礦用支護(hù)材料綜述

第九單元礦用支護(hù)材料常用的材料：木材、金屬材料、石材、水泥、混凝土、鋼筋砼和砂漿等。課題一水泥水泥是一種粉末狀材料，加水拌合能形成可塑性漿體，能將砂石等散粒材料粘結(jié)成整體，經(jīng)過(guò)自身的物理和化學(xué)變更形成堅(jiān)硬的人造石材的一種材料。技術(shù)性質(zhì)：密度、細(xì)度凝合時(shí)間（初凝和終凝）強(qiáng)度水化熱體積安定性（反應(yīng)水泥在硬化過(guò)程中體積變更的勻整性煮沸法雷氏法）標(biāo)準(zhǔn)稠度硅酸鹽水泥制備兩磨一燒

礦物組成硅酸三鈣（3CaO?SiO2）硅酸二鈣（2CaO?SiO2）鋁酸三鈣（3CaO?Al2O3）鐵鋁酸四鈣（4CaO?Al2O3?Fe2O3

）水化產(chǎn)物：水化鋁酸鈣水化硅酸鈣水化鐵酸鈣氫氧化鈣水化硫鋁酸鈣1450℃石灰石粘土鐵礦石粉按比例配料粉磨機(jī)，磨細(xì)生料水泥窯，煅燒熟料加適量石膏和

和混合材料粉磨機(jī)，磨細(xì)袋裝水泥泥散裝水泥對(duì)純硅酸鹽水泥的要求：比表面積大于300m2/kg。初凝時(shí)間不少于45min，終凝時(shí)間不遲于6.5h各齡期強(qiáng)度不低于規(guī)定值。六個(gè)等級(jí)425425R525525R625R725R具體見(jiàn)表4-1體積安定性符合規(guī)定。一般硅酸鹽水泥性能基本與硅酸鹽水泥相同，稍有變更。在硅酸鹽水泥熟料中加入非活性混合材料和少量活性混合材料而制得。以改善水泥的凝合時(shí)間、水化放熱、強(qiáng)度并提高產(chǎn)量七種產(chǎn)品摻混合材料的硅酸鹽水泥混合材料：活性混合材料?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)材料和粉煤灰等非活性混合材料石灰石、石英砂、慢冷礦渣、粘土和各種符合要求的工業(yè)廢渣等礦渣硅酸鹽水泥火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥粉煤灰質(zhì)硅酸鹽水泥這三種水泥的特點(diǎn)：凝合硬化速度慢，早期強(qiáng)度低而后期強(qiáng)度高，水化放熱速度慢，放熱量低，對(duì)溫度敏感性高，抗軟水及硫酸鹽侵蝕實(shí)力強(qiáng)。但抗凍性差、礦渣水泥及火山灰水泥的干縮性小，粉煤灰水泥干縮性大，火山灰水泥抗?jié)B性高，礦渣水泥的耐熱性好。課題二混凝土混凝土：由膠凝材料、散粒材料及其它材料按比例混合而成的拌合物，經(jīng)過(guò)確定時(shí)間硬化而成的人造石材。一般混凝土組分：水泥、水、砂、石子優(yōu)點(diǎn)：混凝土拌合物在硬化前具有良好的可塑性，可澆注成各種形態(tài)的預(yù)制構(gòu)件、現(xiàn)澆構(gòu)件及噴射混凝土結(jié)構(gòu)；與鋼筋有良好的粘結(jié)力，可形成鋼筋混凝土；抗壓強(qiáng)度高性能可調(diào)整，可制成不同強(qiáng)度等級(jí)的砼。材料來(lái)源廣，大部分可就地取材，成本低；污染少對(duì)環(huán)境愛(ài)護(hù)有利，耐久性高。缺點(diǎn)：自重大，抗拉強(qiáng)度低，易開(kāi)裂，質(zhì)量不易限制等。對(duì)混凝土的基本要求：符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度；具有與施工條件相適應(yīng)的和易性；具有與工程環(huán)境相適應(yīng)的耐久性經(jīng)濟(jì)合理一般砼的組成材料1）水泥依據(jù)工程性質(zhì)、工程特點(diǎn)、工程所處環(huán)境及施工條件合理選擇水泥品種、標(biāo)號(hào)2）細(xì)骨料（砂）骨料在砼中起骨架作用，因而稱之為骨料。有粗細(xì)骨料之分。粒徑在0.15～4.75mm之間的為細(xì)骨料，大于4.75mm的為粗骨料。對(duì)骨料的技術(shù)性能要求：有害雜質(zhì)含量少；具有良好的顆粒形態(tài)、適宜的級(jí)配和細(xì)度、表面粗糙，與水泥的粘結(jié)堅(jiān)固、性能穩(wěn)定、堅(jiān)實(shí)耐久等細(xì)骨料－－砂自然的河砂、山砂、海砂及少量的人工砂，以河砂為最好。砂的粗細(xì)程度指不同粒徑的砂混合在一起的總體粗細(xì)程度。以細(xì)度模數(shù)表示：A1~A6分別為5~0.15mm各號(hào)篩的累計(jì)篩余百分比粗砂、中砂、細(xì)砂和特細(xì)砂3）粗骨料－－石子（卵石、碎石）顆粒級(jí)配連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配最大粒徑公稱粒級(jí)的上限4）水混凝土的主要技術(shù)性質(zhì)砼拌合物的和易性－－指砼拌合物易于各種工序的施工操作、并能獲得質(zhì)量勻整、成型密實(shí)的混凝土的性能。流淌性粘聚性保水性三者既相互關(guān)聯(lián)又相互沖突。對(duì)和易性評(píng)價(jià)主要是流淌性，其它兩方面則在測(cè)試流淌性的同時(shí)進(jìn)行視察評(píng)定。測(cè)試流淌性的方法：對(duì)一般砼可用坍落度試驗(yàn)測(cè)定，單位mm對(duì)干硬性砼接受維勃稠度儀測(cè)定，單位s砼強(qiáng)度與強(qiáng)度等級(jí)立方體試塊、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)28天，測(cè)試件單向抗壓強(qiáng)度作為評(píng)定砼等級(jí)的依據(jù)。影響砼強(qiáng)度的因素：閱歷公式常用的外加劑：減水劑、速凝劑、早強(qiáng)劑等混凝土協(xié)作比設(shè)計(jì)三個(gè)比例關(guān)系：水－－水泥水灰比（W/C）砂－－石砂率活性組分與隋性組分單位用水量三者之間應(yīng)滿足水泥漿量應(yīng)包袱砂粒的表面并稍有富余，形成水泥砂漿，水泥砂漿的量要充填石子間的空隙并稍有富余?；炷羺f(xié)作比設(shè)計(jì)兩種方法：確定體積法和（相對(duì)）密度法初定協(xié)作比－－試驗(yàn)確定試驗(yàn)室協(xié)作比－－按施工現(xiàn)場(chǎng)砂石的含水狀態(tài)計(jì)算施工協(xié)作比。課題四其他材料優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度大、比強(qiáng)度高、可支撐較大地壓，運(yùn)用期長(zhǎng)，可多次復(fù)用，安裝簡(jiǎn)潔，耐火性強(qiáng)，可制成可縮性結(jié)構(gòu)。初期投資大，（施工時(shí)機(jī)械化程度低）鋼材鋼材分類(lèi)按品質(zhì)分：一般鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼按含碳量分：低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼按化學(xué)成分分：碳素鋼、合金鋼按用途分：結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼按生產(chǎn)工藝分類(lèi)、按加工方式分等等常用建筑鋼材的化學(xué)成分