水泥对混凝土耐久性的影响探讨陈锐华

水泥对混凝土耐久性的影响探讨陈锐华

东莞市骏业混凝土有限公司广东东莞523000

摘要:随着我国不断推广应用混凝土和高强混凝土,人们越来越广泛地关注混凝土的安全性和耐久性。水泥是构成混凝土的关键原料,水泥的性能具有极大的影响作用,尤其对混凝土性能的影响,举足轻重。影响混凝土性能的因素是多种多样的,本文从多个角度进行了详细的分析和探讨,最终得出了一些有用的结论,以供参考。

关键词:水泥;混凝土耐久性;影响

随着社会的发展,我国建筑行业也在快速的发展,同时,对于建筑性能和质量的要求也越来越严格。水泥作为混凝土的重要组成部分,其对混凝土的耐久性能具有重要的影响。因此,面对日益复杂的施工环境和要求,为了保证建筑的工程质量,首先需要确保混凝土耐久性能得到充分地重视。

一、混凝土的耐久性包括的内容

(一)混凝土的特性

混凝土除了应有适当的强度外,还应根据使用方面的特殊要求,具有一定的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、耐热性等,统称混凝土的耐久性。

抗渗性是指混凝土抵抗液体和气体渗透的能力;抗冻性是指混凝土抵抗冰冻的能力;抗侵蚀性是指混凝土在各种侵蚀性液体和气体中,抵抗侵蚀的能力;耐热性是指混凝土在高温作用下,内部结构不遭受破坏,强度不显著丧失,具有一定化学稳定性的性能。

(二)主要技术内容

在以往的混凝土配合比设计中,主要考虑的是强度指标;对耐久性考虑较少。高性能混凝土以高工作性、高强度、高耐久性为特征,区别于普通混凝土。对于海洋工程、喷洒化冰盐的公路与桥梁工程、盐渍地区的工程,由于氯盐侵入混凝土导致钢筋锈蚀,引起混凝土膨胀开裂,严重影响了建筑物使用寿命。提高其耐久性的最重要的技术措施就是采用高抗氯离子渗透性的高性能混凝土,从根本上提高混凝土本身的护筋性能。采用常规材料、常规工艺可以在常温下配制出抗氯离子渗透能力和抗冻融能力都较的高性能混凝土。配制的关键在于选用与水泥相匹配的高效减水剂,在水胶比不大于0.35的条件下,使用粉煤灰、磨细矿渣粉、硅粉等矿物掺和料替代部分水泥作胶凝材料。这些磨细矿物掺和料在拌制的混凝土中发挥填充效应和火山灰反应,使混凝土变得更加致密,从而降低混凝土的渗透性。降低混凝土拌和物的用水量;采用低水胶比是提高混凝土耐久性的关键。

(三)技术指标

抗氯盐污染高性能混凝土耐久性的检验应符合现行水运行业标准《水运工程混凝土质量控制标准》JTJ269的有关规定,且表征其氯离子渗透性的电通量不应大于1000库仑。我国行业标准《海港工程混凝土结构防腐技术规范》JTJ275-2000对海港工程混凝土结构要求的高性能混凝土提出了如下技术指标:

混凝土拌和物硬化混凝土。

二、混凝土强度等级是根据什么确定

混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度。混凝土的强度等级应以混凝土立方体抗压强度标准值划分。采用符号C与立方体抗压强度标准值(以N/mm^2;或MPa计)表示。

混凝土的抗压强度是通过试验得出的,我国最新标准C60强度以下的采用边长为100mm的立方体试件作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。按照《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081-2002,制作边长为150mm的立方体在标准养护(温度20±2℃、相对湿度在95%以上)条件下,养护至28d龄期,用标准试验方法测得的极限抗压强度,称为混凝土标准立方体抗压强度,以fcu表示。按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定,在立方体极限抗压强度总体分布中,具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度,称为混凝土立方体抗压强度标准值(以MPa计),fcu表示。

依照标准实验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土强度等级.

