华南理工大学水泥工艺学第13章
水泥工艺学
水泥工艺学引言水泥工艺学是土木工程领域中重要的一门学科,它研究的是水泥的生产、配制、加工以及使用等方面的知识。
水泥是建筑工程中常用的材料之一,它在基础设施建设、房屋建筑以及其他建筑工程中起着重要的作用。
水泥工艺学的研究对于提高水泥的性能、减少生产成本以及推动建筑工程的发展具有重要的意义。
水泥的生产过程水泥的生产过程可以分为以下几个主要步骤:原料准备原料准备是水泥生产过程中的第一步。
常用的水泥原料包括石灰石、粘土、铁矿石等。
这些原料需要经过破碎、混合等处理才能够用于水泥的生产。
通过原料的准备,可以保证最终生产的水泥拥有良好的性能。
熟料生产熟料是水泥生产过程中的关键环节。
熟料的生产主要通过石灰石和粘土的混合烧成而得到。
在这个过程中,原料经过高温煅烧,使其内部化学成分发生变化,形成熟料。
熟料的性质对于水泥的强度、硬化时间等有着重要的影响。
水泥磨矿水泥磨矿是水泥生产过程中的最后一步。
这个环节主要是将熟料研磨成细粉,并与适量的矿物掺合料混合,形成最终的水泥产品。
水泥磨矿的过程中需要控制研磨时间、研磨介质等参数,以确保最终产品的品质。
水泥的配制和应用水泥的配制和应用是水泥工艺学中的重要内容。
根据不同的工程需求,水泥可以通过不同的配方来满足各种要求。
常见的水泥种类包括普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、复合水泥等。
水泥的应用广泛,涉及到建筑工程的各个方面。
在道路建设中,水泥常用于路面的坚固铺设。
在房屋建筑中,水泥常用于混凝土的制作以及墙体的砌筑。
此外,水泥还可以用于水利工程、港口码头建设以及隧道工程等。
水泥工艺学的发展趋势随着建筑工程的不断发展,水泥工艺学也在不断进步和发展。
在未来,水泥的生产工艺将更加环保和高效。
同时,水泥的配制和应用也会更加智能和多样化。
新的材料和技术的引入将进一步提升水泥的性能和品质,推动建筑工程向着更加可持续和环保的方向发展。
结论水泥工艺学是一门重要的学科,它研究的是水泥的生产、配制和应用等方面的知识。
水泥工艺学复习总结
水泥工艺学复习总结第一章绪论1、胶凝材料:凡能在物理、化学作用下,从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其它物料而形成具有一定机械强度的物质,统称为胶凝材料,又称为胶结材料。
2、水泥:凡磨成粉末,加入一定水后称为塑性浆体,既能在空气中硬化,也能在水中硬化,并能将沙、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料统称为水泥。
第二章硅酸盐水泥的生产1、六大通用水泥:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。
2水泥的品质标号氧化镁、三氧化硫、烧失量、细度、凝结时间安定性、强度3、验收规则①废品:水泥出厂后,凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任一项不符合本标准规定或强度低于该品种水泥最低标号规定的指标时,均为废品。
②不合格品:水泥出厂后,细度、烧失量、终凝时间、和混合材料参加量中的任一项不符合本标准规定或强度低于商品标号规定的指标时,称为不合格品。
4、引起安定性不良的因素:熟料中游离氧化钙、氧化镁含量过高以及水泥中石膏参加量过多。
5、强度:一般3天、7天前称为早期强度;28天及其后称为后期强度。
6、硅酸盐水泥的生产分为三个阶段:生料制备、熟料煅烧,水泥粉磨。
7水泥生产方法按生料制备方法的不同,有干法和湿法两种。
8、硅酸盐水泥生产的主要工艺过程:生料的制备、熟料的煅烧、水泥的粉磨与包装。
第三章硅酸盐水泥熟料的组成1、硅酸盐水泥的熟料主要由:氧化钙(CaO)、氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铁(Fe2O3)四种氧化物组成,通常在熟料中占95%。
2、在硅酸盐水泥熟料中主要形成四种矿物:硅酸三钙3CaO·SiO2——C3S硅酸二钙2CaO·SiO2——C2S铝酸三钙3CaO·Al2O3——C3A铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O33、硅酸三钙熟料中,硅酸三钙和硅酸二钙的含量占75%左右,合称为硅酸盐矿物;铝酸三钙和铁铝酸四钙含量占22%左右,在1250—1280℃开始,会逐渐熔融成液相,促进硅酸三钙的顺利形成,故成为熔剂矿物。
