現代混凝土存在的問題及對策分析

現代混凝土存在的問題

及對策分析侯云芬houyunfen@16313661344624

編輯ppt水泥工程結構研究混凝土甲方管理監(jiān)理結構設計強度強度強度強度強度強度提高比外表積,增加C3A、C3S流變性能下降收縮增加水化熱增大抗化學腐蝕性下降后期強度增長小骨料級配變差針片狀顆粒增多混凝土流變性能下降

混凝土耐久性下降當前行業(yè)隔離現狀的實例編輯ppt行業(yè)隔離造成的問題行業(yè)隔離問題已經不是一個技術問題，歸根到底是利益的問題，而反過來卻影響社會整體的生產力和人類的可持續(xù)開展。行業(yè)隔離最終影響的是工程質量編輯ppt一、現代混凝土的技術特征1、混凝土是什么？混凝土是用最簡單的工藝制作的最復雜的體系。工藝必須簡單──否那么不能成為最大宗的結構工程材料：原材料來源廣泛制作工藝簡單──混合、攪拌、成型比其他結構材料〔鋼材、木材〕耐久體系必然復雜：編輯ppt復雜的體系原材料不能提純，成分波動微結構的不確知性——水泥水化形成復雜的凝膠，在目前技術水平下難以測定。微結構形成的環(huán)境和時間的依賴性——對溫度、濕度的敏感性；水化不斷進行造成動態(tài)的微結構。性能的不確定性。性能隨微結構的開展而開展,而微結構具有不同層次(宏觀層次、亞微觀層次、微觀層次)的多相(固相、液相、氣相)的非均質性(依配合比不同而離散)編輯ppt因此：混凝土屬于混沌體系〔非線性體系〕，具有“蝴蝶效應〞──事物開展的結果對初始條件具有極為敏感的依賴性.初始條件極小的偏差將會引起結果的巨大差異。工業(yè)化、集約化是社會生產開展的趨勢，促使了現代混凝土的開展。編輯ppt2、什么是現代混凝土？現代混凝土是建立在混凝土化學外加劑和礦物摻合料兩大混凝土科學技術進展根底上的六組分混凝土。預拌混凝土是現代混凝土的主體品種。以預拌混凝土、泵送為主流。拌和物的流變性能成為重要問題。編輯ppt3、現代技術與性能特征減小了強度對水泥的依賴性水膠比較低，漿骨比較小嚴酷環(huán)境的工程增加，使耐久性要求日益突現在水泥水化熱增大、強度提高的同時，結構尺度增大，改變了大體積混凝土的概念使用混凝土強度范圍很寬，從C20(極少量C15)到C80編輯ppt 礦物細粉的摻加與混凝土的高性能化1)礦物細粉的功能①密實結構②膠凝材料低內能2)低水膠比、低水泥用量、低單位體積用水量等技術理念得以成功實踐“外加劑使混凝土進入大流態(tài)時代,實現泵送，而粉體摻合料使泵送混凝土走向成熟〞混凝土材料滿足強度、工作性和耐久性的要求，完成了一次重要的螺旋式上升。4、現代六組分混凝土的技術路線編輯ppt高性能混凝土技術迅速開發(fā)和應用編輯ppt5、現代混凝土的開展方向進入二十一世紀，混凝土研究和實踐將主要圍繞兩個焦點展開，一是解決好混凝土耐久性問題，二是混凝土走上可持續(xù)開展的健康軌道?！_展綠色高性能混凝土是必然選擇編輯ppt水泥混凝土在過去的100年中，幾乎覆蓋了所有的土木工程領域，可以說，沒有混凝土就沒有今天的世界。但是在應用過程中，傳統(tǒng)水泥混凝土的缺陷也越來越多地暴露出來，集中表達在耐久性方面。在目前正在實踐和開展的現代混凝土中我們越來越意識到被寄予厚望的膠凝材料——水泥在混凝土中的表現，遠沒有我們想象的那么完美。編輯ppt低水膠比下所需要的凝膠數量當HPC水化程度只及常規(guī)混凝土60％時，兩者結構強度相近。從長期角度來說,HPC水化程度提高后，凝膠數量增多，強度、密實性繼續(xù)提高。換句話說在低水膠比下，到達同樣強度對凝膠的數量要求有所下降。換句話說對膠凝材料的活性要求有所下降。保羅米公式不再適用。但是JGJ55-2021標準的仍然采用對保羅米公式進行修正的做法是對現代混凝土理解不夠。編輯ppt制備綠色高強混凝土具有可行性至少可以說在低水膠比下，低水泥熟料膠凝材料體系是可以制備高強混凝土的，在滿足施工要求的前提下，選擇較小的漿骨比。綠色混凝土是可以做到高強度的，當然不是高早強。編輯ppt強度與耐久性的關系比方同一低水膠比的純硅酸鹽水泥混凝土,其強度等級要比大摻量粉煤灰混凝土高得多,但抗氯鹽侵蝕的能力卻遠不如后者。高壓蒸養(yǎng)的低水膠比混凝土,如果溫控不當,可使混凝土內部的微細孔隙連通,這時的混凝土強度等級仍能到達90MPa甚至更高,抗水滲透能力也非常好,可是抗凍融和抗氯離子的能力有可能降到與中低強混凝土相近的程度。編輯ppt思維方法和觀念的轉變比技術更重要我們一方面信誓旦旦要開展綠色混凝土，一方面又不舍得放棄傳統(tǒng)混凝土帶給我們的種種“好處〞，當然其實主要還是高早強形成的觀念和做法。比方“最好3天就能張拉〞，“最好第二天上班就拆模〞；“28天衡量強度不能改變〞……如果有“成長催化劑〞我們是不是讓我們的孩子吃？我們是不是要求用成人的標準衡量一個十歲的孩子？我們應該習慣于制造緩凝混凝土，在幼齡期具有高徐變和低彈性模量。編輯ppt轉變觀念談何容易開慣了汽車，叫你騎自行車，你當然不適應；胡吃海塞慣了讓你管住自己的嘴當然不情愿；建設習慣于追求速度，搶工期，讓你使用強度開展慢的綠色混凝土，許多人腦袋肯定會搖得像個撥浪鼓，“不可能、不現實、無法實現……〞。人們有一萬個理由把自己的思路框在快速建設的模式中。但是如果是為子孫考慮，讓人類“壽與天齊〞我們就必須改變自己，讓建筑行業(yè)接受科學開展觀。編輯pptMehta告誡我們：建造實踐需要進行變革

