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【摘 要】本文中主要对原材料对混凝土耐久性的影响及提高混凝土耐久性的措施进行了分析,以供参考。
【关键词】原材料;混凝土耐久性;影响;措施
一、原材料对混凝土耐久性的影响
(一) 水泥
水泥质量对混凝土性能影响相当大,但是水泥厂商对混凝土公司来说一直是个迷,混合材是什么品种、掺量、是否使用助磨剂、其矿物组分如何等从未对混凝土厂商公开过,他们注重的只是强度,大多数混凝土厂商苦不堪言,深受其害。水泥成分中对混凝土工作性能影响较大的因素为:
1、水泥中 C3A 含量,对混凝土的坍落度影响就很大,C3A 含量越高混凝土和损失就越大,应严格控制其含量。
2、水泥中半水石膏或硬石膏含量对混凝土坍落度损失影响很大,含量越大损失越快。
3、标准稠度用水量,用水量越大,外加剂掺量越大。
4、比表面积,比表面积越大水泥越细,对外加剂的吸附量就越大,外加剂的掺量就越大。
5、碱含量,在一定范围内随着碱含量的提高,混凝土和易性增加,但达到适量比例以后,混凝土坍落度损失会快速增加。
(二) 骨料
由于砂石多为天然地方性材料,材质随成因、产地、采集、堆运等情况的不同而经常变化,经常会遇到级配不好、含泥量超标、碎石针片状较多等现象,如果控制不及时,或其质量重视不足,将严重影响混凝土的质量,这样对工程质量存在严重隐患,不仅增加费用,而且往往影响正常施工。泥含量是砂石材料的一个重要指标,微小颗粒大大增加了粉料的比表面积,单方用水量大大提高,强度不能满足要求,势必需要提高外加剂掺量,从而增加混凝土成本。含泥量过大会降低混凝土骨料界面的粘结强度,降低混凝土的抗拉强度,会对混凝土的强度和耐久性能产生影响,也会引起混凝土本身起皮、开裂,给工程质量带来不可估量的损失。另外砂石中泥块含量过多,新拌混凝土的坍落度相应降低,若要求混凝土的坍落度相同,用水量必然增加,这样也会相应增加水泥用量或提高外加剂掺量,在很大程度上又增加了混凝土成本。
此外,建筑工程中严禁使用未经处理过的海砂作为混凝土的细骨料海砂是含有氯离子的砂,含有氯离子的混凝土会对钢筋起着持续化学作用,直接破坏钢筋的养护膜,侵蚀钢筋的内部结构,减少钢材原有的支撑力。另外氯离子会使混凝土膨胀,使混凝土内部开裂,导致建筑物表面出现混凝土松溃,而整个钢筋混凝土的墙体会直接露出钢筋,混凝土最终也会一点点全面脱离钢筋,使建筑物失去钢筋支撑而垮塌。
(三)掺合料
粉煤灰、矿粉是混凝土中较为常见的掺合料,其质量的好坏对外加剂的功效起一定作用,主要影响指标是烧失量,烧失量越大,对外加剂的吸附越大,起作用的外加剂比例减少,严重影响混凝土的性能,进厂时务必检测烧失量指标。细度(比表面积)也是影响外加剂功效的一个重要指标,尤其是矿粉,目前大型立磨矿渣粉生产线生产的矿渣粉细度均控制在 400~500m2/kg 的范围内,但球磨矿粉的细度较难达到 400m2/kg 以上,即使通过延长磨细时间,增加能耗,勉强达到 400m2/kg 以上,也难以长期稳定。一旦其细度大幅度降低,会给混凝土带来诸多问题,如:粘聚性下降出现离析泌水、凝结时间延长、早期强度降低,甚至 28d 强度也会不同程度降低等。同时,注重矿物掺合料粉磨时的颗粒形状,维持掺合料的微珠颗粒,使其在混凝土中起到。滚珠轴承。的作用,有效地改善混凝土和易性。近期,有专家提出一种用于混凝土掺合料质量的评定方法,该种方法是根据掺合料吸附外加剂的结果来对掺合料的等级进行客观的评价,从而简便、准确地确定外加剂适宜掺量,以达到拌制优质混凝土的目的。
(四)外加剂