水泥工艺学
水泥工艺学第一章绪论1、胶凝材料:凡能在物理化学作用下,从浆体变成坚固的石状体并能胶结其他物料具有一定机械强度的物质。
2、气硬性胶凝材料:只能在空气中硬化的胶凝材料。
3、水硬性胶凝材料:在拌水后既能在空气中又能在水中硬化的胶凝材料。
4、水泥:凡细磨成粉末状,加入适量水后成为塑形浆体,既能在空气中硬化,又能在水中硬化,并能将砂石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。
按其用途和性能将水泥分为通用水泥、专用水泥、特性水泥。
第二章硅酸盐水泥的生产1、硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料,0-5%石灰石或粒化高炉矿渣,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。
2、普通硅酸盐水泥:凡由硅酸盐水泥熟料,少量含量(5%-20%)混合材料,适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。
3、活性混合材料:具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。
如粒化高炉矿渣,火山灰质混合材料以及粉煤灰等4、非活性混合材料:活性指标不符合标准要求的潜在水硬性或火山灰性的混合材料以及砂浆和石灰岩。
5、水泥熟料:由主要含CaO,SiO2,Al2O3,Fe2O3的原料按适当比例磨细成细粉烧至部分熔所得以硅酸钙为主要成分的矿物。
6、硅酸盐水泥分为两类,不掺加混合材料的称Ⅰ型硅酸盐水泥(P·I);掺入不超过水泥质量5%的石灰石或粒化高炉矿渣称为Ⅱ型硅酸盐水泥(P·Ⅱ)。
7、硅酸盐水泥(P)和普通硅酸盐水泥(P·O),粒化矿渣硅酸盐水泥(P·S),火山灰硅酸盐水泥(P·P),粉煤灰硅酸盐水泥(P·F)的品质指标:①不溶物:P·I ≤0.75%,P·Ⅱ≤1.5%;②烧失量:P·I ≤3.0%,P·Ⅱ≤3.5%,P·O≤5.0%;③三氧化硫含量:P·S≤4.0%,其余≤3.5%;④MgO:熟料中MgO≤5.0%;⑤初凝时间不得早于45分钟,终凝时间不得迟于12h;⑥细度:P,P·O其值≥300m2/kg8、水泥的制备方法:干法和湿法。
水泥工艺学教材(PPT 页)
特性水泥:是指某种性能较突出的一类水泥。 如快硬水泥系列、膨胀水泥系列、抗硫酸盐硅酸 盐水泥等。
专用特种水泥包括:快硬高强水泥、膨胀水泥、 自应力水泥、水工水泥、油井水泥、装饰水泥、 砌筑水泥、低碱水泥、道路水泥等种类。
第三节 硅酸盐水泥熟料的化 学成分 第四节 熟料的矿物组成 第五节 熟料的率值 第三章 硅酸盐水泥的生产方 法及工艺 第六节 生产方法分类 第四章 硅酸盐水泥熟料的主 要原料
第十四节 悬浮预热器 第十五节 分解炉 第十六节 回转窑 第十七节 熟料冷却机 第十八节 水泥熟料煅烧过程 第八章 硅酸盐水泥水化 第十九节 硅酸盐水泥水化硬化 第二十节 硅酸盐水泥性能
泥熟料、粉煤灰和适量石膏磨细制成的
水硬性胶凝材料,称为粉煤灰硅酸盐水泥, 代号:P.F。
5、火山灰质硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟 料、火山灰质混合材料和适量石膏磨细制 成的水硬性胶凝材料。称为火山灰质硅酸 盐水泥,代号:P.P。
6、复合硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、 两种或两种以上规定的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为复合 硅酸盐水泥(简称复合水泥),代号P.C
我国从上世纪70年代初研制新型干法水泥技术 装备开始,在国家有关部门的支持和推动下, 水泥行业科研创新与技术开发能力不断提高,技术 装备已达到世界先进水平。目前日产2000吨新型 干法水泥生产技术装备已全部国产化,日产4000 吨、5000吨新型干法水泥生产技术装备国产化率 达到90%以上,日产8000吨水泥熟料生产线和日 产10000吨水泥熟料生产线已经投产。日产10000 吨水泥熟料生产线全球只有7条,我国就拥有4条。 新型干法水泥生产工艺正在逐步取代湿法、老式干 法和立窑等生产工艺。
精选水泥工艺学教材
天然黏土
公元前2000—3000 年
石灰、石膏
石块、砖用石灰粘结
人们发现石灰岩在火中煅烧脱 水、在雨中胶结产生胶凝性, 因而可用来调制砌筑砂浆。石 灰为何能产生胶凝性?
