水泥、砂石、掺合料对混凝土性能的影响课件

Haga clic para cambiar el estilo de ttulo,Haga clic para modificar el estilo de texto del patrn,Segundo nivel,Tercer nivel,Cuarto nivel,Quinto nivel,*,水泥、砂石、掺合料对混凝土性能的影响,水泥、砂石、掺合料对混凝土性能的影响,1,水泥、砂石、掺合料是混凝土中用量最大的组分，其质量好坏对混凝土的各项性能影响显著,水泥、砂石、掺合料是混凝土中用量最大的组分，其质量好坏对混凝,2,水泥,近年来随着商品混凝土的发展，对水泥的品质要求越来越高。除要求水泥（按国家标准规定的检验项目，如强度、凝结时间、安定性等）的性质稳定外，对水泥国标未作规定的指标要求也越来越高。很多水泥厂生产的水泥，虽完全满足水泥生产国家标准，但在配制、浇筑混凝土过程中出现很多问题，如,凝结时间不正常,、,水泥用水量变化大,等等,水泥近年来随着商品混凝土的发展，对水泥的品质要求越来越高。除,3,水泥成分,水泥的主要成份为,C,3,S,、,C,2,S,、,C,3,A,及,C,4,AF,这些矿物成份，其吸附活性顺序通常认为是,C,3,AC,4,AFC,3,SC,2,S,。其中,C,3,A,水化速度最快的吸附量最大，而使溶液中的减水剂大大减少，因此，在减水剂掺量一定时，混凝土流动性随着,C,3,A,含量增大而降低，坍落度经时损失率也随之增大，有人作多次试验，,当水泥中,C,3,A,含量超过,8,时，减水剂的适应性差。,水泥成分,4,碱含量,水泥混凝土流动性随着碱含量的增加而提高，但是到达一定量时，水泥会急剧水化，水泥浆流动性大幅度下降,掺入减水剂后塑化效果也明显降低,减水剂用于商品混凝土及泵送混凝土，施工坍落度经时率增大。,主要原因是水泥中的碱对铝酸三钙的溶出产生了促进作用，此时水泥在缓凝剂,CaSO,4,2H,2,0,参与下很快形成了一定量的,AFt,晶体，并包裹在,C,3,A,的表面，抑制了,C,3,A,直接水化，改善了水泥浆的流动性,碱含量,5,水泥,如果水泥中碱含量过高，必然会消耗大量的,CaSO,4,2H,2,0,，加速了,C,3,A,的水化，增大了对外加剂的吸附作用，反而使流动度下降，外加剂用于水泥适应性必然会降低，主要表现在减水率不够塑化效果差，坍落度经时损失率增大,一般水泥中可溶性碱最佳含量一般认为在,0.4,0.6,之间,。,水泥如果水泥中碱含量过高，必然会消耗大量的CaSO42H2,6,水泥,水泥标准稠度用水量,水泥标准稠度需水量是衡量水泥建筑性能的重要指标，因它影响混凝土的水灰比，因此影响到混凝土的强度和其他性能,一般说来，水泥标准稠度用水量少，则混凝土的单位需水量少，即水灰比小，混凝土较致密，强度高，耐久性比较好,水泥水泥标准稠度用水量,7,水泥,水泥的颗粒形貌和分布,一般来说水泥磨得越细,(,比表面积越高,),，细颗粒越多水泥水化越快，水化产物絮状结构形成快，水泥浆体流动性差，水泥与减水济相容性不好,减水剂在相同掺量情况下，对细度大的水泥，其塑化效果要差一些，同时，比表面积越高时，水泥与水接触的面积越大，水泥颗粒表面形成水膜所需水量就大，与外加剂相容性越差，水化热越大，甚至开裂敏感性越大,水泥水泥的颗粒形貌和分布,8,水泥,从细颗粒的致密性作用角度出发：,开流磨,辊压机开流磨,闭路磨,辊压机闭路磨,使用助磨剂虽可以起到提产、节能的效果，但助磨剂的过量加入会使水泥颗粒更加集中，堆积孔隙率增大，对混凝土结构不利,水泥从细颗粒的致密性作用角度出发：,9,水泥,石膏,石膏的品种不同，其溶解度和溶解速度差别较大，对水泥的缓凝作用不同，而对减水剂适应性影响也不同。,天然的二水石膏与高效减水剂适应性好,。,硬石膏、工业副产品石膏,等，对水泥与减水剂的影响较大。