关于混凝土材料与混凝土质量关系的分析论文

时间:2018-10-06 材料毕业论文 我要投稿

  1.概述

  在各行各业各个领域的基础设施的建设中,混凝土结构是其建筑工程的基础主体或骨架,承担着工程设施的荷载、隔热保温、防渗防腐蚀、耐久和保安全等功能作用。因此,混凝土质量的优劣,关系着各行各业的生产和经济的发展,关系着人民的生活、财产直至人身安全,还会对社会产生一定的影响。所以,混凝土的质量必须引起我们的高度关注。

  混凝土质量的把握,是由材料的选择,适宜的配比、科学的施工、精心的养护等环节构成的。虽然材料不是质量的唯一,但优质的材料和适宜的选择是混凝土工程质量的基础和关键因素。

  2.混凝土组成材料

  一般来讲,普通混凝土由水泥净浆作为胶凝材料,矿物集料作为填充材料这两大部分组成。现在,随着混凝土技术的发展,混凝土的组料增加了外加剂和矿物掺合料,而且其组成材料还在向多样化发展。

  这些混凝土组成材料在结构中各自发挥着不同的作用,共同提高混凝土的质量。水泥净浆起着包裹集料、填充空隙、润滑材料、便于施工、硬化强度和耐久性的作用,因此,它对混凝土的质量是起着决定性的作用;集料在减少水泥净浆的发热、干缩和提高混凝土体积的稳定性、耐久性等方面起着很大的作用,还有它的经济、廉价、成本低的作用也不可小视;外加剂和矿物掺合料的应用,在提高混凝土的高性能化、多功能化以及组料的相容性和叠加效应等方面影响较大。

  3.混凝土材料与混凝土质量

  3.1 水泥 水泥是混凝土组料中关键性材料,它通过水化拌和成塑性浆体,将砂、石等材料胶结在一起,并能在空气或水中硬化的胶凝材料。

  现行水泥品种很多,如纯硅水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、复合水泥等等。这些水泥由于各自的组成原料和制作工艺的区别,所以它们的性能也不相同。纯硅水泥是由硅酸盐水泥熟料加适量石膏磨制成,其优点是强度高、凝结硬化快、不透水性强、抗冻性和耐磨性好,缺点是水化热度较高、抗水性差、耐化学侵蚀差;普通水泥与纯硅水泥相比,其早强略有降低,抗冻性与耐磨性稍有下降,低温凝结时间有所延长;矿渣水泥的特性是水化热低,抗硫酸盐侵蚀性能好,耐热性能较高,凝结时间长,早期强度低,后期强度增进大;火山灰水泥的特点与矿渣水泥特性有很多相似外,还具有需水量大和干缩大的特性;粉煤灰水泥的特点是需水量小、泌水小,和易性的,干缩小,水化热低,早期强度低、后期强度增大,耐侵蚀性和抗冻性差等;复合水泥具有较高的早期强度和较好的和易性,但需水量较大。

  从水泥材料的角度提高混凝土质量,不能笼统地说哪种水泥好、哪种水泥差,而应是根据工程的施工环境,工程性质以及工程的不同功能选择与之最佳适合的水泥品种。此外,还应充分了解水泥的化学性能,物理性能和建筑性能,从科学选配的角度,保证混凝土的质量。

  3.2 集料 集料在混凝土体积所占比例为70%,所以它的质量优劣对混凝土的质量影响很大。

  把握集料的质量首先是视其表观密度,一般来说,表观密度越小,其强度就越低,稳定性越差。二是看集料吸水率和含水率。一般情况下,吸水率越大,其密度就越小,稳定性就差;集料的含水率大小影响集料与水泥的粘结,还影响混凝土的抗冻性及其稳定性和耐磨性。三是看集料的粒形(形状),形状不好的集料,和易性差,会导致混凝土产生各种缺陷。有些集料表面粗糙或有棱角,虽然增大了颗粒间的摩擦,流动性变差,但它与水泥浆间的粘结好,对强度有利。四是看集料的粒度与级配,粒度一般是针对粗集料的粒径而言,级配是指各级粒径颗粒的分布情况。适当增长集料粒径,可相应减少水泥浆或砂浆的需要量,在同样水泥用量的条件下,可降低水灰比,从而提高混凝土的强度。五是看集料的有害物质含量,如有机物、黏土、石粉、云母和反应性物质。这些有害物质的存在如超过一定的含量,会严重地防碍水泥水化,影响集料与水泥的粘结,有的还会与水泥的水化过程产生化学反应而发生有害膨胀,影响混凝土的早期硬化,直至降低混凝土强度。

  3.3 外加剂 外加剂是指在拌制混凝土过程中加入的用以改善混凝土性能的物质,一般情况下,其参量不大于水泥掺量的5%。

  现在,世面上流行的外加剂品种很多,如普通减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、早强剂、引气剂、缓凝剂等等。这些外加剂有的是改善混凝土拌合物流变性能,有的是调节混凝土凝结时间和硬化性能,有的是改善混凝土的耐久性或其他性能。在实际操作中,人们想多方面改善混凝土性能,也可采用多种外加剂组成多元体复合外加剂,全面提高混凝土性能。

  3.4 矿物掺合料 矿物掺合料是一种无机矿物细粉,其品种有天然类的:火山灰、凝灰岩、沸石粉、硅质页岩等,人工类的:水淬高炉矿渣、煅烧页岩、偏高岭土等,工业废料类:粉煤灰、硅灰等。矿物掺合料的细度与水泥细度相同或更细,其掺量在通常情况下,大于水泥用量的5%。

  矿物掺合料在配制混凝土时加入,能参与水泥的水化过程,对水化产物有所贡献。适量掺入矿物掺合料,对降低温升、增进后期强度、改善混凝土内部结构、提高混凝土耐久性和抗腐蚀能力均能起到很理想的作用。因此,矿物掺合料越来越引起人们的重视,很多国家和地区已经将这种材料视为高性能混凝土不可缺少的第六组分的辅助胶凝材料。

  4.结束语

  正确地把握和选择混凝土组成材料的性能、特点、品质是提高和保证混凝土工程质量的关键。现在,各级和各地施工建设单位,越来越深地认识到了混凝土材料与混凝土质量的关系,为保证混凝土工程质量,从正确选用混凝土组成材料作为首要,逐步严格各施工环节,减少或杜绝因混凝土质量而造成的建筑工程事故。

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