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驚!水泥質(zhì)量竟然對(duì)混凝土質(zhì)量有這樣的影響!
1、水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量對(duì)混凝土用水量的影響
水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量在一定程度上反應(yīng)了水泥的需水量,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量與混凝土用水量有一定的關(guān)系。在其他因素不發(fā)生變化時(shí),水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量增加,要達(dá)到相同的坍落度,混凝土用水量也要相應(yīng)的增加。匡楚勝[4]以水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量25%作為標(biāo)準(zhǔn)值,得出混凝土用水量與水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量變化的經(jīng)驗(yàn)公式:
△W=C(N-0.25)×0.8
式中:△W——每立方米混凝土用水量變化值,kg/m3;
C——每立方米混凝土水泥用量,kg/m3;
N——水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,%。
從上面公式可以看出,當(dāng)水泥用量為300kg/m3時(shí),水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量變化1%,保持混凝土坍落度不變,混凝土用水量要增加2.4kg/m3。
2、水泥強(qiáng)度變化對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響
水泥作為混凝土中最重要的活性材料,其強(qiáng)度的高低直接影響混凝土抗壓強(qiáng)度的高低。根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ55-2011)的計(jì)算公式,碎石混凝土強(qiáng)度?cu,0與膠凝材料28d膠砂強(qiáng)度?b(可以按照水泥28d膠砂強(qiáng)度值乘以礦物摻合料的影響系數(shù)求得)存在如下關(guān)系:
從上式可知,當(dāng)水膠比一定時(shí),混凝土抗壓強(qiáng)度隨膠凝材料28d強(qiáng)度變化而變化,而膠凝材料28d膠砂強(qiáng)度與水泥的28d強(qiáng)度有很大的關(guān)系。若膠凝材料中粉煤灰摻量為20%,粉煤灰的影響系數(shù)取0.8,水泥28d膠砂強(qiáng)度變化1MPa,則膠凝材料28d強(qiáng)度變化0.8MPa。假設(shè)C30混凝土水膠比為0.47,代入上式,混凝土強(qiáng)度將變化約0.8MPa。假如水膠比為0.3,則水泥強(qiáng)度波動(dòng)1MPa,混凝土強(qiáng)度波動(dòng)約1.3MPa。
3、水泥細(xì)度對(duì)混凝土抗裂性的影響
在目前我國(guó)大多數(shù)水泥粉磨條件下,水泥磨得越細(xì),其中的細(xì)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(qiáng)度,但是粒徑在1μm以下的顆粒水化很快,幾乎對(duì)后期強(qiáng)度沒(méi)有任何貢獻(xiàn)。倒是對(duì)早期的水化熱、混凝土的自收縮和干燥收縮有貢獻(xiàn)——水化快的水泥顆粒水化熱釋放得早;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(xì)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(zhǎng)期性能。
4、水泥凝結(jié)時(shí)間波動(dòng)的影響
水泥的凝結(jié)時(shí)間是基于用凈漿達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的情況下,且在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)等條件下測(cè)得的,水灰比在0.24~0.27之間,而混凝土中既有砂石骨料,水膠比隨強(qiáng)度等級(jí)變化(一般均大于0.27)。商品混凝土一般還摻有粉煤灰和緩凝劑,因此即使在同等養(yǎng)護(hù)條件下混凝土的凝結(jié)時(shí)間一般都大于水泥的凝結(jié)時(shí)間。單位體積混凝土中骨料含量越高、水膠比越大、粉煤灰摻量越大、緩凝劑用量越多,則混凝土的凝結(jié)時(shí)間越長(zhǎng)。因此水泥凝結(jié)時(shí)間波動(dòng)1h,配制混凝土后的凝結(jié)時(shí)間變化一般要大于1h,往往被“放大”到幾個(gè)小時(shí)。