混凝土强度和用水量的关系

在实际施工中很多因素都会影响商品混凝土的强度,其中用水量对商品混凝土强度的影响也较为明显,以及用水量对砼其他方面所产生的质量影响。下面是鲁班乐标带来的关于混凝土强度和用水量的关系的主要内容介绍以供参考。
1、水在商品混凝土中存在方式和硬化机理
水在商品混凝土中有3种存在方式:①化学结合水。以严格的定量参加水泥水化的水,它使水泥浆形成结晶固体。化学结合水是强结合的,不参与商品混凝土与外界湿度交换作用,不引起收缩与膨胀变形,成微小自生变形;②物理化学结合水。在商品混凝土中以并不严格的定量存在,表现为吸附薄膜结构,它在商品混凝土中起扩散及溶解水泥颗粒的作用,一部分水在材料周围构成碱性结合水膜,吸附水结合属中等结合,容易受到水分蒸发的破坏,所以它积极地参与商品混凝土与环境的湿度交换作用;③物理结合水。商品混凝土中各晶格间及粗、细毛孔中的自由水,亦称游离水,含量不稳定,结合强度低,极容易受水分蒸发影响而破坏结合,它是积极参与和外界进行湿度交换的水。适量的水是商品混凝土完成水化反应,实现预期强度的必需条件。化学结合水是保证水泥颗粒水化的必需条件;物理化学结合水是保证水泥颗粒充分扩散,逐步完成水化反应的必需条件;而物理结合水则为化学结合水、物理结合水充分发挥作用提供外部条件。
2、用水量的增加对商品混凝土强度的影响
(1)水灰比与水泥强度的关系。
在配合比相同的情况下,所用的水泥强度等级越高,制成的商品混凝土强度也越高。当用同一品种及相同强度等级水泥时,商品混凝土强度主要取决于水灰比。在水泥强度等级相同,水泥水化所需结合水充足的情况下,水灰比越小,水泥石强度越高,与骨料粘结力也越大,商品混凝土强度也就越高。确定水灰比应综合考虑各种因素,在满足设计要求的情况下,同样要满足施工的要求。
(2)用水量增加对商品混凝土强度的影响。
以商品混凝土配合比计算公式为基础,在配合比已确定的情况下,计算用水量增加后商品混凝土强度的降低值,以引起施工企业在商品混凝土生产过程中对用水量控制的重视。
用水量确定后,依据水灰比(WPC)确定水泥用量。在实际施工过程中,水量控制不准的大多数表现为实际用水量超过配合比设计用水量。按该配合比施工的商品混凝土搅拌计量过程中,用水量增加5、10、15、20、25、30kg时,商品混凝土强度fcu,0′变化情况不难看出,在保证商品混凝土配合比设计用水量的前提下,随着实际用水量的增加,商品混凝土强度逐步降低,每增加5kg水,强度降低约112MPa左右。
3、用水量增加引起的其他质量问题分析
(1)商品混凝土浇筑面表面或侧面出现裂缝。
商品混凝土搅拌过程中,实际加水量超出商品混凝土硬化过程中的用水量,水灰比过大,且环境气温高,商品混凝土浇筑后初凝阶段,水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发现象,引起失水收缩。在商品混凝土终凝之前,骨料和胶合料之间也产生不均匀的沉缩变形。水灰比越大,则这两类变形也越大。失水收缩引起的裂缝多发生在商品混凝土浇筑面,特别在养护不良的部位。沉缩变形引起的裂缝多发生在商品混凝土浇筑面侧面,这些裂缝往往沿钢筋分布。
(2)商品混凝土浇筑过程中的流浆、离析现象商品混凝土搅拌过程中,用水量严重超标,水灰比过大,造成商品混凝土的粘聚性和保水性不良。在商品混凝土振捣过程中,水泥浆体与骨料分离,造成流浆、离析现象。
综上所述,商品混凝土施工过程中,应充分认识水的作用,控制好商品混凝土生产过程中用水的每一个环节,这样才能保证建设工程质量,完成建设任务。主要做好以下工作:
(1)按照工程设计商品混凝土的强度,在保证施工所需流动性的条件下,综合考虑水泥、砂石的性能,确定水灰比,科学设计商品混凝土配合比。
(2)在商品混凝土计量过程中,应将水计量作为一项重要的工作来抓,准确测定砂石含水率,并依据含水率对商品混凝土施工配合比做出相应调整。
(3)商品混凝土施工过程中,应按规定准确测定商品混凝土坍落度,及时发现商品混凝土搅拌过程中存在的质量问题,采取相应措施。
(4)重视商品混凝土的养护工作。普通商品混凝土一般在浇筑后12h内开始养护,养护方法应按照商品混凝土构件的形状和位置以及外部环境科学确定。采用浇水养护的商品混凝土,浇水次数应能保证商品混凝土处于湿润状态;采用塑料布覆盖养护的商品混凝土,其敞露的全部表面,应覆盖严密,并应保持塑料布内有凝结水。养护时间不应少于7d。对有防水及高耐久性要求的商品混凝土要延长养护时间,不能少于14d。
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