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通过控制原材料质量提升混凝土质量的研究

黄秀珊
  
安家(建筑与工程)
2022年9期
身份证号 450703199302107260

摘要:新拌混凝土的工作性能,硬化混凝土的强度、耐久性能很大程度上取决于原材料的质量。本文分别研究了水泥品种和细度、粉煤灰的成分和品质、外加剂的品种和掺量、骨料的粗细对混凝土的质量影响,通过研究不同因素影响下混凝土的强度、碳化、渗透性和干湿循环作用等,对试验结果分别进行了分析和比较,并提出了相应的措施。

关键词:混凝土质量  耐久性  控制标准

0 引言

混凝土工程质量的好坏直接影响着整个钢筋混凝土结构的整体质量,而混凝土原材料的好坏和选配是否合适也直接影响着水泥混凝土工程的质量。因此,确保钢筋混凝土结构质量的一个重要的因素是要从混凝土原材料的质量控制做起。针对影响水泥混凝土原材料质量的因素进行简单的探讨。

1 混凝土概述

1.1混凝土的定义

混凝土也称水泥混凝土,是当代最主要的土木工程材料之一。它是由胶结材料,骨料和水按一定比例配制,经搅拌振捣成型,在一定条件下养护而成的人造石材。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大;同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽,使其使用范围十分广泛。

1.2 混凝土质量存在的问题与原因

凝土工程的质量问题,多年来一直是人们关心和研究的问题。混凝土的性能不仅与组成材料的性能有直接关系,也与配合比设计、施工技术、所处环境与维护条件等有关,     从材料角度看,不仅仅是在使用时满足技术标准,同时应针对不同的混凝土结构,从材料选用、配合比设计及选择入手,来改善混凝土的工作性能,提高混凝土的结构强度。因此,确保混凝土结构质量一个重要的因素就是要从原材料的质量控制做起。原材料选用不当将导致混凝土工程生质量缺陷或裂缝,直接影响着整个工程结构的质量。

2 影响混凝土质量的物料因素分析

2.1 水泥品种对混凝土质量的影响

水泥品种对混凝土工作性能与力学性能有重要影响。相同碳化时间里纯硅酸盐水泥、普硅水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥,混凝土中,粉煤灰水泥混凝土的碳化深度最大。同时。水泥品种对混凝土抗氯离子渗透性能有重要影响影响,不同水泥混凝土抗氯离子渗透性能分别为矿渣水泥﹥普硅水泥﹥粉煤灰水泥﹥纯硅酸盐水泥。

2.2粉煤灰品质对混凝土质量的影响

粉煤灰品质影响混凝土工作性能与力学性能,随着养护龄期增加掺加不同品质粉煤灰混凝土抗压强度逐渐增加,相同养护龄期里 I 级粉煤灰混凝土的力学性能经时变化大于 II 级粉煤灰混凝土,但相差不大。

2.3 外加剂对混凝土质量的影响

外加剂品种可影响混凝土工作性能与力学性能 ,掺加不同种类高效减水剂混凝土不同龄期抗压强度都增加,掺 PCA高效减水剂混凝土抗压强度增强,混凝土后期强度也有增长趋势。不同高效减水剂混凝土早期强度发展快慢为聚羧酸减水剂>高浓萘系减水剂>低浓萘系减水剂。

2.4 骨料对混凝土质量的影响

砂细度模数是细骨料级配及粗细程度指标。配制高性能混凝土时原材料和配合比不变的情况下,细骨料细度模数变化对混凝土工作度、抗压强度有影响。细骨料级配不佳会增加单方混凝土中胶凝材料总量与用水量,增加混凝土收缩、增加混凝土渗透性和有害介质在混凝土扩散系数。

粗骨料在高性能混凝土中堆聚成紧密的架构与砂共同作用起混凝土骨架作用,粗集料针片状碎石含量、碎石强度、颗粒级配与粒形对混凝土和易性、力学性能、耐久性性能有比较显著影响。随着养护龄期增加掺加不同压碎指标粗骨料的混凝土抗压强度逐渐增加,相同养护龄期里随着粗骨料压碎指标的增加,混凝土的抗压强度逐渐减少。

