混凝土的技术性质及其质量控制

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1、混凝土的技术性质及其质量控制摘要：本文主要简述了混凝土的技术性质，包括混凝土拌合物的工作性，硬化后的强度，变形性及耐久性。同时简述了影响混凝土技术性质的因素及如何影响，最后叙述了怎样通过控制配合比、外加剂、施工环境等对混凝土进行质量控制。关键词：混凝土，技术性质，质量控制1 前言随着建筑业的发展，混凝土的使用越来越广泛，混凝土生产行业也逐渐发展壮大，成为建筑业中的新兴产业。如何有效地控制混凝土质量是施工中必须重视和掌握的技能。同时也要深入了解混凝土的技术性质，在施工中要重视混凝土的技术性质，才能更加保证施工中的安全。混凝土的技术性质主要包括拌合物的工作性，硬化后的强度，变形性及耐久性。2 混凝

2、土的技术性质2.1 新拌混凝土的工作性混凝土在尚未凝结硬化以前，称为新拌混凝土或混凝土拌和物。优质的新拌混凝土应该具有：满足输送和浇捣要求的流动性；不为外力作用产生脆断的可塑性；不产生分层，泌水的稳定性和易于浇捣密致的密实性【1】。新拌混凝土的工作性也就是混凝土的和易性。和易性包括流动性、粘聚性和保水性三个方面的内容，是一个综合性质。如今尚无全面反映混凝土拌合物和易性的测定方法，通常是测定混凝土拌合物的流动性，作为和易性的一个评定指标，辅以直观经验观察粘聚性和保水性，据此综合判断拌合物和易性好坏。目前常用的测试流动性的方法是坍落度法和维勃稠度法。新拌混凝土的工作性与施工工作条件有关，特别是在运

3、输中空气的温度和湿度以及风速的影响，使新拌混凝土工作性不同程度的发生变化【1】。改善新拌混凝土工作性的主要措施如下： (1) 调节混凝土材料组成。在保证混凝土强度，耐久性和经济性的前提下，适当调整混凝土的组成配合比例以提高工作性。 (2) 掺加各种外加剂。混凝土外加剂实在拌制混凝土过程中掺入用以改善混凝土性能的物质。 参量一般不大于水泥质量的5%，一般常用的外加剂如减水剂、流化剂、引气剂等， 掺入适量的粉煤灰、减水剂和引气剂能够提高新拌混凝土的工作性，并同时提高强度和耐久性(或节约水泥)。 (3) 采用合理的砂率。通过实验，采用合理砂率，以利于提高混凝土质量和节约水泥；适当采用较粗大，级配良好

4、的粗、细集料；当所测拌合物坍落度小于设计值时，保持水灰比不变，适当增加水泥浆量；坍落度大于设计值时，保持砂率不变，增加沙石用量。2.2 混凝土的强度混凝土作为土木工程的重要结构材料，必须具有良好的力学性质，及保证其强度满足结构物设计荷载要求。混凝土强度包括抗压强度、抗拉强度、抗弯抗折强度，其中混凝土抗压强度最大，约为抗拉强度的1020倍，且工程上常以混凝土抗压强度评定和控制混凝土质量【2】。检测结构混凝土强度的方法很多，如回弹法、超声法、超声回弹法、抗拔法、后装拔出法和钻芯法等。影响混凝土强度的主要因素有：(1) 水泥强度和水灰比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

5、。在配合比相同的条件下，水泥强度越高，则配制的混凝土强度越高。当所用水泥品种及强度相同时，混凝土强度等级主要取决于水灰比。一般来说，水灰比大，强度低，水灰比小，强度高。反之，水灰比越小。水泥石强度越高，与集料粘结力越来混凝土强度就越高。如果水灰比太小【2】。及用水量很少时，拌合物过于干稠，很那达到密实，导致混凝土强度和耐久性降低。 (2) 集料的品种，质量及数量普通混凝土常用粗集料为碎石或卵石，碎石表面粗糙有利于集料与水泥砂浆之间的机械咬合力和粘结力的形成，因而混凝土强度高。集料颗粒形状接近球形或者立方形对混凝土的强度有有力影响，若使用过多扁长和细长的颗粒，不但会给施工带来不利影响而且增加了混