具有改善混凝土耐久性的外加剂包含引气剂、防水剂、防冻剂、阻锈剂等。混凝土的耐久性与抗渗性有直接的联系,无论是由于南方潮湿气候容易致使钢筋锈蚀,或者由于北方的冻霜,混凝土内部所发生的内力损坏通常都是由于其抗渗性差。掺用外加剂是改善混凝土功能的最好办法。而外加剂中运用最广泛的是萘系与聚羧酸系的减水剂,高效减水剂掺入混凝土中,减水率可到达 15%以上;高性能减水剂则能够到达 20%以上的减水率。运用减水剂,可减低水灰比,提高混凝土的密实性,提高混凝土强度、抗渗性和抗化学腐蚀性,然后提高混凝土耐久性,既经济又环保。
从某种意义上说,当前各国在混凝土技术上的差距主要体现在外加剂上,尤其是高性能减水剂的发展水平。所以,在混凝土中运用高性能减水剂,除了能降低成本以外,在提高强度基础上同时使混凝土具有工作功能优异,易泵送、易密实等优秀的施工功能,还起到改善混凝土内部孔构造的作用,有效地提高混凝土的密实度,使钢筋非常好地与外界阻隔,同时本身也起到极好的维护作用,非常好地确保建筑物预期的运用年限。
二、提高混凝土耐久性措施
(一)合理的选用原材料
1、 水泥
采用品质稳定、强度等级不低于P.O425, 级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥(掺合料仅为粉煤灰或磨细矿渣),禁止使用其它品种水泥。品质应符合GB175-2007规定。
2、粗骨料
选用粗骨料时,应在相应的设计要求下,选择级配良好并且质地坚硬的花岗岩、石灰岩或是辉绿岩等空隙率小并且吸水率低的球形卵石,其含泥量应不大于0.5%,片状颗粒的含量应小于5%,压碎指标也应是小于10%的。
3、 细骨料
选择细骨料时,应尽可能地选择质量均匀并且级配良好的天然中粗砂,这里是不建议采用山砂和机制砂的,同时更是禁止采用海砂的,细骨料的细度模数应在2.5-3.0的范围内,砂的含泥量应是小于1.5%的,其泥块含量应小于0.1%,同时应准确地控制其泥土和云母的含量。
4、 矿物掺合料 适当掺用优质3 级粉煤灰、磨细矿渣、微硅粉等矿物掺合料或复合矿物掺合料,矿物掺合料掺量不超过水泥用量的’21,粉煤灰与磨细矿粉复合使用时,两者之比1:1。
5、 外加剂
在选用外加剂时,应尽可能地选择塌落度损失小、能适当引气、具有高效减水性能并且能细化混凝土孔结构的外加剂,因为这类外加剂能够有效地改善并且提高混凝土结构的耐久性,同时应适当的降低拌合水的用量。
(二)强化混凝土的浇筑过程控制
首先,在工程建筑混凝土的运用操作方法上来讲也要具有相应的规范。例如在建设规划中的构造上来说,要合理的规划建筑构造分散开混凝土所应接受的压力和抗力,并且关于混凝土的运用要适当,在钢筋、骨料等质料的运用方面也要与混凝土亲近的结合起来。同时在工程的缔造过程中还应加强关于施工的监测,使出现问题时能够得到及时的发现并予以处理。
其次,在浇筑过程中,还需要保证模板的施工质量。要根据实践工程需求,制定好规范合理的模板,要注意工序中模板的规范,然后在做好规划模版工作。同时在装置过程中,要保证模版到尺寸、平衡度、安全性、结实性等。在模板装置完结以后,还要进行水平丈量,如不符合需求要及时调整,保证模板的施工安全。
再者,所有混凝土一经灌注,立即进行全面的捣实,使之形成密实、均匀的整体。混凝土的密实采用高频插入式振捣棒和附着式振动器联合振捣的方法进行。混凝土振捣采用操作台统一控制,操作台有专人负责,统一指挥,严格控制振动时间及振动顺序。与此同时在浇筑过程中,混凝土熟料到达仓面内的时间越长,会因为发生化学反应、水分蒸发、骨料吸水等方面的原因使混凝土熟料中的自由水分迅速减少,从而造成塌落度损失,因此需要选择合适的高效减水剂与温度时间等方面的控制,防止混凝土塌落度的出现。
