当代混凝土存在的问题.pptx
《当代混凝土存在的问题.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《当代混凝土存在的问题.pptx(105页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、水泥工程结构研究混凝土混凝土甲方管理监理结构设计结构设计提高比表面积,增加C3A、C3S流变性能下降收缩增加水化热增大抗化学腐蚀性下降后期强度增长小骨料级配变差针片状颗粒增多混凝土流变性能下降 混凝土耐久性下降混凝土耐久性下降当前行业隔离现状的实例当前行业隔离现状的实例一、混凝土是一个复杂的整体一、混凝土是一个复杂的整体n n混混凝凝土土是是用用最最简简单单的的工工艺艺制制作作出出的的最最复复杂杂的的体系体系。多组分,原材料不能提炼,且品质波动大多组分,原材料不能提炼,且品质波动大微微结结构构的的不不确确知知性性:水水泥泥水水化化形形成成复复杂杂的的凝胶,在目前技术水平下难以测定凝胶,在目前技
2、术水平下难以测定性性能能的的不不确确定定性性:微微结结构构的的形形成成对对环环境境温温度度、湿湿度度的的敏敏感感性性强强,对对时时间间的的依依赖赖性性大大。水化的不断进行造成动态的微结构。水化的不断进行造成动态的微结构。1、混沌理论混沌理论n n洛伦茨于洛伦茨于19631963年提出,年提出,一只南美热带雨林中的蝴一只南美热带雨林中的蝴一只南美热带雨林中的蝴一只南美热带雨林中的蝴蝶扇扇翅膀,可能引起美国得克萨斯州一场龙卷蝶扇扇翅膀,可能引起美国得克萨斯州一场龙卷蝶扇扇翅膀,可能引起美国得克萨斯州一场龙卷蝶扇扇翅膀,可能引起美国得克萨斯州一场龙卷风,即著名的风,即著名的风,即著名的风,即著名的“
3、蝴蝶效应蝴蝶效应蝴蝶效应蝴蝶效应”,意为意为初始条件下的初始条件下的微小变化可能带动系统中长期的巨大连锁反应,微小变化可能带动系统中长期的巨大连锁反应,并由此衍生出混沌理论。并由此衍生出混沌理论。美国麻省理工学院说,美国麻省理工学院说,最初提出最初提出“蝴蝶效应蝴蝶效应”并创立混沌理论并创立混沌理论的美国的美国气象学家爱德华气象学家爱德华洛伦茨洛伦茨20082008年年4 4月月1616日因癌症在马萨诸塞州的家中去日因癌症在马萨诸塞州的家中去世,享年世,享年9090岁。岁。一次洛伦兹将5.06127输入为5.06,万分之一的省略,提供了两份截然不同的天气预报。经典动力学认为,初始条件的微小变化
4、,对未来状态所造成的差别也微小。但混沌理论认为,初始条件的十分微小的变化经过不断放大,初始条件的十分微小的变化经过不断放大,对其未来状态会造成极其巨大的差别。对其未来状态会造成极其巨大的差别。“醉了一个农夫,丢了一颗铁钉;丢了一颗铁钉,少安一付马掌;少了一付马掌,跛了一匹战马;跛了一匹战马,摔坏一位将军;死了一个将军,输了一场战争;输了一场战争,亡了一个国家!”混沌理论要点之一混沌理论要点之一n n对初始条件的极端敏感依赖性对初始条件的极端敏感依赖性 布莱克在布莱克在混沌开创新科学混沌开创新科学写到:写到:“相对论排除了对绝对空间和时间的牛顿相对论排除了对绝对空间和时间的牛顿迷梦;迷梦;混沌则
5、排除了决定论可预见性的狂混沌则排除了决定论可预见性的狂想想。”更有人说:更有人说:“2020世纪的科学家只有世纪的科学家只有三件事将被记住:三件事将被记住:相对论、量子力学和混相对论、量子力学和混沌沌”。“上世纪初人们经历了相对论和量上世纪初人们经历了相对论和量子力学两次科学革命。子力学两次科学革命。混沌革命,却是我混沌革命,却是我们正在经历的革命。们正在经历的革命。”2、混凝土材料的蝴蝶效应n n混凝土属于混沌体系(非线性体系),混凝土属于混沌体系(非线性体系),具有具有“蝴蝶效应蝴蝶效应”事物发展的结事物发展的结果对初始条件具有极为敏感的依赖性。果对初始条件具有极为敏感的依赖性。初始条件极
