建筑材料与检测论文1500字

混凝土简析　　摘要：　　在土建工程中，混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一。近百年来，混凝土强度不断的提高成为它主要的发展趋势。发达国家越来越多的使用50MPa以上的高强混凝土。有些远见卓识的专家考虑到某些工程的需要，在提出高强度的同时，也提出耐久性和施工和易性的要求，尤其是近5年，在很多重要工程中都成功地采用高性能混凝土。　　关键词：混凝土 耐久性 强度　　高性能混凝土具有丰富的技术内容，尽管同业对高性能混凝土有不同的定义和解释，但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计，保证拌和物易于浇筑和密实成型，不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝，硬化后有足够的强度，内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。　　一、基于上述特点，高性能混凝土成为我国近期混凝土技术的主要发展方向。　　高性能混凝土的核心是保证耐久性。耐久性对工程量浩大的混凝土工程来说意义非常重要，若耐久性不足，将会产生极严重的后果，甚至对未来社会造成极为沉重的负担。据美国一项调查显示，美国的混凝土基础设施工程总价值约为6万亿美元，每年所需维修费或重建费约为3千亿美元。美国50万座公路桥梁中20万座已有损坏，平均每年有150-200座桥梁部分或完全坍塌，寿命不足20年；美国共建有混凝土水坝3000座，平均寿命30年，其中32%的水坝年久失修；而对二战前后兴建的混凝土工程，在使用30-50年后进行加固维修所投入的费用，约占建设总投资的40%-50%以上。回看中国，我国50年代所建设的混凝土工程已使用40余年。如果平均寿命按30-50年计，那么在今后的10-30年间，为了维修这些建国以来所建的基础设施，耗资必将是极其巨大的。而我国目前的基础设施建设工程规模宏大，每年高达2万亿人民币以上。照此来看，约30-50-年后，这些工程也将进入维修期，所需的维修费用和重建费用将更为巨大。因此，高性能混凝土更要从提高混凝土耐久性入手，以降低巨额的维修和重建费用。　　一般混凝土工程的使用年限约为50-100年，不少工程在使用10-20年后，有的甚至使用9年以后，即需要维修。用普通水泥混凝土所完成的工程不能满足耐久性要求的根本原因，在于混凝土本身的内部结构。　　二、影响混凝土耐久性的主要因素大致可以分为以下几点：　　（一）、在混凝土工程中为了满足混凝土施工工作性要求，即用水量大、水灰比高，因而导致混凝土的孔隙率很高，约占水泥石总体积的25%-40%，特别是其中毛细孔占相当大部分，毛细孔是水分、各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳及其它有害物质进入混凝土内部的通道，引起混凝土耐久性的不足。　　（二）水泥石中的水化物稳定性不足也会对耐久性产生影响。例如，波特兰水泥水化后的主要化合物是碱度较高的高碱性水化矽酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。此外，在水化物中还有数量很大的游离石灰，它的强度极低、稳定性极差，在侵蚀条件下，是首先遭到侵蚀的部分。要大幅度提高混凝土的耐久性，就必须减少或消除这些稳定性低的组分，特别是游离石灰。　　（三）、根据对影响混凝土耐久性的主要因素的分析，就可以找出提高混凝土耐久性的主要技术途径。如上分析，要提高混凝土的耐久性，必须降低混凝土的孔隙率，特别是毛细管孔隙率，最主要的方法是降低混凝土的拌和用水量。但如果纯粹的降低用水量，混凝土的工作性将随之降低，又会导致捣实成型共所困难，同样造成混凝土结构不致密，甚至出现蜂窝等宏观缺陷，不但混凝土强度降低，而且混凝土的耐久性也同时降低。目前提高混凝土耐久性基本有以下几种方法：　　三、 掺入高效减水剂：　　（一）、在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后，会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中，包裹着许多拌和水，从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性，就必须在拌和时相应地增加用水量，这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂的定向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水泥絮凝体内的游离水释放出来，因而达到减水的目的。许多研究表明，当水灰比降低到38以下时，消除毛细管孔隙的目标便可以实现，而掺入高效减水剂，完全可以将水灰比降低到38以下。　　