原材料对混凝土工作性能的影响

原材料对混凝土工作性能的影响
原材料对混凝土工作性能的影响

原材料对混凝土工作性能的影响

发表时间:2018-06-11T15:06:17.580Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第4期作者:陆峰峰毛迪辉

[导读] 就能够极大地增强混凝土的质量,从而更好地保证建筑体的质量的优良,促进我国的建筑行业的健康和长足的发展。

1.宁波永大预拌混凝土公司浙江宁波 315181

2.宁波露龙新型建材有限公司浙江宁波 315181

摘要:文章先对混凝土性能的基本要求及其影响因素进行了分析,然后对提高混凝土性能的对策和措施进行了阐述与研究,希望能为相关行业提供一定的参考借鉴。

关键词:混凝土;原材料;影响

1混凝土性能的基本要求及其影响因素

1.1和易性及其影响因素

混凝土的流动性保水性和粘聚性成为和易性。影响这一特点的主要因素是水泥自身所有的特性。其中有水泥浆大小直接影响混凝土拌合物的稳定性,水灰比影响混凝土的流动性,同样还有砂率大小也是重要因素。

1.2耐久性及其影响因素

混凝土的耐久性是指对外界环境的抵抗能力,包括抗冻性和扛腐蚀性。冻融循环会造成混凝土破损和变形,混凝土若受到冻害,会导致其体积膨胀,出现冻胀和变形现象。酸碱盐的侵蚀同样会影响混凝土耐久性,酸性物质的侵蚀会促使水泥中氢氧化钙与其他物质发生化学作用,导致混凝土发生崩解,而碱性物质中的浓溶液则会对混凝土造成化学侵蚀和结晶侵蚀,破坏混凝土的内部结构。而钢筋锈蚀会导致混凝土开裂,保护层逐渐消失和剥落,降低混凝土的整体强度。

1.3强度及其影响因素

(1)水泥的强度等级和水灰比。作为混凝土强度的关键性因素,对其水泥的强度等级和水灰比进行研究和分析显得尤为重要。只有当水泥的强度等级处于较高的水平的时候,被配置出来的混凝土的强度就越强。想要使得水泥的强度达到较高的等级,就必须对水灰比在不同情况之中进行分析。例如当水泥的强度等级是固定的,水灰比越大,那么配置出来的混凝土的强大就越小。在抵抗荷载破坏的能力而言,如果没有控制好水泥水化所需要水量,就会使得混凝土未能完全地吸收过多的水分,而造成部分水分存在于混凝土之中,一旦它在温度较高的条件下就会形成水汽蒸发的现象,从而使得硬化后的混凝土出现了气孔,那么在这一方面它就很薄弱。故而,混凝土的水灰比和强度之间的关系处理就显得很重要。后者只有在前者越小的时候才会有所增强。倘若,前者过小,那么就加大了对混凝土进行振捣工作的难度,在这种情况之下,混凝土的诸多问题就会层出不穷,从而大大地影响其强度。

(2)骨料的影响:①粗骨料的影响。当在对强度等级较高的混凝土进行配置的时候,需要对强度较低的石子进行使用才能够避免石子和混凝土的界面出现裂纹,从而使得硬化后的混凝土的结构遭到一定程度的损坏的现象,这主要是因为在这个过程中,石子的强度和混凝土等级的高低得到了很好地匹配,不容易受到外力作用的影响。由此可见,在对混凝土进行配置的过程中,并不是强度越高的石子才能够使得混凝土的结构处于稳定的状态,而是认真地思考两者的弹性模量的匹配水平。除此之外,将粗骨料颗粒级配的因素考虑在内也是很重要的。如果石子大小颗粒级配控制得当,优先考虑较小的浆骨比,不仅可以对生产成本造成积极的影响,而且还能够促进混凝土性能的稳固。混凝土强度会因为有着较多不良成分的骨料而变得低下,这是因为在这种情况之下,对水的需求量会比较大,混凝土的体积就不能处于稳固的状态;②细骨料的影响。混凝土的质量也会深受细骨料的影响。倘若细骨料存在着含量较高的有毒物质,就会使得水泥受到损坏的可能性大大地增强了。除此之外,当混凝土中的碱性成分和骨料之中某些成分发生了化学反应就会促使混凝土的彻底损坏,这是因为这种化学反应在其内部产生了体积应力。

(3)养护温度和湿度的影响。之所以说养护温度和湿度也会给混凝土强度带来影响,是因为这两个因素在水泥的水化过程中发挥着举足轻重的作用。混凝土的养护是一个需要花费耐心的过程。因此,当混凝土成型之后,就需要格外地关注水泥的水化情况,因此对这两个关键性的要素进行保持显得格外重要。事实上,在早期的过程当中,当水泥处在较高的温度的情况之下,就能够加快水泥水化的速度。如果当它处于低温的状态,就会对水泥水化的过程造成阻碍,从而使得混凝土的强度遭受到侵害。空气湿度较高能够加快混凝土的水分蒸发的进程,在这种情况之下,混凝土会因为没有水分的滋养而暂停了水化的过程,这样就会使得混凝土的耐久性在干缩的状态之中被侵害了。由此可见,增加空气的湿度对于混凝土的水分的保持的意义是极大的。

2提高混凝土性能的对策和措施

(1)编制施工组织设计,明确混凝土的配合比。编制施工组织设计主要是说对施工方法进行设计和确定,同时也要对质量的控制的手段和途径进行明确。因此,混凝土的质量才能够被控制。明确混凝土的所使用的配合比的目的是为了能够从源头就能够使其避免陷入不良的状态,这需要涉及方方面面,例如其强度的等级。

(2)混凝土原材料的质量控制。这主要涉及到胶凝材料和骨料。对于前者来说,在进行选择的时候要小心翼翼地检查其是否存在质量证明书,甚至是对它的生产和出厂的时间都要注意到。有一些需要检查复试报告的材料,千万不能忽视和省略检查的环节。对于后者来说,在选择质量上乘的粗骨料的时候,就要多方筛选和比较。

(3)混凝土配合比。上文已经强度了混凝土配合比对其强度的影响,因此在进行试验的过程当中,不仅要首先满足施工的要求,还必须在得到了同意之后才能够投入使用。根据施工配料单,对混凝土进行配料的时候千万不能发挥主观性去任意地改变它。

(4)规范混凝土的施工过程。对其进行规范主要是在混凝土浇筑之前这一环节,检查浇筑手段的合理和正确性和建筑期间的气候的适宜性。

(5)健全混凝土的养护制度和做好试块的留置工作。制度是质量控制的保障,健全是为了加强保障。试块的置留工作应该符合相关的规定,这样才能为日后的评定提供便利。

3结束语

在我们生活中的许多领域,无论是房屋还是立交桥,都能看到混凝土的身影。建筑物体的建造都需要使用混凝土。故而,对混凝土工作性能的原料的影响因素进行探究和分析,能够更好地发挥混凝土的作用。事实上,对于建筑工程来说,它的质量的高低和混凝土的工作

