文档介绍：土木工程材料
(普通混凝土及砂浆)
陈德鹏
安徽工业大学本科生课程
了解:混凝土的特点及分类;混凝土各组
成材料在混凝土中作用;
其他砂浆的技术性质和应用
掌握:混凝土、砌筑砂浆的主要技术性质及
其意义和影响因素;普通混凝土、砌
筑砂浆配合比设计。
熟悉:混凝土对各组成材料的要求,各技
术指标的测试方法的特点及分类;
抹面砂浆技术性质与应用。
教学目标
混凝土(Concrete)
混凝土概述
普通混凝土的组成材料
普通混凝土的主要技术性质
混凝土的变形性能
混凝土的耐久性
混凝土配合比设计
其它种类混凝土
建筑砂浆
性质
一、混凝土的定义:
混凝土是由胶结料和骨料混合、通过一定的工艺成型后、硬化而成的复合材料。
胶结料是无机胶凝材料,或有机胶凝材料或二者的复合。
水泥混凝土,通常简称混凝土,是由水泥浆胶结颗粒骨料或骨料构架而成的人造石材—砼,
二、混凝土的分类
一、混凝土的定义及分类
按胶凝材料
根据表观密度0:
普通混凝土
(≈2400kg/m3);
轻混凝土
(<1950kg/m3);
重混凝土
(>2600kg/m3)。
根据用途(功能):
普通混凝土;
道路混凝土;
防水混凝土;
耐热混凝土;
耐酸混凝土;
防辐射混凝土;
膨胀混凝土;
装饰混凝土等。
生产与施工方法:
商品混凝土
泵送混凝土
喷射混凝土
碾压混凝土
挤压混凝土
压力灌浆混凝土
预应力混凝土
离心混凝土等。
水泥混凝土
水泥混凝土的分类
按照强度分类
低强混凝土
普通强度混凝土
高强混凝土
超高强混凝土
高性能混凝土
HPC
耐久性能好;
组分材料来源丰富,经济性好;
容易成型为任意形状和尺寸的构件;
可大量利用工业废料;
可与钢材复合使用;
混凝土生产能耗较低,维护费用少。
性脆易裂,抗拉强度低;
自重大,比强度小;
耐久性不足;
体积收缩,加速劣化。
混凝土是复杂的、随机性的材料 Concrete is plex and Random Materials
其微结构由非匀质的三相组成,而每一相又包含非匀质的多相;
其微结构不是静止的,而是随时间不断变化;新生成的水化物可以填充微裂缝,有自愈性(Heal);
与其它材料不同,它是使用前才在工程现场或就近生产的。
二、混凝土的特点
1867年,钢筋混凝土理论;
1916年,混凝土强度的水灰比理论;
1925年,水灰比学说和恒定用水量法则;
1928年,混凝土的收缩与徐变理论,预应力技术;
20世纪中叶,混凝土减水剂等外加剂技术;
20世纪90年代,高性能混凝土的概念与技术。
三、混凝土理论与技术的历史
"恒定用水量法则":大量试验证明,当水灰比在一定范围(~)内而其他条件不变时,混凝土拌合物的流动性只与单位用水量(每立方米砼拌合物的拌合水量)有关,
满足混凝土结构设计的强度要求,以保证构筑物能安全地承受各种设计荷载;
满足混凝土施工所要求的和易性,以便硬化后能得到均匀密实的混凝土;
具有与工程环境相适应的耐久性,以保证构筑物在所处环境中服役寿命;
满足经济与生态的要求,能源与资源消耗低、环境负荷少等。
土木工程对混凝土的基本要求
原材料资源的保护及再生利用;减少耗能大、污染环境的硅酸盐水泥消耗量,多利用工业废料——绿色化;
推进混凝土科学技术的发展,改善混凝土结构物的耐久性。
混凝土材料工业
的可持续发展
混凝土的宏观结构
粗骨料
细骨料
水泥石
过渡区
混凝土的组成与结构
裂缝扩展的路径和方向
骨料
水泥石
骨料周围的过渡区