即使正確地限定了原材料和拌合物配合比，并且小心地遵循施工規(guī)程，認為可以根據現有的實踐建造耐用和持久的混凝土結構仍然是不現實的。這是因為在20世紀里，材料和建造實踐首先是為了滿足快速建設的需要，事實已經證明：這對暴露于嚴酷環(huán)境條件下運行的混凝土結構耐久性是有害的。我們在建造耐用和環(huán)境中持久的混凝土結構時，必須犧牲一些建設速度，顯然，這需要政府主管部門、業(yè)主、營造商與設計者轉變觀念。編輯ppt〔量測現況〕編輯ppt6、現代混凝土的現狀：知識和觀念陳舊混凝土配合比設計存在的問題影響質量及其控制對礦物摻和料認識和使用存在誤區(qū)對添加劑的盲目使用對骨料作用認識缺乏，對骨料質量重視程度缺乏，因而嚴重影響混凝土質量對水泥品質的誤導作為用戶，和原材料供給方矛盾鋒利，不能正確認識和掌控原材料的質量,不能形成健康的買方市場編輯ppt混凝土材料不是最終產品，拌制后，必須經過澆注、振搗成型并養(yǎng)護后，成為構件(element),才算完成由混凝土所制成的產品，這個過程就是混凝土工程。目前混凝土工程質量問題很大程度上源于野蠻施工。行業(yè)隔離，各自以追求最大利潤為目的，缺乏對工程負責的意識。強度第一、利潤第一的思想支配行為，缺少質量意識和長遠意識。混凝土工程建造需要統(tǒng)一協(xié)作編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt僅有強度是不夠的編輯ppt二、水泥現狀對現代混凝土的不適應問題編輯ppt1、傳統(tǒng)混凝土對水泥的需求與認識混凝土強度的根本來源混凝土的強度歸根結底來源于水泥石。水泥水化物質生成后，將不是一粒一粒地離開水泥顆粒母體向著液體游動，而是立即互相交織粘結起來，成為立體網結構，這種具有強度而仍有變形能力的網構狀的物質，以固體鍵在交接點上聯結，這才形成了賦予混凝土強度的根本單元―凝膠。編輯ppt四組分混凝土與保羅米公式依據四組分混凝土大量試驗提出的Bolomy公式：R28＝ARc(c/w-B)成為混凝土配合比設計的重要根底，延續(xù)近100年。由此人們得到了混凝土強度依賴于水泥強度的結論。20世紀60年代以前大量的工程實踐證實了水泥強度對混凝土形成高強度的重要意義?；炷翆λ嗥焚|的要求“強度第一，甚至強度唯一〞成為主流觀念。編輯ppt傳統(tǒng)觀念形成的理由傳統(tǒng)四組分塑性混凝土往往水灰比比較大，水泥漿量相對較低，這是保羅米公式形成的重要前提條件。在這樣的根底上，水泥活性對混凝土28天強度和其他性能意義重大。也就是說需要大量的水化產物形成硬化結構。編輯ppt傳統(tǒng)觀念形成的理由例如，許多標準、標準限定混凝土中粉煤灰的摻量應在25%以下，尤其是預應力混凝土構件中的摻量。這是因為過去我們的混凝土中沒有摻用減水劑，混凝土的水灰比較大〔一般都高于0.5〕。在這種情況下摻入粉煤灰，減少水泥的用量，就會使混凝土的凝結時間明顯延緩、硬化速率減慢，表現為早期強度低、混凝土滲透性增大。編輯ppt傳統(tǒng)觀念形成的理由高水灰比的水泥漿體里，水泥顆粒懸浮于水分中，水化環(huán)境良好，可以迅速地生成外表積增大1000倍的硅酸鹽水化物等，有良好地填充漿體內空隙的能力。雖然從顆粒形狀來說，粉煤灰易于堆積密實，但是它水化緩慢，生成的凝膠量少，難以填充顆粒周圍的空隙，所以摻粉煤灰水泥漿體的強度和其他性能總是隨其摻量增大〔水泥用量減少〕呈下降趨勢〔在早齡期尤為顯著〕。編輯ppt2、現代混凝土對水泥的要求與混凝土結構耐久性關系最密切的就是水泥，只保證高強度的水泥并不一定利于混凝土結構耐久性具有低的開裂敏感性、良好的勻質性，有利于混凝土結構長期性能的開展，無損害混凝土結構耐久性的成分。最重要的是產品的勻質性，因此希望控制指標的上下限(如細度的上限〕。盡可能低的需水量。質檢合格的水泥未必能滿足混凝土的需要，相同品種和強度的水泥可能會在混凝土中有不同的表現。編輯ppt3、水泥的功與過⑴水泥之功，功不可沒

