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高性能混凝土HPC
罗健林
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第1章概述
第二章高性能混凝土原料
塔高432m ,钢筋混凝土结构,C100泵送411m, 抗八级地震
第三节集料
集料,又称骨料,是混凝土的主要组成材料之一,在混凝土中约占3/4。
集料的作用:
在传统混凝土中主要起骨架作用和减少由于胶凝材料在凝结硬化过程中干缩湿胀所引起的体积变化,同时还作为胶凝材料的廉价填充料;
在高性能混凝土中,集料用量、品种、性能等对流动性、强度和耐久性都有影响。
集料的选择:
集料的差异对混凝土强度影响很大,必须选择自身强度高的集料,才能得到高强、超高强的混凝土;
集料中如果含有蛋白石、玉髓、微晶石英等矿物成分就有可能导致碱一集料反应的发生,会引起混凝土膨胀开裂,甚至破坏,极大地影响混凝土的耐久性等。
一、集料分类和性能
粗集料
粒径:5—150mm
●卵石:卵石,又称为砾石,是自然条件作用下形成的天然无棱角粒状材料。特点是表面光滑,与水泥石的黏结力不如碎石,但松堆空隙率较小,可减少胶凝材料用量,增加拌和物的流动性。
●碎石:碎石是用天然岩石经破碎筛分而得的颗粒状材料,表面粗糙,材质的均匀性较好,与水泥石的黏结性能比卵石好,在同样条件下用碎石配制的混凝土,较用卵石配制的混凝土强度略高。
细集料
粒径:—5mm
●天然砂:江(河)砂、山砂、海砂。河砂长期受流水冲刷,呈圆形。
●人工破碎砂是将天然石材破碎而成的,或加工粗集料过程中产生的碎屑。
●尾矿砂
粗细集料的一些物理和化学性能对高性能混凝土的影响很大。
(一)粗集料
:
颗粒级配:对节约水泥和保证混凝土和易性有很大关系。
针片状颗粒含量
含泥量、泥块含量
强度(岩石抗压强度和压碎指标值)
坚固性
有害杂质含量
碱活性。
、形状及级配
集料粒径、形状及级配对节约水泥和保证混凝土和易性有很大关系。
(1)粒径
公称粒径:指混合料中筛孔通过率为90~100%的最小标准筛孔尺寸。
最大粒径:公称粒径的上限。
最大粒径值愈大,则集料的总表面积愈小,混凝土的用水量也愈小,水泥用量也愈小;
最大粒径值过大,使混凝土的和易性变差,易产生离折;
集料粒径超过40mm后,由于集料比表面积的减小和混凝土不均匀性的增大,致使混凝土集料粒径越大,混凝土强度越低。
实践经验:配制C60~C80的混凝土,集料最大粒径应在20mm左右为宜。
(2)集料颗粒形状
针、片状颗粒含量是评定粗集料质量的指标。针、片状颗粒主要存在于碎石中。
针状颗粒:。
片状颗粒:。
集料颗粒形状对混凝土性能的影响:
混凝土拌和物和易性有明显的影响,对高强度等级混凝土的影响更大一些。
例如针、片状颗粒含量增加25%,高强度等级混凝土的坍落度约减少l2mm,而对中、低强度等级混凝土仅减少6mm。