工程;2、早期強度要求高的工程及冬期施工的工程;3、嚴(yán)寒地區(qū)遭受反復(fù)凍融作用的混凝土工程與硅酸鹽水泥基本相同1、大體積混凝土工程;2、高溫車間和有耐熱要求的混凝土結(jié)構(gòu);3、蒸汽養(yǎng)護的構(gòu)件;4、耐腐蝕要求高的混凝土工程1、地下、水中大體積混凝土結(jié)構(gòu);2、有抗?jié)B要求的工程;3、蒸汽養(yǎng)護的構(gòu)件;4、耐腐蝕要求高的混凝土工程1、地上、地下及水中大體積混凝土結(jié)構(gòu);2、蒸汽養(yǎng)護的構(gòu)件;3、抗裂性要求較高的構(gòu)件;4、耐腐蝕要求高的混凝土工程可參照礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥,但其性能受所用混合材料性能的影響,所以使用時應(yīng)針對工程的性質(zhì)加以選用(2)通用水泥的主要技術(shù)性質(zhì)1)細度細度是指水泥顆粒粗細的程度,它是影響水泥用水量、凝結(jié)時間、強度和安定性能的重要指標(biāo)。顆粒愈細,與水反應(yīng)的表面積愈大,因而水化反應(yīng)的速度愈快,水泥石的早期強度愈高,但硬化體的收縮也愈大,且水泥在儲運過程中易受潮而降低活性,因此,水泥細度應(yīng)適當(dāng)。硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥的細度用透氣式比表面儀測定。國家標(biāo)準(zhǔn)GB175-2007規(guī)定,通用水泥的比表面積應(yīng)不大于300m2/kg。標(biāo)準(zhǔn)稠度及其用水量在測定水泥凝結(jié)時間、體積安定性等性能時,為使所測結(jié)果有準(zhǔn)確的可比性,規(guī)定在試驗時所使用的水泥凈漿必須以標(biāo)準(zhǔn)辦法(按GB/T1346-2011規(guī)定)測試,并達到統(tǒng)一規(guī)定的漿體可塑性程度(標(biāo)準(zhǔn)稠度)。水泥凈漿標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,是指拌制水泥凈漿時為達到標(biāo)準(zhǔn)稠度所需的加水量,它以水與水泥質(zhì)量之比的百分?jǐn)?shù)表示。凝結(jié)時間水泥從加水開始到失去流動性所需的時間稱為凝結(jié)時間,分為初凝時間和終凝時間。初凝時間為水泥從開始加水拌合起至水泥漿開始失去可塑性所需的時間;終凝時間是從水泥開始加水?dāng)嚢杵鹬了酀{完全失去可塑性,并開始產(chǎn)生強度所需的時間。水泥的凝結(jié)時間對施工有重大意義。初凝過早,施工時沒有足夠的時間完成混凝土或砂漿的攪拌、運輸、澆搗和砌筑等操作;水泥的終凝過遲,則會拖延施工工期。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:硅酸鹽水泥初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于390min。普通硅酸鹽水泥、礦渣、火山灰質(zhì)、粉煤灰、復(fù)合硅酸鹽水泥)初凝時間不得早于45min,終凝時間不得遲于600min。體積安定性水泥體積安定性是指水泥漿體硬化后體積變化的穩(wěn)定性。安定性不良的水泥,在漿體硬化過程中或硬化后產(chǎn)生不均勻的體積膨脹,并引起開裂。水泥安定性不良的主要原因是熟料中含有過量的游離氧化鈣、游離氧化鎂或滲入的石膏過多。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,硅酸鹽和普通硅酸鹽水泥熟料中游離氧化鎂含量不得超過5.0%,三氧化硫含量不得超過3.5%。體積安定性不合格的水泥為廢品,不能用于工程中。水泥的強度水泥強度是表征水泥力學(xué)性能的重要指標(biāo),它與水泥的礦物合成、水泥細度、水膠比大小、水化齡期和環(huán)境溫度等密切相關(guān)。水泥強度按《水泥膠砂強度檢驗方法(ISO法)》GB/T17671-1999的規(guī)定制作試塊,養(yǎng)護并測定其抗壓和抗折強度值,并據(jù)此評定水泥強度等級。根據(jù)3d和28d齡期的抗折強度和抗壓強度進行評定,通用水泥的強度等級劃分見表2-2。水化熱水化熱是指水泥和水之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出的熱量,通常以焦耳/千克(J/kg)表示。水泥水化放出的熱量以及放熱速度,主要決定于水泥的礦物組成和細度。熟料礦物中鋁酸三鈣和硅酸三鈣的含量愈高,顆粒愈細,則水化熱愈大,這對一般建筑的冬期施工時有利的,但對于大體積混凝土工程是有害的。為了避免由于溫度應(yīng)力引起水泥石的開裂,在大體積混凝土工程施工中,不宜采用硅酸鹽水泥,而應(yīng)采用水化熱低的水泥,如中熱水泥、低熱礦渣水泥等,水化熱的數(shù)值可根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法測定。通用水泥的主要技術(shù)性能見表2-2。通用水泥的主要技術(shù)性能表2-2品種性能硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥復(fù)合水泥水泥中混合材料摻量0~5%活性混合材6%~15%,或非活性混合材料10%以下?;郀t礦渣20%~70%火山灰質(zhì)混合材料20%~50%粉煤灰20%~40%兩種或兩種以上混合材料,其總摻量為15%~50%密度(g/cm3)3.0~3.152.8~3.1堆積密度(kg/m3)1000~16001000~1200900~10001000~1200續(xù)表品種性能硅酸鹽水泥普通水泥礦渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥復(fù)合水泥細度比表面積>300m2/kg80μm方孔篩篩余量<10%凝結(jié)時間初凝>45min終凝<6.5h<10h體積安定性安定性沸煮法必須合格(若試餅法和雷氏法兩者有爭議,以雷氏法為準(zhǔn))MgO含量<5.0%SO3含量<3.5%(礦渣水泥中含量<4.0%)堿含量用戶要求低堿水泥時,按Na2O+0.685K2O計算的堿含量,不得大于0.06%,或由供需雙方商定。強度等級42.5、42.5R52.5、52.5R62.5、62.5R42.5、42.5R52.5、52.5R32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R注:R表示早強型。3、道路專用硅酸鹽水泥、市政工程常用特性水泥的特性及應(yīng)用(1)道路硅酸鹽水泥道路硅酸鹽水泥簡稱道路水泥,是指由道路硅酸鹽水泥熟料、0~10%活性混合材料與適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。道路硅酸鹽水泥熟料是指以適當(dāng)成分的生料燒至部分熔融,所得以硅酸鈣為主要成分和較多量的鐵鋁酸鈣的硅酸鹽水泥熟料稱為道路硅酸鹽水泥熟料。道路硅酸鹽水泥的強度高(特別是抗折強度高)、耐磨性高、干縮小、抗沖擊性好、抗凍性好、抗硫酸鹽腐蝕性能比較好,適用于道路路面、機場跑道道面、城市廣場等工程。特性水泥特性水泥的品種很多,以下僅介紹市政工程中常用的幾種。快硬硅酸鹽水泥凡以硅酸鹽熟料和適量石膏磨細組成的以3d抗壓強度表示強度等級的水硬性膠凝材料稱為快硬硅酸鹽水泥,簡稱快硬水泥??煊补杷猁}水泥的特點是,凝結(jié)硬化快,早期強度增長率高??捎糜诰o急搶修工程、低溫施工工程等,可配置成早強、高等級混凝土??煊菜嘁资艹弊冑|(zhì),故貯運時須特別注意防潮,并應(yīng)及時使用,不宜久存。出廠超過1個月,應(yīng)重新檢驗,合格后方可使用膨脹水泥膨脹水泥是指以適當(dāng)比例的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,硅酸鹽水泥等和天然二水石膏磨制而成的膨脹性的水硬性膠凝材料。按基本組成我國常用的膨脹水泥品種有:硅酸鹽膨脹水泥、鋁酸鹽膨脹水泥、硫鋁酸鹽水泥、鐵鋁酸鹽膨脹水泥等。膨脹水泥主要用于收縮補償混凝土,防滲水泥土(屋頂防滲、水池等)、防滲砂漿,使用在結(jié)構(gòu)的加固、構(gòu)件接縫、后澆帶,固定設(shè)備的機座及地腳螺栓等部位施工。(二)混凝土1、普通混凝土的分類及主要技術(shù)性質(zhì)(1)普通混凝土的分類混凝土是以膠凝材料,粗細骨料及外摻材料按適當(dāng)比例拌制、成型、養(yǎng)護、硬化而成的人工石材。