混凝土的结构、组成与特点.ppt

《混凝土的结构、组成与特点.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、混凝土的结构、组成及特点本节内容1、混凝土的结构2、矿物组成3、混凝土的凝结硬化4、特点及应用一.混凝土的结构材料的性能与其内部结构有着密切的依存关系。材料的内部结构决定了其性能，适当地改变其结构可以改变其性能。这就是结构与性能之间的关系混凝土材料也是如此，在研究混凝土的各种性能时，必须从混凝土的内部结构来认识混凝土内在的影响因素和变化规律。1混凝土的宏观结构抛光混凝土断面混凝土的宏观结构肉眼观察，基本由两相组成：（1）形状和尺寸各异的骨料（2）相对连续的基体相混凝土是集料颗粒分散在水泥浆基体中所组成的两相材料。这一

2、观点忽略了界面性能和孔结构等因素对混凝土性能的影响。这是对混凝土最传统的认识。2混凝土的微观结构混凝土的微观结构混凝土的微结构是由三部分（相）组成（1）骨料相（2）浆体相（3）界面过渡区2.1骨料相普通混凝土所用骨料按粒径大小分为细骨料和粗骨料。粒径大于5mm的称为粗骨料，粒径小于5mm的称为细骨料。普通混凝土中所用细骨料，按来源分为天然砂和人工砂。天然砂一般是由天然岩石长期风化等自然条件形成的。根据产源不同，天然砂可分为河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。河砂和海砂由于长期受水流的冲刷作用，颗粒表面比较圆滑，且产源较广，但

3、海砂中常含有贝壳碎片及可溶盐等有害杂质。山砂颗粒多具有棱角，表面粗糙，砂中含泥量及有机质等有害杂质较多。建筑工程中一般多采用河砂作细骨料。人工砂为经过除土处理的机制砂和混合砂的统称。机制砂是由机械破碎、筛分制成的，粒径小于5mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。机制砂单纯由矿石、卵石或尾矿加工而成。其颗粒尖锐，有棱角，较洁净，但片状颗粒及细粉含量较多，成本较高。混合砂是由机制砂和天然砂混合制成的。它执行人工砂的技术要求和试验方法。把机制砂和天然砂相混合，可充分利用地方资源，降低机制砂的生产成本。一般在当地缺

4、乏天然砂源时，采用人工砂。普通混凝土通常所用的粗骨料有碎石和卵石两类。卵石是由天然岩石经自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的粒径大于5mm的颗粒。按其产源可分为河卵石、海卵石、山卵石等几种，其中河卵石应用较多。碎石大多由天然岩石经破碎、筛分制成，也可将大卵石轧碎筛分制得。2.2浆体相硬化水泥浆体又称水泥石，是固、液、气三相并存的复杂体系，是混凝土的基相，对硬化混凝土的性能起着关键性的作用硬化水泥浆体的特点：不均匀，含多种固相、孔隙和水。固相：水化硅酸钙（C-S-H）;水化硫铝酸钙微晶；氢氧化钙片状大结晶；未水化水泥。

5、孔隙：层间孔、毛细孔（微小）；气孔（大）。水分：毛细孔水、层间水、吸附水和化学结合水（1）浆体相——固相C-S-H凝胶Ca(OH)2晶体水化产物钙矾石(AFt相)单硫型(Afm相)固相水泥颗粒C-S-H：是一种形态不明确的无固定组成的化合物，占全部水化物体积的50-70%，对水泥的凝结硬化性能和强度起重要作用。C-S-H凝胶比表面积很大,100-700m2/g。表面能高，粘结能力强。水化硅酸钙形态主要为结晶差的纤维状、针棒状、网状和内核状的凝胶胶粒，均在μm级内，粒子间主要靠范德华力作用，是水泥石强度的主要来源。六方

6、片状的Ca(OH)2晶体Ca(OH)2:在普通混凝土中，Ca(OH)2晶体约占全部水化产物的20%，其形态是六方板状晶体，晶体呈层状构造，粘结能力差。由于Ca(OH)2晶体的结构和形状，决定了它对水泥石的强度贡献很小。层间较弱的环节可能是受力时裂缝的发源地。其溶解度较大，易受到酸性物质侵蚀影响混凝土的耐久性。AFt：钙矾石又称AFt(C3A•3CS•H32)，其中Fe可以部分替换Al，硅酸盐水泥水化几小时后形成，水化几天后，AFt数量减少。AFm:单硫型水化硫铝酸钙相，，水泥水化时，AFt相消失就会出现AFm相。AF

7、t呈短粗杆状，通常情况下长度不超过几微米。AFm呈六边形状，厚度是超微米量级。（2）浆体相——孔隙水泥石中的孔可分为三类：凝胶孔、毛细孔、非毛细孔。C-S-H凝胶C-S-H凝胶内的层间孔毛细孔水泥石孔结构包含孔隙率和孔径分布两个概念。孔隙率：孔体积占水泥石体积的百分数孔径分布：不同孔径尺寸范围的孔的体积百分数。凝胶孔是水化水泥颗粒间的过渡空间，尺寸1.5～3nm，水泥凝胶的最小孔隙率占水泥凝胶体积的28%，即凝胶孔约占凝胶体的1/3。在SEM分析中，看不到凝胶孔，但能看到毛细管孔。毛细孔代表未被硬化水泥浆体占据的空间

8、。在水化过程中水泥和水占据的空间不断被水化产物填充未被占据的空间形成毛细孔，毛细管孔的孔隙在10-50nm，水泥石毛细孔孔隙率随水泥石龄期的增长而下降。非毛细孔是指孔径比毛细孔孔径大的孔，通常又称气孔。气孔一般呈球形，孔径较大，存在于粗集料间。包含引气剂带入的微细气泡和拌和过程中引入的气泡，这些气孔影响着水泥石的强度、密实度和耐久性。对混凝土的