其他条件一定时混凝土强度随水灰比的增大而
A. 条形 材料 颗粒 强度 哪个更强
一般说来,混凝土的强度愈
高,其刚性、不透水性、抵抗风化和某些侵蚀介质的能力也愈高;而强度愈高,
往往其干缩也较大,同时较脆、易裂。因此,通常用强度来评定和控制混凝土的
质量以及评价各种因素影响程度的指标。
1水灰比
水泥混凝土强度主要取决于毛细管孔隙率或胶空比,但这些指标都难于测定
或估计。而充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管孔隙率由水灰比所确
定。
毛细孔隙率 Pc=W/C – 0.36α
胶空比 x=0.68α/(0.32α+W/C)
其中:W/C—水灰比
α—水化程度
Duff Abrams的混凝土强度水灰比定则指出:“对于一定材料,强度取决于一
个因素,即水灰比。”由此看来,水灰比—孔隙率关系无疑是最重要的因素。它
影响着水泥浆基体和粗骨料间过渡区这两者的孔隙率,水泥石在水化过程中的孔
隙率取决于水灰比,水灰比和混凝土的振捣密实程度两者都对混凝土体积有影响
,当混凝土混合料能被充分捣实时,混凝土的强度随水灰比的降低而提高。然而
,形成水化物需要一个最小的水量。
(W/C)min =0.42α
即完成水化(α=1.0)的W/C不应低于0.42。显然在低W/C时预期残留的未水
化水泥能够在浆体内继续长期存在,亦即W/C低于0.42,浆体将自我干燥。为避免
这种现象,有效的最低W/C比要高于0.42。在实际中,我们可以通过规定的W/C来
保证充分密实的混凝土在规定龄期的强度,保证混凝土的性能。
2 水泥
水泥混凝土的影响取决于水泥的化学成分及细度。水泥强度主要来自于早期
强度(C3S)及后期强度(C2S),而且这些影响贯穿于混凝土中。用C3S含量较高
的水泥来制作混凝土,其强度增长较快,但在后期可能以较低的强度而告终。而
无论通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化,都可使水泥产
生较高的最终强度。
水泥细度对混凝土强度的影响也很大。随着细度增加,水化速率增大,就导
致较高的强度增长率。但应避免细磨粉的含量。因为当颗粒很细时,间隙水可引
起一些高W/C区域。另外,研究表明,直径大于60pm的颗粒对强度是没什么贡献的
。
而水泥质量的波动对混凝土强度的影响,应引起注意。水泥厂生产的同一品种
同一标号的水泥,不可避免地会在质量上有波动。水泥质量的波动,毫无疑问地
在混凝土强度上反映出来。采用具有相同平均强度而离散系数小的水泥,可以降
低混凝土的水泥用量。水泥质量波动大多是由于水泥细度和C3S含量的差异引起的
。而这些因素在早期的影响最大。随着时间的延长其影响就不再是最重要的了。
即水泥质量波动引起的混凝土强度的标准离差,不随龄期而增大,但混凝土强度
的离散系数却因强度随龄期的增大而减小。因此,水泥质量波动对混凝土早期强
度影响大。
3 集料
集料极重要的参数是集料的形状、结构、最大尺寸及级配。集料本身的强度
不太重要,因为集料强度一般都要高于混凝土的设计抗压强度。在承载时混凝土
中集料所能承受的应力大大超过混凝土的抗压强度。
骨料颗粒强度比混凝土基体和过渡区的强度要大。大多数天然骨料,其强度
几乎不被利用,因为破坏决定于其它两项(水泥浆基体及过渡区)。一般而言,
强度和弹性模量高的集料可以制得质量好的混凝土。但过强、过硬的集料不但没
有必要,相反,还可能在混凝土因温度或湿度等原因发生体积变化时,使水泥石
受到较大的应力而开裂。
骨料颗粒的粒形、粒径、表面结构和矿物成分,往往影响混凝土过渡区的特
性,从而影响混凝土的强度。
级配良好的粗骨料改变其最大粒径对混凝土强度有着两种不同的影响。水泥