1.1.2 胶凝材料的发展简史
阶段
时间
胶凝材料
天然黏土时期
石膏一石灰时期 石灰一火山灰时期
新石器时代 距今约 4000—10000年
全国产量(万吨) 16606 18625 21014 21029 20971
增长量(万吨) 2011 2019 2389 15 -58
增长率(%) 13.8 12.2 12.8 0.1 -0.3
1990年重点企业3985.8万t
技术:新型干法技术得到迅速发展,建成更多新型干法生产线。组织2000t/d、 4000t/d生产线国产化攻关。但由于技术、管理、体制上原因,这一时期新型干法窑 在达标达产及投资上存在问题较多。对湿法、半干法改造进行了探索(建成的三条湿 改干示范线,两条存在问题),这一时期也是水泥工业“是发展新型干法生产技术还 是继续建设湿法生产线”即所谓的“干湿法”之争比较激烈的时期。
(1)、我国水泥工业的发展概况
1、产量持续增长-85年
年份 全国产量(万吨)
1981
8290
1982
9520
1983
10825
1984
12302
1985
14595
85年重点企业3158.5万t
增长量(万吨) 304 1230 1305 1477 2293
增长率(%) 3.8 14.8 13.7 13.6 18.6
国外性能各异的特种水泥 4.夜光水泥 国外研究出一种夜光水泥。多用于在公路上标划车道、
华南理工大学水泥工艺学第12章
因此,需要确定合理(最优)砂率: 在满足工作性要求条件下水泥浆用量最小(也即水 泥用量最少)的砂率,或者在相同水泥量下拌合物 工作性最好的砂率。
四、下, 熟料矿物:需水性大小C3A > C4AF > C3S > C2S; 碱含量大,需水性增大。 标准稠度用水量:需水量大,所拌制的混合料流动性要差一些。 混合材料:矿渣保水性较差,所拌制的混凝土坍落度一般较小。
思考题: 1.什么叫混凝土拌合物的和易性?简述其测定方法。
2.配制混凝土时为什么要选用合理砂率(最优砂率)?砂率 太大或太小有什么不好?
