水泥与混凝土基本知识之三——混凝土的性能课件

水泥与混凝土基本知识混凝土的性能特征混凝土的性能特征水泥与混凝土基本知识混凝土的性能特征水泥与混凝土基本知识混凝土的性能特征江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 2内内 容容混凝土拌合物的基本性能混凝土拌合物的基本性能混凝土的强度混凝土的强度混凝土的体积稳定性混凝土的体积稳定性混凝土的耐久性混凝土的耐久性内内 容混凝土拌合物的基本性能容混凝土拌合物的基本性能江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 3普通混凝土拌合物普通混凝土拌合物普通混凝土拌合物普通混凝土拌合物江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 4p和易性和易性(workability)砼砼拌合物的施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）的难易程度和抵拌合物的施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）的难易程度和抵抗离析作用程度并能获得质量均匀，密实砼的性能抗离析作用程度并能获得质量均匀，密实砼的性能。包括：流动性包括：流动性、粘聚性、保水性、粘聚性、保水性和易性和易性和易性和易性粘聚性粘聚性保水性保水性流动性流动性易达结构均匀易达结构均匀易成型密实易成型密实好好好好在本身自重或施工机械振捣作在本身自重或施工机械振捣作用下，能产生流动并且均匀密用下，能产生流动并且均匀密实地填满模板的性能。实地填满模板的性能。各组成材料之间具有一定的各组成材料之间具有一定的内聚力，在运输和浇注过程内聚力，在运输和浇注过程中不致产生离析和分层现象中不致产生离析和分层现象的性质。的性质。具有一定的保持内部具有一定的保持内部水分的能力，在施工水分的能力，在施工过程中不致发生泌水过程中不致发生泌水现象的性质。现象的性质。保证混凝土硬保证混凝土硬化后的质量化后的质量和易性和易性(workability)和易性和易性粘聚性保水性流动和易性和易性粘聚性保水性流动江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 5流动性流动性：流动性是砼拌和物在自重或施工振捣的作用下，流动性是砼拌和物在自重或施工振捣的作用下，产生流动，并均匀、密实地填满模型的性能。产生流动，并均匀、密实地填满模型的性能。流动性流动性反映拌和物的稀稠，关系着施工振捣的难易和浇筑的质量。反映拌和物的稀稠，关系着施工振捣的难易和浇筑的质量。粘聚性（抗离性）粘聚性（抗离性）：是砼拌合物在施工过程中互相之间有：是砼拌合物在施工过程中互相之间有一定粘聚力，不发生一定粘聚力，不发生分层、离析、泌水分层、离析、泌水，保持整体均匀的，保持整体均匀的性能。性能。保水性：保水性：保水性是砼拌合物保持水分不易析出的能力。保水性是砼拌合物保持水分不易析出的能力。砼拌合物中的水，一部分是保证水泥水化所需水量，另一部分是为使砼拌合物中的水，一部分是保证水泥水化所需水量，另一部分是为使砼拌合物具有足够流动性，便于浇捣所需的水量。砼拌合物具有足够流动性，便于浇捣所需的水量。和易性和易性p和易性的含义和易性的含义流动性：流动性是砼拌和物在自重或施工振捣的作用下，产生流动，流动性：流动性是砼拌和物在自重或施工振捣的作用下，产生流动，江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 6p和易性的评定和易性的评定定量测定拌合物的流动性、定量测定拌合物的流动性、辅以直观经验评定粘聚性辅以直观经验评定粘聚性和保水性。和保水性。1.1.坍落度法坍落度法p测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值测定混凝土拌合物在自重作用下产生的变形值坍落坍落度（单位度（单位mmmm）。）。p适用范围：适用范围：l集料最大粒径不大于集料最大粒径不大于40mm40mm；l坍落度值不小于坍落度值不小于10mm10mm的低塑性混凝土、塑性混凝土。的低塑性混凝土、塑性混凝土。和易性和易性和易性的评定定量测定拌合物的流动性、辅以直观经验评定粘聚性和和易性的评定定量测定拌合物的流动性、辅以直观经验评定粘聚性和6江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 72.2.维勃稠度法维勃稠度法 p测定使拌合物密实所需要的时间，测定使拌合物密实所需要的时间，s s。p适用范围适用范围l粗骨料最大粒径不大于粗骨料最大粒径不大于40mm40mm；l坍落度小于坍落度小于10mm10mm，维勃稠度在，维勃稠度在5s5s30s30s之间的之间的干硬性干硬性混凝土混凝土 p和易性的评定和易性的评定和易性和易性2.维勃稠度法维勃稠度法 和易性的评定和易性和易性的评定和易性7江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 8混凝土混凝土拌合物按流动性的分类拌合物按流动性的分类按按混凝土质量控制标准混凝土质量控制标准（GB50164GB50164）的规定，塑性混凝土、干硬性混凝）的规定，塑性混凝土、干硬性混凝土分别按坍落度土分别按坍落度 、维勃稠度分为四级、维勃稠度分为四级。名 称代号指标混凝土拌合物塑性混凝土（坍落度10mm）低塑性混凝土塑性混凝土流动性混凝土大流动性混凝土T1T2T3T410mm40mm50mm90mm100mm150mm160mm干硬性混凝土（坍落度10mm）超干硬性混凝土特干硬性混凝土干硬性混凝土半干硬性混凝土 V0V1V2V331s30s21s20s11s10s5s混凝土拌合物按流动性的分类按混凝土质量控制标准（混凝土拌合物按流动性的分类按混凝土质量控制标准（GB50江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 9混凝土混凝土施工时坍落度的选择施工时坍落度的选择混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工条件、构件截面混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工条件、构件截面尺寸、配筋情况、施工方法等来尺寸、配筋情况、施工方法等来确定。