探析原材料品質(zhì)對混凝土質(zhì)量的影響
摘要：混凝土是由水、水泥、摻合料、外加劑、砂、石等六大原料組成的。新拌混凝土的工作性能，硬化混凝土的強(qiáng)度、耐久性能很大程度上取決于原材料質(zhì)量。在日益高要求的建筑施工中，混凝土質(zhì)量要求也越來越高，本文探討了原材料品質(zhì)對混凝土質(zhì)量的影響，以其為有關(guān)建筑人員提供參考。
關(guān)鍵詞：原材料；品質(zhì)；混凝土；質(zhì)量；影響
一、原材料對混凝土質(zhì)量優(yōu)劣重要意義
混凝土，廣義上泛指將一種具有膠結(jié)性質(zhì)的材料和砂石(統(tǒng)稱骨料或集料)以及粉細(xì)顆粒(填料)混合并成型后，經(jīng)凝固硬化而粘結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的實(shí)體。主要為水泥、骨料等?；炷潦钱?dāng)今世界上用量最大的建筑材料，年用量接近90億噸。用量如些之大，與它的特點(diǎn)相關(guān)?；炷凉こ藤|(zhì)量的好壞直接影響著整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，而混凝土原材料的好壞和選配是否恰當(dāng)也直接影響著混凝土工程的質(zhì)量。因此，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量一個(gè)重要的因素是要從混凝土原材料的質(zhì)量控制做起。原材料選用不當(dāng)將導(dǎo)致混凝土工程產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫，直接影響著整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量?；炷烈虿牧线x用不當(dāng)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫，一般認(rèn)為是因?yàn)榛炷敛牧希òㄋ嗍痛旨?xì)骨料）變形受約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度的緣故?；炷翉V泛應(yīng)用于建筑、交通、水利等工程建設(shè)中,是工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其質(zhì)量直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量；因此混凝土質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響到工程質(zhì)量， 直接對混凝土有直接影響的原材料品質(zhì)是我們值得研究的方面。
二、首先把握好原材料質(zhì)量
原材料是組成混凝土的基礎(chǔ)，原材料品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到混凝土質(zhì)量的好壞，因此首先要把好原材料質(zhì)量關(guān)。
?。?）水泥的強(qiáng)度和體積安定性直接影響混凝土的質(zhì)量。水泥的強(qiáng)度上下波動，混凝土的強(qiáng)度就會發(fā)生相應(yīng)的變化；水泥的體積安定性差，就會使混凝土產(chǎn)生膨脹性裂縫。因此，要選擇好水泥品種，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，大水泥廠生產(chǎn)的水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定可靠。
（2）黃砂最關(guān)鍵的是細(xì)度模數(shù)和含泥量，砂子太細(xì)或含泥過多，會增加混凝土的干縮裂縫。另外，砂石中含泥量高，不僅影響混凝土的強(qiáng)度，而且影響抗凍性、抗?jié)B性和耐久性。因此，混凝土最好采用中粗砂，且含泥量和有機(jī)質(zhì)的含量必須滿足規(guī)范要求。
（3）石子主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值。經(jīng)調(diào)研,目前,好多混凝土廠家的石子級配都不是很好，因此，如何確保石子級配連續(xù)，且在生產(chǎn)中切實(shí)可行，還值得進(jìn)一步探討研究。
（4）現(xiàn)在南京地區(qū)主要使用商品混凝土，選擇商品混凝土廠家也是一件很重要的事情。根據(jù)體會，一定要選擇信譽(yù)好的，設(shè)備比較先進(jìn)的混凝土廠家，同時(shí)必須到現(xiàn)場對原材料進(jìn)行定期和不定期的檢查。
三、根據(jù)工程需要認(rèn)真研究混凝土原材料的配合比