應該說水泥與現代建筑緊密相連，“沒有水泥，就沒有今天的世界〞。

水泥－→混凝土－→建筑設計

砂漿－→建筑施工

可以說水泥是一劑靈丹妙藥，它使建筑這個行業(yè)完成了一次本質性的跨躍。今天的大跨度橋梁、海底隧道、高層建筑、水庫大壩都離不開水泥。編輯ppt 水泥之所以如此重要是因為它有優(yōu)良的膠凝性能。四大類型礦物，可以在短時間內水化形成堅強的石狀結構，且在大氣、水中穩(wěn)定存在。是一種高能量的人造材料。經過近兩百年的研究、生產與實踐，水泥技術已經相當成熟，是人類改造自然，從事建設的有力武器。編輯ppt⑵水泥之過1〕長期以來，重水泥研究，輕混凝土研究，錯誤的認為水泥的問題解決了，混凝土的問題就解決了，不認為混凝土本身是一門科學和復雜的技術。2〕認為將水泥作為膠凝材料的唯一組分是混凝土的最正確選擇。3〕認為水泥摻加的越多，混凝土的質量越好。根源在于水泥帶來混凝土高的早期強度，使人們產生錯覺，忽略了耐久性問題。是基于傳統(tǒng)混凝土理念的產物。編輯ppt4〕水泥性能不能滿足現代混凝土需求單純追求滿足強度下的高利潤，使水泥廠采取使用助磨劑磨細、摻用“增強劑〞，細度越來越細。礦物中C3S、C3A越來越高，增加了開裂敏感性和不利于混凝土長期性能穩(wěn)定性和耐久性的成分。再加之使用硬石膏緩凝、膠凝材料中SO3含量偏低，水泥供不應求造成的生產混凝土時水泥溫度過高等因素使水泥與外加劑相容性不好，硬化性能也受到影響。編輯ppt4、水泥的變化1920年代，歐美國家水泥中C3S約為35%，如今達50～70%；水泥細度從220m2/kg到現今的340～600m2/kg

我國1970年代水泥(GB175-63)最高標號是硬練強度500＃，相當于GB175-77的425＃、現行標準32.5的強度等級；常用水泥是400#，按現行標準只有27.5。檢測的水灰比增大，對3天強度的規(guī)定未變，實際提高了早期強度，而高早期強度并不是普適必要的；編輯ppt水泥強度和混凝土強度的關系任何水泥基材料的強度主要取決于水膠比按現有標準的水泥強度檢驗水膠比：0.5當前用量最大的混凝土水膠比：＜0.5不僅相同強度的水泥能配出不同強度的混凝土，而且不同強度的水泥能配出相同強度的混凝土不必盲目追求水泥的高強，32.5的水泥能配制出C60混凝土當然，在相同水膠比下，混凝土28天強度和水泥強度仍然有關，高強度水泥可用于象C80、C100這樣的高強的混凝土，但是用量很少。編輯ppt外加劑與摻和料使用技術開展改變了對水泥強度和混凝土強度的關系的認識在摻加礦物細粉摻和料的混凝土中水膠比決定著混凝土的強度混凝土和水泥強度之間不再有線性關系礦物摻和料對混凝土強度的奉獻隨水膠比的減小而增大的幅度大于水泥對強度的奉獻隨水灰比減小而增大的幅度，因此摻用摻和料的混凝土必須降低水膠比。編輯ppt為什么粉煤灰摻量如此之大的混凝土各項性能會很優(yōu)異呢？