确定。结 构 种 类坍落度，mm基础或地面等的垫层，无配筋的大体积结构（挡土墙、基础等）或配筋稀疏的结构1030板、梁和大型及中型截面的柱子等3050配筋密列的结构（如薄壁、斗仓、筒仓、细柱等）5070配筋特密的结构7090混凝土施工时坍落度的选择混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工混凝土施工时坍落度的选择混凝土拌合物坍落度的选择，应根据施工江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 10影响和易性的因素影响和易性的因素1.1.组成材料及其用量之间的关系组成材料及其用量之间的关系水泥浆数量和单位用水量；水泥浆数量和单位用水量；骨料的品种、级配和粗细程度；骨料的品种、级配和粗细程度；砂率砂率 ；外加剂外加剂2.2.施工环境的温度、搅拌制度等。施工环境的温度、搅拌制度等。水泥水泥水水砂砂石子石子外加剂外加剂水泥浆水泥浆骨料骨料混凝土拌合物混凝土拌合物影响和易性的因素影响和易性的因素1.组成材料及其用量之间的关系水泥水组成材料及其用量之间的关系水泥水砂石子砂石子江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 11p合理砂率的确定合理砂率的确定合理砂率是指在水泥浆数量一定的条件下，能使拌合物的流动性（坍合理砂率是指在水泥浆数量一定的条件下，能使拌合物的流动性（坍落度落度T T）达到最大，且粘聚性和保水性良好时的砂率；或者是在流动性）达到最大，且粘聚性和保水性良好时的砂率；或者是在流动性（坍落度（坍落度T T）、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率）、强度一定，粘聚性良好时，水泥用量最小的砂率。影响和易性的因素影响和易性的因素合理砂率的确定影响和易性的因素合理砂率的确定影响和易性的因素江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 12改善和易性的措施改善和易性的措施采用合理砂率；采用合理砂率；改善砂石的级配；改善砂石的级配；掺外加剂或掺合料；掺外加剂或掺合料；根据环境条件，注意坍落度根据环境条件，注意坍落度的现场控制；的现场控制；在水灰比不变的条件下，适当增在水灰比不变的条件下，适当增加水泥浆的用量，可增大拌合物加水泥浆的用量，可增大拌合物的流动性；的流动性；在砂率不变的条件下，适当增加在砂率不变的条件下，适当增加砂石的用量，可减小拌合物的流砂石的用量，可减小拌合物的流动性。动性。掺外加剂掺外加剂的混凝土的混凝土改善和易性的措施采用合理砂率；在水灰比不变的条件下，适当增加改善和易性的措施采用合理砂率；在水灰比不变的条件下，适当增加12江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 13混凝土拌混凝土拌合物的凝结时间合物的凝结时间p凝结时间凝结时间混凝土失去塑性但不具备机械强度的时间称为混凝土的混凝土失去塑性但不具备机械强度的时间称为混凝土的初凝初凝时间时间混凝土失去塑性且具备机械强度的时间成为混凝土失去塑性且具备机械强度的时间成为终凝时间终凝时间p初凝时间表示初凝时间表示施工时间的极限施工时间的极限；p终凝时间表示终凝时间表示力学强度力学强度开始快速发展。开始快速发展。砼拌合物的凝结砼拌合物的凝结时间的影响因素：时间的影响因素：水泥水泥品种，环境温度、湿度、掺和料、品种，环境温度、湿度、掺和料、外加剂。外加剂。混凝土拌合物的凝结时间凝结时间混凝土拌合物的凝结时间凝结时间江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 14混凝土的强度混凝土的强度混凝土的强度混凝土的强度江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 15混凝土强度的产生混凝土强度的产生p强强度度产产生生的的原原因因：胶胶凝凝材材料料水水化化产产物物，形形成成水水泥泥石石，水水泥泥石包裹在集料周围，形成具有强度的整体。石包裹在集料周围，形成具有强度的整体。p受力前，在水泥石和界面处存在受力前，在水泥石和界面处存在缺陷和裂缝：缺陷和裂缝：由由于于水水泥泥的的收收缩缩，引引起起砂砂浆浆与与粗粗骨骨料料间间产生拉应力，产生产生拉应力，产生裂缝裂缝水泥的泌水使与集料间形成界面水泥的泌水使与集料间形成界面裂缝裂缝水泥水化热引起的裂缝；水泥水化热引起的裂缝；多余水的蒸发留下的多余水的蒸发留下的孔隙孔隙外外力力碰碰撞撞、振振动动不不均均匀匀，不不密密实实产产生生的的裂缝（如拆模式时裂缝（如拆模式时）施工时不可能达到完全密实，留有施工时不可能达到完全密实，留有孔隙孔隙p加外力后，以上裂缝，孔隙不断发展加外力后，以上裂缝，孔隙不断发展，混凝土破坏，表，混凝土破坏，表现出承载极限。现出承载极限。