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混凝土的性能研究及改善措施

时间:2022-03-25 08:14:40 浏览次数:

【摘要】随着我国建筑事业的蓬勃发展,对于混凝土的性能方面有了更为深入的研究,尤其是高性能的混凝土更是成为了建筑业研究的重要内容,本研究对混凝土结构中的均匀性、抗渗性等性能进行研究,同时对活性粉末混凝土的性能及应用进行阐述,提出有效的改善混凝土性能的措施。

【关键词】混凝土;性能研究;改善措施

混凝土被广泛的应用于建筑业中,我国在提高混凝土性能方面进行了多项的研究实验,通过合理的结构设计与提升施工质量的手段来增强混凝土的使用性能,但是在混凝土的耐久性方面仍然存在一些弊端,需要采取有效的措施来改善提高混凝土强度与耐久性。与此同时,活性炭粉末混凝土的应用更是具有广阔的前景,无论是原材料的选择还是配制的原理都需要一定的技术支撑,希望本研究能为提高混凝土性能提供帮助。

1、影响混凝土性能的因素

1.1集料

建筑业都希望使用性能高的混凝土,而集料因素对于混凝土的影响主要体现在集料的活性与形状两方面,尤其是高强度性能的混凝土更是对集料有着很高的要求,不仅需要良好的级配,还要确保混凝土内的针片状含量达到相应的技术要求。混凝土的均匀性与和易性是衡量其强度高低的两个重要指标,而集料的针片状含量以及级配则能够直接对这些性能产生影响,因此,建筑施工人员在使用混凝土之前一定要确定混凝土是否发生分层或离析,如果出现上述情况,就应该考虑集料指标是否合格,防止对混凝土的结构造成损害,从而提高混凝土的耐久性以及强度等性能。另一方面,集料的活性是决定混凝土碱性的直接因素,在混凝土的制作过程中会发生碱集料反应,就是水泥中的碱性物质与氧化物等成分发生化学反应,从而导致混凝土内部体积胀大,如果不能及时采取有效措施解决,就极容易出现混凝土的胀裂,严重影响建筑施工质量,更严重的还会出现冰冻、钢筋锈蚀等。

1.2水灰比

水灰比是影响混凝土性能的另一个重要因素,这是由于混凝土的强度取决于水灰比,比值越高,混凝土的强度越低,因此,施工人员需要根据实际的工程情况设置合理的水灰比范围,确保混凝土具有适宜的强度性能。我国的建筑业通过借鉴西方发达国家的成熟经验,以及不断的摸索,总结出普通混凝土的水灰比应大于0.4,对于强度要求较高的混凝土可将水灰比调整到0.8左右,然而,如果水灰比过大就容易使混凝土钢筋出现弯折、断裂,尤其是经过长时间的雨水冲刷会导致混凝土的离析等严重现象,这就要求施工人员在浇筑混凝土之前进行凝固硬化工作,确保混凝土内部的集料由于重力作用而最大限度的沉积。另外,在振捣的过程中,还要确保混凝土的密实性,可以通过实验来增加水灰比,从而探究混凝土的收缩强度,要求在强力作用下不可出现裂缝,在水长时间浸泡下不可出现离析,只有这样才能够确保混凝土应用于建筑业中具有良好的质量与性能。

1.3单方用水量

单方用水量能够决定混凝土的孔隙数量,孔隙越少混凝土的耐久性能就越强,在水灰比确定的情况下,增加水泥的用量可以在一定程度上提高单方用水量,需要同时减少集料的使用,这样能够最大限度的提高混凝土的收缩强度,从而减少有害孔隙的数量。实际上,我国有很多的研究人员进行单方用水量的实验,结果显示,水泥浆的用量与混凝土收缩程度在一定范围内呈现正比关系,也就是说,单方用水量越大,混凝土内部的孔隙率就越大,这对于提高混凝土的抗渗性能是十分不利的,同时,一些有害的离子也会趁机进入混凝土的内部,减少其使用寿命,甚至应用于居民建筑中还会威胁到人民的生命财产安全,笔者总结实际工作经验认为,可以通过物理或化学的方法来减少单方用水量对混凝土性能的影响,提高混凝土的耐久性。