但是現今高效減水劑的應用已經很普遍，混凝土所用水灰比，尤其是摻有礦物摻合料混凝土的水膠比很容易降至0.5以下，同時現今的水泥活性那么遠高于二十世紀八十年代以前的水泥〔因為早強礦物C3S含量顯著提高、粉磨細度加大〕，因此摻加礦物摻合料的混凝土，即使是摻量很大的混凝土，與過去混凝土相比，其早期強度的開展速率也大大加快了。編輯ppt為什么粉煤灰摻量如此之大的混凝土各項性能會很優(yōu)異呢？在低水膠比〔如0.3左右〕的水泥漿體里情況就大不一樣了。不摻粉煤灰時，高活性的水泥因水化環(huán)境較差，即缺水而不能充分水化，所以隨水灰比下降，未水化水泥的內芯增大，生成水化產物量下降；但由于顆粒間的距離減小，要填充的空隙同時減小，因此混凝土強度開展迅速。編輯ppt為什么粉煤灰摻量如此之大的混凝土各項性能會很優(yōu)異呢？這種情況下用粉煤灰代替局部水泥，在低水膠比條件下，水泥的水化條件相對改善，因為粉煤灰水化緩慢，使混凝土的“水灰比〞增大，水泥的水化程度因而提高，這種作用機理隨著粉煤灰的摻量增大愈加明顯〔摻量為58%:左右，初期水灰比那么約0.65〕。水泥水化程度的改善，那么有利于粉煤灰作用的發(fā)揮，然而與此同時，需要粉煤灰水化產物填充的空隙已經大大減小，所以其水化能力差的弱點在低水膠比條件下被掩蓋，而降低溫升等其他優(yōu)點那么依然起著有利于混凝土性能提高的作用。編輯ppt為什么粉煤灰摻量如此之大的混凝土各項性能會很優(yōu)異呢？以上所述低水膠比下粉煤灰作用的變化，可以用一個“動態(tài)堆積〞的概念來認識，這是相對沿用的靜態(tài)堆積而言的。通常在選擇混凝土原材料和配合比時，是以各種原材料在加水之前的堆積盡量密實為依據的；但是當加水攪拌后，特別是在低水膠比條件下，如何通過粉狀顆粒水化的交叉進行，使初始水膠比盡量降低，混凝土單位用水量盡量減少，配制出的混凝土在密實成型的前提下，經過水化硬化過程，形成的微結構應更為密實。編輯ppt5、水泥提高強度的技術途徑提高C3S含量提高細度提高石膏含量

其中將水泥磨得更細些成為提高水泥強度的主要技術手段之一，被普遍采用。編輯ppt片面追求強度而使比外表積太大、早期強度太高而長期增長率低甚至倒縮、實際強度浮動幅度太大；太細的水泥提高水泥的放熱速率，降低與外加劑的相容性、增加混凝土需水量，增大收縮，不利于混凝土長期性能的開展，后期水化無開展余地，使結構失去自愈的能力。6、關于水泥過細的問題編輯ppt〔1〕水泥中不同細度顆粒對強度的作用編輯ppt水泥細度與其抗壓強度的關系編輯ppt〔2〕水泥細度與減水劑的相容性問題細度和顆粒級配最正確組成:5～30μm＞90%,＜10μm＜10%；只考慮細度的結果：水泥越細，細顆粒越多，需水量越大，混凝土坍落度損失越大，開裂敏感性越大。編輯ppt比外表積為3014cm2,飽和點為0.8%,

