探析原材料品質(zhì)對混凝土質(zhì)量的影響
摘要：混凝土是由水、水泥、摻合料、外加劑、砂、石等六大原料組成的。新拌混凝土的工作性能，硬化混凝土的強度、耐久性能很大程度上取決于原材料質(zhì)量。在日益高要求的建筑施工中，混凝土質(zhì)量要求也越來越高，本文探討了原材料品質(zhì)對混凝土質(zhì)量的影響，以其為有關(guān)建筑人員提供參考。
關(guān)鍵詞：原材料；品質(zhì)；混凝土；質(zhì)量；影響
一、原材料對混凝土質(zhì)量優(yōu)劣重要意義
混凝土，廣義上泛指將一種具有膠結(jié)性質(zhì)的材料和砂石(統(tǒng)稱骨料或集料)以及粉細顆粒(填料)混合并成型后，經(jīng)凝固硬化而粘結(jié)成為具有一定強度的實體。主要為水泥、骨料等。混凝土是當今世界上用量最大的建筑材料，年用量接近90億噸。用量如些之大，與它的特點相關(guān)?；炷凉こ藤|(zhì)量的好壞直接影響著整個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，而混凝土原材料的好壞和選配是否恰當也直接影響著混凝土工程的質(zhì)量。因此，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量一個重要的因素是要從混凝土原材料的質(zhì)量控制做起。原材料選用不當將導致混凝土工程產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫，直接影響著整個工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。混凝土因材料選用不當產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫，一般認為是因為混凝土材料（包括水泥石和粗細骨料）變形受約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強度的緣故?；炷翉V泛應(yīng)用于建筑、交通、水利等工程建設(shè)中,是工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其質(zhì)量直接影響到整個工程的質(zhì)量；因此混凝土質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響到工程質(zhì)量， 直接對混凝土有直接影響的原材料品質(zhì)是我們值得研究的方面。
二、首先把握好原材料質(zhì)量
原材料是組成混凝土的基礎(chǔ)，原材料品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到混凝土質(zhì)量的好壞，因此首先要把好原材料質(zhì)量關(guān)。
（1）水泥的強度和體積安定性直接影響混凝土的質(zhì)量。水泥的強度上下波動，混凝土的強度就會發(fā)生相應(yīng)的變化；水泥的體積安定性差，就會使混凝土產(chǎn)生膨脹性裂縫。因此，要選擇好水泥品種，根據(jù)經(jīng)驗，大水泥廠生產(chǎn)的水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定可靠。
?。?）黃砂最關(guān)鍵的是細度模數(shù)和含泥量，砂子太細或含泥過多，會增加混凝土的干縮裂縫。另外，砂石中含泥量高，不僅影響混凝土的強度，而且影響抗凍性、抗?jié)B性和耐久性。因此，混凝土最好采用中粗砂，且含泥量和有機質(zhì)的含量必須滿足規(guī)范要求。
（3）石子主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值。經(jīng)調(diào)研,目前,好多混凝土廠家的石子級配都不是很好，因此，如何確保石子級配連續(xù)，且在生產(chǎn)中切實可行，還值得進一步探討研究。
