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Principales propiedades del hormigón de cemento.
Materiales de ingeniería civil: las principales propiedades del hormigón de cemento. Este diagrama evalúa el rendimiento de las mezclas de hormigón y la resistencia del hormigón endurecido. Espero que este diagrama mental le resulte útil.
Editado a las 2023-07-27 12:21:00,
Principales propiedades del hormigón de cemento.
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- Resumen
Principales propiedades del hormigón de cemento.
evaluar Propiedades de las mezclas de hormigón.
1. Trabajabilidad
concepto
Las mezclas de concreto son convenientes para las operaciones de construcción (mezcla, transporte, vertido y vibración) bajo ciertas condiciones de construcción. Y puede obtener las propiedades de calidad uniforme y moldeado denso, lo que se denomina "trabajabilidad".
fluidez
1. Fácil de formar y denso.
cohesión
Retención de agua
Estructura uniforme de fácil acceso
Garantizar la calidad del hormigón después del endurecimiento.
Se refiere al rendimiento de la mezcla de hormigón que puede fluir por su propio peso o fuerza externa y llenar la superficie del encofrado de manera uniforme y densa.
Significa que existe una cierta cohesión entre los materiales de la mezcla de hormigón, por lo que no se producirá delaminación y segregación durante la construcción.
Significa que la mezcla de hormigón tiene cierta capacidad para retener la humedad y evitar que se escape.
Métodos e indicadores de evaluaciónP79
fluidez
Asentamiento: adecuado para hormigón plástico y hormigón fluido.
La expansión del asentamiento que debe medirse cuando el asentamiento es >220 mm
El hormigón con un asentamiento de la mezcla de cero es difícil de verter y formar. Cuando no se garantiza la densidad de vertido, se reducirá la resistencia del hormigón.
Método de consistencia Weibo: adecuado para hormigón duro seco
Los factores que afectan la fluidez no son solo la dosis de cemento, sino también la adición de aditivos y aditivos.
cohesión
Mirar el estado del cono de mezcla.
Pobre cohesión → El concreto aparecerá delaminado y segregado (la lechada de cemento flotará, los agregados se hundirán y el concreto quedará desigual) →Después de retirar el encofrado, aparecerán picaduras en forma de panal en el concreto y, en casos severos, aparecerán cavidades.
Retención de agua
Verifique si se secreta lechada o agua.
Mala retención de agua → el hormigón aparecerá lechado y sangrará → la densidad del hormigón endurecido empeorará.
Selección de indicadores de fluidez (caída)
La fluidez (hundimiento) de la mezcla de concreto debe determinarse según el tipo de estructura, el tamaño de la sección transversal del componente, la densidad de la barra de acero, la tecnología de construcción y el método de apisonamiento. Los principios básicos son:
(1) Cuando el tamaño de la sección transversal de la estructura o los componentes sea grande, seleccione un asentamiento más pequeño.
(2) Cuando las barras de acero de la estructura y los componentes estén escasamente dispuestas, seleccione un asentamiento más pequeño.
(3) Cuando vibre mecánicamente, elija un asentamiento más pequeño; cuando vibre manualmente, elija un asentamiento más grande.
(4) El principio de selección del asentamiento debe ser utilizar un asentamiento lo más pequeño posible para ahorrar cemento y obtener concreto de mayor calidad bajo las condiciones de cumplir con los requisitos de construcción.
Factores que afectan la trabajabilidad de la mezcla de hormigón P79.
①Consumo de agua unitario W (consumo de lechada de cemento)
②Relación agua-cemento W/B o relación agua-cemento W/C (espesor de la lechada)
③Contenido de arena (Bs o Sp)
④Propiedades del material constituyente
⑤Tiempo de almacenamiento y temperatura ambiente.
⑥Tecnología de la construcción, etc.
Medidas para mejorar la trabajabilidad de las mezclas de hormigón83
Ajustar la composición del material
Agregar aditivos y mezclas.