混凝土的工作性

混凝土的工作性 姓名 班级: 学号:

摘要: 在土木工程建设过程中,为获得密实而均匀的混凝土结构以方便施工操作(拌合、运输、浇注、振捣等过程),要求新拌混凝土必须具有良好的施工性能,如保持新拌混凝土不发生分层、离析、泌水等现象,并获得质量均匀、成型密实的混凝土。这种新拌混凝土施工性能称之为新拌混凝土的工作性。 正文: 1.工作性的概念 混凝土拌和物的工作性是一项综合技术性能,包括流动性、黏聚性和保水性三方面的含义。 流动性:指新拌混凝土在自重力或机械振动力作用下,能够流动并均匀密实地填充模板的能力。 黏聚性:黏聚性是指新拌混凝土的组成材料之间具有一定的黏聚力确保不致发生分层、离析现象,使混凝土能保持整体稳定的性能。 保水性:新拌混凝土保持其内部水分的能力称为保水性 综上所述,新拌混凝土的流动性、黏聚性、保水性之间相互关联和制约。黏聚性好的新拌混凝土,往往保水性也好,但其流动性可能较差;流动性很大的新拌混凝土,往往黏聚性和保水性有变差的趋势。随着现代混凝土技术的发展,混凝土目前往往采用泵送施工的方法,对新拌混凝土的和易性要求很高,三方面性能必须协调统一,才能既满足施工操作要求,又能确保后期工程质量良好。 2.工作性的测定 通常对较稀、自重作用下具有可塑性或流动性的新拌混凝土采用坍落度法;而对于较干硬的新拌混凝土,采用维勃稠度法。

①坍落度法 坍落度法具体测定方法:将新拌混凝土分三层装入圆锥形筒(标准坍落度圆锥筒)内,每层均匀捣插25次,捣实后每层高度为筒高的1/3左右,抹平后将圆锥筒垂直平稳地向上提起,新拌混凝土锥体就会在自重作用下坍落高度即为该混凝土拌和物的坍落值(单位mm)。新拌混凝土的坍落值越大,表明其流动性越好。 在测定坍落度的同时,应观察新拌混凝土的黏聚性和保水性,从而全面的评价其工作性黏聚性的检查方法是:用捣棒轻轻敲击已坍的新拌混凝土锥体,若锥体四周逐渐下沉,则黏聚性良好;若椎体倒塌或部分崩裂,或发生离析现象,则表示黏聚性不好。 保水性的检查方法:根据新拌混凝土中稀浆析出的程度来测定。若坍落度筒提起后混凝土拌和物失浆而骨料外露,或较多稀浆自底部析出,则表示此混凝土拌和物保水性差;若坍落度筒提起后无稀浆或仅有少量稀浆由底部析出,则表明新拌混凝土的保水性良好。另外,常压泌水率和压力泌水率的数值也可以用来表示保水性的优劣。 根据新拌混凝土坍落度值的大小,可将其划分为四个流动性级别的混凝土:低塑性混凝土坍落度为10-40mm;塑性混凝土坍落度为50-90mm;流动性混凝土坍落度为 100-150mm;大流动性混凝土坍落度为>160mm。 坍落度试验方法不适用于骨料最大粒径大于40mm或坍落度值为10mm的新拌混凝土。 ②维勃稠度法 对坍落度小于10mm的干硬性混凝土拌合物的流动性采用维勃稠度指标来表征,其检测仪器成为维勃稠度依。 维勃稠度法具体测定方法:将混凝土按规定方法装入截头圆锥筒内,装满刮平后,将圆锥筒垂直向上提起,在新拌混凝土椎体顶面盖一透明玻璃圆盘,然后开启振动台并记录时间,

浅析碱集料反应对混凝土质量的影响

浅析碱集料反应对混凝土质量的影响 众所周知,混凝土是由多种原材料混合后发生一系列的化学反应而产生的一种多孔、硬度很高的固体。组成混凝土的主要成分为水泥、石子(也称粗集料、粗骨料)、砂子(也称细集料、细骨料)、水、各种外加剂等。各种原材料对混凝土的质量都会产生很大的影响,其中碱集料反应是对混凝土质量影响最大的情况之一。 一、碱集料反应概述 混凝土碱集料反应是混凝土中水泥、外加剂、掺合料和 拌和水中的可溶性碱(钾、纳)溶于混凝土孔隙中,与集料中能与碱反应的活性成分在混凝土硬化后逐渐发生的一种化学反应,反应生成物吸水膨胀,使混凝土产生内应力,导致混凝土开裂和强度降低,严重时会导致混凝土完全破坏。 二、碱集料反应的类型 依据参与碱集料反应的岩石种类及反应机理,碱集料反应可分为碱-硅反应、碱-硅酸盐反应及碱-碳酸盐反应三大类。 1、碱-硅反应 参与这种反应的有蛋白石、黑硅石、燧石、鳞石英、方 石英、玻璃质火山岩、玉髓及微晶或变质石英等。反应发生于碱与微晶氧化硅之间,其反应产物为硅胶体。这种硅胶体遇水膨胀,产生很大的膨胀压力,能引起混凝土开裂。这种膨胀压力取决于集料中活性氧化硅的最不利含量。对蛋白石来说,该含量为3%-5%,而对活性较差一些的含硅集料,该含量为20%-30%。 2、碱-硅酸盐反应 粘土质岩石及千板岩等集料与混凝土中碱性化合物的反应属于碱-硅酸盐反应。这种反应尽管引起缓慢的体积膨胀,也能导致混凝土开裂,其反应性质与碱-二氧化硅反应相似。 3、碱-碳酸盐反应 这是白云质石灰岩集料与混凝土中的碱性化合物发生的反应。这种反应最早发生于加拿大的一条混凝土路面。该路面在非常寒冷的季节发生严重龟裂。经调查发现该路面使用了白云质石灰石骨料。由此证明,碱-碳酸盐集料反应也引起体积膨胀和混凝土开裂。

浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素

浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素 浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素 摘要:由于型钢混凝土具有刚度大,防火、防腐性能好及重量轻、延性好等优点,因此在土木工程中具有广阔的应用前景。从抗震性能来讲,型钢混凝土结构适用于抗震烈度为6度至9度的多层、高层和一般构筑物。本文总结出了影响型钢混凝土结构抗震性能的六大因素:轴压比、剪跨比、型钢含量和型钢形式、 配箍率、混凝土强度、型钢的锚固形式。 关键字:型钢混凝土;轴压比;剪跨比;配箍率;型钢的锚固形式 中图分类号:TU528文献标识码: A 文章编号: 型钢混凝土组合结构是一种优于钢结构和钢筋混凝土结构的新 型结构,它分别继承了钢结构和钢筋混凝土结构的优点,克服了两者的缺点而产生的一种新型结构体系。型钢混凝土结构充分利用钢(抗拉性能好)和混凝土(抗压性能好)的特点,按照最佳几何尺寸,组成最优的组合构件,这种组合构件具有刚度大的特点,与钢结构相比,防火、防腐性能好,具有较大的抗扭和抗倾覆能力,而且,与钢筋混凝土结构相比,具有重量轻,构件延性好,增加净空高度和使用面积,同时缩短施工期,节约模板,特别是在高层和超高层建筑及桥梁结构中使用组合构件,更加体现了它的承载能力高和能克服混凝土结构施工困难的特点。 由于型钢混凝土结构具有上述特点,因此在土木工程中具有广阔的应用前景。从抗震角度来讲,型钢混凝土结构适用于抗震烈度为6度至9度的多层、高层和一般构筑物。 通过实验,总结出了影响型钢混凝土抗震性能的主要因素为: 1、轴压比 实验和工程实践表明,轴压比是影响型钢混凝土偏心受压构件破坏形式、延性、变形能力和抗震性能的最重要因素。当轴压比超过一定限值时,无论配箍率如何提高,框架柱的延性都不能得到明显改善,

