摘要:随着我国建筑行业的发展,高层建筑、港口工程、路桥工程、高架结构建筑、防护工程、地下工程等建筑领域对混凝土强度提出了更高的要求,要求高性能混凝土不但要具有基础性能,还要具备较大的强度和耐久性。高性能混凝土的强度影响因素有很多,包括混凝土原材料的质量、水灰材料配合比、水泥质量、水分多少,以及养护条件都对混凝土的性能有影响。本文对影响高性能混凝土强度的因素进行了分析,指出了如何利用这些因素增强混凝土的性能,进而达到建筑工程的实际要求。
关键词:混凝土;高性能;强度影响因素
引言:
建筑行业目前已经成为我国最主要的社会主体,是我国现代经济体系中的支柱产业,建筑行业之间的竞争日益激烈,在一项建筑工程建设中,混凝土性能和强度是十分重要的部分。混凝土在建筑工程占有重要地位,因为任何建筑物的主体结构如墙、梁、柱都由混凝土施工完成,提高混凝土的质量和性能是提高建筑行业竞争力的重要途径。目前,高性能混凝土运用较为广泛,但高性能混凝土强度面临的影响因素较多,做好影响因素分析和研究有利于找到适合的方法提高混凝土的强度和质量。
一、原材料对高性能混凝土强度的影响
1、水泥对高性能混凝土强度的影响
水泥本身的质量对混凝土的质量和性能有着至关重要的影响,实验数据表明,水泥如果强度较高,由水泥制成的水泥石强度就较高,进而使配制的混凝土强度更高。水泥的强度和性能主要取决于水泥的矿物成分和细度,水泥强度主要体现在C3S和C3A的早期强度和C2S的后期强度。如使用C3S含量较高的水泥配制混凝土,这种混凝土的早期强度增长就会很快,其后期强度增长较慢。另一个影响水泥强度的重要因素就是水泥细度,水泥细度越大,不同规格的水泥性能是有差异的,因此,在配置高性能混凝土时要根据建筑工程的实际情况使用不同标号的水泥。
2、粗骨料对高性能混凝土强度的影响
2.1石料对混凝土强度的影响
很多时候我们都采用碎石配制混凝土,这样配制出的混凝土要比卵石配制的混凝土强度更高,但是在添加同等水分的条件下,其流动性较小。因为碎石表面较为粗糙,碎石之间摩擦力较大,使用碎石配制混凝土可以使混凝土摩擦性较强,进而加大拌和物内部摩擦阻力。而且碎石不同的形态,可以有效填充不同大小的缝隙,但是针片状的碎石不适合配制高性能的混凝土。
2.2粗骨料的颗粒直径对混凝土强度的影响
粗骨料的颗粒最大直径对混凝土的抗压强度都有着一定的影响。如果粗骨料的颗粒直径越大,单位用水量就要减少,在相同的用水量和水灰比情况下,使用大颗粒有利于获得较好的工作性,可适当减小水灰比进而提高混凝土的强度和持久性。其次,使用颗粒较大的粗集料,可以减小骨料与水泥浆接触的面积,导致界面强度降低,有时还会因为振捣力度不够导致混凝土强度不够。粗集料粒径的增加会对混凝土带来双重影响。
2.3粗集料的强度决定着混凝土的强度
骨料对混凝土强度的影响主要体现在以下方面:(1)石料强度如果比混凝土强度低,因此在混凝土受巨大的压力时,石料会首先被压碎,这时会导致高性能混凝土的强度降低。尤其是使用风化的岩石碎石配制的混凝土更容易出现这类现象。(2)骨料本身的稳定性较差,特别是页岩或膨胀松土的石灰岩制成的骨料,这种骨料容易产生变形,稳定性较差,配置成混凝土自然强度不够,而且会破坏混凝土的结构。(3)骨料的粗糙程度和孔隙特点对高性能混凝土的强度也有着较大的影响。
3、细集料对高性能混凝土强度的影响
混凝土的细集料对于混凝土强度的影响也较大,特别是胶凝材料偏小的混凝土,要保证细集料中颗粒的数量,进而保证混凝土的强度达到建筑工程所需的标准。有数据表明,高强度混凝土要使用中粗砂,砂子要偏粗,细度模数要接近3.0,这时混凝土性能较佳。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前,很多建筑工程采用的混凝土是由机制砂配置出来的,强度要高于河砂配制的混凝土。