3.论述影响混凝土拌合物和易性的因素及其原因。
测定方法:将坍落筒臵于容器之内,并固定在规定的震 动台上。先按规定方法在坍落筒内装满混凝土,抽出坍 落筒。然后,将附有滑杆的透明圆盘放在混凝土顶部, 开启震动台振动至圆盘的底面被水泥浆布满为止。测定 所经过的时间秒数作为混凝土拌合物的维勃稠度值。
第二节
主要影响因素:
工作性的影响因素
单位加水量:每立方米混凝土的用水量(kg);
给混凝土配合比设计带来了方便: 即固定了单位用水量,拌合物的坍落度基本上可确定在某一 范围不变,在此条件下变动水灰比,就可以配制出不同强度 而坍落度相近的混凝土。
如:泵送到20层楼(60米)高的混凝土,要求坍落度相近,但 用于不同部位如梁、柱及楼板,却需要不同强度,可以按此 定则配制混凝土。
二、水泥浆数量与集灰比
可塑性:拌合物具有一定的粘聚力,克服外界屈服应力后产 生塑性变形的能力。 粘聚性 决定于拌合物中固体粒子单位距离内分子引力与斥力的大小。 与集灰比和集料级配有关。 降低集灰比和改善集料的级配,可塑性增大。
稳定性:在外力作用下,集料在水泥浆体中保持均匀分布的 能力。即固体颗粒在重力作用下不致使拌合物产生分层和严 重泌水。 保水性
水泥工艺学课件全
和控制,提高生产效率和产品质量。
02 03
详细描述
智能化水泥工艺通过采用物联网、大数据、人工智能等技术,实现了对 生产过程的实时监测、智能分析和优化控制,提高了生产效率和产品质 量,降低了能耗和物耗。
发展趋势
随着信息技术的发展和应用,智能化水泥工艺将成为未来水泥工业的重 要支撑和核心竞争力。
THANKS
水泥工艺学课件
目录
Contents
• 水泥的原料 • 水泥的生产工艺 • 水泥的性能和应用 • 水泥的生产质量控制 • 水泥工艺学的未来发展
01 水泥的原料
石灰石
石灰石是水泥生产中的主要原料,主要提供钙元素,是水泥中氧化钙的主要来源。
石灰石的质量对水泥质量有重要影响,要求石灰石的纯度高、含氧化钙高且含碱度 低。
03 水泥的性能和应用
水泥的物理性能
凝结时间
水泥从加水搅拌开始, 到失去流动性所需的时
间。
强度
水泥在硬化过程中和硬 化后,抵抗外力破坏的
能力。
耐磨性
水泥地面抵抗磨损的能 力。
抗渗性
水泥制品抵抗水、油等 液体渗透的能力。
水泥的化学性能
01
02
03
04
熟料矿物组成
硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三 钙和铁铝酸四钙等。
辅助性原料的添加量和使用方法需要 根据具体的生产工艺和产品要求进行 选择和控制。
常见的辅助性原料包括石膏、矿渣、 粉煤灰等,它们可以调节水泥的凝结 时间、提高水泥的强度和改善水泥的 性能。
02 水泥的生产工艺
破碎与预均化
破碎
将原料进行破碎,使其达到一定 的粒度要求,以便于后续的粉磨 和混合。
预均化
成品质量控制
最新2019-水泥工艺学大学教学课件-PPT课件
比例% 16.8 38.8
2)在未来的5年里,中国新型干法水泥工业的平
均增长率有望保持在8%左右,到2019年预分解窑水泥
产量占全国水泥总产量的比例达到50%以上; 3)2500t/d熟料左右的生产线,在沿海发达地区
的竞争能力已经大大下降,许多大型集团把建设
5000t/d以上级生产线作为发展重点(仅海螺集团一 家就建成投产了四条10000t/d熟料生线)。
立,于1892年建成投产,并正式生产水泥 ,以后,
又相继建立了大连、上海、中国、广州等水泥厂 。
2.衰落停滞阶段(1937年至1949年)
先后建设了哈尔滨、本溪、小屯、抚顺、锦西、牡丹
江、工源、琉璃河、重庆、辰西、嘉华、昆明、贵阳、 泰和 、华新、江南等水泥厂 。这些水泥厂大多数是由
外国人主持设计和建设,生产设备主要来自国外,没
我国已是水泥生产大国,水泥总产量为世界首位,但人均
产量较低,总体技术水平不高,不是水泥生产强国。主要表现
在:一是立窑水泥企业仍占较大比例,立窑水泥厂生产成本较 高,劳动生产率较低,产品质量不够稳定,环境污染比较严重。 二是水泥生产技术进步加快,总体技术水平与世界先进水平有 较大差距,在设备大型化、技术性能、能耗指标、机电一体化 水平以及设备的材质、结构、成套性、可靠性等方面都有明显 的差距。三是水泥产业结构不合理,大中型水泥企业数量少,
展,并逐步向内地进军,特别是浙江的民间资本最有眼光、行动
最快。
结语:
新型干法水泥生产是水泥行业最先进的生产
技术,代表了水泥工业发展的方向,随着新型干法 水泥生产的进一步发展,对水泥专业人才的需求量
也逐步增大,但要求也同时提高, 要求中控操作人
员必须掌握工艺技术,熟悉设备、计算机操作,所 以我们必须加强学习(理论知识+ 操作技能),努 力提高专业技术水平,才能够适应新型干法水泥生 产发展对人才的需求!
