其他條件一定時混凝土強度隨水灰比的增大而
A. 條形 材料 顆粒 強度 哪個更強
一般說來,混凝土的強度愈
高,其剛性、不透水性、抵抗風化和某些侵蝕介質的能力也愈高;而強度愈高,
往往其干縮也較大,同時較脆、易裂。因此,通常用強度來評定和控制混凝土的
質量以及評價各種因素影響程度的指標。
1水灰比
水泥混凝土強度主要取決於毛細管孔隙率或膠空比,但這些指標都難於測定
或估計。而充分密實的混凝土在任何水灰比程度下的毛細管孔隙率由水灰比所確
定。
毛細孔隙率 Pc=W/C – 0.36α
膠空比 x=0.68α/(0.32α+W/C)
其中:W/C—水灰比
α—水化程度
Duff Abrams的混凝土強度水灰比定則指出:「對於一定材料,強度取決於一
個因素,即水灰比。」由此看來,水灰比—孔隙率關系無疑是最重要的因素。它
影響著水泥漿基體和粗骨料間過渡區這兩者的孔隙率,水泥石在水化過程中的孔
隙率取決於水灰比,水灰比和混凝土的振搗密實程度兩者都對混凝土體積有影響
,當混凝土混合料能被充分搗實時,混凝土的強度隨水灰比的降低而提高。然而
,形成水化物需要一個最小的水量。
(W/C)min =0.42α
即完成水化(α=1.0)的W/C不應低於0.42。顯然在低W/C時預期殘留的未水
化水泥能夠在漿體內繼續長期存在,亦即W/C低於0.42,漿體將自我乾燥。為避免
這種現象,有效的最低W/C比要高於0.42。在實際中,我們可以通過規定的W/C來
保證充分密實的混凝土在規定齡期的強度,保證混凝土的性能。
2 水泥
水泥混凝土的影響取決於水泥的化學成分及細度。水泥強度主要來自於早期
強度(C3S)及後期強度(C2S),而且這些影響貫穿於混凝土中。用C3S含量較高
的水泥來製作混凝土,其強度增長較快,但在後期可能以較低的強度而告終。而
無論通過改變成分、養護條件或者利用外加劑而比較緩慢地水化,都可使水泥產
生較高的最終強度。
水泥細度對混凝土強度的影響也很大。隨著細度增加,水化速率增大,就導
致較高的強度增長率。但應避免細磨粉的含量。因為當顆粒很細時,間隙水可引
起一些高W/C區域。另外,研究表明,直徑大於60pm的顆粒對強度是沒什麼貢獻的
。
而水泥質量的波動對混凝土強度的影響,應引起注意。水泥廠生產的同一品種
同一標號的水泥,不可避免地會在質量上有波動。水泥質量的波動,毫無疑問地
在混凝土強度上反映出來。採用具有相同平均強度而離散系數小的水泥,可以降
低混凝土的水泥用量。水泥質量波動大多是由於水泥細度和C3S含量的差異引起的
。而這些因素在早期的影響最大。隨著時間的延長其影響就不再是最重要的了。
即水泥質量波動引起的混凝土強度的標准離差,不隨齡期而增大,但混凝土強度
的離散系數卻因強度隨齡期的增大而減小。因此,水泥質量波動對混凝土早期強
度影響大。
3 集料
集料極重要的參數是集料的形狀、結構、最大尺寸及級配。集料本身的強度
不太重要,因為集料強度一般都要高於混凝土的設計抗壓強度。在承載時混凝土
中集料所能承受的應力大大超過混凝土的抗壓強度。
骨料顆粒強度比混凝土基體和過渡區的強度要大。大多數天然骨料,其強度
幾乎不被利用,因為破壞決定於其它兩項(水泥漿基體及過渡區)。一般而言,
強度和彈性模量高的集料可以製得質量好的混凝土。但過強、過硬的集料不但沒
有必要,相反,還可能在混凝土因溫度或濕度等原因發生體積變化時,使水泥石
受到較大的應力而開裂。
骨料顆粒的粒形、粒徑、表面結構和礦物成分,往往影響混凝土過渡區的特
性,從而影響混凝土的強度。
級配良好的粗骨料改變其最大粒徑對混凝土強度有著兩種不同的影響。水泥
用量和稠度一樣時,含較大骨料粒徑混凝土拌和物比含較小粒徑的強度小,其集