混凝土强度等级对照表

混凝土强度等级对照表 混凝土的抗压强度是通过试验得出的,我国最新标准C60强度以下的采用边长为150mm的立方体试件作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002,制作边长为150mm的立方体在标准养护(温度20±2℃、相对湿度在95%以上)条件下,养护至28d龄期,用标准试验方法测得的极限抗压强度,称为混凝土标准立方体抗压强度,以fcu表示。按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定,在立方体极限抗压强度总体分布中,具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度,称为混凝土立方体抗压强度标准值(以MPa计),用fcu 表示。 依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级。 按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定,普通混凝土划分为十四个等级,即:C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80。例如,强度等级为C30的混凝土是指30M Pa≤fcu<35MPa 影响混凝土强度等级的因素主要与水泥等级和水灰比、骨料、龄期、

养护温度和湿度等有关。 混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比,按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。一般来说,水灰比与混凝土强度成反比,水灰比不变时,用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。 所以说,影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥质量和混凝土的水灰比两个主要环节。此外,影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。 粗骨料对混凝土强度也有一定影响,所以,工程开工时,首先由技术负责人现场确定粗骨料,当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,它与水泥砂浆的粘结性比卵石强,当水灰比相等或配合比相同时,两种材料配制的混凝土,碎石的混凝土强度比卵石高。 因此我们一般对混凝土的粗骨料粒径控制与不同的工程部位相适应;细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小,但砂的质量对混凝土质量也有一定的影响,施工中,严格控制砂的含泥量在3%以内,因此,砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。

混凝土原材料对外加剂的影响

混凝土原材料对外加剂的影响

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混凝土原材料对外加剂的影响 一、 外加剂在混凝土成分中所占的比例虽然很小,但其作用却不可小视,对混凝土工作性能起到至关重要的作用,一旦混凝土工作性能不满足工地使用要求时,商混厂家首先是投诉外加剂供应商,要求外加剂厂家进行调整,就此遭遇索赔的外加剂厂家比比皆是。当然,现代外加剂技术水平通过近几年的努力已经取得飞速的进步,尤其是聚羧酸外加剂,混凝土技术的发展离不开聚羧酸外加剂的贡献。笔者就混凝土质量问题中因原材料质量的问题,对外加剂的功效影响比较大的因素进行简单的概括分析。 1 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,南通地区出现过“市场上十几种外加剂对一种水泥都不适应”的局面。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。 2 骨料

影响混凝土强度的主要因素

影响混凝土强度的主要因素 硬化后的混凝土在未受到外力作用之前,由于水泥水化造成的化学收缩和物理收缩引起砂浆体积的变化,在粗骨料与砂浆界面上产生了分布极不均匀的拉应力,从而导致界面上形成了许多微细的裂缝。另外,还因为混凝土成型后的泌水作用,某些上升的水分为粗骨料颗粒所阻止,因而聚集于粗骨料的下缘,混凝土硬化后就成为界面裂缝。当混凝土受力时,这些预存的界面裂缝会逐渐扩大、延长并汇合连通起来,形成可见的裂缝,致使混凝土结构丧失连续性而遭到完全破坏。强度试验也证实,正常配比的混凝土破坏主要是骨料与水泥石的粘结界面发生破坏。所以,混凝土的强度主要取决于水泥石强度及其与骨料的粘结强度。而粘结强度又与水泥强度等级、水灰比及骨料的性质有密切关系,此外混凝土的强度还受施工质量、养护条件及龄期的影响。 1)水灰比 水泥强度等级和水灰比是决定混凝土强度最主要的因素。也是决定性因素。 水泥是混凝土中的活性组成,在水灰比不变时,水泥强度等级愈高,则硬化水泥石的强度愈大,对骨料的胶结力就愈强,配制成的混凝土强度也就愈高。如常用的塑性混凝土,其水灰比均在0.4~0.8之间。当混凝土硬化后,多余的水分就残留在混凝土中或蒸发后形成气孔或通道,大大减小了混凝土抵抗荷载的有效断面,而且可能在孔隙周围引起应力集中。因此,在水泥强度等级相同的情况下,水灰比愈小,水泥石的强度愈高,与骨料粘结力愈大,混凝土强度也愈高。但是,如果水灰比过小,拌合物过于干稠,在一定的施工振捣条件下,混凝土不能被振捣密实,出现较多的蜂窝、孔洞,将导致混凝土强度严重下降。参见图3—1。 图3—1混凝土强度与水灰比的关系 a)强度与水灰比的关系 b)强度与灰水比的关系 2)骨料的影响 当骨料级配良好、砂率适当时,由于组成了坚强密实的骨架,有利于混凝土强度的提高。如果混凝土骨料中有害杂质较多,品质低,级配不好时,会降低混凝土的强度。 由于碎石表面粗糙有棱角,提高了骨料与水泥砂浆之间的机械啮合力和粘结力,所以在原材料、坍落度相同的条件下,用碎石拌制的混凝土比用卵石拌制的混凝土的强度要高。 骨料的强度影响混凝土的强度。一般骨料强度越高,所配制的混凝土强度越高,这在低水灰比和配制高强度混凝土时, 特别明显。骨料粒形以三维长度相等或相近的球形或立方体

