当前课程知识点：道路工程材料 > 第四章 普通水泥混凝土 > 第8节 新型水泥混凝土 > 新型水泥混凝土
各位同学大家好
今天我们讲述第四章
第八讲新型水泥混凝土
主要包含
这么几个方面
第一介绍一下
道路水泥混凝土
第二聚合物改性水泥混凝土
第三透水混凝土
第四纤维水泥混凝土
首先我们来看一看道路水泥混凝土
道路混凝土主要指
路面用的混凝土
是指满足混凝土
路面摊铺的工作性
弯拉强度耐久性
与经济性要求的
水泥混凝土材料
道路混凝土
可分为这么几类
那么右边有几张图片
大家可以看到
就是我们常用的道路混凝土
它主要包括普通混凝土
也就是我们常说的素混凝土
就是不掺钢筋的混凝土
第二个是连续配筋混凝土
就是那一张
特别是在一些
高速公路的高架桥上
那么经常桥面就要用到
连续配筋混凝土
预应力混凝土
也就是说在这个混凝土
铺筑的时候给它
施加一定的预应力
让它后面的抗弯拉性能
更加的优异
还有就是钢纤维混凝土
那么增加混凝土的耐磨性
碾压混凝土
露石混凝土
这些都是我们
常用到的道路混凝土
我们来看一看
道路混凝土应该具备
哪些技术性质呢
首先当然是施工阶段的性质
就是和易性
那么不同的摊铺机具
有不同的工作性及允许范围
另外一个
你采用的是碎石或者是卵石
那么由碎石和卵石
组成的混凝土
它也有不一样的工作性要求
那么这里有两张表格
这个就是不同的施工机具
比如说滑膜摊铺
三滚轴摊铺或者
小型机具摊铺
这个呢
是它的摊铺塌落度
比如说用碎石或者用卵石
用三滚轴摊铺
用小型机具摊铺
这是它的塌落度的要求
还有一个呢
机具不一样
粒径不一样
石料品种不一样
对它的单位用水量呢
也有不一样的要求
那么右边这一张是
路面混凝土滑膜
摊铺的工作性范围
为什么把这一张表又提出来呢
因为滑膜摊铺的时候
除了对塌落度有要求外
还提出一个
振动黏度系数的要求
那么具体的要求呢
就在最后一行
第二个指标就是强度
那么大家都知道
路面混凝土是用来跑车的
那它对强度的要求呢
是非常高的
那么我们路面以28天的
弯拉强度标准值为设计标准
那么路面混凝土
大家都知道
那么你在设计施工的时候
这个材料强度
它都有一定的波动
所以我们有个配置弯拉强度
配置弯拉强度
比设计的弯拉强度
要稍微高一点
以弥补这些波动
所造成的强度降低
这个是我们2011年的规范
对水泥混凝土路面
按照交通等级
提出来的一些要求
我们交通分为极重 特重和重交通
中等交通 轻交通
那么不同的交通
对弯拉强度的标准值
要求是不一样的
比如说最重这个交通
要大于等于五个兆帕
那么轻交通可以大于
四个兆帕就可以了
对于钢纤维混凝土的规范
也提出了一定的要求
第三个就是耐久性
为了提高混凝土路面的
抗冻与抗渗性呢
规范规定必须引入引气剂
要让混凝土里面
含有一定的气泡
那么这个表格里头
是2014年的时候
给出的这个规范
按照我们修路面混凝土
所使用的石料最大粒径
按照有没有抗冻的要求
有没有抗盐冻的要求
那么给出了不同的值
无抗冻要求
那么它的气泡含量
是这一列
按照不同的粒径
有抗冻要求
大家可以看一下
是中间这一列
那么有抗冻要求
它的气泡含量比无抗冻要求
它的气泡含量要求要高一些
如果是有严冻
比如说冬天撒除冰盐
那么它混凝土路面
里面的气泡含量更高
比如说第一行
最大粒径为9.5的时候
你有严冻要求
就达到了6.0左右
所以这个路面混凝土
它的气泡含量是必须的
但是含多少是根据粒径和
有没有抗冻要求来定的
我们来看一看
道路混凝土的技术性能
这里头就是规范
除了规定气泡含量以外
还规定了最大水灰比或者水胶比
最小水泥用量
那么这个也是2014年的规范
我们在讲混凝土
组成设计的时候
我们已经提出了
两个耐久性指标
一个就是最大水灰比
和最小水泥用量
什么意思呢
就是你设计的
路面混凝土水胶比
不能超过规范规定的水胶比
你设计出来
一方混凝土的水泥用量
不能低于规范规定的
最小水泥用量
也就是说水泥用量
你只能比这个规范规定值高
水灰比你只能比
这个规范规定的低
那我们看一下这张表
这个就是有抗冻要求
无抗冻要求
有抗盐冻要求
大家可以看一下
高速路一级路
二级路 三四级路