坍落度不損失摻量為1.6%編輯ppt水泥細度為3982cm2,飽和點為1.2%,

坍落度無損失摻量為1.82%編輯ppt比外表積為4445cm2,飽和點為1.6%,

找不到坍落度無損失點編輯ppt〔3〕水泥細度和開裂敏感性的關系用收縮開裂環(huán)檢測水泥的開裂敏感性,從成型到開裂經過的時間越短，抗裂性越差編輯ppt水泥細度對水泥砂漿和混凝土開裂的影響：用粗磨水泥的混凝土澆耐久編輯ppt〔4〕抗凍性隨水泥比外表積增大而下降編輯ppt〔5〕日本水泥顆粒級配日本的水泥生產注重顆粒級配：控制熟料在一個很窄的范圍──從30μm～70μm，然后用磨細礦渣和粉煤灰等不同細度的摻和料調整級配，其中礦渣粉磨到比外表積600m/kg2以上。這樣，既可使熟料和摻和料都充分發(fā)揮作用，又可使水泥水化有長期的開展。怪不得磨細礦渣最早從日本提倡的，而在日本卻看不見在攪拌站摻用磨細礦渣。原來他們的摻和料也是在水泥生產時摻的。這樣生產的水泥總的比外表積增大了，但卻不會有水泥過細而使水化熱大的弊病。編輯ppt〔6〕關于水泥細度的不同觀點水泥專家：★通過技術進步促使水泥熟料質量提高，水硬性越來越高，就應該加以充分利用，也就是將水泥磨得更細一點，充分發(fā)揮其強度，才對得起所耗的能源以及排放CO2產生的溫室效應。否那么豈非暴殮天物。在我國水泥工業(yè)開展過程中,水泥界前輩黃大能先生一貫堅持水泥應磨得細一點以免浪費水泥熟料潛在的活性的觀點。編輯ppt關于水泥細度的不同觀點混凝土專家：水泥不能磨的太細，理由是水泥細度過細是造成混凝土體積穩(wěn)定性不好，導致裂縫產生的主要原因之一。大量鋼筋混凝土建筑物的短壽命、多病害才是真正的非暴殮天物。控制水泥細度不要太細也是防止個別水泥廠混合材超量摻加的有效措施。編輯ppt近幾年來，混凝土的普遍開裂應該說與水泥顆粒越來越細有直接關系。還有一個水泥中的粗顆粒問題，水泥界許多專家認為，水泥中>45μm的熟料顆粒對28d強度根本沒有作用，所以這種顆?？捎锌蔁o或可以盡量降低；而混凝土界許多專家研究后認為：增加水泥中未水化的熟料顆?？梢源蟠鬁p少混凝土的收縮。而現在水泥細度的增加，使水泥中的粗顆粒大大減少。混凝土的收縮量的增大，產生裂縫的可能性變大。編輯ppt〔7〕水泥過細對現代混凝土的劣化原因水泥顆粒粒徑越細，早期的水化越快，水化熱釋放得早，單位時間內的水化熱越高，而水化越快消耗混凝土內部的水分就越快，這樣就可引起混凝土的自枯燥收縮，使混凝土容易產生裂縫。而且由于水泥粗顆粒的減少，減少了穩(wěn)定體積未水化的顆粒，從而影響到混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、抗碳化能力、抗侵蝕性等。編輯ppt水泥細度對水工混凝土的性能影響當前水工混凝土耐久性的根本問題是漏水。所謂“十壩十漏〞。50年前沒有這種現象，主要原因是那時的水泥粗。在四川溪洛渡大壩工程，混凝土大壩溫度降不下來，采用埋水管、加冰等措施，混凝土溫度都降不下來，后來，實驗用天山水泥，細度分別為400、370、330、300、280、250m2/kg，實驗結果，使用較粗的水泥，溫度降低下來。建議采用280m2/kg的細度。編輯ppt高鐵混凝土限制水泥細度高速鐵路高性能混凝土開始對水泥細度進行限制，要求≤350m2/kg。編輯ppt7、水泥主要礦物水化熱開展332

4編輯ppt8、哪些因素影響水泥的抗裂性美國國家標準局對199種水泥進行了18年以上的調研，大量的發(fā)現是堿和細度、C3A和C4AF的因素一起極大地影響水泥的抗裂性。即使水泥有相同水化率〔強度〕和相同的自由收縮，顯然低堿水泥有內在的抵抗開裂的能力。當含堿量低于0.6%當量時，水泥的抗裂性明顯增加。編輯ppt熟料礦物的收縮率編輯ppt堿和C4AF對收縮的影響編輯ppt

9、石膏摻量的影響〔1〕C3A含量和SO3的匹配一般水泥中石膏的優(yōu)化條件：W/C=0.5,現代混凝土使用高效減水劑,W/C＜0.40，SO3缺乏；混凝土中摻入礦物摻和料，SO3被稀釋。編輯ppt〔2〕石膏的種類

生石膏和硬石膏溶解速率比照編輯ppt〔3〕石膏對坍落度損失的影響編輯ppt〔4〕石膏摻量對體積變化的影響編輯ppt〔5〕石膏對砂漿抗壓強度的影響編輯ppt對砂漿抗折強度的影響編輯ppt〔6〕石膏摻量對摻減水劑的漿體需水量的影響編輯ppt10、水泥的三高問題“高細度、高C3S含量、高強度等級〞所謂的“三高〞水泥對混凝土產生裂縫的不利影響應該說越來越大了。例如機場跑道工程，在20世紀50-70年代修建的許多軍事和民用機場，路面混凝土至今保持完好，而20世紀80年代后修建的混凝土路面三五年內出現破壞的有很多。編輯ppt水泥的三高問題美國從20世紀30年代開始，把水泥中的C3S含量由30%提高到50%，把細度由允許大于75ηm的顆粒含量為22%，改為根本為零。70年后的今天，經調查發(fā)現，1930年前修建的橋梁有67%保持完好，而1930年后修建的橋梁只有27%保持完好。編輯ppt水泥的三高問題R型水泥除了可以使混凝土早強、早拆模外，對混凝土的其他性能不會有明顯好處。相反，由于它3d強度高，水化熱和收縮集中，可能會對混凝土裂縫的產生帶來不利的影響。所以，如果工程中對混凝土早強沒有特別的要求，就最好不要使用它；編輯ppt水泥的三高問題比外表積在400m2/kg以上的高強度等級水泥，由于其顆粒比較細，凝結較快，水化熱集中，對混凝土的體積穩(wěn)定性有不利影響，更使混凝土產生裂縫的可能性增加，所以使用時應慎重考慮；編輯ppt12、什么是好水泥？人們通常會認為強度高，尤其是28d強度高的水泥是好水泥，但這種認識是不正確的。例，美國墾務局的Burrows在?混凝土的可見裂縫與不可見裂縫?中介紹了1910年Withy在威斯康辛大學開始的50年水泥凈漿、砂漿和混凝土的實驗方案，Withy分別于1910、1923和1937年3個不同時間成型了5000多個試件。50年的結果由Washa和Wendt于1975年發(fā)表。編輯ppt1923年的混凝土用普通水泥，Blaine細度為231m2/kg。C3S只有30%，W/C為0.52，28d只有21MPa，50年后到達52MPa；1937年制作混凝土，用當時的快硬水泥，C3S含量57%，比外表積380m2/kg〔與現在的普通水泥相當，C3S57～58%，比外表積380～400〕，28d強度30MPa，10年到達最高55MPa，25年,反而下降到43MPa。編輯pptLemish和Elwell1996年在對依阿華州劣化的公路路面鉆芯取樣的一項研究中,發(fā)現10～14年強度倒縮而得出結論：混凝土性能良好和強度增長慢有關。