混凝土配合比是指單位體積的混凝土中各組成材料的重量比例。水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)基本參數(shù)，它們與混凝土各項(xiàng)性能之間有著非常密切的關(guān)系。確定這三個(gè)基本參數(shù)的基本原則是：在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土水灰比，在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的規(guī)格確定混凝土單位用水量，砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定。
四、原材料個(gè)組成部分對混凝土質(zhì)量影響
1、水泥礦物組成的影響。眾所周知，硅酸鹽水泥主要的組成礦物有四種，它們的水化性質(zhì)不同，在水泥中所占比例不同時(shí)影響對水泥整體的性質(zhì)。C3S雖對早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)較大,但水化熱是其他礦物水化熱的數(shù)倍。因此C3S含量較大的早強(qiáng)水泥容易因早期的溫度收縮、自收縮和干燥收縮而開裂。目前我國混凝土尤其是C50以上強(qiáng)度等級的混凝土普遍使用高效減水劑和其他外加劑由于C3S水化速度最快,生成3個(gè)水化硅酸鈣幾乎不溶于水,而立即以膠體微粒析出,并漸漸凝聚而成為凝膠。對減水劑的吸附量也最大,它首先吸附了大量減水劑。因而C3S含量高的水泥一般與外加劑的適應(yīng)性差。
2、水泥細(xì)度對混凝土的影響。在目前我國大多數(shù)水泥粉磨條件下，水泥磨得越細(xì)，其中的細(xì)顆粒越多。增加水泥的比表面積能提高水泥的水化速率，提高早期強(qiáng)度，但是粒徑在1um以下的顆粒不到一天就完全水化，幾乎對后期強(qiáng)度沒有任何貢獻(xiàn)。倒是對早期的水化熱、混凝土的自收縮和干燥收縮有貢獻(xiàn)——水化快的水泥穎粒水化熱釋放得早；因水化快消耗混凝土內(nèi)部的水分較快，引起混凝土的自干燥收縮；細(xì)顆粒容易水化充分，產(chǎn)生更多的易于干燥收縮的凝膠和其他水化物。粗顆粒的減少，減少了穩(wěn)定體積的未水化顆粒,因而影響到混凝土的長期性能。我們現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)。一般的設(shè)計(jì)壽命是60年，而有專家預(yù)測，由于超細(xì)水泥顆粒含量太多，50年后，我們的混凝土強(qiáng)度只能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%。隨水泥比表面積的增加，與相同高效減水劑的適應(yīng)性差。為減小流動度損失需要增加更多摻量的高效減水劑。不僅增加施工費(fèi)用，而且可導(dǎo)致混凝土中水泥用量的增加，影響混凝土的耐久性。水泥細(xì)度還會影響混凝土的抗凍性、抗裂性。
3、骨料的品種、質(zhì)量與數(shù)量。設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，都要求骨料的強(qiáng)度大于混凝土的強(qiáng)度。因此一般情況下，骨料質(zhì)量對混凝土強(qiáng)度幾乎沒有什么影響。影響混凝土強(qiáng)度的主要是骨料中的有害物質(zhì)(如淤泥、有機(jī)物、硫化物和硫酸鹽等)。它影響骨料的粘結(jié)，降低混凝土的強(qiáng)度，硫酸鹽和硫化物對水泥有腐蝕作用，它與水泥的水化物反應(yīng)生成鈣礬石，使水泥石體積膨脹。它除了能降低混凝土的強(qiáng)度外，還降低混凝土的搞凍性能。當(dāng)骨料含有較多的軟弱顆?；螂s質(zhì)時(shí)，也會使混凝土強(qiáng)度下降。表面棱角多的碎石表面圓滑的卵石與水泥石的粘結(jié)國力要強(qiáng)?；炷林泄橇系挠昧颗c水泥之間的比例關(guān)系，也直接影響混凝土的強(qiáng)度，尤其對于水泥用量比較大的高強(qiáng)混凝土。
4、摻加粉煤灰和加劑對混凝土強(qiáng)度的影響。在目前使用的高等級混凝土中，為了改善混凝土的物理力學(xué)性能，提高混凝土的強(qiáng)度，一般采用外加劑和粉煤灰雙摻的辦法比較好，粉煤灰作為活性材料，主要含有大量的三氧化鋁和SiO2，與水拌合后，本身不硬化，而是與氣硬性(氫氧化鈣)相拌合，不僅在空氣中硬化，而且在水繼續(xù)硬化，由于礦物顆粒比較細(xì)，具有填充效應(yīng)和流化效應(yīng)，增加強(qiáng)度。通過大量的工程實(shí)踐充分證明了這一點(diǎn)，在提高混凝土強(qiáng)度的同時(shí)，但也帶來了混凝土的早期強(qiáng)度偏低的現(xiàn)象，28d天標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,所以在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，要注意摻加量的比例要掌握準(zhǔn)確，適應(yīng)性如何等等，不要肓目摻加，否則影響混凝土強(qiáng)度。