?。?）現(xiàn)在南京地區(qū)主要使用商品混凝土，選擇商品混凝土廠家也是一件很重要的事情。根據(jù)體會，一定要選擇信譽好的，設(shè)備比較先進的混凝土廠家，同時必須到現(xiàn)場對原材料進行定期和不定期的檢查。
三、根據(jù)工程需要認真研究混凝土原材料的配合比
混凝土配合比是指單位體積的混凝土中各組成材料的重量比例。水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設(shè)計的三個基本參數(shù)，它們與混凝土各項性能之間有著非常密切的關(guān)系。確定這三個基本參數(shù)的基本原則是：在滿足混凝土強度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土水灰比，在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的規(guī)格確定混凝土單位用水量，砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定。
四、原材料個組成部分對混凝土質(zhì)量影響
1、水泥礦物組成的影響。眾所周知，硅酸鹽水泥主要的組成礦物有四種，它們的水化性質(zhì)不同，在水泥中所占比例不同時影響對水泥整體的性質(zhì)。C3S雖對早期強度貢獻較大,但水化熱是其他礦物水化熱的數(shù)倍。因此C3S含量較大的早強水泥容易因早期的溫度收縮、自收縮和干燥收縮而開裂。目前我國混凝土尤其是C50以上強度等級的混凝土普遍使用高效減水劑和其他外加劑由于C3S水化速度最快,生成3個水化硅酸鈣幾乎不溶于水,而立即以膠體微粒析出,并漸漸凝聚而成為凝膠。對減水劑的吸附量也最大,它首先吸附了大量減水劑。因而C3S含量高的水泥一般與外加劑的適應(yīng)性差。
2、水泥細度對混凝土的影響。在目前我國大多數(shù)水泥粉磨條件下，水泥磨得越細，其中的細顆粒越多。增加水泥的比表面積能提高水泥的水化速率，提高早期強度，但是粒徑在1um以下的顆粒不到一天就完全水化，幾乎對后期強度沒有任何貢獻。倒是對早期的水化熱、混凝土的自收縮和干燥收縮有貢獻——水化快的水泥穎粒水化熱釋放得早；因水化快消耗混凝土內(nèi)部的水分較快，引起混凝土的自干燥收縮；細顆粒容易水化充分，產(chǎn)生更多的易于干燥收縮的凝膠和其他水化物。粗顆粒的減少，減少了穩(wěn)定體積的未水化顆粒,因而影響到混凝土的長期性能。我們現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)。一般的設(shè)計壽命是60年，而有專家預測，由于超細水泥顆粒含量太多，50年后，我們的混凝土強度只能達到設(shè)計強度的40%。隨水泥比表面積的增加，與相同高效減水劑的適應(yīng)性差。為減小流動度損失需要增加更多摻量的高效減水劑。不僅增加施工費用，而且可導致混凝土中水泥用量的增加，影響混凝土的耐久性。水泥細度還會影響混凝土的抗凍性、抗裂性。
3、骨料的品種、質(zhì)量與數(shù)量。設(shè)計混凝土配合比時，都要求骨料的強度大于混凝土的強度。因此一般情況下，骨料質(zhì)量對混凝土強度幾乎沒有什么影響。影響混凝土強度的主要是骨料中的有害物質(zhì)(如淤泥、有機物、硫化物和硫酸鹽等)。它影響骨料的粘結(jié)，降低混凝土的強度，硫酸鹽和硫化物對水泥有腐蝕作用，它與水泥的水化物反應(yīng)生成鈣礬石，使水泥石體積膨脹。它除了能降低混凝土的強度外，還降低混凝土的搞凍性能。當骨料含有較多的軟弱顆?；螂s質(zhì)時，也會使混凝土強度下降。表面棱角多的碎石表面圓滑的卵石與水泥石的粘結(jié)國力要強?；炷林泄橇系挠昧颗c水泥之間的比例關(guān)系，也直接影響混凝土的強度，尤其對于水泥用量比較大的高強混凝土。
4、摻加粉煤灰和加劑對混凝土強度的影響。在目前使用的高等級混凝土中，為了改善混凝土的物理力學性能，提高混凝土的強度，一般采用外加劑和粉煤灰雙摻的辦法比較好，粉煤灰作為活性材料，主要含有大量的三氧化鋁和SiO2，與水拌合后，本身不硬化，而是與氣硬性(氫氧化鈣)相拌合，不僅在空氣中硬化，而且在水繼續(xù)硬化，由于礦物顆粒比較細，具有填充效應(yīng)和流化效應(yīng)，增加強度。通過大量的工程實踐充分證明了這一點，在提高混凝土強度的同時，但也帶來了混凝土的早期強度偏低的現(xiàn)象，28d天標準強度達不到設(shè)計要求,所以在配制高強混凝土時，要注意摻加量的比例要掌握準確，適應(yīng)性如何等等，不要肓目摻加，否則影響混凝土強度。