2、改善混凝土性能的措施

2.1使用矿物掺合料

矿物掺合料主要有硅粉、磨细矿渣、粉煤灰及磨细石灰石粉等。几种矿物掺合料一般可单独掺加使用,也可复合使用,复合使用常可获得超叠加效应,但使生产过程复杂化,在普通混凝土中宜单独掺加使用。其中硅粉的使用最为常见,硅粉细度比水泥颗粒小并具有很高的活性,使混凝土高度密实,提高早期强度及生成凝胶并防止在过渡区生成对混凝土微结构与强度不利的Ca(OH)2板状定向结晶。然而,硅粉的价格比较高,一些经济不发达的地区还没有条件使用这种建筑材料,一般用粉煤灰取而代之,粉煤灰是一种廉价、好用的混凝土掺和剂,不仅能够对混凝土内部的碱集料反应进行抑制,还能够保护环境、节约能源。另外,粉煤灰是火力发电厂燃烧粉煤的副产品,其主要成分与水泥的成分基本相同,区别在于SiO2和Al2O3含量较高,尽管粉煤灰的掺入常会降低混凝土早期强度,但是只要充分的利用粉煤灰的优势就能极大的提高混凝土的使用性能。最后,使用磨细的矿渣作为混凝土的掺和材料也是较为理想的选择,由于矿渣具有反应活性,能够提高混凝土的强度,改善其内部的细微结构,同时减少水化热对建筑材料造成的影响,对于一些需要精细施工的建筑可以根据需要调节矿渣的磨细程度,从而提高建筑工程质量。

2.2使用混凝土外加剂

混凝土外加剂的使用不仅提升了钢筋混凝土的预应力,也为混凝土技术的创新提供了基础,通过外加剂的使用改善了混凝土的孔隙结构、调节的硬化的过程,更重要的是提高了混凝土的稳定性。实际上,我国混凝土外加剂在品种和性能方面与国外有一定差距,但并不悬殊,主要差距是应用技术上,很多设计及施工单位对混凝土外加剂的认识不够,应加强对外加剂的性能、品种选择、掺量控制、掺加方法、应用注意事项等方面的研究普及,以确保其应用取得应有的技术经济效果,扩大应用面。随着混凝土施工技术的进步和对混凝土性能的逐步提高,外加剂必将成为混凝土不可缺少的组分之一。由此可见,只有从混凝土自身的结构弊端入手,才能够从根本上改善其性能,混凝土应用于建筑物当中需要具备一定的抵抗外界因素影响的作用,而外加剂的使用恰恰能够明显的改善混凝土的性能。

3、活性粉末混凝土的性能研究及应用前景

活性粉末混凝土拥有比其他种类混凝土都高的抗压性能,这可能是由于其内部的钢筋结构所致,使其抗弯折能力是钢筋的两倍,利用其超高的强度与韧性能够对一些细长或壁薄的部件进行加工,从而替代钢结构的缺陷。同时,活性粉末混凝土还具有自身重量轻、预应力强、可塑性强等特性,可以应用于一些高层建筑或腐蚀程度严重的建筑物整修方面,例如,机场的跑道、高速公路等。然而,活性粉末混凝土的脆性也十分的明显,需要对其进行更为深入的探究,从而完善其性能。活性粉末混凝土的应用前景是十分广阔的,这是由于其不仅能够保护环境,还能够为建筑业提供极大的经济效益,尤其是活性粉末混凝土在立交桥、大跨度桥梁等建筑上的应用,既降低了成本有缩短了工期,可见,新材料的应用是毋庸置疑的,我国应该在新材料的研发与创新方面加大力度。

4、结语:

综上所述,本研究对混凝土的性能进行探究,内容包括水灰比、集料以及单方用水量,并对改善混凝土的性能提出了合理的建议,同时,对活性粉末混凝土的性质及应用前景进行阐述,意在提高我国建筑新材料的创新与研制,只有通过有效的手段来改善混凝土的性状,才能够从根本上提升建筑质量,希望本研究能够为我国混凝土制造性能的提升与建筑业的发展提供一定的借鉴意义。

参考文献:

[1]王铁梦.钢筋混凝土结构的裂缝控制.混凝:土.2000(5).

[2]浦心诚.论混凝土工程的超耐久化.混凝土.2000(1).

[3]冷发光,冯乃谦,邢峰.提高普通混凝土强度和耐久性的正交试验研究.混凝土.2000(1).

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