016特种材料混凝土施工

8/9/2019十六、特种材料混凝土施工8/9/2019（一）补偿收缩性混凝土•当混凝土的体积受到约束时，因其体积膨胀而产生的压应力（0.2~0.7MPa）全部或大部分补偿了因水泥硬化收缩而产生的拉应力，这种混凝土即称为补偿收缩混凝土。8/9/2019•1、补偿收缩混凝土的配制•配制补偿收缩混凝土有两个途径：一是用膨胀水泥配制，采用膨胀水泥，因用量较大，生产量小，又要解决水泥的运输问题，在使用上收到一定的限制。二是采用膨胀剂，在使用上如同普通的粉矿外加剂，也可以与其他外加剂复合使用。膨胀剂仅是水泥用量的8%~15%，避免了大量的运输问题，从而受到施工单位的欢迎。8/9/2019•目前配制的补偿收缩混凝土，多采用U形混凝土剂（简称UEA），经过工程实践，取得了抗裂、抗渗等的预期效果。8/9/2019•2、补偿收缩混凝土的一般性能•（1）混凝土拌合物随着时间的延长，会产生明显的坍落度损失，见表16-3.所以坍落度损失较普通混凝土稍大，应在配合比中掺入一定量的减水剂或流化剂。•（2）补偿收缩混凝土的强度分为自由膨胀强度和限制膨胀强度两种。8/9/2019•（3）UEA可掺入一般水泥中使用，但实验证明，更宜加到32.5强度等级以上的普通硅酸盐水泥和矿渣水泥中使用。•（4）在一般情况下，在水泥中掺10%~14%的UEA可获得良好的膨胀性能，对强度影响不大，宜用于补偿收缩；掺8%~10%时，膨胀性偏小，强度有所提高，适用于防水砂浆；掺量在14%~16%时，膨胀率提高，而强度有所下降，适用于受限制或绝对限制的填充混凝土；掺量达8/9/2019•25%~30%时，适用于自应力混凝土，在这种场合下，混凝土强度不会下降，反而有所提高。8/9/2019（二）聚合物混凝土的施工•聚合物混凝土是以聚合物（树脂或单体）代替水泥作为胶结材料与骨料拌合，浇筑后经养护和聚合而成的一种新型混凝土，它改善了水泥混凝土抗拉强度低和拉应变小（即抗裂性小）、脆性大、耐化学腐蚀性差的缺点，因而被用于衬砌、桩、轨枕、路面和桥面等。聚合物混凝土按其组成及制作工艺分为：聚合物水泥混凝土、聚合物浸渍混凝土、聚合物混凝土。8/9/2019•1、聚合物水泥混凝土•（1）性能•（2）聚合物及掺量•（3）制造及施工方法•（4）用途：目前主要用于地面、路面、桥面和船舶的内外甲板面。尤其是对洒化学物质的楼地面更为适宜。也可用作衬砌材料、喷射混凝土和新、旧混凝土的接头。8/9/2019•2、聚合物浸渍混凝土•所谓聚合物浸渍混凝土，就是将硬化了的混凝土浸渍子啊单体中，然后再使其聚合成整体混凝土，减少其中的空隙。由于聚合物填充了混凝土内部的空隙和微裂缝，使混凝土密实度、粘结力增加，可减少应力集中。因而具有高强、耐蚀、抗渗、抗冻、耐磨、抗冲击等优点。8/9/2019•（1）性能•（2）生产工艺：聚合物浸渍混凝土的生产工艺过程为：•混凝土制品→干燥→浸渍→聚合→成品•（3）聚合物浸渍混凝土用途：造价目前较高，实际应用尚不普遍。目前只是利用其耐腐蚀、高强、耐久性好的特性制作一些构件，如管道内衬、隧道衬砌、桥面板、路基面、铁路轨枕、混凝土船、海上采油平台等。8/9/2019•3、聚合物混凝土•聚合物混凝土亦称树脂混凝土，是以合成树脂为胶结材料、以砂石为骨料的混凝土。为了减少树脂的用量，还加有填料粉砂等。•（1）性能：聚合物混凝土与普通混凝土相比，具有强度高、耐化学腐蚀、耐磨性、耐水性和抗冻性好、易于粘结、电绝缘性好。聚合物混凝土亦可掺加增强材料，经增强的聚合物混凝土施工，其抗裂性能比普通混凝土高很多倍。8/9/2019•（2）原材料•1）胶结料•2）骨料•3）填料•（3）配合比见表16-5•（4）生产工艺：•1）准确计量8/9/2019•2）搅拌采用聚合物混凝土搅拌机、搅拌时，先用搅拌机将树脂和固化剂充分混合，然后再与混合过的骨料和填料进行强制搅拌。•3）聚合物混凝土的搅拌时间比普通混凝土长，约需3~4min。•4）可以用分段制造法生产聚合物混凝土，即先将树脂与细砂进行拌合制成胶结料，然后再与粗砂、碎石进行拌合。8/9/2019•5）为使构件表面光滑，尽量采用玻璃钢模板。•6）构件的成型，可用振动法、离心法、压轧法、挤压法等成型工艺。•7）聚合物混凝土的发热不但快而且很大，为避免过大的热量产生不良影响，混凝土的浇筑厚度，日常一般掌握在10cm以下。8/9/2019•8）聚合物混凝土构件的养护，除自然养护外，还有加热养护。•（5）聚合物混凝土用途：由于强度高、耐腐蚀、耐热性好等，较广泛地用于耐腐蚀的化工结构和高强度的接头。此外，还用于衬砌、堤坝面层、桩、轨枕、喷射混凝土图修补等。