混凝土用水对混凝土强度的影响

浅谈混凝土用水对混凝土强度的影响摘要：混凝土用水可以影响混凝土的性质，如果选择适合的水进行混凝土的配置，则会增强混凝土的强度，反之会破坏混凝土的结构而降低混凝土的强度与耐久性，所以对于混凝土用水，我们要慎重选择。本文以水在混凝土中的存在形式的探讨为基础，分析了混凝土用水对混凝土强度的影响，为提高混凝土的强度提供了依据。

关键词：混凝土用水，强度，影响

一、混凝土中水的存在形式及重要性

水在混凝土中是必不可少的，但是，水在混凝土中却有三种存在形式。第一种就是以化学结合水的形式存在于混凝土中，而且含量要有严格的限制，并可以与水泥结合成晶状固体。化学结合水的形成是要经过外界压力而强制结合成的，因此，它对混凝土与外界之间的任何化学，物理作用都不参与，而且不改变混凝土的性质，作为一个微小的独立体自生变形。第二种形式是物理-化学结合水，这种结合水与化学结合水不同，它对含量并没有严格要求，而起，它的存在形式也不是独立的，而是作为一种膜状的结构依附在混凝土上。而且，这种结合水能够细腻过程碱性的水膜，促进水泥的溶解，同时这种膜状结构为了免除蒸发而在混凝土与外界进行相互作用时进行积极的参与。第三种是单独的以物理结合水的形式存在于混凝土的晶格中，而且以这种形式存在的结合水是处于游离状态

的，因此也被称为游离水，而且游离水的含量不稳定，并且性质不稳定，容易被水分蒸发而破坏它与其他物质的结合，因此，这种结合水也对混凝土的反应积极参与。

此外，在混凝土中的水也是实现混泥土强度的必要条件，尤其是混凝土用水，它们也结合水的形式存在于混凝土中，为水泥颗粒的水化提供了可能。尽管水在混凝土中的存在形式不同，而且参与度也不同，但是它们在混凝土中却可以促进水泥颗粒的扩散，完成必要的水化反应。其中，物理-化学混合结合水的作用是最大的，而单纯的化学和物理结合水的作用则相对较小，既不能使水泥颗粒完全溶解也不能够使它们发生水化反应，所以，它们在混凝土中可以降低混凝土的强度。尤其是物理结合水，它会促使物理-化学结合水发生反应进而降低它在混凝土中的含量，所以，在三中结合水中，物理结合水对混凝土的影响是最大的。

所以，为了加强混凝土的强度，就要选择物理结合水的含量少的水来进行混凝土的配比。

二、混凝土用水对混凝土强度的影响

混凝土用水对混凝土强度的影响是通过水中所表现的特性和水中的物质表现出来的，如混凝土用水的ph值、氯离子的含量、硫酸根离子的含量以及碱含量，这些都会影响混凝土的强度。

第一，混凝土用水的ph值。混凝土用水的ph值不是直接影响混凝土的强度，而是通过水的酸碱度来影响混凝土的强度，按照混

凝土用水关于ph值的原规定，应为4.0，我们都知道这一范围的水已经显强酸性，而且能够对混凝土造成一定的腐蚀性，但是，作为混凝土用水，这种显酸性的水可以被混凝土自身所含有的强碱性平衡，不会破坏混凝土的强度。尽管这样，目前对混凝土强度的要求也较过去高很多，所以对于混凝土用水的ph值也进行了严格的规定，尤其是用于修建公路桥梁结构的混凝土。根据《公路桥涵施工技术规范》中的规定，混凝土用水中应选用水的ph值不大于5的酸性用水，但是根据混凝土的种类及用法的不同，混凝土用水的ph 值也有特殊规定。例如，现在在建设行业，预应力工程的使用年限也有所增长，100年以上的期限已经属于常见，所以，在规范中对预应力的混凝土用水的要求也由原来的4.0提高为5.0，而且根据混凝土的种类划分的钢筋混凝土和素混凝土的混凝土用水的ph值也有所提高，即提高为4.5。

