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【摘要】混凝土和易性(工作性)包括混凝土自流动的能力、粘聚的能力和保持水的能力三个方面。较好的和易性能够保证混凝土有良好的强度以及耐久性;而耐久性指的是混凝土在各种外界因素的影响下还能够保持强度和外观完整性的能力,包块抗冻融的能力、防碳化的能力、抗腐蚀的能力等。
【关键词】混凝土;和易性;耐久性;施工操作
1、概述
当前,混凝土的和易性以及耐久性的探究成为必不可少的课题。具体来讲,和易性的探究意义在于使混凝土更易于施工操作,尤其是在大规模集中预拌、统一泵送的今天,提高和易性也就等同于提高施工效率;同时,提高和易性也可以有效减少原料使用量,增强密实性的同时增强强度以及耐久性。而耐久性指的是混凝土能够在内外因素作用下保持外观以及功能完整性的性质,通俗来讲是指混凝土的结构与功能不随时间与空间维度而变化。当前这也是一个十分重要的问题,本文的探讨意义在于使混凝土在恶劣环境下也能够发挥正常功能,减小冻融的影响、碳化的影响等。
2、混凝土的和易性
2.1和易性的范畴:混凝土良好的和易性要求各成分构成一个密实牢固的整体;具体包括混凝土自流动的能力、粘聚的能力和保持水的能力三个方面。
2.2和易性三者的辩证关系:流动性,保水性以及粘聚性具有辩证关系,混凝土具有好的自流动性质可能会使另外两种性质变差,不容易保持水;而另外两种性质却有一定的同步性,两者共同表征混凝土的稳定性以及整体性【1】。
2.3和易性的影响因素
2.3.1用水量及水灰比
水泥作为混凝土的胶凝材料,一般用于填充空隙(包括砂石之間以及泌水通道)、吸附于砂石表面(主要是砂子),另一部分作为流动性的来源。因此,稠度与水泥浆的用量成反比。但是过犹不及,不容易保持水。所以水泥浆的用量适中即可(满足工程要求)。在水泥用量不变的情况下,流动的性能会和用水量成正比【2】。
2.3.2砂率
砂率顾名思义指的是砂子占骨料的重量百分比【3】。砂率过大,会导致骨料的总表面积和空隙率都增大,同时砂吸附较多的水泥浆于表面,使水泥浆的含量相对减少,拌合物的流动性自然会随之降低。砂率过小骨料之间就没有满足流动性的砂浆,同时砂率过小还会影响混凝土的粘聚性以及保水性(砂层吸附能力降低),容易造成流浆和离析,因此应采用适中的砂率,保证三个性质均良好。而砂率的选择一般考虑如下因素:当石子粒径较大,级配较好时,一般采用较小的砂率(空隙率较小);当砂子较细,级配较好,应采用小砂率,(粘聚性容易保证);当用水量较多,自流动性质较差,应采用较小砂率(粘聚性易保证);当要求较大的坍落度时,应采用较大的砂率(粗骨料易离析)。
2.3.3骨料性质
颗粒形状和表面粗糙度--形状圆整表面光滑可以使流动性增加(摩擦力小),反之流动性降低。
2.3.4外加剂与掺合料
比如减水剂可以减少水的用量而提高流动性,间接对其他两种性质产生益处;缓凝剂可以延长凝结时间等。减水剂作用机理:水泥加水拌合后,减水剂的表面活性剂分子的憎水基团定向吸附于颗粒表面,亲水基团指向水溶液从而使颗粒表面带有相同电荷,电斥力打破了絮凝结构;颗粒表面吸附了减水剂之后可以形成一层稳定的类似于溶剂的膜层,起到润滑作用;颗粒有效分散后水化可以比较充分,从而提升砼的强度【4】。
2.3.5 时间与温度
由于水泥水化以及骨料吸收,蒸发等因素,坍落度随时间延长而降低;温度升高流动性也降低,原因是温度升高使水泥水化加速。
2.4和易性的提高措施
(1)采用最佳砂率;
(2)尽量采用较小砂率的级配;