它这个水灰比和水胶比
都是不一样的
那么单位水泥用量
也是按照水泥的等级
按照无抗冻要求
有抗冻要求
那么它的水泥用量
也是不一样的
最后一个就是
看你路面混凝土里头
是否掺加粉煤灰
掺粉煤灰无抗冻要求
那么它有一个水泥用量
有抗冻要求
那么还有一个
规定的水泥用量
这些就是我们的法规
你设计出来的参数
一定要跟这个法规
也就是说
跟规范规定进行对比
检验我们的设计
是否满足规范的要求
第二个我们来介绍一下
聚合物水泥混凝土
什么叫聚合物水泥混凝土
就是把聚合物
以不同的方法掺入
我在这里主要说三种
第一种聚合物侵渍混凝土
也就是说我们把普通混凝土
通过干燥或者抽真空
把里面的空气水分完全排除掉
然后把这个混凝土
放入聚合物溶液当中
让它容易去渗透浸入
那么聚合物可以渗入混凝土
这些空隙当中
那么这种混凝土
具有高强低渗耐腐蚀等特点
抗压抗弯拉强度
可以提高3倍左右
第二类就是聚合物混凝土
就是用聚合物来做交接料
就是不放水泥了
直接用聚合物把沙石材料
经过伴和成形
形成聚合物混合物混凝土
那这种混凝土
当然是比较昂贵的
因为它不用水泥
纯粹用聚合物
这种水泥混凝土
具有速凝强度高的优点
但是这种混凝土
使用的比较少
因为造价比较高
那我重点要讲述第三种
叫聚合物改性水泥混凝土
也称聚合物增强混凝土
那么有的地方用PCC
有的也简称PMC
M就是改性的意思
那么这个混凝土
是在普通混凝土中加入单体
或者一些聚合物浇筑以后
经过养护聚合
而成的一种水泥混凝土
它可以提高混凝土的抗弯拉强度
降低抗压强度降低钢性
但是让它的变形能力增大
那么这个混凝土
抗弯拉的能力非常强
抗裂的能力也非常强
而且抗腐蚀也高
耐久性也比较好
下面我重点介绍第三种
就是聚合物改性混凝土
那么聚合物改性混凝土
有些什么样的性能要求
有这么几个方面
第一个性能就是
减水性与工作性
那么聚合物混凝土
它的塌落度随水灰比
或者聚灰比的增大而增大
右边这个图
表现的非常清楚
横坐标就是聚合物的掺量
纵坐标就是它的塌落度
那么聚合物颗粒在混凝土当中
还起到一种轴承效应
那么它的表面活性物质
可以改善流动性
所以掺量越大塌落度越大
但是可以从那张图上
可以看出到后面
你掺量的改变对工作性
已经没有什么影响
因为线条趋于水平
聚合物改性水泥混凝土的
第二个性能
就是凝结时间
那么聚合物对水泥水化过程
具有延长作用
一般来讲
随着聚合物掺量的增加
凝结时间也显著延长
那么右边那张图上
显示的非常清楚
横坐标是聚灰比
纵坐标是凝结时间
也就是说
掺入聚合物凝结时间
会有所延长
第三个就是
聚合物水泥混凝土的强度
那么聚合物
掺入水泥混凝土里头
那么对于它的
抗弯拉强度和抗拉强度
都有非常明显的改善效果
那么从这个图里头
我们可以看出
随着聚灰比的增加
不管是七天
二十八天或者是九十天
它的抗压强度都在增长
但是聚合物掺入以后
对抗压强度有稍微的降低
那么这一张图上
显示的非常清楚
这个零就是不掺的
它的抗压强度比较高
但是随着聚合物掺量
增加它的这个抗压强度
稍微有所降低
但是降低量也不是很大
第四个就是
聚合物改性混凝土的变形
因为我们说聚合物掺入混凝土
主要是增加它的柔韧性
降低它的钢性
那么这个
我首先从应力应变曲线里看
那么水泥混凝土
这个应力应变曲线
那么它的表彰参数
就是弹性模量
从这一张图上
我们可以看出
掺入聚合物以后
水泥混凝土的弹性模量
都是呈下降趋势
随着聚合物掺量的增加
也就是说弹性模量小一些
它的柔韧性好一些
钢性稍微有所降低
另外一个呢
聚合物掺入以后
对它的干缩性能
也有一定的影响
但是这个干缩性能
主要取决于聚合物的类型和掺量
它的影响程度是不一样的
第三就是温缩
掺入聚合物以后
它的温缩一般大于
普通混凝土的温缩
但是增量也不是特别大
第五个我们来看一看
聚合物改性混凝土的耐久性
那么抗渗性抗冻性耐磨性
这些掺入聚合物以后
通过大量的实验表明
它都是有所增加
但是温度稳定性
稍微有所降低
化学稳定性呢
当然是取决于
聚合物的性质及其掺量
大部分聚合物改性砂浆及混凝土
能被有机酸或者无机酸
或者硫酸盐发生一定的侵蚀
但是对于碱类及盐类
它具有良好的