华南理工大学水泥工艺学第13章
2.干湿变形
由于毛细孔水蒸发及部分凝胶体颗粒中的吸附 水蒸发所致。
大部分可恢复。 收缩受到约束,会引起混凝土开裂。 结构设计:配筋
原材料品质:如水泥品种(火山灰水泥收缩大 于普通水泥)、水泥强度等级(越高,混凝土 收缩越大)、集料含泥量(越大,混凝土收缩 越大)
混凝土配合比:如水泥用量、水灰比、砂率 养护:保湿
搅拌:实验室制作试件:一般先加砂子、石子,再
加水泥,掺合料,然后加水和外加剂,共同搅拌2~ 5分钟。
商品混凝土搅拌站:根据混凝土强度等级不 同、搅拌机不同,设计不同的投料顺序和搅拌时间。
成型:将混凝土拌合物一次装入试模,采用震动台
成型,振动至混凝土表面出浆为止。刮去多余的混 凝土并抹平。
养护:成型后覆盖表面,在20±5℃静置一昼夜,
二、抗拉强度
混凝土是一种脆性材料,在直接受拉时, 变形很小就会开裂、破坏。
脆性系数:混凝土抗压强度与抗拉强度 的比值。在9.0~14.5之间。随混凝土强 度等级提高,脆性系数越大。
抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指 标,也可用来间接衡量混凝土与钢筋的 粘结强度。
轴向抗拉强度:难取得满意结果
混凝土捣实不良或泌水过度:形成渗透 的通路
蒸气养护:混凝土中部分水被蒸发形成 渗透的通路
混凝土先经干燥然后受湿:干燥时混凝 土中的水被蒸发形成渗透的通路
二、抗冻性
定义:是指混凝土在饱水状态下,经受 多次冻融循环作用,能保持强度和外观 完整性的能力。
在寒冷地区,尤其是在接触水又受冻的 环境下的混凝土,要求具有较高的抗冻 性能。
劈裂抗拉强度:150mm×150mm×150mm立方体
弯曲抗拉强度(抗折强度)
水泥工艺学归纳总结
1.、提高水泥质量的途径:1.提高水泥熟料活性(选择最佳熟料率值|强化烧成,快速冷却)2.控制水泥的细度状态3.改进粉磨工艺4.提高水泥质量的均匀性5.改善水泥和混凝土外加剂的适应性2、水硬性胶凝材料:在物理、化学的作用下,能从浆体变成坚硬的石状体,并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质,统称为胶凝材料。
3.、水泥:加入适量水后可成为塑性浆体,既能在空气中硬化又能在水中硬化,并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起的细粉状水硬性胶凝材料。
4硅酸三钙(50%—60%)凝结时间正常,水化较快,放热较多,早期强度高且后期强度增进率较大。
水化热高,抗水性较差。
5硅酸二钙(20%):βC2S较好。
早期强度低但后期强度增长率较高,凝结硬化缓慢。
水化热较小,抗水性较小。
6中间相:填充在阿利特、贝利特之间的物质。
包括铝酸盐、铁酸盐、组成不定的玻璃体和含碱化合物以及有利氧化钙和方镁石。
7、铝酸钙(7—15%):水化迅速,放热多,凝结很快,若不加石膏等缓凝剂,易使水泥急凝;硬化快,强度3d内发挥出来,但绝对值不高,以后几乎不增长,甚至倒缩。
干缩变形大,抗硫酸盐性能差。
8铁相固溶体(潜在含量10%—18%):水化速度早期介于铝酸三钙和硅酸三钙之间,但随后发展不如硅酸三钙。
早期强度类似于铝酸三钙,后期强度不断增长,类似于硅酸二钙。
