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2011年二级建造师水泥混凝土强度的影响因素

2009-6-11  作者:  来自于:网络转载

  水泥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)

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  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。

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