混凝土强度的产生强度产生的原因：胶凝材料水化产物，形成水泥石混凝土强度的产生强度产生的原因：胶凝材料水化产物，形成水泥石江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 16混凝土混凝土的强度的强度混凝土强度的种类混凝土强度的种类混凝土强度混凝土强度抗拉强度抗拉强度抗剪强度抗剪强度抗压强度抗压强度握裹强度握裹强度轴心抗压强度轴心抗压强度立方体抗压强度立方体抗压强度钢筋与混凝土钢筋与混凝土的粘结强度的粘结强度混凝土的强度混凝土强度的种类混凝土强度抗拉强度抗剪强度抗压强混凝土的强度混凝土强度的种类混凝土强度抗拉强度抗剪强度抗压强江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 17混凝土的强度混凝土的强度P抗压强度抗压强度抗拉强度（弯拉）抗拉强度（弯拉）PP抗拉强度（直接拉伸）抗拉强度（直接拉伸）混凝土的强度混凝土的强度P抗压强度抗拉强度（弯拉）抗压强度抗拉强度（弯拉）PP抗拉强度（直接拉伸抗拉强度（直接拉伸江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 18混凝土混凝土的强度的强度p影响影响抗压强度的抗压强度的因素因素（1 1）水泥的强度和水灰比）水泥的强度和水灰比 式中式中：f fcucu混凝土混凝土28d28d龄期抗压强度龄期抗压强度值，值，MPaMPa；f fcece水泥水泥28d28d抗压强度的实测值，抗压强度的实测值，MPaMPa；混凝土灰水比，即混凝土灰水比，即水灰比的倒数水灰比的倒数；a a、b b回归系数。回归系数。当混凝土水灰比值在当混凝土水灰比值在0.400.400.800.80之间之间时越大，则混凝土的强度越低；时越大，则混凝土的强度越低；水泥强度越高，则混凝土强度越高。水泥强度越高，则混凝土强度越高。混凝土的强度影响抗压强度的因素当混凝土水灰比值在混凝土的强度影响抗压强度的因素当混凝土水灰比值在0.40018江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 19（2 2）粗集料的品种）粗集料的品种 碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强度碎石形状不规则，表面粗糙、多棱角，与水泥石的粘结强度较高较高卵石卵石呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较低呈圆形或卵圆形，表面光滑，与水泥石的粘结强度较低。在在水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝水泥石强度及其它条件相同时，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度土的强度。（3 3）养护条件）养护条件 在保证足够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，早期在保证足够湿度情况下，温度越高，水泥凝结硬化速度越快，早期强度越高强度越高；低温低温时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至时水泥混凝土硬化比较缓慢，当温度低至00以下时，硬化不以下时，硬化不但停止，且具有冰冻破坏的危险但停止，且具有冰冻破坏的危险。混凝土浇筑混凝土浇筑完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿度，以保完毕后，必须加强养护，保持适当的温度和湿度，以保证混凝土不断地凝结硬化。证混凝土不断地凝结硬化。混凝土混凝土的强度的强度（2）粗集料的品种）粗集料的品种 混凝土的强度混凝土的强度江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 20（4 4）龄期）龄期龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。龄期是指混凝土在正常养护条件下所经历的时间。在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展，在正常的养护条件下，混凝土的抗压强度随龄期的增加而不断发展，在在7 714d14d内强度发展较快，以后逐渐减慢，内强度发展较快，以后逐渐减慢，28d28d后强度发展更慢。后强度发展更慢。由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。由于水泥水化的原因，混凝土的强度发展可持续数十年。当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准养护条件下，当采用普通水泥拌制的、中等强度等级的混凝土，在标准养护条件下，混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比混凝土的抗压强度与其龄期的对数成正比。n3混凝土混凝土的强度的强度式中：式中：fn、f28分别分别为为n、28天的天的抗压强度。抗压强度。（5 5）外加剂）外加剂（4）龄期）龄期n3混凝土的强度式中：混凝土的强度式中：fn、f28分别为分别为n、江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 21采用采用高强度等级高强度等级水泥；水泥；采用单位用水量较小、水灰比较小的干硬性混凝土；采用单位用水量较小、水灰比较小的干硬性混凝土；采用采用合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量良好的合理砂率，以及级配合格、强度较高、质量良好的碎石碎石改进改进施工工艺，加强搅拌和振捣施工工艺，加强搅拌和振捣；采用采用加速硬化措施，提高混凝土的早期强度加速硬化措施，提高混凝土的早期强度；在在混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂。混凝土拌合时掺入减水剂或早强剂。