通常將水泥、礦物摻合材料、粗細骨料、水和外加劑按一定的比例配制而成的、干表觀密度2000-2800kg/m3的混凝土稱為普通混凝土;按不同要求分類如下:1)按用途分為:結(jié)構(gòu)混凝土、抗?jié)B混凝土、抗凍混凝土、大體積混凝土、水工混凝土、耐熱混凝土、耐酸混凝土、裝飾混凝土等。2)按強度等級分為:普通強度混凝土(<C60)、高強度混凝土(≥C60)、超高強混凝土(≥C100)等。3)按施工工藝分為:噴射混凝土、泵送混凝土、碾壓混凝土、壓力灌漿混凝土、離心混凝土、真空脫水混凝土等。普通混凝土廣泛用于建筑,橋梁,道路,水利,碼頭,海洋等工程。(2)普通混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)混凝土的技術(shù)性質(zhì)包括混凝土拌合物和硬化混凝土的技術(shù)性質(zhì)。混凝土拌合物的主要技術(shù)性質(zhì)為和易性,硬化混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)包括強度,變形和耐久性等。1)混凝土拌合物的和易性混凝土中的各種組成材料按比例配合經(jīng)攪拌形成的混合物稱為混凝土拌合物,又稱新拌混凝土。混凝土拌合物易于各工序施工操作(攪拌、運輸、澆筑、振搗、成型等),并能獲得質(zhì)量穩(wěn)定、整體均勻、成型密實的混凝土性能,稱為混凝土拌合物的和易性。和易性是滿足施工工藝要求的綜合性質(zhì),包括流動性,黏聚性和保水性。流動性是指混凝土拌合物在自重或機械振動時能夠產(chǎn)生流動的性質(zhì)。流動性的大小反映了混凝土拌合物的稀稠程度,流動性良好的拌合物,易于澆筑,振搗和成型。黏聚性是指混凝土組成材料間具有一定的黏聚力,在施工過程中混凝土能保持整體均勻的性能。黏聚性反映了混凝土拌合物的均勻性,黏聚性良好的拌合物易于施工操作,不會產(chǎn)生分層和離析的現(xiàn)象。黏聚性差時,會造成混凝土質(zhì)地不均,振搗后易出現(xiàn)蜂窩,空洞等現(xiàn)象,影響混凝土的強度及耐久性。保水性是指混凝土拌合物在施工過程中具有一定的保持內(nèi)部水分而抵抗泌水的能力。保水性反映了混凝土拌合物的穩(wěn)定性。保水性差的混凝土拌合物會在混凝土內(nèi)部形成透水通道,影響混凝土的實密性,并降低混凝土的強度及耐久性?;炷涟韬衔锏暮鸵仔阅壳斑€很難用單一的指標(biāo)來評定,通常是以測定流動性為主,兼顧黏聚性和保水性。流動性常用坍落度法(適用于骨料粒徑不大于40mm,坍落度≥10mm)和維勃稠度法(適用于骨料粒徑不大于40mm,維勃稠度在5s~30s之間的混凝土)進行評定。坍落度數(shù)值越大,表明混凝土拌合物流動性越大,根據(jù)坍落度值的大小,可將混凝土分為四級:大流動性混凝土(坍落度大于160mm)、流動性混凝土(坍落度100~150mm)、塑性混凝土(坍落度10~90mm)和干硬性混凝土(坍落度小于10mm)。2)混凝土的強度eq\o\ac(○,1)混凝土立方體抗壓強度和強度等級混凝土的抗壓強度是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù),也是混凝土質(zhì)量評定的重要技術(shù)指標(biāo)。按照標(biāo)準(zhǔn)制作方法制成邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件,在溫度為20±5℃環(huán)境中靜置一晝夜至二晝夜后拆模,然后在標(biāo)準(zhǔn)條件(溫度20±2℃相對濕度為95%以上)下養(yǎng)護至28d齡期,然后采用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的極限抗壓強度值稱為混凝土的立方體抗壓強度,用fcc表示。為了便于設(shè)計和施工選用混凝土,將混凝土的強度按照混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值分為若干等級,即強度等級。普通混凝土共劃分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80十四個強度等級。其中“C”表示混凝土,C后面的數(shù)字表示混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值(fcc,k)。如C30表示混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值30MPa≤fcc,k<35MPa。eq\o\ac(○,2)混凝土軸心抗壓強度在實際工程中,混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件大部分是棱柱體或圓柱體。為了能更好地反映混凝土的實際抗壓性能,在計算鋼筋混凝土構(gòu)件承載力時,常采用混凝土的軸心抗壓強度作為設(shè)計依據(jù)?;炷恋妮S心抗壓強度是采用150mm×150mm×300mm的棱柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件,在溫度為20±5℃環(huán)境中靜置一晝夜至二晝夜后拆模,然后在標(biāo)準(zhǔn)溫度條件(溫度為20±2℃,相對濕度為95%以上)下養(yǎng)護28d至齡期,采用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的抗壓強度值。eq\o\ac(○,3)混凝土的抗拉強度混凝土抗拉強度,通常指混凝土軸心抗拉強度,是指試件受拉力后斷裂時所承受的最大負荷載除以截面積所得的應(yīng)力值,用ftk來表示,單位為MPa。我國目前常采用劈裂試驗方法測定混凝土抗拉強度。劈裂試驗方法是采用邊長為150mm的立方體標(biāo)準(zhǔn)試件,按規(guī)定的劈裂拉伸試驗方法測定混凝土的劈裂抗拉強度。3)混凝土的耐久性混凝土抵抗其自身因素和環(huán)境因素的長期破壞,保持其原有性能的能力,稱為耐久性?;炷恋哪途眯灾饕?jié)B性、抗凍性、耐久性、抗碳化、抗堿—骨料反應(yīng)等方面。eq\o\ac(○,1)抗?jié)B性混凝土抵抗壓力液體(水或油)等滲透本體的能力稱為抗?jié)B性?;炷恋目?jié)B性用抗?jié)B等級表示???jié)B等級是以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試件,一般用逐級加壓法進行試驗,以每組六個試件,四個試件未出現(xiàn)滲水時,所能承受的最大靜水壓(單位:MPa)來確定?;炷恋目?jié)B等級用代號P表示,分為P4、P6、P8、P10、P12和>P12六個等級。P4表示混凝土抵抗0.4MPa的液體壓力而不滲水。eq\o\ac(○,2)抗凍性混凝土在吸水飽和狀態(tài)下,抵抗多次反復(fù)凍融循環(huán)而不破壞,同時也不嚴(yán)重降低其各種性能的能力,稱為抗凍性?;炷恋目箖鲂杂每箖龅燃壉硎???箖龅燃壥且?8d齡期的混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件,在浸水飽和狀態(tài)下,進行凍融循環(huán)試驗,以抗壓強度損失不超過25%,同時重量損失不超過5%時,所能承受的最大的凍融循環(huán)次數(shù)來確定。混凝土抗凍等級(快凍法)用F表示,分為F50、F100、F150、F200、F250、F300、F350、F400和>F400九個等級。F150表示混凝土在強度損失不超過25%,質(zhì)量損失不超過5%時,所能承受的最大凍融循環(huán)次數(shù)為150。eq\o\ac(○,3)抗腐蝕性混凝土在外界各種侵蝕介質(zhì)作用下,抵抗破壞的能力,稱為混凝土的抗腐蝕性。當(dāng)工程所處環(huán)境存在侵蝕介質(zhì)時,對混凝土必須提出耐蝕性要求。普通混凝土的組成材料及其主要技術(shù)要求普通混凝土的組成材料有水泥、砂子、石子、水、外加劑或摻合料。前四種材料是組成混凝土所必需的材料,后兩種材料可根據(jù)混凝土性能的需要有選擇性的添加。(1)水泥水泥是混凝土組成材料中最重要的材料,也是成本支出最多的材料,更是影響混凝土強度、耐久性最重要的影響因素。水泥品種應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)與優(yōu)點、所處的環(huán)境條件及施工所處條件及水泥特性合理選擇。配置一般的混凝土可以選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥等通用水泥。水泥強度等級的選擇應(yīng)根據(jù)混凝土強度的要求來確定,低強度混凝土應(yīng)選擇低強度等級的水泥,高強度混凝土應(yīng)選擇高強度等級的水泥。