粉煤灰参量多少对混凝土工作性能影响

粉煤灰参量多少对混凝土工作性能影响 发表时间:2018-07-09T13:58:42.017Z 来源:《基层建设》2018年第14期作者:赵天龙 [导读] 摘要:混凝土在凝结硬化时由塑性状态转变为刚性状态过程中会放出大量的热,由于混凝土的导热性差,热量散发缓慢的特点,导致混凝土内部温度升高,产生体积膨胀;在降温过程中由于混凝土体积收缩,当混凝土受到基础约束时,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。 深圳市联华工程检测有限公司 518053 摘要:混凝土在凝结硬化时由塑性状态转变为刚性状态过程中会放出大量的热,由于混凝土的导热性差,热量散发缓慢的特点,导致混凝土内部温度升高,产生体积膨胀;在降温过程中由于混凝土体积收缩,当混凝土受到基础约束时,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。混凝土开裂不仅影响混凝土的强度,更重要的是降低了混凝土的耐久性。粉煤灰具有来源广泛、价格便宜的特点,使用它还可以减少污染,同时还可以提高混凝土的强度,具有很好的使用价值,因此对于粉煤灰在混凝土中的应用研究就越来越多。 关键词:粉煤灰;混凝土;作用效应;性能 一、粉煤灰的作用 粉煤灰是燃烧煤粉的锅炉排放出的一种粘土类火山灰质材料。目前我国电厂排放的粉煤灰以低钙灰为主,其主要成分为氧化硅、氧化铝及氧化铁,其含量约占粉煤灰的85%左右,氧化钙含量普遍较低,氧化镁及氧化硫的含量也较低。粉煤灰作为一种活性掺合料,具有一定的火山灰活性,能与水泥水化产物氢氧化钙发生二次水化反应。粉煤灰替代部分水泥用于混凝土中,能改善混凝土的和易性和耐久性,表现出粉煤灰的活性效应、形态效应、微集料效应和界面效应。 1.1和易性 对于有泌水或离析倾向的新拌混凝土拌合物,掺入细分散的颗粒,可以减小空隙的尺寸和体积,所以通常会使工作性得到改善。粉煤灰越细,为了增进新拌混凝土拌合物的粘聚性,也就是改善工作性所需要的掺加量就越少。粉煤灰的粒径细小,又呈玻璃态,故可能在给定稠度下降低需水量。 1.2火山灰反应 粉煤灰与氢氧化钙之间的反应称为火山灰反应。这个反应主要有三个特征:(1)反应是缓慢的,所以放热速率和强度发展也相应较慢;(2)反应消耗了氢氧化钙而并不是产生氢氧化钙,这对于水泥浆体在酸性环境中的耐久性有很重要的意义;(3)反应产物极为有效地填充了大的毛细空间,从而会使系统的强度和抗渗性能得到提高。 火山灰反应具有两种物理效应:(1)孔径细化;(2)粒径细化。在粉煤灰颗粒周围形成的次生水化产物(主要为水化硅酸钙),趋向于以微观上多孔也就是低密度的物质填充进大的毛细空隙。将一个含有大的毛细空隙的体系转化为包含无数微孔的微观上多孔的产物的过程,就称为“孔径细化”。同样,氢氧化钙在均匀分布的粉煤灰微粒周围成核结晶,也就是用无数取向性较弱的细小晶体以及结晶程度差的反应物置换了取向的氢氧化钙巨大晶体,将一个含有粗颗粒组分的体系转化成较小颗粒的产物的过程,即称为“粒径细化”。这两种孔径和粒径的细化过程都可使水泥浆体得到增强。从抗渗性和耐久性的角度看,火山灰反应对于混凝土的效果或许要比水化水泥浆体更为重要。因为过渡区存在微裂缝的缘故,混凝土的渗透性一般要比水泥浆体大得多。可以认为,孔径细化和粒径细化过程会强化过渡区,从而能减少微裂缝,提高混凝土的抗渗性。 1.3强度 掺入粉煤灰时,混凝土的早期强度随掺量的增加而降低,但后期强度会有较大幅度的增长。粉煤灰对混凝土强度的贡献随着龄期的增加而增加,随水胶比(水与水泥和粉煤灰总量之比)的降低而增加。粉煤灰对强度的贡献与水胶比的关系比水泥对强度的贡献与水灰比的关系还要敏感。28天以后,粉煤灰与水泥对混凝土强度的贡献的差距缩小,并随着水胶比的降低而显著;90天以后,二者相近;360天以后,则粉煤灰的贡献超过水泥的贡献;水胶比越低,粉煤灰的贡献越大。故加入粉煤灰后,应当相应降低水胶比,以保持早期强度不降低,并且后期强度有显著的增长,发挥粉煤灰的作用。其后期强度增长的主要原因是因为火山灰反应,导致孔隙细化并且用较强的产物(水化硅酸钙)置换了较弱的组分(氢氧化钙)的缘故。 1.4抗裂性 设大体积结构由于水化热在混凝土浇捣后一星期之内就达到了最高的温度,则掺用粉煤灰,就有可能使温升减小,可与替代水泥的数量成正比。这是因为在通常条件下,这些粉煤灰在几天之内不会发生明显反应的缘故。根据经验,可以认为有火山灰反应所产生的总的水化热,只是水泥平均值的一半左右。 当混凝土经受的温度比平常高得多时,不论是由于水化热还是其他原因,使用粉煤灰都会是有好处的。掺加粉煤灰的混凝土在经受高温时可能受热活化(即加速火山灰反应)得到好处,其强度经常总是有所增长。 1.5抗化学侵蚀 混凝土的抗渗性,是决定碱骨料的膨胀,以及酸和硫酸盐侵蚀等破坏性化学作用中质量传输速率的基本因素。因为粉煤灰所带来的火山灰反应可以使空隙细化,所以就能使混凝土的渗透性降低。混凝土中掺加粉煤灰大体上都能改善对酸性水、硫酸盐水和海水的抵抗能力,这主要是由于与火山灰反应同时发生的渗透性减小以及水化产物中氢氧化钙含量降低的缘故。就粉煤灰水泥来说,在水化水泥浆体中,由于稀释效应和火山灰效应两方面所导致的氢氧化钙量的减少,是使这些水泥所配置的混凝土对硫酸盐和酸性环境具有优异抵抗能力的一个原因。开始,随着养护时候的增长,水泥中的氢氧化钙含量由于其中的水泥水化而提高,以后则随着火山灰反应的进展即开始下降。硫酸盐侵蚀的速率依赖于透水性以及所存在的氢氧化钙和活性氧化铝相的数量。粉煤灰的加入降低了混凝土的渗透性,同时减少了氢氧化钙的量,因此增强了混凝土的抗硫酸盐侵蚀性。同时粉煤灰通常能使碱骨料反应产生的膨胀有效地减小。 二、粉煤灰在混凝土中的作用效应 粉煤灰在混凝土中主要有三个效应,即形态效应、活性效应和微集料效应。在早期主要是形态效应和微集料效应起作用,直到水泥水化后,其活性效应才逐渐占优势地位。 2.1形态效应。粉煤灰使用在混凝土中它会起到润滑的作用,由于粉煤灰具有颗粒状,它可以减少水泥的使用量,在同等条件是用下它