提高混凝土抗压强度的措施提高混凝土抗压强度的措施采用高强度等级水泥；提高混凝土抗压强度的措施采用高强度等级水泥；提高混凝土抗压强度的措施江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 22混凝土的体积稳定性混凝土的体积稳定性混凝土的体积稳定性混凝土的体积稳定性江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 23变形的种类变形的种类p混凝土混凝土在荷载作用下产生在荷载作用下产生弹性与非弹性弹性与非弹性变形，在变形，在硬化硬化过程过程和和干燥干燥或或冷却冷却作用下也要产生作用下也要产生变形变形p当当变形受约束变形受约束时常会时常会引起引起开裂开裂变形的分类：变形的分类：化学收缩化学收缩 非荷载作用下的变形非荷载作用下的变形 干湿变形干湿变形 温度变形温度变形 荷载作用下的变形：荷载作用下的变形：短期荷载作用下的变形（包括弹性变形）短期荷载作用下的变形（包括弹性变形）长期荷载作用下的变形长期荷载作用下的变形徐变徐变变形的种类混凝土在荷载作用下产生弹性与非弹性变形，在硬化过程变形的种类混凝土在荷载作用下产生弹性与非弹性变形，在硬化过程江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 24非非荷载作用下的变形荷载作用下的变形p化学收缩化学收缩p温度变形温度变形p干湿干湿变形变形(干缩湿胀）干缩湿胀）自由收缩或膨胀：材料自由收缩或膨胀：材料不受任何约束，自由变不受任何约束，自由变形，材料内不产生应力形，材料内不产生应力收缩前收缩前收缩后收缩后约束变形约束变形 产生应力产生应力而引起开裂而引起开裂非荷载作用下的变形化学收缩自由收缩或膨胀：材料不受任何约束，非荷载作用下的变形化学收缩自由收缩或膨胀：材料不受任何约束，江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 25化学化学收缩收缩p在在混混凝凝土土硬硬化化过过程程中中，由由于于水水泥泥水水化化生生成成物物的的体体积积比比反反应应前前物质的物质的总体积小总体积小，从而引起混凝土的收缩，称为化学收缩。，从而引起混凝土的收缩，称为化学收缩。p特点：特点：化学化学收缩不可恢复收缩不可恢复、收收缩缩量量是是随随混混凝凝土土硬硬化化龄龄期期的的延延长长而而增增加加，一一般般在在混混凝凝土土成成型后型后4040天左右增长较快，以后逐渐趋于稳定。天左右增长较快，以后逐渐趋于稳定。化化学学收收缩缩值值很很小小（小小于于1 1），对对混混凝凝土土结结构构没没有有破破坏坏作作用用，但在混凝土内部可能产生微细裂缝。但在混凝土内部可能产生微细裂缝。化学收缩在混凝土硬化过程中，由于水泥水化生成物的体积比反应前化学收缩在混凝土硬化过程中，由于水泥水化生成物的体积比反应前江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 26温度变形温度变形p混凝土混凝土随着温度的变化产生热胀冷缩的变形。随着温度的变化产生热胀冷缩的变形。p数数值值：混混凝凝土土的的温温度度线线膨膨胀胀系系数数为为（0.61.3）10-5/，即温度升高即温度升高11，每，每m m膨胀膨胀0.006-0.013mm0.006-0.013mm。p危害：危害：混混凝凝土土硬硬化化初初期期，水水泥泥水水化化放放出出大大量量热热，造造成成混混凝凝土土内内外外温差很大，有时可达温差很大，有时可达50507070。温温差差使使混混凝凝土土产产生生内内胀胀外外缩缩，在在外外表表混混凝凝土土中中产产生生很很大大拉拉应力应力，严重时使混凝土产生裂缝。，严重时使混凝土产生裂缝。温度变形混凝土随着温度的变化产生热胀冷缩的变形。温度变形混凝土随着温度的变化产生热胀冷缩的变形。江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 27温度开裂的控制温度开裂的控制矿物掺合料矿物掺合料低热水泥低热水泥加大加大粗骨料粗骨料粒径粒径非常非常低的水泥低的水泥用量用量预预冷拌合物冷拌合物原材料原材料限制限制浇注浇注层高层高冷却水管冷却水管冷却水管冷却水管大体积混凝土表大体积混凝土表面的温度开裂面的温度开裂温度开裂的控制矿物掺合料冷却水管大体积混凝土表面的温度开裂温度开裂的控制矿物掺合料冷却水管大体积混凝土表面的温度开裂江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 28干湿干湿变形（干缩湿胀）变形（干缩湿胀）p由由于于混混凝凝土土周周围围环环境境湿湿度度的的变变化化，会会引引起起混混凝凝土土的的干干湿湿变变形，表现为干缩湿胀。形，表现为干缩湿胀。p干缩的机理干缩的机理：毛毛细细孔孔水水的的蒸蒸发发，毛毛细细孔孔中中形形成成负负压压，随随者者空空气气湿湿度度的的降降低低负负压压逐逐渐渐增大，产生收缩力，导致混凝土收缩。增大，产生收缩力，导致混凝土收缩。凝胶凝胶体颗粒的吸附水也发生部分蒸发，凝胶体因失水而产生紧缩体颗粒的吸附水也发生部分蒸发，凝胶体因失水而产生紧缩。p干缩的特点：干缩的特点：可恢复性（吸水膨胀）可恢复性（吸水膨胀）使混凝土表面出现拉应力而导致开裂，严重影响混凝土的耐久性。使混凝土表面出现拉应力而导致开裂，严重影响混凝土的耐久性。干湿变形（干缩湿胀）由于混凝土周围环境湿度的变化，会引起混凝干湿变形（干缩湿胀）由于混凝土周围环境湿度的变化，会引起混凝江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 29 短期荷载下的变形短期荷载下的变形弹性模量弹性模量p弹塑性变形弹塑性变形p混凝土是一种由水泥石、砂、石、孔隙等组成的混凝土是一种由水泥石、砂、石、孔隙等组成的不匀质复合不匀质复合材料。材料。p不是一个完全弹性体，也不是一个完全塑性体，而是一个弹塑性体。不是一个完全弹性体，也不是一个完全塑性体，而是一个弹塑性体。p受受力力时时既既产产生生弹弹性性变变形形，又又产产生生塑塑性性变变形形，应应力力与与应应变变的的关关系系不不是是直直线，而是曲线。线，而是曲线。弹性弹性变形：变形：外力作用外力作用产生产生的可的可恢复的恢复的产生产生变形变形弹性模量弹性模量切线切线模量模量(A,BA,B线线)割线割线模量（模量（C C线线)短期荷载下的变形短期荷载下的变形弹性模量弹塑性变形弹性变形：弹性模量切弹性模量弹塑性变形弹性变形：弹性模量切江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 30p在在应应力力应应变变曲曲线线上上任任一一点点的的应应力力与与其其应应变变的的比比值值，称称作作混混凝凝土土在在该应力下的变形模量该应力下的变形模量。p反映反映混凝土所受混凝土所受应力与所产生应变之间的关系应力与所产生应变之间的关系。