磁化水对混凝土强度影响的试验研究

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发布时间：2021-09-08

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磁化水对混凝土强度影响的试验研究
Experimental Study of Effect of Magnetic Water on Concrete Strength
袁春波，李广智，张振
(天津市水利科学研究院，天津300061)
摘要：介绍了磁化水增强混凝土强度原理，通过减少水泥在单方磁化水混凝土中的用量的方案对磁化水混凝土强
度进行试验研究。研究表明磁化水的应用对减少水泥用量是很有效的，在减少水泥用量5％时，磁化水混
凝土的强度基本与自来水混凝土强度持平。
关键词：磁化水；混凝土；强度；节约；水泥用量
中图分类号：TU528．57 文献标志码：A
0 前言
水泥作为混凝土材料，自1824年以来已经有100多
年的历史了，混凝土材料在全世界的建筑业得到了广泛的
应用，如今已经成为土木工程中的主体材料，尤其是国家
基本建设项目中应用量最大。城市、公路、桥梁、港口码
头、机场、大坝、隧道、地下工程、海上海下工程等建设
中应用最广、使用量最大的是水泥混凝土。
从现场浇筑到预制装配，从普通混凝土到具有各种功
能的特种混凝土，从人工拌合、半机械化搅拌到机械化搅
拌站等，混凝土施工工艺不断革新，施工技术水平日益提
高，应用范围也不断扩大。随着我国建设事业的蓬勃发展，
混凝土在工业与民用建筑、公路桥梁和水利工程等诸方面
的应用更加广泛，所以提高混凝土强度、节约水泥用量和
提高混凝土的使用年限成为科学技术人员关注和研究的课
题。
通过掺合料技术和新型高性能外加剂技术的应用，可
以进一步提高混凝土的性 “。但是单靠外加剂和掺合料
技术的改进使混凝土性能提高存在一定限度，而且提高外
加剂品质(例如聚羧酸系~1611n剂)和不断增加外加剂用
量，会导致混凝土生产成本增加。众所周知，混凝土的组
成主要包括水泥、水、砂、石和外加剂、掺合料等，每种
组分对混凝土质量都有重要影响。
水作为混凝土拌制的基本组分之一，其用量多少对混
凝土的流动性、强度、耐久性等性能影响的研究很多，但
对于水本身的性质对混凝土性能影响的研究则很少。为了
进一步提高混凝土质量，在混凝土其他组分研究已经达到
相当高度的情况下，对水进行处理，以得到高性能混凝土
值得研究并得到了重视。
1 磁化水提高混凝土强度的机理分析
1．1 水的架构和性质
纯水是无色、无嗅、无味的液体，在1个标准大气压
下，冰点：O~E，沸点：100~C，密度(4℃)：1g／era3，水
分子是由H和0组成。每个水分子的直径是4×10—10m。
它的质量是2．99×10 kg。它的体积是"tr／6(4×10—10)m
=3× 10一。 m0o
实际上单个水分子的结构已极准确地确定了【2】。水分
子是由2个氢原子和一个氧原子以共价键的形式组成的，
根据对水蒸气分子的测定，其0一H距离为95．72pm，H一0
一H的键角为104．2。，见图1。在水分子中有l0个电子
(5对)，一对电子(内部的)位于氧核附近，其余的4对
电子(外部的)中，有两对位于氧核及其每一质子(2个
氢核)之间，为公用电子，而另外两对电子为孤对电子，
指向四面体中与质子方向相反的顶端。正是这两对孤对电
子对分子间氢键的产生起着巨大的作用。氧的电负性较氢
大，因此OH键的极性很强，由这种极性，使水分子之间
有一种电性吸引力而形成缔合水分子。距离因素起着重要