用量和稠度一样时,含较大骨料粒径混凝土拌和物比含较小粒径的强度小,其集
料的表面积小,所需拌和水较少,较大骨料趋于形成微裂缝的弱过渡区,其最终
影响随混凝土水灰比和所加应力而不同。在低水灰比时,降低过渡区孔隙率同样
对混凝土强度一开始就起重要作用。在一定拌和物中,水灰比一定时抗拉强度与
抗压强度之比将随粗骨料粒径的降低而增加。试验表明,增加骨料粒径对高强混
凝土起反作用,低强度混凝土在一定水灰比时,骨料粒径似乎无大的影响。另外
,在同一条件下,以钙质代硅质骨料会使混凝土强度明显改善。
4 集灰比
对于强度大于35Mpa的混凝土,集灰比的影响就较为明显地表现出来。在相同
水灰比时,混凝土强度随着集灰比的增大而提高。这是因为:集料数量增大,吸
水量也增大,从而有效水灰比降低;混凝土内孔隙总体积减小;集料对混凝土强
度所引起的作用更好地发挥。
5养护
为了获得质量良好的混凝土,混凝土成型后在适宜的环境中进行养护。养护
的目的是为了保证水泥水化过程能正常进行,包括控制环境的温度和湿度。
水泥水化只能在为水填充的毛细管内发生,因此,必须创造条件防止水分由
毛细管中蒸发失去,而且,在水泥水化过程中产生的水泥凝胶具有很大的比表面
积,大量自由水变为表面吸附水。这时,如果不让水分进入水泥石,则供水化反
应的水就会越来越少,在水灰比小于0.5的情况下会出现自干现象,使水泥水化不
能继续进行。因此,在养护期内必须保持混凝土的饱水状态,或者接近于这个状
态。只有在饱水状态下,水泥水化速度才是最大的。
要使混凝土达到所要求的强度并不需要所有水泥都水化,因为在工程上很少
能达到这样的强度。混凝土的质量主要取决于水泥石中的胶空比。混凝土在浇筑
后水分的蒸发,取决于周围空气的温度和相对湿度,以及引起混凝土表面空气湿
度变化的风度。混凝土和周围空气的温差,也会影响失水。例如,在白天饱水的
混凝土在温度低的晚上会失水;寒冷气候中浇筑的混凝土,即使在饱和空气中,
也会失水。急速的初期水化反应会导致水化物的不均匀分布。水化物稠密程度低
的区域成为水泥石中的薄弱点,从而降低整体的强度;水化物程度高的区域包裹
在水泥粒子的周围,防碍水化反应的继续进行,从而减少水化物的量。在养护温
度较低的情况下,由于水化缓慢,具有充分的扩散时间,从而使水化物得以在水
泥石中均匀分布。Klieger指出:在混凝土早期养护时期,存在着一个最佳养护温
度,在此情况下混凝土在某一龄期时的强度最大。在试验条件下,硅酸盐水泥的
最佳温度约为13?C ,而快硬硅酸盐水泥则为4○C。所以,在夏天浇筑的混凝土要
较同样的混凝土在冬天浇筑时的强度要低。影响着水泥混凝土的原因是多方面的
,所以,在水泥混凝土结构设计、施工及养护过程中,上述因素应当加以考虑。
B. 混凝土强度与水灰比的关系,要详细的,最好有关系公式
计算出所要求的水抄灰比值(混凝土强度等级小于C60时)
式中αa、αb——回归系数;
fce——水泥28d抗压强度实测值(MPa);
W/C——混凝土所要求的水灰比。
1)回归系数αa、αb通过试验统计资料确定,若无试验统计资料,回归系
数可按表10-35选用。
回归系数αa、αb选用表表10-35
2)当无水泥28d实测强度数据时,式中fce值可用水泥强度等级值(MPa)
乘上一个水泥强度等级的富余系数γc,富余系数γc可按实际统计资料确定,无
资料时可取γc=1.13。fce值也可根据3d强度或快测强度推定28d强度关系式推
定得出。
碎石卵石
αa0.460.48
αb0.070.33
C. 影响混凝土抗压强度的因素有哪些
1、水泥强度和水灰比。
水泥强度和水灰比是影响混凝土抗压强度的主要因素,因为混凝土抗压强度主要取决于水泥凝胶与骨料间的粘结力。水泥强度高、水灰比小,则混凝土抗压强度高;水灰比大、用水量多,则混凝土密实度差,抗压强度低。