抗这种腐蚀的能力
我们来看一看
聚合物改性混凝土的应用
一般呢 聚合物价格
也稍微昂贵一些
所以主要用于高等级公路的
水泥混凝土路面
主要的目的就是提高
它的抗弯拉强度
桥面铺装因为这个聚合物
它与水泥混凝土梁的黏结性能也好
所以在桥面铺装当中
经常用聚合物改性混凝土
它不但粘结性好
而且防水性也非常好
还有一个用途就是修补工程
就是我们的水泥混凝土路面
或者是桥梁发生了某些破坏
那么我们可以用聚合物进行修补
这些聚合物渗入到旧混凝土空隙当中
那么新混凝土硬化及聚合物成膜
通过硬化和成膜在新旧混凝土之间
穿插于之间的一种聚合缔接
大大的增强了黏结强度
使得这个修补的效果
要优于其他的修补材料
那么纤维聚合物混凝土
就是纤维使用玻璃纤维
钢纤维它可以提高
抗弯拉强度减少收缩
第三个
我介绍一下透水性混凝土
透水性混凝土
什么意思呢
它又称多孔混凝土
或者是无砂混凝土
或者是透水地平
它是由骨料水泥增强剂和水
拌合成一种多孔混凝土材料
它不含细集料
那么这个水泥混凝土
现在拥有系统的色彩配方
大家从底下的这几张图
就可以看出来
我们可以根据不同的环境
和个性要求和装饰风格
进行透水性混凝土的配置
这也是传统铺装和一般透水砖
不能实现的特殊的铺装材料
这几张图片看起来都非常的漂亮
我们来看一看
透水混凝土的性能
第一就是高透水性
当这个透水混凝土的空隙率
达到15%到25%的时候
它的透水速度非常之高
第二就是它的高承载力
透水混凝土
可以达到C20到C25
混凝土的承载标准
高于一般透水砖的承载能力
另外透明混凝土
也非常容易维护
通过高压水的冲洗
就可以解决空隙堵塞的问题
第四 良好的装饰效果
我刚才已经说过了
因为它这个色彩非常的丰富
可以配置成不同风格
适应于不同环境的
这种透水混凝土
所以效果非常好
可以美化环境
第五就是抗冻融
因为混凝土中
有大量的这种空隙
所以提高了
它的抗冻融能力
第六就是耐用性
透水性地平的耐用性耐磨性
优于沥青接近于普通的地平
避免了一般透水砖存在的
使用年限短和不经济的这些缺点
第四我们介绍一下
纤维混凝土
纤维增强混凝土
又简称为纤维混凝土
它是以水泥浆砂浆
或者混凝土为基体
以适量的非连续短纤维
或者连续的长纤维
作为增强材料
均匀的散布在混凝土当
成为一个可连续浇筑或者
可喷射的一种材料
形成的一种新型的增强建筑材料
目前纤维混凝土
主要用到的是钢纤维混凝土
聚合物混凝土
就是钢纤维或者聚合物纤维
现在包括了很多矿物纤维
比如说玄武岩纤维
那么这里有一张图片
就是上海世博会法国馆
大家看这个非常漂亮
这个白色的混凝土网格
看起来非常的美观
但是它里面
就使用了一些玻璃纤维
那么可以防风抗震抗压
这个看起来非常好
就是纤维混凝土
所以这个用途还是非常广泛的
那么纤维混凝土
应具备哪些性能呢
第一个强度
那么加入纤维以后
这个混凝土仍然
应该具备较高的抗拉
和抗弯路极限强度
第二就是抗裂性
纤维本身就是一种加筋作用
所以加入纤维以后
较大的极限变形
抗裂能力都会显著得到改善
第三就是抗冲击性
抗冲击性能
随纤维的掺量的增加而增大
与普通混凝土相比
最大提高幅度可以达到数倍
甚至十几倍
这个效果是非常明显的
因为我们的路面
受到汽车冲击荷载的作用
所以这个抗冲击性还是非常好的
第四个就是抗冻性及耐磨性
那么加入纤维以后
混凝土的抗疲劳性能
和耐久性能都有大幅度的提高
所以使用纤维是目前
混凝土一个发展趋势
要大量的使用一些纤维
特别是玄武岩纤维
同学们以上就是
这一节课的主要内容
我们介绍了几种新型的混凝土
在以后的混凝土设计施工当中
要大力的推广使用
这些新型的混凝土
希望同学们课后进行复习加固
-绪论
--绪论
-第1节 岩石的组成、分类
--Video
-第1节 岩石的组成、分类--作业
-第2节 岩石性质与技术等级
--Video
-第2节 岩石性质与技术等级--作业
-第3节 集料分类和物理性质
--Video
-第3节 集料分类和物理性质--作业
-第4节 粗、细集料和矿粉特性
--Video
-第4节 粗、细集料和矿粉特性--作业
-第5节 集料筛分、级配与级配理论
--Video