采用快硬水泥的混凝土10年后強度倒縮；1937年按特快硬水泥生產的水泥與現今水泥的平均水平很相似。編輯ppt水泥現狀對當代混凝土的不適應問題還有不控制含堿量、氯離子含量，不檢測開裂敏感性、無法提供在當代混凝土中與外加劑的相容性水泥出廠溫度太高，造成混凝土澆筑溫度過高，溫度應力增大，混凝土凝結時間不正常，早期開裂問題普遍編輯ppt三、外加劑對現代混凝土的影響以高效減水劑為主的混凝土外加劑是現代混凝土重要的物質根底之一，是混凝土技術發(fā)揮的重要里程碑。減水劑、泵送劑等化學外加劑的應用，對混凝土技術進步起到了革命性作用。而革命性，通常以局部破壞性為代價。給混凝土帶來了一些問題：與水泥的適應性問題以及對混凝土體積穩(wěn)定性的影響問題。編輯ppt1、外加劑與水泥的適應性問題主要原因在于水泥,前面已經講解過水泥的細度細、堿含量高、C3A含量高、SO3含量低、使用硬石膏、水泥出廠溫度太高都會導致與外加劑的適應性不好。編輯ppt但對摻減水劑的混凝土，早期收縮的影響非常顯著。從裂縫產生的時間來分析，1d之內的早期收縮增大，可能是混凝土開裂的關鍵因素。因此目前的化學外加劑收縮率比試驗方法，并沒有完全反映減水劑對混凝土收縮的影響程度。大量的實驗結果說明：從初凝至24h，摻減水劑混凝土的收縮率比要大得多。2、減水劑對混凝土體積穩(wěn)定性的影響編輯ppt我們的化學外加劑生產和研究機構，應該象重視減水劑的減水率一樣，重視化學外加劑對混凝土早期收縮〔塑性收縮〕和總收縮的增大作用。編輯ppt減水劑對混凝土體積穩(wěn)定性的影響不摻減水劑混凝土的早期收縮值小于70×10-6

m/m。摻減水劑混凝土的早期收縮均大于200×10-6

m/m。收縮率比為300%

編輯ppt1d起測的混凝土枯燥收縮經1d早期收縮測試后，繼續(xù)在〔60±5〕%、20±1℃條件下測得的結果說明，28d時，三種減水劑的收縮率比分別為130％、132％和138％。編輯ppt參照GBJ82測得的枯燥收縮脂肪族系、萘系、胺基磺酸鹽系減水劑的收縮率比分別為126%、130%和135%。與1d起測相比，不摻減水劑的混凝土收縮減小12%，摻減水劑的混凝土收縮減小15%左右。

編輯ppt初凝開始的混凝土全收縮三種減水劑的收縮率比分別到達182％，183％和198％，遠遠大于按GBJ82方法測得的結果。編輯ppt坍落度相同時，減水劑對混凝土早期收縮的影響編號

1m3混凝土各材料用量（kg）坍落度（mm）水泥水砂石子外加劑初凝時間JZ0450225688103205:5095D045015968810328.110:40100JZ1550249688103204:30103D155018068810329.910:30100編輯ppt24h時，水泥用量為450kg/m3的混凝土，收縮率比達609%；水泥用量為550kg/m3的混凝土，收縮率比達705%。

編輯ppt1天后起測的收縮曲線收縮率比124%編輯ppt減水劑對全收縮的影響水泥用量分別為450kg/m3和550kg/m3時，1d起測的收縮率比為124%。而以初凝起測的全收縮表征時，收縮率比分別到達220%和240%。編輯ppt早期抗裂試驗裝置編輯ppt編號1m3混凝土各材料用量（kg）塌落度mm水泥水砂