6、小的偏差将会引起结果的初始条件极小的偏差将会引起结果的巨大差异。巨大差异。非线性的混凝土世界非线性的混凝土世界n n绝不要忘记:像人类世界一样,绝不要忘记:像人类世界一样,混凝土混凝土世界是非线性的,而且在非线性里还有世界是非线性的,而且在非线性里还有着不连续性。着不连续性。非线性系统的非因果性导非线性系统的非因果性导致相同的初始力,令人瞠目的结果,是致相同的初始力,令人瞠目的结果,是所有混沌系统的基本特征。所有混沌系统的基本特征。3、神秘的能量法则、神秘的能量法则 该法则是不同国度的学者们,耗时巨大的独立研该法则是不同国度的学者们,耗时巨大的独立研究后,最终共同发现的一项新的重要自然法则,已
7、被究后,最终共同发现的一项新的重要自然法则,已被证实是一个适用于上千种的模板的、普遍存在于万事证实是一个适用于上千种的模板的、普遍存在于万事万物的法则。举例简述:万物的法则。举例简述:人类在不同的地区依不同的人口理论建造了人类在不同的地区依不同的人口理论建造了数以万计的城市,但人口每减半,城市数必多数以万计的城市,但人口每减半,城市数必多1616倍倍(柏林学院数据)(柏林学院数据)地震震级每减地震震级每减1 1,发生机率增,发生机率增4 4倍;而两次地倍;而两次地震相隔时间每增震相隔时间每增1 1倍,不发生机率增倍,不发生机率增2.72.7倍;倍;人类历史上每当战争规模扩大人类历史上每当战争规
8、模扩大1 1倍,发生机率倍,发生机率降为降为1/2.621/2.62;战争死亡人数每增;战争死亡人数每增1 1倍,发生次数降为倍,发生次数降为1/41/4(英国物理学家莱斯利)(英国物理学家莱斯利)n n这些数字的意义仍在强烈提示人类:世界是按内在规律运行的,造物主只要求严格的符合一个简单数,其它的秘密,人们再也无从知晓。神秘的大自然面前,人类正如一个围棋新手,仅知游戏规则是分黑白两色,其它更多的,尚未入门。n n是不是会有这样的推演:是不是会有这样的推演:如果混凝土中如果混凝土中水泥用量每增加水泥用量每增加XXXX,内能提高,内能提高YYYY,建筑,建筑物的寿命减少物的寿命减少ZZZZ。二、
9、现代混凝土的特点1 1、现代混凝土是以、现代混凝土是以高效减水剂高效减水剂和和矿物掺矿物掺和料和料的大规模使用为特征,与时代特点的大规模使用为特征,与时代特点有关。有关。2 2、使用混凝土强度范围很宽,从、使用混凝土强度范围很宽,从C20(C20(极极少量少量C15)C15)到到C80C80(极少)。极少)。3 3、混凝土和水泥强度之间不再有线性关、混凝土和水泥强度之间不再有线性关系。系。4 4、严酷环境的工程增加,使、严酷环境的工程增加,使耐久性要求日益耐久性要求日益突现。突现。5 5、以预拌混凝土、泵送混凝土为主流。、以预拌混凝土、泵送混凝土为主流。拌和拌和物的流变性能成为重要问题。物的流
10、变性能成为重要问题。6 6、在、在水泥水化热增大、强度提高的同时结构水泥水化热增大、强度提高的同时结构尺度增大尺度增大,改变了大体积混凝土的概念。改变了大体积混凝土的概念。7 7、人员素质、管理水平与质量要求人员素质、管理水平与质量要求的矛盾突的矛盾突出。出。三、水泥现状对现代混凝土的三、水泥现状对现代混凝土的不适应问题不适应问题1、对现代混凝土的认识:改改变变混混凝凝土土强强度度第第一一,甚甚至至强强度度唯唯一一的的传传统统观观。混混凝凝土土结结构构的的耐耐久久性性比比强强度度更更重重要要,而而与与混混凝凝土土结结构构耐耐久久性性关关系系最最密密切切的的就就是是水水泥泥,只只保保证证高高强强