一般情況下,中、低強度的的混凝土(≤C30),水泥強度等級為混凝土強度等級的1.5~2.0倍;高強度混凝土,水泥強度等級與混凝土強度等級之比可小于1.5,但不能低于0.8。(2)細骨料細骨料是指公稱直徑小于5.00mm的巖石顆粒,通常稱為砂。根據(jù)生產(chǎn)過程特點不同,砂可分為天然砂、人工砂和混合砂。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和海砂。混合砂是天然砂與人工砂按一定比例組合而成的砂。1)有害雜質(zhì)含量配制混凝土的砂子要求清潔不含雜質(zhì)。國家標(biāo)準(zhǔn)對砂中的云母、輕物質(zhì)、硫化物及硫酸鹽、有機物、氯化物等各有害物含量以及海砂中的貝殼含量做了規(guī)定。2)含泥量、石粉含量和泥塊含量含泥量是指天然砂中公稱粒徑小于80μm的顆粒含量。泥塊含量是指砂中公稱粒徑大于1.25mm,經(jīng)水浸洗、手捏后變成小于630μm的顆粒含量。石粉含量是指人工砂中公稱粒徑小于80μm的顆粒含量。國家標(biāo)準(zhǔn)對含泥量、石粉含量和泥塊含量做了規(guī)定。3)堅固性砂的堅固性是指砂在自然風(fēng)化和其他外界物理、化學(xué)因素作用下,抵抗破壞的能力。天然砂的堅固性用硫酸鈉溶液法檢驗,砂樣經(jīng)5次循環(huán)后其質(zhì)量損失應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。人工砂的堅固性采用壓碎指標(biāo)值來判斷砂的堅固性,參見標(biāo)準(zhǔn)JGJ52-2006。4)砂的表觀密度、堆積密度、空隙率砂的表觀密度大于2500kg/m3,松散堆積密度大于1350kg/m3,空隙率小于47%。5)粗細程度及顆粒級配粗細程度是指不同粒徑的砂混合后,總體的粗細密度。質(zhì)量相同時,粗砂的總表面積小,包裹砂表面所需的水泥漿就越少,反之細砂總表面積大,包裹砂表面所需的水泥漿量就多。因此,和易性一定時,采取粗砂配置混凝土,可減少拌合用水量,節(jié)約水泥用量,但砂過粗易使混凝土拌合物產(chǎn)生分層、離析和泌水等現(xiàn)象。顆粒級配是指粒徑大小不同的砂?;ハ啻钆涞那闆r。級配良好的砂,不同粒徑的砂相互搭配,逐級填充使砂更密實,空隙率更小,可節(jié)省水泥并使混凝土結(jié)構(gòu)密實,和易性、強度、耐久性得以加強,還可減少混凝土的干縮及徐變。(3)粗骨料粗骨料是指公稱直徑大于5.00mm的巖石顆粒,通常稱為石子。其中天然形成的石子稱為卵石,人工破碎而成的石子稱為碎石。eq\o\ac(○,1)泥、泥塊及有害物質(zhì)含量粗骨料中泥、泥塊含量以及硫化物、硫酸鹽含量、有機物等有害物質(zhì)含量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。eq\o\ac(○,2)顆粒形狀卵石及碎石的形狀以接近卵形或正方體為較好。針狀顆粒和片狀顆粒不僅本身容易折斷,而且使空隙率增大,影響混凝土的質(zhì)量,因此,國家標(biāo)準(zhǔn)對粗骨料中針、片狀顆粒的含量做了規(guī)定。eq\o\ac(○,3)強度為保證混凝土的強度,粗骨料必須具有足夠的強度。粗骨料的強度指標(biāo)有兩個,一是巖石抗壓強度,二是壓碎指標(biāo)值。eq\o\ac(○,4)堅固性堅固性是指卵石,碎石在自然風(fēng)化和其他外界物理化學(xué)作用下抵抗破裂的能力。有抗凍性要求的混凝土所用粗骨料,要求測定其堅固性。4)水混凝土用水包括混凝土拌制用水和養(yǎng)護用水。按水源不同分為飲用水、地表水、地下水、海水及經(jīng)處理過的工業(yè)廢水。地表水和地下水常溶有較多的有機質(zhì)和礦物鹽類;海水中含有較多硫酸鹽,會降低混凝土后期強度,且影響抗凍性,同時,海水中含有大量氯鹽,對混凝土中鋼筋銹蝕有加速作用?;炷劣盟畱?yīng)優(yōu)先采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。在節(jié)約用水,保護環(huán)境的原則下,鼓勵采用檢驗合格的中水(凈化水)拌制混凝土?;炷劣盟懈麟s質(zhì)的含量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。高性能混凝土、預(yù)拌混凝土的特性及應(yīng)用(1)高性能混凝土特性及應(yīng)用高性能混凝土是指具有高耐久性和良好的工作性,早期強度高而后期強度不倒縮,體積穩(wěn)定性好的混凝土。高性能混凝土的主要特性為:1)具有一定的強度和高抗?jié)B能力。2)具有良好的工作性?;炷涟韬衔锪鲃有院?,在成型過程中不分層、不離析,從而具有很好的填充性和自密實性能。3)耐久性好。高性能混凝土的耐久性明顯優(yōu)于普通混凝土,能夠使混凝土結(jié)構(gòu)安全可靠地工作50~100年以上。4)具有較高的體積穩(wěn)定性,即混凝土在硬化早期應(yīng)具有較低的水化熱,硬化后期具有較小的收縮變形。高性能混凝土是水泥混凝土的發(fā)展方向之一,它被廣泛地用于橋梁工程、高層建筑、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)、港口及海岸工程、水工結(jié)構(gòu)等工程中。(2)預(yù)拌混凝土特性及應(yīng)用預(yù)拌混凝土也稱商品混凝土,是指由水泥、骨料、水以及依據(jù)需要摻入的外加劑、礦物摻合料等組分按一定比例,在攪拌站經(jīng)計量、拌制后出售的并采用運輸車,在規(guī)定時間內(nèi)運至使用地點的混凝土拌合物。預(yù)拌混凝土設(shè)備利用率高,計量準(zhǔn)確,產(chǎn)品質(zhì)量好、材料消耗少、工效高、成本較低,又能改善勞動條件,減少環(huán)境污染。常用混凝土外加劑的品種及應(yīng)用(1)混凝土外加劑的分類外加劑按照其主要功能分為八類:高性能減水劑、高效減水劑、普通減水劑、引氣減水劑、泵送劑、早強劑、緩凝劑、引氣劑。外加劑按主要使用功能分為四類:1.改善混凝土拌合物流變性的外加劑,包括減水劑、泵送劑等;2.調(diào)節(jié)混凝土凝結(jié)時間、硬化性能的外加劑,包括緩凝劑、速凝劑、早強劑等;3.改善混凝土耐久性的外加劑,包括引氣劑、防水劑、阻銹劑和礦物外加劑等;4.改善混凝土其他性能的外加劑,包括加氣劑、膨脹劑、防凍劑和著色劑等。(2)常用混凝土外加劑的品種及應(yīng)用1)減水劑減水劑是使用最廣泛、品種最多的一種外加劑。按其用途不通,又可分為普通減水劑、高效減水劑、早強減水劑、緩凝減水劑、緩凝高效減水劑、引氣減水劑等。常用減水劑的應(yīng)用見表2-3所示。常用減水劑的應(yīng)用表2-3種類類別木質(zhì)素萘系樹脂系糖蜜系普通減水劑高效減水劑早強減水劑緩凝減水劑主要品種木質(zhì)素磺酸鈣(木鈣粉、M減水劑)、木鈉、木鎂等NNO、NF、建1、FDN、UNF、JN、HN、MF等SM長城牌、天山牌適宜摻量(占水泥重%)0.2~0.30.2~1.20.5~20.1~3減水量10%~11%12%~25%20%~30%6%~10%早強效果—顯著顯著(7d可達28d強度)—緩凝效果1-3h——3h以上引氣效果1%~2%部分品種<2%—適用范圍一般混凝土工程及大模板、滑模、泵送、大體積及雨期施工的混凝土工程適用于所有混凝土工程,更適于配制高強混凝土及自流平混凝土,泵送混凝土,冬期施工混凝土因價格昂貴,宜用于特殊要求的混凝土工程,如高強混凝土,早強混凝土,自流平混凝土等一般混凝土工程2)早強劑早強劑是能加速水泥水化和硬化,促進混凝土早期強度增長的外加劑??煽s短混凝土養(yǎng)護齡期,加快施工進度,提高模板和場地周轉(zhuǎn)率。目前,常用的早強劑有氯鹽類、硫酸鹽類和有機胺類。eq\o\ac(○,1)氯鹽類早強劑氯鹽類早強劑主要有氯化鈣(CaCl2)和氯化鈉(NaCl),其中氯化鈣是國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的一種早強劑。為了抑制氯化鈣對鋼筋的腐蝕作用,常將氯化鈣與阻銹劑NaCl復(fù)合使用。eq\o\ac(○,2)硫酸鹽類早強劑硫酸鹽類早強劑包括硫酸鈉(Na2SO4)、硫代硫酸鈉(Na2S2O3)、硫酸鈣(CaSO4)、硫酸鉀(K2SO4)、硫酸鋁[Al2(SO2)3]等,其中Na2SO4應(yīng)用最廣。eq\o\ac(○,3)有機胺類早強劑有機胺類早強劑有三乙醇胺、三異丙醇胺等,最常用的是三乙醇胺。eq\o\ac(○,4)復(fù)合早強劑以上三類早強劑在使用時,通常復(fù)合使用。復(fù)合早強劑往往比單組分早強劑具有更優(yōu)良的早強效果,滲量也可以比單組分早強劑有所降低。