影响混凝土强度的主要因素

影响混凝土强度的主要因素 1.影响混凝土强度的因素很多,从内因来说主要有水泥强度、水灰比和骨料质量。 水泥强度和水灰比: 混凝土的强度主要来自水泥石以及与骨料之间的粘结强度。水泥强度越高,则水泥石自身强度及与骨料的粘结强度就越高,混凝土强度也越高。试验证明,混凝土与水泥强度成正比关系。水泥完全水化的理论需水量约为水泥重的23%左右,但实际拌制混凝土时,为获得良好的和易性,水灰比大约在0.40--0.65之间,多余水分蒸发后,在混凝土内部留下孔隙,且水灰比越大,留下的孔隙越大,使有效承压面积减少,混凝土强度也就越小。另一方面,多余水分在混凝土内的迁移过程中遇到粗骨料时,由于受到粗骨料的阻碍,水分往往在其底部积聚,形成水泡,极大地削弱砂浆与骨料的粘结强度,使混凝土强度下降。因此,在水泥强度和其他条件相同的情况下,水灰比越小,混凝土强度越高,水灰比越大,混凝土强度越低。但水灰比太小,混凝土过于干稠,使得不能保证振捣均匀密实,强度反而降低。试验证明,在相同的情况下,混凝土的强度( Mpa)与水灰比呈有规律的曲线关系,而与灰水比则成线性关系。 2 影响强度的其它因素

为了使混凝土能达到预定的强度,还必须在施工中搅拌均匀、捣固密实,养护良好并使之达到规定的龄期。 (一)施工条件的影响:施工条件是确保混凝土结构均匀密实、硬化正常、达到设计要求强度的基本条件。在施工过程中必须把拌合物搅拌均匀,浇注后必须捣固密实,且经良好的养护才能使混凝土硬化后达到预定的强度。采用机械搅拌比人工搅拌的拌合物更均匀,同时采用机械捣固的混凝土更密实,因此机械捣固可适用于更低水灰比的拌合物;能获得更高的强度。改进施工工艺性能也能提高混凝土强度,如采用分次投料搅拌工艺、高速搅拌机搅拌、高频或多频振捣器振捣、二次振捣工艺都会有效的提高混凝土的强度。 (二)养护条件的影响:为了获得质量良好的混凝土,混凝土成型后必须在一定的养护条件下(包括养护温度)进行养护,目的是保证水泥水化的正常进行,以达到预定的强度和其他性能。周围环境湿度是保证水泥正常水化、混凝土顺利成型的一个重要条件。在适当的湿度下,水泥能正常水化,使混凝土强度充分发展。如果湿度不足,混凝土表面会发生失水干燥现象,迫使内部水分向表面迁移,造成混凝土结构疏松、干裂,不但降低强度,而且还将影响混凝土的耐久性能。环境温度对水泥水化作用的影响是显著的。养护温度高,可以加快水泥水化速度,混凝土早期强度高;反之,混凝土在低温下强度发展相应迟缓,尤其温度在冰点以下

粉煤灰对混凝土性能有何影响

粉煤灰具有三大效应: (1)表面效应:粉煤灰表面可吸附浆体中的某些离子,有利于粉煤灰固化混凝土中的某些有害离子以及作为晶核形成水化产物。 (2)填充效应:粉煤灰与水泥颗粒粒径的差异可以填充水泥和骨料孔隙中,减小混凝土的孔隙率,增加混凝土密实性; (3)火山灰活性效应:粉煤灰中的活性SiO2与水泥水化产物CH发生二次反应,生成C-S-H凝胶填充骨料—水泥浆体界面层孔隙,改善混凝土界面结构,提高强度和耐久性。 劣质粉煤灰的主要特点是: 玻璃珠体少,需水量大,使用后易造成混凝土泌水或滞后泌水,降低混凝土的工作性能,易导致混凝土28d强度不足,后期强度增长低,造成混凝土工程质量不合格。 优质粉煤灰对混凝土的性能影响 (1)工作性能 粉煤灰可以改善胶凝材料体系的颗粒级配,降低空隙率,释放水泥颗粒间的“填充水”,改善混凝土工作性。 粉煤灰中含有大量球形玻璃体,起到“滚珠、轴承”润滑效应,减少颗粒间的摩擦力,改善混凝土的工作性。 粉煤灰活性大大低于水泥活性,可以降低混凝土坍落度损失。优质粉煤灰对外加剂的吸附低于水泥,使用优质粉煤灰相当于增加外加剂用量,混凝土初始坍落度及保持能力都有提高。 粉煤灰的密度小于水泥,等量取代水泥后,混凝土中的浆体量增加,改善混凝土的粘聚性,提高抗离析能力,减水泌水,改善混凝土工作性能,使混凝土具有更好的流动性、密实性、匀质性,便于混凝土的施工。 (2)力学性能 粉煤灰自身不能进行水化反应,只能与水泥水化产物进行二次水化,因此,用粉煤灰等量替代水泥后,早期强度将会降低,随着二次水化的进行,中后期会达到甚至超过不掺粉煤灰的混凝土。随着粉煤灰替代水泥量的增加,早期强度逐渐降低,但掺加粉煤灰的混凝土后期强度增长较快,而且在一定范围内(<50%)随粉煤灰掺量增加而增大。(3)

