混凝土材料性能检测及其影响因素研究论文

混凝土材料性能检测及其影响因素研究
摘要：在道路与桥梁工程建筑中，作为建筑材料的水泥混凝土，可以说是应用范围最广、用量最大、最为常见的一种主要的建筑材料。

在高速公路的建设中混凝土路面和各种类型的钢筋混凝土桥梁的应用最为盛行。

在这样的大背景下，检测好混凝土的各方面性能，才能使我们在工程中更好的使用混凝土这种材料。

本文将从混凝土的最基本的几个性能，包括混凝土的强度、和易性和耐久性做出论述。

关键词：混凝土、强度、和易性、耐久性
中图分类号：tu528文献标识码： a 文章编号：
1.混凝土强度及其检测
1.1混凝土强度
混凝土的抗压强度比较强，但是抗拉强度却仅为抗压强度的
0.07-0.11，其中劈裂抗拉强度，其中
p-破坏荷载，n;
立方体试件边长，mm.
因抗拉强度远低于抗压强度，在普通混凝土设计中抗拉强度通常不予考虑。

但在抗裂性要求比较高的结构（如路面、油库等）的设计中，抗拉强度却是确定混凝土抗裂度的主要指标。

1.2.混凝土强度的检测
影响混凝土强度的因素很多，如原材料的质量，配合比，拌合质量，养护条件以及实验方法等，但通过大量的工程实践证明主要因
素有以下几个方面：
1.2.1水泥石的强度
混凝土的强度主要来源是水泥石的强度。

水泥石的强度主要取决于水泥的矿物组成与硬化产物的孔隙率。

而孔隙率又决定于水灰比与水化程度。

1.2.2水泥石与骨料的黏结强度
水泥石与骨料的黏结强度，与水泥强度和水灰比有关。

水泥强度越高，水灰比越小，则水泥石与骨料的黏结强度越高。

水泥石与骨料的黏结强度，还与骨料的表面形状有关。

在水泥强度和水灰比相同的条件下，碎石混凝土的强度高于卵石混凝土的强度。

以上两方面因素的影响规律可用下式概括表达：
其中为混凝土28d龄期抗压强度（mpa）；
为水泥的实际强度，应通过实验测得；如不能通过实验测得，则可取，式中为水泥强度等级，k为富余系数，通常可取1.13.、为经验常数，当无法取得试验统计资料时，可按(jgj55—2000)提供的回归系数取用，即碎石混凝土：=0．46，=0．07：卵石混凝土：=0．48，=0．33。

1.2.3搅拌与振捣效果
搅拌不均匀的混凝土，不但硬化后的强度低，且强度波动的幅度也大。

当水灰比较小时，振捣效果的影响尤为明显；但当水灰比逐渐增大、拌合物的流动性逐渐增大时，振捣效果就不明显了。

通常，
机械振捣效果优于人工振捣效果。

1.2.4养护条件（温、湿度）
当混凝土所处环境温度较高时，水泥水化反应加快进行，有利于水泥石的形成，混凝土强度则发展较快。

反之，温度较低，混凝土强度就发展较慢。

如若温度降至零摄氏度以下，混凝土强度中止发展，甚至因受冻而被破坏。

混凝土所处环境周围干燥或者有风，造成混凝土失水干燥，强度也会停止发展，而且因水泥水化作用未能充分完成，造成混凝土内部结构疏松，表面还可能出现裂缝，对混凝土强度，耐久性都是不利的。

1.2.5 龄期
在正常条件下，混凝土强度随养护龄期的延长而提高。

一般3～7d强度发展较快，以后则发展较慢，28d可以达到设计的强度等级，此后强度增加更为缓慢，但可以延续1o年之久。

在了解了影响混凝土强度的因素后，便可针对其相关的因素采取响应的措施。

2.混凝土的和易性检测
混凝土的和易性，是混凝土拌和物易于施工操作(拌合、运输、浇筑、捣实)，并能获得质量均匀、密实的混凝土性能，和易性为一项综合的技术性能。

良好的和易性，最终体现了新拌的混凝土在一定的运输途中，不发生离析(即粗集料不下沉)，不发生泌水(即表面不出现析出的游离水分)等现象，捣实时易于流动，能满模板的各部，具有质地均匀致密，稳定性好的性质。

因此，混凝土的和
易性良好，是强度与耐久性的有力保证，它是水泥混凝土的主要性质之一。

包括混凝土的流动性、黏聚性和保水性。

可以通过坍落度试验和维勃稠度试验等来测定。

2.1水泥浆的影响
混凝土拌合物中的水泥浆，包囊在所有集料的表面起胶结作用，还要填充集料问的空隙，除此外，还要略有富余的水泥浆，使拌合的混凝土有一定的流动性，水泥浆过大，将出现流浆现象，拌合物的稳定性变差。

