混凝土材料性能檢測及其影響因素研究

徐衛(wèi)忠

上海緣合建設(shè)工程檢測有限公司

混凝土材料性能檢測及其影響因素研究

徐衛(wèi)忠

上海緣合建設(shè)工程檢測有限公司

隨著我國城市化腳步的不斷加快，城市建筑中混凝土的使用也越來越多，混凝土的重要性也越來越突出。現(xiàn)代化城市建設(shè)中混凝土的使用效果會直接導(dǎo)致建筑物的質(zhì)量變化，所以在應(yīng)用混凝土建筑之前建筑部門應(yīng)該檢測混凝土的材料性能。本文就如何進(jìn)行混凝土材料檢測進(jìn)行論述，然后針對混凝土不同的材料性能的影響因素進(jìn)行分析研究，爭取可以為提高混凝土材料性能做出一些貢獻(xiàn)。

混凝土材料檢測；混凝土性能；影響因素

1 引言

隨著城市建筑的迅速發(fā)展，混凝土的材料性能就成了城市建筑物質(zhì)量的判定標(biāo)準(zhǔn)。主要組成普通混凝土的主要成分就是砂、水泥、石和水，但是適量的摻合料以及外加劑的添加會使混凝土性能更突出。建筑中實用混凝土主要有剛筋混凝土、纖維混凝土以及聚合物混凝土等，但是隨著住戶對建筑物的質(zhì)量要求越來越高，研究新型高強(qiáng)高耐久性的混凝土是當(dāng)前急迫的任務(wù)。本文將針對混凝土材料性能進(jìn)行檢測以及分析，然后研究影響混凝土性能的常見因素是什么。

2 檢測混凝土原材料

2.1 檢測標(biāo)準(zhǔn)

怎樣檢測混凝土原材料是目前的國家建筑實驗部的任務(wù)。現(xiàn)在國家就有一些相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，其中粉煤灰需水量比試驗方法主要就是遵循GB/T1596-2005《用于水泥和商品混凝土中的粉煤灰》和GB/T18736-2002《高強(qiáng)高性能商品混凝土用礦物外加劑》這兩個標(biāo)準(zhǔn)，但是GB/T1596-2005的試驗方法相對來說是比較麻煩的，實驗時最好采用GB/T18736-2002的方法。

2.2 石子的壓碎值

由于混凝土的形狀形成主要依靠石子的粒形和級配對，所以采用石子用于生產(chǎn)混凝土石時應(yīng)該應(yīng)測定其壓碎值。如果石子壓碎值過高，那么很可能導(dǎo)致建筑中混凝土可泵性差。石子壓碎值過高不僅容易是混凝土中石子間隙大，從而需要填充更多的沙和水泥，浪費(fèi)更多建筑資金，還容易使混凝土的可塑性變差。在同一地區(qū)的石子被用于混凝土構(gòu)造時，石子的級配和針片狀含量應(yīng)該被重點(diǎn)檢測。

2.3 黃砂的含泥量

混凝土中有石子也有黃砂。對于混凝土強(qiáng)度以及持久性，黃砂的含泥量有著決定性影響作用。當(dāng)采用黃砂建構(gòu)混凝土?xí)r，應(yīng)該采用中區(qū)的黃砂，然后直接用眼睛估測黃砂中泥塊的含量，有時也可以直接用水將黃砂弄濕，直接用手感受黃砂中的泥塊含量，然后再用粗砂和細(xì)砂來調(diào)整黃砂率和粉煤灰摻量，注意黃砂級配是否合格。

2.4 水泥強(qiáng)度

混凝土的強(qiáng)度不只會被黃砂影響，還會被水泥和水反應(yīng)形成的水化產(chǎn)物再加上活性摻合料的產(chǎn)物影響，也就是水泥強(qiáng)度可以直接影響混凝土的強(qiáng)度。已知水灰比公式C/W=fco/（fce×0.46）+0.07，則當(dāng)水灰比一定時混凝土的強(qiáng)度fco與水泥的強(qiáng)度fce一定會成正比。由于水泥的具體強(qiáng)度最少到28天才知道，那么復(fù)試水泥強(qiáng)度就是實驗室應(yīng)該分批進(jìn)行的，實驗中記錄大量試驗數(shù)據(jù)就可以建立早期的水泥強(qiáng)度與28天后水泥強(qiáng)度的關(guān)系式，然后避免水泥強(qiáng)度不正確。

