抗凍混凝土原材料控制

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1、抗凍混凝土原材料控制　　摘要：該文結(jié)合筆者多年的抗凍混凝土質(zhì)量控制及施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，簡要介紹了原材料控制中易于疏忽的問題。闡明了在抗凍混凝土原材料控制中的細(xì)節(jié)。合理選用原材料，并控制原材料的關(guān)鍵指標(biāo)，是抗凍混凝土質(zhì)量保證的關(guān)鍵?！　￡P(guān)鍵詞：抗凍融混凝土原材料控制　　中圖分類號：TU473文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2016）08（a）-0039-02　　混凝土的凍融破壞是我國建筑物老化病害的主要問題之一，是我國東北和西北嚴(yán)寒地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)的主要病害。尤其在東北嚴(yán)寒地區(qū)，興建的水工混凝土建筑物，幾乎100%工程局部或大面積遭受不同程度的凍融破壞

2、，這些地區(qū)較大的晝夜溫差，導(dǎo)致一些水工混凝土遭受頻繁的凍融循環(huán)作用，大量水渠、溢流壩等水工混凝土工程建成幾年后，混凝土就被大面積凍壞、剝落，嚴(yán)重影響了建筑工程的長期使用和安全運(yùn)行[1]?；炷辽a(chǎn)單位在設(shè)計(jì)混凝土配合比時，主要依據(jù)是現(xiàn)行的國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而標(biāo)準(zhǔn)未強(qiáng)制要求的，或標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確界定的問題，往往是人們易于疏忽的問題。為此該文從混凝土原材料控制中，工程人員易于疏忽的問題進(jìn)行較為深入的梳理，探討如何提高混凝土的抗凍性?！　?原材料　　1.1水泥細(xì)度5　　水泥作為混凝土膠凝材料，其質(zhì)量的好壞在很大程度上決定了混凝土性能的優(yōu)劣。為增強(qiáng)混凝土耐久性，應(yīng)選用

3、早期強(qiáng)度高、抗凍性能好的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥?！　∷噙M(jìn)廠檢測除常規(guī)的檢測復(fù)檢外，還應(yīng)關(guān)注水泥的細(xì)度，水泥的細(xì)度是影響混凝土性能的關(guān)鍵因素。通常水泥的顆粒越細(xì)，比表面積越大，早期的水化越快，早期強(qiáng)度越高。水泥細(xì)度小，水化反應(yīng)平緩，混凝土后期強(qiáng)度高。從混凝土耐久性方面考慮，我們在選用水泥時，要更加注重后期強(qiáng)度增長。研究表明在干濕循環(huán)條件下，水泥細(xì)度的提高，混凝土動彈性模量損傷程度增加，造成混凝土結(jié)構(gòu)的提早裂化，降低混凝土抗?jié)B、抗凍性能[6-7]。鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)TB10424-2010中明確要求水泥比表面積在300～350m2/kg之間。

4、因此合理水泥細(xì)度也是混凝土耐久性的有力保證。　　1.2粗骨料的空隙率及尺寸效應(yīng)　　骨料在混凝土中約占70%～80%，是組成混凝土的骨架，粗骨料的最大粒徑、顆粒級配、形狀等對混凝土強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性、耐久性等性能產(chǎn)生重要影響。粗骨料的顆粒級配越好，空隙率越小，混凝土越密實(shí)，缺陷及裂縫出現(xiàn)的幾率越小，混凝土的抗凍性能也就越佳。通常對于抗凍混凝土的空隙率控制在44%以下?！　〈止橇铣叽鐚炷恋男阅苡绊戄^大，特別是高性能混凝土更甚。國外有研究表明，對大多數(shù)巖石來說，如果把最大粒徑減小到10～15mm，通常可以消除骨料的內(nèi)在缺陷。對高性能混凝土，我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定不超

5、過25mm[2-3]。國外一般認(rèn)為其最大粒徑不宜超過105mm。但是當(dāng)碎石粒徑過小時，碎石的比表面積增大，混凝土砂率升高，潤濕碎石的水及包裹碎石的水泥漿增多，這又會引起混凝土干縮變大，容易出現(xiàn)收縮裂縫。因此抗凍混凝土的碎石粒徑不宜大于25mm[4]?！　?.3引氣劑氣泡參數(shù)　　混凝土的抗凍性能與混凝土的孔結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系，在混凝土中孔是水存在的空間，而引氣劑的氣泡性能參數(shù)直接影響使用效果?！　〔煌贩N的引氣劑對混凝土孔結(jié)構(gòu)形成的影響是不同的，因而對混凝土強(qiáng)度、滲透性、耐久性等的影響也是不同的。在某種意義上，孔的結(jié)構(gòu)和孔徑比孔隙率對混凝土宏觀性能的影響更重

6、要。吳中偉院士將混凝土孔徑分為4級，即無害孔級（孔徑2000μm）?？梢姎馀萜骄霃綄炷恋男阅艿挠绊懯蔷薮蟮模瑢炷恋目箟簭?qiáng)度影響尤甚。工程實(shí)踐及理論研究表明[5]，混凝土生產(chǎn)中應(yīng)選擇氣泡泡經(jīng)在20～200μm且均勻穩(wěn)定的引氣劑。　　混凝土摻入引氣劑后，混凝土的抗凍融耐久性得以改善，除要達(dá)到一定的含氣量外，氣泡間隔系數(shù)是影響混凝土抗凍耐久性的最重要因素。在一定的含氣量下，混凝土的抗凍性能取決于氣泡間隔系數(shù)和氣泡數(shù)量，氣泡間隔系數(shù)越小，氣泡數(shù)量越多，混凝土的抗凍性能就越好?！　?.4纖維的使用5　　大量試驗(yàn)研究表明，對有抗凍融要求的混凝土，在不使用引氣

7、劑的條件下，加入適量的纖維也能使混凝土具有優(yōu)良的抗凍融性能。目前生產(chǎn)中使用的纖維主要有聚丙烯纖維、聚丙烯晴纖維、纖維素纖維及鋼纖維。為保證纖維能均勻地分布于混凝土中，纖維長徑比不應(yīng)大于100，一般為30～80。纖維的摻量一般為混凝土體積率的0.5%～2%。混凝土中加入纖維后，能夠改善混凝土的孔結(jié)構(gòu)，并且纖維均勻分散在混凝土中形成一種亂向支撐體系。分散了混凝土的定向應(yīng)力，阻止了混凝土原生裂縫發(fā)生和發(fā)展，大大提高了混凝土抗?jié)B、抗裂、抗凍能力?！　?結(jié)論　　（1）水泥的細(xì)度是影響混凝土性能的關(guān)鍵因素。水泥細(xì)度的提高，混凝土動彈性模量損傷程度增加，造成混凝土結(jié)構(gòu)的

8、提早裂化，降低混凝土抗?jié)B、抗凍性能。合理水泥細(xì)度也是混凝土耐久性的