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【摘 要】随着混凝土技术的不断进步,混凝土外加剂、预拌混凝土实用技术等等得到了大量应用,水泥混凝土的这些不同生产工作方式促使其性能呈现差异化。本文将围绕“水泥配制混凝土的不同生产工作对性能的影响”展开分析与阐述,以供参考。
【关键词】混凝土;生产工作;水泥
在我国,水泥与混凝土两者分属于两个行业,然而随着水泥配置混凝土技术的不断发展,两个行业之间实现了信息的互通有无,水泥配置混凝土的不同生产工作对其性能的影响,已经成为两个行业工作者共同关系的问题,本文将针对不同生产方式在水泥配置混凝土时表现出来的性能进行研究,希望对相关部门有所帮助。
1.磷渣掺合料对水泥混凝土性能影响分析
磷渣作为一种工业废渣,它曾一度被人们忽视,如今,随着相关应用技术的发展,磷渣在不同行业被广泛应用。磷渣资源的开发为混凝土掺合料的利用提供了便利条件,并因此产生了极大的技术与社会效益,那么究竟磷渣掺合料对水泥混凝土性能影响有哪些呢?
1.1影响混凝土强度
磷渣必须在一定的外界条件下才能进行水化,即必须以氢氧化钙作为激发剂方能实现水化,同时,磷渣对于水泥而言具有缓凝作用,进而促使磷渣混凝土初期强度有所降低。然而,据一般规律而言,如果水泥在早期的时候就被抑制,它的晶体“生长发育”条件好,那么其水化产物的质量将会明显提高,水泥石的结构也会更加严密,气孔直径随之变小,从而有利于混凝土后期强度发展。另外,磷渣较高的活性特点将在其二次水化反应过程中提高水泥石强度,改善界面结构与孔径分布,最终促使混凝土后期强度提高。
1.2影响混凝土凝结时间
磷渣对于水泥混凝土的缓凝作用原因主要体现在两个方面。一方面液相中[PO4]3-等磷酸根离子的出现极大影响了AFt的形成,而另外[SO4]2-離子对“六方水化物”向C3AH5的转化造成了阻碍。具体而言,当P2O5与石膏处于同一环境是,两者之间的复合作用将延缓C3A的水化进程,也就是说C3A的水化仅仅停留在生成“六方水化物”的阶段,而没有AFt与C3AH5的生成。另一方面,依据缓凝剂的作用机理,在掺入磷渣后,便相应的降低了铝酸三钙的成分,从而实现磷酸缓凝增强效果。
1.3影响混凝土水化热过程
上文的分析中,可以知道磷渣对于混凝土而言具有较大的缓凝作用,从而有效延缓了水泥水化速度,使其水化率大大降低,并且延缓了放热峰出现的时间。与此同时,磷渣在掺入后使得水泥含量在一定程度减少,进而减少了凝结期水化热,最终使其总水化热得到显著降低。
1.4影响混凝土耐久性
磷渣自身较高活性特点,使其在掺入混凝土时在相当程度上促进了火山灰反应,从而增加混凝土中有效胶结产物数量,并且极大程度的改善了孔结构,包括孔径的细化、孔隙率的降低等等,提升了混凝土强度与抗渗性。尽管磷渣在掺入混凝过程中影响范围极大,但是对于混凝土碱度而言,其影响不大,从而提高了其抗碳化与抗冻性能力。此外,通过相关文献资料查阅显示,如果磷渣掺量高达70%时,钢筋将处于钝化状态,可见磷渣掺入混凝土中并不会降低其本身的护筋性。
简言之,磷渣掺入的生产工作方式对于水泥混凝土的性能影响主要体现在缓凝作用、水热化作用、混凝土强度、凝结时间、抗裂性、耐久性等方面。
2.水灰对水泥配置混凝土的性能影响