3 影響混凝土性能的因素

3.1 影響混凝土強(qiáng)度性能的常見因素

建筑工程中影響建筑物質(zhì)量的主要因素就是混凝土的強(qiáng)度，研究影響混凝土強(qiáng)度的因素是十分必要的。水灰比、水泥等級、養(yǎng)護(hù)溫度和濕度等有關(guān)混凝土影響因素都應(yīng)該是我們需要研究的對象。本文將著重介紹許多混凝土影響因素中比較主要的兩種影響因素：

（1）水灰比-W/C。雖然毛細(xì)管孔隙Pc=W/C-0.36a或者膠空比X=0.68a/（0.32+W/C）可以基本測定普用的混凝土強(qiáng)度，但是毛細(xì)管孔隙Pc=W/C-0.36a或者膠空比X=0.68a/（0.32+W/C）實際上都是微觀指標(biāo)，因此混凝土的強(qiáng)度還是很難以測定的。從宏觀的角度來看，密實混凝土在水泥比中的水灰比與水灰比的比例可以從混凝土強(qiáng)度來確定，水灰比與混凝土成正比，即水灰比越大，混凝土的強(qiáng)度越大，因此當(dāng)水灰比不變時，不能夠通過增加水泥的含量來提高混凝土的強(qiáng)度，這不能夠使混凝土的性能強(qiáng)度，這只會增加混凝土的可加工性。水泥比可以直接影響混凝土的強(qiáng)度，在建筑應(yīng)用混凝土之前一定要做好水灰比的測定，按照混凝土強(qiáng)度水灰比定則進(jìn)行水灰比的準(zhǔn)確設(shè)定從而達(dá)到混凝土強(qiáng)度符合建筑需要標(biāo)準(zhǔn)的目的。同時針對某種混凝土材料而言，就混凝土與水泥比的具體強(qiáng)度相關(guān)性可以看出混凝土的強(qiáng)度只取決于水泥比這一個因素。

（2）水泥等級。大家應(yīng)該都知道水泥是混凝土的重要組成部分，水泥的等級更是嚴(yán)重影響著混凝土的性能強(qiáng)度。水泥中礦物組成和水泥細(xì)度主要會影響混凝土的性能強(qiáng)度。水泥中的礦物組成不僅決定水泥的強(qiáng)度，還可以由礦物組成的原材料的基本強(qiáng)度。水泥的中的水泥細(xì)度對混凝土的強(qiáng)度有很大的影響。由于混凝土的強(qiáng)度取決于水泥的前期強(qiáng)度以及后期強(qiáng)度，但是混凝土?xí)S著水泥細(xì)度的增加，從而增加水化率，這導(dǎo)致混凝土?xí)谠缙谠鲩L的比較快。但是水泥細(xì)度不會增加混凝土的后期強(qiáng)度，所以在建筑后期增加水泥細(xì)度并不能增加混凝土的性能強(qiáng)度。除此以外，在相同的條件下，還可以通過改變水泥的粒型和級配來達(dá)到改變混凝土的性能強(qiáng)度的目的。

3.2 影響混凝土的工作因素

讓混凝土的性能得到充分的展現(xiàn)，讓高性能的混凝土的工作性質(zhì)得到最優(yōu)實施是建筑業(yè)的目標(biāo)。下面本文將從兩個影響到混凝土的工作因素開始分析。

（1）砂的利用。沙粒厚度、細(xì)顆粒含量、泥漿含量以及灰度等級均嚴(yán)重影響了混凝土的施工性質(zhì)，采用細(xì)度模量為2.6-3.0之間的黃砂可以滿足質(zhì)量要求較高的混凝土的需要，以及處于為面積II砂以及細(xì)顆粒含量在0.300mm以下的黃砂一般都是可以提高混凝土的工作效應(yīng)。除了將黃砂的細(xì)度以及15%以下是細(xì)顆粒含量0.300mm以外，還要將泥漿控制在2%以下可以讓混凝土的性能更好的展現(xiàn)出來，可以保證更好的混凝土性能工作效應(yīng)。混凝土混合料的流動性凝聚力和保水性都是受黃砂含泥量影響的，只有應(yīng)用合理的黃砂含泥量才可以使混凝土的性能得到巨大的提升、優(yōu)化。因此在保持其他基本條件一致的情況下，配置混凝土?xí)r應(yīng)該可以通過調(diào)整參與的粗砂以及細(xì)粗的數(shù)量從而可以提高混凝土性能的工作效能。