2、粗骨料
一般的情况下,粗骨料的强度比水泥石强度和水泥与骨料间的粘结力要高,因此粗骨料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软弱颗粒、针片状颗粒、含泥量、泥块含量、有机质含量、硫化物及硫酸盐含量等,则对混凝土强度会产生不良影响。
粗骨料的表面特征会影响混凝土的抗压强度,表面粗糙、多棱角的碎石与水泥石的粘结力比表面光滑的卵石要高10%左右。
3、混凝土硬化时间
混凝土强度随龄期的增长而逐渐提高,在正常使用环境和养护条件下,混凝土早期强度(3—7天)发展较快,28天可达到设计强度。此后强度发展逐渐缓慢,甚至百年不衰。
4、温度和湿度
混凝土的强度发展在一定的温度、湿度条件下,在0—40℃范围内,抗压强度随温度增高。水泥水化必须保持一定时间的潮湿,如果环境湿度不够,导致失水,使混凝土结构疏松,产生干缩裂缝,严重影响强度和耐久性。
5、建筑施工的影响
混凝土入模后,通过适当的振捣,在激振力的作用下,排出混凝土内的水泡、气泡,使混凝土组成材料分布均匀密实,混凝土中存在较多气泡或缺陷,混凝土的抗压强度就会下降。
D. 水灰比对混凝土强度的影响
“配合比”相同,水灰比越小,混凝土的强度越高。混凝土的流动性越小,坍落度就越小,和易性也越差。“配合比”相同,水灰比越大,混凝土的强度越低。混凝土的流动性越大,坍落度就越大,和易性也越好。
水灰比太大,混凝土虽然流动性大,但是容易离析和泌水,和易性不好,严重影响混凝土强度,水灰比太小,混凝土流动性差,显得干涩影响泵送,对施工不利,但是对混凝土的强度有所提高。
对混凝土碳化的影响:
由于混凝土的碳化是CO2向混凝土内扩散的过程,混凝土的密实程度越高,扩散的阻力越大,混凝土的碳化深度就越小。混凝土碳化的深度还受单位体积的水泥用量或水泥石中的Ca(OH)2含量的影响。
水灰比越大,单位水泥用量越小,混凝土单位体积内的Ca(OH)2含量也就越少,扩散的阻力就越小,CO2就越容易进入混凝土体内,碳化速度也就越快。水灰比对混凝土的孔隙结构影响极大,在水泥用量一定的条件下,增大水灰比,混凝土的孔隙率也随之增大,密实度降低,碳化速度增大。
而水灰比小的混凝土由于水泥浆的组织密实,透气性较小,因而碳化速度较慢。同理,单位水泥用量多的混凝土碳化较慢,水灰比小的混凝土合成物多,中和所需的CO2量也多,中和反应需要的时间也较长。
另一方面水灰比小的混凝土,水泥水化后残留水分少,混凝土密实性高,孔隙小,大孔少,CO2向混凝土内扩散的阻力较大,这也造成中和反应需要时间较长,碳化深度较小。通过试验得出当水灰比小于0.6时碳化深度较小,当水灰比大于0.75时碳化深度急剧加大。
因此为了减少混凝土碳化引起的危害,适当控制水灰比是非常必要的。水灰比过大时,新生成的胶体水泥浆浓度低,水化后混凝土体内的多余游离水分往往先附着在骨料上,胶体与骨料粘结面积减小,粘结力下降,混凝土硬化时会产生细小裂纹,从而降低了混凝土强度。
水灰比过小时,胶体和晶体的材料不能充分形成,混凝土和易性差,混凝土振捣、密实很困难,如果在混凝土充分硬化后未水化水泥再遇水发生水化作用,水化产物造成的膨胀应力作用便有可能造成混凝土的开裂。所以为施工方便和保证质量,水灰比不宜小于0.5。
(4)其他条件一定时混凝土强度随水灰比的增大而扩展阅读
配制混凝土的用水及水泥的量,即水与水泥的重量之比。决定混凝土强度的主要因素,直接影响所配制混凝土的性能和经济效果,为配合比设计中的一个重要环节。
在制定水灰比时要考虑到沙石的含水量,它与喷射方式、喷射工艺、喷射料中集料粒径等有关:干喷、潮喷时的喷射料水灰比由喷射手根据经验控制,难以做到很准确;湿喷时的水灰比在配制喷射料时确定,能准确控制。