研究水灰与水泥混凝土的关系可以从混凝土强度表达式着手,C/W表示水灰与混凝土强度成正比,也就是说水灰比值越小,混凝土的强度也就越大;反之,则越小。水灰比以及混凝的捣实度都对混凝土的体积具有不容忽视的影响,而其中水灰比与孔隙率之间的关系是最为关键的因素。它们对水泥浆基体与粗骨料间过渡区两者的孔隙率有着较大影响,而水泥在水化过程中的孔隙率则取决于水灰比,因此,水灰比与混凝土捣实程度影响着其体积。如果混凝土当中的配料被充分捣实,那么混凝土的强度将随着水灰比的下降而提升。如果用同一种水泥,在水灰比越小的情况下,骨料粘结力将越大,混凝土强度则越高。
3.粗集料对混凝土性能的影响
形状、结构以及最大尺寸等是集料尤为重要的参数,而集料强度不太重要,一般而言,集料强度与混凝土设计抗压强度相比要高。在承载过程中混凝土中集料承受应力要极大的超过混凝土抗压强度。
骨料颗粒的整体结构构造以及颗粒大小常常对混凝土过渡区特性造成影响,进而直接造成对混凝土强度的影响。相关实验表明,如果增大骨料粒径将会对高强混凝土起到反作用,而低强度混凝土在一定的水灰比情况下,其骨料粒径则无明显影响,此外,在同一条件的基础上,用钙质代替硅质骨料将会明显改善混凝土强度。
4.细集料对混凝土性能的影响
细集料与粗集料相比,其品种对混凝土强度的影响程度较小,因此,在混凝土的相关公式中并没有显示出砂对混凝土强度的影响,然而实际上砂的质量对混凝土强度是具有一定影响力的。在实际施工现场中,砂石的质量变化相对较大,针对这一情况,现场工作人员必须根据实际要求保证砂石质量,同时结合现场砂含水率对水灰比进行及时调整,从而保证混凝土配合比,避免将试验配合比与施工配合比混为一谈。
5.混凝土工艺对混凝土本身性能的影响
5.1影响主要体现在两方面,一方面混凝土工艺中将混合活性矿物掺合料,从而影响混凝土强度粉煤灰与矿渣等掺合料对于混凝土强度的影响是不容忽视的,尤其表现在大体积混凝土中,能起到很好的降低水热作用,并且可以降低其裂缝出现,从而提高混凝土后期强度。
5.2另一方面,混凝土外加剂的添加将对混凝土强度造成影响。其中最普遍的外加剂有减水剂,减水剂的主要作用就是控制混凝土流动性,因为拌制混凝土具备一定的流动性才能进行施工,在传统的混凝土配置过程中,添加的总水量一般是水泥所需水分的两倍以上,而其中多余的水分从当中渗出来将形成大量的空隙,从而使混凝土强度大大降低,目前减水剂的使用就是为了最大程度的克服这种情况出现,合理配置混凝土拌合用水量,从而增强混凝土自身强度。
6.混凝土施工技术对混凝土性能的影响
其影响主要包括这些方面:模板对混凝土强度的影响,在实际工作中,一旦模板以及支架出现任何问题将直接影响水泥混凝土的强度;混凝土浇筑质量的其强度的影响,在施工当中,工作人员一定要将混合物搅拌均匀,并且浇筑之后务必将其捣实,通过良好的养护加固混凝土强度;拆模对混凝土的影响,如果在混凝土强度不够的情况下进行支撑模板的拆除,将极容易造成混凝土梁、版的裂缝出现,从而影响混凝土强度;养护质量影响混凝土强度,混凝土在成型之后要在一定的条件下进行养护工作,养护工作的好坏将直接影响混凝土硬化后的强度级其他性能。
参考文献:
[1]吴笑梅,樊粤明,林东,陈东河,张艳铃. 不同生产工艺的水泥配制混凝土的性能研究[J]. 水泥,2005,04:1-5.
[2]徐铜鑫. 不同熟料矿物含量的水泥配制混凝土部分性能的研究[D].华南理工大学,2012.
[3]林远煌. 基于低水泥熟料的高性能混凝土低碳化配制技术研究[D].广州大学,2012.
[4]张金. 水泥类型和砂对高性能混凝土的性能影响及开裂风险分析[D].浙江大学,2014.
[5]黄洪胜. 混合砂混凝土性能与应用研究[D].重庆大学,2005.