11、度度的的水水泥泥并并不不一一定定利利于于混凝土结构耐久性。混凝土结构耐久性。混混凝凝土土最最重重要要的的是是匀匀质质性性和和体体积积的的稳稳定定性性。所以所以需要开裂敏感性低需要开裂敏感性低的水泥。的水泥。2 2、现代混凝土对水泥的要求、现代混凝土对水泥的要求具具有有低低的的开开裂裂敏敏感感性性、良良好好的的匀匀质质性性,有有利利于于混混凝凝土土结结构构长长期期性性能能的的发发展展,无无损损害害混混凝凝土土结结构构耐耐久久性性的的成成分分。最最重重要要的的是是产产品品的的匀匀质性,因此希望控制指标的上下限。质性,因此希望控制指标的上下限。尽可能低的需水量尽可能低的需水量。质质检检合合格格的的水
12、水泥泥未未必必能能满满足足混混凝凝土土的的需需要要,相相同同品品种种和和强强度度的的水水泥泥可可能能会会在在混混凝凝土土中中有有不同的表现。不同的表现。3、水泥影响混凝土结构质量的主要因素水水化化热热及及其其释释放放速速率率:矿矿物物组组成成和和细细度度、水水化温度化温度需水量:细度、含碱量需水量:细度、含碱量开开裂裂敏敏感感性性:矿矿物物组组成成、细细度度、水水泥泥温温度度、含碱量含碱量水水泥泥与与外外加加剂剂的的相相容容性性:矿矿物物组组成成、细细度度、石膏形态和含量、含碱量石膏形态和含量、含碱量性性能能稳稳定定性性和和耐耐久久性性:细细度度、含含碱碱量量、氯氯离离 子含量子含量产品匀质性
13、:生产控制和原材料剂产品均化产品匀质性:生产控制和原材料剂产品均化4、水泥强度和混凝土强度的关系n n任何水泥基材料的强度主要取决于水灰比,任何水泥基材料的强度主要取决于水灰比,按现有标准的水泥强度检验水灰比:按现有标准的水泥强度检验水灰比:0.50.5当前用量最大的混凝土水灰比:当前用量最大的混凝土水灰比:0.50.5不仅相同强度的水泥能配出不同强度的混凝不仅相同强度的水泥能配出不同强度的混凝土,而且不同强度的水泥能配出相同强度的土,而且不同强度的水泥能配出相同强度的混凝土混凝土不必盲目追求水泥的高强,不必盲目追求水泥的高强,32.532.5的水泥能配的水泥能配制出制出C60C60混凝土,却
14、配不出混凝土,却配不出C20C20混凝土混凝土在在相相同同水水灰灰比比下下,混混凝凝土土强强度度和和水水泥泥强强度度仍仍然然有有关关,高高强强度度水水泥泥可可用用于于象象C80C80、C100C100这这样样的高强的混凝土,但是用量很少。的高强的混凝土,但是用量很少。高高强强混混凝凝土土不不一一定定耐耐久久;像像任任何何事事物物一一样样,高强混凝土也是有利也有弊。高强混凝土也是有利也有弊。工程对混凝土强度的要求是有限的。工程对混凝土强度的要求是有限的。外外加加剂剂与与掺掺和和料料使使用用技技术术发发展展改改变变了了对对水水泥泥强度和混凝土强度的关系强度和混凝土强度的关系的认识的认识。如何看待混
15、合材料水泥、复合水泥的强度。如何看待混合材料水泥、复合水泥的强度。矿矿物物掺掺和和料料对对混混凝凝土土强强度度的的贡贡献献随随水水胶胶比比的的减减小小而而增增大大的的幅幅度度大大于于水水泥泥对对强强度度的的贡贡献献随随水水灰灰比比减减小小而而增增大大的的幅幅度度,因因此此掺掺用用掺掺和和料料的混凝土必须降低水胶比。的混凝土必须降低水胶比。5、水泥的现状对混凝土质量影响、水泥的现状对混凝土质量影响(1 1)片面追求提高水泥的强度。)片面追求提高水泥的强度。n nBolomyBolomy公式公式 :R R2828ARARc c(c/w-B)(c/w-B),造成误导,造成误导。n n19201920