料的表面積小,所需拌和水較少,較大骨料趨於形成微裂縫的弱過渡區,其最終
影響隨混凝土水灰比和所加應力而不同。在低水灰比時,降低過渡區孔隙率同樣
對混凝土強度一開始就起重要作用。在一定拌和物中,水灰比一定時抗拉強度與
抗壓強度之比將隨粗骨料粒徑的降低而增加。試驗表明,增加骨料粒徑對高強混
凝土起反作用,低強度混凝土在一定水灰比時,骨料粒徑似乎無大的影響。另外
,在同一條件下,以鈣質代硅質骨料會使混凝土強度明顯改善。
4 集灰比
對於強度大於35Mpa的混凝土,集灰比的影響就較為明顯地表現出來。在相同
水灰比時,混凝土強度隨著集灰比的增大而提高。這是因為:集料數量增大,吸
水量也增大,從而有效水灰比降低;混凝土內孔隙總體積減小;集料對混凝土強
度所引起的作用更好地發揮。
5養護
為了獲得質量良好的混凝土,混凝土成型後在適宜的環境中進行養護。養護
的目的是為了保證水泥水化過程能正常進行,包括控制環境的溫度和濕度。
水泥水化只能在為水填充的毛細管內發生,因此,必須創造條件防止水分由
毛細管中蒸發失去,而且,在水泥水化過程中產生的水泥凝膠具有很大的比表面
積,大量自由水變為表面吸附水。這時,如果不讓水分進入水泥石,則供水化反
應的水就會越來越少,在水灰比小於0.5的情況下會出現自干現象,使水泥水化不
能繼續進行。因此,在養護期內必須保持混凝土的飽水狀態,或者接近於這個狀
態。只有在飽水狀態下,水泥水化速度才是最大的。
要使混凝土達到所要求的強度並不需要所有水泥都水化,因為在工程上很少
能達到這樣的強度。混凝土的質量主要取決於水泥石中的膠空比。混凝土在澆築
後水分的蒸發,取決於周圍空氣的溫度和相對濕度,以及引起混凝土表面空氣濕
度變化的風度。混凝土和周圍空氣的溫差,也會影響失水。例如,在白天飽水的
混凝土在溫度低的晚上會失水;寒冷氣候中澆築的混凝土,即使在飽和空氣中,
也會失水。急速的初期水化反應會導致水化物的不均勻分布。水化物稠密程度低
的區域成為水泥石中的薄弱點,從而降低整體的強度;水化物程度高的區域包裹
在水泥粒子的周圍,防礙水化反應的繼續進行,從而減少水化物的量。在養護溫
度較低的情況下,由於水化緩慢,具有充分的擴散時間,從而使水化物得以在水
泥石中均勻分布。Klieger指出:在混凝土早期養護時期,存在著一個最佳養護溫
度,在此情況下混凝土在某一齡期時的強度最大。在試驗條件下,硅酸鹽水泥的
最佳溫度約為13?C ,而快硬硅酸鹽水泥則為4○C。所以,在夏天澆築的混凝土要
較同樣的混凝土在冬天澆築時的強度要低。影響著水泥混凝土的原因是多方面的
,所以,在水泥混凝土結構設計、施工及養護過程中,上述因素應當加以考慮。
B. 混凝土強度與水灰比的關系,要詳細的,最好有關系公式
計算出所要求的水抄灰比值(混凝土強度等級小於C60時)
式中αa、αb——回歸系數;
fce——水泥28d抗壓強度實測值(MPa);
W/C——混凝土所要求的水灰比。
1)回歸系數αa、αb通過試驗統計資料確定,若無試驗統計資料,回歸系
數可按表10-35選用。
回歸系數αa、αb選用表表10-35
2)當無水泥28d實測強度數據時,式中fce值可用水泥強度等級值(MPa)
乘上一個水泥強度等級的富餘系數γc,富餘系數γc可按實際統計資料確定,無
資料時可取γc=1.13。fce值也可根據3d強度或快測強度推定28d強度關系式推
定得出。
碎石卵石
αa0.460.48
αb0.070.33
C. 影響混凝土抗壓強度的因素有哪些
1、水泥強度和水灰比。
水泥強度和水灰比是影響混凝土抗壓強度的主要因素,因為混凝土抗壓強度主要取決於水泥凝膠與骨料間的粘結力。水泥強度高、水灰比小,則混凝土抗壓強度高;水灰比大、用水量多,則混凝土密實度差,抗壓強度低。
