5-2混凝土—新拌混凝土性能改
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混凝土的性能研究及改善措施摘要:目前,我国的道路主要是由强度高,稳定性好的水泥路构成。
因此,作为水泥路必备材料的混凝土运用非常广泛。
普通混凝土已经不能满足当下水泥路高抗压的要求。
本文分析几种新型混凝土的基本性能,并提供了相应的改善措施。
关键词:混凝土;基本性能;影响因素;改善措施近年来, 我国农村公路和各项工程项目的建设正在快速,稳定地发展中,因此,混凝土的应用将越来越广泛。
这得益于混凝土的适用范围广、价格便宜、易浇注成型等优点。
笔者介绍钢纤维混凝土,刻槽混凝土,再生混凝土,自密实混凝土等的主要性能。
并针对它们的不足提出改尽办法,提高水泥路面的质量,延长使用寿命。
1.普通混凝土的介绍普通混凝土是一种在建筑行业中用量最大,用途范围也最广泛的建筑材料,特别是在水泥马路的建设中。
众所周知,混凝土工程是一项花费巨大,耗时量长的大规模工程,对使用寿命的要求也很高,因此,在施工时,要特别注意混凝土的耐久性能。
若混凝土的耐久性不足,抗压性不强,就会在十几年甚至几年内对路面进行维修,这将又是一项浩大的工程,尤其是一些重要的生命线工程,其维修和重建不仅耗资巨大,而且影响社会生产和生活秩序。
造成社会的沉重的经济负担。
目前,随着我国经济的快速发展,基础设施建设规模日益扩大,每年投资高达2万亿元人民币以上用于建筑行业的建设,因此,改善混凝土性能,特别是耐久性的研究工作迫在眉睫,一般来说,混凝土耐久性就是指混凝土在遭受各种物质的破坏或侵蚀时自身所具有的抵抗能力,包括大气的腐蚀作用,渗透水的作用,碱-集料反应的作用等。
就目前来说,混凝土性能的改善措施一般有以下几种:减少混凝土结构的缺陷,增强自身的免疫能力,加入化学材料组成复合型混凝土。
总之,只有不断优化混凝土的性能,才能保证我国道路的施工质量。
2.几种混凝土的基本性能2.1钢纤维混凝土性能介绍新拌钢纤维混凝土,钢纤维是有像砂皮般粗糙的表面的一种新型材料,当其与泥浆体以一定的配合比组合而成时,能达到黏结性比较强的效果,一般来说,可以比普通混凝土的粘附性增强几倍,有效提高了混凝土的强度,减少了塌边现象的发生。
影响新拌混凝土和易性的因素及其改善措施新拌混凝土的和易性概念新拌混凝土的和易性的定义为在一定的施工环境下对混凝土拌和物综合性能的一种外在评价。
它包括流动性、粘聚性及保水性等指标性能。
工程中主要从下列几个角度来计量并评价和易性:(1)流动性是指混凝土拌和物在本身自重和其它机械振捣的双重作用下能够流动并均匀地填满模板的一种性能。
(2)粘聚性是指混凝土拌和物在施工过程中其组成材料之间有一定的结合力,不致产生分层和离析的现象。
(3)保水性是指混凝土拌和物在施工过程中拥有的一定范围的保水能力,不致产生超标的泌水现象。
影响新拌混凝土和易性的主要因素1.水泥浆数量和单位用水量水泥浆的主要作用是使混凝土拌合物有一定程度的流动性。
在水灰比(标为W/C)不变的情况下,单位量的体积内,如果水泥浆越多,则拌合物的流动性越大。
但是如果水泥浆过多,反而会出现流浆现象,使得拌合物粘聚性变的过差,也对混凝土的强度和耐久性也会产生负面的影响,这时水泥的用量也大。
但是如果水泥浆过于少,不能填满骨料间空隙或不能很好包裹骨料表面时,往往就容易产生崩塌这种现象。
因此,混凝土拌合物中水泥浆的数量应以满足流动性和强度要求为基准,绝对不能过度。
2.水泥浆与骨料的相对用量的影响水泥浆包裹在骨料的表面,在骨料间由于产生滚珠效应,从而减少了骨料颗粒间的摩阻力。
所以,水泥浆用量越多,则流动性越好,同时还增大了拌和物的粘聚性。
水泥浆用量较小,则相对骨料用量较为多,水泥浆不足以包裹骨料表面从而形成润滑层,骨料间的摩擦力就比较大,拌和物则相对不易流动。
增加水泥浆用量,就增加了骨料表面润滑作用,这有利于拌和物和易性;但如果水泥浆过多,超过了一个必须的量,则不仅使拌和物的流动性不能明显增加,反而会出现流浆和泌水,分层,离析现象,同时也会造成水泥浆的浪费,不符合经济效益。
3.骨料的品种、级配和粗细程度;骨料性质对和易性影响较大一般而言,级配良好的骨料。