,会出现假凝,水泥石膏,10,水泥,石膏的掺量也影响水泥与外加剂的适应性，掺量少水泥易发生,“,快凝,”,成为废品，与外加剂的适应性差，掺量多，水泥中,SO,3,过高，影响水泥强度，起安定性不良，影响水泥与外加剂的适应性，为避免水泥外加剂的水相容，在水化过程中，石膏的掺入量要足以满足,C,3,A,能够在石膏、石灰的饱和溶液中生成,钙钒石,，适量的,SO,3,含量应根据水泥中,C,3,A,碱含量和比表面积来确定,石膏含,SO,3,水泥石膏的掺量也影响水泥与外加剂的适应性，掺量少水泥易发生“,11,水泥,混合材,粉煤灰中烧失量对外加剂相溶性影响最大,，烧失量即粉煤灰中未燃尽的碳的含量，,烧失量越大，未燃尽碳含量越高，与外加剂相溶性越差,。未燃尽的碳为多孔颗粒，易吸水，在混凝土中需水量高，溢出后更会增大混凝土的泌水，并会增大混凝土收缩变形，还会影响水泥浆与集料界面的粘结性能,C50 烧失量5.0%,水泥混合材,12,水泥,粒化高炉矿渣除具有,胶凝性和火山灰性,，还具有,微填充效应,。矿粉的细度（比表面积400-500）比水泥（比表面积300350）颗粒细，在取代了部分水泥以后，,这些小颗粒填充在水泥颗粒间的空隙中，置换其间的填充水，,因而使料和物的,表面水相应大量增加,，促进了混凝土流动性改善同时，由于,矿粉的需水量低于水泥,，因而替代部份水泥后所形成的胶凝体系的总需水量下降，富余的水分有利于提高混凝土的流动性。,水泥粒化高炉矿渣除具有胶凝性和火山灰性，还具有微填充效应。矿,13,水泥,水泥的存放时间及温度影响,水泥出磨存放时间较短的水泥称为,“,新鲜水泥,”,，由于水泥存放时间短，,水泥温度较高，水泥水化速度极快，会造成,石膏脱水,，影响水泥的正常凝结，加之由于水泥在研磨过程中产生电荷颗粒之间相互吸附，影响了减水剂的分散作用，增大了混凝土坍落度损失率,出磨水泥的时间越短，水泥颗粒间吸附、凝聚的能力越强，因而致使外加剂的适应性变差,.,水泥水泥的存放时间及温度影响,14,砂、石,砂含泥量,随着砂含泥量的增加，混凝土的坍落度减小，且经时损失明显,砂含泥量对混凝土强度的影响很大,。随砂含泥量的增加，混凝土强度降低，工作性能变差。在相同的含泥量、混凝土强度和工作性的要求下要增加水泥用量和用水量（或增加外加剂掺量），增大了混凝土的成本,砂含泥量大的混凝土，其早期碳化较为严重，对混凝土的耐久性产生很大的影响,将砂中的总含泥量控制在,1%,以内，其混凝土各项性能均为稳定,砂、石砂含泥量,15,砂、石,砂率,砂率对和易性的影响非常显著,对流动性的影响。在水泥用量和水灰比一定的条件下，由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用，可以减小粗骨料间的摩擦力，,所以在一定范围内，随砂率增大，混凝土流动性增大,。另一方面，由于砂子的比表面积比粗骨料大，随着砂率增加，粗细骨料的总表积增大，在水泥浆用量一定的条件下，骨料表面包裹的浆量减薄，润滑作用下降，使混凝土流动性降低。所以,砂率超过一定范围，流动性随砂率增加而下降 砂率有范围,砂、石砂率,16,砂、石,对粘聚性和保水性的影响。砂率减小，混凝土的粘聚性和保水性均下降，易产生泌水、离析和流浆现象。砂率增大，粘聚性和保水性增加。但砂率过大，当水泥浆不足以包裹骨料表面时，则粘聚性反而下降,合理砂率的确定。合理砂率是指砂子填满石子空隙并有一定的富余量，能在石子间形成一定厚度的砂浆层，以减少粗骨料间的摩擦阻力，使混凝土流动性达最大值。或者在保持流动性不变的情况下，使水泥浆用量达最小值。,砂、石对粘聚性和保水性的影响。砂率减小，混凝土的粘聚性和保水,17,砂、石,石子级配,砂、石石子级配,18,砂、石,砂、石,19,砂、石,集浆比,在混凝土拌合物中，集料的表面和空隙要由水泥桨来包裹和填充，使得混凝土拌合物有一定的流动性。若集料的含量过多，则水泥浆的数量相对较少，不足以被浆体包裹和填充，则拌合物容易离析、粘聚性变差,;,相反，若集料的含量过少，水泥浆的数量相对过多，达一定限度时，将会出现流浆现象，使拌合物的粘聚性和保水性变差，同时，也会影响强度和耐久性,砂、石集浆比,20,掺合料,粉煤灰,和易性,粉煤灰混凝土中胶凝物质,水泥和粉煤灰数量要比水泥混凝土多。