混凝土材料性能检测及其影响因素研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 混凝土材料性能检测及其影响因素 研究 摘要：在道路与桥梁工程建筑中， 作为建筑材料的水泥混凝土，可以说是 应用范围最广、用量最大、最为常见的 一种主要的建筑材料。在高速公路的建 设中混凝土路面和各种类型的钢筋混凝 土桥梁的应用最为盛行。在这样的大背 景下，检测好混凝土的各方面性能，才 能使我们在工程中更好的使用混凝土这 种材料。本文将从混凝土的最基本的几 个性能，包括混凝土的强度、和易性和 耐久性做出论述。 中国论文网 /2/view-12791735.htm 关键词：混凝土、强度、和易性、 耐久性 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号：TU528 文献标识码： A 文章编号： 1.混凝土强度及其检测 1.1 混凝土强度 混凝土的抗压强度比较强，但是 抗拉强度却仅为抗压强度的 0.07-0.11， 其中劈裂抗拉强度，其中 P-破坏荷载，N; 立方体试件边长，mm. 因抗拉强度远低于抗压强度，在 普通混凝土设计中抗拉强度通常不予考 虑。但在抗裂性要求比较高的结构（如 路面、油库等）的设计中，抗拉强度却 是确定混凝土抗裂度的主要指标。 1.2.混凝土强度的检测 影响混凝土强度的因素很多，如 原材料的质量，配合比，拌合质量，养 护条件以及实验方法等，但通过大量的 工程实践证明主要因素有以下几个方面： 1.2.1 水泥石的强度 混凝土的强度主要来源是水泥石 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 的强度。水泥石的强度主要取决于水泥 的矿物组成与硬化产物的孔隙率。而孔 隙率又决定于水灰比与水化程度。 1.2.2 水泥石与骨料的黏结强度 水泥石与骨料的黏结强度，与 水泥强度和水灰比有关。水泥强度越高， 水灰比越小，则水泥石与骨料的黏结强 度越高。水泥石与骨料的黏结强度，还 与骨料的表面形状有关。在水泥强度和 水灰比相同的条件下，碎石混凝土的强 度高于卵石混凝土的强度。 以上两方面因素的影响规律可用 下式概括表达： 其中为混凝土 28d 龄期抗压强度 （MPa） ； 为水泥的实际强度，应通过实验 测得；如不能通过实验测得，则可取， 式中为水泥强度等级，k 为富余系数， 通常可取 1.13.、为经验常数，当无法取 得试验统计资料时，可按(jGJ552000) -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 提供的回归系数取用，即碎石混凝土： =046，=0 07：卵石混凝土： =048，=0 33。 1.2.3 搅拌与振捣效果 搅拌不均匀的混凝土，不但硬化 后的强度低，且强度波动的幅度也大。 当水灰比较小时，振捣效果的影响尤为 明显；但当水灰比逐渐增大、拌合物的 流动性逐渐增大时，振捣效果就不明显 了。通常，机械振捣效果优于人工振捣 效果。 1.2.4 养护条件（温、湿度） 当混凝土所处环境温度较高时， 水泥水化反应加快进行，有利于水泥石 的形成，混凝土强度则发展较快。反之， 温度较低，混凝土强度就发展较慢。如 若温度降至零摄氏度以下，混凝土强度 中止发展，甚至因受冻而被破坏。混凝 土所处环境周围干燥或者有风，造成混 凝土失水干燥，强度也会停止发展，而 且因水泥水化作用未能充分完成，造成 混凝土内部结构疏松，表面还可能出现 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 裂缝，对混凝土强度，耐久性都是不利 的。 1.2.5 龄期 在正常条件下，混凝土强度随养 护龄期的延长而提高。一般 37d 强度 发展较快，以后则发展较慢，28d 可以 达到设计的强度等级，此后强度增加更 为缓慢，但可以延续 1O 年之久。 在了解了影响混凝土强度的因 素后，便可针对其相关的因素采取响应 的措施。 2.混凝土的和易性检测 混凝土的和易性，是混凝土拌和 物易于施工操作(拌合、运输、浇筑、 捣实)，并能获得质量均匀、密实的混 凝土性能，和易性为一项综合的技术性 能。良好的和易性，最终体现了新拌的 混凝土在一定的运输途中，不发生离析 (即粗集料不下沉) ，不发生泌水(即表面 不出现析出的游离水分)等现象，捣实 时易于流动，能满模板的各部，具有质 地均匀致密，稳定性好的性质。因此， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 混凝土的和易性良好，是强度与耐久性 的有力保证，它是水泥混凝土的主要性 质之一。包括混凝土的流动性、黏聚性 和保水性。可以通过坍落度试验和维勃 稠度试验等来测定。 2.1 水泥浆的影响 混凝土拌合物中的水泥浆，包 囊在所有集料的表面起胶结作用，还要 填充集料问的空隙，除此外，还要略有 富余的水泥浆，使拌合的混凝土有一定 的流动性，水泥浆过大，将出现流浆现 象，拌合物的稳定性变差。