混凝土原材料对混凝土品质的影响

(整期优先)网络出版时间:2021-03-23
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混凝土原材料对混凝土品质的影响

王朝卫

中铁建工集团有限公司 北京 100071

摘要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。混凝土原材料对混凝土的品质有着极大的影响,它的涉及面复杂且广泛,且不同原材料的变化差异也较大。混凝土是一种多相的、分散的复合材料,若其中一项原材料不符合要求,混凝土的质量会受到巨大的影响。所以,需要综合性地分析并观察混凝土多种原材料之间的使用效果,按照施工工程的具体需求,展开混凝土原材料的数量及配比变化,从而确保混凝土的使用质量。本文就混凝土原材料对混凝土品质的影响展开探讨。

关键词:混凝土;原材料;品质

引言

混凝土的发展史已经长达一个世纪之久,而在这一百多年里,混凝土已经成为很多建筑工程中的重要材料,需要大量的混凝土应用于建筑当中,而伴随着世界经济的飞速发展以及医疗水平的不断提升,人口也越来越多,城市化加剧的情况下对于交通建造的需求也越来越高,这也就意味着对于混凝土的需求也在与日俱增,而伴随着科技研发能力的不断提升,越来越多的混凝土材料开始逐渐走进人们的视野,混凝土的发展和完善也越来越迅速。

1混凝土材料的研究现状分析

据研究结果表明,通过选择优质的原材料与合适的配比优化,并在生产的过程中加以有效的控制与管理,使用高性能的减水剂材料并掺杂进矿物超细粉的材料,特别是复合矿物超细粉改善了混凝土的耐久性能,更能达到普通的混凝土高性能化,这种成果也在我国实际的土木工程中得到了很好的应用与实验,混凝土材料的质量与其他的基础性能优化都达到了良好的效果。混凝土是组成钢筋混凝土主要材料之一,其发展方向是强度、耐久性能、抗震以及抗裂能力的提升,通过混凝土材料使用,能够促使现代化工程更加稳固。

2混凝土原材料对混凝土品质的影响

2.1砂子的影响

砂子应选用级配合理、质地坚固、吸水率低、空隙率小的天然洁净河砂或者母材检验合格、经专门机组生产的机制砂。在配置混凝土时,对砂子的级配、细度模数、含泥量、泥块含量等指标有明确的要求,尤其是含泥量和有害物质含量要严格控制,在配置强度较高的混凝土时,一般会使用较粗的砂子;而在制作强度较低的混凝土时,大多使用较细的砂子,这样能够使得混凝土更具有和易性。所以,不同细度模数的砂子对混凝土的和易性有着巨大的作用,尤其对混凝土的流动性作用十分显著。砂子如果太细就会对混凝土的强度和收缩造成负面的影响,从而使得混凝土开裂,形成质量缺陷,影响混凝土工程的整体安全性。冻融破坏环境下,砂子的含泥量应不大于2%,吸水率不应大于1%;当砂子中含有颗粒状的硫酸盐或硫化物杂质时,应进行专门检验,确认能满足混凝土耐久性要求时,方能采用。

2.2超高性能混凝土

超高性能混凝土(UHPC)属于目前在工程中应用效果极佳的工程材料,以UHPC的材料性能特征来看,其在实际中有着超强的耐久性及优秀的力学性能。在UHPC发展的过程中其设计理论逐渐完善使得相关混凝土配制技术逐渐成熟,可以应用于对混凝土结构性能要求较高的工程中。UHPC在使用中逐渐与普通混凝土的施工性能接近,因此在发展应用中具备了较高的推广价值,且UHPC材料会按照最佳的比例进行配制,使材料有效堆积及填充,这也使UHPC在实际中表现出高密度的特征,此种混凝土材料可以适用于较为复杂的施工环境。