3)緩凝劑緩凝劑是可在較長時間內(nèi)保持混凝土工作性,延緩混凝土凝結(jié)和硬化時間的外加劑。緩凝劑可分為無機和有機兩大類。緩凝劑的品種有糖類(如糖鈣)、木質(zhì)素磺酸鹽類(如木質(zhì)素磺酸鹽鈣)、羥基羧酸及其鹽類(如檸檬酸、酒石酸鈉鉀等)、無機鹽類(如鋅鹽丶硼酸鹽)等。緩凝劑適用于長時間運輸?shù)幕炷?、高溫季?jié)施工的混凝土、泵送混凝土、滑模施工混凝土、大體積混凝土、分層澆筑的混凝土等;不適用于5℃以下施工的混凝土,也不適用于有早強要求的混凝土及蒸養(yǎng)混凝土。4)引氣劑引氣劑是一種在攪拌過程中具有在砂漿或混凝土中引入大量、均勻分布的微氣泡,而且在硬化后能保留在其中的一種外加劑。加入引氣劑,可以改善混凝土拌合物的和易性,顯著提高混凝土的抗凍性和抗?jié)B性,但會降低彈性模量及強度。引氣劑主要有松香樹脂類、燒基苯磺鹽酸類和脂醇磺酸鹽類,其中松香樹脂類中的松香熱聚物和松香皂應(yīng)用最多。引氣劑適用于配制抗凍混凝土、泵送混凝土、港口混凝土、防水混凝土以及骨料質(zhì)量差、泌水嚴(yán)重的混凝土,不適宜配置蒸汽養(yǎng)護的混凝土。5)膨脹劑膨脹劑是能使混凝土產(chǎn)生一定體積膨脹的外加劑。常用的膨脹劑種類有硫鋁酸鈣類、氧化鈣類、硫鋁酸-氧化鈣類等。6)防凍劑防凍劑是能使混凝土在負溫下硬化并能在規(guī)定條件下達到預(yù)期性能的外加劑。常用防凍劑有氯鹽類(氯化鈣、氯化鈉、氯化氮等);氯鹽阻銹類;氯鹽與阻銹劑(亞硝酸鈉)為主復(fù)合的外加劑;無氯鹽類(硝酸鹽、亞硝酸鹽、乙酸鈉、尿素等)。7)泵送劑泵送劑是改善混凝土泵送性能的外加劑。它由減水劑、調(diào)凝劑、引氣劑、潤滑劑等多種組分復(fù)合而成。8)速凝劑速凝劑是使混凝土迅速凝結(jié)和硬化的外加劑,能使混凝土在5min內(nèi)初凝,10min內(nèi)終凝,1h產(chǎn)生強度。速凝劑主要用于噴射混凝土、堵漏等。(三)砂漿1、砌筑砂漿的分類及主要技術(shù)性質(zhì)(1)砌筑砂漿的分類將磚、石、砌塊等塊材粘結(jié)成為砌體的砂漿稱為砌筑砂漿,它由膠凝材料、細骨料、摻加料和水配制而成。根據(jù)所用膠凝材料的不同,砌筑砂漿可分為水泥砂漿、石灰砂漿和混合砂漿(包括水泥石灰砂漿、水泥黏土砂漿、石灰黏土砂漿、石灰粉煤灰砂漿等)等。水泥砂漿強度高、耐久性和耐火性好,但其流動性和保水性差,施工相對較困難,常用于地下結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水侵蝕的砌體部位?;旌仙皾{強度較高,且耐久性、流動性和保水性均較好,便于施工,容易保證施工質(zhì)量,但不能用于地下結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水侵蝕的砌體部位。石灰砂漿強度較低,耐久性差,但流動性和保水性較好,可用于砌筑較干燥環(huán)境下的砌體。(2)砌筑砂漿的主要技術(shù)性質(zhì)砌筑砂漿的技術(shù)性質(zhì)主要包括新拌砂漿的密度、和易性、硬化砂漿強度和對基面的粘結(jié)性、抗凍性、收縮值等指標(biāo),本文主要介紹新拌砂漿的和易性和硬化砂漿的強度。1)新拌砂漿的和易性新拌砂漿的和易性是指砂漿易于施工并能保證質(zhì)量的綜合性質(zhì)。和易性包括流動性和保水性兩個方面。砂漿的流動性(又稱稠度),是指砂漿在自重或外力作用下產(chǎn)生流動的性能。流動性的大小用“沉入度”(mm)表示,通常用砂漿稠度測定儀測定。砂漿流動性的選擇與砌體種類、施工方法及天氣情況有關(guān)。流動性過大、砂漿太稀,過稀的砂漿不僅鋪砌困難,而且硬化后強度降低;流動性過小,砂漿太稠,難于鋪平。市政工程中一般砌筑砂漿的施工稠度(單位mm)砌體種類施工稠度燒結(jié)普通磚砌體70~90混凝土磚砌體、普通混凝土小型空心砌塊砌體、灰砂磚砌體50~70燒結(jié)多孔磚砌體、燒結(jié)空心磚砌體、輕集料混凝土小型空心砌塊砌體、蒸壓加氣混凝土砌塊砌體60~80石砌體30~50砂漿保水性是指,新拌砂漿能夠保持內(nèi)部水分不泌出流失的能力。保水性良好的砂漿水分不易流失,易于攤鋪成均勻密實的砂漿層;反之,保水性差的砂漿,在施工過程中容易泌水、分層離析,使流動性變差;同時由于水分易被砌體吸收,影響膠凝材料的正常硬化,從而降低砂漿的粘結(jié)強度。砂漿的保水性用保水率(%)表示。一般砌筑砂漿的保水率(單位:%)砂漿種類保水率水泥砂漿≥80水泥混合砂漿≥84預(yù)拌砂漿≥882)硬化砂漿的強度砂漿的強度是以3個70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體試塊,在溫度20℃±5℃環(huán)境下靜置24h后拆模,在溫度為20±2℃,相對濕度為90%以上的標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護至28d齡期后,用標(biāo)準(zhǔn)方法測得的抗壓強度(MPa)算術(shù)平均值來評定的。水泥砂漿及預(yù)拌砂漿的強度一般分為M5、M7.5、M10、M15、M20、M25、M30七個等級;水泥混合砂漿強度等級為M5、M7.5、M10、M15。2、砌筑砂漿的組成材料及其技術(shù)要求(1)膠凝材料砌筑砂漿主要的膠凝材料是水泥,常用的水泥種類有普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和砌筑水泥等。砌筑砂漿用水泥的強度等級應(yīng)根據(jù)砂漿品種及強度等級的要求進行選擇。M15及以下強度等級的砌筑砂漿宜選用32.5級通用硅酸鹽水泥或砌筑水泥;M15以上強度等級的砌筑砂漿宜選用42.5級通用硅酸鹽水泥。(2)細骨料砌筑砂漿常用的細骨料為普通砂。除毛石砌體宜選用粗砂外,其他一般宜選用中砂。砂的泥含量不應(yīng)超過5%。(3)水拌合砂漿用水應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63-2006的規(guī)定。應(yīng)選用不含有害雜質(zhì)的純凈水來拌制砂漿。(4)摻加料為了改善砂漿的和易性和節(jié)約水泥,可在砂漿中加入一些無機摻加料,如石灰膏、電石膏、粉煤灰等。生石灰熟化成石灰膏時,應(yīng)用孔徑不大于3mm×3mm的網(wǎng)過濾,熟化時間不得少于7d;磨細生石灰粉的熟化時間不得少于2d。沉淀池中貯存的石灰膏,應(yīng)采取防止干燥、凍結(jié)和污染的措施。嚴(yán)禁使用脫水硬化的石灰膏。制作電石膏的電石渣應(yīng)用孔徑不大于3mm×3mm的網(wǎng)過濾,檢驗時應(yīng)加熱至70℃并保持20min,沒有乙炔氣味后,方可使用。消石灰粉不得直接用于砌筑砂漿中。石灰膏和電石膏試配時的稠度應(yīng)為120±5mm。粉煤灰的品質(zhì)指標(biāo)應(yīng)符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005.(5)外加劑為了使砂漿具有良好的和易性及其他施工性能,可在砂漿中摻入某些外加劑,如有機塑化劑、引氣劑、早強劑、緩凝劑、防凍劑等。(四)石材、磚、砌塊1、砌筑用石材的分類、相關(guān)性能及應(yīng)用(1)巖石的分類:地質(zhì)學(xué)將組成地殼的巖石分成三大巖類即火成(巖漿)巖、沉積巖及變質(zhì)巖。巖巖漿巖冷卻重熔凝固再生流水等侵蝕變質(zhì)巖巖漿重熔重熔再生再生變質(zhì)變質(zhì)巖沉積巖沉積巖風(fēng)化侵蝕搬運堆積市政工程建設(shè)用石材一般為花崗巖和大理巖分屬于火成巖和變質(zhì)巖。要求其質(zhì)地堅實,無風(fēng)化剝層和裂紋,飽和抗壓強度應(yīng)大于或等于120MPa,飽和抗折強度應(yīng)大于或等于9MPa。在工程應(yīng)用上,按加工后的外形規(guī)則程度分為料石和毛石兩類,而料石又可分為細料石、粗料石和毛料石。(2)石材的主要性能:①、單軸抗壓強度單軸抗壓強度試驗時測定規(guī)則形狀巖石試件單軸抗壓強度的方法,主要用于巖石的強度分級和巖性描述,是巖石力學(xué)性質(zhì)的主要指標(biāo)之一。試樣送樣規(guī)格及數(shù)量:建筑地基的巖石試驗,采用圓柱體作為標(biāo)準(zhǔn)試件,直徑50mm±2mm,高徑比為2:1。每組6個試件;砌體工程(橋梁工程、擋土墻、邊坡)用石料試驗,采用立方體試件,邊長為70mm±2mm,每組試件共6個;路面工程用石料試驗采用圓柱體或立方體試件,其直徑或邊長和高均為50mm±2mm,每組試件共6個;有顯著層理的巖石,分別沿平行和垂直層理方向各取試件6個,進行試驗。單軸抗壓強度試驗,是將準(zhǔn)備好的石材試件,在壓力機上以0.5~1MPa/s的速率進行加荷,其破壞強度為試件的抗壓強度。