2、粗骨料
一般的情況下,粗骨料的強度比水泥石強度和水泥與骨料間的粘結力要高,因此粗骨料強度對混凝土強度不會有大的影響,但是粗骨料如果含有大量的軟弱顆粒、針片狀顆粒、含泥量、泥塊含量、有機質含量、硫化物及硫酸鹽含量等,則對混凝土強度會產生不良影響。
粗骨料的表面特徵會影響混凝土的抗壓強度,表面粗糙、多稜角的碎石與水泥石的粘結力比表面光滑的卵石要高10%左右。
3、混凝土硬化時間
混凝土強度隨齡期的增長而逐漸提高,在正常使用環境和養護條件下,混凝土早期強度(3—7天)發展較快,28天可達到設計強度。此後強度發展逐漸緩慢,甚至百年不衰。
4、溫度和濕度
混凝土的強度發展在一定的溫度、濕度條件下,在0—40℃范圍內,抗壓強度隨溫度增高。水泥水化必須保持一定時間的潮濕,如果環境濕度不夠,導致失水,使混凝土結構疏鬆,產生干縮裂縫,嚴重影響強度和耐久性。
5、建築施工的影響
混凝土入模後,通過適當的振搗,在激振力的作用下,排出混凝土內的水泡、氣泡,使混凝土組成材料分布均勻密實,混凝土中存在較多氣泡或缺陷,混凝土的抗壓強度就會下降。
D. 水灰比對混凝土強度的影響
「配合比」相同,水灰比越小,混凝土的強度越高。混凝土的流動性越小,坍落度就越小,和易性也越差。「配合比」相同,水灰比越大,混凝土的強度越低。混凝土的流動性越大,坍落度就越大,和易性也越好。
水灰比太大,混凝土雖然流動性大,但是容易離析和泌水,和易性不好,嚴重影響混凝土強度,水灰比太小,混凝土流動性差,顯得干澀影響泵送,對施工不利,但是對混凝土的強度有所提高。
對混凝土碳化的影響:
由於混凝土的碳化是CO2向混凝土內擴散的過程,混凝土的密實程度越高,擴散的阻力越大,混凝土的碳化深度就越小。混凝土碳化的深度還受單位體積的水泥用量或水泥石中的Ca(OH)2含量的影響。
水灰比越大,單位水泥用量越小,混凝土單位體積內的Ca(OH)2含量也就越少,擴散的阻力就越小,CO2就越容易進入混凝土體內,碳化速度也就越快。水灰比對混凝土的孔隙結構影響極大,在水泥用量一定的條件下,增大水灰比,混凝土的孔隙率也隨之增大,密實度降低,碳化速度增大。
而水灰比小的混凝土由於水泥漿的組織密實,透氣性較小,因而碳化速度較慢。同理,單位水泥用量多的混凝土碳化較慢,水灰比小的混凝土合成物多,中和所需的CO2量也多,中和反應需要的時間也較長。
另一方面水灰比小的混凝土,水泥水化後殘留水分少,混凝土密實性高,孔隙小,大孔少,CO2向混凝土內擴散的阻力較大,這也造成中和反應需要時間較長,碳化深度較小。通過試驗得出當水灰比小於0.6時碳化深度較小,當水灰比大於0.75時碳化深度急劇加大。
因此為了減少混凝土碳化引起的危害,適當控制水灰比是非常必要的。水灰比過大時,新生成的膠體水泥漿濃度低,水化後混凝土體內的多餘游離水分往往先附著在骨料上,膠體與骨料粘結面積減小,粘結力下降,混凝土硬化時會產生細小裂紋,從而降低了混凝土強度。
水灰比過小時,膠體和晶體的材料不能充分形成,混凝土和易性差,混凝土振搗、密實很困難,如果在混凝土充分硬化後未水化水泥再遇水發生水化作用,水化產物造成的膨脹應力作用便有可能造成混凝土的開裂。所以為施工方便和保證質量,水灰比不宜小於0.5。
(4)其他條件一定時混凝土強度隨水灰比的增大而擴展閱讀
配製混凝土的用水及水泥的量,即水與水泥的重量之比。決定混凝土強度的主要因素,直接影響所配製混凝土的性能和經濟效果,為配合比設計中的一個重要環節。
在制定水灰比時要考慮到沙石的含水量,它與噴射方式、噴射工藝、噴射料中集料粒徑等有關:干噴、潮噴時的噴射料水灰比由噴射手根據經驗控制,難以做到很准確;濕噴時的水灰比在配製噴射料時確定,能准確控制。