16、年年代代,欧欧美美国国家家水水泥泥中中C C3 3S S约约为为35%35%,如如今今达达505070%70%;水水泥泥细细度度从从220m220m2 2/kg/kg到到现现今今的的340340600m600m2 2/kg/kg。增加了磨机的能耗增加了磨机的能耗我我国国19701970年年代代水水泥泥(GB175-63)GB175-63)最最高高标标号号是是硬硬练练强强度度500500,相相当当于于GB175-77GB175-77的的425425、现现行行标标准准32.532.5的的强强度度等等级级;常常用用水水泥泥是是400#400#,按按现行标准只有现行标准只有27.527.5。检检测测的
17、的水水灰灰比比增增大大,对对3 3天天强强度度的的规规定定未未变变,实实际际提提高高了了早早期期强强度度,而而高高早早期期强强度度并并不不是是普适必要的。普适必要的。追追求求高高强强度度,使使水水泥泥厂厂采采取取使使用用助助磨磨剂剂磨磨细细、掺掺用用 “增增强强剂剂”等等,增增加加了了开开裂裂敏敏感感性性和和不不利于混凝土长期性能稳定性和耐久性的成分。利于混凝土长期性能稳定性和耐久性的成分。(2 2)不不控控制制含含碱碱量量、氯氯离离子子含含量量,不不检检测测开开裂裂敏敏感感性性、无无法法提提供供在在混混凝凝土土中中与与外外加加剂的相容性剂的相容性(3 3)水水泥泥出出厂厂温温度度太太高高,造
18、造成成混混凝凝土土浇浇筑筑温温度度过过高高,温温度度应应力力增增大大,混混凝凝土土凝凝结结时时间不正常,早期开裂问题普遍间不正常,早期开裂问题普遍(4 4)针对现代混凝土,水泥中)针对现代混凝土,水泥中SOSO3 3含量偏低含量偏低片片面面追追求求强强度度而而使使比比表表面面积积太太大大、早早期期强强度度太高而长期增长率低甚至倒缩太高而长期增长率低甚至倒缩太太细细的的水水泥泥降降低低与与外外加加剂剂的的相相容容性性、增增加加混混凝土需水量,不利于混凝土长期性能的发展凝土需水量,不利于混凝土长期性能的发展6、关于水泥过细的问题、关于水泥过细的问题水泥细度与其抗压强度的关系水泥细度与减水剂的相容性
19、问题细度和颗粒级配细度和颗粒级配qq 最佳组成最佳组成:5:530m 30m 90%,90%,10m 10m 10%10%;qq 只考虑细度的结果:水泥越细,细颗只考虑细度的结果:水泥越细,细颗粒越多,需水量越大,粒越多,需水量越大,混凝土坍落度损混凝土坍落度损失越大。失越大。比表面积为3014cm2,饱和点为0.8%,坍落度不损失掺量为1.6%水泥细度为3982cm2,饱和点为1.2%,坍落度无损失掺量为1.82%比表面积为4445cm2,饱和点为1.6%,找不到坍落度无损失点水泥细度对砂浆抗拉强度的影响水泥细度和开裂敏感性的关系用收缩开裂环检测水泥的开裂敏感性用收缩开裂环检测水泥的开裂敏感
20、性,从成型到从成型到开裂经过的时间越短,抗裂性越差开裂经过的时间越短,抗裂性越差抗冻性随水泥比表面积增大而下降水泥细度对水泥砂浆和混凝土开裂的影响7、水泥主要矿物水化热发展332 48 8、哪些因素影响水泥的抗裂性、哪些因素影响水泥的抗裂性n n 美国国家标准局对美国国家标准局对199199种水泥进行了种水泥进行了1818年以年以上的调研,大量的发现是上的调研,大量的发现是碱和细度、碱和细度、C C3 3A A和和C C4 4AFAF的因素一起极大地影响水泥的抗裂性。的因素一起极大地影响水泥的抗裂性。即使水泥有相同水化率(强度)和相同的自即使水泥有相同水化率(强度)和相同的自由收缩,由收缩,显
21、然低碱水泥有内在的抵抗开裂的显然低碱水泥有内在的抵抗开裂的能力。当含碱量从低于能力。当含碱量从低于0.6%0.6%当量时,水泥的当量时,水泥的抗裂性明显增加。抗裂性明显增加。熟料矿物的收缩率矿物收缩率(%)C3AC2S C3S C4AF0.234 0.01000.079 0.00360.077 0.00360.049 0.0114碱和C4AF对收缩的影响水泥含碱量和C3A对收缩的影响 9、石膏掺量的影响(1 1)C C3 3A A含量和含量和SOSO3 3的匹配的匹配n n 一般水泥中石膏的优化条件:一般水泥中石膏的优化条件:一般水泥中石膏的优化条件:一般水泥中石膏的优化条件:W/C=0.5W