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
關(guān)鍵詞：原材料；品質(zhì)；混凝土；質(zhì)量；影響
一、原材料對混凝土質(zhì)量優(yōu)劣重要意義
混凝土，廣義上泛指將一種具有膠結(jié)性質(zhì)的材料和砂石(統(tǒng)稱骨料或集料)以及粉細(xì)顆粒(填料)混合并成型后，經(jīng)凝固硬化而粘結(jié)成為具有一定強(qiáng)度的實(shí)體。主要為水泥、骨料等?；炷潦钱?dāng)今世界上用量最大的建筑材料，年用量接近90億噸。用量如些之大，與它的特點(diǎn)相關(guān)?；炷凉こ藤|(zhì)量的好壞直接影響著整個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，而混凝土原材料的好壞和選配是否恰當(dāng)也直接影響著混凝土工程的質(zhì)量。因此，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量一個(gè)重要的因素是要從混凝土原材料的質(zhì)量控制做起。原材料選用不當(dāng)將導(dǎo)致混凝土工程產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫，直接影響著整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量?；炷烈虿牧线x用不當(dāng)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫，一般認(rèn)為是因?yàn)榛炷敛牧希òㄋ嗍痛旨?xì)骨料）變形受約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強(qiáng)度的緣故?；炷翉V泛應(yīng)用于建筑、交通、水利等工程建設(shè)中,是工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其質(zhì)量直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量；因此混凝土質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響到工程質(zhì)量， 直接對混凝土有直接影響的原材料品質(zhì)是我們值得研究的方面。
二、首先把握好原材料質(zhì)量
原材料是組成混凝土的基礎(chǔ)，原材料品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到混凝土質(zhì)量的好壞，因此首先要把好原材料質(zhì)量關(guān)。
?。?）水泥的強(qiáng)度和體積安定性直接影響混凝土的質(zhì)量。水泥的強(qiáng)度上下波動，混凝土的強(qiáng)度就會發(fā)生相應(yīng)的變化；水泥的體積安定性差，就會使混凝土產(chǎn)生膨脹性裂縫。因此，要選擇好水泥品種，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，大水泥廠生產(chǎn)的水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定可靠。
（2）黃砂最關(guān)鍵的是細(xì)度模數(shù)和含泥量，砂子太細(xì)或含泥過多，會增加混凝土的干縮裂縫。另外，砂石中含泥量高，不僅影響混凝土的強(qiáng)度，而且影響抗凍性、抗?jié)B性和耐久性。因此，混凝土最好采用中粗砂，且含泥量和有機(jī)質(zhì)的含量必須滿足規(guī)范要求。
（3）石子主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值。經(jīng)調(diào)研,目前,好多混凝土廠家的石子級配都不是很好，因此，如何確保石子級配連續(xù)，且在生產(chǎn)中切實(shí)可行，還值得進(jìn)一步探討研究。
（4）現(xiàn)在南京地區(qū)主要使用商品混凝土，選擇商品混凝土廠家也是一件很重要的事情。根據(jù)體會，一定要選擇信譽(yù)好的，設(shè)備比較先進(jìn)的混凝土廠家，同時(shí)必須到現(xiàn)場對原材料進(jìn)行定期和不定期的檢查。
三、根據(jù)工程需要認(rèn)真研究混凝土原材料的配合比