Mejorar el rendimiento del equipo vibratorio.
Cuando la mezcla de hormigón tiene buena cohesión, no sangra y el asentamiento es demasiado pequeño, las medidas disponibles son: aumentar adecuadamente la cantidad de lechada de cemento manteniendo inalterada la relación agua-cemento.
A medida que aumenta la fluidez del hormigón ordinario, su retención de agua empeorará.
Cuando hay lechada en la mezcla de concreto y el cono de concreto colapsa y se afloja en la prueba de asentamiento, la cantidad de arena debe mantenerse sin cambios y la dosis de arena debe aumentarse apropiadamente.
Cuanto mayor sea el asentamiento, mejor será la fluidez del hormigón y más fácil será la construcción. Sin embargo, si el asentamiento es demasiado grande, irá acompañado de lechada y sangrado del concreto (es decir, deterioro de la cohesión y retención de agua), lo que empeorará la compacidad y uniformidad del concreto después de la vibración.
2. Tiempo de condensación P83
·El tiempo de fraguado de la mezcla de concreto está relacionado con el tiempo de fraguado del cemento utilizado, pero no es consistente. ·Tiempo de fraguado de la mezcla de hormigón: medido por el "método de resistencia a la penetración".
Resistencia del hormigón endurecido.
resistencia del concreto
1. Resistencia a la compresión del cubo y grado de resistencia.
"C" es el símbolo de resistencia del hormigón y el número después de "C" es el valor estándar de la resistencia a la compresión del cubo de hormigón.
Para el hormigón en masa hidráulica, la edad de diseño generalmente no es 28d, sino 90d o 180d.
Coeficiente de conversión de fuerza P85
Cuando se utiliza una muestra de cubo con una longitud de lado de 100 mm, el factor de conversión de tamaño es 0,95
2 Resistencia a la compresión axial del hormigón.
3Resistencia a la tracción dividida
La resistencia a la tracción a la rotura es baja, generalmente de 1/10 a 1/20 de la resistencia a la compresión.
4 factores que afectan la resistencia a la compresión del hormigón
Resistencia del cemento y relación agua-cemento.
A. Disminuye a medida que aumenta la relación agua-aglutinante. B. Si hay demasiado cemento, la proporción agua-cemento será demasiado pequeña, el concreto estará seco y espeso, será difícil de moldear y no será denso, y se reducirá la resistencia.
La resistencia 28d del hormigón ordinario está relacionada linealmente con su relación cemento-cemento (es decir, el recíproco de la relación agua-cemento).
⑵Calidad y variedad de agregados
Cuando la resistencia de la piedra de cemento y otras condiciones son las mismas → la resistencia del hormigón de grava es mayor que la del hormigón de guijarros.
⑶Condiciones de mantenimiento
En condiciones ambientales húmedas, la resistencia del hormigón sigue aumentando.
La temperatura de curado del hormigón no debe ser superior a 40 ℃ ni inferior a 4 ℃. La temperatura de curado adecuada es 5 ~ 35 ℃.
(4) Período de mantenimiento
La resistencia del hormigón aumenta con la edad, significativamente en la etapa inicial y gradualmente en la etapa posterior.
(5) Condiciones de prueba
Pruebe la velocidad de carga, la forma de la muestra, el tamaño y la condición de la superficie.
(6)Tecnología de la construcción
La mezcla mecánica, la vibración mecánica, el método SEC, la construcción por bombeo, etc. son beneficiosos para mejorar la resistencia del hormigón.
5 medidas para mejorar la resistencia del hormigón
①Utilizando cemento de alta resistencia y baja relación agua-cemento
Si el W/C es demasiado bajo, el hormigón estará seco, espeso y difícil de construir. Cuando no se puede garantizar la densidad del vertido, la resistencia del hormigón disminuirá.
