淺析水泥質(zhì)量波動(dòng)對(duì)預(yù)拌混凝土性能影響4600字

1、淺析水泥質(zhì)量波動(dòng)對(duì)預(yù)拌混凝土性能影響4600字 摘 要：預(yù)拌混凝土主要指的是建筑施工過程中較為常見的混凝土拌合物，在我國建筑行業(yè)不斷開展的過程中，預(yù)拌混凝土使用量也在不斷增加，而其應(yīng)用質(zhì)量那么會(huì)直承受到水泥質(zhì)量波動(dòng)的影響，為了確保預(yù)拌混凝土性能，文章主要對(duì)水泥質(zhì)量波動(dòng)對(duì)其性能所造成的影響進(jìn)展了分析。 關(guān)鍵詞：水泥質(zhì)量波動(dòng)；預(yù)拌混凝土；性能影響在建筑施工過程中，預(yù)拌混凝土屬于必不可少的一項(xiàng)材料，但是，在應(yīng)用這項(xiàng)材料的過程中，其經(jīng)常會(huì)存在著一些通病，最終致使預(yù)拌混凝土性能受到影響，從而也對(duì)工程質(zhì)量造成了影響。預(yù)拌混凝土在實(shí)際使用過程中，其性能經(jīng)常會(huì)受到水泥質(zhì)量波動(dòng)影響，假如水泥質(zhì)量存在一定問題，預(yù)

2、拌混凝土在澆筑攪拌過程中就會(huì)出現(xiàn)澆筑不結(jié)實(shí)、攪拌不均勻等問題，為了有效的防止水泥質(zhì)量對(duì)預(yù)拌混凝土性能造成不利影響，筆者也對(duì)其進(jìn)展了以下的分析。1 預(yù)拌混凝土對(duì)水泥質(zhì)量的要求水泥作為預(yù)拌混凝土中重要組成成分，其質(zhì)量波動(dòng)會(huì)直接對(duì)預(yù)拌混凝土性能造成影響，為了確保預(yù)拌混凝土的性能穩(wěn)定，預(yù)拌混凝土企業(yè)對(duì)散裝水泥除了要求正常的指標(biāo)合格外，還有如下幾個(gè)方面的特殊要求：首先，水泥的勻質(zhì)性和穩(wěn)定性，因?yàn)樗噘|(zhì)量的不穩(wěn)定，將會(huì)嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量，使混凝土的強(qiáng)度大起大落；二、水泥中混合材品種、石膏品種的選擇及摻量要科學(xué)、合理；三、與外加劑有較好的適應(yīng)性，在配制混凝土?xí)r用水量要少，流動(dòng)性要好；四、重視出廠水泥溫度的控

3、制；五，季節(jié)變化對(duì)水泥凝結(jié)時(shí)間的要求。2 水泥質(zhì)量波動(dòng)對(duì)預(yù)拌混凝土性能的影響2.1 水泥配方所產(chǎn)生的影響水泥在制作過程中，其水泥熟料中礦物含量會(huì)直接對(duì)水泥性能產(chǎn)生影響，所以說，水泥配方不同預(yù)拌混凝土性能也會(huì)存在一定的差異性。目前，在市場上有局部水泥廠家，為了進(jìn)步水泥質(zhì)量，在實(shí)際消費(fèi)過程中就盡可能的進(jìn)步水泥強(qiáng)度。一味的進(jìn)步水泥強(qiáng)度，從而導(dǎo)致水泥中高強(qiáng)度礦物C3S、C3A含量較多，強(qiáng)度越高的水泥，水化反響時(shí)產(chǎn)生的水化熱也越大，且大局部熱量會(huì)在3天內(nèi)釋放出去。然而，由于大量的水化熱不易在短時(shí)間內(nèi)散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度不斷上升，其外表散熱快，內(nèi)外形成溫差，特別是在晝夜溫差大的地區(qū)，差值更大。內(nèi)部溫度最高