混凝土配合比是指單位體積的混凝土中各組成材料的重量比例。水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設(shè)計(jì)的三個(gè)基本參數(shù)，它們與混凝土各項(xiàng)性能之間有著非常密切的關(guān)系。確定這三個(gè)基本參數(shù)的基本原則是：在滿足混凝土強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土水灰比，在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的規(guī)格確定混凝土單位用水量，砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定。
四、原材料個(gè)組成部分對混凝土質(zhì)量影響
1、水泥礦物組成的影響。眾所周知，硅酸鹽水泥主要的組成礦物有四種，它們的水化性質(zhì)不同，在水泥中所占比例不同時(shí)影響對水泥整體的性質(zhì)。C3S雖對早期強(qiáng)度貢獻(xiàn)較大,但水化熱是其他礦物水化熱的數(shù)倍。因此C3S含量較大的早強(qiáng)水泥容易因早期的溫度收縮、自收縮和干燥收縮而開裂。目前我國混凝土尤其是C50以上強(qiáng)度等級的混凝土普遍使用高效減水劑和其他外加劑由于C3S水化速度最快,生成3個(gè)水化硅酸鈣幾乎不溶于水,而立即以膠體微粒析出,并漸漸凝聚而成為凝膠。對減水劑的吸附量也最大,它首先吸附了大量減水劑。因而C3S含量高的水泥一般與外加劑的適應(yīng)性差。
2、水泥細(xì)度對混凝土的影響。在目前我國大多數(shù)水泥粉磨條件下，水泥磨得越細(xì)，其中的細(xì)顆粒越多。增加水泥的比表面積能提高水泥的水化速率，提高早期強(qiáng)度，但是粒徑在1um以下的顆粒不到一天就完全水化，幾乎對后期強(qiáng)度沒有任何貢獻(xiàn)。倒是對早期的水化熱、混凝土的自收縮和干燥收縮有貢獻(xiàn)——水化快的水泥穎粒水化熱釋放得早；因水化快消耗混凝土內(nèi)部的水分較快，引起混凝土的自干燥收縮；細(xì)顆粒容易水化充分，產(chǎn)生更多的易于干燥收縮的凝膠和其他水化物。粗顆粒的減少，減少了穩(wěn)定體積的未水化顆粒,因而影響到混凝土的長期性能。我們現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)。一般的設(shè)計(jì)壽命是60年，而有專家預(yù)測，由于超細(xì)水泥顆粒含量太多，50年后，我們的混凝土強(qiáng)度只能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%。隨水泥比表面積的增加，與相同高效減水劑的適應(yīng)性差。為減小流動度損失需要增加更多摻量的高效減水劑。不僅增加施工費(fèi)用，而且可導(dǎo)致混凝土中水泥用量的增加，影響混凝土的耐久性。水泥細(xì)度還會影響混凝土的抗凍性、抗裂性。
3、骨料的品種、質(zhì)量與數(shù)量。設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)，都要求骨料的強(qiáng)度大于混凝土的強(qiáng)度。因此一般情況下，骨料質(zhì)量對混凝土強(qiáng)度幾乎沒有什么影響。影響混凝土強(qiáng)度的主要是骨料中的有害物質(zhì)(如淤泥、有機(jī)物、硫化物和硫酸鹽等)。它影響骨料的粘結(jié)，降低混凝土的強(qiáng)度，硫酸鹽和硫化物對水泥有腐蝕作用，它與水泥的水化物反應(yīng)生成鈣礬石，使水泥石體積膨脹。它除了能降低混凝土的強(qiáng)度外，還降低混凝土的搞凍性能。當(dāng)骨料含有較多的軟弱顆?；螂s質(zhì)時(shí)，也會使混凝土強(qiáng)度下降。表面棱角多的碎石表面圓滑的卵石與水泥石的粘結(jié)國力要強(qiáng)?；炷林泄橇系挠昧颗c水泥之間的比例關(guān)系，也直接影響混凝土的強(qiáng)度，尤其對于水泥用量比較大的高強(qiáng)混凝土。
4、摻加粉煤灰和加劑對混凝土強(qiáng)度的影響。在目前使用的高等級混凝土中，為了改善混凝土的物理力學(xué)性能，提高混凝土的強(qiáng)度，一般采用外加劑和粉煤灰雙摻的辦法比較好，粉煤灰作為活性材料，主要含有大量的三氧化鋁和SiO2，與水拌合后，本身不硬化，而是與氣硬性(氫氧化鈣)相拌合，不僅在空氣中硬化，而且在水繼續(xù)硬化，由于礦物顆粒比較細(xì)，具有填充效應(yīng)和流化效應(yīng)，增加強(qiáng)度。通過大量的工程實(shí)踐充分證明了這一點(diǎn)，在提高混凝土強(qiáng)度的同時(shí)，但也帶來了混凝土的早期強(qiáng)度偏低的現(xiàn)象，28d天標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,所以在配制高強(qiáng)混凝土?xí)r，要注意摻加量的比例要掌握準(zhǔn)確，適應(yīng)性如何等等，不要肓目摻加，否則影響混凝土強(qiáng)度。
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