抗冲击性能和抗硫酸盐性能好,水化热较铝酸三钙低,但含C4AF高的塑料难磨。
9玻璃体:在生产条件下冷却速度较快,有部分液相来不及结晶而成为过冷液体。
10铝酸三钙和铁铝酸四钙在煅烧过程中熔融成为液相,也可以促进硅酸三钙的顺利形成,这是它们的一个重要作用。
如果物料中熔剂矿物过少,则易生烧使氧化钙不易被吸收完全,从而导致熟料中游离氧化钙增加,影响熟料质量,降低窑的产量并增加燃料的消耗。
11游离氧化钙是指经高温煅烧而仍未化合的氧化钙。
游离氧化钙结构比较致密,水化很慢,通常要在3d后才明显,水化生成氢氧化钙体积增加97.9%,在硬化的水泥浆中造成局部膨胀应力。
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C30表示混凝土立方体抗压强度≥30MPa,其 保证率为95%。
不同的建筑工程,不同的部位采用不同 强度等级的混凝土。
实际工程强度:与工程相同的环境下养 护,按需要的龄期进行测试,作为现场 混凝土质量控制的依据。
第十三章 硬化混凝土的性能
主要包括:强 度 变形 耐久性
第一节 混凝土的强度
一、混凝土的抗压强度 立方体抗压强度:边长为100mm、
150mm、200mm的立方体试件 轴心抗压强度:
150mm×150mm×300mm的棱柱体试件
圆柱体抗压强度:Φ150mm×300mm的 圆柱体试件
GBJ81-85《普通混凝土力学性能试验方法》
搅拌:实验室制作试件:一般先加砂子、石子,再加
水泥,掺合料,然后加水和外加剂,共同搅拌2~5分 钟。
商品混凝土搅拌站:根据混凝土强度等级不同、 搅拌机不同,设计不同的投料顺序和搅拌时间。
成型:将混凝土拌合物一次装入试模,采用震动台
成型,振动至混凝土表面出浆为止。刮去多余的混 凝土并抹平。
养护:成型后覆盖表面,在20±5℃静置一昼夜,
劈裂抗拉强度:150mm×150mm×150mm立方体
弯曲抗拉强度(抗折强度)
三分点加载法:150mm×150mm×600mm棱柱体小梁 中心点加载法
1-上压板 2-垫条 3-垫层 4-下压板
劈裂抗拉试验示意图
三分点加载法试验示意图
中心点加载法试验示意图
三、混凝土强度的影响因素
1.水泥强度等级:越高 ①所配制的混凝土中的水泥浆体强度越高;
作为该组试件的抗压强度值。
三个测值中的最大值或最小值中如有一个与中 间值的差值超过中间值的15%时,则把最大及 最小值一并舍除,取中间值作为该组试件的抗 压强度值。
如有两个测值与中间值的差均超过中间值的15 %,则该组试件的试验结果无效。
试件尺寸(mm)
集料最大粒径 (mm)
100×100×100
W/C一定时,集灰比增大,混凝土强度提高 ①集料增多,表面积增加,吸收了部分润湿水,
降低了有效水灰比,使水泥浆体密实;
②水泥浆数量减少,混凝土内的总孔隙体积减少。
4.养护条件
湿度: a.水泥凝结以后水化反应只能在毛细孔内
发生,所以要防止毛细孔中水的蒸发。
b.潮湿环境下养护:湿砂覆盖、喷雾、浸 水和塑料薄膜覆盖。
质量: ①有害杂质含量过多,降低混凝土强度;
②与水泥浆体有一定程度的化学反应,影响界面 强度。如:
a.石英岩、玄武岩等酸性集料可与水泥浆中的 Ca(OH)2反应,在界面生成强度较高的水化硅 酸钙反应层;
b.部分碳酸盐质碱性集料会形成弱的接触层,界 面水泥浆强度较低。