一般拌和料干噴時水灰比小於0.25;潮噴時水灰比為0.25~0.35,噴射後0.4~0.55,甚至更大;濕噴時可控制在0.45~0.5之間。
E. 水灰比越小,為什麼混凝土強度越高!! 速度!!
影響混凝土經濟性最重要因素是水泥用量,要求在混凝土性能不變前提下,用較少水泥生產出符合要求的混凝土。因此,水泥混凝土的水灰比就顯得尤為重要。況且,在當今混凝土的級配計算中,都是以水灰比為基礎參數而展開的。它決定了混凝土強度和密實性,影響混凝土抗滲性、抗凍性、抗蝕性、抗碳化性等。捷克的J?詹姆鮑爾作過水灰比與混凝土之間關系的實驗,結果表明,水灰比不僅影響硬化漿體和混凝土的強度、耐久性,還影響硬化漿體總空隙率和物理——力學性能,膠結性水化產物的組成和性質,以及硬化水泥漿體結構等綜合性能。所以,水灰比對混凝土性能來說,是至關重要的。
在配合比相同的條件下,所用的水泥標號越高,混凝土的強度越大。當水泥的品種和標號相同時,混凝土的強度隨水灰比的增大而有規律的降低。所用水灰比越小,混凝土的強度就越高。但水灰比過小,拌合物過於干硬,以致無法保證澆搗質量,使混凝土不太密實時,強度亦將下降(圖15-11)。
根據大量的試驗結果,在常用的水灰比范圍內(0.30-0.80),混凝土強度與水泥強度,灰水比之間,呈線性關系,可用如下直線型經驗公式表示;
式中R28—混凝土28天抗壓強度;
Rc—水泥的活性,即實際強度;
C/W—灰水比,即水灰比的倒數。
A、B是和集料質量、成型工藝等因素有關的系數,通過試驗確定。
F. 影響混凝土強度的因素有哪些採取哪些措施提高混凝土的強度
影響混凝土強度的因素主要有以下幾個:
影響因素一:水泥強度
混凝土是以水泥為膠凝材料,以砂石為骨料,加水拌製成的人工石材。所以,混凝土強度是高是低,首先得看水泥強度,即了解水泥的標號等級——水泥標號等級不高是配不出高強度混凝土的,這是先決條件。
影響因素二:水灰比
水灰比也叫水灰比率,是指混凝土中「水的用量」與「水泥用量」的重量比值。水灰比是決定混凝土強度、耐久性和其他一系列物理力學性能的主要參數,每種水泥都對應一個最適宜的比值,過大或過小都會使強度等性能受到影響。一般來說,水灰比與混凝土強度成反比。
影響因素三:骨料
粗骨料對混凝土強度也有一定影響,開工時技術負責人應現場確定粗骨料,當石質強度相等時,碎石表面比卵石表面粗糙,它與水泥砂漿的粘結性比卵石強,當水灰比相等或配合比相同時,兩種材料配製的混凝土,碎石的混凝土強度比卵石高。
細骨料品種對混凝土強度影響程度比粗骨料小,但砂的質量對混凝土質量也有一定的影響,砂的含泥量應嚴格控制在3%以內。
影響因素四:外加劑
混凝土質量與外加劑的種類、摻入量、摻入方式有密切關聯,它也是影響混凝土強度的重要因素之一。
影響因素五:養護工作
混凝土強度只有在溫度、濕度適合條件下才能保證正常發展,應按施工規范的規定予以養護。夏季要防暴曬,充分利用早、晚氣溫高低的時間澆築混凝土;盡量縮短運輸和澆築時間,防止暴曬,並增大拌合物出罐時的塌落度;養護時不宜間斷澆水,因為混凝土表面在乾燥時溫度升高,在澆水時冷卻,這種冷熱交替作用會使混凝土強度和抗裂性降低。冬季要保溫防凍害,現冬季施工一般採取綜合蓄熱法及蒸養法。
想要有效提高混凝土強度,除了做好以上工作之外,還可以藉助「混凝土密封固化劑」材料對混凝土進行強化。混凝土密封固化劑是建築界廣泛使用的混凝土密封劑、硬化劑和防塵劑,現時常應用於廠房車間、地下車庫等場所,是打造高強度地坪、無塵地坪、防滲地坪的重要手段。
G. 水灰比也與混凝土強度關系