水泥浆用量不足，则无法很好地包裹集料表面及填充空隙，拌合物很容易产生崩坍现象，失去稳定性。

2.2水灰比的影响
水灰比是控制水泥浆稠度的，水灰比选择得合理，自然水泥浆数量最佳稠度也是最好的。

在固定水量的条件下，水灰比小，水泥用量就多，水泥浆变稠，拌合物流动性变小；反之，水灰比大，水泥用量少，则水泥浆变稀，流动性增大，会形成拌合物流浆、离析、严重影响混凝土强度。

因此，选择合适的水灰比，才能确保拌合物的和易性良好。

实践证明，影响和易性，即影响坍落度最关键的因素还是单位用水量，在满足拌合物流动性的前提下，用水量尽量少用，即水灰比宜小勿大。

2.3砂率的影响
砂率反映了粗细集料的相对比例，是极大影响混凝土骨料的空隙和总表面积的。

当水泥浆用量一定时，砂率过大，则集料的总表面积增大，包裹砂子的水泥浆层变薄，砂粒间的摩阻力加大，拌合物
的流动性减小；砂率过小，表面积减小，因砂量不足，水泥浆除填充石子空隙外，包裹石子表面的水泥浆仍然变薄，拌合物的流动性变小，同时也极容易产生离析、泌水影响和易性。

在水泥浆用量一定时，能使拌合物有良好的流动性，又不离析、不泌水，这时的砂率，是最合理的砂率。

2.4水泥胶结料品种的影响
水泥品种不同，达到标准稠度时的用水量不同，所以，不同品种的水泥拌制的混凝土其和易性也就不同。

2.5石料性质的影响
当所用拌合物的骨料表面光滑，形状较圆，少棱角的河卵石时，其拌合的混凝土流动流动性好，但强度较比轧制的表面粗糙，有棱角的碎石低。

2.6外加剂的影响
在拌合物不增加水量和水泥的情况下，加人少量的外加剂，能有效地改善混凝土拌合物的施工和易性。

用过影响混凝土和易性的因素可以对应的采取措施。

3、混凝土的耐久性检测
混凝土的耐久性是它暴露在使用环境下抵抗各种物理和化学作用破坏的能力。

其包括混凝土的抗渗性、抗冻性和耐腐蚀性等。

3.1抗渗性检测
混凝土材料抵抗压力水渗透的能力称为抗渗性，它是决定混凝土耐久性的最基本的因素。

普通混凝土的抗渗性用抗渗等级表示，共
有p4、p6、p8、p10、p12五个等级，抗渗等级通过实验测得；而对于高性能混凝土由于具有很高的密实度，按现行国家标准用加压透水的方法无法正确评价其渗透性。

目前常用的混凝土渗透性评价方法是《高性能混凝土应用技术规程》直流电量法和nel法。

影响混凝土抗渗性的根本因素是孔隙率和孔隙特征，混凝土的孔隙率越低，连通孔越少，抗渗性越好。

所以，提高混凝土的主要措施是降低水灰比、选用好的骨料级配、充分振捣和养护、掺用引气剂和优质粉煤灰掺合料等。

3.2抗冻性检测
混凝土的抗冻性是指混凝土在水饱和状态下经受多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力。

混凝土的密实度、孔隙构造和数量及孔隙的充水程度是决定抗冻性的重要因素。

密实的混凝土和具有封闭孔隙的混凝土抗冻性较高。

因此主要的预防措施有：
①混凝土必须引气，含气量应在5%左右；
②要使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；
③掺粉煤灰、矿渣时注意降低水灰比，但不提倡掺硅灰；
④适当增加保护膜厚度。

3.3碱-骨料反应检测
混凝土中的碱性氧化物（、）与骨料中的、活性碳酸盐发生化学反应生成碱-硅酸盐凝胶或碱-碳酸盐凝胶，沉积在骨料与水泥交替的界面上，吸水后体积膨胀三倍以上导致混凝土开裂破坏。

预防措施：
①避免使用碱活性骨料
②保证混凝土在使用期一直处于干燥状态，或者提高混凝土的抗渗性，注意隔绝水的进入。

③掺用引气剂等。

提高混凝土耐久性的主要措施：
①减少拌合水及水泥浆的用量
②增强界面的黏聚性
③合理选择水泥品种
④降低毛细孔渗透性
⑤掺用引气剂
⑥限制单方混凝土中胶凝材料的最大用量
⑦防止钢筋锈蚀
⑧加强混凝土质量的生产控制。

4.总结：
混凝土在工程中的应用非常的广泛，研究混凝土的各方面的性能对工程中使用混凝土有很大的帮助，而研究混凝土各方面性能的影响因素，有利于人们对混凝土构件的破坏做好准备，对提前预防混凝土破坏带来的影响以及当灾害发生时，如何采取相应的措施有很大的帮助。

本文中列出的只是混凝土性能以及其相应性能的影响因素的部分因素，其中更多的好需要我们经过不停的发现以及实验来完成，从大的方面讲，提高混凝土各方面性能，都至少要从混凝土的6大组分出发。

即从混凝土的水泥、水、砂、石子、外加剂和掺
合料出发。

文献参考：
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