6、凝土的孔隙率，导致混凝土强度降低。采用适当较大粒径的集料，对混凝土强度是有利的， 但如果采用最大粒径过大的集料则会降低混凝土的强度。一般认为混凝土中集料与水泥质量的比例多混凝土影响是次要因素，但对强度等级大于C35的混凝土，该比例的影响却明显地表现出来。在水灰比相同的条件下，混凝土强度随集料与水泥质量比的增大而提高。 (3) 养护温度与湿度混凝土的硬化，原因在于水泥的水化作用。周围环境或者养护温度高，水泥水化速度快， 早期强度高，混凝土初期强度也高。但是值得注意的是，早期养护温度越高，混凝土后其强度的增进率越小。因此，要综合考虑季节变化等选择合适的养护温度。水是水泥水化反应的必要条件，因此周围

7、环境的湿度对混凝土的强度能否正常发展有显著影响。湿度不够，混凝土会因失水干燥而影响水泥水化作用的正常进行，甚至停止水化， 造成强度损失。所以施工过程中应注意保持混凝土凝结硬化所需要的湿度，以利于混凝土强度的正常增长2。应该根据水泥的品种环境，在混凝土成型后，保持一定时间的湿润养护环境。 (4) 龄期 龄期对混凝土强度影响遵循水泥水化规律，随着时间的延长强度也随之增长。最初714d内，强度增长较快，28d以后增长缓慢【3】。只要温度湿度合适，其强度仍随龄期增长。 (5) 施工质量施工是混凝土工程的重要环节，施工质量好坏对混凝土强度有非常重要的影响。施工质量包括配料准确。搅拌均匀，振捣密实，养护适

8、宜等。2.3 混凝土的变形性能2.3.1 弹性变形混凝土是一种多相复合材料，是弹塑性体，而不是真实的弹性材料。2.3.2 收缩变形混凝土收缩主要有以下五种：化学收缩，温度收缩，干燥收缩，自收缩和碳化收缩。另外，在混凝土硬化前，由于塑性阶段混凝土表面失水而产生的收缩，称为塑性收缩【4】。2.3.2 徐变变形混凝土在长期荷载作用下会发生徐变现象。混凝土徐变是指混凝土在恒定荷载长期作用下，随时间而增加的变形。2.3 混凝土的耐久性混凝土耐久性是指混凝土在长期外界因素作用下，抵抗外部和内部不利影响的能力。混凝土的耐久性是一项综合性能包括：混凝土的抗渗性，混凝土的抗冻性，混凝土的抗侵蚀性，以及混凝土的碱

9、-集料反应抑制性等【5】。2.3.1 抗渗性 抗渗性是指混凝土抵抗水，油等液体在压力作用下渗透的性能。抗渗性石混凝土的一项重要性质，它直接影响混凝土的抗冻性和抗侵蚀性。混凝土渗水的主要原因是混凝土属于多孔结构材料。影响混凝土渗水的因素有：1) 水灰比。混凝土水灰比的大小对其抗渗性起决定性作用。这是因为水灰比越大，形成的渗水通道可能越多。一般来说，抗渗性随水灰比的增加而下降。2) 集料的最大粒径。形同水灰比下，集料最大粒径越大，抗渗性越差。3) 水泥品种。水泥品种不同，细度不同，硬化后水泥石孔隙不同，细度越大，孔隙越小，强度越大。则抗渗性越好。4) 养护条件。蒸汽养护的混凝土较潮湿养护混凝土抗渗

10、性差。5) 外加剂。在混凝土中掺入减水剂，引气剂可提高抗渗性。6) 掺合料。掺入优质粉煤灰等可提高密实度，因而提高抗渗性。2.3.2 抗冻性抗冻性是指混凝土在水饱和状态下，经受多次冻融循环而不破坏，时也不严重降低强度的性能。在寒冷地区，者是冬季施工等环境下的混凝土，有较高抗冻性。影响混凝土抗冻性的因素有：1) 混凝土密实度。密实度越大，抗冻性能越高。2) 混凝土孔隙构造及数量。开口孔隙越多。抗冻性越差。3) 混凝土孔隙充水程度。保水程度越高，抗冻性越差。4) 外加剂。加入引气剂有一定缓和作用。5) 水灰比。水灰比越大，抗冻性越差。6) 养护时间。延长冻结前的养护时间可以提高抗冻性。3 混凝土的