一般水灰比越來低,混凝自土強度越高,水灰比越高,混凝土強度越低,但並不是越低越好,過低水灰比會造成混凝土的工作性不好,如果沒有振搗密實度的話,容易造成混凝土內部蜂窩狀孔隙存在,同樣也會造成其強度降低。
水灰比是指混凝土中水的用量與水泥用量的比值。水灰比影響混凝土的流變性能、水泥漿凝聚結構以及其硬化後的密實度,因而在組成材料給定的情況下,水灰比是決定混凝土強度、耐久性和其他一系列物理力學性能的主要參數。
混凝土的強度等級是指混凝土的抗壓強度。混凝土的強度等級應以混凝土立方體抗壓強度標准值劃分,採用符號C與立方體抗壓強度標准值(以N/mm^2或 MPa計)表示。
H. 混凝土的強度與養護用水的關系
一、水泥水泥商品混凝土的影響取決於水泥的化學成分及細度。
水泥強度主要來自於早期強度(C3S)及後期強度(C2S),而且這些影響貫穿於商品混凝土中。用C3S含量較高的水泥來製作商品混凝土,其強度增長較快,但在後期可能以較低的強度而告終。而無論通過改變成分、養護條件或者利用外加劑而比較緩慢地水化,都不可使水泥產生較高的最終強度。
水泥細度對商品混凝土強度的影響也很大。隨著細度增加,水化速率增大,就導致較高的強度增長率。但應避免細磨粉的含量。因為當顆粒很細時,間隙水可引起一些高水灰比區域。另外,研究表明,直徑大於60pm的顆粒對強度是沒什麼貢獻的。
而水泥質量的波動對商品混凝土強度的影響,應引起注意。水泥廠生產的同一品種同一標號的水泥,不可避免地會在質量上有波動。水泥質量的波動,毫無疑問地在商品混凝土強度上反映出來。採用具有相同平均強度而離散系數小的水泥,可以降低商品混凝土的水泥用量。水泥質量波動大多是由於水泥細度和C3S含量的差異引起的。而這些因素在早期的影響最大。隨著時間的延長其影響就不再是最重要的了。即水泥質量波動引起的商品混凝土強度的標准離差,不隨齡期而增大,但商品混凝土強度的離散系數卻因強度隨齡期的增大而減小。因此,水泥質量波動對商品混凝土早期強度影響大。
二、用水量的增加對商品混凝土強度的影響
水泥商品混凝土強度主要取決於毛細管孔隙率或膠空比,但這些指標都難於測定或估計。而充分密實的商品混凝土在任何水灰比程度下的毛細管孔隙率由水灰比所確定。
在配合比相同的條件下,所用的水泥標號越高,商品混凝土的強度越大。當水泥的品種和標號相同時,商品混凝土的強度隨水灰比的增大而有規律的降低。所用水灰比越小,商品混凝土的強度就越高。但水灰比過小,拌合物過於干硬,以致無法保證澆搗質量,使商品混凝土不太密實時,強度亦將下降。
根據大量的試驗結果,在常用的水灰比范圍內(0.30-0.80),商品混凝土強度與水泥強度,灰水比之間,呈線性關系,可用如下直線型經驗公式表示;
A、B是和集料質量、成型工藝等因素有關的系數,通過試驗確定。
影響商品混凝土經濟性最重要因素是水泥用量,要求在商品混凝土性能不變前提下,用較少水泥生產出符合要求的商品混凝土。因此,水泥商品混凝土的水灰比就顯得尤為重要。況且,在當今商品混凝土的級配計算中,都是以水灰比為基礎參數而展開的。它決定了商品混凝土強度和密實性,影響商品混凝土抗滲性、抗凍性、抗蝕性、抗碳化性等。捷克的J?詹姆鮑爾作過水灰比與商品混凝土之間關系的實驗,結果表明,水灰比不僅影響硬化漿體和商品混凝土的強度、耐久性,還影響硬化漿體總空隙率和物理――力學性能,膠結性水化產物的組成和性質,以及硬化水泥漿體結構等綜合性能。
三、用水量增加引起的其他質量問題分析
