在現(xiàn)代混凝土施工中,混凝土原材料的好壞與混凝土性能息息相關(guān)。適當(dāng)添加混凝土外加劑能夠有效改善混凝土性能,但原材料質(zhì)量對(duì)混凝土性能的影響也十分關(guān)鍵。今天小編帶您來了解一下骨料的吸水率對(duì)混凝土性能的影響有哪些。
(1)吸水率與含水量
在拌制混凝土?xí)r,由于骨料的含水狀態(tài)不同,將影響混凝土的用水量和骨料用量。在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí),如果以烘干后的絕干狀態(tài)配制混凝土,絕干狀態(tài)的骨料會(huì)吸收足夠的水分達(dá)到飽和面干;而如果以飽和面干為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)混凝土配合比,則不會(huì)影響混凝土的用水量和骨料用量,因?yàn)楣橇巷柡兔娓蓵r(shí),既不會(huì)吸收混凝土拌合物的水,也不會(huì)向混凝土拌合物釋放水。吸水率是指材料在吸水飽和至飽和面干時(shí),所吸收水分的質(zhì)量占材料烘干質(zhì)量的百分比。
普通材料的吸水率一般在1%左右,在干燥狀態(tài)的骨料的吸水往往在10~30min內(nèi)完成,這這段時(shí)間內(nèi),在骨料吸水的作用下,混凝土拌合物坍落度會(huì)降低。因此,測(cè)試吸水率的時(shí)間定為10~30min更合理些,而不是24h。在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)從拌合物中扣除骨料的實(shí)際吸水量,得到控制混凝土和易性和強(qiáng)度的關(guān)鍵參數(shù)——有效水膠比。
處于飽和面干狀態(tài)下的含水量為骨料的吸水量,那么骨料表面含水量為減去飽和面干后的剩余水量。因此,濕潤(rùn)骨料的總水量即為吸水量與表面含水量之和。在生產(chǎn)過程中,使用的砂表面含水較大,遠(yuǎn)大于飽和面干狀態(tài)的含水量,使用時(shí)應(yīng)考慮超出飽和面干狀態(tài)的這部分含水量,應(yīng)扣除砂中的超出的這部分含水量,并相應(yīng)增加與含水量相等的骨料用量,這對(duì)計(jì)算實(shí)際用水量具有重要意義。
(2)吸水率對(duì)混凝土工作性的影響
吸水率較大的骨料內(nèi)部往往含有較多的細(xì)小的空隙,具有較強(qiáng)的吸水能力。當(dāng)骨料自身的含水量小于骨料飽和面干時(shí)的吸水率,在配制混凝土?xí)r,骨料必然要從混凝土拌合物中吸收水分,造成混凝土拌合物中自由水降低,混凝土流動(dòng)性減小,坍落度損失。此外,外加劑組分常常溶解在水中,骨料在吸收水分的同時(shí),必然會(huì)有部分外加劑被吸入骨料內(nèi)部,造成這部分外加劑失去分散效能,混凝土流動(dòng)性和坍落度減小。
當(dāng)骨料自身的含水量大于骨料飽和面干時(shí)的吸水率時(shí),骨料將不會(huì)從混凝土拌合物中吸收自由水,但溶解在水中的外加劑分子也會(huì)有部分緩慢滲入骨料的空隙,使用分散效能,造成混凝土流動(dòng)性和坍落度損失,這種情況下,對(duì)工作性造成的影響雖然較前一種小,但仍不容忽視。吸水率大的骨料拌制的混凝土,在用水量一定的情況下,混凝土坍落度小于吸水率小的骨料拌制的混凝土,而且流動(dòng)性經(jīng)時(shí)損失大,有的甚至出機(jī)10min左右便無流動(dòng)性,無法進(jìn)行泵送施工。
(3)吸水率對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響
吸水率大的骨料對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面骨料含水量小于飽和面干時(shí)的吸水率時(shí),骨料吸收一部分水使混凝土拌合物實(shí)際水膠比降低,有助于混凝土強(qiáng)度的提高;另一方面,骨料的吸水率越大,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)就越疏松,堅(jiān)硬程度也越差,與水泥砂漿界面過渡區(qū)的粘結(jié)強(qiáng)度越顯薄弱,受壓破壞時(shí)很容易在薄弱處形成應(yīng)力集中,造成混凝土強(qiáng)度降低。但總體來說,骨料吸水率對(duì)混凝土的劣化作用遠(yuǎn)超過了其對(duì)混凝土的增強(qiáng)效應(yīng),因而吸水率大的骨料配制的混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)率時(shí)下降的,在骨料含水量大于飽和面干時(shí)吸水率時(shí)表現(xiàn)更為明顯。
(4)吸水率對(duì)混凝土耐久性的影響
配合比相同時(shí),吸水率較大的骨料在混凝土硬化初期其自身所含有的水分以相對(duì)濕度為驅(qū)動(dòng)力,在混凝土內(nèi)部供給水分較充裕,從而延緩了細(xì)微孔隙的收縮,間接延緩了混凝土的干燥收縮。但到了后期混凝土處于長(zhǎng)期干燥收縮環(huán)境時(shí),吸水率較大粗骨料隨著內(nèi)部水分的蒸發(fā),因自身內(nèi)部相對(duì)較大孔隙率等原因,粗骨料本身約束混凝土干燥收縮的能力相對(duì)天然粗骨料差,導(dǎo)致后期干燥收縮率變大。
吸水率大的骨料配制混凝土硬化后,其體內(nèi)部缺陷孔隙多,給Cl-等提供了足夠的進(jìn)出通道,直接影響著鋼筋混凝土壽命安全。
吸水率大的骨料配制混凝土,硬化后其內(nèi)部空隙缺陷多,給自由水留有充足的儲(chǔ)存空間,更容易出現(xiàn)凍融破壞。
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