-第5节 集料筛分、级配与级配理论--作业
-第6节 集料组成设计方法
--Video
-第6节 集料组成设计方法--作业
-第1节 石灰
--第1节 石灰
-第1节 石灰--作业
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化
-第2节 水泥的定义、组成、水化及硬化--作业
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质
-第3节 硅酸盐水泥的技术性质--作业
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准
-第4节 硅酸盐水泥的强度与技术标准--作业
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止
-第5节 硅酸盐水泥的腐蚀与防止--作业
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣
-第6节 粉煤灰及其他工业废渣--作业
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构
-第1节 分类、工艺组成及胶体结构--作业
-第2节 密度及绝对黏度
-第2节 密度及绝对黏度--作业
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）
-第3节 相对黏度（针入度、软化点）--作业
-第4节 低温及感温性
--沥青延度演示视频
-第4节 低温及感温性--作业
-第5节 加热稳定性
-第5节 加热稳定性--作业
-第6节 改性沥青
--第6节 改性沥青
-第6节 改性沥青--作业
-第7节 沥青分级及技术要求
-第7节 沥青分级及技术要求--作业
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青
-第8节 乳化沥青、泡沫沥青--作业
-第1节 水泥混凝土的组成及特点
-第1节 水泥混凝土的组成及特点--作业
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性
-第2节 新拌水泥混凝土的工作性--作业
-第3节 水泥混凝土的强度特征
-第3节 水泥混凝土的强度特征--作业
-第4节 水泥混凝土的变形特性
-第4节 水泥混凝土的变形特性--作业
-第5节 水泥混凝土的耐久性
-第5节 水泥混凝土的耐久性--作业
-第6节 普通水泥混凝土组成设计
-第6节 普通水泥混凝土组成设计--作业
-第7节 水泥混凝土外加剂
--水泥混凝土外加剂
-第7节 水泥混凝土外加剂--作业
-第8节 新型水泥混凝土
--新型水泥混凝土
-第8节 新型水泥混凝土--作业
-第1节 组成结构与强度形成原理
--Video
-第1节 组成结构与强度形成原理--作业
-第2节 基本路用性能
--Video
-第2节 基本路用性能--作业
-第3节 体积参数与技术要求
--Video
-第3节 体积参数与技术要求--作业
-第4节 原材料的技术要求和选用方法
--Video
-第4节 原材料的技术要求和选用方法--作业
-第5节 Marshall组成设计方法
--Video
-第5节 Marshall组成设计方法--作业
-第6节 Superpave组成设计方法
--Video
-第6节 Superpave组成设计方法--作业
-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法
--Video
-第7节 SMA沥青混合料组成设计方法--作业
-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法
--Video
-第8节 沥青混合料再生及组成设计方法--作业
-第1节 钢材的冶炼与分类
--Video
-第1节 钢材的冶炼与分类--作业
-第2节 钢材的技术性质
--Video
-第2节 钢材的技术性质--作业
