葉明壟 汪紅娟
摘要:混凝土是一種充滿生命力的建筑材料,是工程施工中必不可少的材料之一。隨著時代的發展,各類工程對混凝土的要求越來越高,對混凝土的性能要求不僅局限于抗壓強度,而是在立足強度的基礎上,更加注重混凝土的耐久性、變形性能等綜合指標的平衡和協調。要保證混凝土有良好的性能,必須有良好的原材料來支撐,因此原材料的品質對混凝土的質量影響甚大。原材料中的外加劑、摻合料、石、砂、水泥、水等因素對混凝土的質量的影響最大。因此,為了確保混凝土的質量,提高混凝土的強度,延長混凝土的使用壽命,一定要使用質量良好的原材料。文章簡要分析了原材料品質對混凝土質量的影響,旨在為提高混凝土質量提供參考意見。
關鍵詞:原材料品質;混凝土質量;影響
水泥礦物在很大程度上影響了混凝土質量,水泥細度大大降低了混凝土質量,另外,在水泥中添加外加劑及粉煤灰也降低了混凝土的性能,而骨料的數量、質量、品種對混凝土質量的影響也不容忽視。如何提高混凝土的質量和改善混凝土的工作性能成了重點研究的課題。要想提高混凝土質量,需從水泥礦物、水泥細度、外加劑及粉煤灰、骨料的數量、質量、品種等方面下功夫。
1原材料品質對混凝土質量的影響
1.1水泥細度對混凝土質量的影響
在我國當前的水泥磨粉條件下,水泥磨得越細,細小顆粒就越多,比表面積增大,能將水泥的水化速率提高,從而提高水泥的強度。需要注意的是,細小顆粒也不是越小越好,直徑如果小于1um,在一天之內就會被徹底水化,對水泥強度的貢獻較小。但是水化釋放熱量較早,對混凝土早期的干燥收縮、自收縮的貢獻較大,原因是顆粒的水化速度快,將混凝土里面的水分快速消耗掉,直接造成了混凝土的自干燥收縮。由于細小顆粒的頻繁水化,產生了更多水化物和凝膠,這些水化物和凝膠容易造成混凝土的干燥收縮。減少粗顆粒以后,也順帶減少了未水化顆粒,在一定程度上影響了混凝土的質量。為了確保流動損失減到最小,需不斷的增加高效減水劑,在很大程度上加重了施工費用負擔,而且混凝土中水泥含量增大降低了混凝土的質量。
1.2水泥礦物對混凝土質量的影響
硅酸鹽水泥的主要組成礦物有鐵鋁酸、鋁酸三鈣、硅酸二鈣、硅酸三鈣四種,這四種礦物由于具有不同的水化性質,因此在水泥中的比例對水泥有很大的影響。在水泥的形成過程中,硅酸三鈣對于水泥早期的強度有很大的影響,因此如果水泥中硅酸三鈣的含量較大,水泥就會因為干燥收縮、自收縮、溫度收縮而引起開裂。當前,我國的大部分混凝土特別是強度在C50以上的混凝土都采用高效的減水劑。另外,硅酸三鈣含量較高的水泥和外加劑的適應性很差,主要原因是硅酸三鈣具有較快的水化速度,而且硅酸三鈣產生的水化硅酸鈣根本不熔在水里,只能以膠體微粒的形式析出來,這些膠體微粒最終變成凝膠。此外,水化硅酸鈣能夠大量吸附減水劑,不利于提高混凝土的強度。表1為水泥四種礦物的收縮率。
表1水泥四種礦物的收縮率
礦物 C3A C3S C2S C4AF
收縮率(%) 2.340±0.100 0.790±0.036 0.770±0.036 0.490±0.114
1.3添加外加劑及粉煤灰對混凝土質量的影響
為了將混凝土的物理力學性能提高,從而提高混凝土強度,很多混凝土廠家都在使用粉煤灰及外加劑。粉煤灰主要組成成分二氧化硅及三氧化鋁,屬于一種活性材料,當水和粉煤灰拌合后,二氧化硅及三氧化鋁不會硬化,但是會和氫氧化鈣拌合,在空氣中、水中都會硬化。礦物顆粒相對比較細,流化效應和填充效應較小,在很大程度上增加了強度。很多實踐數據證明,將混凝土的強度提高,在一定程度上降低了混凝土早期的質量。所以,在配置高質量、高性能的混凝土時,一定要重視摻加量的比例,切記隨意摻加,否則會大大降低混凝土的質量。
1.4骨料的數量、質量、品種對混凝土質量的影響
骨料的強度比混凝土的強度大,這是混凝土配合比最基本的設計要求,所以通常情況下骨料的質量不會降低混凝土的質量,但是骨料當中的硫酸鹽、有機物、硫化物、淤泥等有害物質在很大程度上影響了混凝土的質量。這些有害物質對骨料的粘結有很大的影響,將混凝土的強度降低了,而且硫化物及硫酸鹽會腐蝕水泥。硫化物及硫酸鹽和水泥的水化物能夠發生反應,并且生成鈣礬石,造成了水泥石體的膨脹。這些有害物質將混凝土強度降低的同時,將混凝土的抗凍性能也降低。如今砂石資源緊缺,天然砂偏細,碎屑含泥量偏高,這已經對混凝土的質量帶來很大的影響(表2),因此骨料中的品種、質量及數量都能影響混凝土的質量,而骨料和水泥的用量更是對混凝土強度造成了直接的影響。
試驗數據表明:在其他各材料相同的情況下,含泥量偏高的碎屑不僅影響了單位用水量、混凝土的工作性,還對混凝土的強度也造成了相當大的影響。
2結語
工程質量百年大計,混凝土質量的好壞,對整個工程的質量有很大的影響,而混凝土的質量與原材料息息相關。在原材料中,水泥礦物、水泥細度、外加劑及粉煤灰、骨料的數量和質量以及品種都對混凝土的質量有很大的影響,因此要想提高混凝土的質量,首先要提高原材料的質量。
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