[6]张雪晶. 不同粉磨工艺的水泥对混凝土性能影响的研究[D].哈尔滨工业大学,2008.
【关键词】混凝土;生产工作;水泥
在我国,水泥与混凝土两者分属于两个行业,然而随着水泥配置混凝土技术的不断发展,两个行业之间实现了信息的互通有无,水泥配置混凝土的不同生产工作对其性能的影响,已经成为两个行业工作者共同关系的问题,本文将针对不同生产方式在水泥配置混凝土时表现出来的性能进行研究,希望对相关部门有所帮助。
1.磷渣掺合料对水泥混凝土性能影响分析
磷渣作为一种工业废渣,它曾一度被人们忽视,如今,随着相关应用技术的发展,磷渣在不同行业被广泛应用。磷渣资源的开发为混凝土掺合料的利用提供了便利条件,并因此产生了极大的技术与社会效益,那么究竟磷渣掺合料对水泥混凝土性能影响有哪些呢?
1.1影响混凝土强度
磷渣必须在一定的外界条件下才能进行水化,即必须以氢氧化钙作为激发剂方能实现水化,同时,磷渣对于水泥而言具有缓凝作用,进而促使磷渣混凝土初期强度有所降低。然而,据一般规律而言,如果水泥在早期的时候就被抑制,它的晶体“生长发育”条件好,那么其水化产物的质量将会明显提高,水泥石的结构也会更加严密,气孔直径随之变小,从而有利于混凝土后期强度发展。另外,磷渣较高的活性特点将在其二次水化反应过程中提高水泥石强度,改善界面结构与孔径分布,最终促使混凝土后期强度提高。
1.2影响混凝土凝结时间
磷渣对于水泥混凝土的缓凝作用原因主要体现在两个方面。一方面液相中[PO4]3-等磷酸根离子的出现极大影响了AFt的形成,而另外[SO4]2-離子对“六方水化物”向C3AH5的转化造成了阻碍。具体而言,当P2O5与石膏处于同一环境是,两者之间的复合作用将延缓C3A的水化进程,也就是说C3A的水化仅仅停留在生成“六方水化物”的阶段,而没有AFt与C3AH5的生成。另一方面,依据缓凝剂的作用机理,在掺入磷渣后,便相应的降低了铝酸三钙的成分,从而实现磷酸缓凝增强效果。
1.3影响混凝土水化热过程
上文的分析中,可以知道磷渣对于混凝土而言具有较大的缓凝作用,从而有效延缓了水泥水化速度,使其水化率大大降低,并且延缓了放热峰出现的时间。与此同时,磷渣在掺入后使得水泥含量在一定程度减少,进而减少了凝结期水化热,最终使其总水化热得到显著降低。
1.4影响混凝土耐久性
磷渣自身较高活性特点,使其在掺入混凝土时在相当程度上促进了火山灰反应,从而增加混凝土中有效胶结产物数量,并且极大程度的改善了孔结构,包括孔径的细化、孔隙率的降低等等,提升了混凝土强度与抗渗性。尽管磷渣在掺入混凝过程中影响范围极大,但是对于混凝土碱度而言,其影响不大,从而提高了其抗碳化与抗冻性能力。此外,通过相关文献资料查阅显示,如果磷渣掺量高达70%时,钢筋将处于钝化状态,可见磷渣掺入混凝土中并不会降低其本身的护筋性。
简言之,磷渣掺入的生产工作方式对于水泥混凝土的性能影响主要体现在缓凝作用、水热化作用、混凝土强度、凝结时间、抗裂性、耐久性等方面。
2.水灰对水泥配置混凝土的性能影响
研究水灰与水泥混凝土的关系可以从混凝土强度表达式着手,C/W表示水灰与混凝土强度成正比,也就是说水灰比值越小,混凝土的强度也就越大;反之,则越小。水灰比以及混凝的捣实度都对混凝土的体积具有不容忽视的影响,而其中水灰比与孔隙率之间的关系是最为关键的因素。它们对水泥浆基体与粗骨料间过渡区两者的孔隙率有着较大影响,而水泥在水化过程中的孔隙率则取决于水灰比,因此,水灰比与混凝土捣实程度影响着其体积。如果混凝土当中的配料被充分捣实,那么混凝土的强度将随着水灰比的下降而提升。如果用同一种水泥,在水灰比越小的情况下,骨料粘结力将越大,混凝土强度则越高。