(3)当坍落度较小时,应该增加适量的水泥浆;太大时应该在保持砂率不变的条件下增加适量的砂石;
(4)使用外加剂和掺合料。
3、混凝土的耐久性
3.1耐久性的范畴:混凝土的耐久性指的是在实际使用过程中维持完整性与一体性的能力。包括抗冻融的能力、防渗透的能力、防碳化的能力等。
3.2耐久性的提高措施
(1)选用适当品种的水泥;
(2)施工要具有一定的标准性;
(3)保证水泥供应充足;
(4)选用品质良好,级配合格的骨料;
(5)掺用外加剂改善混凝土的结构。比如引气剂提高耐久性,提高抵抗严酷暴露环境的能力;碱骨抑制剂控制与减缓碱集料反应造成的膨胀破坏;防冻剂也可以提高抗冻能力【5】。
4、和易性同耐久性的辩证关系
混凝土的粘聚性或者保水性如果不好会造成流浆或者离析,而此过程会生成泌水通道,使混凝土空隙率增加,从而增加侵蚀的可能性,有害杂质进入的可能性,碱集料反应或者碳化反应都有可能发生;另一方面,空隙率增加会导致抗渗性、抗冻性降低,对混凝土的耐久性不利。同时,泌水也会导致混凝土内部与表面强度的差异,也会降低混凝土与配筋粘结的强度,导致钢筋锈蚀。
参考文献:
[1]王旭冉.引滦入津水源保护工程混凝土浇筑堵管问题的解决与分析[J].同济大学,2016(04).
[2]黄鹂.影响新拌混凝土和易性的因素及其改善措施.湖南高速铁路职业技术学院,2013(07).
[3]柴玉军.《再生混凝土工作性能研究》西南交通大学,2009(04).
[4]何锦云,李瑞璟,王继宗.《砂率对砼和易性及强度影响的试验研究》.河北建筑科技学院,河北,邯郸,056038
[5]钟琼.《对影响混凝土拌合物和易性因素的探讨》.2013(02).
作者简介:
第一作者姓名:李潇(1996.02);性别:男,籍贯:山东省德州市,学历:本科,在读于大连理工大学;
第二作者姓名:李威(1996.09);性别:男,籍贯:湖北省枝江市,学历:本科,在读于大连理工大学;
第三作者姓名:谷洋(1996.01);性别:男,籍贯:辽宁省锦州市,学历:本科,在读于大连理工大学。
【关键词】混凝土;和易性;耐久性;施工操作
1、概述
当前,混凝土的和易性以及耐久性的探究成为必不可少的课题。具体来讲,和易性的探究意义在于使混凝土更易于施工操作,尤其是在大规模集中预拌、统一泵送的今天,提高和易性也就等同于提高施工效率;同时,提高和易性也可以有效减少原料使用量,增强密实性的同时增强强度以及耐久性。而耐久性指的是混凝土能够在内外因素作用下保持外观以及功能完整性的性质,通俗来讲是指混凝土的结构与功能不随时间与空间维度而变化。当前这也是一个十分重要的问题,本文的探讨意义在于使混凝土在恶劣环境下也能够发挥正常功能,减小冻融的影响、碳化的影响等。
2、混凝土的和易性
2.1和易性的范畴:混凝土良好的和易性要求各成分构成一个密实牢固的整体;具体包括混凝土自流动的能力、粘聚的能力和保持水的能力三个方面。
2.2和易性三者的辩证关系:流动性,保水性以及粘聚性具有辩证关系,混凝土具有好的自流动性质可能会使另外两种性质变差,不容易保持水;而另外两种性质却有一定的同步性,两者共同表征混凝土的稳定性以及整体性【1】。
2.3和易性的影响因素
2.3.1用水量及水灰比
水泥作为混凝土的胶凝材料,一般用于填充空隙(包括砂石之間以及泌水通道)、吸附于砂石表面(主要是砂子),另一部分作为流动性的来源。因此,稠度与水泥浆的用量成反比。但是过犹不及,不容易保持水。所以水泥浆的用量适中即可(满足工程要求)。在水泥用量不变的情况下,流动的性能会和用水量成正比【2】。
2.3.2砂率
