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混凝土基礎(chǔ)知識(shí)——混凝土的工作性
添加時(shí)間:2024-11-25 | 文章來(lái)源:盛天機(jī)械
作為新拌混凝土,,更多的強(qiáng)調(diào)其工作性。新拌混凝土工作性包括流動(dòng)性,、粘聚性和保水性,。
(一)新拌混凝土流動(dòng)性的影響因素
評(píng)價(jià)新拌混凝土流動(dòng)性的方法很多,最常見(jiàn)的有坍落度試驗(yàn)方法,。坍落度試驗(yàn)方法主要適用于中等流動(dòng)度的塑性混凝土,。
擴(kuò)展度試驗(yàn)方法適用于大流動(dòng)度的混凝土,試驗(yàn)過(guò)程與坍落度方法相同,。提起坍落度簡(jiǎn)后,,混凝土在自重作用下向四周擴(kuò)展。測(cè)量擴(kuò)展后混凝土的平均直徑,,以此作為評(píng)判混凝土流動(dòng)性的指標(biāo),。
(1)用水量
混凝土的用水量是影響流動(dòng)性的主要因素之一,。在一定范圍內(nèi),混凝土流動(dòng)性隨用水量的增加而增大,。
在采用一定骨料的情況下,,如果用水量一定,在實(shí)際應(yīng)用范圍內(nèi),,水泥用量即使變化,,坍落度大體上保持不變,,這一規(guī)律稱為固定加水量定則,,或需水量定則。雖然固定加水量定則是不嚴(yán)密的,,但這個(gè)定則用于混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)是相當(dāng)方便的,,即可以通過(guò)固定用水量、變化水灰比,,而得到既滿足新拌混凝土工作性要求,,又滿足混凝土強(qiáng)度要求的設(shè)計(jì)。
(2)骨灰比,、
如果水灰比保持不變,,減小骨灰比,混凝土流動(dòng)性增大,。
(3)砂率
砂的顆粒比粗骨料顆粒小的多,,因此,在一定范圍內(nèi),,它可以填充在粗骨料的空隙中,,使骨料堆積密度提高,骨料的空隙率減小,,此時(shí)隨著砂率的增大,,混凝土流動(dòng)性增大。當(dāng)砂的數(shù)量超過(guò)一定程度后,,粗骨料的空隙已經(jīng)填滿,,不能再容納砂的進(jìn)入,在這種情況下繼續(xù)增加砂的含量,,骨料的空隙率開(kāi)始上升,,新拌混凝土流動(dòng)性降低。因此對(duì)混凝土來(lái)說(shuō)存在一個(gè)最佳砂率問(wèn)題,。
最佳砂率與粗骨料的堆積狀態(tài),,砂的顆粒級(jí)配水泥用量有關(guān)。粗骨料的空隙率越大,,空隙中所能容納的砂的數(shù)量越多,,因而最佳砂率也越大,。粗砂最佳砂率較大,細(xì)砂最佳砂率小,。在低強(qiáng)度等級(jí)混凝土中,,由于膠凝材料用量較少,因此,,應(yīng)采用較大的砂率,。在高強(qiáng)度等級(jí)混凝土中,由于膠凝材料用量較多,,相應(yīng)地應(yīng)采用較小的砂率,。
(4)骨料級(jí)配
級(jí)配好的骨料空隙較少,在相同水泥漿量情況下,,可以獲得更好的流動(dòng)性,。
(5)礦物摻合料
優(yōu)質(zhì)粉煤灰的需水量比較小,可以顯著提高混凝土的流動(dòng)性,,或在保持混凝土流動(dòng)性不變的情況下大幅度減少用水量,。磨細(xì)礦渣粉對(duì)混凝土的坍落度影響不大。
(6)外加劑
摻用減水劑可以顯著的提高新拌混凝土的流動(dòng)性,,或在保持相同流動(dòng)性是較大幅度的減少混凝土用水量,。減水劑對(duì)新拌混凝土的流動(dòng)性的影響與減水劑的品種和摻量有很大的關(guān)系。一般而言,,減水劑都有一個(gè)最佳摻量,,但不同的減水劑最佳摻量是不同的。減水劑與膠凝材料之間有一個(gè)相互適應(yīng)問(wèn)題,。如果減水劑與膠凝材料不相適應(yīng),,它的作用效果也會(huì)受到很大的影響。