4、可達(dá)5070，這時(shí)混凝土內(nèi)部產(chǎn)生膨脹，外部混凝土冷縮變形，產(chǎn)生拉應(yīng)力。這時(shí)的商品混凝土抗拉強(qiáng)度低，當(dāng)內(nèi)部的拉應(yīng)力大于混凝土的拉應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫一般出如今澆注后35天，是貫穿的且很深。由此可見，水泥配方會(huì)對(duì)預(yù)拌混凝土性能產(chǎn)生影響，在使用過程中，要按照實(shí)際情況進(jìn)展合理的選擇，并不是強(qiáng)度越高的水泥就越好。2.2 水泥強(qiáng)度波動(dòng)的影響2.2.1 混凝土強(qiáng)度與水泥強(qiáng)度的關(guān)系按JGJ55-2000的計(jì)算公式，碎石混凝土強(qiáng)度fcu，o與水泥28d膠砂強(qiáng)度fce存在如下關(guān)系：從式1可知，當(dāng)水灰比W/C一定時(shí)，混凝土強(qiáng)度將隨水泥28d膠砂強(qiáng)度變化而變化，但不同等級(jí)混凝土水灰比W/C不同的強(qiáng)度變化率不

5、一樣。當(dāng)水泥強(qiáng)度變化fce1MPa時(shí)，理論上各等級(jí)混凝土強(qiáng)度的變化值fcu，o在0.671.50MPa范圍內(nèi)變化。假設(shè)把“fcu，o/fce定義為混凝土強(qiáng)度隨水泥強(qiáng)度波動(dòng)的“敏感系數(shù)，那么可以看出，高標(biāo)號(hào)混凝土C40及以上，敏感系數(shù)1.0的強(qiáng)度對(duì)水泥強(qiáng)度波動(dòng)較為敏感。2.2.2 水泥強(qiáng)度波動(dòng)對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響混凝土配合比設(shè)計(jì)配制的強(qiáng)度等級(jí)與水泥強(qiáng)度有著親密聯(lián)絡(luò)。由于水泥強(qiáng)度波動(dòng)大，造成混凝土強(qiáng)度波動(dòng)大，這是屢見不鮮的。商混公司從經(jīng)濟(jì)合理性角度出發(fā)，設(shè)計(jì)配比的充裕強(qiáng)度值常制定在標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值的1.151.25倍。在其它原材料等不變的情況下，當(dāng)水泥強(qiáng)度低于正常供給的水泥強(qiáng)度值超過5MPa時(shí)，混凝土28

6、d強(qiáng)度質(zhì)量會(huì)受到威脅。2.3 水泥需水性波動(dòng)的影響影響水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量的因素很多，主要同熟料的礦物組成、晶型構(gòu)造、煅燒速度、冷卻效果，混合材的種類、品質(zhì)、摻量，石膏的品種、品位、摻量，以及水泥的顆粒級(jí)配、顆粒形貌、粉磨溫度等因素相關(guān)。其中造成熟料需水性大的原因主要有：由于原材料質(zhì)量或配料不當(dāng)?shù)仍蛟斐墒炝现性缙谒俣葮O快的鋁酸鹽礦物含量過多；由于煅燒操作或工藝方面的原因造成熟料中礦物玻璃體含量少、鋁酸鹽礦物大都完好地結(jié)晶析出；另外熟料燒結(jié)太差，游離鈣含量太高，以及熟料中堿含量太高而硫酸鹽飽和度又不夠等因素同樣會(huì)使熟料的需水性增大。大局部火山灰質(zhì)混合材由于其外表微孔多，總外表積大對(duì)水份吸附大

7、，一般隨其摻量的增加，水泥的需水性迅速增大；而礦渣、優(yōu)質(zhì)粉煤灰等混合材由于其微粉填充效應(yīng)和顆粒間的滾珠效應(yīng)，水泥的需水性相對(duì)較小。對(duì)于水泥來說主要是水泥中可溶性石膏量缺乏或水泥細(xì)度過細(xì)，微顆粒過多，水泥水化速度過快，消耗的水太多引起；另外，由于粉磨工藝的原因造成水泥顆粒圓度系數(shù)低，同樣增加水泥的需水性。為此我們?cè)鲞^一個(gè)實(shí)驗(yàn)，就是讓從輥?夯?出來的粉餅經(jīng)打散機(jī)攪散再經(jīng)選粉機(jī)挑選后，達(dá)標(biāo)的細(xì)粉不再進(jìn)入球磨機(jī)直接入成品庫，結(jié)果出廠水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度從正常時(shí)的28%左右一下進(jìn)步到了32%。這主要是因?yàn)閺妮亯簷C(jī)出來的水泥顆粒是經(jīng)過強(qiáng)力擠破的，形狀極不規(guī)那么，外表粗糙，顆粒間流動(dòng)阻力大，而且總外表積也大，對(duì)水