②抗凍性能巖石的抗凍性是用來評估巖石在飽和狀態(tài)下受經(jīng)受規(guī)定次數(shù)的凍融循環(huán)后抵抗破壞的能力,巖石抗凍性對于不同的工程環(huán)境氣候有不同的要求。凍融次數(shù)規(guī)定:在嚴(yán)寒地區(qū)(最冷月的月平均氣溫低于-15℃)為25次;在寒冷地區(qū)(最冷月的月平均氣溫低于-15~-5℃)為15次;南京地區(qū)一般參照寒冷地區(qū)的巖石抗凍性試驗。同產(chǎn)地石材至少抽取一組試件進行抗壓強度試驗(每組試件不小于6個);在潮濕和浸水地區(qū)使用的石材,應(yīng)各增加一組抗凍性能指標(biāo)和軟化系數(shù)試驗的試件。石材在市政工程中的應(yīng)用巖石作為建筑材料中的主要材料之一被廣泛地應(yīng)用于建設(shè)工程中,不同種類及形狀的巖石被大量地應(yīng)用于市政及道橋建設(shè)中。諸如道路橋梁護坡、河道駁岸、市政景觀裝飾用石材以及巖石類側(cè)石、平石等。城市道路鋪砌料石可分為粗面料和細面料,加工尺寸允許偏差應(yīng)符合CJJ1-2008的規(guī)定。擋土墻用做鑲面的塊石,外露面四周應(yīng)加以修鑿,其修鑿進深不得小于7cm。鑲面丁石的長度不得短于順石寬度的1.5倍。每層塊石的高度應(yīng)盡量一致。鋪砌塊料石質(zhì)量、外形尺寸是施工重量主控項目,應(yīng)按照設(shè)計要求或規(guī)范規(guī)定進行檢驗。天然石料在用做市政基礎(chǔ)設(shè)施配套室內(nèi)項目時應(yīng)注意其放射性:含鐳、釷、鈾等元素情況,產(chǎn)生氡氣的情況。2、磚的分類、主要技術(shù)要求及應(yīng)用磚按規(guī)格、孔洞率及孔的大小,分為普通磚、多孔磚和空心磚;按工藝不同又分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚。目前非燒結(jié)磚主要有蒸養(yǎng)磚、蒸壓磚、碳化磚等,根據(jù)生產(chǎn)原材料區(qū)分主要有灰砂磚、粉煤灰磚、爐渣磚、混凝土磚等。這里只介紹市政工程中常用的燒結(jié)普通磚和混凝土磚。①燒結(jié)普通磚是指,以由煤矸石、頁巖、粉煤灰或黏土為主要原料,經(jīng)成型、焙燒而成的實心磚。(1)主要技術(shù)要求1)尺寸規(guī)格燒結(jié)普通磚的標(biāo)準(zhǔn)尺寸是240mm×115mm×53mm。2)強度等級燒結(jié)普通磚按抗壓強度分為MU30、MU25、MU20、MU15、MU10等5個強度等級。各強度等級磚的強度應(yīng)符合表2-4的要求。燒結(jié)普通磚的強度等級表2-4強度等級抗壓強度平均值f≥變異系數(shù)δ≤0.21變異系數(shù)δ〉0.21強度標(biāo)準(zhǔn)值fk≥單塊最小抗壓強度值fmin≥MU3030.022.025.0MU2525.018.022.0MU2020.014.016.0MU1515.010.012.0MU1010.06.57.53)質(zhì)量等級強度、抗風(fēng)化技能和放射性物質(zhì)合格的磚,根據(jù)尺寸偏差、外觀質(zhì)量、泛霜和石灰爆裂等指標(biāo),分為優(yōu)等品(A)、一等品(B)、合格品(C)3個等級。燒結(jié)普通磚的質(zhì)量等級見表2-5。燒結(jié)普通磚的質(zhì)量等級表2-5項目優(yōu)等品一等品合格品樣本平均偏差樣本極差≤樣本平均偏差樣本極差≤樣本平均偏差樣本極差≤尺寸偏差(mm)公稱尺寸240±2.06±2.57±3.08115±1.55±2.06±2.5753±1.54±1.65±2.06外觀質(zhì)量兩條面高度差≤234彎曲≤234雜質(zhì)凸出高度≤234缺棱掉角的3個破壞尺寸,不得同時大于152030裂紋長度≤大面上寬度方向及其延伸至條面長度306080大面上寬度方向及其延伸至頂面的長度或條頂面上水平裂紋的上度5080100完整面不得少于兩條面和兩頂面一條面和一頂面——顏色基本一致————泛霜無泛霜不允許出現(xiàn)嚴(yán)重泛霜不允許出現(xiàn)嚴(yán)重泛霜石灰爆裂不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于2mm的爆裂區(qū)域最大破壞尺寸大于2mm且小于等于10mm的爆裂區(qū)域,每組磚樣不得多于15處不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于10mm的爆裂區(qū)域最大破壞尺寸大于2mm且小于等于15mm的爆裂區(qū)域,每組磚樣不得多于15處,其中大于10mm的不得多于7處;不允許出現(xiàn)最大破壞尺寸大于15mm的爆裂區(qū)域注:1.為裝飾而增加的色差、凹凸紋、拉毛、壓花等不算缺陷。2.凡有下列缺陷之一者,不得稱為完整面。a.缺損在條面或頂面上造成的破壞面尺寸同時大于10mmX10mm。b.條面或頂面上裂紋寬度大于1mm,其長度超過30mm。c.壓陷、黏底、焦花在條面或頂面上的凹陷或凸出超過2mm,區(qū)域尺寸同時大于10mmX10mm。3.泛霜是指可溶性鹽類(如硫酸鹽等)在磚或砌塊表面的析出現(xiàn)象,一般呈白色粉末,絮團或絮片狀。4.石灰爆裂是指燒結(jié)裝的砂質(zhì)黏土原料中夾雜著石灰石,焙燒時被燒成生石灰塊,末,絮團或絮片狀。吸水消化成熟石灰,體積膨脹,導(dǎo)致磚塊裂縫,嚴(yán)重時甚至使磚砌體強度降低,直至破壞。(2)燒結(jié)普通磚的應(yīng)用燒結(jié)普通磚的優(yōu)點是價格低廉,具有一定的強度、隔熱、隔聲性能及較好的耐久性。其缺點是燒磚能耗高、磚自重大、成品尺寸小、施工效率低、抗振性能差等,并且黏土磚制磚取土、大量毀壞農(nóng)田。目前,我國正大力推廣墻體材料改革,禁止使用黏土實心磚。在市政工程中,燒結(jié)普通磚主要用于圍墻、擋土墻、橋梁、花壇、溝道、臺階等。②混凝土磚混凝土磚一般分為混凝土普通磚、混凝裝飾磚和混凝土實心磚?;炷疗胀ùu是以水泥和普通骨料或輕骨料為主要原料,經(jīng)原料制備、加壓或振動加壓、養(yǎng)護而制成,用于工業(yè)與民用建筑基礎(chǔ)和墻體的實心磚;混凝土裝飾磚是用于清水墻或帶有裝飾面用于墻體裝飾的混凝土普通磚;混凝土實心磚是以水泥、骨料,以及需要加入的摻合料、外加劑等,經(jīng)加水?dāng)嚢?、成型、養(yǎng)護制成的實心磚。在市政工程中,用磚最多最常見的為混凝土路面磚,混凝土路面磚是混凝土實心磚的一種,主要用于路面和地面的鋪裝。(1)混凝土路面磚的分類按形狀分為普形混凝土路面磚(N)和異形混凝土路面磚(I);按混凝土路面磚成型材料組成,分為帶面層混凝土路面磚(C)和通體混凝土路面磚(F);(2)混凝土路面磚的規(guī)格與標(biāo)記混凝土路面磚的公稱厚度規(guī)格尺寸分為60、70、80、90、100、120、150;其他規(guī)格尺寸和幾何形狀可根據(jù)用戶與設(shè)計要求確定;標(biāo)記:如厚度為60mm,抗壓強度等級為Cc40的異形通體的混凝土路面磚記為IF60Cc40GB28635-2012(3)主要技術(shù)性能混凝土路面磚的主要技術(shù)性能有外觀質(zhì)量、尺寸偏差、抗壓強度、抗折強度、抗凍性能和吸水率。外觀質(zhì)量及尺寸偏差相關(guān)要求見下表2-6:外觀質(zhì)量及尺寸允許偏差表2-6序號項目要求1鋪裝表面粘皮或缺損的最大投影尺寸/mm≤52鋪裝表面缺棱或掉角的最大投影尺寸/mm≤53鋪裝面裂紋不允許4色差、雜色不明顯5平整度/mm2.06垂直度/mm2.07長度、寬度、厚度±2.08厚度差≤2.02)強度等級相關(guān)要求見下表2-7強度等級表2-7抗壓強度抗折強度抗壓強度等級平均值單塊最小值抗折強度等級平均值單塊最小值Cc40≥40.0≥35.0Cf4.0≥4.00≥3.20Cc50≥50.0≥42.0Cf5.0≥5.00≥4.20Cc60≥60.0≥50.0Cf6.0≥6.00≥5.003)抗凍性及吸水率相關(guān)物理性能要求見下表2-8抗凍性及吸水率表2-8序號項目指標(biāo)1抗凍性嚴(yán)寒地區(qū)D50寒冷地區(qū)D35其他地區(qū)D25外觀質(zhì)量凍后外觀無明顯變化,且符合外觀質(zhì)量規(guī)定要求強度損失率/%≤20.02吸水率/%≤6.53、砌塊的分類、主要技術(shù)要求及應(yīng)用砌塊是指砌筑用的人造塊材,外形多為直角或六面體,也有各種異型的。砌塊的種類很多,常用的有粉煤灰小型空心砌塊、普通混凝土砌塊、輕集料混凝土砌塊等。我們主要介紹南京市政工程建設(shè)中,現(xiàn)在最常見的砌塊,檢查井用混凝土井壁模塊,它是種異型空心砌塊。