②Incorporar aditivos y aditivos para concreto ③Usar tratamiento térmico húmedo (curado con vapor, curado en autoclave) ④Usar agitación mecánica y vibración
Propiedades de deformación del hormigón.
Contracción química (deformación volumétrica autógena)
El valor de contracción es pequeño y no se puede restaurar. No tiene ningún efecto destructivo en la estructura del concreto, pero pueden ocurrir microfisuras dentro del concreto y afectar el rendimiento de carga y la durabilidad.
Deformación seca y húmeda (contracción física) Las grietas por contracción del hormigón son causadas por contracción física.
Deformación beneficiosa del hormigón.
La deformación por expansión húmeda del hormigón es muy pequeña y generalmente no tiene ningún efecto destructivo.
La deformación por contracción seca es más dañina para el hormigón. La contracción seca puede provocar una mayor tensión de tracción en la superficie del hormigón y provocar grietas, lo que reduce la durabilidad del hormigón, como la impermeabilidad, la resistencia a las heladas y la resistencia a la erosión.
deformación por temperatura
La deformación por temperatura se refiere a la deformación por expansión y contracción térmica del hormigón a medida que cambia la temperatura.
Cuando la temperatura cambia mucho, tendrá un impacto en el concreto. Además, la gran diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la estructura de concreto también conducirá a la deformación térmica del concreto, lo que fácilmente puede causar grietas de temperatura en el concreto; .
Deformación bajo cargas de corta duración (deformación elastoplástica)
La deformación y daño del hormigón bajo cargas de corta duración se debe principalmente a la aparición de degeneración plástica del hormigón, que provoca grietas internas y se expande gradualmente.
Deformación (fluencia) bajo carga a largo plazo
El fenómeno de que la deformación del hormigón aumenta con el tiempo bajo carga continua se llama fluencia.
durabilidad del concreto
Definición: La capacidad del concreto para resistir los efectos de los factores ambientales y mantener su buen desempeño e integridad de apariencia, manteniendo así la seguridad y el uso normal de la estructura de concreto, se denomina durabilidad del concreto.
1.Impermeabilidad
Concepto: Impermeabilidad del hormigón: capacidad del hormigón para resistir la penetración de agua a presión. (No solo está relacionado con el efecto de retención de agua e impermeabilización del concreto, sino que también afecta directamente la resistencia a las heladas y a la erosión del concreto).
Relación agua-conglomerante (W/B) → afecta directamente a la impermeabilidad del hormigón.
Para obtener más información, consulte el Capítulo 1: Durabilidad del material.
Para concreto C30 con grado de impermeabilidad w8, su relación agua-cemento no debe ser mayor a (0,55). P94
2. Resistencia a las heladas
Concepto: Resistencia a las heladas del hormigón: se refiere a la capacidad del hormigón para resistir los ciclos de congelación y descongelación (temperatura central de la muestra [-18±2]℃～[5±2]℃) sin sufrir daños cuando se encuentra en un estado saturado de agua. Tampoco hay una degradación significativa del rendimiento.
Grado anticongelante del hormigón: expresado por el número máximo de ciclos de hielo-deshielo que puede soportar cuando el módulo elástico dinámico relativo cae al 60% del valor inicial o la pérdida de masa alcanza el 5% en condiciones de agua saturada. Tales como: F50, F100, F150, F200, F250, F300.
La relación agua-aglutinante (W/B) → es el principal factor que afecta la resistencia a las heladas del hormigón.
Las principales medidas para mejorar la impermeabilidad y resistencia a las heladas del hormigón son ()
Mejorar la tecnología de construcción y adoptar un sistema de mantenimiento razonable para mejorar la densidad del hormigón.
Controlar la relación máxima agua-cemento y la dosis mínima de cemento.
Selección razonable de cemento y agregados.
Agregue agentes incorporadores de aire para mejorar las características de los poros y reducir los poros abiertos conectados.