砂率顾名思义指的是砂子占骨料的重量百分比【3】。砂率过大,会导致骨料的总表面积和空隙率都增大,同时砂吸附较多的水泥浆于表面,使水泥浆的含量相对减少,拌合物的流动性自然会随之降低。砂率过小骨料之间就没有满足流动性的砂浆,同时砂率过小还会影响混凝土的粘聚性以及保水性(砂层吸附能力降低),容易造成流浆和离析,因此应采用适中的砂率,保证三个性质均良好。而砂率的选择一般考虑如下因素:当石子粒径较大,级配较好时,一般采用较小的砂率(空隙率较小);当砂子较细,级配较好,应采用小砂率,(粘聚性容易保证);当用水量较多,自流动性质较差,应采用较小砂率(粘聚性易保证);当要求较大的坍落度时,应采用较大的砂率(粗骨料易离析)。
2.3.3骨料性质
颗粒形状和表面粗糙度--形状圆整表面光滑可以使流动性增加(摩擦力小),反之流动性降低。
2.3.4外加剂与掺合料
比如减水剂可以减少水的用量而提高流动性,间接对其他两种性质产生益处;缓凝剂可以延长凝结时间等。减水剂作用机理:水泥加水拌合后,减水剂的表面活性剂分子的憎水基团定向吸附于颗粒表面,亲水基团指向水溶液从而使颗粒表面带有相同电荷,电斥力打破了絮凝结构;颗粒表面吸附了减水剂之后可以形成一层稳定的类似于溶剂的膜层,起到润滑作用;颗粒有效分散后水化可以比较充分,从而提升砼的强度【4】。
2.3.5 时间与温度
由于水泥水化以及骨料吸收,蒸发等因素,坍落度随时间延长而降低;温度升高流动性也降低,原因是温度升高使水泥水化加速。
2.4和易性的提高措施
(1)采用最佳砂率;
(2)尽量采用较小砂率的级配;
(3)当坍落度较小时,应该增加适量的水泥浆;太大时应该在保持砂率不变的条件下增加适量的砂石;
(4)使用外加剂和掺合料。
3、混凝土的耐久性
3.1耐久性的范畴:混凝土的耐久性指的是在实际使用过程中维持完整性与一体性的能力。包括抗冻融的能力、防渗透的能力、防碳化的能力等。
3.2耐久性的提高措施
(1)选用适当品种的水泥;
(2)施工要具有一定的标准性;
(3)保证水泥供应充足;
(4)选用品质良好,级配合格的骨料;
(5)掺用外加剂改善混凝土的结构。比如引气剂提高耐久性,提高抵抗严酷暴露环境的能力;碱骨抑制剂控制与减缓碱集料反应造成的膨胀破坏;防冻剂也可以提高抗冻能力【5】。
4、和易性同耐久性的辩证关系
混凝土的粘聚性或者保水性如果不好会造成流浆或者离析,而此过程会生成泌水通道,使混凝土空隙率增加,从而增加侵蚀的可能性,有害杂质进入的可能性,碱集料反应或者碳化反应都有可能发生;另一方面,空隙率增加会导致抗渗性、抗冻性降低,对混凝土的耐久性不利。同时,泌水也会导致混凝土内部与表面强度的差异,也会降低混凝土与配筋粘结的强度,导致钢筋锈蚀。
参考文献:
[1]王旭冉.引滦入津水源保护工程混凝土浇筑堵管问题的解决与分析[J].同济大学,2016(04).
[2]黄鹂.影响新拌混凝土和易性的因素及其改善措施.湖南高速铁路职业技术学院,2013(07).
[3]柴玉军.《再生混凝土工作性能研究》西南交通大学,2009(04).
[4]何锦云,李瑞璟,王继宗.《砂率对砼和易性及强度影响的试验研究》.河北建筑科技学院,河北,邯郸,056038
[5]钟琼.《对影响混凝土拌合物和易性因素的探讨》.2013(02).
作者简介:
第一作者姓名:李潇(1996.02);性别:男,籍贯:山东省德州市,学历:本科,在读于大连理工大学;
第二作者姓名:李威(1996.09);性别:男,籍贯:湖北省枝江市,学历:本科,在读于大连理工大学;
第三作者姓名:谷洋(1996.01);性别:男,籍贯:辽宁省锦州市,学历:本科,在读于大连理工大学。