有些绝缘性能好的树脂混凝土，也可用作绝缘材料。聚合物混凝土具有漂亮的外貌，可用于作饰面构件，如窗台、窗框、地面砖、花坛、桌面、浴缸、盥洗室等。8/9/2019（三）流态混凝土的施工•在预拌的坍落度为8~12cm的基体混凝土中，加入流化剂，经过搅拌，使混凝土的坍落度顿时增大至18~22cm，能像水一样地流动，这种混凝土称为流态混凝土。•1、性能•经过流化后，主要是使其坍落度增大，改善其浇筑性能，而硬化后其物理力学性能，与原来的基体混凝土基本上是相同的。8/9/2019•2、流化剂•3、流态混凝土配合比设计的原则•4、流态混凝土配合比参考实例•5、流态混凝土施工注意事项•（1）流化剂添加量为水泥重量的0.5%~0.7%为宜。•（2）基体混凝土搅拌之后60~90min以内添加流化剂为宜。8/9/2019•（3）普通混凝土的含气量为4%，轻骨料混凝土为5%。•（4）坍落度，基本混凝土一般为8~12cm，液态混凝土为18~22cm。•（5）水灰比，普通混凝土一般为0.65~0.7，轻骨料混凝土为0.6~0.65.•（6）最小水泥用量，普通混凝土为280kg/m3，轻骨料混凝土为300kg/m3。8/9/2019•（7）骨料要求，砂的细度模数为2.8，最大粗骨料粒径碎石为20cm，卵石为25mm（人造轻骨料为15mm）。•（8）基体混凝土的外加剂，一般采用AE剂或AE减水剂。8/9/2019（四）纤维混凝土的施工•纤维混凝土是在考虑如何改善混凝土的脆性、提高抗拉、抗弯、抗冲击和抗爆等性能的基础上发展起来的，它是将短而细的分散性纤维，均匀地撒布在混凝土基体中而形成一种新型建筑材料。•从目前发展情况看，纤维混凝土，特别是钢纤维混凝土在大体积混凝土工程中的应用最为成功。如桥面的罩面和结构；公路、地面、街道和飞机跑道，坦克停车场的铺面和结构等。8/9/2019•1、性能及其优缺点见表16-6，表16-7•2、配合比•配制钢纤维混凝土的水泥用量应在380~430kg/m3，水灰比为0.42~0.48，钢纤维用量一般为混凝土体积的1%~2%（其重量约80~150kg/m3），最大不超过2.5%，其施工配合比见表16-8.8/9/2019•3、施工•（1）投料顺序是：先将纤维和骨料进行干拌，使纤维均匀地撒在骨料内，然后加入水泥进行干拌，最后加水湿拌。或者先将纤维、砂、石、水泥一起干拌，然后加水湿拌。•（2）纤维混凝土的搅拌强度要比普通混凝土大，故搅拌时间比普通混凝土长，一般采用机械搅拌，搅拌机采用强制式和自落式均可。8/9/2019•（3）根据结构构件的受力特点，在捣实时可以人为地使纤维定向。如采用磁力定向、振动定向及挤压定向等。•（4）钢纤维混凝土浇筑成型后，应浇水养护，养护期不得少于14d。8/9/2019（五）特细砂混凝土的施工•我国有些地方蕴藏着丰富的细度模数在1.5以下，或平均粒径在0.25mm以下的特细砂。用这种砂子配制的混凝土称为特细砂混凝土。•特细砂混凝土的抗压强度、抗拉强度、收缩及弹性模量等指标，均接近同强度等级的中、粗砂配制的混凝土，仅是耐磨性较差。8/9/2019•特细砂混凝土拌合物的粘性较大，宜用机械拌合、机械振捣，拌合时间亦应适当延长。特细砂混凝土的干缩率较大，浇筑后特别注意早期养护，养护期内应保证表面经常湿润，养护期亦应适当延长。8/9/2019（六）无砂大孔径混凝土的施工•无砂大孔径混凝土宜用中等粒径（10~20mm）、颗粒均匀的卵石或碎石，用水泥浆均匀覆盖其表面，并将骨料胶结在一起成为一种多孔材料。•1、原材料•2、配合比•3、施工•（1）混凝土的搅拌8/9/2019•（2）混凝土的浇筑•（3）混凝土的养护•（4）拆模后的大孔混凝土墙体表面应平整，粗骨料颗粒均匀，棱角整齐及无整片水泥浆。8/9/2019•4、特点及用途•（1）表观密度小，通常在1400~2000kg/m3•（2）热传导系数小•（3）水的毛细现象不显著•（4）水泥用量少•（5）混凝土侧压力小8/9/2019•（6）表面存在蜂窝状孔洞，抹面施工方便•（7）由于少了一种材料，简化了运输及现场管理。8/9/2019（七）山砂混凝土的施工•1、砂的分类•山砂按生产方法可分自然山砂及机制山砂。按化学成分可以分为碳酸盐类山砂（即白云石或石灰质山砂）和石英质山砂。8/9/2019•2、山砂的质量要求•（1）山砂中大于5mm的颗粒不得超过10%•（2）山砂中有害物质含量，参照有关砂、时标准中的规定•（3）颗粒级配。•（4）粉末含量应按表16-17对0.15mm以下颗粒含量的规定进行控制。8/9/2019•（5）山砂的坚固性，以压碎指标表示