石子減水劑減縮劑膨脹劑JJ1

420

190

716

107400080DJ

420

190

71610747.6500210SJ

420

190

71610747.657.650225UJ

370

190

71610747.65050.4207編輯ppt首條裂縫出現時間編輯ppt裂縫條數編號裂縫狀況時間（d）61920294260JJ1裂縫數目012223DJ裂縫數目199121516SJ裂縫數目000122UJ裂縫數目001233編輯ppt減水劑、泵送劑等化學外加劑極大地增加混凝土早期收縮、加速早期開裂、增加裂縫數量。我們不能回避這一事實，關鍵是如何從混凝土組成材料、外加劑生產用原材料、合成工藝和復配技術上加以改進。編輯ppt塑性收縮成為混凝土早期開裂的主要原因之一指新拌混凝土澆注后尚在塑性狀態(tài)發(fā)生的收縮。特點是當外表水分向外蒸發(fā)時引起局部產生應力，因此當蒸發(fā)速率大于泌水速率時，會發(fā)生局部的塑性收縮開裂。低水灰比〔水膠比〕混凝土拌合物體內自由水少，礦物細粉和水化生成物又迅速填充毛細孔，阻礙泌水上升，因此外表更易于出現塑性收縮開裂。編輯ppt編輯ppt編輯ppt四、骨料對混凝土性能的影響骨料是混凝土中比例最大的組分，至少大于65%，起骨架作用，抑制收縮，防止開裂。骨料質量首先不是強度。重要的是級配和粒形，使用級配和粒徑良好的骨料可以得到最小用水量的混凝土拌合物骨料的品質對混凝土的重要意義長期不被重視，直接影響了混凝土的性能，制約了高性能混凝土的推廣和應用。編輯ppt為什么把砂石稱為骨料？在傳統(tǒng)觀念中把砂石叫做骨料的原因是認為骨料作為混凝土的骨架而起強度作用，這是一種誤解。骨料的骨架作用主要是穩(wěn)定混凝土的體積而不是強度。純的水泥漿體硬化后收縮過大，無法用于結構，必須有骨料對水泥漿體的收縮起約束作用，而且骨料在混凝土中必須占據大局部體積。編輯ppt決定混凝土強度的不是骨料對混凝土的強度其決定作用的是混凝土的水灰比〔水膠比〕，所以目前用強度很低的輕骨料〔陶?！骋涯芘渲瞥鯟50的泵送混凝土。編輯ppt1、骨料——混凝土體積穩(wěn)定性混凝土體積穩(wěn)定性主要取決于骨料，尤其是粗骨料在混凝土體積中所占的份額。骨料的質量越高〔粒形和顆粒級配好〕，單方混凝土中的膠凝材料用量越少，體積穩(wěn)定性也越好。我國與興旺國家混凝土質量的差異主要源于骨料，尤其是石子的質量。編輯ppt編輯ppt我們應該重視骨料的品質編輯ppt2、骨料的顆粒形狀西方興旺國家的石子根本不存在針、片狀顆粒的問題，而我國砂石標準中規(guī)定石子針、片狀顆粒最大的可達25%編輯ppt我們希望使用較規(guī)那么外形的骨料。英國BS812標準將骨料形狀分為：立方體〔球形〕、不規(guī)那么、非常不規(guī)那么、扁平、細長幾類。相對而言，扁平或片狀骨料以及非常不規(guī)那么的骨料粒形對HPC〔高性能混凝土〕是不利的。在歐美扁平、片狀骨料以及非常不規(guī)那么的骨料一般不超過20%，而我國有時高達80%骨料粒形不好對混凝土和易性、強度和耐久性都產生不良影響。且直接導致水泥用量增多。編輯ppt3、石子的強度越高越好嗎？對石子如果控制了風化(軟弱)顆粒、含泥(細粉)量,對強度不必要求太高,那么破碎后的粒形好,等徑狀顆粒多,針片狀顆粒少,對混凝土強度影響很小。因為相對于混凝土的強度來說,天然巖石的強度是足夠的。即使是強烈風化的低強度花崗巖,其巖石抗壓強度也達80-100MPa。編輯ppt

