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混凝土强度的主要决定因素
发布者:管理员   |   发布时间:2021-03-04   |   所属分类:行业知识   |   阅读次数:1807

混凝土强度的主要决定因素

    混凝土的强度来自水泥石,水泥石本身的强度越高,混凝土的强度也就越高。而水泥石的强度又与水泥强度等级、水灰比有关。因此,决定混凝土强度的主要因素是水泥强度等级和水灰比。另外,还与集料的强度、粒型、级配、质量等有关。

1.水泥浆体的影响

    在组成混凝土的各种原材料分量相同时,所用的水泥的强度等级越高,配制成的混凝土强度等级也越高;如果水泥强度等级相同,混凝土的强度又决定于用水量与水泥用量之比即水灰比。

    水灰比所以是决定混凝土强度的主要因素之一,是因为水泥水化时所需的结合水一般只占水泥用量的25%左右,而在配制混凝土时,为了搅拌均匀、方便成型的需要,要求混凝土有一定的流动性,水用量常达水泥用量的40%~70%,即水灰比为0.40~0.70。当混凝土硬化后,多余的水分便残留在混凝土中,形成水泡,或蒸发后形成气孔,这些孔隙的存在,降低了混凝土的强度。因此,水灰比越大,因多余的水分而造成的孔隙越多,混凝土的强度越低;反之,水灰比越小,混凝土的强度就越高。所以,在生产中要严格禁止往混凝土中随意加水,否则将严重影响混凝土的强度。

    由于影响混凝土强度的主要因素是水灰比,因此在配制高强混凝土时,在保持合适的工作性质始终不变的条件,水灰比应当尽可能低些。因此,生产特干硬性混凝土是一种发展趋势,因为这种混凝土可以降低用水量,从而大大提高混凝土的强度。工程实践证明,采用高强度等级的水泥和适当提高水泥用量,并参加高效减水剂,可以配制出水灰比为0.25~0.40、毋落度为50~200mm的高强混凝土。高活性的水泥硬化后,形成的水泥石密实坚固,加之高效减水剂把混凝土的水灰比降低到0.30以下,同时又可以保持合适的工作性,因而减水剂在配制高强混凝土方面具有很大的潜力。

    总之,配制高强混凝土应当采用的工艺是:选用适宜的高强度等级的水泥,适当提高单位体积水泥用量,并采用新型的高效减水剂,同时辅以强烈振捣,使混凝土达到密实。

2.集料的影响

    集料颗粒的粒形、粒径、表面结构和矿物成分,往往影响混凝土过渡区的特性,从而影响混凝土的强度。级配良好的粗集料改变其最大粒径对混凝土强度有着两种不同的影响。水泥用量和稠度一样时,含有较大集料粒径混凝土拌合物比含有较小粒径的强度小,其集料的表面积小,所需的拌合水较少,较大集料趋于形成微裂缝的弱过渡区,其最终影响随着混凝土水灰比和所加应力而不同。

    在低水灰比时,降低过渡区孔隙率同样对混凝土强度一开始就起重要作用。在一定拌合物中,水灰比一定时抗拉强度与抗压强度之比将随着粗集料粒径的降低而增加。材料试验表明,增加集料粒径对高强混凝土起反作用,低强度混凝土在一定水灰比时,集料粒径似乎无大的影响。另外,在同一条件下,以钙质集料代替硅质集料会使混凝土强度明显改善。

    由于集料颗粒断裂时混凝土要产生破坏,所以集料强度的高低对高强混凝土非常重要。另外,在混凝土出现破坏时,其裂缝显现在水泥石与集料的界面处,集料的粒形也十分重要。因此,在配制高强混凝土时,应选用高强、致密、表面粗糙、级配良好、质量符合要求的集料。

3.水泥浆体-集料黏结

    混凝土力学试验结果表明,水泥浆体与集料间的黏结界面是混凝土的薄弱环节,其结构与性能的好坏直接决定水泥混凝土的强度、收缩、徐变以及扩散和渗透等力学性能和耐久性能等整体性能的优劣,所以应注意改善其对混凝土总体强度的作用。碎石比砾石的表面粗糙,因此,碎石与水泥砂浆的黏结要比卵石好,从而可使混凝土有较高的强度。同样,碎石的表面积与体积之比要比圆形的砾石大,因此,应特别注意保证碎石集料表面的清洁。




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