3. Propiedades antidesgaste y anticavitación.
El hormigón de aliviaderos (que sufre un flujo de agua a alta velocidad cargado de arena), el hormigón de pavimento de carreteras (que sufre cargas de impacto repetidas y desgaste cíclico), etc., requieren una alta resistencia al desgaste.
Para estructuras como canales y aliviaderos con superficies irregulares, cambios repentinos de sección o giros bruscos, se requiere que el concreto tenga propiedades anticavitación para evitar la cavitación cuando el agua a alta velocidad fluye a través de él, causando alta frecuencia, local y La tensión de impacto provoca la erosión del hormigón.
4.Resistencia a la corrosión
Cuando el hormigón es corroído por el agua ambiental, la esencia es que la estructura de piedra de cemento se corroe.
5. Carbonización del hormigón.
El CO2 del aire se difunde hacia el interior del hormigón a través de los poros capilares. En presencia de humedad, reacciona con Ca(OH)2 para formar CaCO3, lo que reduce la concentración de Ca(OH)2 en el hormigón. llamado "carbonización (o neutral)".
Principales factores que afectan la carbonización.
Concentración de CO2
Alta concentración → rápida velocidad de carbonización
humedad ambiental
Aire con humedad relativa del 50% al 75% → la carbonización es la más rápida
Proporción de mezcla de hormigón
Cemento Portland con materiales mixtos → mala resistencia a la carbonatación
Efectos beneficiosos de la carbonización.
El CaCO3 generado por la carbonización llena los poros → aumenta la densidad del hormigón. La carbonización produce agua → promueve una mayor hidratación del cemento → mejora la resistencia del hormigón.
Efectos adversos de la carbonización.
Reducir la alcalinidad del hormigón → debilitar el efecto protector de las barras de acero
Provoca corrosión de las barras de acero.
Hace que el hormigón se contraiga → produce microfisuras en la superficie.
Reducir la resistencia a la tracción y a la flexión del hormigón.
Reacción álcali-agregado
El exceso de álcali en las materias primas del hormigón reaccionará con los ingredientes activos del agregado. Los productos de la reacción absorberán agua y se expandirán, provocando tensión interna en el hormigón, provocando que el hormigón se expanda, se agriete y pierda propiedades de diseño. denominada colectivamente "reacción de agregado álcali-activo".
Base soluble (Na2o, K2o)
Reacción álcali-carbonato
Reacción álcali-silicato
① Contenido excesivo de álcali: el contenido de álcali en el hormigón es alto (Por ejemplo, el contenido de álcali equivalente del cemento es >0,6 % o el contenido de álcali del hormigón es >3 kg/m3).
②Agregado activo: el agregado contiene ingredientes activos y excede una cierta cantidad.
③Humedad: Ambiente húmedo, con suficiente suministro de humedad o aire húmedo.
El hormigón se expande, se agrieta e incluso se destruye.
Medidas preventivas
① Intente elegir agregados inactivos.
②Elija cemento bajo en álcali y controle el contenido total de álcali en el concreto.
③ Agregue aditivos activos al concreto.
④Mejorar la estructura de los poros del hormigón.
⑤Mejorar las condiciones de uso y realizar un tratamiento protector en la superficie del hormigón.
Medidas para mejorar la durabilidad del hormigón.
① Verifique la calidad de los materiales constituyentes.
(Seleccione razonablemente variedades de cemento; utilice agregados bien clasificados y controle estrictamente el contenido de impurezas nocivas).
② Controle estrictamente la relación agua-cemento y asegure la cantidad de cemento.
③Mezcle adecuadamente los aditivos (como agentes reductores de agua y agentes inclusores de aire).
④ Verifique la calidad de la construcción.
La relación agua-cemento es el factor más importante que afecta al hormigón (resistencia al congelamiento, impermeabilidad, resistencia a la carbonatación, resistencia)
La relación agua-cemento es demasiado grande → la resistencia y durabilidad del concreto se reducen y la mezcla tiene poca retención de agua