4、水对混凝土强度的影响
水是配制混凝土的主要成分,水的组成对混凝土的强度也会产生影响,水中有很多杂志,对混凝土都是有影响的,如水中的硫酸根离子、碳酸根离子可以使钙矾石的结晶时间延长,进而消解混凝土的强度,降低混凝土的性能,例如海水中的氯离子具有早凝的特性,会导致混凝土早强,还会腐蚀混凝土。高性能混凝土在配制时要使用相对干净的水资源,不能忽视水资源与原材料的比例,进而保证混凝土的性能和强度达到有关建筑工程的标准。
二、水灰比和浆集比对混凝土的影响
1、水灰比带来的影响
水泥强度处于相对固定的值时,水灰比对混凝土的强度影响是十分明显的,混凝土强度与水灰比实际上是成反比的,并且随水灰比的减小而逐渐升高,水灰比决定了混凝土的空隙率。如果水灰比太大,混凝土会存在坍落的危险。混凝土硬化后,多余的水分会残留下来,之后水分蒸发会在混凝土中形成一些气孔,这些气孔会减小混凝土的受力面积,而且会在孔洞周围导致应力集中,进而影响混凝土的强度。
2、浆集比带来的影响
浆集比主要是指混凝土中水泥浆体积与集料体积的比,这个参数对混凝土强度的影响是较大的。在水灰比一定的前提下,要是混凝土达到最合适的浆集比,高性能混凝土的强度会随着浆集比的增加而降低,二者是成反比的关系。
三、养护条件对高性能混凝土强度的影响分析
1、温度因素的影响
混凝土的养护措施和养护条件对高性能混凝土的强度影响较为明显,主要是通过对水泥水化过程产生的影响而起作用的。混凝土硬化主要在于水泥的水化,混凝土的养护温度较高可以使初期水化速度较快,混凝土初期的强度较高。如果养护温度较低,这时水泥的水化速度较慢,这样扩散时间较为充足,这样水化物在水泥石中的分布十分均匀,有利于高性能混凝土后期强度的变化。温度降到零度及零度之下时,混凝土中的水分结冰,水泥颗粒就不会发生化学反应,混凝土的强度也就停止发展,温度太低会造成混凝土强度的流失,所以要选择适合的养护温度。
2、湿度因素的影响
高性能混凝土周围环境的湿度对混凝土的强度影响也很重要,水泥的水化作用受到湿度的影响也较大。湿度适合时,水泥水化就能够顺利进行,进而促进高性能混凝土强度得到充分的发展。如果湿度不足,混凝土中水分会流失,对水泥水化的过程会产生抑制的通,甚至有可能导致水泥水化停止,进而降低混凝土的强度。养护条件中温度和湿度对高性能混凝土强度的影响不能忽视,这也是不同地区选取不同的季节进行建筑工程施工的原因,例如北方冬季就难以进行室外混凝土工程,南方气候条件相对稳定,四季不像北方那么分明,因此,各地区要结合实际情况选择适合的混凝土原材料和配制方法,进而提高高性能混凝土的强度,来达到建筑工程的需要。
结语:
综上所述,高性能混凝土作为建筑工程使用的主要材料,在建筑工程中的作用十分重要,因此,要重视混凝土的质量的性能。本文对影响混凝土强度的因素进行了分析,并针对每种影响因素提出了合理的使用方式和混凝土配制方法,进而提高混凝土的质量,旨在为建筑工程混凝土配制提供科学的依据,进而提高建筑工程的整体质量,提高建筑物的使用寿命。高性能混凝土是混凝土的一种,选用高性能混凝土成本相对高些,但是对于建筑工程而言,提高高性能混凝土的强度和质量,是促进建筑企业发展的有效途径。
参考文献:
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论文作者:李新美
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/9
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