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摘要:混凝土是由水泥、粗骨料以及細(xì)集料等材料組成的膠凝建筑材料,在工程項(xiàng)目施工中應(yīng)用比較廣泛,混凝土原材料的品種、配比量以及質(zhì)量的優(yōu)劣等因素,都會對混凝土的強(qiáng)度造成一定的影響。不同工程對混凝土強(qiáng)度的要求也不相同,混凝土的強(qiáng)度直接影響工程的質(zhì)量,因此,混凝土原材料的選擇至關(guān)重要,本文具體分析原材料對混凝土強(qiáng)度有著怎樣的影響。
關(guān)鍵詞:混凝土原材料;強(qiáng)度;水泥;骨料
一、水泥對混凝土強(qiáng)度的影響
水泥是混凝土的主要原材料,水泥中的細(xì)小顆粒,具有不同的細(xì)度和比表面積,因此,即使使用同一品種、同等用量的水泥,混凝土的強(qiáng)度可能也會有所差別。通常水泥的細(xì)度越細(xì),比表面積越大,篩余量越小,混凝土的強(qiáng)度會越高,水泥一般只決定早期混凝土的強(qiáng)度,后期混凝土的強(qiáng)度基本上不受水泥的影響。
水泥的比表面積越大,混凝土的早期強(qiáng)度會越高,而對后期的混凝土強(qiáng)度影響較小,混凝土的強(qiáng)度不會增加,而是趨于穩(wěn)定。水泥的比表面積越小,混凝土強(qiáng)度在前期處于持續(xù)增長的狀態(tài),后期混凝土的強(qiáng)度甚至超過細(xì)水泥。
混凝土的強(qiáng)度除了會受到水泥比表面積大小的影響外,還會受到混凝土的配合比以及混凝土養(yǎng)護(hù)方式的影響,一旦混凝土的配合比和養(yǎng)護(hù)方式發(fā)生了變化,水泥的細(xì)度也會影響混凝土的強(qiáng)度?;炷林兴冶仍叫。?xì)度水泥的混凝土的強(qiáng)度會增強(qiáng),與細(xì)度水泥相比,粗度水泥的混凝土強(qiáng)度增加的幅度會更大。在混凝土不同養(yǎng)護(hù)環(huán)境下,水泥細(xì)度對混凝土強(qiáng)度的影響是不同的,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下,混凝土的強(qiáng)度最高,并會隨著時間的增長而更強(qiáng),在自然養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度次之,在干燥養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度最低,水泥細(xì)度較低的混凝土強(qiáng)度在自然養(yǎng)護(hù)和干燥養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下,增長到一定程度便會停止增長,水泥細(xì)度較大的混凝土強(qiáng)度在自然養(yǎng)護(hù)以及干燥養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下更有利于發(fā)展。
水泥的不同參數(shù)會對混凝土強(qiáng)度造成一定的影響,在混凝土施工前期,水泥的細(xì)度越細(xì),水化反應(yīng)越快,混凝土的強(qiáng)度會越強(qiáng),但是在混凝土施工的后期,細(xì)水泥水化反應(yīng)快,細(xì)度較低水泥的混凝土強(qiáng)度則不會增強(qiáng),粗水泥的水化反應(yīng)還未結(jié)束,仍不斷繼續(xù)水化,因此,細(xì)度較大水泥的混凝土強(qiáng)度還會繼續(xù)增強(qiáng)。
二、集料對混凝土強(qiáng)度的影響
集料可以分為粗集料和細(xì)集料兩種,集料在混凝土中占有較大的比例,對混凝土的強(qiáng)度起著決定性作用,粗集料自身的參數(shù)不一樣,不同的粒徑、不同的形貌、不同級配都會直接影響混凝土的強(qiáng)度,細(xì)集料中的含泥量以及細(xì)度同樣影響著混凝土的強(qiáng)度。
與細(xì)集料相比,粗集料對混凝土的強(qiáng)度影響比較大,要想利用集料來改變混凝土的強(qiáng)度,需要在集料與基體兩相強(qiáng)度和剛度相互匹配的前提下才可以完成。集料彈性模量對混凝土強(qiáng)度的影響與集料強(qiáng)度對混凝土強(qiáng)度的影響有一定的關(guān)系。
集料對混凝土強(qiáng)度的增強(qiáng)效果,會受到混凝土強(qiáng)度等級的不同而不同,在高強(qiáng)混凝土中添加普通的集料,對混凝土的強(qiáng)度影響不大,普通集料在中強(qiáng)混凝土中變化也不明顯,只有在低強(qiáng)混凝土中,普通集料才會起到明顯的作用。
無論是粗集料還是細(xì)集料,集料顆粒的粒形、粒徑以及表面特征都是不一樣的,不同的集料顆粒特點(diǎn)對混凝土強(qiáng)度有著不同的影響。集料自身的參數(shù)對混凝土強(qiáng)度的影響程度與混凝土強(qiáng)度等級有直接關(guān)系。