p计计算算钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构的的变变形形、裂裂缝缝开开展展及及大大体体积积混混凝凝土土的的温温度度应应力力时时的必要参数的必要参数p在在混混凝凝土土结结构构或或钢钢筋筋混混凝凝土土设设计计中中，常常采采用用一一种种按按标标准准方方法法测测得得的的静静力受压弹性模量力受压弹性模量。p弹性模量的影响因素：弹性模量的影响因素：混凝土的混凝土的强度强度骨料的含量与骨料的含量与弹性模量弹性模量水灰比水灰比养护条件养护条件 短期荷载下的变形短期荷载下的变形弹性模量弹性模量在应力应变曲线上任一点的应力在应力应变曲线上任一点的应力与其应变与其应变的比值，称作混凝土的比值，称作混凝土江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 31长期长期荷载作用下的变形荷载作用下的变形徐变徐变p混凝土混凝土在长期荷载作用下，随时间而增长的变形称为在长期荷载作用下，随时间而增长的变形称为徐变徐变p水水泥泥石石中中的的凝凝胶胶体体在在长长期期荷荷载载作作用用下下的的粘粘性性流流动动，并并向向毛毛细孔内细孔内迁移。迁移。p在在混混凝凝土土的的较较早早龄龄期期加加荷荷，水水泥泥尚尚未未充充分分水水化化，所所含含凝凝胶胶体体较较多多，且且水水泥泥石石中中毛毛细细孔孔较较多多，凝凝胶胶体体易易流流动动，所所以以徐徐变发展较快变发展较快；p在在晚晚龄龄期期，水水泥泥继继续续硬硬化化，凝凝胶胶体体含含量量相相对对减减少少，毛毛细细孔孔亦少，亦少，徐变徐变发展慢发展慢。长期荷载作用下的变形长期荷载作用下的变形徐变混凝土在长期荷载作用下，随时间而徐变混凝土在长期荷载作用下，随时间而江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 32p水灰比：水灰比：混凝土混凝土的水灰比较小或在水中的水灰比较小或在水中养护，养护，徐变徐变较小较小p水泥用量水泥用量：水灰比相同，水泥水灰比相同，水泥用量愈多，徐变愈大用量愈多，徐变愈大；p骨料骨料的的性质性质：混凝土混凝土所用骨料的弹性模量所用骨料的弹性模量较大，较大，徐变徐变较小较小p荷载荷载：所所受应力越大，徐变越大受应力越大，徐变越大。p环境湿度环境湿度环境湿度对徐变的影响环境湿度对徐变的影响影响混凝土徐变的因素影响混凝土徐变的因素水灰比：混凝土的水灰比较小或在水中养护，徐变较小环境湿度对徐水灰比：混凝土的水灰比较小或在水中养护，徐变较小环境湿度对徐江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 33混凝土的耐久性混凝土的耐久性混凝土的耐久性混凝土的耐久性江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 34p混凝土混凝土耐久性的概念耐久性的概念砼砼抵抵抗抗所所处处环环境境的的作作用用破破坏坏的的能能力力，如如温温度度、湿湿度度，化化学学侵蚀介质等。侵蚀介质等。p环境对砼的作用：环境对砼的作用：物理作用如冻融、渗透以及磨蚀，空蚀等；物理作用如冻融、渗透以及磨蚀，空蚀等；化学作用，如各种酸、碱、侵蚀，碳化、碱集料反应以化学作用，如各种酸、碱、侵蚀，碳化、碱集料反应以及砼中的钢筋锈蚀等。及砼中的钢筋锈蚀等。混凝土混凝土的耐久性的耐久性(durability)混凝土耐久性的概念混凝土的耐久性混凝土耐久性的概念混凝土的耐久性(durability)江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 35耐久性耐久性类型类型1)混凝土的混凝土的抗渗性抗渗性2)混凝土的混凝土的抗冻性抗冻性3)混凝土混凝土抗硫酸盐抗硫酸盐4)混凝土的混凝土的碱碱一一骨料骨料反应反应5)混凝土的混凝土的抗碳化抗碳化6）混凝土）混凝土钢筋锈蚀钢筋锈蚀6）磨损与气蚀）磨损与气蚀耐久性类型耐久性类型1)混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 36混凝土混凝土的抗渗的抗渗性性 定义：混凝土抵抗压力水定义：混凝土抵抗压力水(油、液体油、液体)渗透的能力，称为渗透的能力，称为抗渗性抗渗性。水是水是多数结构混凝土出现耐久性问题的核心。不仅物理多数结构混凝土出现耐久性问题的核心。不仅物理劣化过程与水有关；同时作为传输侵蚀性离子的介质，劣化过程与水有关；同时作为传输侵蚀性离子的介质，水又是其化学劣化过程的一个根源水又是其化学劣化过程的一个根源。混凝土混凝土的抗渗性是反映混凝土耐久性的一个重要的抗渗性是反映混凝土耐久性的一个重要指标。指标。混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性 定义：混凝土抵抗压力水定义：混凝土抵抗压力水(油、液体油、液体)渗透渗透江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 37为什么混凝土会渗水为什么混凝土会渗水 混凝土内部存在孔隙通道是其渗水的根本原因！混凝土内部存在孔隙通道是其渗水的根本原因！孔隙通道包括：孔隙通道包括：混凝土中可蒸发水蒸发后留下的孔道；混凝土中可蒸发水蒸发后留下的孔道；拌合物泌水时在骨料和钢筋下方形成的水囊与水膜；拌合物泌水时在骨料和钢筋下方形成的水囊与水膜；混凝土各种原因引起的体积变形所产生的收缩裂缝；混凝土各种原因引起的体积变形所产生的收缩裂缝；混凝土在荷载作用下的变形混凝土在荷载作用下的变形为什么混凝土会渗水为什么混凝土会渗水 混凝土内部存在孔隙通道是其渗水的根本原混凝土内部存在孔隙通道是其渗水的根本原江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 38为什么混凝土会渗水为什么混凝土会渗水1、高孔隙率、低渗透性、高孔隙率、低渗透性4、多孔、高渗透性、多孔、高渗透性3、多孔、低渗透性、多孔、低渗透性2、低孔隙率、高渗透性、低孔隙率、高渗透性孔隙率、孔隙特征与渗透性的关系孔隙率、孔隙特征与渗透性的关系为什么混凝土会渗水为什么混凝土会渗水1、高孔隙率、低渗透性、高孔隙率、低渗透性4、多孔、高渗透性、多孔、高渗透性3江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 