3.粗集料对混凝土性能的影响
形状、结构以及最大尺寸等是集料尤为重要的参数,而集料强度不太重要,一般而言,集料强度与混凝土设计抗压强度相比要高。在承载过程中混凝土中集料承受应力要极大的超过混凝土抗压强度。
骨料颗粒的整体结构构造以及颗粒大小常常对混凝土过渡区特性造成影响,进而直接造成对混凝土强度的影响。相关实验表明,如果增大骨料粒径将会对高强混凝土起到反作用,而低强度混凝土在一定的水灰比情况下,其骨料粒径则无明显影响,此外,在同一条件的基础上,用钙质代替硅质骨料将会明显改善混凝土强度。
4.细集料对混凝土性能的影响
细集料与粗集料相比,其品种对混凝土强度的影响程度较小,因此,在混凝土的相关公式中并没有显示出砂对混凝土强度的影响,然而实际上砂的质量对混凝土强度是具有一定影响力的。在实际施工现场中,砂石的质量变化相对较大,针对这一情况,现场工作人员必须根据实际要求保证砂石质量,同时结合现场砂含水率对水灰比进行及时调整,从而保证混凝土配合比,避免将试验配合比与施工配合比混为一谈。
5.混凝土工艺对混凝土本身性能的影响
5.1影响主要体现在两方面,一方面混凝土工艺中将混合活性矿物掺合料,从而影响混凝土强度粉煤灰与矿渣等掺合料对于混凝土强度的影响是不容忽视的,尤其表现在大体积混凝土中,能起到很好的降低水热作用,并且可以降低其裂缝出现,从而提高混凝土后期强度。
5.2另一方面,混凝土外加剂的添加将对混凝土强度造成影响。其中最普遍的外加剂有减水剂,减水剂的主要作用就是控制混凝土流动性,因为拌制混凝土具备一定的流动性才能进行施工,在传统的混凝土配置过程中,添加的总水量一般是水泥所需水分的两倍以上,而其中多余的水分从当中渗出来将形成大量的空隙,从而使混凝土强度大大降低,目前减水剂的使用就是为了最大程度的克服这种情况出现,合理配置混凝土拌合用水量,从而增强混凝土自身强度。
6.混凝土施工技术对混凝土性能的影响
其影响主要包括这些方面:模板对混凝土强度的影响,在实际工作中,一旦模板以及支架出现任何问题将直接影响水泥混凝土的强度;混凝土浇筑质量的其强度的影响,在施工当中,工作人员一定要将混合物搅拌均匀,并且浇筑之后务必将其捣实,通过良好的养护加固混凝土强度;拆模对混凝土的影响,如果在混凝土强度不够的情况下进行支撑模板的拆除,将极容易造成混凝土梁、版的裂缝出现,从而影响混凝土强度;养护质量影响混凝土强度,混凝土在成型之后要在一定的条件下进行养护工作,养护工作的好坏将直接影响混凝土硬化后的强度级其他性能。
参考文献:
[1]吴笑梅,樊粤明,林东,陈东河,张艳铃. 不同生产工艺的水泥配制混凝土的性能研究[J]. 水泥,2005,04:1-5.
[2]徐铜鑫. 不同熟料矿物含量的水泥配制混凝土部分性能的研究[D].华南理工大学,2012.
[3]林远煌. 基于低水泥熟料的高性能混凝土低碳化配制技术研究[D].广州大学,2012.
[4]张金. 水泥类型和砂对高性能混凝土的性能影响及开裂风险分析[D].浙江大学,2014.
[5]黄洪胜. 混合砂混凝土性能与应用研究[D].重庆大学,2005.
[6]张雪晶. 不同粉磨工艺的水泥对混凝土性能影响的研究[D].哈尔滨工业大学,2008.