由下表的實例可見,所用石子中深康風化粗?；◢弾r強度低,但粒形好,混凝土的水膠比為0.31時,拌合物施工性能好,28d抗壓強度達71.3MPa;烏石谷致密石灰?guī)r的強度很高,但不僅針、片狀顆粒多,多數是不夠針、片狀標準的長條狀和扁狀顆粒,水膠比為0.33時拌合物坍落度也只有148mm,此時混凝土28d強度為68.8MPa。編輯ppt這說明混凝土性能對水膠比要比對石子強度敏感,而石子的粒形對混凝土施工性的影響那么更重要。石子對混凝土強度的影響主要是界面。當石子和混凝土彈性模量差異很大時(例如低強度混凝土使用高強度石子),在水泥水化減縮和溫度、濕度變化時,二者變形不一致,會導致界面產生微裂縫,成為混凝土的薄弱環(huán)節(jié);編輯ppt輕混凝土——界面顯著加強輕骨料界面砂漿編輯ppt如果二者彈性模量差異縮小,那么界面結合可得到加強。輕骨料混凝土的強度可以大大高于輕骨料的強度,主要是由于界面的作用。采用鄂式破碎機工藝,強度越高的巖石,針、片狀顆粒越多;粒徑越小,針、片狀顆粒越多。為保證針、片狀顆粒總量不超標,幾乎都將10mm以下的顆粒篩除。編輯ppt4、骨料的級配由于膠凝材料漿體的需求量是由集料間需要填充的空隙和集料需要包裹的面積決定的。所以希望選擇空隙率低、比外表積相對較小的集料。編輯ppt粗骨料的級配不好90年代初之前北京的石子空隙率一直為40%-43%,而目前已達46%以上,甚至到達48%以上。廣東一帶石子空隙率甚至達50%。按國家標準,建筑工程使用的石子為連續(xù)級配,最小粒徑為5mm；而目前實際混凝土用碎石一般做不到5m以上連續(xù)級配。編輯ppt編輯ppt原因與對策實際上是混凝土行業(yè)對砂石行業(yè)的誤導。攪拌站對粒形和級配的問題那么很寬容，寧可容許用多加水泥來滿足和易性要求，也不肯優(yōu)質優(yōu)價購置優(yōu)質骨料。為改變目前的狀態(tài)，必須盡快改進石子加工工藝，且宜采用10-20mm與5-10mm兩級粗骨料配合使用，以降低石子空隙率。編輯ppt5、砂的細度目前我國天然砂資源開始出現緊張的趨勢，尤其是中粗砂供給緊張。為滿足攪拌站對砂細度模數的要求，供砂商往砂中填加小石子。人工砂已經快速進入建筑市場。

編輯ppt

廉慧珍教授指出減少水泥消耗率的關鍵是提高骨料質量編輯ppt人工砂中的石粉

石粉是一般碎石生產企業(yè)所稱的石粉、石沫，是在生產人工砂過程中，在加工前經除土處理。加工后形成粒徑小于75um，其礦物組成是和化學成分與母巖相同的物質。與天然砂中的粘土成分在混凝土中所起的負面影響不同，它的摻入對完善混凝土細骨料級配，提高混凝土和易性與密實性有很大益處，進而起到提高混凝土綜合性能的結果。編輯ppt6、利用廢棄資源加工混凝土骨料

據推算，全國現有尾礦的總量為100億噸以上。編輯ppt鐵礦尾礦編輯ppt編輯ppt尾礦的危害編輯ppt編輯ppt編輯ppt各種廢料〔煤矸石〕編輯ppt各種廢料〔建筑垃圾〕編輯ppt建筑垃圾侵蝕潔凈的海灘

編輯ppt鐵礦的砂石生產線編輯ppt用尾礦砂生產建筑砂編輯ppt用尾礦生產建筑用石編輯ppt用煤矸石生產建筑用砂編輯ppt用建筑垃圾生產再生骨料編輯ppt尾礦骨料建筑工程編輯ppt尾礦骨料建筑工程編輯ppt編輯ppt首鋼尾礦砂工程用配合比編輯ppt北京建工學院建材實驗樓再生混凝土試點工程

試驗配合比試驗結果編輯ppt五、關于高性能混凝土認識的兩個誤區(qū)1、高流動性與高性能混凝土拌和物的流動性從10年前普遍的70—90mm開展到現在大量預拌混凝土的180—200mm，還有的工程用自密實混凝土來澆筑。自密實混凝土減輕了振搗的工作量，推動了預拌混凝土的開展，泵送高度已可達300m以上，并大大減少了“蜂窩〞、“麻面〞和“狗洞〞等現象，提高了混凝土的勻質性。目前很多人以“高流動性〞為“高性能混凝土〞的特征。編輯ppt

普通混凝土需要坍落度在160mm以上才適于泵送；而粉煤灰混凝土坍落度只需80～100mm就可以輕易地泵送。同時，由于粉煤灰的滾珠潤滑效應，摻粉煤灰混凝土有較大的有效振搗半徑，還易于振搗密實。看上去與普通的干硬混凝土外觀相似的粉煤灰混凝土，在高頻振動棒的振動作用下十分易于成型密實。而按照普通混凝土的粘度來衡量時，就會造成不必要地增加用水量、擴大水膠比，追求大流動性，在澆筑后過度振搗，不僅影響其作用正常發(fā)揮，而且使較輕的粉煤灰易于上浮，出現人為的分層現象。編輯ppt

影響混凝土流動性的因素是用水量和高效減水劑，而影響相同流動性混凝土用水量的主要因素是骨料的質量。我國目前骨料質量越來越差，20多年前砂、石的空隙率一般都在43%以下，而現今北京和深圳的砂石空隙率經常在46%以上，有時接近50%。編輯ppt由于絕大多數采石場仍使用本錢低廉的顎式破碎機，材質越硬的石料，破碎后針、片狀顆粒越多，粒徑小于10mm的顆粒幾乎都是針片狀顆粒，實際上缺少5-10