1、第四講 其他品種混凝土,4.1輕混凝土 4.2摻粉煤灰混凝土 4.3 防水混凝土 4.4高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土 4.5流態(tài)混凝土,4.6耐腐蝕混凝土 4.7 纖維混凝土 4.8瀝青混凝土 4.9高性能混凝土 4.10土木工程結(jié)構(gòu)對混凝土的要求,4.1輕混凝土,凡表觀密度小于1950kg/m3的混凝土統(tǒng)稱為輕混凝土。 按其組成成分可分為輕骨料混凝土、多孔混凝土(如加氣混凝土)和大孔混凝土(如無砂大孔混凝土)三種類型。,用輕質(zhì)粗骨料、輕質(zhì)細(xì)骨料(或普通砂)、水泥和水配制而成的，其干表觀密度不大于1950kg/m3的混凝土叫輕骨料混凝土。 輕骨料混凝土是一種輕質(zhì)、高強(qiáng)、多功能的新型建筑材料，具有表觀密度

2、小、保濕性好、抗震性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。,4.1.1 輕骨料混凝土,(1)輕骨料的分類 凡粒徑大于5mm，堆積密度小于1000kg/m3的骨料，稱為輕的粗骨料；粒徑不大于5mm，堆積密度小于1200kg/m3的骨料，稱為輕的細(xì)骨料。 輕骨料按其來源可分為3類： 天然輕骨料 人造輕骨料 工業(yè)廢料,(2)輕骨料技術(shù)性能 輕骨料的技術(shù)性能主要包括堆積密度、強(qiáng)度、顆粒級配和吸水率等4項(xiàng)。此外，對耐久性、安定性、有害雜質(zhì)含量也提出了要求。 堆積密度 輕骨料堆積密度的大小，將影響輕骨料混凝土的表觀密度和性能。根據(jù)堆積密度大小，輕骨料可劃分為若干密度等級(見表4.1)。,強(qiáng)度輕骨料 用筒壓強(qiáng)度及強(qiáng)度等級表示。 輕骨料

3、的筒壓強(qiáng)度以“筒壓法”測定。 輕粗骨料的筒壓強(qiáng)度和強(qiáng)度等級應(yīng)不低于表4.2規(guī)定。 輕骨料顆粒級配、最大粒徑及粗細(xì)程度 其指標(biāo)詳見表4.3。,吸水率輕 測定輕骨料1h吸水率。規(guī)程規(guī)定，輕砂和天然輕粗骨料的吸水率不作規(guī)定；其他輕粗骨料的吸水率不應(yīng)大于22%。 有害雜質(zhì)含量及其他性能 輕骨料中嚴(yán)禁混入煅燒過的石灰石、白云石和硫酸鹽、氯化物等。輕骨料的有害雜質(zhì)含量和其他性能指標(biāo)應(yīng)不大于表4.4的規(guī)定。,表4.1輕骨料密度等級,表4.2 輕粗骨料筒壓強(qiáng)度及強(qiáng)度等級,表4.3 輕粗骨料級配,表4.4 輕骨料有害物質(zhì)含量及其他性能指標(biāo),(1)輕骨料混凝土的技術(shù)性能 和易性 強(qiáng)度與強(qiáng)度等級 輕骨料混凝土技術(shù)規(guī)

4、程(JGJ 512002)規(guī)定，根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，可將輕骨料混凝土劃分為13個(gè)強(qiáng)度等級：LC5.0、LC7.5、LC10、LC15、LC20、LC25、LC30、LC35、LC40、LC45、LC50、LC55、LC60，其中結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按表4.5采用。,4.1.1.1 輕骨料混凝土的技術(shù)性能與分類,表觀密度 輕骨料混凝土按干燥狀態(tài)下的表觀密度劃分為14個(gè)密度等級，見表4.6。 收縮與徐變 保溫性能 輕骨料混凝土具有較好的保溫性能，其表觀密度為1000kg/m3、1400kg/m3、1800kg/m3的輕骨料混凝土導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.28W/(mK)、0.49W/(m.K

