(廣東塔牌混凝土投資有限公司, 廣東 梅州 514160)
改革開放以來,我國在工程建設(shè)領(lǐng)域取得了快速的發(fā)展和進(jìn)步,其中一個(gè)典型的代表就是當(dāng)前各類建設(shè)工程無論在規(guī)模上還是在數(shù)量上都相較以往顯著提升,這一方面給人們的生活和工作帶來了極大的便利,但同時(shí)也對工程建設(shè)材料提出了更高的要求。而混凝土結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代建設(shè)工程的主體或骨架,在保障工程功能和質(zhì)量方面發(fā)揮著極其重要的作用。
現(xiàn)實(shí)中,混凝土質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響到工程建設(shè)質(zhì)量,嚴(yán)重地甚至?xí)こ淌褂谜叩娜松砗拓?cái)產(chǎn)安全帶來威脅,同時(shí)還會對社會的和諧穩(wěn)定產(chǎn)生不良影響,所以有必要對混凝土質(zhì)量控制加強(qiáng)重視。而要實(shí)現(xiàn)對混凝土質(zhì)量的把控,首先要做的就是對材料進(jìn)行科學(xué)選擇,只有確保材料質(zhì)量達(dá)標(biāo),才能為混凝土施工質(zhì)量控制奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文正是基于這一出發(fā)點(diǎn),對混凝土材料與混凝土質(zhì)量間的關(guān)系進(jìn)行了分析,希望對相關(guān)工作能夠有所借鑒。
對于混凝土材料而言,其最重要的一個(gè)性能就是力學(xué)性能,力學(xué)性能的好壞將對混凝土質(zhì)量造成嚴(yán)重影響?,F(xiàn)實(shí)中,材料力學(xué)性能主要可以用抗壓、抗震、支壓以及抗彎強(qiáng)度等參數(shù)進(jìn)行表示?;炷猎趯?shí)際工程建設(shè)中被廣泛應(yīng)用的另一個(gè)重要原因就在于其表面受到小于靜力強(qiáng)度的應(yīng)力時(shí),破損問題不會立即出現(xiàn),而是會隨著應(yīng)力的長期作用,才會逐漸表現(xiàn)出裂縫問題。
與混凝土材料的力學(xué)性能類似,混凝土材料的熱學(xué)性能也可以由一些參數(shù)來進(jìn)行表現(xiàn),例如導(dǎo)熱和熱脹冷縮系數(shù)等,這些系數(shù)是在設(shè)計(jì)和配比混凝土材料時(shí)必須重點(diǎn)考慮的因素。但與一般的磚結(jié)構(gòu)相比,混凝土結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱系數(shù)都很大,而這就可能在外墻上形成冷橋問題,進(jìn)而影響到工程的施工效率。水泥作為一種重要的膠凝材料,經(jīng)常會因?yàn)樗只騼?nèi)部化學(xué)反應(yīng)的影響而出現(xiàn)變形,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土體積改變。一旦混凝土體積變化超過允許范圍,就會導(dǎo)致裂縫和破壞。為了解決這一問題,實(shí)際中通常會使用膨脹水泥和膨脹劑。
混凝土材料的表面觸感性能是現(xiàn)實(shí)中最易被人們感知到的性能之一,這直接會對建筑使用者對空間的感受造成影響?;炷敛牧系馁|(zhì)感、顏色一般是由工程實(shí)際需求和工藝方式來決定的,進(jìn)而給使用者帶來不同的觸感感受。
水泥是混凝土混合料中的關(guān)鍵材料,它可以與水進(jìn)行拌和,從而形成漿體,然后利用它的膠凝特性將砂、石等其他材料膠結(jié)在一切。在當(dāng)前的水泥市場上,水泥的產(chǎn)家和品種很多,這些水泥品質(zhì)不一,而且各具特性。因?yàn)樗嗟钠贩N不同,所以水泥生產(chǎn)時(shí)用到的原料和生產(chǎn)工藝也存在差異,進(jìn)而導(dǎo)致水泥的性能也不相同。其中,純硅水泥是由硅酸鹽水泥熟料加石膏磨制而成,優(yōu)點(diǎn)是具有較高的強(qiáng)度、不透水性、抗凍性和耐磨性,缺點(diǎn)則體現(xiàn)在抗水性和耐化學(xué)侵蝕性較差等方面;普通水泥的早期強(qiáng)度比純硅水泥較低,抗凍性和耐磨性也略微減?。坏V渣水泥的特性是水化熱低,而且耐熱性較高,這種水泥的早期強(qiáng)度通常也比較低,但后期強(qiáng)度的增進(jìn)會比較大;火山灰水泥與礦渣水泥的特性類似,但這種水泥也具有自身的一些獨(dú)特特性,例如需水量和干縮都比較大;粉煤灰水泥的特點(diǎn)是需水量小、干縮小、水化熱低,它的早期強(qiáng)度也比較低,但后期強(qiáng)度會增大;復(fù)合水泥的早期強(qiáng)度就比較高,而且具有較好的和易性,但需水量卻比較大。