空隙率比较小,和易性好。
影响混凝土工作性能的因素及改善方法发表时间:2018-07-18T10:26:07.697Z 来源:《基层建设》2018年第18期作者:谢云锋[导读] 水泥混凝土在尚未凝结以前,称为新拌混凝土或混凝土拌合物。
济宁市任城区交通运输和港航局山东济宁水泥混凝土在尚未凝结以前,称为新拌混凝土或混凝土拌合物。
新拌水泥混凝土是不同粒径的矿质集料粒子分散在水泥浆体分散介质中的一种复杂分散系,具有弹、粘、塑性质,主要用工作性或称和易性来表征。
混凝土的工作性包含四个方面的性能:流动性、可塑性、稳定性和易密性。
1 影响新拌混凝土工作性的因素1.1 水泥特性水泥的品种、细度、矿物组成以及混合材料的掺量等会影响需水量,由于不同品种的水泥达到标准稠度的需水量不同,所以不同品种的水泥配制的混凝土拌合物具有不同的工作性。
通常普通水泥的混凝土拌合物比矿渣和火山灰水泥的混凝土拌合物工作性好。
矿渣水泥拌合物的流动性虽大,但粘聚性差,易泌水离析;火山灰质水泥流动性小,但粘聚性好。
此外,适当提高水泥的细度可改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性,减少泌水离析现象。
1.2集料特性集料的特性包括集料最大料径、形状、表面纹理、级配和吸水性等,这些特性不同程度地影响新拌混凝土的工作性,其中最明显的是,卵石拌制的混凝土工作性较碎石的好。
集料的最大粒径增大,可使集料的总表面积减少,拌合物的工作性也随之改善。
此外,具有优良级配的混凝土拌合物具有较好的工作性。
1.3集浆比集浆比就是单位混凝土拌合物中,集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。
水泥浆在混凝土拌合物中,除了填充集料间的空隙外,还包裹集料的表面,以减少集料间的摩阻力,使混凝土拌合物具有一定的流动性。
在单位体积的混凝土拌合物中,如水灰比保持不变,则水泥浆的数量越多,拌合物的流动性愈大。
但若水泥浆数量过多,则集料的含量相对减少,达一定限度时,将会出现流浆现象,使混凝土拌合物的粘聚性和保水性变差,同时对混凝土拌合物的强度和耐久性也会产生一定的影响。
目录1. 混凝土拌合物的工作性2. 原材料质量对混凝土拌合物状态的影响3. 配合比掺量和其他因素对混凝土拌合物状态的影响4. 现场施工中对混凝土拌合物状态的调整新拌混凝土拌合物状态的变化与调整我们现在使用的混凝土是由胶凝材料、骨料、水和减水剂组成的,新拌混凝土拌合物的状态取决于原材料的质量和掺量,所以控制好进场材料质量和严格执行配合比掺量,尤为重要。
混凝土拌合物的状态随原材的质量和掺量的变化而变化,我们在施工中要及时调整,使其达到最佳的工作性。
1. 混凝土拌合物的工作性混凝土拌合物的工作性也叫和易性,是指混凝土拌合物易于拌和、运输、浇灌、捣实的综合性能。
我们在施工过程中,最常用的方法是利用坍落度指标来检验新拌混凝土拌合物的和易性。
在做坍落度的过程中,我们要测量和观察﹙目测﹚以下几个方面:1.1流动性:是指混凝土拌合物在自重和机械振捣的作用下,能够产生流动,均匀地填充模板,形成密实的混凝土体;1.2坍落度:测量坍体中心的最高点至坍落度筒顶部的垂直距离;1.3扩展度:坍体应该是一个大致的圆形,测量它的最大和最小直径,两直径的平均数即为扩展度;1.4棍度:按照插捣时的难易程度评定。
上:表示插捣容易,没有碎石阻滞的感觉;中:表示插捣时稍微有碎石阻滞的感觉;下:表示很难插捣。
1.5含砂情况:按照抹平时的难易程度评定。
多:表示用抹刀仅一、二次就可使混凝土表面平整无蜂窝;中:五、六次;少:抹面困难、不易抹平,有空隙及碎石外漏等现象。
1.6保水性:是指混凝土拌合物在施工过程中具有一定的保水能力,不产生泌水现象。
按照水分从拌合物底部析出的多少评定。
多量:表示提起坍落度筒后有较多水分从拌合物底部析出;少量:表示提起坍落度筒有少量水分从拌合物底部析出;无:没有水分从拌合物底部析出。
1.7粘聚性:是指混凝土拌合物的组成材料之间有一定的粘聚力,在施工过程中流而不散、不分层、不离析。
评定方法是用捣棒在坍体的一侧轻打,如果坍体在轻打时渐渐下沉,表示粘聚性良好;如果坍体在轻打时突然倒坍,部分崩裂或发生碎石离析现象,即表示粘聚性不好。