5、)、0.87W/(m.K)。,表4.5 結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(JGJ 512002),表4.6 輕骨料混凝土的密度等級(JGJ 512002),(2)輕骨料混凝土的分類 按粗骨料種類可分為天然輕骨料混凝土、人造輕骨料混凝土和工業(yè)廢料輕骨料混凝土。 按有無細(xì)骨料或細(xì)骨料的品種不同分為全輕混凝土、砂輕混凝土和大孔徑骨料混凝土。 按用途不同分保溫、結(jié)構(gòu)保溫及結(jié)構(gòu)輕骨料混凝土。,(1)應(yīng)對輕粗骨料的含水率及堆積密度進(jìn)行測定 (2)必須采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，防止輕骨料上浮或攪拌不均。 (3)拌合物在運(yùn)輸中應(yīng)采取措施減少坍落度損失和防止離析。 (4)輕骨料混凝土拌合物應(yīng)采用機(jī)械振搗成型。 (5)輕

6、骨料混凝土澆筑成型后應(yīng)及時(shí)覆蓋和噴水養(yǎng)護(hù)。,4.1.1.2 輕骨料混凝土的施工,4.1.2.1 加氣混凝土,加氣混凝土是由含鈣質(zhì)材料(水泥、石灰等)及含硅質(zhì)材料(石英砂、粉煤灰、粒狀高爐礦渣等)作原料，經(jīng)磨細(xì)、配料，再加入發(fā)氣劑(鋁粉、雙氧水等)，進(jìn)行攪拌、澆筑、發(fā)泡、切割及蒸壓養(yǎng)護(hù)等工序生產(chǎn)而成。 加氣混凝土的質(zhì)量指標(biāo)是表觀密度和強(qiáng)度。一般表觀密度大、孔隙率小的，強(qiáng)度較高，但保溫性能較差。,4.1.2 多孔混凝土,泡沫混凝土是由水泥凈漿加入泡沫劑(也可加入部分摻合料)，經(jīng)攪拌、入模、養(yǎng)護(hù)而成。 常用的泡沫劑有松香膠泡沫劑和水解牲血泡沫劑。 泡沫混凝土的表觀密度為300800kg/m3，抗壓強(qiáng)

7、度為0.35MPa，導(dǎo)熱系數(shù)為0.100.25W(mK)。 ,4.1.2.2 泡沫混凝土,在混凝土中摻加一定量粉煤灰，可以改善混凝土性能、節(jié)約水泥、提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低產(chǎn)品成本。 粉煤灰按其質(zhì)量分為、三個(gè)等級。 摻粉煤灰的混凝土早期強(qiáng)度會(huì)降低(但后期強(qiáng)度較普通混凝土高些) ，因此，使用摻粉煤灰的混凝土?xí)r，最好同時(shí)摻加減水劑或早強(qiáng)劑。,4.2 摻粉煤灰混凝土,防水混凝土分為普通防水混凝土、膨脹水泥防水混凝土和外加劑防水混凝土。 普通防水混凝土是以調(diào)整配合比的方法來提高自身密實(shí)度和抗?jié)B性的一種混凝土。 膨脹水泥防水混凝土主要是利用膨脹水泥在水化過程中，形成大量體積增大的水化硫鋁酸鈣，在有約束的條件下

8、，能改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，使總孔隙率減少，孔徑減小，從而提高混凝土抗?jié)B性。,4.3 防水混凝土,外加劑防水混凝土種類較多，常見的有引氣劑防水混凝土、密實(shí)劑防水混凝土及三乙醇胺防 水混凝土等。近年來，人們利用YE系列防水劑配制高抗?jié)B防水混凝土，不僅大幅度地提高混凝土抗?jié)B強(qiáng)度等級，而且對混凝土的抗壓強(qiáng)度及劈裂抗拉強(qiáng)度也有明顯的增強(qiáng)作用。,目前許多國家工程技術(shù)人員的習(xí)慣是把C10C50強(qiáng)度等級的混凝土稱為普通強(qiáng)度混凝土，C60C90的混凝土稱為高強(qiáng)混凝土，C100以上的混凝土稱為超高強(qiáng)混凝土。 高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、耐久性好、變形小，能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨度、重載、高聳發(fā)展和承受惡劣環(huán)境