8、分的吸附大，從而造成標(biāo)準(zhǔn)稠度大幅上升。可以推測，假如再要維持混凝土強(qiáng)度根本不變，每方混凝土就需相應(yīng)增加水泥用量10kg以上，這對(duì)混凝土的本錢就影響很大了；假如不增加用水量，那么混凝土的坍落度就要減少20mm以上，這直接影響建筑施工操作。標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量大的水泥同外加劑特別是同萘系外加劑的適應(yīng)性往往很差，主要表如今混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失偏大。2.3.1 水泥需水性與混凝土用水量的關(guān)系水泥的需水性一般以標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量來表征，配制混凝土?xí)r，單位體積混凝土的用水量與水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)其他條件不變時(shí)，為到達(dá)一定的流動(dòng)性坍落度，混凝土用水量將隨水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的增大而增大。對(duì)普通混凝土

9、，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量每增減1%，要維持混凝土坍落度不變，那么每m3混凝土用水量相應(yīng)約增減68kg水。匡楚勝以水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量為25%作為標(biāo)準(zhǔn)值，得出混凝土用水量隨水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量增減而變化的經(jīng)歷公式： W=CN-0.250.82式中：W每m3混凝土用水量變化值，kg/m3；C每m3混凝土水泥用量，kg/m3；N水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，%。2.3.2 水泥需水性變化對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響理論上，要保持混凝土的強(qiáng)度不變，當(dāng)混凝土用水量發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)保持水灰比不變相應(yīng)調(diào)整水泥用量，但這在實(shí)際消費(fèi)操作中很難做到。由于試驗(yàn)條件和工藝設(shè)備的限制，預(yù)拌混凝土廠很難根據(jù)每批水泥的需水性變化而調(diào)整水泥用量，大多數(shù)情

10、況下的做法反而是保持水泥用量及砂石等材料用量不變，而根據(jù)坍落度值來調(diào)整用水量。這樣混凝土實(shí)際水灰比將隨水泥需水性的變化而變化，相應(yīng)地影響混凝土的強(qiáng)度。2.3.3 水泥需水性變化對(duì)混凝耐久性的影響標(biāo)準(zhǔn)稠度大，即用水量大的水泥對(duì)混凝土水灰比有著直接的影響，不僅影響到混凝土強(qiáng)度的下降，而且反映出混凝土用水量大、坍落度損失快、收縮大、開裂多、碳化大、耐久性降低。所以標(biāo)準(zhǔn)稠度大的水泥應(yīng)引起水泥界人士的重視。2.4 水泥出廠溫度以及儲(chǔ)存時(shí)間所產(chǎn)生的影響水泥出球磨機(jī)的溫度約在90105之間，如出磨水泥入庫后當(dāng)天即被運(yùn)送至商混站水泥庫，特別在夏季氣溫較高，水泥溫度下降緩慢，隨即使用該水泥時(shí)溫度往往超過60，有