一般拌和料干喷时水灰比小于0.25;潮喷时水灰比为0.25~0.35,喷射后0.4~0.55,甚至更大;湿喷时可控制在0.45~0.5之间。
E. 水灰比越小,为什么混凝土强度越高!! 速度!!
影响混凝土经济性最重要因素是水泥用量,要求在混凝土性能不变前提下,用较少水泥生产出符合要求的混凝土。因此,水泥混凝土的水灰比就显得尤为重要。况且,在当今混凝土的级配计算中,都是以水灰比为基础参数而展开的。它决定了混凝土强度和密实性,影响混凝土抗渗性、抗冻性、抗蚀性、抗碳化性等。捷克的J?詹姆鲍尔作过水灰比与混凝土之间关系的实验,结果表明,水灰比不仅影响硬化浆体和混凝土的强度、耐久性,还影响硬化浆体总空隙率和物理——力学性能,胶结性水化产物的组成和性质,以及硬化水泥浆体结构等综合性能。所以,水灰比对混凝土性能来说,是至关重要的。
在配合比相同的条件下,所用的水泥标号越高,混凝土的强度越大。当水泥的品种和标号相同时,混凝土的强度随水灰比的增大而有规律的降低。所用水灰比越小,混凝土的强度就越高。但水灰比过小,拌合物过于干硬,以致无法保证浇捣质量,使混凝土不太密实时,强度亦将下降(图15-11)。
根据大量的试验结果,在常用的水灰比范围内(0.30-0.80),混凝土强度与水泥强度,灰水比之间,呈线性关系,可用如下直线型经验公式表示;
式中R28—混凝土28天抗压强度;
Rc—水泥的活性,即实际强度;
C/W—灰水比,即水灰比的倒数。
A、B是和集料质量、成型工艺等因素有关的系数,通过试验确定。
F. 影响混凝土强度的因素有哪些采取哪些措施提高混凝土的强度
影响混凝土强度的因素主要有以下几个:
影响因素一:水泥强度
混凝土是以水泥为胶凝材料,以砂石为骨料,加水拌制成的人工石材。所以,混凝土强度是高是低,首先得看水泥强度,即了解水泥的标号等级——水泥标号等级不高是配不出高强度混凝土的,这是先决条件。
影响因素二:水灰比
水灰比也叫水灰比率,是指混凝土中「水的用量」与「水泥用量」的重量比值。水灰比是决定混凝土强度、耐久性和其他一系列物理力学性能的主要参数,每种水泥都对应一个最适宜的比值,过大或过小都会使强度等性能受到影响。一般来说,水灰比与混凝土强度成反比。
影响因素三:骨料
粗骨料对混凝土强度也有一定影响,开工时技术负责人应现场确定粗骨料,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。
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,砂的含泥量应严格控制在3%以内。
影响因素四:外加剂
混凝土质量与外加剂的种类、掺入量、掺入方式有密切关联,它也是影响混凝土强度的重要因素之一。
影响因素五:养护工作
混凝土强度只有在温度、湿度适合条件下才能保证正常发展,应按施工规范的规定予以养护。夏季要防暴晒,充分利用早、晚气温高低的时间浇筑混凝土;尽量缩短运输和浇筑时间,防止暴晒,并增大拌合物出罐时的塌落度;养护时不宜间断浇水,因为混凝土表面在干燥时温度升高,在浇水时冷却,这种冷热交替作用会使混凝土强度和抗裂性降低。冬季要保温防冻害,现冬季施工一般采取综合蓄热法及蒸养法。
想要有效提高混凝土强度,除了做好以上工作之外,还可以借助「混凝土密封固化剂」材料对混凝土进行强化。混凝土密封固化剂是建筑界广泛使用的混凝土密封剂、硬化剂和防尘剂,现时常应用于厂房车间、地下车库等场所,是打造高强度地坪、无尘地坪、防渗地坪的重要手段。
G. 水灰比也与混凝土强度关系
一般水灰比越来低,混凝自土强度越高,水灰比越高,混凝土强度越低,但并不是越低越好,过低水灰比会造成混凝土的工作性不好,如果没有振捣密实度的话,容易造成混凝土内部蜂窝状孔隙存在,同样也会造成其强度降低。
