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摘要:本文主要对原材料品质对商品混凝土性能的影响进行分析,并对提高商品混凝土质量的方法进行了探讨,旨在保证商品混凝土工程的施工质量。
关键词:原材料品质;商品混凝土性能;影响分析;质量控制
一、前言
近年来,随着我国城镇化建设的不断推进,城市建筑和公路桥梁建设越来越多,使得混凝土的生产量越来越大,大量优质的天然资源和工业废渣被用于生产水泥、矿物掺和料和砂石骨料。随着自然资源逐渐枯竭,以及环境保护措施的不断加强,天然资源的开采利用受到越来越多的限制,工业废渣的供应也日渐紧张。此外,水泥生产技术的进步以及用户的要求使水泥的品质也发生了很大变化,上游工业生产方式的改变使工业废渣的品质发生变化,种种变化导致生产混凝土所用的原材料品质也发生了很大的变化。基于此,本文主要对原材料品质对商品混凝土性能的影响进行分析,并对提高商品混凝土质量的方法进行了探讨,旨在保证商品混凝土工程的施工质量。
二、原材料品质对商品混凝土性能的影响分析
(1)水泥性能指标对商品混凝土性能的影响。现代水泥发展的两个主要成果:高强熟料的烧成和熟料细化粉磨技术。其中高强熟料的烧成使得熟料中C3S矿物含量增多;而粉磨技术的提高使得水泥细度明显加大。水泥的主要性能指标包括:强度、碱含量、氯离子含量、C3A、细度或彼表面积、安定性、凝结时间、胶砂流动度、烧失量等。1)水泥强度:强度是影响混凝土强度的最重要的指标,直接影响到混凝土的最终质量,也是评定水泥是否合格的最重要指标。2)碱含量:碱过高会缩短水泥凝结时间,增大需水量,有可能与混凝土骨料发生碱集料反应,严重的会破坏混凝土结构。重点工程通常要求碱含量低于0.6%。3)氯离子含量:水泥、混凝土外加剂中的氯离子对混凝土的危害是影响混凝土的耐久性。造成对混凝土结构中钢筋的腐蚀导致混凝土结构表面开裂,脱落。4)C3A含量:C3A含量高的水泥硬化速度较快,利用石膏与水化铝酸钙生产钙矾石的机理进行凝结时间调整 细度或比表面积:水泥比表面积大,相对需水量多些。前期水化反应快,水化热集中释放,对大体积混凝土来说容易出现温度裂缝。后期强度增长缓慢。5)水泥安定性:水泥体积安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。如果水泥硬化后产生不均匀的体积变化,即为体积安定性不良,安定性不良会使水泥制品或混凝土构件产生膨胀性裂缝,降低建筑物质量,甚至引起严重事故。6)凝结时间:初凝时间太短,将影响混凝土拌和料的运输和浇注;终凝时间过长,则影响混凝土工程的施工进度。硅酸盐水泥初凝时间不得早于45MIN,终凝时间不得迟于390MIN。普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45MIN,终凝时间不得迟于10H。7)水泥胶砂流动度:水泥胶砂流动度对混泥土的和易性有影响,也会影响到砼的密实度的。8)烧失量:烧失大,含碳量高,碳会吸附混凝土中的外加剂,导致混凝土坍落度损失快。
(2)掺合料对商品混凝土性能的影响。商品混凝土中的矿物掺合料主要包括粉煤灰和矿粉,它们起着从根本上改变了传统混凝土的性能。在商品混凝土中加入较大量的磨细矿粉和粉煤灰,可以起到降低温升、改善工作性、增进后期强度、改善混凝土内部结构、提高耐久性、节约资源等作用。其中,某些矿物细掺合料还能起到抑制碱-骨料反应的作用,改善混凝土的微结构和许多重要性能,且还具有节约能源、保护资源和减小环境污染等多重意义,因此矿物掺合料在混凝土中的比例逐渐增大。近年来,常用的矿物掺和料的品质也发生了很大变化。变化最明显的是粉煤灰。由于环保要求的提高和清洁空气行动的开展,发电厂的烟气需要经过脱硫脱硝后排放。而脱硫脱硝产生的废渣部分被混进了粉煤灰,会影响粉煤灰的性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,因许多地区粉煤灰短缺,导致粉煤灰的品质不能得到保证,性能变化大,这给混凝土的稳定生产带来一定的困难。