2.3石子的影响

  1. 石子的粒形。需要注意的是,在混凝土施工的过程中,石子粒形的影响有时候甚至要超过级配的影响。较好的骨料粒形一般为等径状,也就是类似于球形。在表面粗糙程度差不多时,等径状骨料的比较面积最小,对水的需求量也更小,能够同时达到多种施工需求。例如,在某工程施工时,使用多种骨料制作C60混凝土,如果使用强度虽低,但是粒形较好的A类石子时,混凝土的坍落度达到了190mm,28天的抗压强度为70.2Mpa;而使用了强度虽高,但是针片状含量较大的B类石子时,由于混凝土拌合物对水的要求较多,在达到混凝土强度需求的水灰比下,拌合物缺少较强的流动性。若要确保坍落度也能够满足195mm,就可以通过提升用水量予以解决,也就是提升浆骨比,但这种方式的缺点在于既有更大的开裂敏感性,也更不经济;另一种方式是增强水胶比,但强度不能满足对应的需求。(2)石子的粒径。使用级配良好的石子制作混凝土会拥有更佳的流动性,混凝土的工作性能能够得到保障。要使混凝土的强度变得更强,就要能够较好地掌握和控制石子的种类与最大粒径。要优先选取碎石而不是卵石,因为碎石的表面十分粗糙,使水泥浆的结合力更佳。同时,碎石中出现风化石的情况也很少,使得碎石的质量更有保障。所以,和通过较大石子形成的混凝土相比,通过最大粒径较小的石子制作而成的混凝土强度更强。高强度的混凝土相比于一般的混凝土,对界面更为敏感。使用小粒径石子制作混凝土时,单个石子界面与水泥浆体的过渡层厚度及周长都较小,很难出现较大的缺陷,从而使得界面的强度更高。除此之外,石子的粒径越小,其自身缺陷的概率也更小。因此,石子的最大公称粒径不宜超过钢筋混凝土保护层厚度的2/3(在严重腐蚀环境条件下不宜超过1/2),且不应超过钢筋最小间距的3/4;配置强度等级C50及以上混凝土时,石子最大公称粒径不应大于25mm。

2.4纳米级碳纤维混凝土材料

在建筑材料中,混凝土属于一种用量最大、用途最广的材料,并且在一定程度上决定着建筑物的质量和安全性。如今,混凝土工程变得愈发复杂、大型化,混凝土材料的性能要求就不断变高。传统混凝土会受到诸多因素影响,导致其应用范围受到很大的局限,自从纳米技术在混凝土中的应用,打破了传统混凝土材料的局限性,使得混凝土具有更好的性能,并且想着智能化、多功能化不断发展,极大的促进了混凝土的使用效果和范围。纳米级碳纤维混凝土属于一种新型混凝土材料,其中就应用了纳米技术。纳米级碳纤维混凝土材料的主要原材料有纳米级碳纤维、水泥、粗骨料、细骨料、自来水、高效减水剂、消泡剂等。

3混凝土材料发展应用的方向分析

3.1高性能混凝土材料的发展

高性能混凝土材料在实际中其强度、耐久性等都可以得到有效提升,在进行混凝土材料的研究中需要针对混凝土碳化、碱骨料反应、氢氧化钙析出等因素来分析如何对其材料进行配备优化,并根据混凝土在使用中的力学特征及传输性能研究如何提升提高其韧性及抗拉强度,使高性能混凝土材料得到有效制备及应用,有利于延长混凝土结构的使用寿命。并且现今在建筑市场中对高性能混凝土材料的需求量不断增长,其所具备的性能优势逐渐显现。

3.2绿色混凝土的发展

绿色混凝土是指混凝土在制作的过程中其材料具备这可持续的特点,而在制作过程中和应用之后也需要保证与环境的适应程度相对较高,防止出现在制作过程中废弃材料相对较多,对周围环境产生污染和破坏,同时也为了防止在应用之后对于人们自己建筑物周围产生不良影响,无论是从资源角度还是从生态角度,在保证混凝土质量的前提下,绿色混凝土的使用和升级都是必然趋势,也是混凝土未来的主要发展方向。

结语

混凝土工程质量是建筑施工中人们一直研究并关注的问题。只有科学合理地使用材料并正确地挑选原料才能够配置出经济指标与技术要求都十分满意的混凝土,才能够使得工程的质量得到保障,并确保施工能够顺利、有效地开展下去,满足验收及设计的要求。

参考文献

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