水灰比是指混凝土中水的用量与水泥用量的比值。水灰比影响混凝土的流变性能、水泥浆凝聚结构以及其硬化后的密实度,因而在组成材料给定的情况下,水灰比是决定混凝土强度、耐久性和其他一系列物理力学性能的主要参数。
混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度。混凝土的强度等级应以混凝土立方体抗压强度标准值划分,采用符号C与立方体抗压强度标准值(以N/mm^2或 MPa计)表示。
H. 混凝土的强度与养护用水的关系
一、水泥水泥商品混凝土的影响取决于水泥的化学成分及细度。
水泥强度主要来自于早期强度(C3S)及后期强度(C2S),而且这些影响贯穿于商品混凝土中。用C3S含量较高的水泥来制作商品混凝土,其强度增长较快,但在后期可能以较低的强度而告终。而无论通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化,都不可使水泥产生较高的最终强度。
水泥细度对商品混凝土强度的影响也很大。随着细度增加,水化速率增大,就导致较高的强度增长率。但应避免细磨粉的含量。因为当颗粒很细时,间隙水可引起一些高水灰比区域。另外,研究表明,直径大于60pm的颗粒对强度是没什么贡献的。
而水泥质量的波动对商品混凝土强度的影响,应引起注意。水泥厂生产的同一品种同一标号的水泥,不可避免地会在质量上有波动。水泥质量的波动,毫无疑问地在商品混凝土强度上反映出来。采用具有相同平均强度而离散系数小的水泥,可以降低商品混凝土的水泥用量。水泥质量波动大多是由于水泥细度和C3S含量的差异引起的。而这些因素在早期的影响最大。随着时间的延长其影响就不再是最重要的了。即水泥质量波动引起的商品混凝土强度的标准离差,不随龄期而增大,但商品混凝土强度的离散系数却因强度随龄期的增大而减小。因此,水泥质量波动对商品混凝土早期强度影响大。
二、用水量的增加对商品混凝土强度的影响
水泥商品混凝土强度主要取决于毛细管孔隙率或胶空比,但这些指标都难于测定或估计。而充分密实的商品混凝土在任何水灰比程度下的毛细管孔隙率由水灰比所确定。
在配合比相同的条件下,所用的水泥标号越高,商品混凝土的强度越大。当水泥的品种和标号相同时,商品混凝土的强度随水灰比的增大而有规律的降低。所用水灰比越小,商品混凝土的强度就越高。但水灰比过小,拌合物过于干硬,以致无法保证浇捣质量,使商品混凝土不太密实时,强度亦将下降。
根据大量的试验结果,在常用的水灰比范围内(0.30-0.80),商品混凝土强度与水泥强度,灰水比之间,呈线性关系,可用如下直线型经验公式表示;
A、B是和集料质量、成型工艺等因素有关的系数,通过试验确定。
影响商品混凝土经济性最重要因素是水泥用量,要求在商品混凝土性能不变前提下,用较少水泥生产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显得尤为重要。况且,在当今商品混凝土的级配计算中,都是以水灰比为基础参数而展开的。它决定了商品混凝土强度和密实性,影响商品混凝土抗渗性、抗冻性、抗蚀性、抗碳化性等。捷克的J?詹姆鲍尔作过水灰比与商品混凝土之间关系的实验,结果表明,水灰比不仅影响硬化浆体和商品混凝土的强度、耐久性,还影响硬化浆体总空隙率和物理――力学性能,胶结性水化产物的组成和性质,以及硬化水泥浆体结构等综合性能。
三、用水量增加引起的其他质量问题分析