数量-集灰比:对C35以上混凝土强度影响大
温度:对混凝土强度的发展有很大影响
①温度较低混凝土强度增长率下降,需要较长的潮湿养护 时间。
②早期养护温度稍低,混凝土早期强度发展较慢,但后期 强度发展较好。
③高温养护可以提高早期强度,但后期强度较低。
因为水泥颗粒外表过早形成水化产物,不易分布均匀:
a.水化物稠密度较低的区域,成为水泥浆体的薄弱点,降低 了整体强度;
b.水化物稠密度过高的区域,水化物包裹在水泥粒子周围, 阻碍水分进入内部继续进行水化反应,从而减少了水化产 物的量,后期强度降低。
5.龄期
混凝土强度随龄期增长:Rt=Algt+B 对数公式:Rn=R28lgn/lg28 ( n≮3) 斯拉特公式:R28=R7+k R7
二、抗拉强度
混凝土是一种脆性材料,在直接受拉时, 变形很小就会开裂、破坏。
脆性系数:混凝土抗压强度与抗拉强度 的比值。在9.0~14.5之间。随混凝土强 度等级提高,脆性系数越大。
抗拉强度是确定混凝土抗裂度的重要指 标,也可用来间接衡量混凝土与钢筋的 粘结强度。
轴向抗拉强度:难取得满意结果
fcu,0-混凝土28天抗压强度,MPa; fce-水泥强度等级或实际强度,MPa; C/W-灰水比,适用范围1.2~3.0; αa、αb -回归系数,与集料品种、水泥品种有关。 碎石: αa =0.46, αb =0.07 卵石: αa =0.48, αb =0.33
利用上式解决: ①当水泥强度等级fce已经选定,配制某一强度fcu,0 的混凝土时,计算出应用的水灰比W/C近似值。
②水泥浆体与集料间的粘结力越大。
混凝土的强度也越高
2.水灰比:在一定范围内,随水灰比的减小,土中,形成水泡 和水道,挥发后形成气孔和孔道
①减少了抵抗荷载的有效断面;
② 受力时在孔隙和孔道周围产生应力集中,引起 微裂纹的扩展。
混凝土强度降低
混凝土强度与水灰比的关系式: fcu,0 =αa · fce · [(C/W) -αb]
②当已知水泥强度等级fce和选定水灰比W/C时, 计算该混凝土28天可能达到的强度fcu,0 。
3.集料的品种、质量和数量
品种:与卵石相比,碎石表面粗糙富有棱角对强度更有利 ①与水泥浆体的粘结力较强; ②颗粒之间具有嵌固作用。
石子品种的影响与所用水灰比有关: a.W/C<0.4时,碎石混凝土与卵石混凝土强度差值可高达38%; 因为主要矛盾为界面强度 b.随W/C增大,两者差值逐渐减少; c.W/C≥0.65,两者的强度差异不太显著。因为主要矛盾为水 泥浆强度
30
强度的尺寸 换算系数
0.95
150×150×150
40
1
200×200×200
60
1.05
GBJ10-89《混凝土结构设计规范》
混凝土强度等级是按立方体抗压强度标准值来 确定的。
立方体抗压强度标准值是指具有95%保证率的 立方体抗压强度,也就是指在混凝土立方体抗 压强度测定值的总体分布中,低于该值的百分 率不超过5%。
拆模,在20±3℃,相对湿度90%以上的标准养护 室中养护至龄期。
抗压强度试验:将试件表面擦拭干净,测量尺寸,
放在压力机的承压板中央,以试件的浇注面作为 受压面。混凝土强度等级低于C30时,加荷速度取 每秒钟0.3~0.5MPa;混凝土强度等级高于或等 于C30时,取每秒钟0.5~0.8MPa。
试验结果计算:以三个试件测值的算术平均值