,粉煤灰比重较轻，同样重量粉煤灰的体积大于水泥的体积，胶凝材料的浆体体积增加将使混凝土有较好的塑性和较好的粘性，,粉煤灰,的球形颗粒将有利于混凝土的流动性能，这些有助于改善混凝土的和易性,掺合料粉煤灰,21,掺合料,泌水,掺粉煤灰会减少混凝土的泌水，粉煤灰含有较多的微细颗粒，有助于截断混凝土内泌水通道,改善泵送性能,粉煤灰,与水泥细度相近或,比水泥还细，粘聚性强，提高了抗离析能力，提高了混凝土的稳定性，保持混凝土可泵性和匀质性,。掺和粉煤灰（改善流动性、降低温升、降低水化热）的混凝土坍落度损失小，凝结时间延长，从而延长了允许的运送时间和运送距离，扩大了泵送混凝土应用范围，不仅改变混凝土的泵送性能，而且还可以延长泵送机械使用寿命。,掺合料泌水,22,掺合料,减少碱,集料反应,（碱 活性硅 水）,碱,集料反应机理是水泥中间（,Na,2,O,和,K,2,O,）的氢氧化物与某些集料中含有的无定形硅反应生成碱硅酸盐凝胶，反应中吸水产生体积膨胀导致混凝土破坏。掺加粉煤灰可以直接稀释混凝土中的水溶性碱的浓度，粉煤灰与水泥水化释放出来的氢氧化钙，有效地降低孔隙溶液中的,PH,值，因而降低集料中硅与碱的反应活性，粉煤灰中高度反应的无定形硅迅速消耗水泥中的碱，生成非膨胀的钙碱硅胶；,粉煤灰有助于降低混凝土的透水性，降低水分向混凝土的渗透，而没有水分就不能充分进行碱,集基料反应 但是粉煤灰掺量过多就会影响混凝土的抗碳化性能,氢氧化钙+CO,2,=CaCO,3,掺合料减少碱集料反应（碱 活性硅 水）,23,掺合料,耐久性,煤粉灰的形态效应可以减少新拌混凝土的用水量并能降低初始水灰比 粉煤灰的需水量比,（C50）95%,粉煤灰的活性效应所形成的凝胶对因取代水泥而减少的凝胶在数量上起到补充作用，这将使得粉煤灰混凝土不仅强度得以提高，且耐久性也大为改善,粉煤灰活性微集料效应的加强，对水泥浆体孔隙起到填充与密实作用，直接,“,细化,”,孔隙并填塞细孔的通道，水泥石的孔结构发生变化，因而抗渗性明显提高,掺合料耐久性,24,掺合料,混凝土的强度值,混凝土的抗压强度值通常作为评定混凝土质量的重要指标。以部分粉煤灰取代水泥时，,由于粉煤灰在水泥浆体中并不参与化学反应，真正作为胶凝材料的是水泥，而胶凝材料的水化产物是混凝土中各材料组合在一起的纽带，,也是最容易受到破坏的部分。,在混凝土成型的后期，粉煤灰中的火山灰质活性料生成物，与水化产物结合在一起，导致混凝土早期强度可能稍有降低，而后期强度则比普通混凝土稍高或与之相等。如果大掺量粉煤灰，混凝土强度值要比普通混凝土强度值偏低,掺合料混凝土的强度值,25,混凝土的热学性能,在混凝土拌和过程中，水泥水化时集中放出大量的热，特别是大体积混凝土，施工时，白天与晚上以及混凝土表面和内部温差大，易产生裂缝。,由于粉煤灰活性比水泥低，水化时不参与水化反应,，若适量掺入粉煤灰，可以相对减少胶凝材料中熟料,C,3,S,和,C,3,A,相对含量，水化时水化热相应降低，可以防止施工中混凝土开裂。同时，,使混凝土干缩减少,5%,，弹性模量提高,5%-10%,混凝土的热学性能,26,矿粉,不同矿粉在水泥胶砂和混凝土中对强度发展的作用和该矿粉的比表面积、组分及颗粒级配有关。较高的比表面积、适当的化学组成及较好的颗粒级配对胶砂强度和混凝土强度均有好的贡献,在矿粉中掺入能改善其早期强度的组分如,石灰石粉、水泥膨胀剂或其他化学添加剂等，在一定,程度上可以改善矿粉的早期活性，有助于产品通过质量验收，但在后期很可能会产生,强度倒缩及混凝土耐久性下降,等问题,，因此，单纯为了提高矿粉验收指标而在矿粉中加入活性早强组分可能会给混凝土中、后期质量带来严重的隐患。,使用不掺任何早期活性添加剂的,“,纯,”,矿粉,矿粉,27,由于不同组分矿粉对混凝土质量影响较大，建议混凝土生产企业尽量使用不掺任何活性添加剂的,“,