通過以上對不同品種水泥的分析可知,每種水泥都有自身獨(dú)特的特性,無法明確地指出哪種水泥好、哪種水泥差。只有從施工環(huán)境和條件入手,選擇與工程需求最適應(yīng)的水泥品種,才能保障混凝土質(zhì)量。此外,還應(yīng)對水泥的化學(xué)、物理以及建筑等性能做到充分了解,從科學(xué)選配的層面來保障混凝土質(zhì)量。
在混凝土材料中,集料(如圖1所示)占混凝土體積的比重最大,因此它的質(zhì)量好壞將對混凝土質(zhì)量造成直接影響?,F(xiàn)實(shí)中,對集料質(zhì)量的控制首先要看其表觀密度。通常而言,表觀密度越大,其強(qiáng)度就越高,穩(wěn)定性也就越好。其次則應(yīng)看集料的吸水率和含水率。絕大多數(shù)條件下,吸水率越小,密度就越大,穩(wěn)定性就越好。至于集料的含水率,則直接會影響到其與水泥的粘結(jié),此外還會對混凝土的抗凍性、穩(wěn)定性以及耐磨性造成不同程度的影響。第三則需要看集料的粒形。形狀好的集料會增大和易性,進(jìn)而增強(qiáng)混凝土的質(zhì)量和性能。一些集料的表面較粗糙或有棱角,雖然加劇了顆粒間的摩擦,但卻與水泥的粘結(jié)好,這樣反而對保障強(qiáng)度有利。第四要看集料的粒度與級配。集料的粒徑相對增大,可以適當(dāng)降低水泥漿或砂漿的需求量,即在同樣水泥用量的情況下,水灰比會降低,進(jìn)而提升混凝土的強(qiáng)度;而基料的級配則反映各級粒徑顆粒的分布情況。最后則要看集料中有機(jī)物、黏土、云母等有害物質(zhì)的含量?,F(xiàn)實(shí)中,很難完全剔除掉集料中的有害物質(zhì),但卻可以將有害物質(zhì)含量控制在允許的范圍之內(nèi)。一旦有害物質(zhì)超標(biāo),那么就會嚴(yán)重影響集料與水泥的粘結(jié),甚至還可能在集料與水泥的水化過程中產(chǎn)生有害膨脹,進(jìn)而降低混凝土的質(zhì)量。
圖1 集料
所謂外加劑是在拌制混凝土?xí)r用到的一種外在添加劑,主要起改善混凝土性能的作用。通常來說,外加劑的摻入量應(yīng)低于水泥摻入量的5%。當(dāng)前市場上流行的外加劑品種很多,這些外加劑可以對混凝土的各項(xiàng)性能進(jìn)行改善。在實(shí)際操作中,如果人們想對混凝土的多方面性能都進(jìn)行改善,也可以綜合采用多種外加劑或直接使用復(fù)合外加劑。當(dāng)然,外加劑如果使用超量也會影響到混凝土的最終強(qiáng)度,此時(shí)就必須采取措施對事故混凝土進(jìn)行處理。以預(yù)測強(qiáng)度等級為C20以上的事故混凝土處理為例,此時(shí)就可以采用C35補(bǔ)償收縮混凝土(其配合比見表1)進(jìn)行重新澆筑。
表1 C35補(bǔ)償收縮混凝土的配合比
礦物摻合料是一種無機(jī)礦物細(xì)粉,早期的礦物摻合料有粉煤灰、火山灰、礦渣粉等,當(dāng)前正在研究的新型礦物摻合料還包括廢棄玻璃粉、石灰石粉以及鋼渣等。這些礦物摻合料的細(xì)度一般與水泥相同或更細(xì),其摻入量一般大于水泥摻入量的5%。礦物摻和料可以參與水泥的水化過程,進(jìn)而對水化產(chǎn)物有所共享。在實(shí)際操作中,適量摻入礦物細(xì)粉,不僅可以實(shí)現(xiàn)對廢棄礦物材料的重復(fù)利用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo),而且對增強(qiáng)混凝土的后期強(qiáng)度、耐久性以及耐腐蝕能力等均具有明顯效果。因此,礦物摻合料的應(yīng)用已經(jīng)引起了很多國家的重視,一些廠商已經(jīng)將礦物摻合料作為提升混凝土性能的必不可少的材料之一。
現(xiàn)代工程大量用到混凝土結(jié)構(gòu),所以把控混凝土質(zhì)量對保障工程質(zhì)量意義重大,必須得到充分的重視。而混凝土材料的選用會直接影響到混凝土質(zhì)量,只有對混凝土材料進(jìn)行嚴(yán)格把握,才能為混凝土施工質(zhì)量控制奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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