因此，在选择混凝土用水时，要对水的ph值进行严格的检测，以免因为混凝土用水的ph值过低而降低混凝土的强度。

第二，混凝土用水中氯离子的含量。通常情况下，混凝土中的水都是显碱性的，所以，钢筋表面会形成一种三氧化二铁的薄膜，而且这种惰性的薄膜可以保护钢筋，防止它被腐蚀。所以将混凝土放置在氯盐的环境中时，它的碱性就会降低，当降低到一定的程度时，钢筋外部的保护膜就会受到波坏，进而空气和水对钢筋产生腐蚀。据试验调查，氯离子对混凝土性能的影响通常有三种机理。第

一种就是混凝土中的氢氧化钙被酸寝室，使得钙离子被析出。因为氯离子的扩散速率很高，所以为了维持混凝土的电中性，氢氧根离子就要被排斥，向反方向运动，使得水泥的水化产物被溶解。第二种机理为被氯离子侵入所形成的氯化钙等物质形成的膨胀化合物，这些物质通过它们自身的膨胀性能够产生裂纹，进而破坏混凝土的强度。第三种机理是渗透压。氯离子对混凝土的侵蚀首先要通过水泥的收缩，同时因为渗透压使得混凝土中的水化凝胶体变得紧密，而氯离子就会通过收缩所产生的裂缝进入到水泥浆体的内部。在产生的裂缝中会发行碱性氯化镁物质，而且它的晶体会使水泥浆体收缩变小，但是因为胶体的存在，水泥浆体会继续收缩，进而对氯离子的扩散造成了阻碍。同时，镁离子也会形成相应的膨胀化合物，所以在收缩与膨胀的双重作用下，对混凝土造成了损害。

正是因为氯离子对混凝土造成的这些损害，规定混凝土用水中氯离子的含量不应超过每升1200毫克。而且对于使用年限长的结构性混凝土，规范中也有相应的规定，氯离子的含量不得超过

0.06%，这个值与预应力混凝土用水的规定相同，所以，原规定的限值也不满足目前对混凝土强度的需要，对混凝土用水中的氯离子含量要求有所降低，为每升500毫克，同样的，与预应力混凝土用水是相同的值。同时，对钢筋混凝土的规定，我国的氯离子含量每升1200毫克与国外的标准有所不容，欧洲规定混凝土用水中的氯离子限值为每升1000毫克，而我国的钢筋混凝土却比欧洲的每升

高出200毫克。此外，因为考虑到其他原材料，所以，将混凝土用水中的氯离子含量规定有所下降是必要的，因此，我国采用了欧洲的标准，即每升1000毫克。

第三，混凝土用水中的硫酸根离子的含量。在混凝土中，硫酸根离子会与水泥发生水化反应而对混凝土的稳定性造成影响，同时，硫酸根离子显酸性，也会对钢筋造成腐蚀。在原来对混凝土用水的规定中规定钢筋混凝土和素混凝土的混凝土用水中具有相同的值，既每升2700毫克，但是，由于现在对混凝土的强度及耐久性等性能的要求的提高，而且混凝土建筑工程的使用年限也有所提高，对这两种混凝土用水规定相同的硫酸根离子的含量有欠妥当。所以，我国对混凝土用水中的硫酸根离子的含量的规定采用了欧洲的标准，即为每升2000毫克，较原来的标准硫酸根的含量每升降低了700毫克，这就意味着混凝土用水中的酸性降低了。

第四，混凝土用水中的碱含量。现在对混凝土中碱性集料的越来越重视，但是对混凝土用水中的碱含量却没有明确的规定，而且对于混凝土中的碱含量的测定及方法也缺乏，这种情况对提高混凝土强度的技术的发展造成了阻碍。但是，并不是任何情况下都对混凝土用水的碱含量进行规定，如果运用非碱活性集料就可以免去这一检验过程。即使这样，为了保证混凝土用水具有统一的标准，所以，对混凝土用水的碱含量相关内容的规定要进行补充和完善，为混凝土用水的选择提供依据。除了我国，欧洲对这方面具有明确的