井壁模塊在市政工程建設(shè)中的主要應(yīng)用及檢測技術(shù)規(guī)程為江蘇省工程建設(shè)推薦性技術(shù)規(guī)程蘇JG/T061-2013。井壁模塊分類井壁模塊按照強度等級可分為MU20、MU25、MU30井壁模塊主要技術(shù)指標(biāo)井壁模塊主要技術(shù)指標(biāo)有外觀質(zhì)量及尺寸偏差、抗壓強度、抗凍性、空心率和抗?jié)B性能等井壁模塊的外觀質(zhì)量及尺寸偏差表2-9項目技術(shù)要求缺棱掉角個數(shù)(個)≤2缺棱掉角三個方向投影尺寸的最大值(mm)≤20裂紋延伸的投影尺寸累計值(mm)≤10弧長度或長度(mm)±3寬度(mm)±3高度(mm)±3井壁模塊的抗壓強度是將按標(biāo)準(zhǔn)要求處理好的試件用壓力機以10-30KN/S的速率加載直至破壞的最大荷載與試件與接觸實際面積(承壓板和試件)的比值作為每個試件的強度??箟簭姸仁蔷谀K的最重要力學(xué)指標(biāo),它直接決定了該模塊的等級。強度等級(MPa)表2-10模塊強度等級抗壓強度平均值單塊抗壓強度最小值Mu20≥20.0≥18.0Mu25≥25.0≥22.0Mu30≥30.0≥27.0另外,混凝土模塊產(chǎn)品的齡期應(yīng)該符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,出廠強度不能低于設(shè)計強度的70%??箖鲂阅鼙?-10使用條件抗凍等級質(zhì)量損失強度損失夏熱冬冷地區(qū)F25≤5%≤20%標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,一般井壁模塊的空心率不應(yīng)小于40%,抗?jié)B性能能滿足2小時內(nèi)試驗水面最大下降高度不大于5mm。(3)井壁模塊在應(yīng)用過程中,不同道路類別所對應(yīng)的混凝土模塊強度等級的選用一般按下表2-11選?。翰煌缆奉悇e所對應(yīng)的混凝土模塊強度等級的選用表2-11道路類別城市快速路、主干道次干路支路及其他小路混凝土模塊強度等級MU30或MU25MU25或MU20MU20注意:采用井壁模塊砌筑檢查井的高度不應(yīng)大于5m,高度大于5m時,應(yīng)專項設(shè)計,砌筑檢查井用水泥砂漿等級不應(yīng)低于M10.(五)鋼材1.鋼材的分類及主要技術(shù)性能(1)鋼材的分類鋼材按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同的種類,主要的分類方法見表2-6。鋼材的分類表2-6分類方法類別特性按化學(xué)成分分類碳素鋼低碳鋼含碳量<0.25%中碳鋼含碳量0.25%~0.60%高碳鋼含碳量>0.60%合金鋼低合金鋼合金元素總含量<5%中合金鋼合金元素總含量5%~10%高合金鋼合金元素總含量>10%按脫氧程度分類沸騰鋼脫氧不完全,硫、磷等雜質(zhì)偏析較嚴(yán)重,代號“F”鎮(zhèn)定鋼脫氧完全,同時去硫,代號“Z”特殊鎮(zhèn)定鋼比鎮(zhèn)定靜鋼脫氧程度還要充分徹底,代號為“TZ”按質(zhì)量分類普通鋼含硫量≤0.055%~0.065%,含磷量≤0.045%~0.085%優(yōu)質(zhì)鋼含硫量≤0.03%~0.045%,含磷量≤0.035%~0.045%高級優(yōu)質(zhì)鋼含硫量≤0.02%~0.03%,含磷量≤0.027%~0.035%建筑鋼材主要包括:用于鋼結(jié)構(gòu)的各種型鋼(如圓鋼、槽鋼、角鋼、工字鋼、扁鋼等)、鋼板等;用于鋼筋混凝土的各種鋼筋、鋼絲、鋼絞線等。(2)鋼材的主要技術(shù)性能鋼材的技術(shù)性能主要包括力學(xué)性能和工藝性能。1)力學(xué)性能力學(xué)性能又稱機械性能,是鋼材最重要的使用性能。①抗拉性能抗拉性能是建筑鋼材最重要的技術(shù)性質(zhì)。其技術(shù)指標(biāo)為由拉力試驗測定的屈服強度、抗拉強度和伸長率。將低碳鋼拉伸時的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線如圖2-2所示,從圖中可以看出,低碳鋼從受拉至拉斷,經(jīng)歷了四個階段:彈性階段(O-A)、屈服階段(A-B)、強化階段(B-C)和勁縮階段(C-D)。A.屈服強度。當(dāng)試件拉力在OA范圍內(nèi)時,如卸去拉力,試件能恢復(fù)原狀,應(yīng)力與應(yīng)變的比值為常數(shù),因此,該階段被稱為彈性階段。當(dāng)對試件的拉伸進入塑性變形的屈服階段AB時,稱屈服下限B所對應(yīng)的應(yīng)力為屈服強度和屈服點,記做σs。中碳鋼與高碳鋼(硬鋼)的拉伸曲線與低碳鋼不同,屈服現(xiàn)象不明顯,難以測定屈服點,則規(guī)定產(chǎn)生殘余變形為原標(biāo)距長度的0.2%時所對應(yīng)的應(yīng)力值,作為硬鋼的屈服強度,也稱條件屈服點,用σ0.2表示,如圖2-3所示。σCσσbIIIIIIIVDσbσsB屈服下限σ0.2A瞬時效應(yīng)oεoεδ0.2%圖2-2低碳鋼受拉應(yīng)力應(yīng)變圖圖2-3中、高碳鋼應(yīng)力應(yīng)變圖B.抗拉強度。從圖2-2中BC曲線逐步上升可以看出:試件在屈服階段以后,其抵抗塑性變形的能力又重新提高,稱為強化階段。對應(yīng)于最高點C的應(yīng)力稱為抗拉強度,用σb表示。C.伸長率。圖2-2中當(dāng)曲線到達C點后,試件薄弱處急劇縮小,塑性變形迅速增加,產(chǎn)生“頸縮現(xiàn)象”而斷裂。將拉斷后的試件拼合起來(如圖2-4所示),測定出標(biāo)距范圍內(nèi)的長度Ll(mm),其與試件原標(biāo)距L0(mm)之差為塑性變形值,塑性變形值與L0之比稱為伸長率,用δ表示。Ll—L0δ=×100%L0伸長率是衡量鋼材塑性的一個重要指標(biāo),δ值越大說明鋼材的塑性越好。②沖擊韌性沖擊韌性是指鋼材抵抗沖擊荷載的能力。沖擊韌性指標(biāo)是通過標(biāo)準(zhǔn)試件的彎曲沖擊韌性試驗確定的,如圖2-5所示。以擺錘打擊試件,于刻槽處將其打斷,試件單位截面積上所消耗的功,即為鋼材的沖擊韌性指標(biāo),用沖擊韌性ak(J/cm2)表示。ak值愈大,沖擊韌性愈好。(a)試件尺寸;(b)試驗裝置;(c)試驗機1—擺錘;2—試件;3—試驗臺;4—刻轉(zhuǎn)盤;5—指針③硬度鋼材的硬度是指其表面局部體積內(nèi)抵抗外物壓入產(chǎn)生塑性變形的能力。常用的測定硬度的方法有布氏法和洛氏法。布氏硬度試驗是利用直徑為D(mm)的淬火鋼球,以一定荷載F(N)將其壓入試件表面,經(jīng)規(guī)定的持續(xù)時間后卸除荷載,即得到直徑的d(mm)的壓痕。以荷載F除以壓痕表面積,所得值即為試件的布氏硬度值。布氏硬度的代號為HB。洛氏硬度試驗是將金剛石圓錐體或鋼球等壓頭,按一定壓力壓入試件表面,以壓頭壓入試件的深度來表示硬度值。洛氏硬度的代號為HR。④耐疲勞性在反復(fù)荷載作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,鋼材往往在應(yīng)力遠小于抗拉強度時發(fā)生斷裂,這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞破壞。鋼材抵抗疲勞破壞的能力稱為耐疲勞性。2)工藝性能鋼材的工藝性能主要包括冷彎性能、焊接性能、冷拉性能、冷拔性能等,下面主要介紹冷彎性能和焊接性能。①冷彎性能冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。鋼材的冷彎性能指標(biāo)是以試件彎曲的角度a和彎心直徑對試件厚度(或直徑)的比值d/a來表示。鋼材的冷彎試驗是通過直徑(或厚度)為a的試件,采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彎心直徑d(d=na),彎曲到規(guī)定的彎曲角(180度或90度)時,試件的彎曲度不發(fā)生裂縫、裂斷或起層,即認(rèn)為冷彎性能合格。鋼材彎曲時的彎曲角度愈大,彎心直角愈小,則表示其冷彎性能俞好。圖2-6為彎曲時不同彎心直徑的鋼材冷彎試驗。(a)安裝試件;(b)彎曲90度;(c)彎曲180度;(d)彎曲至兩面重合②焊接機能在市政工程中,各種型鋼、鋼板、鋼筋及預(yù)埋件等需要焊接加工。焊接的質(zhì)量取決于焊接工藝、焊接材料及鋼的焊接性能。鋼材的可焊性是指鋼材是否適應(yīng)通常的焊接方法與工藝的性能。鋼材可焊性能的好壞,主要取決于鋼的化學(xué)成分。含碳量高將增加焊接接頭的硬脆性,含碳量小于0.25%的碳素鋼具有良好的可焊性。