(二)新拌混凝土坍落度損失
新拌混凝土的流動(dòng)性隨著時(shí)間而減小,,這是混凝土水化硬化的必然過(guò)程,。
造成混凝土坍落度損失的原因
(1)膠凝材料水化。在混凝土中,,膠凝材料與水反應(yīng)形成水化產(chǎn)物,,水化產(chǎn)物的形成使得水泥漿體由分散狀態(tài)向凝聚結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移。這一轉(zhuǎn)移過(guò)程必將引起混凝土的坍落度損失,。
(2)減水劑作用的減退,。
(3)骨料吸水。
(4)水分蒸發(fā),。
(5)氣泡逃逸,。
混凝土坍落度損失較大的原因
(1)外加劑與水泥不適應(yīng)。采用減水劑既可以顯著的增大新拌混凝土的坍落度,,又可能導(dǎo)致新拌混凝土的坍落度損失,。減水劑與水泥有一個(gè)相互適應(yīng),、相互匹配的問(wèn)題,如果相互不適應(yīng),,則會(huì)造成較大的坍落度損失,。
(2)膠凝材料水化過(guò)快。新拌混凝土的坍落度損失與水泥的水化過(guò)程有著密切的關(guān)系,。水泥的水化速度越快,,新拌混凝土的坍落度損失也就越大。我國(guó)水泥普遍向細(xì)化和高C3S方向發(fā)展,,因此,,水泥的水化速度普遍加快,這也是引起混凝土坍落度損失加快的一個(gè)原因,。當(dāng)水泥中石膏含量不合適,、半水石膏太多時(shí)也會(huì)使新拌混凝土的坍落度損失過(guò)快。
(3)骨料,、礦物摻和料吸水率大。
(4)環(huán)境溫度高,、濕度低,。
減少混凝土坍落度損失的主要技術(shù)措施
(1)選擇相適應(yīng)的膠凝材料—外加劑體系。
(2)延緩膠凝材料的水化,。延緩膠凝材料水化通常有兩種辦法:一是調(diào)整膠凝材料系統(tǒng),,提高礦物摻和料摻量;二是采用緩凝劑,。
(3)骨料在使用前進(jìn)行預(yù)吸水處理,。
(三)新拌混凝土的性能—工作性(離析、浮漿和泌水)
離析是指混凝土拌合物成分相互分離,,造成內(nèi)部組成與結(jié)構(gòu)不均勻的現(xiàn)象,,通常表現(xiàn)為粗骨料與砂漿相互分離或浮漿現(xiàn)象,浮漿是指水泥漿與骨料顆粒的分離,。離析是混凝土黏聚性不好的一種表現(xiàn)形式,。泌水是指在拌合物澆筑、密實(shí)之后,,在凝結(jié)硬化之前,,水分從拌合物內(nèi)部遷移到表面的現(xiàn)象。離析和泌水對(duì)硬化混凝土性能的危害:新拌混凝土的不同層次的分離導(dǎo)致混凝土分布的不均勻性,,這種分布的不均勻性將導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不均勻,,且由于表面混凝土和下面混凝土水泥漿含量的不一致性,有可能引起混凝土表面開(kāi)裂,。
防止混凝土泌水和離析的技術(shù)措施
(1)解決泌水的方法有兩個(gè):一是減小膠凝材料顆粒的粒徑,,二是減小膠凝材料顆粒的密度,。提高水泥的粉磨細(xì)度可以有效地減少泌水,這實(shí)質(zhì)上是一條減少顆粒粒徑的技術(shù)途徑,。摻入優(yōu)質(zhì)的粉煤灰,、硅灰等礦物外加劑也可以有效地減少泌水。從減少泌水的角度說(shuō),,粉煤灰比磨細(xì)礦粉更有效,。
(2)防止混凝土的各種離析,關(guān)鍵在于混凝土中各種顆粒之間能有一個(gè)好的級(jí)配,,在不同層次上阻礙顆粒的運(yùn)動(dòng),,這樣才能保持混凝土有較好的均勻性。解決浮漿有兩個(gè)技術(shù)途徑:一是減小細(xì)骨料顆粒的粒徑,,二是增大水泥漿的黏度,。從前一個(gè)技術(shù)途徑考慮,采用較細(xì)的砂有助于減少浮漿,,從后一個(gè)技術(shù)途徑考慮,,則可以通過(guò)減小水膠比,增加水泥漿體積含量來(lái)實(shí)現(xiàn),。如果出現(xiàn)粗骨料分離,,則表明砂漿黏度太小或粗骨料粒徑過(guò)大,可適當(dāng)?shù)奶岣呱奥屎蜏p小粗骨料粒徑,。