商品混凝土搅拌过程中,实际加水量超过商品混凝土硬化过程中的用水量,水灰比过大且环境气温高,商品混凝土浇筑后初凝阶段,水灰比反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发现象,引起失水收缩。在商品混凝土终凝之前,骨料和胶合料之间也产生不均匀的沉缩变形。水灰比越大,则这两类变形也越大。失水收缩引起的裂缝多发生在商品混凝土浇筑面,特别在养护不良的部位。沉缩变形引起的裂缝多发生在商品混凝土浇筑面侧面,这些裂缝往往沿钢筋分布。
用水量严重超标,水灰比过大,造成商品混凝土的粘聚性和保水性不良。在商品混凝土振捣过程中,水泥浆体与骨料分离,造成流浆、离析现象。
四、总结
综上所述,商品混凝土施工过程中,应充分认清水的作用,控制好商品混凝土生产过程中的每一个用水环节,这样才能保证建设工程质量。
为达到良好的商品混凝土质量应主要做好以下工作:
1、按照工程设计商品混凝土的强度,在保证施工所需流动度的前提下,综合考虑水泥、砂石的性能,确定水灰比,科学配制基准商品混凝土配合比。在商品混凝土计量过程中,应将水的计量作为一项重要的工作来抓,准确测定砂石的含水量,并根据含水量调整施工配合比。
2、商品混凝土施工过程中,应该按规范要求准确测定商品混凝土塌落度,及时发现商品混凝土搅拌过程中存在的质量问题,采取相应措施。
3、重视商品混凝土的养护工作。普通商品混凝土一般在浇筑后12h内开始养护,养护方法按照商品混凝土构件的形状和位置以及外部环境科学确定。采用浇水养护的商品混凝土,浇水次数应能保证商品混凝土处于湿润状态;采用塑料布覆盖养护的商品混凝土,其敞开的全部表面,应覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水。养护时间不应少于7d,对有防水及高耐久性要求的商品混凝土要延长养护时间,不能少于14d。
I. 简述混凝土强度的影响因素
混凝土强度的影响因素
(一)、水灰比
水泥混凝土强度主要取决于毛细管孔隙率或胶空比,但这些指标都难于测定或估计。而充分密实的混凝土在任何水灰比程度下的毛细管孔隙率由水灰比所确定。
毛细孔隙率 Pc=W/C–0.36α胶空比 x=0.68α/(0.32α+W/C)
其中:W/C—水灰比α—水化程度Duff Abrams的混凝土强度水灰比定则指出:“对于一定材料,强度取决于一个因素,即水灰比。”由此看来,水灰比—孔隙率关系无疑是最重要的因素。它影响着水泥浆基体和粗骨料间过渡区这两者的孔隙率,水泥石在水化过程中的孔隙率取决于水灰比,水灰比和混凝土的振捣密实程度两者都对混凝土体积有影响,当混凝土混合料能被充分捣实时,混凝土的强度随水灰比的降低而提高。然而,形成水化物需要一个最小的水量。
(W/C)min =0.42α即完成水化(α=1.0)的W/C不应低于0.42.显然在低W/C时预期残留的未水化水泥能够在浆体内继续长期存在,亦即W/C低于0.42,浆体将自我干燥。为避免这种现象,有效的最低W/C比要高于0.42.在实际中,我们可以通过规定的W/C来保证充分密实的混凝土在规定龄期的强度,保证混凝土的性能。
(二)、水泥
水泥混凝土的影响取决于水泥的化学成分及细度。
水泥强度主要来自于早期强度(C3S)及后期强度(C2S),而且这些影响贯穿于混凝土中。用C3S含量较高的水泥来制作混凝土,其强度增长较快,但在后期可能以较低的强度而告终。而无论通过改变成分、养护条件或者利用外加剂而比较缓慢地水化,都可使水泥产生较高的最终强度。
水泥细度对混凝土强度的影响也很大。随着细度增加,水化速率增大,就导致较高的强度增长率。但应避免细磨粉的含量。因为当颗粒很细时,间隙水可引起一些高W/C区域。另外,研究表明,直径大于60pm的颗粒对强度是没什么贡献的。