焊接后鋼材的力學(xué)性能,特別是強度不低于原有鋼材,硬脆傾向小。2、鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的品種及特性(1)鋼結(jié)構(gòu)用鋼材1)碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號由字母Q、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級代號、脫氧方法代號四個部分組成。Q是“屈”字漢語拼音的首位字母;屈服點數(shù)值(以N/mm2為單位)分為195、215、235、275;質(zhì)量等級代號有A、B、C、D,表示質(zhì)量由低到高;脫氧方法代號有F、Z、TZ,分別表示沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、特殊鎮(zhèn)靜鋼,其中代號Z、TZ可以省略不寫。鋼結(jié)構(gòu)一般采用Q235鋼,分為A、B、C、D四級,A、B兩級有沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼,C級全部為鎮(zhèn)靜鋼,D級全部為特殊鎮(zhèn)靜鋼。例如Q235A代表屈服強度為235N/mm2,A級,鎮(zhèn)靜鋼(Z是省略未寫)。Q235級鋼既具有較高的強度,又具有較好的塑性和韌性,可焊性也好,同時力學(xué)性能穩(wěn)定,對軋制、加熱、急劇冷卻時的敏感性較小,故在建筑鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。Q235—A級鋼一般僅適用于承受靜荷載作用的結(jié)構(gòu),Q235—C級和D級鋼可用于重要焊接的結(jié)構(gòu)。Q235—D級鋼沖擊韌性很好,具有較強的抗沖擊、振動荷載的能力,尤其適宜在較低溫度下使用。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼低合金鋼強度結(jié)構(gòu)鋼是在鋼的冶煉過程中添加少量合金元素(合金元素的總量低于5%),以提高鋼材的強度、耐腐蝕性及低溫沖擊韌性等。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼均為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼,所以它的牌號只有Q、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級三部分。Q是“屈”字漢語拼音的首位字母;屈服點數(shù)值(以N/mm2為單位)分為295、345、390、420、460。質(zhì)量等級有A到E五個級別。A級無沖擊功要求,B、C、D、E級均有沖擊功要求。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的A、B級屬于鎮(zhèn)靜鋼,C、D、E級屬于特殊鎮(zhèn)靜鋼。例如Q345E代表屈服點為345N/mm2的E級低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼(TZ是省略未寫)。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比,具有較高的強度,綜合性能好,所以在相同使用條件下,可比碳素結(jié)構(gòu)鋼節(jié)省用鋼20%~30%,對減輕結(jié)構(gòu)自重自利。同時還具有良好的塑性、韌性、可焊性、耐磨性、耐蝕性、耐低溫性等性能,具有良好的可焊性及冷加工型,易于加工與施工。鋼結(jié)構(gòu)用型鋼鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材主要是型鋼和鋼板。所用母材主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼。熱軋型鋼熱軋型鋼主要采用碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235—A,低合金鋼強度結(jié)構(gòu)鋼Q345和Q390熱軋成型。常用的熱軋型鋼有角鋼、工字鋼、槽鋼、T型鋼、H型鋼、Z型鋼等,如圖2-7所示。①熱軋普通工字鋼工字鋼的規(guī)格以“腰高度X腿寬度X腰厚度”(mm)表示,也可用“腰高度#”(cm)表示;規(guī)格范圍為10#~63#。若同一腰高的工字鋼,有幾種不同的腿寬和腰厚,則在其后標(biāo)注a、b、c表示相應(yīng)規(guī)格。工字鋼廣泛應(yīng)用于各種建筑結(jié)構(gòu)和橋梁,主要用于承受橫向彎曲(腹板平面內(nèi)受彎)的桿件,但不易單獨用作軸心受壓構(gòu)件或雙向彎曲的構(gòu)件。②熱軋H型鋼H型鋼有工字型鋼發(fā)展而來。H型鋼的規(guī)格型號以“代號腹板高度X翼板寬度X腹板厚度X翼板厚度”(mm)表示,也可用“代號腹板高度X翼板寬度”表示。與工字型鋼相比,H型鋼優(yōu)化了截面的分布,具有翼緣寬,側(cè)向剛度大,抗彎能力強,翼緣兩表面相互平行、連接構(gòu)造方便,重量輕、節(jié)省鋼材等優(yōu)點。H型鋼分為寬翼緣(代號為HW)、中翼緣(代號為HM)和窄翼緣(HN)以及H型鋼樁(HP),寬翼緣和中翼緣H型鋼適用于鋼柱等軸心受壓構(gòu)件,窄翼緣H型鋼適用于鋼梁等受彎構(gòu)件。③熱軋普通槽鋼槽鋼規(guī)格翼“腰高度X腿寬度X腰厚度”(mm)或“腰高度#”(cm)來表示,同一腰高的槽鋼,若有幾種不同的腿寬和腰厚,則在其后標(biāo)注a、b、c表示該腰高度下的相應(yīng)規(guī)格。槽鋼主要用于承受軸向力的桿件、承受橫向彎曲的梁以及聯(lián)系桿件,主要用于建筑鋼結(jié)構(gòu)、車輛制作等。④熱軋角鋼角鋼可分為等邊角鋼和不等邊角鋼。等邊角鋼的規(guī)格以“邊寬度X邊寬渡X厚度”(mm)或“邊寬#”(cm)表示,規(guī)格范圍為20X20X(3~4)~200X200X(14~24)。不等邊角鋼的規(guī)格以“長邊寬度X短邊寬度X厚度”(mm)或“長邊寬度/短邊寬度”(cm)表示。規(guī)格范圍為25X16X(3~4)~200X125X(12~18)角鋼主要用做承受軸向力的桿件和支撐桿件,也可作為受力構(gòu)件之間的連接零件。2)冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型剛指用鋼板或帶鋼在常溫下彎曲成的各種斷面形狀的成品鋼材。冷彎薄壁型鋼的類型有C型鋼、U型鋼、Z型鋼、帶鋼、鍍鋅帶鋼、鍍鋅卷板、鍍鋅C型鋼、鍍鋅U型鋼、鍍鋅Z型鋼。圖2-8所示為常見形式的冷彎薄壁型鋼。冷彎薄壁型鋼的表示方法與熱軋型鋼相同。在房屋建筑中,冷彎型鋼可用作鋼架、桁架、梁、柱等主要承重構(gòu)件,也被用作屋面檁條、墻架梁柱、龍骨、門窗、屋面板、墻面板、樓板等次要構(gòu)件和圍護結(jié)構(gòu)。3)鋼板鋼板是用碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼強度結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)熱軋或冷軋生產(chǎn)的扁平鋼材。按軋制方式可分為熱軋鋼板和冷軋鋼板。表示方法:寬度X厚度X長度(mm)。厚度大于4mm的為厚板;厚度小于或等于4mm的為薄板。熱軋?zhí)妓亟Y(jié)構(gòu)鋼厚板,是鋼結(jié)構(gòu)的主要用鋼材。低合金鋼強度結(jié)構(gòu)鋼厚板,用于重型結(jié)構(gòu)、大跨度橋梁和高壓容器等。薄板用于屋面、墻面或扎型板原料等。3、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼材的品種及特性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼材主要是由碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼軋制而成的各種鋼筋,其主要品種有熱軋鋼筋、冷加工鋼筋、熱處理鋼筋、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲和鋼絞線等。常用熱軋鋼筋、預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲和鋼絞線。(1)熱軋鋼筋經(jīng)熱軋成型并自然冷卻的成品鋼筋,稱為熱軋鋼筋。