(3)砂石骨料对商品混凝土性能的影响。通常砂石骨料要占混凝土体积的65%~80%,是混凝土非常重要的原材料。然而,随着很多地区禁止开采河砂,细骨料河砂资源越来越紧缺。目前混凝土企业所用砂的质量越来越差,要么细度模数低,要么含泥量高,严重影响混凝土的性能。此外,机制砂的出现从一定程度上缓解了细骨料的短缺状况,但一般破碎的机制砂颗粒形状、级配都不尽如人意。粗骨料方面、优质的碎石、卵石资源也越来越少,表现在级配不合理,针片状含量高等,这些对于商品混凝土企业都会形成很大的压力。在混凝土配合比设计中很多人认为:粗骨料最大粒径越大、砂率越小,所配制的混凝土越好。事实并非如此,骨料最大粒径虽大,但小颗粒(5~10mm或5~15mm)很少甚至没有,填充其空隙需要的砂浆量并不能减少,同时还会带来一些副作用,如新拌混凝土易于离析、泌水,硬化混凝土耐冲击和疲劳强度降低且对耐久性不利。级配就是将不同粒径分布的骨料颗粒混合,以尽量减小混凝土的空隙率,从而减少浆体用量,同时拌和后的混凝土运送过程不易发生分离。理想的骨料级配即:大颗粒骨料堆积的间隙,由小颗粒粗骨料填充;小颗粒粗骨料的间隙再由细骨料填充;由浆体填充骨料密实堆积体的空隙,并在其表面形成润滑层,使拌合物具有满足施工需要的工作度,各级骨料的优选级配形成完全致密体,满足设计要求的强度。
(4)外加剂对商品混凝土性能的影响。现代混凝土不再是一种简单的水泥、矿物掺合料、水和骨料的混合物,而通常含有越来越多使混凝土具备特定品质的、特定功能的化学外加剂。如需提升混凝土拌合物的和易性和抗冻融能力,则引入引气剂;如需增加混凝土拌合物的凝结时间,则引入缓凝组分;如要保证混凝土拌合物长距离运输,保证混凝土拌合物的坍落度损失率,则引入保坍组分;如原材料砂石中含泥量超标,为保证聚羧酸的有效使用率,则需引入抗泥组分;如配合比中需降低胶材及水泥用量,且保证混凝土强度不降低,则需引入增效剂。但是,多种组分的复合给配合比设计和生产时的储存与计量带来复杂性。同时外加剂与水泥、掺合料之间存在相容性问题,规模生产前需要通过试验进行评价。
三、商品混凝土性能的控制方法探讨
(1)优化商品混凝土原材料配合比。商品混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行试验、试配,以满足混凝土强度、耐久性和工作性能的要求。同时,应符合经济、合理的原则。混凝土生产时,砂、石的实际含水率可能与配合比设计存在差异,因此在混凝土拌制前应测定砂、石含水率并根据测试结果调整材料用量,提出施工的配合比。在生产混凝土时严格控制水灰比,搅拌站水泥储存罐与掺合料储存罐切换时,为了保证不将掺合料当作水泥使用,一定要有专人确定无误并签字确认后再生产。
(2)商品混凝土原材料搅拌质量控制。根据工程量的大小并结合施工单位自身设备条件选取相应搅拌设备和运输设备,提前预测搅拌设备和运输设备可能出现的故障和问题,及时安排机修人员做好设备的检查和修理工作。不能因为设备故障而停止混凝土的浇筑,确保施工过程中及时提供工程所需混凝土,满足工程的要求,保证施工进度。
四、结语
总之,随着我国基础工程建设和房地产业的不断发展,对高性能商品混凝土需求越来越大,要求越来越高。因此,我们有必要了解各种原材料对混凝土的影响。对混凝土原材料配合比进行检测,并对搅拌质量进行控制,从而提高商品混凝土工程的施工质量。
参考文献:
[1]梁文泉.水泥的品质和混凝土质量的关系[J].中国水泥2012(07)
[2]李永涛,宋玉多,冯小辉,张日华,张珍珍.搅拌工艺对混凝土工作性能和强度影响的试验研究[J].商品混凝土.2016(12)
论文作者:张丽容
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/9
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