（2）攪拌時間。混合攪拌時間不僅可以影響混凝土性能，還可以影響混凝土性能的工作效能。混合攪拌物中的自由水蒸發(fā)以及水泥的早期水化導(dǎo)致混凝土混合攪拌物的坍落度越高攪拌時間越低。但是不能因為混凝土混合攪拌坍落度就減低時間，因為如果減低混合物的攪拌時間，攪拌的混合物不能充分溶解;，但是如果攪拌混合物的時間太長，攪拌器的水泥的早期水化和自由水蒸發(fā)將影響混凝土的加工性。因此合理掌握對混合物攪拌的時間是非常重要的。針對不同環(huán)境狀況，混合物的攪拌時間也應(yīng)該得到相應(yīng)改善，特別是不同季節(jié)時的混合攪拌時間也應(yīng)該是不一樣的，夏季攪拌時間不應(yīng)少于120秒，冬天攪拌時間不應(yīng)少于150秒。合理掌握不同的混合物攪拌時間可以讓混凝土性能的工作效能更好，更優(yōu)良。

3.3 影響混凝土耐久性能的因素

混凝土耐久性可以使建筑物可以長時間保持安全，不至于使住戶在建筑物內(nèi)受到危害。影響混凝土耐久性能的因素有許多，主要分為內(nèi)因和外因。其中影響的內(nèi)因主要是混凝土所用原材料因素比如混凝土的碳化、影響鋼筋銹蝕的氯離子等，還有外因就是環(huán)境因素。本文將詳細(xì)介紹這的兩個因素，然后對這兩個因素進(jìn)行分析。

（1）材料因素。混凝土耐久性的主要體現(xiàn)在混凝土各種材料的性能上。就當(dāng)今混凝土耐久性的研究基本上都是對材料的深度研究，直接影響混凝土的耐久性的材料有很多，比如水泥等級、骨料等級、混合物添加類型等。除了以上影響混凝土耐久性的原材料之外，水的使用量影響到混凝土的耐久性能。特別是攪拌耗水量和混合物添加劑的種類，不僅可以影響混凝土的耐久性，還會影響混凝土的抗凍性。水泥等級類型除了影響混凝土耐久性以外還能夠直接影響混凝土的耐腐蝕性。材料的選擇可以直接影響使用的混凝土耐久性，因此必須通過選擇一種合理的材料從使混凝土的耐久性可以得到保障。

（2）環(huán)境因素。除了上文中的材料因素會影響混凝土耐久性之外，影響混凝土耐久性的重要外部因素還有環(huán)境因素。土壤環(huán)境、大氣環(huán)境和水環(huán)境就是我們平常使用混凝土的環(huán)境。但是在各種環(huán)境中，混凝土中總會沾染一些腐蝕性物質(zhì)從而混凝土性能被減低，同時混凝土的適用性和安全性也是隨著環(huán)境變化而開始劣化。混凝土的耐用性之所以降低是因為混凝土在不同環(huán)境中被外物侵蝕。環(huán)境可以影響混凝土耐久性的重要原因就是環(huán)境中擁有的溫度、離子、濕度等，擁有一些酸堿物質(zhì)的特殊環(huán)境也是導(dǎo)致混凝土腐蝕的主要原因。所以要為混凝土找到一個適應(yīng)的環(huán)境來保證混凝土的耐久性。

4 結(jié)論

現(xiàn)代化建設(shè)不僅需要混凝土，還需要合理利用混凝土的性能。混凝土的有效使用不僅可以幫助更好的建設(shè)我國，還可以提高我國建筑物的整體質(zhì)量。本文通過檢測混凝土的原材料來對混凝土性能的影響因素進(jìn)行分析。本文除了探究了混凝土強(qiáng)度性能、工作性能、耐久性能的一些影響因素，提出一些針對性的意見，還提出應(yīng)該避免影響混凝土的不利因素。但是就混凝土的應(yīng)用而言，建筑者應(yīng)該結(jié)合實際情況，靈活運(yùn)用混凝土使用性能，為我國現(xiàn)代化建設(shè)作出貢獻(xiàn)。

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10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.003