39混凝土抗渗性的影响因素混凝土抗渗性的影响因素混凝土的配合比混凝土的配合比水灰比水灰比胶凝胶凝材料材料混凝土混凝土的的搅拌搅拌混凝土混凝土的震捣的震捣养护条件养护条件湿度湿度温度温度龄期龄期最初最初几几周，硬化水泥浆体的渗透性下降周，硬化水泥浆体的渗透性下降几个量级几个量级渗渗透透性性水水灰灰比比的的关关系系临界区临界区混凝土抗渗性的影响因素混凝土的配合比最初几周，硬化水泥浆体的混凝土抗渗性的影响因素混凝土的配合比最初几周，硬化水泥浆体的江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 40混凝土混凝土的抗冻性的抗冻性在在吸水饱和状态下，混凝土能够经受多次冻融循环而不破坏，吸水饱和状态下，混凝土能够经受多次冻融循环而不破坏，也不显著降低其强度的性能，称为混凝土的抗冻性也不显著降低其强度的性能，称为混凝土的抗冻性。p引起冻害的原因引起冻害的原因混凝土内部孔中的水结冰混凝土内部孔中的水结冰水结冰使体积膨胀水结冰使体积膨胀9%。p冻害破坏影响到水泥石和骨料冻害破坏影响到水泥石和骨料p冻害破坏的外观模式冻害破坏的外观模式剥落剥落 龟裂、分层龟裂、分层p构筑物的什么位置最易受损构筑物的什么位置最易受损?北方气候北方气候混凝土路面、桥面板、挡土墙混凝土路面、桥面板、挡土墙混凝土的抗冻性在吸水饱和状态下，混凝土能够经受多次冻融循环而混凝土的抗冻性在吸水饱和状态下，混凝土能够经受多次冻融循环而江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 41混凝土的冻融混凝土的冻融破坏的表现形式破坏的表现形式铁路桥梁的冻害剥铁路桥梁的冻害剥落破坏落破坏铁路桥梁铁路桥梁的冻害剥的冻害剥落破坏落破坏混凝土的冻融破坏的表现形式铁路桥梁的冻害剥落破坏铁路桥梁的冻混凝土的冻融破坏的表现形式铁路桥梁的冻害剥落破坏铁路桥梁的冻江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 42混凝土冻害机理混凝土冻害机理 水自由流动，作用于玻璃瓶壁的压力较小水自由流动，作用于玻璃瓶壁的压力较小 水结冰开始，冰膨胀对瓶壁作用一个拉应力水结冰开始，冰膨胀对瓶壁作用一个拉应力 随着结冰进行，瓶壁对冰的约束，产生累计应变能寻求释放随着结冰进行，瓶壁对冰的约束，产生累计应变能寻求释放 内压很大以至于导致瓶壁破裂让冰膨胀和能量释放内压很大以至于导致瓶壁破裂让冰膨胀和能量释放混凝土冻害机理混凝土冻害机理 水自由流动，作用于玻璃瓶壁的压力较小水自由流动，作用于玻璃瓶壁的压力较小江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 43提高混凝土抗冻性的方法提高混凝土抗冻性的方法水泥石抗冻性：水泥石抗冻性：低水灰比低水灰比保证混凝土良好的养护保证混凝土良好的养护引气剂引气剂骨料的抗冻性骨料的抗冻性选用抗冻骨料选用抗冻骨料提高混凝土抗冻性的方法水泥石抗冻性：提高混凝土抗冻性的方法水泥石抗冻性：江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 44引入的气孔作用机理引入的气孔作用机理水压很高，可使毛细孔间的水泥石破坏；水压很高，可使毛细孔间的水泥石破坏；引入的气孔可以释放水压，避免高压水的产生；引入的气孔可以释放水压，避免高压水的产生；大量的空气泡减小了水释放的平均距离；大量的空气泡减小了水释放的平均距离；引起的气孔有利于混凝土抗冻害性能的改善引起的气孔有利于混凝土抗冻害性能的改善引入的气孔作用机理水压很高，可使毛细孔间的水泥石破坏；引入的气孔作用机理水压很高，可使毛细孔间的水泥石破坏；江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 45混凝土的抗硫酸混凝土的抗硫酸盐侵蚀盐侵蚀混凝土混凝土硫酸盐侵蚀：硫酸盐侵蚀：硫酸根离子与混凝土中水泥水化物之间的化学硫酸根离子与混凝土中水泥水化物之间的化学反应，形成有害化合物，而导致混凝土组成和结构反应，形成有害化合物，而导致混凝土组成和结构的破坏、强度下降、表面剥离等。的破坏、强度下降、表面剥离等。硫酸根离子的来源：硫酸根离子的来源：海水海水有机物环境有机物环境(垃圾、生活污水垃圾、生活污水)工业废料工业废料土壤和地下水土壤和地下水水泥熟料水泥熟料混凝土的抗硫酸盐侵蚀混凝土硫酸盐侵蚀：混凝土的抗硫酸盐侵蚀混凝土硫酸盐侵蚀：江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 46混凝土混凝土硫酸盐侵蚀的劣化模式硫酸盐侵蚀的劣化模式劣化模式劣化模式 体积膨胀体积膨胀 开裂开裂(从构件的边缘和角上开始从构件的边缘和角上开始)表面剥落、质量损失表面剥落、质量损失 强度下降强度下降 外观劣化外观劣化发白发白最易发生的部位最易发生的部位大坝大坝桥墩桥墩地下基础地下基础水工设施水工设施混凝土硫酸盐侵蚀的劣化模式劣化模式混凝土硫酸盐侵蚀的劣化模式劣化模式江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 47混凝土混凝土硫酸盐侵蚀机理硫酸盐侵蚀机理钙矾石型钙矾石型石膏型石膏型碳硫硅钙石型碳硫硅钙石型C-S-H分解型分解型混凝土硫酸盐侵蚀机理钙矾石型混凝土硫酸盐侵蚀机理钙矾石型江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 48钙钙矾石型侵蚀机理矾石型侵蚀机理外部硫酸根离子渗入水泥石中；外部硫酸根离子渗入水泥石中；与单硫型硫铝酸钙、氢氧化钙、水反应形成钙矾石：与单硫型硫铝酸钙、氢氧化钙、水反应形成钙矾石：C4AH18+2CH+3SO42+12H=C6A3H32 3C3A3CH+3SO42+29H C6A3H32钙矾石体积膨胀产生拉应力钙矾石体积膨胀产生拉应力拉应力导致混凝土内部开裂破坏拉应力导致混凝土内部开裂破坏钙矾石型侵蚀机理外部硫酸根离子渗入水泥石中；钙矾石型侵蚀机理外部硫酸根离子渗入水泥石中；江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 49钙矾石形成的膨胀机理钙矾石形成的膨胀机理结晶压力机理结晶压力机理:膨胀由钙矾石晶体生长引起的，产生结晶压力作用于水泥膨胀由钙矾石晶体生长引起的，产生结晶压力作用于水泥石内部和骨料表面过渡区石内部和骨料表面过渡区肿胀理论肿胀理论 Swelling theory:膨胀是由孔溶液中钙矾石结晶生长引起的，晶体有很大膨胀是由孔溶液中钙矾石结晶生长引起的，晶体有很大的表面，吸附水而肿胀，导致膨胀压力。