根據(jù)表面特征不同,熱軋鋼筋分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩大類。①熱軋光圓鋼筋熱軋光圓鋼筋,橫截面為圓形,表面光圓。其牌號為HPB+屈服強度特征值構(gòu)成。其中HPB為熱軋光圓鋼筋的英文(HotrolledPlainBars)縮寫,屈服強度值分為235、300兩個級別。國家標(biāo)準(zhǔn)推薦的鋼筋公稱直徑有6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、20mm六種。熱軋光圓鋼筋的強度較低,但塑性及焊接性能很好,當(dāng)前HPB300廣泛用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造筋。②熱軋帶肋鋼筋熱軋帶肋鋼筋通常為圓形橫截面,且表面通常帶有兩條縱肋和沿長度方向均勻分布的橫肋。熱軋帶肋鋼筋按屈服強度值分為335MPa、400MPa、500MPa三個等級,其牌號的構(gòu)成及其含義見表2-7。熱軋帶肋鋼筋牌號的構(gòu)成及含義(摘自GB1499.2-2007)表2-7類別牌號牌號構(gòu)成英文字母含義普通熱軋鋼筋HRB335HRB+屈服強度特征值HRB-熱軋帶肋鋼筋的英文(HotrolledRibbedBars)縮寫HRB400HRB500細晶粒熱軋鋼筋HRBF335HRBF+屈服強度特征值HRBF-在熱軋帶肋鋼筋的英文縮寫后加“細”的英文(Fine)首位字母HRBF400HRBF500熱軋帶肋鋼筋的延性、可焊性、機械連接性能和錨固性能均較好,且其400MPa、500MPa級鋼筋的強度高,因此HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500鋼筋是混凝土結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)鋼筋,實際工程中主要用做結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受力主筋、箍筋等,(2)預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲鋼絲按加工狀態(tài)分為冷拉鋼絲和消除應(yīng)力鋼絲兩類。冷拉鋼絲,用盤條通過拔絲模或軋輥經(jīng)冷加工而成產(chǎn)品,以盤卷供貨的鋼絲。消除應(yīng)力鋼絲,即鋼絲在塑性變形下(軸應(yīng)變)進行的短時熱處理,得到的應(yīng)是低松弛鋼絲;或鋼絲通過矯直工序后在適當(dāng)溫度下進行的短時熱處理,得到的應(yīng)是普通松弛鋼絲,故消除應(yīng)力鋼絲按松弛性能又分為低松弛級鋼絲和普通松弛級鋼絲。鋼絲按外形分為光圓鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲三種。螺旋肋鋼絲表面沿著長度方向向上具有規(guī)則間隔的肋條(圖2-9);刻痕鋼絲表面沿著長度方向上具有規(guī)則間隔的壓線(圖2-10)。預(yù)應(yīng)力鋼絲的抗拉強度比鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋、熱軋帶肋鋼筋高很多,在構(gòu)件中采用預(yù)應(yīng)力鋼絲可節(jié)省鋼材、減少構(gòu)件截面和節(jié)省混凝土。主要用于橋梁、吊車梁,大跨度屋架和管樁等預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中。(3)預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線預(yù)應(yīng)力混凝土鋼絞線是按嚴(yán)格的技術(shù)條件,絞捻起來的鋼絲束。預(yù)應(yīng)力鋼絞線按捻制結(jié)構(gòu)分為五類:用兩根鋼絲捻制的鋼絞線(代號為1X2)、用三根鋼絲捻制的鋼絞線(代號為1X3)、用三根刻痕鋼絲年制的鋼絞線(代號為1X3I)、用七根鋼絲捻制的標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線(代號為1X7)、用七根鋼絲捻制又經(jīng)摸拔的鋼絞線[代號為(1X7)C]。鋼絞線外形示意圖如圖2-11所示。(a)1X2結(jié)構(gòu)鋼絞線;(b)1X3結(jié)構(gòu)鋼絞線;(C)1X7結(jié)構(gòu)鋼絞線預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線具有強度高、柔度好、質(zhì)量穩(wěn)定,與混凝土粘結(jié)力強,易于錨固,成盤供應(yīng)不需接頭等諸多優(yōu)點。主要用于大跨度、大負荷的橋梁、電桿、軌枕、屋架、大跨度吊車梁等機構(gòu)的預(yù)應(yīng)力筋。(六)瀝青材料及瀝青混合料1、瀝青材料的分類、技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用(1)瀝青材料的分類瀝青是由一些極為復(fù)雜的高分子碳氫化合物及其非金屬(氮、氧、硫)衍生物所組成的,在常溫下呈固態(tài)、半固態(tài)或粘稠液體的混合物。我國對于瀝青材料的命名和分類方法按瀝青的產(chǎn)源不同劃分如下:天然瀝青:石油在自然條件下,長時間經(jīng)受地球物理因素作用形成的產(chǎn)物地瀝青石油瀝青:石油經(jīng)各種煉油工藝加工而得的石油產(chǎn)品瀝青煤瀝青:煤經(jīng)干餾所得的煤焦油,經(jīng)再加工后得到的產(chǎn)品焦油瀝青頁巖瀝青:頁巖煉油工業(yè)的副產(chǎn)品瀝青是憎水材料,有良好的防水性;具有較強的抗腐蝕性,能抵抗一般的酸、堿、鹽類等侵蝕性液體和氣體的侵蝕;能緊密粘附于無機礦物表面,有很強的粘結(jié)力;有良好的塑性,能使用基材的變形。因此,瀝青及瀝青混合料被廣泛應(yīng)用于防水、防腐、道路工程和水工建筑中。(2)石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)1)黏滯性石油瀝青的黏滯性是指在外力作用下,瀝青粒子產(chǎn)生相互位移時抵抗變形的性能。黏滯性是反映材料內(nèi)部阻礙其相對流動的一種特性,也是我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)劃分瀝青牌號的主要性能指標(biāo)。瀝青的粘滯性與其組分及所處的溫度有關(guān)。當(dāng)瀝青質(zhì)含量較高,又有適量的膠質(zhì),且油份含量較少時,粘滯性較大。在一定的溫度范圍內(nèi),當(dāng)溫度升高,黏滯性隨之降低,反之則增大。石油瀝青的黏滯性一般采用針入度來表示。針入度是在溫度為25℃時,標(biāo)準(zhǔn)試驗條件為溫度25℃,以負重的標(biāo)準(zhǔn)針,其總質(zhì)量為100g,,經(jīng)5s沉入瀝青試樣中的深度,每深1/10mm,定為一度。針入度數(shù)值越小,表面黏度越大。2)塑性和脆性①塑性塑性是指石油瀝青在受外力作用時產(chǎn)生變形而不破壞,除去外力后,仍保持變形后形狀的性質(zhì)。石油瀝青的塑性用延度表示,延度越大,塑性越好。延度是將瀝青試樣制成8字形標(biāo)準(zhǔn)試件,在規(guī)定溫度的水中,以5cm/min的速度拉伸至試件斷裂時的伸長值,以“cm”為單位。瀝青的延度決定于瀝青的膠體結(jié)構(gòu)、組分和試驗溫度。當(dāng)石油瀝青中膠質(zhì)含量較多且其他組分含量又適當(dāng)時,則塑性較大;溫度升高,則延度增大;瀝青膜層厚度愈厚,則塑性愈高。反之,膜層越薄,則塑性越差,當(dāng)膜層薄至1μm時,塑性近乎消失,即接近于彈性。②脆性溫度降低時瀝青會表現(xiàn)出明顯的塑性下降,在較低溫度下甚至表現(xiàn)為脆性。特別是在冬季低溫下,用于防水層或路面中的瀝青由于溫度降低時產(chǎn)生的體積收縮,很容易導(dǎo)致瀝青材料的開裂。顯然,低溫脆性反映了瀝青抗低溫的能力。不同瀝青對抵抗這種低溫變形時脆性開裂的能力有所差別。通常采用弗拉斯(Frass)脆點作為衡量瀝青抗低溫能力的條件脆性指標(biāo)。瀝青脆性指標(biāo)是在特定條件下,涂于金屬片上的瀝青試樣薄膜,因被冷卻和彎曲而出現(xiàn)裂紋時的溫度,以“℃”表示。低溫脆性主要取決于瀝青的組分,當(dāng)樹脂含量較多、樹脂成分的低溫柔性較好時,其抗低溫能力就較強;當(dāng)瀝青中含有較多石蠟時,其抗低溫能力就較差。3)溫度穩(wěn)定性溫度穩(wěn)定性是指石油瀝青的黏滯性和塑性隨溫度升降而變

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