水泥浆用量 不足，则无法很好地包裹集料表面及填 充空隙，拌合物很容易产生崩坍现象， 失去稳定性。 2.2 水灰比的影响 水灰比是控制水泥浆稠度的，水 灰比选择得合理， 自然水泥浆数量最 佳稠度也是最好的。在固定水量的条件 下，水灰比小，水泥用量就多，水泥浆 变稠，拌合物流动性变小；反之，水灰 比大，水泥用量少，则水泥浆变稀，流 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 动性增大，会形成拌合物流浆、离析、 严重影响混凝土强度。因此，选择合适 的水灰比，才能确保拌合物的和易性良 好。实践证明，影响和易性，即影响坍 落度最关键的因素还是单位用水量，在 满足拌合物流动性的前提下，用水量尽 量少用， 即水灰比宜小勿大。 2.3 砂率的影响 砂率反映了粗细集料的相对比例， 是极大影响混凝土骨料的空隙和总表面 积的。当水泥浆用量一定时，砂率过大， 则集料的总表面积增大，包裹砂子的水 泥浆层变薄，砂粒间的摩阻力加大，拌 合物的流动性减小；砂率过小，表面积 减小，因砂量不足，水泥浆除填充石子 空隙外，包裹石子表面的水泥浆仍然变 薄，拌合物的流动性变小，同时也极容 易产生离析、泌水影响和易性。在水泥 浆用量一定时，能使拌合物有良好的流 动性，又不离析、不泌水，这时的砂率， 是最合理的砂率。 2.4 水泥胶结料品种的影响 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 水泥品种不同，达到标准稠度时 的用水量不同，所以，不同品种的水泥 拌制的混凝土其和易性也就不同。 2.5 石料性质的影响 当所用拌合物的骨料表面光滑， 形状较圆，少棱角的河卵石时，其拌合 的混凝土流动流动性好，但强度较比轧 制的表面粗糙，有棱角的碎石低。 2.6 外加剂的影响 在拌合物不增加水量和水泥的情 况下，加人少量的外加剂，能有效地改 善混凝土拌合物的施工和易性。 用过影响混凝土和易性的因素可 以对应的采取措施。 3、混凝土的耐久性检测 混凝土的耐久性是它暴露在使用 环境下抵抗各种物理和化学作用破坏的 能力。其包括混凝土的抗渗性、抗冻性 和耐腐蚀性等。 3.1 抗渗性检测 混凝土材料抵抗压力水渗透的能 力称为抗渗性，它是决定混凝土耐久性 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 的最基本的因素。普通混凝土的抗渗性 用抗渗等级表示，共有 P4、P6、P8、P10、P12 五个等级，抗 渗等级通过实验测得；而对于高性能混 凝土由于具有很高的密实度，按现行国 家标准用加压透水的方法无法正确评价 其渗透性。目前常用的混凝土渗透性评 价方法是高性能混凝土应用技术规程 直流电量法和 NEL 法。影响混凝土抗 渗性的根本因素是孔隙率和孔隙特征， 混凝土的孔隙率越低，连通孔越少，抗 渗性越好。所以，提高混凝土的主要措 施是降低水灰比、选用好的骨料级配、 充分振捣和养护、掺用引气剂和优质粉 煤灰掺合料等。 3.2 抗冻性检测 混凝土的抗冻性是指混凝土在水 饱和状态下经受多次冻融循环作用，能 保持强度和外观完整性的能力。混凝土 的密实度、孔隙构造和数量及孔隙的充 水程度是决定抗冻性的重要因素。密实 的混凝土和具有封闭孔隙的混凝土抗冻 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 性较高。因此主要的预防措施有： 混凝土必须引气，含气量应在 5%左右； 要使用硅酸盐水泥或普通硅酸 盐水泥； 掺粉煤灰、矿渣时注意降低水 灰比，但不提倡掺硅灰； 适当增加保护膜厚度。 3.3 碱-骨料反应检测 混凝土中的碱性氧化物（、 ）与 骨料中的、活性碳酸盐发生化学反应生 成碱-硅酸盐凝胶或碱- 碳酸盐凝胶，沉 积在骨料与水泥交替的界面上，吸水后 体积膨胀三倍以上导致混凝土开裂破坏。 预防措施： 避免使用碱活性骨料 保证混凝土在使用期一直处于 干燥状态，或者提高混凝土的抗渗性， 注意隔绝水的进入。 掺用引气剂等。 提高混凝土耐久性的主要措施： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 减少拌合水及水泥浆的用量 增强界面的黏聚性 合理选择水泥品种 降低毛细孔渗透性 掺用引气剂 限制单方混凝土中胶凝材料的 最大用量 防止钢筋锈蚀 加强混凝土质量的生产控制。 4.总结： 混凝土在工程中的应用非常的广 泛，研究混凝土的各方面的性能对工程 中使用混凝土有很大的帮助，而研究混 凝土各方面性能的影响因素，有利于人 们对混凝土构件的破坏做好准备，对提 前预防混凝土破坏带来的影响以及当灾 害发生时，如何采取相应的措施有很大 的帮助。本文中列出的只是混凝土性能 以及其相应性能的影响因素的部分因素， 其中更多的好需要我们经过不停的发现 以及实验来完成，从大的方面讲，提高 混凝土各方面性能，都至少要从混凝土 -精选财经经济类资料- -最新财经经