11、時(shí)高達(dá)8090。較高溫度的新穎水泥正電性強(qiáng)，吸附外加劑才能強(qiáng)，致使外加劑的適應(yīng)性變差，造成混凝土坍落度損失很大，給混凝土質(zhì)量控制帶來一定難度。而且，使用熱水泥會(huì)出現(xiàn)水化速度較快，水化熱高，需水量大，直接影響混凝土的工作性和耐久性。所以，水泥出磨后應(yīng)有個(gè)存儲(chǔ)期，這對(duì)穩(wěn)定水泥品質(zhì)性能有多方面好處，隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長，水泥溫度逐步下降，水泥中f-CaO吸收空氣中的水汽后轉(zhuǎn)變成CaOH2，吸收空氣中的CO2后轉(zhuǎn)變成CaCO3，自然消化其活性，這對(duì)水泥安定性等有利。水泥中C3A與C3S等礦物同樣受到存儲(chǔ)時(shí)間的延長，其自身的性能得到改善，水泥進(jìn)入較長時(shí)間段的正常發(fā)揮階段。這些性能的改善可能由于水泥在粉磨過

12、程中使顆粒內(nèi)部價(jià)鍵斷裂，使粉磨物料顆粒外表產(chǎn)生大量靜電荷，隨著存儲(chǔ)時(shí)間延長，靜電荷逐漸消失，水泥溫度的下降，局部顆粒吸收來自石膏中的水分與空氣中水分，使得水泥性能與外加劑的相容性趨于正常發(fā)揮，混凝土的工作性能得以在正常范圍內(nèi)。2.5 水泥同外加劑適應(yīng)性水泥同外加劑適應(yīng)性不好，在實(shí)際工程中主要表如今以下幾個(gè)方面：一是混凝土拌和物初始流動(dòng)度很差，明顯達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，減水率低于用基準(zhǔn)水泥的檢測值；二是混凝土初始流動(dòng)度較好，但經(jīng)時(shí)損失較大；三是所配制的高流動(dòng)性混凝土有明顯嚴(yán)重的泌水離析，甚至出現(xiàn)“扒底的現(xiàn)象；四是出現(xiàn)不正常凝結(jié)現(xiàn)象，如有急凝、假凝現(xiàn)象發(fā)生。至于混凝土出現(xiàn)異常凝結(jié)現(xiàn)象，如長時(shí)間得不到硬化

13、，從筆者的經(jīng)歷看主要有兩點(diǎn)：一可能是水泥的凝結(jié)時(shí)間太長，二可能是緩凝型外加劑摻量過多或低品位的礦物摻合料摻入過多所致；混凝土出現(xiàn)“急凝的原因?t可能是水泥消費(fèi)中使用了硬石膏或某些工業(yè)廢石膏，而外加劑中又有木鈣或糖鈣成份，因?yàn)槟锯}和糖鈣中的復(fù)原糖會(huì)大大降低硬石膏在液相中的溶解度，使之很難溶出為水泥漿體系提供必要的SO4根離子，也就無法快速在C3A外表上形成大量AFt，造成C3A大量水化，形成較多的水化鋁酸鈣結(jié)晶體并互相連接，這一結(jié)果輕者導(dǎo)致混凝土坍落度損失過快，嚴(yán)重者將導(dǎo)致混凝土異?？炷?。因此，對(duì)于預(yù)拌混凝土所用水泥，應(yīng)采用品位較好的天然二水石膏作調(diào)凝劑。在實(shí)際消費(fèi)中，混凝土坍落度經(jīng)時(shí)損失大的問題，主要出如今氣溫較高時(shí)段，一般通過適當(dāng)調(diào)整外加劑配方可以緩解或克制，比方復(fù)合少量的保坍成份。3 結(jié)語上述討論雖然只是從理論上、在極端條件下，分析水泥強(qiáng)度、需水性和凝結(jié)時(shí)間等質(zhì)量指標(biāo)波動(dòng)對(duì)混凝土性能的影響，實(shí)際消費(fèi)中由于各種因素的綜合疊加、互相抵消，因水泥質(zhì)量波動(dòng)引起預(yù)拌混凝土的質(zhì)量波動(dòng)不一定有這么大，但從中也可以看出，水泥質(zhì)量的波動(dòng)對(duì)混凝土質(zhì)量穩(wěn)定性的影響非常大，特別是水泥強(qiáng)度和需水性變化對(duì)高標(biāo)號(hào)混凝土的強(qiáng)度影響顯著，應(yīng)引起水泥廠和預(yù)拌混凝土廠的重視。因此，預(yù)拌混凝土應(yīng)選擇強(qiáng)