最后,在混凝土的运输和浇筑过程中,要防止混凝土离析现象的出现。混凝土的离析是混凝土拌合物组成材料之间的粘聚力不足以抵抗粗集料下沉,混凝土拌合物成分相互分离,造成内部组成和结构不均匀的现象。通常表现为粗集料与砂浆相互分离,例如密度大的颗粒沉积大拌合物的底部,或者粗集料从拌合物中整体分离出来。解决其离析现象的措施,主要是要掌握混凝土原材料的各成分所起的作用,合理选用混凝土中的骨料,加强混凝土配合比的设计,预防在搅拌车的使用以及搅拌筒结构设计中对离析的影响。
(四) 强化后期的养护管理
混凝土养护要注意湿度和温度两个方面。养护不仅是浇水保湿,还要注意控制混凝土的温度变化。在湿养护的同时,应该保证混凝土表面温度与内部温度和所接触的大气温度之间不出现过大的差异。采取保温和散热的综合措施,防止温降和温差过大。总之,要谨防有危险问题的存在,在养护内容上要严格遵循规范来进行。虽然在工作难度上,后期养护相关于其他工作来说较为简略,可是其工作的作用和质量却直接关乎到工程施工中混凝土的使用质量,关系到混凝土的耐久性以及工程建筑的质量。所以一定要重视施工后期的养护工作,保证其应有的质量。
结束语:
为了处理混凝土耐久性的一系列问题,国内外专家都在努力研讨更多愈加精确的试验方法,剖析其工作机理,开发研制更多新的产品,在当前的状况下坚持运用质量优异的原材料,制止运用不合格或许劣质的原材料;细心做好对原材料及混凝土的各种物理功用及化学功用的试验,把好质量关;经过不一样协作比,进行掺入不一样掺合料或许外加剂的混凝土对比试验,规划出适宜混凝土耐久性需求的合作比;把好混凝土的施工和养护关,对提高混凝土耐久性也非常重要。
参考文献:
[1]马安,赵恒树,吴庆嘉,杨俊飞,刘世涛,张丽丽,彭建良. 混凝土原材料对外加剂的影响[J]. 商品混凝土,2014,11:1-5.
[2]林鸿炎. 谈提高混凝土耐久性[J]. 广东建材,2014,11:82-83.
[3]陈智. 原材料对混凝土耐久性的影响[J]. 隧道建设,2009,06:650-652+688.
[4]贾东远. 原材料对高性能混凝土耐久性的影响[J]. 廊坊师范学院学报(自然科学版),2011,03:88-90.
【关键词】原材料;混凝土耐久性;影响;措施
一、原材料对混凝土耐久性的影响
(一) 水泥
水泥质量对混凝土性能影响相当大,但是水泥厂商对混凝土公司来说一直是个迷,混合材是什么品种、掺量、是否使用助磨剂、其矿物组分如何等从未对混凝土厂商公开过,他们注重的只是强度,大多数混凝土厂商苦不堪言,深受其害。水泥成分中对混凝土工作性能影响较大的因素为:
1、水泥中 C3A 含量,对混凝土的坍落度影响就很大,C3A 含量越高混凝土和损失就越大,应严格控制其含量。
2、水泥中半水石膏或硬石膏含量对混凝土坍落度损失影响很大,含量越大损失越快。
3、标准稠度用水量,用水量越大,外加剂掺量越大。
4、比表面积,比表面积越大水泥越细,对外加剂的吸附量就越大,外加剂的掺量就越大。
5、碱含量,在一定范围内随着碱含量的提高,混凝土和易性增加,但达到适量比例以后,混凝土坍落度损失会快速增加。
(二) 骨料
由于砂石多为天然地方性材料,材质随成因、产地、采集、堆运等情况的不同而经常变化,经常会遇到级配不好、含泥量超标、碎石针片状较多等现象,如果控制不及时,或其质量重视不足,将严重影响混凝土的质量,这样对工程质量存在严重隐患,不仅增加费用,而且往往影响正常施工。泥含量是砂石材料的一个重要指标,微小颗粒大大增加了粉料的比表面积,单方用水量大大提高,强度不能满足要求,势必需要提高外加剂掺量,从而增加混凝土成本。含泥量过大会降低混凝土骨料界面的粘结强度,降低混凝土的抗拉强度,会对混凝土的强度和耐久性能产生影响,也会引起混凝土本身起皮、开裂,给工程质量带来不可估量的损失。另外砂石中泥块含量过多,新拌混凝土的坍落度相应降低,若要求混凝土的坍落度相同,用水量必然增加,这样也会相应增加水泥用量或提高外加剂掺量,在很大程度上又增加了混凝土成本。