（中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處）
關(guān)鍵詞：原材料；品質(zhì)；混凝土；質(zhì)量；影響
一、原材料對混凝土質(zhì)量優(yōu)劣重要意義
混凝土，廣義上泛指將一種具有膠結(jié)性質(zhì)的材料和砂石(統(tǒng)稱骨料或集料)以及粉細顆粒(填料)混合并成型后，經(jīng)凝固硬化而粘結(jié)成為具有一定強度的實體。主要為水泥、骨料等。混凝土是當今世界上用量最大的建筑材料，年用量接近90億噸。用量如些之大，與它的特點相關(guān)?；炷凉こ藤|(zhì)量的好壞直接影響著整個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，而混凝土原材料的好壞和選配是否恰當也直接影響著混凝土工程的質(zhì)量。因此，確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量一個重要的因素是要從混凝土原材料的質(zhì)量控制做起。原材料選用不當將導致混凝土工程產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫，直接影響著整個工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。混凝土因材料選用不當產(chǎn)生質(zhì)量缺陷或裂縫，一般認為是因為混凝土材料（包括水泥石和粗細骨料）變形受約束所引起的內(nèi)應(yīng)力大于材料抗拉強度的緣故?；炷翉V泛應(yīng)用于建筑、交通、水利等工程建設(shè)中,是工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分,其質(zhì)量直接影響到整個工程的質(zhì)量；因此混凝土質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響到工程質(zhì)量， 直接對混凝土有直接影響的原材料品質(zhì)是我們值得研究的方面。
二、首先把握好原材料質(zhì)量
原材料是組成混凝土的基礎(chǔ)，原材料品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響到混凝土質(zhì)量的好壞，因此首先要把好原材料質(zhì)量關(guān)。
（1）水泥的強度和體積安定性直接影響混凝土的質(zhì)量。水泥的強度上下波動，混凝土的強度就會發(fā)生相應(yīng)的變化；水泥的體積安定性差，就會使混凝土產(chǎn)生膨脹性裂縫。因此，要選擇好水泥品種，根據(jù)經(jīng)驗，大水泥廠生產(chǎn)的水泥質(zhì)量比較穩(wěn)定可靠。
?。?）黃砂最關(guān)鍵的是細度模數(shù)和含泥量，砂子太細或含泥過多，會增加混凝土的干縮裂縫。另外，砂石中含泥量高，不僅影響混凝土的強度，而且影響抗凍性、抗?jié)B性和耐久性。因此，混凝土最好采用中粗砂，且含泥量和有機質(zhì)的含量必須滿足規(guī)范要求。
（3）石子主要控制好級配、針片狀含量和壓碎值。經(jīng)調(diào)研,目前,好多混凝土廠家的石子級配都不是很好，因此，如何確保石子級配連續(xù)，且在生產(chǎn)中切實可行，還值得進一步探討研究。
?。?）現(xiàn)在南京地區(qū)主要使用商品混凝土，選擇商品混凝土廠家也是一件很重要的事情。根據(jù)體會，一定要選擇信譽好的，設(shè)備比較先進的混凝土廠家，同時必須到現(xiàn)場對原材料進行定期和不定期的檢查。
三、根據(jù)工程需要認真研究混凝土原材料的配合比