的表面，吸附水而肿胀，导致膨胀压力。钙矾石形成的膨胀机理结晶压力机理钙矾石形成的膨胀机理结晶压力机理:江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 50石膏石膏型侵蚀机理型侵蚀机理硫酸根硫酸根离子渗入混凝土中的水泥石内；与氢氧化钙离子渗入混凝土中的水泥石内；与氢氧化钙CH反应，反应，形成二水形成二水石膏石膏CH+H=CH2石膏形成石膏形成导致强度降低，接着膨胀、开裂，将水泥石转变为糊状、无胶导致强度降低，接着膨胀、开裂，将水泥石转变为糊状、无胶结力的物质。结力的物质。硫酸盐溶液中阳离子硫酸盐溶液中阳离子(Na+、Mg2+)的不同，可能将的不同，可能将C-S-H凝凝胶转变为石膏。胶转变为石膏。硫酸钠侵蚀硫酸钠侵蚀:Na2SO4+CH+2H=CaSO4.2H2O+2NaOH硫酸镁侵蚀：硫酸镁侵蚀：MgSO4+CH+2H=CaSO4.2H20+Mg(OH)23MgSO4+3C-S-H+18H=3(CaSO4).2H2O+3Mg(OH)2+2SiO2.H2O石膏型侵蚀机理硫酸根离子渗入混凝土中的水泥石内；与氢氧化钙石膏型侵蚀机理硫酸根离子渗入混凝土中的水泥石内；与氢氧化钙C江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 51碳碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀硫硅钙石型硫酸盐侵蚀硫酸根离子硫酸根离子SO42-侵入侵入硬化混凝土中，在碳酸盐或硬化混凝土中，在碳酸盐或CO32-或或CO2的存在下，与的存在下，与C-S-H凝胶反应就形成碳硫硅钙石凝胶反应就形成碳硫硅钙石：3Ca2+SO42-+CO32-+C-S-H+12H2O Ca3Si(OH)6(CO3)(SO4)12H2O 碳硫硅钙石是一种糊状、松软、毫无胶凝能力的物质碳硫硅钙石是一种糊状、松软、毫无胶凝能力的物质,因而能因而能使水泥石变成糊状、无粘结力的物体，严重破坏混凝土的结使水泥石变成糊状、无粘结力的物体，严重破坏混凝土的结构，降低混凝土的强度。同时也会伴有膨胀性破坏，但膨胀构，降低混凝土的强度。同时也会伴有膨胀性破坏，但膨胀性破坏不是碳硫硅钙石导致的典型破坏。性破坏不是碳硫硅钙石导致的典型破坏。碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀硫酸根离子碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀硫酸根离子SO42-侵入硬化混凝土中，侵入硬化混凝土中，江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 52碳硫硅钙石的形成反应机理图碳硫硅钙石的形成反应机理图碳化层，碳化层，pH7-8反应区反应区水泥水泥水化物水化物硫酸盐硫酸盐溶液溶液碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀碳硫硅钙石的形成反应机理图碳化层，碳硫硅钙石的形成反应机理图碳化层，pH7-8反应区水泥硫酸盐反应区水泥硫酸盐江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 53C-S-H分解型硫酸盐侵蚀分解型硫酸盐侵蚀当硫酸盐溶液或含硫酸盐的地下水、污水作用于当硫酸盐溶液或含硫酸盐的地下水、污水作用于混凝土，将导致混凝土表面水泥石中混凝土，将导致混凝土表面水泥石中C-S-H凝胶分凝胶分解成硅凝胶：解成硅凝胶：2CaOSiO21.17H2O+SO42 2.83H2O 2CaSO42H2O+SiO2nH2O+OH 破坏破坏C-S-H的胶凝结构，因而使水泥石丧失了粘结的胶凝结构，因而使水泥石丧失了粘结性，混凝土强度降低，表面软化性，混凝土强度降低，表面软化 C-S-H分解型硫酸盐侵蚀当硫酸盐溶液或含硫酸盐的地下水、污分解型硫酸盐侵蚀当硫酸盐溶液或含硫酸盐的地下水、污江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 54水泥与混凝土基本知识之三水泥与混凝土基本知识之三混凝土的性能课件混凝土的性能课件江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 55混凝土硫酸盐侵蚀的预防措施混凝土硫酸盐侵蚀的预防措施提高混凝土的质量和抗渗性提高混凝土的质量和抗渗性(减水剂减水剂)限制水泥中限制水泥中 C3A 矿物含量矿物含量5中低热水泥中低热水泥抗硫酸盐水泥抗硫酸盐水泥 掺加火山灰质矿物外加剂掺加火山灰质矿物外加剂15%偏高岭土偏高岭土35%磨细矿渣磨细矿渣6%硅灰硅灰 20%低钙粉煤灰低钙粉煤灰表面涂层保护表面涂层保护混凝土硫酸盐侵蚀的预防措施提高混凝土的质量和抗渗性混凝土硫酸盐侵蚀的预防措施提高混凝土的质量和抗渗性(减水剂减水剂)江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 56碱碱骨料骨料反应（反应（ASR）扫描电镜下的碱性反应凝胶扫描电镜下的碱性反应凝胶硅酸盐水泥硅酸盐水泥中的碱金属离子中的碱金属离子氢氧根氢氧根离子离子骨料骨料中的硅成分中的硅成分碱碱-硅凝胶硅凝胶膨胀膨胀混凝土开裂混凝土开裂ASR破坏形式破坏形式膨胀与开裂膨胀与开裂 强度损失强度损失粘性碱硅物质的溢出粘性碱硅物质的溢出 或渗出或渗出发生的部位发生的部位湿环境湿环境(大坝大坝,桥墩桥墩,海堤海堤)暴露环境暴露环境(道路道路,建筑物外部结构建筑物外部结构)常见的碱常见的碱骨料反应破坏形式骨料反应破坏形式碱骨料反应（碱骨料反应（ASR）扫描电镜下的碱性反应凝胶硅酸盐水泥中扫描电镜下的碱性反应凝胶硅酸盐水泥中江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 57ASR 膨胀机理膨胀机理氢氧根离子破坏了骨料中的硅氧结构氢氧根离子破坏了骨料中的硅氧结构.