此外,建筑工程中严禁使用未经处理过的海砂作为混凝土的细骨料海砂是含有氯离子的砂,含有氯离子的混凝土会对钢筋起着持续化学作用,直接破坏钢筋的养护膜,侵蚀钢筋的内部结构,减少钢材原有的支撑力。另外氯离子会使混凝土膨胀,使混凝土内部开裂,导致建筑物表面出现混凝土松溃,而整个钢筋混凝土的墙体会直接露出钢筋,混凝土最终也会一点点全面脱离钢筋,使建筑物失去钢筋支撑而垮塌。
(三)掺合料
粉煤灰、矿粉是混凝土中较为常见的掺合料,其质量的好坏对外加剂的功效起一定作用,主要影响指标是烧失量,烧失量越大,对外加剂的吸附越大,起作用的外加剂比例减少,严重影响混凝土的性能,进厂时务必检测烧失量指标。细度(比表面积)也是影响外加剂功效的一个重要指标,尤其是矿粉,目前大型立磨矿渣粉生产线生产的矿渣粉细度均控制在 400~500m2/kg 的范围内,但球磨矿粉的细度较难达到 400m2/kg 以上,即使通过延长磨细时间,增加能耗,勉强达到 400m2/kg 以上,也难以长期稳定。一旦其细度大幅度降低,会给混凝土带来诸多问题,如:粘聚性下降出现离析泌水、凝结时间延长、早期强度降低,甚至 28d 强度也会不同程度降低等。同时,注重矿物掺合料粉磨时的颗粒形状,维持掺合料的微珠颗粒,使其在混凝土中起到。滚珠轴承。的作用,有效地改善混凝土和易性。近期,有专家提出一种用于混凝土掺合料质量的评定方法,该种方法是根据掺合料吸附外加剂的结果来对掺合料的等级进行客观的评价,从而简便、准确地确定外加剂适宜掺量,以达到拌制优质混凝土的目的。
(四)外加剂
具有改善混凝土耐久性的外加剂包含引气剂、防水剂、防冻剂、阻锈剂等。混凝土的耐久性与抗渗性有直接的联系,无论是由于南方潮湿气候容易致使钢筋锈蚀,或者由于北方的冻霜,混凝土内部所发生的内力损坏通常都是由于其抗渗性差。掺用外加剂是改善混凝土功能的最好办法。而外加剂中运用最广泛的是萘系与聚羧酸系的减水剂,高效减水剂掺入混凝土中,减水率可到达 15%以上;高性能减水剂则能够到达 20%以上的减水率。运用减水剂,可减低水灰比,提高混凝土的密实性,提高混凝土强度、抗渗性和抗化学腐蚀性,然后提高混凝土耐久性,既经济又环保。
从某种意义上说,当前各国在混凝土技术上的差距主要体现在外加剂上,尤其是高性能减水剂的发展水平。所以,在混凝土中运用高性能减水剂,除了能降低成本以外,在提高强度基础上同时使混凝土具有工作功能优异,易泵送、易密实等优秀的施工功能,还起到改善混凝土内部孔构造的作用,有效地提高混凝土的密实度,使钢筋非常好地与外界阻隔,同时本身也起到极好的维护作用,非常好地确保建筑物预期的运用年限。
二、提高混凝土耐久性措施
(一)合理的选用原材料
1、 水泥
采用品质稳定、强度等级不低于P.O425, 级的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥(掺合料仅为粉煤灰或磨细矿渣),禁止使用其它品种水泥。品质应符合GB175-2007规定。
2、粗骨料
选用粗骨料时,应在相应的设计要求下,选择级配良好并且质地坚硬的花岗岩、石灰岩或是辉绿岩等空隙率小并且吸水率低的球形卵石,其含泥量应不大于0.5%,片状颗粒的含量应小于5%,压碎指标也应是小于10%的。
3、 细骨料
选择细骨料时,应尽可能地选择质量均匀并且级配良好的天然中粗砂,这里是不建议采用山砂和机制砂的,同时更是禁止采用海砂的,细骨料的细度模数应在2.5-3.0的范围内,砂的含泥量应是小于1.5%的,其泥块含量应小于0.1%,同时应准确地控制其泥土和云母的含量。
4、 矿物掺合料 适当掺用优质3 级粉煤灰、磨细矿渣、微硅粉等矿物掺合料或复合矿物掺合料,矿物掺合料掺量不超过水泥用量的’21,粉煤灰与磨细矿粉复合使用时,两者之比1:1。