混凝土配合比是指單位體積的混凝土中各組成材料的重量比例。水灰比、單位用水量和砂率是混凝土配合比設(shè)計的三個基本參數(shù)，它們與混凝土各項性能之間有著非常密切的關(guān)系。確定這三個基本參數(shù)的基本原則是：在滿足混凝土強度和耐久性的基礎(chǔ)上，確定混凝土水灰比，在滿足混凝土施工要求的和易性基礎(chǔ)上，根據(jù)粗骨料的規(guī)格確定混凝土單位用水量，砂在骨料中的數(shù)量應(yīng)以填充石子空隙后略有富余的原則來確定。
四、原材料個組成部分對混凝土質(zhì)量影響
1、水泥礦物組成的影響。眾所周知，硅酸鹽水泥主要的組成礦物有四種，它們的水化性質(zhì)不同，在水泥中所占比例不同時影響對水泥整體的性質(zhì)。C3S雖對早期強度貢獻較大,但水化熱是其他礦物水化熱的數(shù)倍。因此C3S含量較大的早強水泥容易因早期的溫度收縮、自收縮和干燥收縮而開裂。目前我國混凝土尤其是C50以上強度等級的混凝土普遍使用高效減水劑和其他外加劑由于C3S水化速度最快,生成3個水化硅酸鈣幾乎不溶于水,而立即以膠體微粒析出,并漸漸凝聚而成為凝膠。對減水劑的吸附量也最大,它首先吸附了大量減水劑。因而C3S含量高的水泥一般與外加劑的適應(yīng)性差。
2、水泥細度對混凝土的影響。在目前我國大多數(shù)水泥粉磨條件下，水泥磨得越細，其中的細顆粒越多。增加水泥的比表面積能提高水泥的水化速率，提高早期強度，但是粒徑在1um以下的顆粒不到一天就完全水化，幾乎對后期強度沒有任何貢獻。倒是對早期的水化熱、混凝土的自收縮和干燥收縮有貢獻——水化快的水泥穎粒水化熱釋放得早；因水化快消耗混凝土內(nèi)部的水分較快，引起混凝土的自干燥收縮；細顆粒容易水化充分，產(chǎn)生更多的易于干燥收縮的凝膠和其他水化物。粗顆粒的減少，減少了穩(wěn)定體積的未水化顆粒,因而影響到混凝土的長期性能。我們現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)。一般的設(shè)計壽命是60年，而有專家預測，由于超細水泥顆粒含量太多，50年后，我們的混凝土強度只能達到設(shè)計強度的40%。隨水泥比表面積的增加，與相同高效減水劑的適應(yīng)性差。為減小流動度損失需要增加更多摻量的高效減水劑。不僅增加施工費用，而且可導致混凝土中水泥用量的增加，影響混凝土的耐久性。水泥細度還會影響混凝土的抗凍性、抗裂性。
3、骨料的品種、質(zhì)量與數(shù)量。設(shè)計混凝土配合比時，都要求骨料的強度大于混凝土的強度。因此一般情況下，骨料質(zhì)量對混凝土強度幾乎沒有什么影響。影響混凝土強度的主要是骨料中的有害物質(zhì)(如淤泥、有機物、硫化物和硫酸鹽等)。它影響骨料的粘結(jié)，降低混凝土的強度，硫酸鹽和硫化物對水泥有腐蝕作用，它與水泥的水化物反應(yīng)生成鈣礬石，使水泥石體積膨脹。它除了能降低混凝土的強度外，還降低混凝土的搞凍性能。當骨料含有較多的軟弱顆?；螂s質(zhì)時，也會使混凝土強度下降。表面棱角多的碎石表面圓滑的卵石與水泥石的粘結(jié)國力要強?；炷林泄橇系挠昧颗c水泥之間的比例關(guān)系，也直接影響混凝土的強度，尤其對于水泥用量比較大的高強混凝土。
4、摻加粉煤灰和加劑對混凝土強度的影響。在目前使用的高等級混凝土中，為了改善混凝土的物理力學性能，提高混凝土的強度，一般采用外加劑和粉煤灰雙摻的辦法比較好，粉煤灰作為活性材料，主要含有大量的三氧化鋁和SiO2，與水拌合后，本身不硬化，而是與氣硬性(氫氧化鈣)相拌合，不僅在空氣中硬化，而且在水繼續(xù)硬化，由于礦物顆粒比較細，具有填充效應(yīng)和流化效應(yīng)，增加強度。通過大量的工程實踐充分證明了這一點，在提高混凝土強度的同時，但也帶來了混凝土的早期強度偏低的現(xiàn)象，28d天標準強度達不到設(shè)計要求,所以在配制高強混凝土時，要注意摻加量的比例要掌握準確，適應(yīng)性如何等等，不要肓目摻加，否則影響混凝土強度。
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