按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定,普通混凝土划分为十四个级,即:C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80。例如,强度等级为C30的混凝土是指30MPa≤fcuk<35MPa影响混凝土强度等级的因素主要有水泥等级和水灰比、骨料、龄期、养护温度和湿度等有关。

三、水泥的生产和使用

水泥的组成对混凝土的收缩影响较大,尤其是化学减缩和自收缩。其中,C3A的水化热最大,其收缩率也最大,它的收缩率是C2S的3倍,是C4AF的5倍,因此C3A含量大的水泥,因其早期的温度收缩\自收缩和干燥收缩引起开裂的几率较大:C3S的水化热虽然比C3A小的多,但是其在水泥中的含量很大,对早期开裂的影响也较大;C4AF和C2S的早期放热小,因此收缩也小。

在影响混凝土耐久性问题上,其原因涉及多方面,其中裂纹是导致混凝土耐久性降低的一个关键因素。就材料本身来说,影响混凝土抗裂性的主要因素则是水泥。但水泥在生产中也存在许多问题,以下是对其原因的分析。

(一)过多追求水泥强度,尤其是早期强度。

综合多种因素分析,混凝土的开裂有着相当复杂的多方面的原因。但在对其中一个主因的认知上大家的看法是比较接近的,即:为满足现代高速施工所采用的高早强水泥及其混凝土拌合物是使混凝土结构早期开裂的一个重要的原因。

(二)在水泥的质量要求中,水泥的强度是很重要的指标。

对水泥标准的修改也主要在于强度的检测上。随着三次标准的修改,对水泥的强度要求越来越高。同时,随着混凝土建筑业越来越受高速建设的经济利益所驱动,使得水泥企业越来越重视生产早强水泥来满足现代建筑工业的要求,其方式主要是通过改变水泥的矿物组成和提高水泥的细度。如增加C3S、C3A的含量,将水泥磨至3500cm2/g以上等措施。

四、水泥强度等级和水灰比如何影响混凝土强度

水泥强度等级和水灰比。水泥强度等级和水灰比是影响混凝土强度的主要因素。在相同的配合比条件下,水泥强度等级越高,其黏结力越强,所配制的混凝土强度越高。在水泥品种和强度等级一定的条件下,混凝土的强度主要取决于水灰比。水灰比越小,水泥石的强度及与骨料的黏结强度越大,混凝土的强度越高。但水灰比过小,拌和物过于干稠,也不易保证混凝土的质量。

五、混凝土强度等级分类以及与水泥标号的关系

一般混凝土强度等级越高,要求所用的水泥强度等级也要高。比如C50的混凝土,原来要求必须用不低于52.5等级的水泥,随着高性能混凝土技术发展,现在多用42.5的水泥,但是用32.5水泥就太勉强了。而低等级的混凝土,一般不要求用高等级的水泥,否则为了强度不超出太多,水泥用量偏少,影响和易性,而如果满足了和易性,水泥用量太大,混凝土强度超出太多,造成浪费。比如C25的混凝土一般要求32.5的水泥,不能用42.5的,而且一般要求用复合硅酸盐或者粉煤灰,矿渣水泥等。总之,有一定的关系,但是没有必然的对应关系。

结语

由此可见,水泥是混凝土一个必不可少的组成原料,其性能对于混凝土的耐久性能具有十分重要的影响。而混凝土耐久性能是决定建筑耐久性和质量水平的前提,因此,水泥的生产工艺对于我国建筑行业具有十分重要的意义。

参考文献:

[1]陈立军,陈阳,张目.关于混凝土强度等级评定与水泥强度等级制定的建议[J].中国建材科技,2016

[2]陈立军.混凝土强度概念的细化及其与耐久性的关系[J].混凝土与水泥制品,2011,(2)

[3]连艳霞.水泥品种对多孔改性混凝土强度的影响[J].交通标准化,2014,(13)

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