商品混凝土攪拌過程中,實際加水量超過商品混凝土硬化過程中的用水量,水灰比過大且環境氣溫高,商品混凝土澆築後初凝階段,水灰比反應激烈,分子鏈逐漸形成,出現泌水和水分急劇蒸發現象,引起失水收縮。在商品混凝土終凝之前,骨料和膠合料之間也產生不均勻的沉縮變形。水灰比越大,則這兩類變形也越大。失水收縮引起的裂縫多發生在商品混凝土澆築面,特別在養護不良的部位。沉縮變形引起的裂縫多發生在商品混凝土澆築面側面,這些裂縫往往沿鋼筋分布。
用水量嚴重超標,水灰比過大,造成商品混凝土的粘聚性和保水性不良。在商品混凝土振搗過程中,水泥漿體與骨料分離,造成流漿、離析現象。
四、總結
綜上所述,商品混凝土施工過程中,應充分認清水的作用,控制好商品混凝土生產過程中的每一個用水環節,這樣才能保證建設工程質量。
為達到良好的商品混凝土質量應主要做好以下工作:
1、按照工程設計商品混凝土的強度,在保證施工所需流動度的前提下,綜合考慮水泥、砂石的性能,確定水灰比,科學配製基準商品混凝土配合比。在商品混凝土計量過程中,應將水的計量作為一項重要的工作來抓,准確測定砂石的含水量,並根據含水量調整施工配合比。
2、商品混凝土施工過程中,應該按規范要求准確測定商品混凝土塌落度,及時發現商品混凝土攪拌過程中存在的質量問題,採取相應措施。
3、重視商品混凝土的養護工作。普通商品混凝土一般在澆築後12h內開始養護,養護方法按照商品混凝土構件的形狀和位置以及外部環境科學確定。採用澆水養護的商品混凝土,澆水次數應能保證商品混凝土處於濕潤狀態;採用塑料布覆蓋養護的商品混凝土,其敞開的全部表面,應覆蓋嚴密,並應保持塑料布內有凝結水。養護時間不應少於7d,對有防水及高耐久性要求的商品混凝土要延長養護時間,不能少於14d。
I. 簡述混凝土強度的影響因素
混凝土強度的影響因素
(一)、水灰比
水泥混凝土強度主要取決於毛細管孔隙率或膠空比,但這些指標都難於測定或估計。而充分密實的混凝土在任何水灰比程度下的毛細管孔隙率由水灰比所確定。
毛細孔隙率 Pc=W/C–0.36α膠空比 x=0.68α/(0.32α+W/C)
其中:W/C—水灰比α—水化程度Duff Abrams的混凝土強度水灰比定則指出:「對於一定材料,強度取決於一個因素,即水灰比。」由此看來,水灰比—孔隙率關系無疑是最重要的因素。它影響著水泥漿基體和粗骨料間過渡區這兩者的孔隙率,水泥石在水化過程中的孔隙率取決於水灰比,水灰比和混凝土的振搗密實程度兩者都對混凝土體積有影響,當混凝土混合料能被充分搗實時,混凝土的強度隨水灰比的降低而提高。然而,形成水化物需要一個最小的水量。
(W/C)min =0.42α即完成水化(α=1.0)的W/C不應低於0.42.顯然在低W/C時預期殘留的未水化水泥能夠在漿體內繼續長期存在,亦即W/C低於0.42,漿體將自我乾燥。為避免這種現象,有效的最低W/C比要高於0.42.在實際中,我們可以通過規定的W/C來保證充分密實的混凝土在規定齡期的強度,保證混凝土的性能。
(二)、水泥
水泥混凝土的影響取決於水泥的化學成分及細度。
水泥強度主要來自於早期強度(C3S)及後期強度(C2S),而且這些影響貫穿於混凝土中。用C3S含量較高的水泥來製作混凝土,其強度增長較快,但在後期可能以較低的強度而告終。而無論通過改變成分、養護條件或者利用外加劑而比較緩慢地水化,都可使水泥產生較高的最終強度。
水泥細度對混凝土強度的影響也很大。隨著細度增加,水化速率增大,就導致較高的強度增長率。但應避免細磨粉的含量。因為當顆粒很細時,間隙水可引起一些高W/C區域。另外,研究表明,直徑大於60pm的顆粒對強度是沒什麼貢獻的。
