自考本科《交通土建工程》畢業(yè)論文
標(biāo)題:關(guān)于混凝土性能的影響因素
引 言
混凝土廣泛用于各種工程建設(shè)項(xiàng)目,是目前用量最大的建筑結(jié)構(gòu)材料。混凝土是一種充滿生命力的建筑材料,具有原料豐富,價(jià)格低廉,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn),因而使其用量越來(lái)越大。本文論述了混凝土的定義、性能、影響性能的因素、影響性能因素的原因和解決措施等。
關(guān)鍵詞:混凝土、性能、因素
一 混凝土的定義
混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一。混凝土,簡(jiǎn)稱為“砼”:是指由膠凝材料將集料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的統(tǒng)稱。通常講的混凝土一詞是指用水泥作膠凝材料,砂、石作集料;與水(可含外加劑和摻合料)按一定比例配合,經(jīng)攪拌而得的水泥混凝土,也稱普通混凝土。混凝土具有抗壓強(qiáng)度高,耐久性好,強(qiáng)度等級(jí)范圍寬等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使其使用范圍十分廣泛,不僅在各種土木工程中使用,就是造船業(yè),機(jī)械工業(yè),海洋的開發(fā),地?zé)峁こ痰龋炷烈彩侵匾牧稀?br />
二 混凝土的分類
1、膠凝材料
(1)無(wú)機(jī)膠凝材料混凝土,無(wú)機(jī)膠凝材料混凝土包括石灰硅質(zhì)膠凝材料混醛土 (如硅酸鹽混凝土)、硅酸鹽水泥系混凝土 (如硅酸鹽水泥、普通水泥,礦渣水泥,粉煤灰水泥、火山灰質(zhì)水泥、早強(qiáng)水泥混凝土等). 鈣鋁水泥系混凝土 (如高鋁水泥、純鋁酸鹽水泥、噴射水泥,超速硬水泥混凝土等)、石膏混凝土、鎂質(zhì)水泥混凝土、硫磺混凝土、水玻璃氟硅酸鈉混凝土、金屬混凝土 (用金屬代替水泥作膠結(jié)材料 等。
(2)有機(jī)膠凝材料混凝土。有機(jī)膠凝材料混凝土主要有瀝青混凝土和聚合物水泥混凝土、樹脂混凝土、聚合物浸漬混凝土等。此外,無(wú)機(jī)與有機(jī)復(fù)合的膠體材料混凝土,還可以分聚合物水泥混凝土和聚合物輯靛混凝土。
2、表觀密度
混凝土按照表觀密度的大小可分為:重混凝土、普通混凝土、輕質(zhì)混凝土。這三種混凝土不同之處就是骨料的不同。
重混凝土是表觀密度大于2500公斤立方米,用特別密實(shí)和特別重的集料制成的。如重晶石混凝土、鋼屑混凝土等,它們具有不透x射線和γ射線的性能;常由重晶石和鐵礦石配制而成。
普通混凝土即是我們?cè)诮ㄖ谐S玫幕炷粒碛^密度為1950~2500Kg立方米,主要以砂、石子為主要集料配制而成,是土木工程中最常用的混凝土品種。
輕質(zhì)混凝土是表觀密度小于1950公斤立方米的混凝土。它又可以分為三類:
(1).輕集料混凝土,其表觀密度在800~1950公斤立方米,輕集料包括浮石、火山渣、陶粒、膨脹珍珠巖、膨脹礦渣、礦渣等。
(2).多空混凝土(泡沫混凝土、加氣混凝土),其表觀密度是300~1000公斤立方米。泡沫混凝土是由水泥漿或水泥砂漿與穩(wěn)定的泡沫制成的。加氣混凝土是由水泥、水與發(fā)氣劑制成的。
(3).大孔混凝土(普通大孔混凝土、輕骨料大孔混凝土),其組成中無(wú)細(xì)集料。普通大孔混凝土的表觀密度范圍為1500~1900公斤立方米,是用碎石、軟石、重礦渣作集料配制的。輕骨料大孔混凝土的表觀密度為500~1500公斤立方米,是用陶粒、浮石、碎磚、礦渣等作為集料配制的。
3、按定額
(1)普通混凝土。普通混凝土分為:普通半干硬性混凝土,普通泵送混凝土和水下灌注混凝土,他們每個(gè)又分為:碎石混凝土和卵石混凝土;
(2)抗凍混凝土。抗凍混凝土分為:抗凍半干硬性混凝土,抗凍泵送混凝土,他們每個(gè)又分為:碎石混凝土和卵石混凝土。
4、使用功能
結(jié)構(gòu)混凝土、保溫混凝土、裝飾混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防輻射混凝土等。