（二）、 掺入高效活性矿物掺料：普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足，是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的，在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。活性矿物掺料中含有大量活性Si02及活性Al203，它们能和波特兰水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反映，生成强度更高、稳定性更优的低碱性水化矽酸钙，从而达到改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰的目的，使水泥石结构更为致密，并阻断可能形成的渗透路。此外，还能改善集料与水泥石的界面结构和界面区性能。这些重要的作用，对增进混凝土的耐久性及强度都有本质性的贡献。　　（四） 消除混凝土自身的结构破坏因素：除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外，混凝土本身的一些物理化学因素，也可能引起混凝土结构的严重破坏，致使混凝土失效。例如，混凝土的化学收缩和干缩过大引起的开裂，水化性过热过高引起的温度裂缝，硫酸铝的延迟生成，以及混凝土的碱骨料反映等。因此，要提高混凝土的耐久性，就必须减小或消除这些结构破坏因素。限制或消除从原材料引入的碱、S03、C1- 等可以引起破坏结构和侵蚀钢筋物质的含量，加强施工控制环节，避免收缩及温度裂缝产生，以提高混凝土的耐久性。　　四、 保证混凝土的强度：　　尽管强度与耐久性是不同概念，但又密切相关，它们之间的本质联系是基于混凝土的内部结构，都与水灰比这个因素直接相关。在混凝土能充分密实条件下，随着水灰比的降低，混凝土的孔隙率降低，混凝土的强度不断提高。与此同时，随着孔隙率降低，混凝土的抗渗性提高，因而各种耐久性指标也随之提高。在现在的高性能混凝土中，除掺入高效减水剂外，还掺入了活性矿物材料，它们不但增加了混凝土的致密性，而且也降低或消除了游离氧化钙的含量。在大幅度提高混凝土强度的同时，也大幅度地提高了混凝土的耐久性。此外，在排除内部破坏因素的条件下，随着混凝土强度的提高，其抵抗环境侵蚀破坏的能力也越强。高性能混凝土在配制上的特点是低水灰比，选用优质原材料，除水泥、水和骨料外，必须掺加足够数量的矿物集料和高效减水剂，减少水泥用量，减少混凝土内部孔隙率，减少体积收缩，提高强度，提高耐久性。　　五、混凝土工程中的耐久性问题　　强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标,因以往工程中习惯上只重视混凝土的强度,或片面追求高强度而忽视混凝土的耐久性混凝土的耐久性是使用期内结构保证正常功能的能力,关系结构物的使用寿命,随着结构物老化和环境污染的加重,混凝土耐久性问题已引起了各主管部门和广大设计,施工部门的重视　　曾有调查表明,国内大多数工业建筑在使用25-30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物的使用寿命仅15-20年,桥梁,港口等基础设施工程尤其严重许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀,混凝土开裂有专家指出,我国大干基础设施工程建设的高潮还需延续,而由于忽视耐久性问题,迎接我们的还会有大修的高潮,其耗费将倍增于工程建设时的投资而其原因却往往是由于混凝土耐久性不足引起的　　六、混凝土结构耐久性问题的分析　　混凝土耐久性问题,是指结构在所使用的环境下,由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使混凝土丧失使用能力即所为的耐久性失效,耐久性失效的原因很多,有抗冻失效,碱-集料反应失效,化学腐蚀失效,钢筋锈蚀造成结构破坏等下面作具体分析　　七、混凝土的冻融破坏　　当结构处于冰点以下环境时,部分混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀,过冷的水发生迁移,形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落,严重时可以露出石子　　混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关孔越少越小,破坏作用越小,封闭气泡越多,抗冻性越好　　影响混凝土抗冻性的因素,除了孔结构和含气量外,还包括:混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集料的孔隙率及其间的含水率等。　　八、混凝土的拌制　　尽量采用二次搅拌法,裹砂法,裹砂石法等工艺,提高混凝土拌合料的和易性,保水性,提高混凝土强度,减少用水量;大体积混凝土的浇筑振捣应控制混凝土的温度裂缝,收缩裂缝,施工裂缝,建立混凝土的浇筑振捣制度,提高混凝土密实度和抗渗性,重视混凝土振捣后的表面工序,并加强养护,以减少混凝土裂缝混凝土的施工过程对控制构件外观裂缝,施工裂缝至关重要,应加强施工质量管理,特殊季节施工的混凝土结构,尚应采取特殊措施　　九、 结构的日常维护　　结构在使用阶段,应注意检测,维护和修理,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程更应如此,,建立检测和评估体系,及时发现,及时修理,确保混凝土结构的正常使用。　　参考文献：1、《混凝土结构的耐久性设计方法》 陈肇元 编 《建筑技术》（m）　　2、《建筑施工技术》