9、條件的需要。,4.4 高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土,目前，國際上配制高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土實(shí)用的技術(shù)路線是高品質(zhì)通用水泥+高性能外加劑+特殊摻合料。配制高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土?xí)r，應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定、強(qiáng)度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。應(yīng)摻用活性較好的礦物摻合料，且宜復(fù)合使用礦物摻合料。應(yīng)摻用高效減水劑或緩凝高效減水劑。 高強(qiáng)、超高強(qiáng)混凝土配合比的計(jì)算方法和步驟與普通混凝土基本相同。,流態(tài)混凝土就是在預(yù)拌的坍落度為815cm的塑性混凝土拌合物中加入流化劑，經(jīng)過攪拌得到的易于流動(dòng)、不易離析、坍落度為1822cm的混凝土，其自身能像水一樣地流動(dòng)。 流態(tài)混凝土的配制關(guān)鍵之一是選擇合適的流化劑。流化劑以高減

10、水性、低引氣性、無緩凝性的高效減水劑為適用。常用的流化劑主要有：奈磺酸鹽甲醛縮合物系；改性木質(zhì)素磺酸鹽甲醛縮合物系；三聚氰胺磺酸鹽甲醛縮合物系。,4.5 流態(tài)混凝土,4.6.1 水玻璃耐酸混凝土,水玻璃耐酸混凝土由水玻璃、耐酸粉料、耐酸粗細(xì)骨料和氟硅酸鈉組成，是一種能抵抗絕大部分酸類(除氫氟酸、氟硅酸和熱磷酸外)侵蝕作用的混凝土，特別是對具有強(qiáng)氧化性的濃硫酸、硝酸等有足夠的耐酸穩(wěn)定性。 在技術(shù)規(guī)范中規(guī)定水玻璃的模數(shù)以2.62.8為佳，水玻璃密度應(yīng)在1.361.42g/cm3范圍內(nèi)。,4.6 耐腐蝕混凝土,堿性介質(zhì)混凝土的腐蝕有3種情況：以物理腐蝕為主；以化學(xué)腐蝕為主；物理和化學(xué)兩種腐 蝕同時(shí)存

11、在。 耐堿混凝土最好采用硅酸鹽水泥。耐堿骨料常用的有石灰?guī)r、白云巖和大理石，對于堿性不強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)，亦可采用密實(shí)的花崗巖、輝綠巖和石英巖。磨細(xì)粉料主要是用來填充混凝土的空隙，提高耐堿混凝土密實(shí)性的，磨細(xì)粉料也必須是耐堿的，一般采用磨細(xì)的石灰石粉。,4.6.2 耐堿混凝土,纖維混凝土是在混凝土中摻入纖維而形成的復(fù)合材料。它具有普通鋼筋混凝土所沒有的許多優(yōu)良品質(zhì)，在抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗裂強(qiáng)度和沖擊韌性等方面較普通混凝土有明顯的改善。 常用的纖維材料有鋼纖維、玻璃纖維、石棉纖維、碳纖維和合成纖維等。 纖維混凝土目前主要用于非承重結(jié)構(gòu)、對抗沖擊性要求高的工程，如機(jī)場跑道、高速公路、橋面面層、管道等。

12、,4.7 纖維混凝土,瀝青混凝土亦稱瀝青混合料，是由瀝青、粗細(xì)集料和礦粉按一定比例拌和而成的一種復(fù)合材料。 瀝青混合料有良好的力學(xué)性能、噪聲小、良好的抗滑性、經(jīng)濟(jì)耐久、排水性良好、可分期加厚路面等優(yōu)點(diǎn)。但是其易老化、感溫性大。,4.8 瀝青混凝土,其定義的內(nèi)涵主要包括以下幾個(gè)方面： (1)高強(qiáng)度。 (2)高耐久性。 (3)高尺寸穩(wěn)定性。 (4)高抗裂性。 (6)經(jīng)濟(jì)合理性。 要獲得高性能混凝土就必須從原材料品質(zhì)、配合比優(yōu)化、施工工藝與質(zhì)量控制等綜合考慮。,4.9 高性能混凝土,4.10土木工程結(jié)構(gòu)對混凝土的要求,建筑工程中： 鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝士強(qiáng)度等級：一般情況下不應(yīng)低于C15； 當(dāng)采用HRB335級鋼筋時(shí)，混凝土的強(qiáng)度等級不宜低于C20； 當(dāng)采用HRB400和RRB400級鋼筋以及承受重量荷載的構(gòu)件，混凝土的強(qiáng)度等級不得低于C40。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級：一般情況下不應(yīng)低于C30； 當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