5、 外加剂
在选用外加剂时,应尽可能地选择塌落度损失小、能适当引气、具有高效减水性能并且能细化混凝土孔结构的外加剂,因为这类外加剂能够有效地改善并且提高混凝土结构的耐久性,同时应适当的降低拌合水的用量。
(二)强化混凝土的浇筑过程控制
首先,在工程建筑混凝土的运用操作方法上来讲也要具有相应的规范。例如在建设规划中的构造上来说,要合理的规划建筑构造分散开混凝土所应接受的压力和抗力,并且关于混凝土的运用要适当,在钢筋、骨料等质料的运用方面也要与混凝土亲近的结合起来。同时在工程的缔造过程中还应加强关于施工的监测,使出现问题时能够得到及时的发现并予以处理。
其次,在浇筑过程中,还需要保证模板的施工质量。要根据实践工程需求,制定好规范合理的模板,要注意工序中模板的规范,然后在做好规划模版工作。同时在装置过程中,要保证模版到尺寸、平衡度、安全性、结实性等。在模板装置完结以后,还要进行水平丈量,如不符合需求要及时调整,保证模板的施工安全。
再者,所有混凝土一经灌注,立即进行全面的捣实,使之形成密实、均匀的整体。混凝土的密实采用高频插入式振捣棒和附着式振动器联合振捣的方法进行。混凝土振捣采用操作台统一控制,操作台有专人负责,统一指挥,严格控制振动时间及振动顺序。与此同时在浇筑过程中,混凝土熟料到达仓面内的时间越长,会因为发生化学反应、水分蒸发、骨料吸水等方面的原因使混凝土熟料中的自由水分迅速减少,从而造成塌落度损失,因此需要选择合适的高效减水剂与温度时间等方面的控制,防止混凝土塌落度的出现。
最后,在混凝土的运输和浇筑过程中,要防止混凝土离析现象的出现。混凝土的离析是混凝土拌合物组成材料之间的粘聚力不足以抵抗粗集料下沉,混凝土拌合物成分相互分离,造成内部组成和结构不均匀的现象。通常表现为粗集料与砂浆相互分离,例如密度大的颗粒沉积大拌合物的底部,或者粗集料从拌合物中整体分离出来。解决其离析现象的措施,主要是要掌握混凝土原材料的各成分所起的作用,合理选用混凝土中的骨料,加强混凝土配合比的设计,预防在搅拌车的使用以及搅拌筒结构设计中对离析的影响。
(四) 强化后期的养护管理
混凝土养护要注意湿度和温度两个方面。养护不仅是浇水保湿,还要注意控制混凝土的温度变化。在湿养护的同时,应该保证混凝土表面温度与内部温度和所接触的大气温度之间不出现过大的差异。采取保温和散热的综合措施,防止温降和温差过大。总之,要谨防有危险问题的存在,在养护内容上要严格遵循规范来进行。虽然在工作难度上,后期养护相关于其他工作来说较为简略,可是其工作的作用和质量却直接关乎到工程施工中混凝土的使用质量,关系到混凝土的耐久性以及工程建筑的质量。所以一定要重视施工后期的养护工作,保证其应有的质量。
结束语:
为了处理混凝土耐久性的一系列问题,国内外专家都在努力研讨更多愈加精确的试验方法,剖析其工作机理,开发研制更多新的产品,在当前的状况下坚持运用质量优异的原材料,制止运用不合格或许劣质的原材料;细心做好对原材料及混凝土的各种物理功用及化学功用的试验,把好质量关;经过不一样协作比,进行掺入不一样掺合料或许外加剂的混凝土对比试验,规划出适宜混凝土耐久性需求的合作比;把好混凝土的施工和养护关,对提高混凝土耐久性也非常重要。
参考文献:
[1]马安,赵恒树,吴庆嘉,杨俊飞,刘世涛,张丽丽,彭建良. 混凝土原材料对外加剂的影响[J]. 商品混凝土,2014,11:1-5.
[2]林鸿炎. 谈提高混凝土耐久性[J]. 广东建材,2014,11:82-83.
[3]陈智. 原材料对混凝土耐久性的影响[J]. 隧道建设,2009,06:650-652+688.
[4]贾东远. 原材料对高性能混凝土耐久性的影响[J]. 廊坊师范学院学报(自然科学版),2011,03:88-90.