不同性能混凝土配合比的特点及问题分析_房地产论文发表

期刊目录网房地产论文发表2011-08-06 09:29关注(1)

不同性能混凝土配合比的特点及问题分析

王志明 赵刚 马国太

摘要：随着我国工程建设效率的不断提高和轻型建筑的推广，混凝土的使用范围越来越广泛。配合比是混凝土的组成方式，是达到不同性能要求的方法。本文将就不同性能的混凝土在配合比上的特点进行介绍，并详细分析不同性能的混凝土在配合比方面经常遇到的几点问题。

关键词：混凝土配合比；不同性能；特点和问题分析

为了满足现代建筑工程对于混凝土性能要求的不同，混凝土的配合比也要随之进行调整，而调整的方法则应通过精确的计算过程来完成。因此具体了解不同性能混凝土的配合比特点是在保证性能要求的前提。详细分析不同性能混凝土在配合比方面出现的问题，对于今后更好的依据性能要求确定配合比是至关重要的。

一、不同性能混凝土配合比的特点

混凝土的用途决定混凝土的不同性能，分析混凝土用途的特点，可知所需混凝土应侧重于哪一方面的性能，并可据此确定混凝土的配合比特点。其具体情形如下：

（一）加强耐久性能配合比的特点

用途的耐久性方面要求主要包括：抗低温的能力、抗渗透的能力、抗化学腐蚀的能力等。鉴于大部分有害物质的侵害都是以水为主要媒介，所以混凝土的抗渗透性能力便成为其耐久性能力的主要基础和保障。因此抗渗透性混凝土配合比的主要特点是，加入了具有活性矿物质类的细掺料。

（二）加大强度配合比的特点

通常大型建筑、大跨度建筑、高层建筑等都对混凝土的强度有着很高的要求。为满足这一要求，混凝土配合比通常具有水胶比例偏低和胶凝材料使用量较大以及总体占比偏大的特点。其水胶比例一般不会高于0.40。

（三）具有可操作性能配合比的特点

为了保证浇筑时的可操作性，混凝土要具备一定的流动性及可泵性。因此要求混凝土的拌合物具有相应的工作性，通常其塑、粘性两项系数较高，并且其屈服剪切的应力也会较高。为了保证混凝土的可操作性，通常混凝土的配合比具有减水剂用量较大的特点。

二、不同性能混凝土配合比的问题分析

目前各种性能混凝土在配合比方面常出现一些问题，分析问题的成因可以使我们更好的避免问题的出现。

（一）混凝土冷却后有裂缝，抗渗透性差的问题

这个问题通常由于水泥含量较高，引起混凝土的初期水化热度较高，从而导致了裂缝的产生，降低了抗渗透性。解决这一问题的最好方法是加入活性矿物质类的细掺料。例如：细颗粒矿碴、高质量粉煤灰、硅粉等。由于活性矿物质的主要成分是活性SiO2，而当活性SiO2与混凝土中的Ca(OH)2即水泥水化产物发生二次反应的时候，便会形成火山灰式反应，其化学反应式如下：xCa(OH)2+SiO2+mH2O=xCaOSiO2•mH2O

反应后所生成的物质，即水化硅酸钙凝胶便会沉积在相应的孔隙之中，从而提高了混凝土的粘结牢固度。由于掺入了活性矿物质细掺料，所以减少了水泥的用量，使得混凝土的初期水化热度被降低，达到减少温度裂缝的效果。

（二）混凝土拌合物出现流动性方面的问题

混凝土浇筑时，需要具有流动性才可以达到操作要求。因此混凝土中必须加入减水剂。减水剂的长链上，汇聚有大量极性基团，在其表面活性的作用下，可以在水泥颗粒的表层汇集并且组成定向排列，赋予胶凝材料的颗粒以负电荷，减小四周水的表面张力，并由于电荷排斥作用，胶凝材料的颗粒也会大幅度分散，从而大大提高混凝土的流动性。一般品质较高的减水剂其减水率可以达到15%-30%，使混凝土的水胶比减小至0.2-0.3，使混凝土具有达标的流动性。影响水、气、溶解物在孔隙中流动速度、范围和结果的内在条件是混凝土的孔结构和裂缝形态，而影响流动性的外部因素是结构设计所选用的结构形式和构造。

（三）配合比不精确，无法达到相应的强度

当需要获得一定强度的混凝土时，细掺料、粗掺料、水胶比等因素的配合比与混凝土的强度有着密切的联系，如果没有精确科学的计算为前提，无法获得相应的配合比，因而也就无法满足关于强度的要求。使用科学的计算方法是解决这一问题的最好方法，下面介绍几组计算公式与相关参数。

1. 以实际检测的方法，结合相应参数可以解决粗掺料与强度之间配合比是否合理的问题。具体来说，就是按照有关规定，进行取样实测。粗掺料依据相应的规范进行取样实测，并确定其松堆积密度，当最大粗掺料颗粒粒径为10～20mm 时，该值通常应不超过1400～1550kg/m∧3,的范围，否则混凝土的强度将无法得到保证。

2. 计算有效水胶比的公式：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

当强度需求＜60Mpa时，可通过调整粉煤灰与水泥的替代百分比，来调整计算所得用水量；当强度需求>60Mpa 时，可先通过掺入硅灰来加强浆体、基体和界面的过渡区，硅灰应为胶凝材料总质量6%～10%，然后再依上面所述的方法修正计算用水量。如无条件采用超声振动振捣，应尽量采用高频机械振动器，振动频率应不小于20000 次/min。

（四）大体积混凝土的配制

大体积混凝土的配制，宜优先采用以自然连续级配的粗集料，细集料以中、粗砂为宜。应严格掌握各种原材料的配合比，其重量允

许误差为：水泥、外掺合料±2%；粗、细集料±3%；水、外加剂溶液±

2%。同时，粗、细集料的含泥量应严格控制，粗集料控制在小于1%，

细集料控制在小于2%。

（五）影响混凝土结构耐久性的因素

影响混凝土结构耐久性的内在机理是气体、水化学反应中的溶解物有害物质在混凝土孔隙和裂缝中的迁移，迁移过程导致混凝土产生物理和化学方面的劣化和钢筋锈蚀的劣化，其结果将使结构承载力下降、刚度降低和开裂以及外观损伤，影响着结构的整体耐久性。

三、总结

综上所述，根据混凝土不同性能的要求，配合比要做出一定的调整。而这个调整过程应该是一个精确计算的过程。注意上述相关问题，可以使混凝土的配合比更加符合不同性能的要求。

参考文献：

[1]韩建国，阎培渝.系统化的高性能混凝土配合比设计方法[J].中国硅酸盐学会，2006，(08).

[2]马保国，王信刚，李相国，王凯.高性能混凝土配合比设计及其存在的问题[J].中国建筑东北设计研究院有限公司，中国建筑协会混凝土分会，2005，(02).

[3]赵凯，郑伟.浅谈混凝土配合比设计中值得注意的几个问题[J].黑龙江省科学技术学会，2009，(31).

 

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