而水泥質量的波動對混凝土強度的影響,應引起注意。水泥廠生產的同一品種同一標號的水泥,不可避免地會在質量上有波動。水泥質量的波動,毫無疑問地在混凝土強度上反映出來。採用具有相同平均強度而離散系數小的水泥,可以降低混凝土的水泥用量。水泥質量波動大多是由於水泥細度和C3S含量的差異引起的。而這些因素在早期的影響最大。隨著時間的延長其影響就不再是最重要的了。即水泥質量波動引起的混凝土強度的標准離差,不隨齡期而增大,但混凝土強度的離散系數卻因強度隨齡期的增大而減小。因此,水泥質量波動對混凝土早期強度影響大。
(三)、集料
集料極重要的參數是集料的形狀、結構、最大尺寸及級配。
集料本身的強度不太重要,因為集料強度一般都要高於混凝土的設計抗壓強度。在承載時混凝土中集料所能承受的應力大大超過混凝土的抗壓強度。
骨料顆粒強度比混凝土基體和過渡區的強度要大。大多數天然骨料,其強度幾乎不被利用,因為破壞決定於其它兩項(水泥漿基體及過渡區)。一般而言,強度和彈性模量高的集料可以製得質量好的混凝土。但過強、過硬的集料不但沒有必要,相反,還可能在混凝土因溫度或濕度等原因發生體積變化時,使水泥石受到較大的應力而開裂。
骨料顆粒的粒形、粒徑、表面結構和礦物成分,往往影響混凝土過渡區的特性,從而影響混凝土的強度。
級配良好的粗骨料改變其最大粒徑對混凝土強度有著兩種不同的影響。水泥用量和稠度一樣時,含較大骨料粒徑混凝土拌和物比含較小粒徑的強度小,其集料的表面積小,所需拌和水較少,較大骨料趨於形成微裂縫的弱過渡區,其最終影響隨混凝土水灰比和所加應力而不同。在低水灰比時,降低過渡區孔隙率同樣對混凝土強度一開始就起重要作用。在一定拌和物中,水灰比一定時抗拉強度與抗壓強度之比將隨粗骨料粒徑的降低而增加。試驗表明,增加骨料粒徑對高強混凝土起反作用,低強度混凝土在一定水灰比時,骨料粒徑似乎無大的影響。另外,在同一條件下,以鈣質代硅質骨料會使混凝土強度明顯改善。
(四)、集灰比
對於強度大於35Mpa的混凝土,集灰比的影響就較為明顯地表現出來。
在相同水灰比時,混凝土強度隨著集灰比的增大而提高。這是因為:集料數量增大,吸水量也增大,從而有效水灰比降低;混凝土內孔隙總體積減小;集料對混凝土強度所引起的作用更好地發揮。
(五)、養護
為了獲得質量良好的混凝土,混凝土成型後在適宜的環境中進行養護。
養護的目的是為了保證水泥水化過程能正常進行,包括控制環境的溫度和濕度。
水泥水化只能在為水填充的毛細管內發生,因此,必須創造條件防止水分由毛細管中蒸發失去,而且,在水泥水化過程中產生的水泥凝膠具有很大的比表面積,大量自由水變為表面吸附水。這時,如果不讓水分進入水泥石,則供水化反應的水就就會越來越少,在水灰比小於0.5的情況下會出現自干現象,使水泥水化不能繼續進行。因此,在養護期內必須保持混凝土的飽水狀態,或者接近於這個狀態。只有在飽水狀態下,水泥水化速度才是最大的。
J. 普通混凝土的強度與其水灰比成什麼關系
成線性關系復,
計算出所要求的制水灰比值(混凝土強度等級小於C60 時)
式中αa、αb——回歸系數;
fce——水泥28d 抗壓強度實測值(MPa);
W/C——混凝土所要求的水灰比.
1)回歸系數αa、αb 通過試驗統計資料確定,若無試驗統計資料,回歸系
數可按表10-35 選用.
回歸系數αa、αb 選用表表10-35
2)當無水泥28d 實測強度數據時,式中fce 值可用水泥強度等級值(MPa)
乘上一個水泥強度等級的富餘系數γc,富餘系數γc 可按實際統計資料確定,無
資料時可取γc=1.13.fce 值也可根據3d 強度或快測強度推定28d 強度關系式推
定得出.
碎石卵石
αa 0.46 0.48
αb 0.07 0.33