土木工程材料-特种砼和轻砼

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1、4-11特种砼聚合物砼纤维砼防水砼耐酸砼无砂大孔砼高强砼(>=C60)及高性能砼轻砼探究式学习:一.聚合物砼聚合物浸渍砼(PIC)聚合物水泥砼(PCC)聚合物砼(PC)1.聚合物浸渍砼(PIC)1>产生工艺和原材料:基体单体浸渍聚合基体(基材):水泥砂浆,普通砼,轻骨料砼,纤维增强砼,石棉水泥,钢丝网水泥,石膏品,陶瓷浸渍液:流体状的能聚合反应的单体.甲基丙烯酸甲酯(MMA),苯乙烯,丙烯腈(AN),聚酯树脂(P),环氧树脂(E),硫磺,丙烯酸甲酸(MA),石蜡等.还需添加剂,如稀释剂,阻聚剂,增塑剂等.可在常压下或加压状态下聚合.

2、完全浸渍:(砼断面完全被单体浸透)提高砼强度,密实度,如板管柱.局部浸渍:(砼断面被单体浸透到一定深度,10--20mm)封闭砼表面孔隙,提高砼耐入性,抗渗性,耐腐蚀性等,又可修补砼单体聚合:(由单变成聚合物,固化)热聚合(电炉,蒸汽,热水.最好直接浸泡在热水中)辐射聚合(基体易挥发,宜用薄膜覆盖或在不溶解单体介质中聚合)2>物理力学性质浸入量6%--8%(重量比)经浸渍后的聚合物填充了砼内孔隙及水泥浆,骨料中的裂缝以及水泥浆与骨料界面处的裂缝,提高砼各相之间的粘结力,增加了水泥石单位体积的固相量,使水泥石由多孔变成致密,减少应力集

3、中,提高了砼强度和耐久性.抗强度提高3--4倍(一般100--150MPa,高达260MPa),抗压强度提高3倍,弹性模量提高1倍,冲击强度约提高0.7倍,徐变大大减少,抗冻性耐硫酸盐腐蚀耐酸耐碱等性能有很大提高.3>用途造价较高,不普遍.只是利用其耐腐蚀性高强耐久好的物性制作一些构件,如管道内衬,隧道内砌,桥面板,铁路轨枕,砼船,海上采油平台等耐腐蚀耐压材料及水下海洋结构.2.聚合物水泥砼(PCC)定义:1>制作简单,成本较低2>特性与应用:填充孔隙,与水泥水化物结成一体,较好的粘结性,耐磨性,减少收缩,提高不透水性耐腐蚀性和耐冲

4、击性.主要用于地面,路面,桥面和船舶的内外甲板面.尤其是有洒落化学物质的楼地面.也可用作衬砌材料,喷射砼和新旧砼的接头.3.聚合物砼(PC)树脂砼(PEC),塑料砼1>定义2>应用成本较高,未广泛应用.但其强度高,抗渗,耐腐蚀性能好,较广泛用于要求耐腐蚀的化工结构和高强度的接头.还可用于衬砌,桩,轨枕,喷射砼等.具用漂亮外观,可作饰面构件,如人造大理石(桌面,浴缸等)二.纤维砼砼是一种优良的建筑材料,它的发展和应用已有170多年的历史,但是,它存在缺陷,即材料的脆性.它的抗压强度虽然比较高,但其抗拉抗弯抗暴以及韧性等性能却比较差.纤

5、维砼就是考虑如何改善这些性能提出.1.纤维钢纤维;碳,玻璃,石棉等高弹纤维;尼龙,聚丙烯,植物(椰壳)等低弹纤维.钢纤维砼破坏实际上是由于纤维从基体中拨出而不是纤维本身的断裂,即界面粘结失效引起.故长径比l/d=60--100(长了易结丛和结团);纤维形状,变形比光面好,如表面处理,锻锤,氧化,除油.聚丙烯纤维砼,破坏呈破断形式,而非拨出.纤维分布要求三向随机分布.2.纤维砼配合比设计钢纤维含量取体积比2%,要试件避免砼拌合物和易性下降,砂率60%左右(很大).聚丙烯纤维砼,含纤率0.2%(重量比).单丝由于表面积较小,不易被砼握裹

6、,价格也高,故普通使用的是纤维束,和易性比普通砼差,带来浇筑困难.3.施工搅拌--防止纤维分布不均,避免引起纤维成团.分散纤维--发明很多设备.浇筑--人工插易折断纤维,成团.宜机械振捣.初凝前用刷子和压滚做拉毛处理,要注意不带出钢纤维,终凝后进行常规养护.4.应用纤维砼特别是钢纤维砼,桥面的罩面结构,公路地面街道和飞机;坦克停车场;采矿和隧道工程(喷射砼,纤维易三向随机),大体积砼维护与补强(刚度和抗弯超过以前)细石砼屋面防水层--因掺入纤维解决了收缩开裂,使用年限延长30%.打桩,钢纤维桩--抗冲击好.抗震建筑三.防水砼定义:1

7、.砼渗水的原因砼中游离水蒸发后,在水泥石本身和水泥石与砂石界面处形成缝隙和毛细孔.施工质量不好造成的蜂窝,孔洞,缝隙.砼保水性能不良,浇筑后产生骨料下沉,水泥浆上浮形成泌水,造成连通孔隙.温度,地基下沉或荷载形成的裂缝.砼由于受到侵蚀产生的孔道.2.种类骨料级配法防水砼,普通防水砼,外加剂防水砼,膨胀水泥防水砼.3.应用适用于水池,水塔等贮水构筑物;江心河心取水构筑物;沉井,沉箱,水泵房等地下构筑物及一般性地下建筑.并广泛用于干湿交替作用或冻融交替作用的工程中,如海港码头,桥墩等.离水砼结构不宜承受剧烈振动和冲击作用,更不宜直接承受

8、高湿作用或侵蚀作用.四.耐酸砼水玻璃砼,硫磺砼,沥青砼1.水玻璃砼胶结料--水玻璃促硬剂--氟硅酸钠耐酸粗骨料--石英岩,花岗岩,玄武岩,碎瓷片,耐酸砖块耐酸细骨料--石英砂耐酸粉--石英粉,辉绿岩粉2.施工注意氟硅酸钠有毒,施工时应