关于原材料对混凝土强度的影响的分析

关于原材料对混凝土强度的影响的分析 发表时间:2019-07-29T15:28:59.140Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:陈欢[导读] 摘要:混凝土的强度在一定程度上决定了建筑的强度和安全程度,越来越受到人们的关注,为了提高混凝土的强度,常围绕原材料影响因素进行改进,以提高混凝土的强度。天津欣洲万通混凝土有限公司 摘要:混凝土的强度在一定程度上决定了建筑的强度和安全程度,越来越受到人们的关注,为了提高混凝土的强度,常围绕原材料影响因素进行改进,以提高混凝土的强度。本文首先说明了混凝土的发展现状,然后详细分析了原材料对混凝土强度的影响。关键词:原材料;混凝土;强度;骨料;胶凝材料一、混凝土的发展现状 莫尼埃在 1877 为结构用的混凝土申请专利,力筋和水平横筋形成框架,表面浇筑混凝土的这种做法沿用至今;在1900年之后,相关的水灰比学说相继诞生,这是混凝土强度的最为早期的理论基础。载之后,轻集料混凝土、加气混凝土和其他类型的混凝土接连现世,同时混凝土外加剂也开始出现并投入使用。在上世纪60年代后,混凝土材料中开始有了高分子材料的加入,由此聚合物混凝土得以研制成功。 在当代,钢筋混凝土做为建筑设施的基础材料,充当着十分着重要的角色。经过近 40 年的发展,我国的混凝土行业已然形成了一条产业链。从材料设计、原材料制备、混凝土生产运输到工程服务。这为我国的基础设施建设和各类建筑工程建设做出了重要的贡献。2017年,我国混凝土与水泥制品协会官方统计商品混凝土产量 16.4 亿 m3,同比增长跌至 2.14%,我们不难看出在市场及国家政策的推动下,行业规模持续扩大,技术水平、管理水平快速提升,产业结构不断改善。 二、原材料对混凝土强度的影响的分析(一)水泥的强度等级和水灰比 水泥是混凝土最重要的原材料,其也对混凝土的强度有重大的影响,因此研究水泥的强度等级以及水灰比是十分关键的。一般来说,水泥的强度等级水平较高,才能配置出强度大的混凝土。而水泥要达到高的强度,则离不开水灰比的作用。在水泥强度固定不变的条件下,如果水灰比越大,则混凝土的强度反而越小。水泥水化需要合适的水量,如果水量控制不合理,则混凝土便不能全部吸收水分,一部分水分就会被滞留到混凝土中,一旦遭遇高温条件,就会出现水汽蒸发的问题,那么即使已经硬化了的混凝土仍有可能出现气孔,这大大降低了混凝土的强度。由此可见,如何处理水灰比和强度之间的关系是十分关键的问题,混凝土的强度只有在水灰比越小的时候才能增强。但是需要把握好水灰比的度,如果过于小,那么混凝土的振捣就会非常困难,混凝土反而容易出现更多的问题,这对强度也会造成很大影响。 (二)骨料 骨料分为粗骨料和细骨料,通常情况下,粗骨料相比细骨料对于混凝土强度影响较大,细骨料对于混凝土强度影响很小。粗骨料对于混凝土强度的影响主要在于其表面质量的好坏,对于表面粗糙的粗骨料,粘接力较大,混凝土的强度较高。一般情况下,粗骨料的强度比水泥的强度和水泥与骨料间的粘结力要高,所以粗骨料的自身强度对混凝土强度不会有大的影响,但是粗骨料如果含有大量的针片状颗粒、泥块等杂质,则对混凝土强度产生不良影响。因为当骨料较大时,骨料间粘接力较小,并且骨料间隙大,强度低。为了保证混凝土具有足够的强度,常常将粗骨料控制在 3.2cm 左右。当石质强度相等时,碎石表面粗糙,粘接力较大,因此表面粗糙的碎石比表面光滑的卵石粘结性能要好,在水灰比相同时,碎石的混凝土强度比卵石的混凝土强度高,一般高 10%左右。(三)矿物掺合料对混凝土强度的影响用粉煤灰、粉煤灰及硅灰、磨细矿渣等量替代部分水泥的情况下,混凝土 7d 龄期时抗压及弯拉强度均下降,但 28d 龄期后粉煤灰、粉煤灰及硅灰两种掺合料的混凝土抗压及弯拉强度依然下降,磨细矿渣掺合料混凝土抗压及弯拉强度比纯水泥混凝土强度高。在水胶比分别为 0.60、0.50、0.28 三种情况下,无论水胶比大小,Ⅱ级粉煤灰均不能等量取代 P?O42.5R 级水泥,应超量取代,且水胶比越大,超量系数越大;在研究的掺量范围内,S95 矿渣粉可等量取代 P?042.5R 级水泥,,且会增加混凝土强度。粉煤灰的增“强”潜力是很大的,其主要是在后期增加混凝土的强度,后劲很足;硅粉具有较大的活性,那么其主要是在前期增加混凝土的强度,而后期由于活性的降低会大大减缓增加强度的速度。如果需要提高混凝土的抗折强度和抗冲击耐磨性,那么硅粉则是最合适的外加剂。 基于此,如果混凝土对早期强度要求较大,那么可以采用粉煤灰超量取代部分水泥的做法,而则可以取代等量的部分水泥,同时对混凝土强度的增强也是有益的。 (四)外加剂对混凝土强度的影响外加剂是混凝土原材料中不可缺少的部分,外加剂的加入对混凝土的各种性能有着明显的改善作用。外加剂的种类很多,常见的有减水剂、早强剂和缓凝剂等,另外复合型的外加剂也是较为常见的。假使其他材料不改变,在加入减水剂后,混凝土的坍落度仍然能够达到同样要求,但是却能同步减少用水量,从而使得混凝土的强度得到增强。但要控制好减水剂的掺量,过犹不及,如果掺量过高,那么就增加了混凝土离析泌水的可能性,反而会使得混凝土的强度降低。早强剂的目的是控制混凝土的早期强度,起到提高早期强度的作用;如果要提高混凝土的抗冻性能,那么就要加入引气剂,但是引气剂的加入会使得混凝土的强度有不同程度的降低;膨胀剂能够起到降低混凝土收缩的目的,对混凝土强度的增强也有一定的作用;如果需要延长混凝土的凝结时间,那么就可以加入缓凝剂,会使得混凝土的运输范围得以增大,那么缓凝剂的用量需要控制好,否则就会起到降低混凝土强度的反作用。相关试验显示,在水灰比相同的条件下,对混凝土蒸养强度提高最为明显的为萘系高效减水剂,而聚羧酸高效减水剂和氨基磺酸盐高效减水剂的效果则相对要差一些;适量早强剂和膨胀剂的加入也付混凝土蒸养强度的提高有益,而缓凝剂和引气剂的加入也不利于混凝土蒸养强度的提高。 在混凝土坍落度相同的条件下,减水剂的减水率越高,那么配制出的混凝土强度就会越大。这是因为,用水量的降低使得水灰比也变小,通过上文分析可知,小的水灰比有利于混凝土强度的增大。由此可见,在流动性能相同和水灰比相同的条件下,减水剂会对混凝土强度有不同程度的影响。 (五)胶凝体系对混凝土强度的影响

混凝土结构构件受力性能全过程分析

混凝土结构构件受力性能全过程分析 ---以强柱弱梁设计原则的框架结构为例1.先科普一下,为什么希望框架结构的破坏遵循“强柱弱梁”的模式呢?如下图所示(红点表示塑性铰),左边为“强柱弱梁”模式(即梁铰机制),框架结构中的梁端首先屈服,形成塑性铰,耗散地震输入能量,保护框架柱。理论上,当梁端都出铰且柱底也出铰时,结构形成可变机构,这预示着结构的倾倒。而在与之相对的“柱铰机制”中,某一薄弱楼层上的框架柱端部全部出铰,结构随着倒塌。两者相比,在倒塌前,梁铰机制的破坏更加充分的调动了结构中各个部分的能力,整体性较好,有利于控制损伤,避免倒塌。因此在能力设计法中将梁铰机制(或者允许出现梁柱铰混合机制)作为框架结构的预期破坏模式,于是有了所谓的“强柱弱梁”的设计概念。 2.强柱弱梁(strong column and weak beam)指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求。用以提高结构的变形能力,防止在强烈地震作用下倒塌。“强柱弱梁”不仅是手段,也是目的,其手段表现在人们对柱的设计弯矩人为放大,对梁不放大。其目的表现在调整后,柱的抗弯能力比之前强了,而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时,梁端可以先于柱屈服。节点处梁端实际受弯承载力Maby和柱端实际受弯承载力Macy之间满足: ∑Mc= η∑Mb(Mc>Mb)。研究表明,要真正实现“强柱弱梁”,《抗震规范》第6. 2. 2 条中的系数η不小于1. 5。即便如此,目前各国抗震设计都不能实现完全的梁铰机制,在实际结构中,完全“梁铰机制”很难实现,更多的是形成梁、柱铰同时存在的“混合铰机制”。 3.除了力的传递要求其他优点:是因为梁铰分散在各层,即塑性变形分散在各层,不至于形成倒塌机构,而柱铰集中在一层,塑性变形集中,该层成为薄弱层后,易形成倒塌机构; 梁铰的数量远多于柱铰的数量,在同样大小的塑性变形和耗能要求下,对梁铰的塑性转动能力

