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浅谈如何提高混凝土的强度及耐久性
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  • 发布时间:2021-10-14
资料介绍

混凝土的强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标 , 以往工程中习惯上只重视混凝土的强度而忽视了混凝土的 耐久性。混凝土的耐久性是正常使用年限内保证结构正常功 能的能力 ,关系到结构物的使用寿命。随着结构物老化和环 境污染的加重 ,混凝土耐久性问题已引起了人们 的广泛重 视 。混凝 土的强度及 耐久性在很大程度上取决于原材料 的性 质及含量,同时与施工工艺也有一定关系。因此 ,必须了解其 原材料的性质、作用及其质量要求,合理选择材料,优化施工 工艺 ,以提高混凝土的强度和耐久性。 2 如何提 高混凝 土强度 任何混凝土结构物主要都是用以承受荷载或抵抗各种 作用力的,强度是混凝土最重要的力学性能。工程上对混凝 土的其它性能要求 ,如不透水性、抗冻性等 ,而这些性能与混 凝土强度往往存在着密切的关系。一般来说 ,混凝土的强度 愈高,其刚性、不透水性、抵抗风化和某些侵蚀介质的能力也 愈高;而强度愈高,往往干缩也较大,同时较脆、易裂。因此,通 常用强度来评定和控制混凝土的质量以及评价各种因素影 响程度 的指标 。 普通 混凝土受力 破坏一 般 出现在 骨料 和水泥 的分 界面 上,即常见的粘结面破坏。另外 ,当水泥石强度较低时,水泥 石本身破坏也是常见的破坏形式之一。在普通混凝土中,骨 料最先破坏的可能性小,因为骨料强度远远超过水泥石和粘 结 面的强度 。所以混凝土 的强度主要取决于水泥石 的强度及 其骨料表面的粘结强度 ,而它们又与水泥标号、水灰比及骨 料的性质有密切关系。 2.1 水灰 比和水泥 强度等级是决定混凝土 强度 的主 要因素 水泥是混凝土中的活性组分 ,其强度的大小直接影响着 混凝土强度的高低。在配合比相同的条件下,所用的水泥强 度等级超高,制成的混凝土强度也越高。当用同种水泥时,混 凝土的强度主要取决于水灰比。因为水泥水化时所需的结合 水 ,一般只占水泥质量的23%左右,但在拌制混凝土拌合物 时,为了获得必要的流动性 ,常需用较多的水(约占水泥质量 的 40%~70%),即较大的水灰比。当混凝土硬化后,多余的水 分就残余在混凝土中形成水泡或蒸发后形成气孔,大大地减 小了混凝土抵抗荷载 的实 际有效断面 ,而且 可能在孔隙周 围 产生应力集中。因此,可以认为 ,在水泥标号相同的情况下 , 水灰比愈小,水泥石的强度愈高。水泥混凝土强度主要取决 于毛细管孔隙或胶空比,但这些指标都难于测定或估计。但 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 :Po= ,C-0.36. 胶 空比 :X=0.68a/(0.32+ C) 式中,llz/C为水灰比;口为水化程度(即水泥中已经水化的部 分 )。水 泥石 与骨料 的粘结 力还与骨料的表面状况有关 。碎石 表面粗糙 ,粘结力 比较大 ;卵石 表面光滑 ,粘结力 比较小 。因 此在水泥标号和水灰比相同的情况下,碎石混凝土的强度往 往高于卵石混凝土的强度。 2.2 养护的温度和湿度 为了获得质量良好的混凝土,混凝土成型后必须在适宜 的环境中进行养护。养护的目的是为了保证水泥水化过程能 正常进行,包括控制环境的温度和湿度。混凝土所处的环境, 如温度、湿度等,都是影响混凝土强度的重要因素 ,它们通过 影响水泥的水化过程而产生作用。 混凝土 的硬化 ,原 因在于水泥 的作用 。周围环境的温度 对水化作用的速度有显著的影响,养护温度高则增大初期水 化速度 ,混凝土初期强度也高。但急速的初期水化会导致水 化物分布不均匀 ,水化物稠密程度低的区域将成为水泥石的 薄弱点 ,从而降低整体的强度;水化物稠密程度高的区域 ,水 化物包裹在水泥粒子的周围,会妨碍水化反应的继续进行 , 对后期强度的发展不利。而在养护温度较低的情况下,由于 水化缓慢,具有充分的扩散时间,从而使水化物在水泥石中 均匀分布 ,有利于后期强度的发展。当温度降低到零点以下

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