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检测考试可看浅谈影响水泥混凝土强度的因素 [复制链接]

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来源砼话陈洁

混凝土结构物主要是用于承受荷载或抵抗各种作用力,混凝土硬化后最基本的性能就是强度,因此强度是混凝土最重要的力学性能指标。

由于混凝土抗压强度的测定方法比较简单,同时在混凝土结构中主要用来承受压力,因此,混凝土的抗压强度就成为评价其质量的最重要的一项指标。

下面简要阐述一下影响水泥混凝土强度的因素。

1原材料的影响

1.1水泥的影响

水泥标号对混凝土强度的作用是众所周知的,同样配合比水泥标号愈高,混凝土强度愈高;水泥标号愈低,混凝土强度愈低。

一般情况选用水泥的标号应与要求配制的混凝土强度等级相适应。

通常配制一般混凝土时,水泥强度为混凝土抗压强度的1.5~2.0倍;配制高强度混凝土时,为混凝土抗压强度的0.9~1.5倍。

但是,随着混凝土要求的强度等级不断提高,高强度混凝土并不受此比例的约束。

水泥对混凝土的影响还取决于水泥的化学成分及细度。水泥强度主要来自于早期强度(C3S)及后期强度(C2S),而通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化,都可使水泥产生较高的最终强度。

水泥细度对混凝土强度的影响也很大。随着细度的增加,水化速率增大,就导致较高的强度增长率。

但应避免细磨粉的含量,研究表明,直径大于60μm的颗粒对强度是没什么贡献的。

1.2细骨料的影响

优质的混凝土用砂希望其具有高的密度和小的比表面积,这样才能达到既保证新拌混凝土有适度的工作性和硬化后的混凝土有一定的强度、耐久性;同时,又达到节约水泥的目的。

细骨料中含有妨碍水泥水化或能降低与水泥石粘附性以及能与水泥水化产物产生不良反应的各种物质,统称为有害杂质。

其中含泥量和泥块含量会妨碍骨料与水泥净浆的粘结,影响混凝土的强度和耐久性。

云母呈薄片状,表面光滑,且极易沿节理裂开,因此它与水泥石的粘附性极差。对混凝土强度有一定的影响。

天然砂中有时混杂有有机质,这类有机质将延缓水泥的硬化过程,并降低混凝土的强度,特别是早期强度。

在天然砂中,常掺杂有硫铁矿和石膏的碎屑,如含量过多,将在已硬化的混凝土中与水化铝酸钙发生反生,生成水化硫铝酸钙结晶,体积膨胀,在混凝土内产生破坏作用。影响混凝土强度。

1.3粗骨料的影响

(1)骨料本身强度的影响

为保证混凝土强度,要求碎石必须具有一定的强度。碎石的强度可用岩石的抗压强度和压碎值指标表示。

碎石和卵石要求的压碎指标值,根据混凝土的强度等级确定。如混凝土强度等级为C60或以上时,用于混凝土的碎石应进行岩石抗压强度检验。岩石的抗压强度与混凝土强度等级之比不应小于1.5。

(2)级配的影响

为获得密实、高强的混凝土,要求粗骨料组成的矿质混合料要有良好的级配。矿质混合料的级配首先取决于粗骨料的级配。

连续级配矿质混合料的优点是所配制的新拌混凝土可较密实,特别是具有优良的工作性,不易产生离析现象。

但连续级配与间断级配矿质混合料相比较,配制相同强度的混凝土,所需要的水泥耗量较高。间断级配矿质混合料的最大优点是它的空隙率低,可以制成密实高强的混凝土,而且水泥耗量小。

(3)最大粒径的影响

新拌混凝土随着最大粒径的增大,单位用水量相应减少。在固定的用水量和水灰比的条件下,加大最大粒径,可获得较好的和易性,或减少水灰比而提高混凝土强度和耐久性。

通常在结构截面允许的条件下,尽量增大最大粒径以节约水泥(应当注意:增大粒径虽可增加混凝土的抗压强度,但会降低其抗拉强度)。

(4)骨料表面特征和形状的影响

表面粗糙且多棱角的碎石与表面光滑和圆形的卵石相比较,碎石配制成的混凝土,由于它对水泥石的粘附性好,故具有较高的强度。

粗骨料的粒形接近正方体者为佳,不宜含有较多针状颗粒和片状颗粒。否则将显著降低水泥混凝土的抗折强度。

1.4水品质的影响

水是混凝土中的主要成分,水中带有的杂质会对混凝土质量带来负面的影响。

例如含有藻类以及其他有机物的水,有机物会干扰水泥水化过程,减缓凝结过程和强度发展,它们还会裹住大量气体,降低强度。

含有过多的碳酸盐或硫酸盐的水会消减混凝土的28d强度或长期强度。含有氯离子的水由于氯离子的促凝作用,会导致水泥的快凝和早强,同时会腐蚀混凝土中的钢筋。

2配合比的影响

混凝土配合比是决定强度的重要因素之一,其中水灰比的大小直接影响混凝土强度,其他如砂率、骨浆比等也影响混凝土的各种性能。

2.1水灰比的影响

水泥混凝土的强度主要取决于其内部起胶结作用的水泥石的质量,水泥石的质量则取决于水泥的特性和水灰比。

在单位混凝土拌和物中,骨浆比确定后,即水泥浆的用量为一固定数值时,水灰比即决定水泥浆的稠度。

水灰比较小,则水泥浆较稠,混凝土拌和物的流动性亦较小,当水灰比小于某一极限以下时,在一定施工方法下就不能保证密实成型;

反之,水灰比较大,水泥浆较稀,混凝土拌和物的流动性较大,但粘聚性和保水性却随之变差。

当水灰比大于某一极限以下时,将产生严重的离析、泌水现象,从而影响水泥混凝土的强度。

因此为了使混凝土拌和物能够密实成型,所采用的水灰比值不能过小;为了保证混凝土拌和物具有良好的粘聚性和保水性,所采用的水灰比值又不能过大。

2.2骨浆比的影响

骨浆比就是单位混凝土拌和物中,骨料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。水泥浆在混凝土拌和物中,除了填充骨料间的空隙外,还包裹骨料的表面,以减少骨料颗粒间的摩阻力,使混凝土拌和物具有一定的流动性。

在单位体积的混凝土拌和物中,如水灰比保持不变,则水泥浆的数量越多,拌和物的流动性愈大。

但若水泥浆数量过多,

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