新拌混凝土的性能

4.1工作性的定义: 新拌混凝土的工作性包括流动性、充填性、粘聚性、保水性、可泵性等,是混凝土拌合物运输、浇捣、抹面等主要操作工序能够顺利地进行的保证,故又称和易性。 流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振捣力的作用下,能产生流动并均匀密实地充满模型的性能。流动性的大小,反映拌合物的稠度,它直接影响施工的难易和混凝土的质量。 粘聚性则是指混凝土拌合物内部组分之间具有一定的粘聚力,在运输和浇注过程中不会发生分层离析现象,能使混凝土保持整体均匀性。 保水性是指混凝土拌合物具有一定的保持内部水分的能力,在施工中不致产生严重的泌水现象。保水性好的新拌混凝土,在混凝土振实后,一部分水容易从内部析出至表面,在渗流之处留下许多毛细管孔道,成为混凝土内部的透水通道。 4.2 影响工作性的因素 (1).用水量 用水量的大小是影响新拌混凝土工作性的决定性因素。 (2)水泥 混凝土拌合物在自重或外界振动力的作用下要产生流动,必须克服其内部的阻力。拌合物内部阻力主要来自两个方面,一是骨料间的摩阻力,二是水泥浆的粘聚力。 (3) 骨料 骨料对新拌混凝土工作性的影响较大。在混凝土骨料用量一定的情况下,采用卵石和河砂拌制的混凝土拌合物,其流动性比用碎石和山砂拌制的好。这是因为前者骨料表面光滑,摩阻力小,而后者骨料摩阻力相对较大;骨料级配的好坏也影响着混凝土拌合物的工作性。 砂率对混凝土拌合物的工作性也有显著影响。 (4)拌和物存放时间和环境温度的影响 混凝土拌合物随着时间的延长会变得越来越干稠,这是由于拌合物中的水分一部分被蒸发,另一部分则是水泥水化所消耗,因此拌合物逐渐失去可塑性而凝结硬化。混凝土工作性还受温度的影响。随着环境温度的升高,混凝土的工作性降低很快,因为这时的水分蒸发及水泥的化学反应将进行得更快。 4.3工作性的表征 混凝土拌合物工作性的内容比较复杂,通常是采用一定的实验方法测定混凝土拌合物的流动性,再辅以直观经验,综合评定其粘聚性和保水性。按《混凝土质量控制标准》(GB50164—92)规定,混凝土拌合物的流动性以坍落度或维勃稠度作为指标。坍落度适用于流动性较大的混凝土拌合物,维勃稠度适用于干硬性混凝土。 5、硬化混凝土的强度 混凝土强度包括立方体抗压强度、轴心抗压强度:抗拉强度、抗弯强度和抗剪强度等,其中以立方体抗压强度值为最大。 5.1混凝土立方体抗压强度与强度等级 根据国家标准规定,我国采用标准立方体抗压强度作为混凝土强度特征值。制作边长为150mm 的立方体标准试件,在标准养护条件(温度20±30C,相对湿度大于90%)下,养护至28天龄期,用标准试验方法测得的抗压强度值称为混凝土立方体抗压强度。 混凝土强度等级采用符号“C”与立方体抗压强度标准值(以N/mm2计)表示。混凝土立方体抗压强度标准值是指用标准方法制作并养护的边长为150mm的立方体试件,在28天龄期,用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。普通混凝土按立方体强度标准值“划分为C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60共12个强度等级。 5.2混凝土轴心抗压强度:混凝土轴心抗压强度又称棱柱体抗压强度。是以150mm×150mm×300mm的棱柱体作为标准试件。标准棱柱体试件的制作、养护条件与标准立方

矿粉对混凝土性能的影响

矿粉对混凝土性能的影响 双击自动滚屏发布者:admin 发布时间:2009-6-5 阅读:652 次【字体:大中小】 矿粉对混凝土性能的影响 矿粉对混凝土性能的影响的研究可以由“矿粉+水泥浆体”到“矿粉+水泥胶砂”再到“矿粉混凝土”逐步进行。但对于普通应用单位,如商品混凝土搅拌站,就不必遵循此规律,可借鉴有关研究成果,直接进行混凝土试验,找出特定条件下的合理配合比。 1. 矿粉对混凝土工作性能和力学性能的影响 1)矿粉比表面积在430m2/kg~520m2/kg之间,掺量在30%~40%范围,增强效应表现得最为显著。 2)单掺矿粉会使混凝土的粘聚性提高,凝结时间有所延长,泌水量有增大的迹象,可能对混凝土泵送带来一定的不利影响; 3)矿粉和Ⅰ级粉煤灰复配配制混凝土,可以充分发挥二者的“优势互补效应”,使混凝土的坍落度增加,和易性好,粘聚性好,泌水得到改善。同时混凝土成本可显著降低。 4)针对水泥-粉煤灰-矿粉胶凝材料体系,在等量取代的前提下,粉煤灰的掺量以不超过20%为宜,粉煤灰和矿粉掺量以不超过40%为宜,同时建议采用60d或90d 强度作为混凝土评定标准,以充分利用混凝土的后期强度。 2. 矿粉对混凝土耐久性的影响 1)混凝土水化热。掺加矿粉,可降低浆体水化热,单掺量小于50%时,水化热降低不明显。当达到70%掺量时,3d和7d水化热分别降低约36%和29%;矿粉和粉煤灰复配,可显著降低浆体3d、7d水化热,采用20%矿粉和20%粉煤灰复配,浆体3d和7d水化热分别降低38%和20%,对要求严格控温的大体积混凝土,矿粉和粉煤灰复配是理想的矿物掺合料组合,可以有效减少混凝土早期温缩裂缝的危险。 2)抗渗性能。混凝土中掺加矿粉或矿粉和粉煤灰复配,发挥掺合料的微集料效应和二次水化反应,可以使混凝土孔径细化,连通孔减少,混凝土密实性提高,从而大幅提高混凝土的抗渗性能。采用库仑电量方法评价,矿粉、粉煤灰和引气剂均

粉煤灰参量对混凝土影响

粉煤灰是制作水泥的一种原材料,具有一定的活性。在水泥混凝土中掺一定量的粉煤灰,既可以替代一部分水泥,节约成本,又能增加和易性,减少泌水、离析现象,改善混凝土的性能。具有缓凝、减水,提高密实度和后期强度,降低水化热,抑制干裂、收缩,增强抗酸碱反应能力的作用。近年来已在国内外引起广泛的关注,并得到大量的推广应用。但是在混凝土中掺多少粉煤灰才能取得最佳效果呢?到目前为止,还没有较完善的理论体系。 八十年代以来,我国已对粉煤灰混凝土做了一定的研究、应用,并制定了一些规范。如《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》JGJ28-86,《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90等,对粉煤灰应用作了初步规定,制定了最大替代水泥量。见下表: 粉煤灰最大替代水泥量%JGJ28-86N0-01 水泥品种 砼强度等级普通水泥矿渣水泥粉煤灰级别 ≤C1515~2510~20Ⅲ级 C2010~1510Ⅰ~Ⅱ级 C25~C3015~2010~15Ⅰ~Ⅱ级 预应力砼≤15<10Ⅰ级 粉煤灰最大替代水泥限量%GBJ146-90N0-02 水泥品种 砼类别硅酸盐 水泥普通 水泥矿渣 水泥火山灰水泥 预应力砼251510 钢筋砼、高强砼、耐冻砼、蒸养砼30252015 中、低强度砼、泵送砼、大体积砼、地下砼、 水下砼50403020