二、混凝土的结构与性能为了便于认识粉煤灰在混凝土中的作用,先来看看混凝土的结构和性能之间的关系。
混凝土是由大小不同的颗粒所组成的,大颗粒粗骨料的空隙由中小颗粒的粗骨料(石子)填充;粗骨料颗粒的空隙由细骨料(砂子)填充,它的颗粒也是有粗有细,细颗粒填充粗颗粒之间的空隙;水泥浆则填充粗细骨料堆积体的大小空隙,并包裹它们形成一层润滑层,使新拌混凝土(也称拌合物)具有一定的工作性,能在外力或本身的自重作用下成型密实。
硬化混凝土是一种复杂的、多相的复合材料,它的结构主要包括三个相——骨料、硬化水泥浆体以及二者之间的过渡区,说它复杂是因为它很不匀质,主要体现在以下几方面:第一,过渡区的存在。
过渡区是围绕骨料颗粒周边的一层薄壳,厚度约10~50μm。
由于它的薄弱,对混凝土性能的影响十分显著;第二,三相中的任一相,本身实际上还是多相体。
例如一颗花岗岩的骨料里除了有微裂缝、孔隙外,还不均匀地镶嵌着石英、长石和云母三种矿物。
石英很硬,而云母就很软;第三,与其他工程材料不同,混凝土结构中的两相——硬化水泥浆体和过渡区是随时间、温度与湿度环境不断变化着的。
先谈骨料相。
通常在为混凝土选择骨料时,首先注意的是它的颗粒强度,也就是说:它越坚硬越好。
事实上,由于骨料的强度通常比其他两相的高很多,因此它对混凝土的强度并没有直接的影响。
但是它们的粒径和形状间接地影响混凝土强度:当骨料最大粒径越大、针片状颗粒越多时,其表面积存的水膜越厚,过渡区相就越薄弱,硬化混凝土的强度和抗渗透性也越差。
所以,质量好的骨料应该是颗粒形状均匀、级配好,堆积密实度高,所需要的浆体用量少。
许多路面板之所以不耐久,骨料质量差,尤其缺乏5~10mm粒径的颗粒,因此传荷能力和抗冲击与疲劳能力受到严重影响是重要的原因。
再谈硬化水泥浆体(也称水泥石)。
在配制混凝土选用水泥时,都认为标号越高的水泥就越好。
事实上,高标号水泥因为通常粉磨得越细,在拌合时往往需要更多的水,硬化后生成更多薄弱的氢氧化钙,多余的水分蒸发后也会形成更多的孔隙,对混凝土的强度和耐久性不利。
水泥生产 Cement production14新拌水泥混凝土流变特性模型综述肖翔天(重庆交通大学材料科学与工程学院,重庆 400074)中图分类号:TQ172 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2018)04-0014-01摘要:综述了新拌水泥混凝土流变性现有的流变模型,对新拌水泥混凝土流变模型的研究现状进行了梳理。
关键词:流变模型;新拌水泥混凝土0 引言流变学是一门研究物体由于各种原因所引起的流动和变形的学科,而对于新拌水泥混凝土,要研究其流动规律,就要研究其在某一瞬间应力与变形的定量关系,而其关系通常都要以流变方程式来表示,其流变参数主要有:屈服应力、塑性粘度合触变性。
从物理意义上来讲,屈服应力和塑性粘度与新拌水泥混凝土流变特性的关系就是浆体流动时剪切速率与剪切应力的关系,而触变性始终与时间这一因素有密切联系。
本文总结了新拌水泥混凝土流动性现有的流动模型,望为新拌水泥混凝土流变特性的测定提供思路。
1水泥基复合材料流变模型1.1牛顿流体模型Newton用平行平板剪切流动试验指出了两平行板之间的速度分布呈线性规律,得出:,式中,为剪切应力,为粘度,为剪切速率。
该模型粘度与剪切速率无关,只与温度有关。
Tatersall[1]将缓冲器和滑块并联,再与弹簧串联而成来表征流体粘-弹-塑性流变特征及其受力过程,提出了Bingham 模型:,式中,为Bingham 屈服应力。
,只发生弹性形变;,其弹性结构被破坏,之后遵循Newton 粘度定律。
该模型适用于有一定屈服应力的流体,也可以说牛顿流体模型是Bingham模型的一种特殊情况。
1.2 非牛顿流体模型1.2.1指数型模型随着混凝土流变性测试设备的改进,低水胶比混凝土不断发展,用Bingham 模型对低剪切速率下的-曲线进行拟合时,屈服应力出现负数, Bingham模型已不适用,故,F.de Larrard[2]提出了Herschel-Bulkley模型:,式中,是符合H-B模型的屈服应力,c为流动系数,p为HB流动指数或幂律指数。