22、/C=0.5W/C=0.5W/C=0.5,现代现代现代现代混凝土使用高效减水剂混凝土使用高效减水剂混凝土使用高效减水剂混凝土使用高效减水剂,W/C,W/C,W/C,W/C0.400.400.400.40,SOSOSOSO3 3 3 3不足;不足;不足;不足;n n 混凝土中掺入矿物掺和料,混凝土中掺入矿物掺和料,SOSO3 3被稀释。被稀释。(2)石膏的种类)石膏的种类生石膏和硬石膏溶解速率对比生石膏和硬石膏溶解速率对比(3 3)石膏对坍落度损失的影响)石膏对坍落度损失的影响(4 4)石膏掺量对体积变化的影响)石膏掺量对体积变化的影响(5 5)石膏对强度的影响)石膏对强度的影响对砂浆抗压强度的
23、影响对砂浆抗压强度的影响对砂浆抗折强度的影响(6 6)石膏掺量对掺减水剂的浆体需水量的)石膏掺量对掺减水剂的浆体需水量的影响影响10、什么是好的水泥?、什么是好的水泥?Lemish 和Elwell1996年在对依阿华州劣化的公路路面钻芯取样的一项研究中,发现1014年强度倒缩而得出结论:混凝土性能良好和强度增长慢有关。采用快硬水泥的混凝土采用快硬水泥的混凝土1010年后强度倒缩;年后强度倒缩;19371937年年按特快硬水泥生产的水泥与现今水泥的平均水平按特快硬水泥生产的水泥与现今水泥的平均水平很相似。很相似。高铁混凝土限制水泥细度高铁混凝土限制水泥细度n n高速铁路高性能混凝土开始对水泥细高
24、速铁路高性能混凝土开始对水泥细度进行限制度进行限制,要求,要求350m350m2 2/kg/kg。11、掺和料和外加剂由水泥厂来加?、掺和料和外加剂由水泥厂来加?SPCSPC在在工工厂厂中中生生产产水水泥泥时时加加入入超超塑化剂塑化剂 SpADSpAD在在使使用用水水泥泥加加水水前前先先加加入入超超塑化剂塑化剂 ADAD将将超超塑塑化化剂剂溶于拌和水中溶于拌和水中三、外加剂对现代混凝土的影响三、外加剂对现代混凝土的影响n n以高效减水剂为主的混凝土外加剂是现代混凝土重要的物质基础之一,是混凝土技术发挥的重要里程碑。n n减水剂、泵送剂等化学外加剂的应用,对混减水剂、泵送剂等化学外加剂的应用,对
25、混凝土技术进步起到了凝土技术进步起到了革命性革命性作用。作用。n n而而革命性革命性,通常以局部,通常以局部破坏性破坏性为代价。为代价。n n给混凝土带来了一些问题:与水泥的适应性问题以及对混凝土体积稳定性的影响问题。1 1、外加剂与水泥的适应性问题、外加剂与水泥的适应性问题n n主要原因在于水泥主要原因在于水泥,前面已经讲解过水泥前面已经讲解过水泥的的细度细、碱含量高、细度细、碱含量高、C C3 3A A含量高、含量高、SOSO3 3含含量低、使用硬石膏、量低、使用硬石膏、水泥出厂温度太高水泥出厂温度太高都都会导致与外加剂的适应性不好会导致与外加剂的适应性不好。2 2、减水剂对混凝土体积稳定
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 当代 混凝土 存在 问题
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【人****来】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【人****来】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。