(四)新拌混凝土的性能—工作性(凝結(jié)與硬化)
初凝:新拌混凝土基本上失去流動(dòng)性,,此時(shí)新拌混凝土即達(dá)到初凝。
終凝:水化反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,,水化產(chǎn)物不斷加固網(wǎng)狀凝結(jié)結(jié)構(gòu),,使混凝土具有了力學(xué)強(qiáng)度,此時(shí)新拌混凝土就達(dá)到終凝,。
(1)水泥凝結(jié)時(shí)間的的影響,。水泥凝結(jié)越快,新拌混凝土的凝結(jié)時(shí)間越短,。
(2)化學(xué)外加劑的影響,。對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間有顯著影響的化學(xué)外加劑是一些調(diào)凝劑。
(3)礦物摻合料的摻入會(huì)影響膠凝材料的水化反應(yīng)速度,,因而也影響混凝土的凝結(jié)時(shí)間,。在同等條件下,礦物外加劑摻量越大,,混凝土的凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng),。在摻入礦物外加劑時(shí),應(yīng)相應(yīng)的減少緩凝劑的摻量。特別是摻量較大時(shí),,甚至可以不用緩凝劑,。
(4)在通常情況下,如果水泥相同,,水灰比越大,,新拌混凝土的凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)。
(5)隨著環(huán)境溫度的提高,,新拌混凝土的凝結(jié)時(shí)間縮短,。
(6)環(huán)境濕度的高低影響混凝土中水分的蒸發(fā)速度,在干燥環(huán)境下,,新拌混凝土中的水分蒸發(fā)較快,,混凝土凝結(jié)時(shí)間較短。這種凝結(jié)不是真正意義上的凝結(jié),,這種凝結(jié)是以水分的損失為前提條件的,,因而水泥漿體必將伴隨著較大的干燥的收縮,這種收縮將會(huì)導(dǎo)致較嚴(yán)重的開(kāi)裂,。這種凝結(jié)過(guò)程是一個(gè)裂紋的形成與發(fā)展的過(guò)程,。正常凝結(jié)是通過(guò)足夠數(shù)量水化產(chǎn)物的形成來(lái)實(shí)現(xiàn)的,沒(méi)有水分的失去,,只有水分的轉(zhuǎn)移,。也就是說(shuō),一些水分由自然狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樗a(chǎn)物的一部分不一定產(chǎn)生收縮,,即便產(chǎn)生收縮,也比前者小得多,。因此,,一般不會(huì)出現(xiàn)明顯的裂縫。
*注意:在干燥的環(huán)境下,,特別是在大風(fēng)的環(huán)境中,,澆筑好的混凝土必須采取措施,防止混凝土內(nèi)部水分的失去,。
(五)新拌混凝土的性能—工作性(含氣量)
(1)含氣量增加,,新拌混凝土的泌水率降低。
(2)在其它原材料不變,,且配合比也相同的情況下,,含氣量增加,混凝土的容重降低,。
(3)隨著含氣量的增加,,混凝土強(qiáng)度有所降低,高強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度下降得更快,。
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