11、质量控制3.1 配合比的确定是保证混凝土质量的前提施工配合比应根据设计的混凝土强度等级和质量检验以及混凝土施工和易性等要求确定。分考虑工程项目的特点、气候条件、混凝土输送方式等因素进行配制。审核水泥产地、品牌、品种、标号，砂、石产地、细度模数、含泥量等指标，外加剂、掺合料的选用、掺量及坍落度是否满足要求。3.2 混凝土的和易性是保证浇筑质量的主要因素混凝土浇筑成型是混凝土质量控制的主要环节，而和易性是决定混凝土可泵性的优劣，混凝土浇筑实质量的主要因素。因此，要求在进行混凝土配合比设计时，不但要满足强度的要求，还要有良好的和易性。不应强调以强烈振捣来保障混凝土的浇筑质量，而应强调为施工提供具有良

12、好和易性的便于振实的混凝土商品混凝土质量控制拌合物。也就是说混凝土拌合物应具有较大的流动性、可塑性，以利于浇筑振实，而且还应具有较好的粘聚性和保水性，以免产生离析、泌水等现象。而同时用水量和水灰比却不能增大，甚至应该降低，以保证或提高混凝土强度等技术性能。这一矛盾可以通过掺入减水剂的手段来解决【5】。3.3 掺外加剂是保证混凝土质量的有效措施减水剂是最常用的一种外加剂。减水剂能在不增加用水量的情况下，显著增大混凝土的流动性，节省水泥用量。普通减水剂（如木钙）掺量约为水泥用的23 %，可将混凝土坍落度增大到80100mm，高效复合减水剂（如MNF-SP）掺量为12%，可将混凝土坍落度增大到140

13、180mm，而混凝土拌合物的粘聚性和保水性却很好，几乎不离析、不泌水，易于运输、泵送，对于浇筑结构形状复杂、截面深狭、钢筋密集的混凝土结构，也可获得很好的成型质量。但减水剂的使用，会使混凝土含气量增加，混凝土对减水剂掺量很敏感，掺量过大，会使混凝土泌水性大增，影响混凝土强度。因此，应严格控制减水剂的掺量【5】。3.4 浇筑振捣成型是混凝土质量控制的主要环节混凝土的质量取决于配合比设计、原材料质量、配料准确、搅拌、运输、浇筑振捣成型、养护等整个施工过程。而在这一系列环节中，浇筑振捣成型是最主要的环节。监理人员必须对这一环节加以重视并采取如旁站监理等相应手段。防止由于混凝土振捣不良产生如气孔、麻面

14、、蜂窝、孔洞、裂缝外观质量问题和内部蜂窝、孔洞等内在质量问题，而影响到建筑物的结构安全。如用插入式振动器振捣混凝土时，施工人员就应按“直上直下、快插慢拔、插点均布、切勿漏插、上下抽动、层层扣搭、时间掌握好、密实质量佳”的操作要点进行操作，否则，将会造成质量事故【6】。3.5 加强现场管理和检测是混凝土质量控制的保障加强现场管理包括：合理布置施工现场，保证施工现场道路平整、畅通，为商品混凝土的运输、使用提供照明、水源设施和其它必要条件；合理布置混凝土输送泵，布料杆及管道的位置，尽量减少拆装次数；合理安排施工操作人员和机械，掌握好浇筑强度，并做好施工机械的维修保养工作。4 结语综上所述，我们只有充分掌握混凝土的技术性质，影响混混凝土性质有哪些因素，有着怎样的影响。以及影响混凝土质量的因素有哪些，才能更好的解决可能出现的问题，从各个方面控制混凝土的质量，严格按标准、规范进行施工，要讲科学性和技术性，确保工程应用的安全性。参考文献1 王福川. 土木工程材料. 中国建材工业出版社, 2004.2 陈秀华. 试述影响混凝土质量的因素. 贵州省贵阳市建材质检站.3 丁红华. 混凝土工程的质量控制. 湖南医科大学.4 向华. 商品混凝土质量控制. 建筑技术, 2003(9).5 王建辉. 影响水泥混凝土强度的几个因素. 工程建设与管理.6 祥顺. 建筑材料M . 中国建筑工业出版社, 1997.