混凝土作为建筑工程中最常用的材料之一,其性能与配料息息相关。本文将从多个方面详细阐述混凝土里的配料是什么,以及这些配料如何影响混凝土的性能。
水泥
水泥是混凝土的主要胶凝材料,与水反应形成水泥浆,包裹在骨料表面并填充其空隙。水泥的材质选用及标号的选用影响混凝土强度及混凝土凝固水化热等。配制普通混凝土的水泥,可采用六大常用水泥,必要时也可采用快硬硅酸盐水泥或其他品种水泥。水泥强度等级的选择,应与混凝土的设计强度等级相适应。
水
水是混凝土的重要组成部分,其PH值、水质、硫酸盐等含量影响混凝土强度及混凝土质量。混凝土拌合及养护用水的水质应符合相关标准,如《混凝土用水标准》JGJ63—2006。对于设计使用年限为100年的结构混凝土,氯离子含量不得超过500mg/L。
粗骨料
粗骨料主要为粒径大于5mm的碎石或卵石,对混凝土起骨架作用。石子的强度及材质影响混凝土强度及混凝土成品质量。粗骨料中公称粒级的上限称为最大粒径,其选择需满足技术要求,并考虑混凝土的和易性及密实度。
细骨料
细骨料主要为粒径在0.16-5mm之间的天然砂或人工机制砂。砂子的含泥量、砂子本体材质、砂的有害物质含量不同程度地影响混凝土的强度及凝固时间。细骨料的颗粒级配和粗细程度对混凝土性能也有显著影响,应选用级配良好的粗砂或中砂。
矿物掺合料
矿物掺合料如粉煤灰、矿粉等,可改善混凝土的和易性、强度曲线及成品观感。不同掺合料对混凝土性能的影响各异,适量添加可节约水泥并提高混凝土性能。
外加剂
外加剂如减水剂、缓凝剂、膨胀剂等,在混凝土拌合前或拌合时掺入,能按要求改善混凝土性能。外加剂的种类及添加量影响混凝土的凝固时间、强度及物理性能。
混凝土配合比
混凝土的配合比是指单位体积混凝土中各组成材料的用量。合理的配合比设计能确保混凝土的性能满足工程要求。配合比设计需考虑原材料性能、混凝土强度等级、坍落度等因素。
砂的颗粒级配和粗细程度
砂的颗粒级配和粗细程度对混凝土性能有显著影响。砂的粗细程度用细度模数表示,粗砂、中砂与细砂在混凝土中的应用需根据具体情况选择。级配良好的砂能减少水泥用量并提高混凝土强度。
粗骨料的颗粒级配及最大粒径
粗骨料的颗粒级配及最大粒径对混凝土的和易性、强度及耐久性有重要影响。在满足技术要求的前提下,应尽量选择较大粒径的粗骨料以减少水泥用量。
水泥与水的化学反应
水泥与水反应形成水泥浆,是混凝土硬化的基础。水泥浆在混凝土硬化前起润滑作用,赋予混凝土拌合物流动性;硬化后则起胶结作用,将砂、石骨料胶结成为整体。
骨料的质量要求
骨料的质量对混凝土性能有重要影响。粗、细骨料应质地均匀坚固,不得含有过多有害物质。骨料的强度和坚固性需满足相关标准,以确保混凝土的耐久性和强度。
混凝土拌合及养护用水的水质要求
混凝土拌合及养护用水的水质应符合相关标准,以确保混凝土的质量和性能。水质检验项目包括pH值、不溶物、可溶物等,被检验水样还应与饮用水样进行水泥凝结时间和水泥胶砂强度对比试验。
外加剂的作用机理
外加剂通过改变混凝土内部的物理化学反应过程,从而改善混凝土性能。例如,减水剂能减少混凝土拌合物的用水量,提高混凝土的流动性和强度;缓凝剂能延缓混凝土的凝结时间,便于施工操作。
高性能混凝土与超高性能混凝土
随着科技的发展,高性能混凝土和超高性能混凝土应运而生。这些新型混凝土在配料上进行了优化和创新,如引入硅灰、钢纤维等高性能材料,以提高混凝土的力学性能、耐久性和抗爆性。这些新型混凝土在大跨度桥梁、超高层建筑等领域展现出广阔的应用潜力。
混凝土里的配料包括水泥、水、粗骨料、细骨料、矿物掺合料和外加剂等。这些配料的选择和配合比设计对混凝土的性能有重要影响。在实际工程中,应根据工程要求和原材料性能进行合理选择和设计,以确保混凝土的质量和性能满足工程要求。