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混原材料對混凝土抗壓強度的影響

發(fā)稿時間:2020-12-16

(一)水泥的影響

水泥礦物組分組成和細度對混凝土強度有重要影響,C3SC3A的含量高的水泥早期強度增長較快,早期強度高,但后期強度增長緩慢,C2S含量高的水泥后期強度持續(xù)增長,后期強度高。水泥細度的大小直接影響水化速率的快慢,一般來說,隨著水泥細度的增加,水泥水化速率也隨著變快,混凝土強度隨之提高。早期強度過快的增長容易造成后期強度增長緩慢,甚至出現(xiàn)強度倒縮現(xiàn)象。


(二)礦物摻合料的影響

礦物摻合料已經(jīng)成為混凝土不可缺少的組分,對其使用的目的也從最初的單純追求經(jīng)濟效益,轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣呋炷列阅艿募夹g(shù)手段。礦物摻合料的物理“填充效應(yīng)”和化學“火山灰效應(yīng)”,尤其是二次水化使混凝土微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,提高混凝土密實度,促進后期強度的提高。


但不同的礦物摻合料其性能和特點各異,在使用礦物摻合料時應(yīng)對其性能進行關(guān)注、了解,充分發(fā)揮各自的效能。如粉煤灰的化學成分、細度都對混凝土強度產(chǎn)生很大的影響,粉煤灰細度越細,活性越高,填充效能也越好。但隨著粉煤灰摻量的增加,混凝土早期強度逐漸降低明顯,后期強度趕上或超過不摻粉煤灰的混凝土強度;礦渣粉屬于潛在活性摻合料,其活性與細度有很大的關(guān)系,隨著細度增大,對混凝土28d強度的貢獻也增大,一般要求礦渣粉比表面積大于400m2/kg時,但過高的比表面積會增加耗能。硅粉比表面積大,顆粒粒徑非常小,可以混凝土短期內(nèi)發(fā)生火山灰反應(yīng),硅粉對混凝土強度的貢獻主要在28d之前,就長期強度增長而言,硅粉混凝土不如純水泥混凝土或粉煤灰混凝土。將不同性能的礦物摻合料復合使用可以出現(xiàn)超疊加效應(yīng),對混凝土的早期強度和后期強度均有較大貢獻。


(三)骨料的影響

含泥量是影響混凝土強度的主要因素,含泥量大,強度偏低。含泥量還影響同齡期混凝土強度的增長幅度,一般來說,含泥量低的砂拌制的混凝土強度增長幅度大于含泥量高的砂拌制的混凝土。機制砂一般多棱角、表面粗糙、含有大量石粉,且界面新鮮,提高了砂與水泥石界面間的粘結(jié)強度。但機制砂的粒形特點也會造成混凝土用水量高于天然河砂拌制混凝土的用水量,可采用高效減水劑予以控制。機制砂中的石粉在低強度等級混凝土中可以補充膠凝材料用量,起到填充密實作用,提高混凝土強度。但在使用過程中應(yīng)注意區(qū)分,機制砂中含的是石粉還是泥粉。


(四)外加劑的影響

1)減水劑的影響

減水劑已經(jīng)成為混凝土的重要組分,一方面可以降低用水量,提高降度,另一方面可以將水泥顆粒分散的更均勻,促使水泥進一步水化,降低混凝土孔隙率,提高混凝土密實度。水泥漿中摻入適量減水劑,能使水泥漿早期水化產(chǎn)物生長有所延緩,這種延緩作用將促使其水化產(chǎn)物生長得更加充分、完整,從而使硬化水泥石的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密。但減水劑對強度的影響也同樣存在不利的方面,過量的使用減水劑會造成混凝土離析、分層,降低混凝土強度。


2)引氣劑的影響

引氣劑的使用可以改善混凝土的和易性,顯著提高混凝土的抗凍性。但引入的氣泡會削弱水泥石與骨料間的粘結(jié)強度,降低混凝土抗壓強度,當混凝土含氣量超過4%后,含氣量每增加1%,混凝土的抗壓強度約降低4%6%,抗折強度約降低2%3%。在膠凝材料用量較大的貧混凝土中,水泥漿體少不足以填充骨料間的空隙,添加引氣劑可以增加漿體體積,使骨料間的密實度提高,從而彌補了引氣劑的負面作用。因此,在低膠凝材料用量的貧混凝土中,引氣劑對強度的影響可以忽略不計。


3)調(diào)凝劑的影響

調(diào)凝劑是調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間的外加劑,也使混凝土的凝結(jié)時間和強度發(fā)展規(guī)律發(fā)生一些改變?;炷齽┗蚓從蜏p水劑可以延遲凝結(jié)時間,降低混凝土早期強度,后期強度不受影響,甚至還有所增加。但過量使用緩凝劑,造成混凝土凝結(jié)時間超長(大于48小時),將會降低混凝土后期強度。早強劑可以增水泥中C3S組分水化速率和強度發(fā)展速率,對提高混凝土早期強度有利,但后期強度增長緩慢,對混凝土后期強度影響不大或略有降低(當摻加量較大時)。


(五) 水品質(zhì)的影響

水是混凝土中的主要成分,水中帶有的雜質(zhì)可能對混凝土質(zhì)量帶來負面的影響。例如水中含有藻類及其他有機物溶解并干擾水泥水化過程,減緩凝結(jié)過程和強度發(fā)展過程,降低強度。有顏色的水一般含有可溶性的有機物(多位鞣酸和腐殖酸),它們會延緩水泥的水化過程。水中的碳酸鹽或硫酸鹽可以加快混凝土的凝結(jié)速度,但過多的碳酸鹽或硫酸鹽會消減混凝土的28d強度或長期強度。(來源:砼話)

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