碾压砼65554535 粉煤灰超量系数GBJ146-90N0-03 粉煤灰级别Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级 超量系数1.1~1.41.3~1.71.5~2.0 在国标GBJ146-90中规定各级粉煤灰适用范围如下: 1、Ⅰ级粉煤灰适用于跨度小于6米的预应力混凝土好钢筋混凝土。 2、Ⅱ级粉煤灰适用于钢筋混凝土和无筋混凝土。 3、Ⅲ级粉煤灰适用于无筋混凝土。 4、C30及其C30以上的无筋粉煤灰混凝土宜采用Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰,对于预应力混凝土、钢筋混凝土,设计强度等级在C30及其C30以上的无筋混凝土所有粉煤灰,经试验论证,可采用上述规定低一级的粉煤灰。 国外的粉煤灰掺量,主要有70~120kg/m3,50~150kg/m3。欧、美等西方发达国家早已涉入这一领域的研究,我国起步较晚,有关研究不多,常直接以水泥用量的百分比以及超量部分来确定粉煤灰掺量。在南浦大桥、上钢、上海宝电等工程中大量采用,并积累了不少经验。我们经过大量试验、应用,发现粉煤灰的掺量与混凝土所用的原材料、设计强度等级、塌落度、浇筑气温等都有一定的关系。掺量在50~~130kg/m3范围对混凝土的凝结时间影响不大,早期强度降低有限。但混凝土的性能却能得到较大幅度的改善。在实际应用中,切入原材料理念,选用固定掺量法较易掌握,即预先确定粉煤灰的每m3用量的方法,欧、美国家大多采用固定掺量法。现将我们试验应用的结果总结出以下几个特点: 1、最佳掺量与塌落度的关系 在同强度等级条件下,随着塌落度增加,为了确保和易性、工作度,细集料和粉集料比例则应相应增大。我们发现最佳掺量与塌落度之间存在一定的比例关系,以C20砼为例,两者趋于线性关系,见下图: 粉煤灰N0-04 最佳130 掺量 kg/m340 20180200塌落度㎜

影响高性能混凝土工作性能的因素.

随着科学技术和生产力的发展,高性能混凝土应用越来越广泛,如高速铁路、高层建筑,跨海大桥、海底隧道等,高性能混凝土具有独特的优越性,高工作性、高耐久性,在工程中安全使用寿命、经济合理性、环境条件的适应性等方面产生了明显的效益。 高性能混凝土的工作性能主要是保证混凝土结构成型时无原始缺陷,从而保证混凝土的耐久性。良好的工作性能是使混凝土质量均匀、获得高性能,从而安全可靠的前提。 高性能混凝土的工作性能主要包括三部分内容: 1. 流动性:表征拌和物流动的难易程度。 2. 粘聚性:拌和物在搅拌、运输、泵送、浇注、振实过程中不容易出现泌水和离析分层的性能。 3. 可泵性:拌和物在泵压下在管道中移动摩擦阻力和弯头阻力之和的倒数。 影响高性能混凝土的工作性能的因素: 一、砂 砂的粗细程度、细颗粒含量、级配均严重影响高性能混凝土的工作性,高性能混凝土应采用细度模数在 2.6-3.0之间的 II 区砂, 细颗粒含量 0.315mm 筛以下达到15%, 含泥量控制在 2%以下。往往受资源的局限不容易找到上述要求的砂,偃师西梁场使用的砂细度模数在 2.8-3.3之间满足Ⅰ区和Ⅱ区颗粒级配,但 0.315mm 筛以下颗粒含量在 5%以内,混凝土施工过程中经常出现堵管、爆管现象。在保证混凝土的抗压强度、弹性模量、耐久性的前提下,通过提高砂率和细砂与粗砂掺配的方法,满足了混凝土的工作性。二、碎石 碎石的粒径、形状、级配对混凝土所需的水泥浆量有重大影响,从而影响混凝土的工作性能。高性能混凝土应选择针片状含量少、级配良好、石粉含量少的碎石。颗粒级配良好可以减少混凝土所需水泥浆量。高性能混凝土碎石中的泥和石

砂率对混凝土性能的影响

砂率对混凝土性能的影响 砂率:SP= 砂的用量S/(砂的用量S+石子用量G)×100% 是质量比 砂率的变动,会使骨料的总表面积有显著改变,从而对混凝土拌合物的和易性有较大影响。 和易性概念和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作(搅拌、运输、浇灌、捣实等)并能获得质量均匀、成型密实的性能。 和易性是一项综合的技术性质,它与施工工艺密切相关,通常,包括有流动性、保水性和粘聚性三方面的含义。 流动性是指新拌混凝土在自重或机械振捣的作用下,能产生流动,并均匀密实地填满模板的性能。 粘聚性是指新拌混凝土的组成材料之间有一定的粘聚力,在施工过程中,不致发生分层和离析现象的性能。 保水性是指在新拌混凝土具有一定的保水能力,在施工过程中,不致产生严重泌水现象的性能。 新拌混凝土的和易性是流动性、粘聚性和保水性的综合体现,新拌混凝土的流动性、粘聚性和保水性之间既互相联系,又常存在矛盾。因此,在一定施工工艺的条件下,新拌混凝土的和易性是以上三方面性质的矛盾统一。 确定砂率的原则是:在保证混凝土拌合物具有的粘聚性和流动性的前提下,水泥浆最省时的最优砂率。 砂率对和易性的影响非常显著。 ① 对流动性的影响。在水泥用量和水灰比一定的条件下,由于砂子与水泥浆组成的砂浆在粗骨料间起到润滑和辊珠作用,可以减小粗骨料间的摩擦力,所以在一定范围内,随砂率增大,混凝土流动性增大。另一方面,由于砂子的比表面积比粗骨料大,随着砂率增加,粗细骨料的总表积增大,在水泥浆用量一定的条件下,骨料表面包裹的浆量减薄,润滑作用下降,使混凝土流动性降低。所以砂率超过一定范围,流动性随砂率增加而下降 ② 对粘聚性和保水性的影响。砂率减小,混凝土的粘聚性和保水性均下降,易产生泌水、离析和流浆现象。砂率增大,粘聚性和保水性增加。但砂率过大,当水泥浆不足以包裹骨料表面时,则粘聚性反而下降。

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