3  混凝土质量控制措施

3.1通过控制水泥质量提高混凝土质量

水泥品种对混凝土的强度、碳化性能、抗渗性以及干湿循环破坏影响较大,其中,相同养护龄期内纯硅酸盐水泥混凝土的抗压强度略高于掺加其他品种水泥的混凝土,尤其是早期强度更为显著;而在相同碳化时间内粉煤灰水泥混凝土受碳化影响较为严重,说明粉煤灰的掺入不利于混凝土的抗碳化性能;在氯离子抗渗透试验中,不同水泥混凝土抗氯离子渗透性能也略有不同,普硅、粉煤灰和矿渣水泥能有效提高混凝土抗氯离子渗透性能。养护龄期为 28 天的矿渣水泥混凝土比普硅水泥混凝土有更好抗氯离子渗透性能,粉煤灰水泥混凝土抗氯离子渗透性能则小于普硅水泥混凝土。

3.2通过控制粉煤灰质量提升混凝土质量

粉煤灰能够有效改善水泥和混凝土的微观结构,使水泥结构比较致密,内比表面积较小,对水的吸附能力减小,同时水泥水化的需水量降低,所以掺入粉煤灰后的水泥的干缩性减小,抗裂性增大。此外,与一般掺活性混合料的水泥相似,水化热低,抗腐蚀能力也较强。掺加粉煤灰可以改变混凝土和易性,增加混凝土粘性,减少离析与泌水,降低由于水化热带来的混凝土温度升高,也可以节省水泥的用量。同时,能够进一步提高混凝土的抗渗性、抗冻性、抗碳化及碱骨料反应等。

3.3通过控制外加剂质量提升混凝土质量

不同种类的减水剂对混凝土的性能影响很大,对混凝土早期强度要求较高的市政工程来说,施工进度较为紧张的冬季施工工程中,可采用对早期强度影响较好的聚羧酸减水剂。在二氧化碳浓度较高和氯离子含量较多的河流或海中的工程如桥墩等,也可采用对混凝土性能影响优越的聚羧酸减水剂。

3.4 通过控制骨料提升混凝土质量

细骨料的细度模数对混凝土拌合物的和易性有很大影响,研究显示,细度模数越小,拌合物的和易性越差,随着细度模数的减小,混凝土拌合物 28 天的强度降低,综合考虑,为满足混凝土和易性和强度双重要求,较宜采用细度模数适中的细骨料。同时,细集料的选择还应符合有关标准的要求,应该在确保混凝土工作性、强度和经济性的前提下正确选择集料。

对于混凝土中粗骨料的选择,应质地均匀、粒型(针片状颗粒含量<5%)和

级配良好、洁净且坚实(压碎值不大于 7%,吸水率不大于 2%),氯盐锈蚀环境严重作用(D、E、F 级)下的混凝土,不宜采用抗渗性差的岩质作为粗骨料,此外,粗骨料最大粒径不宜超过 25mm,且不得超过保护层厚度的 2/3,宜选用线膨胀系数小的粗骨料,以提高混凝土的抗裂性。

4 结论

(1)水泥品种对混凝土质量影响:纯硅酸盐水泥强度发展快,碳化性能好,且具有良好的抗渗透能力,但是干湿循环后质量、弹性模量和强度损失均较大,而掺入其他拌合料的水泥制备的混凝土干湿循环后,其混凝土的性能损失较小,但是材料的强度有所降低、碳化性能亦有所下降。

(2)不同成分的粉煤灰对混凝土的质量影响也不尽相同:高钙(Ⅰ级灰)粉煤灰较低钙(Ⅱ级灰)的其混凝土制品的抗压强度、碳化性能、抗渗性能高。

(3)不同种类的外加剂对混凝土质量影响很大,聚羧酸混凝土制品抗压强度最高、抗渗性能好、碳化性能好,干湿循环损失小,外加剂掺量越高,相关耐久性能越好。

(4)粗骨料与细骨料对于混凝土耐久性质量的影响主要体现在其粒径和级配方面上,粒径越小,混凝土的强度越高,碳化性能、抗渗性能越好、干湿循环下的相关性能损失越低。

根据上述研究,分析得到了混凝土相关材料选择的标准,可作为实际施工过程中材料质量控制的参考。

参考文献

[1]张海燕. 建筑工程混凝土浇筑施工技术质量控制[J]. 建材与装饰,2018(11):7-8.

[2]金佳毅. 探讨建筑混凝土浇筑施工技术的应用构建[J]. 智能城市,2018,4(12):115-116.

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