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1、淺談影響普通混凝土強度的因素摘要:制備混凝土拌合物之前,選擇正確的組成材料和決定其配比是獲得能滿足規(guī)定強度混凝土的第一步。在確定配合比時,運用混凝土強度的影響因素及其規(guī)律,無疑是非常重要的。混凝土承受外界荷載的動力不僅取決于所承受荷載的種類,而且決定于各種不同因素如何組合,以影響混凝土不同結構組份的比例。這些不同因素包括組成混凝土拌合物的各材料的性質和比例等內在因素養(yǎng)護條件、搗實程度、實驗參數(shù)等外在因素。關鍵詞:水灰比,有效水灰比,集灰比空隙率中圖分類號:TV331文獻標識碼:A一、影響混凝土強度的主要因素普通混凝土的受力破壞,主要出現(xiàn)在水泥石與集料的界
2、面上以及水泥石中??梢?混凝土的強度只要取決于水泥石與集料的粘結強度和水泥石的強度。因此,水泥的強度、水灰比及集料的情況,同時包括所使用的外加劑性質及用量,是影響混凝土強度的主要因素。(一)水泥和水灰比普通混凝土的強度主要取決于水泥石的質量,實驗證明混凝土的強度與水泥石強度成正比,而水泥石的質量又取決于所采用的水泥的特性(尤其是水泥標號)和水灰比。水泥石混凝土中的活性組份,在按一定配比和水拌合后,可作為水硬性膠凝材料將顆粒狀集料膠結成具有一定強度的人造石材。再配合比相同的情況下,所使用的水泥標號越高,水泥石的強度及其與集料之間的粘結力也越大,制成混凝土強
3、度也越高。從強度觀點看,水灰比-空隙率關系無疑是重要的因素,因為它影響著水泥漿基體以及基體與粗集料間的過度區(qū)的空隙率,進而對混凝土的強度產生極大的影響。水灰比對混凝土強度的影響主要表現(xiàn)在水泥石的空隙率上,進而混凝土強度,當混凝土拌合物充分搗實時,混凝土強度隨水灰比的降低而提高,在混凝土的強度及其其它條件相同的情況下,混凝土的強度主要取決于水灰比,這一規(guī)律常被稱為水灰比定則。水灰比越小,水泥石的強度及其與集料的粘結強度越大,混凝土的強度越高。但水灰比過小,拌合物過于干稠,使工作性降低。當工作性降低到某種方法(如人工搗實)不能有效密實時,水灰比的繼續(xù)降低會是
4、混凝土結構的不均勻性增大,不能保證混凝土的質量。除了水泥性質外,水泥質量的波動對混凝土強度的影響也是值得注意的問題。采用具有相同平均強度而離散系數(shù)小的水泥,可以降低水泥的用量。水泥質量波動引起的混凝土強度的標準離差,不隨齡期而增大;但混凝土強度的離散系數(shù)卻因強度隨齡期的增大而減小。產生這種現(xiàn)象的原因是:水泥的質量波動大多是由于水泥細度和C3S含量的差異引起的,而這些因素對早期的強度影響最大,隨著時間的延長、水泥水化程度的提高,這種影響逐漸減少。(二)集料和集灰比對于普通混凝土來說,盡管集料強度幾乎不被利用破壞決定于其它兩項,但是,集料除強度外還有其它特性
5、,諸如粒形、粒徑、表面結構、級配(顆粒分布)以及礦物成分,這些都已知會在不同程度上影響混凝土的強度。集料顆粒的粒形、粒徑、表面結構和礦物成分還影響了過渡區(qū)的特性,從而影響混凝土的強度。通常情況下,集料性質,特別是玻璃表面狀態(tài)和礦物組成,對極限抗壓強度的影響較對抗拉強度或初裂抗壓強度要小的多(高強混凝土除外)。裂縫形成時的應力大多取決于粗集料的性質,光滑的卵石制成的混凝土的開裂應力較粗糙有棱角的碎石混凝土為低,這可能是由于表面性質對機械拌合作用產生影響的緣故;粗集料的形狀對機械拌合也有一定影響。集料品種對混凝土強度的影響,又與水灰比有關。隨著水灰比的增大,
6、集料的影響減小。在礦物成份一定,級配良好的粗集料改變其最大粒徑對混凝土強度有兩種相反的影響。水泥用量和稠度相同,含較大集料粒徑的混凝土拌合物比較含較小集料粒徑的拌合物所需拌合水較少;而較大集料卻又趨于形成含較多微裂縫的弱過度區(qū),其最終影響隨混凝土水灰比和所加應力的不同而變化。不同的集料礦物組成同樣影響混凝土強度。已公布的許多報告表明,在同一條件下,以鈣質集料取代硅質集料將導致混凝土強度明顯改善。集灰比對混凝土強度的影響,一般認為是一個次要因素。但對于強度約大于35Mpa的混凝土,集灰比的影響卻明顯表現(xiàn)出來,在相同水灰比情況下,混凝土的強度隨著集灰比的增大
7、而提高的趨勢,這可能與集料數(shù)量增大,吸水量也增大,以至有效水灰比降低有關,也可能與混凝土內空隙減小有關,或者與集料對混凝土強度所起的作用有關得以更好的發(fā)揮有關。但應注意的是,在水泥用量很大而而水灰比很小的情況下,集灰比的增大會導致混凝土后期強度的衰退,這種現(xiàn)象產生的原因:集料顆粒限制水泥石收縮而產生的應力是水泥石開裂或水泥石-集料之間失去粘結。(三)外加劑與礦物摻和材化學外加劑對混凝土的強度影響主要通過以下幾種方式進行1、降低水灰比,如減水劑;2、使混凝土空隙率增加,結果導致強度降低,如加氣劑、泡沫劑等;3、調節(jié)水泥硬化時間,影響混凝土獲得強度的速率,但
8、對最終強度無明顯影響,如緩凝劑、促凝劑等。對于一種化學外加劑來說,他對混凝土的影