硅形成碱硅硅形成碱硅凝胶凝胶(AS gel)碱硅凝胶与水接触产生肿胀碱硅凝胶与水接触产生肿胀反应反应速度取决于：速度取决于：骨料中硅的活性骨料中硅的活性水泥中碱含量水泥中碱含量(wt%Na2O 等价等价.)ASR 膨胀机理氢氧根离子破坏了骨料中的硅氧结构膨胀机理氢氧根离子破坏了骨料中的硅氧结构.江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 58AS 凝胶是膨胀的主体凝胶是膨胀的主体吸附肿胀理论吸附肿胀理论:骨料骨料周围形成的碱硅凝胶的吸水肿胀和混凝土孔中水的迁移受阻，因而周围形成的碱硅凝胶的吸水肿胀和混凝土孔中水的迁移受阻，因而产生膨胀压。产生膨胀压。渗透压理论渗透压理论 Osmotic pressure theory:骨料骨料周围形成的周围形成的AS 凝胶是一个半透膜，它只允许一个方向流动：碱金凝胶是一个半透膜，它只允许一个方向流动：碱金属离子和属离子和OH离子扩散进入骨料表面，但硅离子不能从骨料表面渗出，离子扩散进入骨料表面，但硅离子不能从骨料表面渗出，产生渗透压。产生渗透压。ASR 膨胀机理膨胀机理膨胀压超过混凝土膨胀压超过混凝土的抗拉强度，混凝的抗拉强度，混凝土将开裂。土将开裂。AS 凝胶是膨胀的主体凝胶是膨胀的主体ASR 膨胀机理膨胀压超过混凝土的抗拉膨胀机理膨胀压超过混凝土的抗拉江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 59当裂缝到达混凝土构件表面，就产生当裂缝到达混凝土构件表面，就产生“龟裂龟裂”“map cracking”.ASR 膨胀机理膨胀机理当裂缝到达混凝土构件表面，就产生当裂缝到达混凝土构件表面，就产生“龟裂龟裂”“map crac江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 60碱碱骨料反应影响因素骨料反应影响因素水泥或混凝土的含碱量水泥或混凝土的含碱量；活性氧化硅含量活性氧化硅含量；骨料粒径骨料粒径；水分来源水分来源；环境温度。环境温度。如果碱含量低如果碱含量低于于0.6%,膨胀膨胀不会发生不会发生水泥中碱含量对水泥中碱含量对ASR引起的破坏的影响引起的破坏的影响混凝土中的碱含量与其膨胀的关系混凝土中的碱含量与其膨胀的关系碱碱骨料反应影响因素水泥或混凝土的含碱量骨料反应影响因素水泥或混凝土的含碱量；如果碱含量低于；如果碱含量低于0江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 61抑制抑制ASR的措施的措施限制碱含量限制碱含量低碱水泥低碱水泥限制其它来源：限制其它来源：l盐污染的骨料盐污染的骨料l防止海水渗入防止海水渗入l化冰盐溶液渗入化冰盐溶液渗入混凝土中水泥用量混凝土中水泥用量限制活性骨料限制活性骨料保持干燥保持干燥利用火山灰质矿物外加剂利用火山灰质矿物外加剂 25%低钙粉煤灰低钙粉煤灰 40-50%)的矿渣的矿渣 7-15%硅灰硅灰 7-15%天然火山灰天然火山灰引气剂引气剂 引入气泡缓引入气泡缓解膨胀压力，解膨胀压力，减少有害膨胀减少有害膨胀结构设计结构设计限制水渗入限制水渗入(排水排水)避免化冰盐的积累避免化冰盐的积累提高密实度提高密实度表面质量表面质量抑制抑制ASR的措施限制碱含量利用火山灰质矿物外加剂的措施限制碱含量利用火山灰质矿物外加剂江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 62混凝土的碳化混凝土的碳化 碳化碳化环境环境中的中的CO2与混凝土水泥石中的与混凝土水泥石中的Ca(OH)2作用生成碳酸作用生成碳酸钙和水，从而钙和水，从而降低混凝土中碱度降低混凝土中碱度的现象。的现象。危害危害由于由于碱度的降低，混凝土中的钢筋失去保护膜，引起钢筋碱度的降低，混凝土中的钢筋失去保护膜，引起钢筋锈蚀；混凝土表面出现碳化收缩，导致微裂缝的产生，降锈蚀；混凝土表面出现碳化收缩，导致微裂缝的产生，降低混凝土的强度和耐久性。低混凝土的强度和耐久性。影响因素影响因素CO2浓度、相对湿度、混凝土的密实度、水泥品种和掺和浓度、相对湿度、混凝土的密实度、水泥品种和掺和料等。料等。混凝土的碳化混凝土的碳化 碳化碳化江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 63混凝土混凝土中中钢筋的钢筋的锈蚀锈蚀由于碳化引起混凝土由于碳化引起混凝土碱性下降碱性下降，或者，或者氯离子侵入氯离子侵入，导致钢筋，导致钢筋锈蚀，并膨胀引起混凝土开裂。锈蚀，并膨胀引起混凝土开裂。危害：危害：混凝土混凝土中钢筋锈蚀，引起体积膨胀中钢筋锈蚀，引起体积膨胀27倍，导致混凝土倍，导致混凝土保保护层开裂护层开裂破坏破坏混凝土中钢筋的锈蚀由于碳化引起混凝土碱性下降，或者氯离子侵入混凝土中钢筋的锈蚀由于碳化引起混凝土碱性下降，或者氯离子侵入江苏博特新材料有限公司江苏博特新材料有限公司 Jiangsu Bote New Materials Co.,L 641 1）降低混凝土水胶比）降低混凝土水胶比2 2）使用矿物掺合料）使用矿物掺合料3 3）在）在新拌混凝土里掺用阻锈剂，如亚硝酸新拌混凝土里掺用阻锈剂，如亚硝酸钙，醇胺；钙，醇胺；4 4）用特殊钢筋作为）用特殊钢筋作为配筋，或环氧涂层配筋，或环氧涂层钢筋、不锈钢筋；钢筋、不锈钢筋；5 5）混凝土）混凝土采用涂层保护，减少氯盐与氧的侵入；采用