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一、渗防水材料 渗晶防水材料由胶凝材料、细骨料、渗透材料、活性物质、催化剂、辅助材料等经烘干、研磨、 棍合拢拌而成。其防水机理是在水的引导下，以水为载体，借助强有力的渗透物质，在混凝土徽孔 及毛细孔中进行传输、充盈、发生物化反应，也和未水化水泥顺粒或游离的Ca(OH)2、Cao等喊性 物质发生反应，生成不溶于水的枝艾状结晶体，结晶体与混凝土结构结合成封闭式的防水层整体， 堵截来自任何方向的水流及其它液体侵蚀，以达到防水目的。经试脸得知渗晶防水材料具有以下性 能特点: 1、用渗晶材料涂刷后的混凝土结构能长期抵挡液体压力，可承受2MPa以上的液体压力。 2、在棍凝土基面涂刷渗晶防水材料后所产生的物化反应，逐步向棍凝土结构内部进行放射性 渗透，随时间的延续渗透深度可达70nliu以上。 3、渗晶材料具有长时间自我修复功能，经过用该材料涂刷过的棍凝土结构，如若干年后由于 温度、沉降、振动等原因而产生的不规则的裂缝进行自我修复，因为渗进混凝土毛细孔内部的催化 剂遇水后使激活休眠状态的活性物质重新进行物化反应，生成新的晶体将新产生的混凝土裂缝密 实，堵截水分子。经试脸得出:种种原因出现的小于4~以下的混凝土裂缝该材料的活性物质 物化反应可以自我修复防水。 4、该材料与其它材料兼容性好，涂刷该材料后的棍凝土基面上傲任何建筑材料的涂刷、刮抹 及装饰材料粘贴，不起物化反应，无影响防水及结构的饰面。 5、防水施工简便、快、周期短，省工省力，综合造价低，该防水材料对混凝土墓面要求简单， 混凝土基面无需做找平层，经涂刷后不孺要做保护层，只要防水涂层固化后它不怕破、撞、剥落及 磨擦，渗晶防水材料以它的防水机理及特性可做地下室(库)、隧道、人防工粗、带有草坪花园的 屋顶广场、游泳池、水池、厕卫间等混凝土建筑物、构筑物的防水。 二、防水材料的配方及生产工艺 水泥基渗透结晶型防水材料由胶凝材料、填充料、渗透材料、活性材料、催化剂、细骨料等材料 所组成，国内建材、化工市场均有销售经过试验确定的渗晶防水材料的配合比及其生产工艺见表1。 最大抗渗压力与基准混凝土最大抗渗压力比值的百分率为渗晶材料的抗渗压力比%，涂层试件抗渗 压力为渗晶材料28d抗渗压力值Mpa，第二次抗渗压力系指第一次抗渗试件全部透水后的试件里 于水中继续养护28d(56d)，再进行第二次抗渗试验所侧得的抗渗压力。GB18445·2001标准中规 定抗渗测试标准与水泥基渗透结晶型防水材料的防水机理存在有些问题，水泥基渗透结晶型防水材 料的防水机理本文一中讨论过，顾名思义水泥基渗透结晶型防水材料中的活性物质渗透到棍凝土毛 细孔、裂缝中与水进行物化反应，生成不被水溶解的枝艾状结晶体，封闭混凝土的水通道达到防水 目的，水泥基渗透结晶型防水材料与其它聚合物水泥砂浆、防水砂浆的表面成膜、表面密实防水是 防水目的相同，防水机理完全不同的。 2、我国防水材料上百种，有些成本很低的防水材料也靠GB18445·2001标准检侧，改名为水 泥基渗透结晶型防水材料，使得市场棍乱，防水质量下降，已使用的建筑物渗漏现象频频发生。这 些问题与GB18445·2001标准中抗渗试脸标准的缺陷有关。我们做过以下最简单试脸，从表3中看 出在混凝土截面上粘结、涂抹的防水材料，只要把涂抹层章掉就失去防水功能。 撒渗晶防水材料千粉的形式均匀撤在润湿的混凝土垫层上，以skg一()地/衅 2、钢筋混凝土侧墙(剪力墙)防水:钢筋混凝土拆模后即可做防水。检查混凝土表面，清理混凝 土基面浮灰，出现的蜂窝麻面用渗晶防水材料加水搅拌成腻子状刮抹填平。渗晶防水材料涂抹前 30min，混凝土基面用水喷、刷、滚的方法湿润。渗晶防水材料:水l:4一5比例搅拌，采用毛 刷、滚刷、涂刷或喷涂8峪一IZk留m’，待终凝结束后重复按第一次施工方法，湿润基面、配料、 涂刷，其两次涂刷总用量以5·0k岁m，为准。其防水材料在混凝土基面上的总厚度应smm以上。 每次涂刷后即检查有无漏刷部位，漏刷部位应随时涂刷处理。渗晶材料终凝后应浇水、喷雾养护 2-3d即可。养护后的防水层基面无须做保护层，侧墙按设计要求或直接回填土 3、地下室顶层板:可参照地下室底板防水施工法，即模板上铺设钢筋后，混凝土浇注前30min 润湿的模板上撒渗晶防水材料干粉，5绍一0峪/叮。混凝土浇注完毕初凝后撤在现浇混凝土面 上压实(根据防水工程设计一道或二道防水)。防水层终凝后用水润湿养护2一3d可做水泥砂浆饰面层 或培土、草坪、花木均按设计。地下室底板、剪力墙防水施工示意图l一。

建议参考建筑材料相关的期刊 例如《建材世界》 我之前发表过一篇