而水泥质量的波动对混凝土强度的影响,应引起注意。水泥厂生产的同一品种同一标号的水泥,不可避免地会在质量上有波动。水泥质量的波动,毫无疑问地在混凝土强度上反映出来。采用具有相同平均强度而离散系数小的水泥,可以降低混凝土的水泥用量。水泥质量波动大多是由于水泥细度和C3S含量的差异引起的。而这些因素在早期的影响最大。随着时间的延长其影响就不再是最重要的了。即水泥质量波动引起的混凝土强度的标准离差,不随龄期而增大,但混凝土强度的离散系数却因强度随龄期的增大而减小。因此,水泥质量波动对混凝土早期强度影响大。
(三)、集料
集料极重要的参数是集料的形状、结构、最大尺寸及级配。
集料本身的强度不太重要,因为集料强度一般都要高于混凝土的设计抗压强度。在承载时混凝土中集料所能承受的应力大大超过混凝土的抗压强度。
骨料颗粒强度比混凝土基体和过渡区的强度要大。大多数天然骨料,其强度几乎不被利用,因为破坏决定于其它两项(水泥浆基体及过渡区)。一般而言,强度和弹性模量高的集料可以制得质量好的混凝土。但过强、过硬的集料不但没有必要,相反,还可能在混凝土因温度或湿度等原因发生体积变化时,使水泥石受到较大的应力而开裂。
骨料颗粒的粒形、粒径、表面结构和矿物成分,往往影响混凝土过渡区的特性,从而影响混凝土的强度。
级配良好的粗骨料改变其最大粒径对混凝土强度有着两种不同的影响。水泥用量和稠度一样时,含较大骨料粒径混凝土拌和物比含较小粒径的强度小,其集料的表面积小,所需拌和水较少,较大骨料趋于形成微裂缝的弱过渡区,其最终影响随混凝土水灰比和所加应力而不同。在低水灰比时,降低过渡区孔隙率同样对混凝土强度一开始就起重要作用。在一定拌和物中,水灰比一定时抗拉强度与抗压强度之比将随粗骨料粒径的降低而增加。试验表明,增加骨料粒径对高强混凝土起反作用,低强度混凝土在一定水灰比时,骨料粒径似乎无大的影响。另外,在同一条件下,以钙质代硅质骨料会使混凝土强度明显改善。
(四)、集灰比
对于强度大于35Mpa的混凝土,集灰比的影响就较为明显地表现出来。
在相同水灰比时,混凝土强度随着集灰比的增大而提高。这是因为:集料数量增大,吸水量也增大,从而有效水灰比降低;混凝土内孔隙总体积减小;集料对混凝土强度所引起的作用更好地发挥。
(五)、养护
为了获得质量良好的混凝土,混凝土成型后在适宜的环境中进行养护。
养护的目的是为了保证水泥水化过程能正常进行,包括控制环境的温度和湿度。
水泥水化只能在为水填充的毛细管内发生,因此,必须创造条件防止水分由毛细管中蒸发失去,而且,在水泥水化过程中产生的水泥凝胶具有很大的比表面积,大量自由水变为表面吸附水。这时,如果不让水分进入水泥石,则供水化反应的水就就会越来越少,在水灰比小于0.5的情况下会出现自干现象,使水泥水化不能继续进行。因此,在养护期内必须保持混凝土的饱水状态,或者接近于这个状态。只有在饱水状态下,水泥水化速度才是最大的。
J. 普通混凝土的强度与其水灰比成什么关系
成线性关系复,
计算出所要求的制水灰比值(混凝土强度等级小于C60 时)
式中αa、αb——回归系数;
fce——水泥28d 抗压强度实测值(MPa);
W/C——混凝土所要求的水灰比.
1)回归系数αa、αb 通过试验统计资料确定,若无试验统计资料,回归系
数可按表10-35 选用.
回归系数αa、αb 选用表表10-35
2)当无水泥28d 实测强度数据时,式中fce 值可用水泥强度等级值(MPa)
乘上一个水泥强度等级的富余系数γc,富余系数γc 可按实际统计资料确定,无
资料时可取γc=1.13.fce 值也可根据3d 强度或快测强度推定28d 强度关系式推
定得出.
碎石卵石
αa 0.46 0.48
αb 0.07 0.33