粗集料與基體協(xié)調(diào)性對混凝土的抗折強(qiáng)度有著巨大的影響,在集料與基體兩相強(qiáng)度與彈性模量相匹配的前提下,集料強(qiáng)度可以改變混凝土抗折強(qiáng)度?;炷量箟簭?qiáng)度與抗折強(qiáng)度一樣,都會受到粗集料強(qiáng)度的影響,但影響程度存在一些差異,在低強(qiáng)度混凝土中這個差異最為明顯。混凝土的抗折強(qiáng)度還會受到粗集料體積率和最大粒徑的影響,對于強(qiáng)度等級不同的混凝土來講,粗集料的最佳體積率和最大粒徑不是固定的,隨著混凝土強(qiáng)度等級的不同,最佳體積率和最大粒徑也在發(fā)生著改變?;炷恋目拐蹚?qiáng)度與粗集料的針、片狀顆粒含量以及表面特征也有著密切的聯(lián)系,影響程度也會隨著混凝土強(qiáng)度等級的不同而存在差異。
三、礦物摻合料對混凝土強(qiáng)度的影響
在混凝土中添加活性礦物摻合料可以改變混凝土的強(qiáng)度,混凝土在攪拌過程中可以利用粉煤灰、粉煤灰和硅灰以及磨細(xì)礦渣等代替一部分等量的水泥,會使混凝土的抗壓強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度下降,混凝土施工后時間越長,摻入粉煤灰、粉煤灰和硅灰的礦物摻合料混凝土抗壓強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度下降得越明顯,與純水泥混凝土相比,摻入磨細(xì)礦渣摻合料的混凝土抗壓強(qiáng)度和彎拉強(qiáng)度會更高。
粉煤灰、硅粉、磨細(xì)礦渣等礦物摻合料對混凝土強(qiáng)度的影響分別表現(xiàn)在不同階段,硅粉由于活性比較高,通常在前期混凝土的強(qiáng)度增長的較為明顯,后期混凝土強(qiáng)度變化不大。硅粉是配制抗折強(qiáng)度高、抗沖擊耐磨性強(qiáng)混凝土的首選。粉煤灰在混凝土強(qiáng)度影響中具有較大的潛力,通常前期變化不明顯,后期的混凝土強(qiáng)度增加比較突出。在混凝土攪拌過程中添加的礦物摻合料需要根據(jù)具體的施工要求來決定,對強(qiáng)度在早期要求較高的混凝土,可以使用超量的粉煤灰代替部分水泥,等量的粉煤灰代替水泥達(dá)不到增加混凝土強(qiáng)度的效果。
四、外加劑與拌合用水對混凝土強(qiáng)度的影響
4.1外加劑對混凝土強(qiáng)度的影響
在混凝土中添加外加劑有助于改善混凝土的各種性能,在混凝土施工過程中,可以根據(jù)實(shí)際的施工需求,在混凝土中添加外加劑,使混凝土性能滿足工程的施工標(biāo)準(zhǔn)?;炷镣饧觿┌捶N類可以分為減水劑、緩凝劑、膨脹劑、引氣劑等,除了單一功能的外加劑,還有一些復(fù)合外加劑,可以同時改變混凝土中兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上的性能。
在混凝土其他原材料都不改變的前提下,在混凝土中添加減水劑,減少用水量的同時,還可以使混凝土達(dá)到同樣的坍落度,有效提高混凝土的強(qiáng)度。適量的使用減水劑可以起到增強(qiáng)混凝土強(qiáng)度的目的,但減水劑使用過量,會起到反效果,混凝土離析泌水,混凝土強(qiáng)度會降低。在混凝土中添加膨脹劑有助于降低混凝土的收縮,可以使混凝土的強(qiáng)度增強(qiáng)。緩凝劑可以延長混凝土的凝結(jié)時間,在混凝土中添加緩凝劑可以控制混凝土凝結(jié)的時間,在炎熱的夏天或遠(yuǎn)距離運(yùn)輸中可以使用,緩凝劑在使用過程中需要控制用量,否則會降低混凝土的強(qiáng)度。
4.2拌合用水對混凝土強(qiáng)度的影響
混凝土強(qiáng)度與拌合用水的用量有直接關(guān)系,混凝土中的膠凝材料數(shù)量一定的時候,混凝土的強(qiáng)度與拌合用水量成反比,混凝土中拌合用水量越高,混凝土的強(qiáng)度越低;拌合用水量越低,混凝土的強(qiáng)度反而會升高,拌合用水量不是固定的,需要根據(jù)混凝土工程的實(shí)際施工情況而定。另外,混凝土中拌合用水的用量,還應(yīng)該考慮混凝土中是否添加了礦物摻合料等因素。因此,在混凝土配制時,為保證混凝土的強(qiáng)度,拌合用水量應(yīng)該嚴(yán)格控制。
五、結(jié)語
混凝土是由多種原材料組合而成,在混凝土配制過程中,不僅需要考慮原材料的質(zhì)量,還需要考慮各種原材料在混凝土中的比例,混凝土中的膠凝材料、集料、礦物摻合料、外加劑以及拌合用水都會對混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響,在混凝土配制過程中,嚴(yán)格控制各種原材料的用量,才可以保證混凝土的強(qiáng)度。
參考文獻(xiàn):
[1]張訓(xùn)、王玨.原材料對混凝土強(qiáng)度的影響探討[J].廣東建材.2013
[2]狄進(jìn)祥、王全福、蘇雪峰.淺析混凝土強(qiáng)度影響因素及其提高措施[J].山西建筑.2009
[3]張振宇.混凝土原材料對其強(qiáng)度的影響[J].江西建材.2014
[4]鄧初首.道路混凝土原材料的選用與抗折強(qiáng)度影響因素的探討[J].四川建筑科學(xué)研究.2005
[5]李世華.淺析清水混凝土配合比和原材料對強(qiáng)度的影響研究[J].中國新科技新產(chǎn)品.2015
[6]石偉偉.混凝土原材料對其用水量影響分析[J].人民長江.2010