5、施工工藝
離心混凝土、真空混凝土、灌漿混凝土、噴射混凝土、碾壓混凝土、擠壓混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有:素(即無(wú)筋)混凝土、鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)水泥、纖維混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等。
6、按拌合物
干硬性混凝土、 半干硬性混凝土、 塑性混凝土、流動(dòng)性混凝土、高流動(dòng)性混凝土、流態(tài)混凝土等。
7、按摻和料
粉煤灰混凝土、硅灰混凝土、礦渣混凝土、纖維混凝土等。另外,混凝土還可按抗壓強(qiáng)度分為:低強(qiáng)混凝土(抗壓強(qiáng)度小于30MPa)、中強(qiáng)度混凝土(抗壓強(qiáng)度30-60Mpa)和高強(qiáng)度混凝土(抗壓強(qiáng)度大于等于60MPa);按每立方米水泥用量又可分為:貧混凝土(水泥用量不超過(guò)170kg)和富混凝土(水泥用量不小于230kg)等。
三 混凝土的基本性能要求
1、和易性 :
混凝土拌合物最重要的性能。它綜合表示拌合物的稠度、流動(dòng)性、可塑性、抗分層離析泌水的性能及易抹面性等。測(cè)定和表示拌合物和易性的方法和指標(biāo)很多,中國(guó)主要采用截錐坍落筒測(cè)定的坍落度(毫米)及用維勃儀測(cè)定的維勃時(shí)間(秒),作為稠度的主要指標(biāo)。
2、強(qiáng)度:
混凝土硬化后的最重要的力學(xué)性能,是指混凝土抵抗壓、拉、彎、剪等應(yīng)力的能力。水灰比、水泥品種和用量、集料的品種和用量以及攪拌、成型、養(yǎng)護(hù),都直接影響混凝土的強(qiáng)度。混凝土按標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度(以邊長(zhǎng)為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)28天,按照標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度)劃分的強(qiáng)度等級(jí),稱為標(biāo)號(hào),分為C10、C15、C20、C25等。混凝土的抗拉強(qiáng)度僅為其抗壓強(qiáng)度的18~113。提高混凝土抗拉、抗壓強(qiáng)度的比值是混凝土改性的重要方面。
3、變形 :
混凝土在荷載或溫濕度作用下會(huì)產(chǎn)生變形,主要包括彈性變形、塑性變形、收縮和溫度變形等。混凝土在短期荷載作用下的彈性變形主要用彈性模量表示。在長(zhǎng)期荷載作用下,應(yīng)力不變,應(yīng)變持續(xù)增加的現(xiàn)象為徐變,應(yīng)變不變,應(yīng)力持續(xù)減少的現(xiàn)象為松弛。由于水泥水化、水泥石的碳化和失水等原因產(chǎn)生的體積變形,稱為收縮。硬化混凝土的變形來(lái)自兩方面:環(huán)境因素(溫、濕度變化)和外加荷載因素,因此有:
(1)荷載作用下的變形
1.彈性變形
2.非彈性變形
(2)非荷載作用下的變形
1.收縮變形(干縮、自收縮)
2.膨脹變形(濕脹)
(3)復(fù)合作用下的變形
徐變
4、耐久性:
混凝土在使用過(guò)程中抵抗各種破壞因素作用的能力。混凝土耐久性的好壞,決定混凝土工程的壽命。它是混凝土的一個(gè)重要性能,因此長(zhǎng)期以來(lái)受到人們的高度重視。
在一般情況下,混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地區(qū),特別是在水位變化的工程部位以及在飽水狀態(tài)下受到頻繁的凍融交替作用時(shí),混凝土易于損壞。為此對(duì)混凝土要有一定的抗凍性要求。用于不透水的工程時(shí),要求混凝土具有良好的抗?jié)B性和耐蝕性。抗?jié)B性、抗凍性、抗侵蝕性為混凝土耐久性。
影響混凝土耐久性的破壞作用主要有6種:
冰凍-融解循環(huán)作用:是最常見的破壞作用,以致有時(shí)人們用抗凍性來(lái)代表混凝土的耐久性。凍融循環(huán)在混凝土中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,促使裂縫發(fā)展、結(jié)構(gòu)疏松,直至表層剝落或整體崩潰。
環(huán)境水的作用:包括淡水的浸溶作用、含鹽水和酸性水的侵蝕作用等。其中硫酸鹽、氯鹽、鎂鹽和酸類溶液在一定條件下可產(chǎn)生劇烈的腐蝕作用,導(dǎo)致混凝土的迅速破壞。環(huán)境水作用的破壞過(guò)程可概括成為兩種變化:一是減少組分,即混凝土中的某些組分直接溶解或經(jīng)過(guò)分解后溶解;二是增加組分,即溶液中的某些物質(zhì)進(jìn)入混凝土中產(chǎn)生化學(xué)、物理或物理化學(xué)變化,生成新的產(chǎn)物。上述組分的增減導(dǎo)致混凝土體積的不穩(wěn)定。
風(fēng)化作用:包括干濕、冷熱的循環(huán)作用。在溫度、濕度變幅大、變化快的地區(qū)以及兼有其他破壞因素(例如鹽、堿、海水、凍融等)作用時(shí),常能加速混凝土的崩潰。中性化作用:在空氣中的某些酸性氣體,如Cl2、H2S和CO2在適當(dāng)溫、濕度條件下使混凝土中液相的堿度降低,引起某些組分的分解,并使體積發(fā)生變化。
鋼筋銹蝕作用:在鋼筋混凝土中,鋼筋因電化學(xué)作用生銹,體積增加,脹壞混凝土保護(hù)層,結(jié)果又加速了鋼筋的銹蝕,這種惡性循環(huán)使鋼筋與混凝土同時(shí)受到嚴(yán)重的破壞,成為毀壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一個(gè)最主要原因。
堿-集料反應(yīng):最常見的是水泥或水中的(堿分Na2O、K2O)和某些活性集料(如蛋白石、燧石、安山巖、方石英)中的SiO2起反應(yīng),在界面區(qū)生成堿的硅酸鹽凝膠,使體積膨脹,最后能使整個(gè)混凝土建筑物崩解。這種反應(yīng)又名堿-硅酸反應(yīng)。此外還有堿-硅酸鹽反應(yīng)與堿-碳酸鹽反應(yīng)。
此外,有人將抵抗磨損、氣蝕、沖擊以至高溫等作用的能力也納入耐久性的范圍。上述各種破壞作用還常因其具有循環(huán)交替和共存疊加而加劇。前者導(dǎo)致混凝土材料的疲勞;后者則使破壞過(guò)程加劇并復(fù)雜化而難于防治。
要提高混凝土的耐久性,必須從抵抗力和作用力兩個(gè)方面入手。增加抵抗力就能抑制或延緩作用力的破壞。因此提高混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)性常常有利于耐久性的改善,其中密實(shí)性尤為重要,因?yàn)榭卓p常是破壞因素進(jìn)入混凝土內(nèi)部的途徑,所以混凝土的抗?jié)B性和抗凍性密切相關(guān)。另一方面通過(guò)改善環(huán)境以削弱作用力,也能提高混凝土的耐久性。此外,還可采用外加劑(例如引氣劑之對(duì)于抗凍性等),謹(jǐn)慎選擇水泥和集料,摻加聚合物,使用涂層材料等,來(lái)有效地改善混凝土的耐久性,延長(zhǎng)混凝土工程的安全使用期。
耐久性是一項(xiàng)長(zhǎng)期性能,而破壞過(guò)程又十分復(fù)雜。因此,要較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)試及評(píng)價(jià),還存在著不少困難。只是采用快速模擬試驗(yàn),對(duì)在一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)破壞因素作用下的一種或幾種性能變化,進(jìn)行對(duì)比并加以測(cè)試的方法還不夠理想,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一,對(duì)于破壞機(jī)理及相似規(guī)律更缺少深入的研究,因此到目前為止,混凝土的耐久性還難于預(yù)測(cè)。除了試驗(yàn)室快速試驗(yàn)以外,進(jìn)行長(zhǎng)期暴露試驗(yàn)和工程實(shí)物的觀測(cè),從而積累長(zhǎng)期數(shù)據(jù),將有助于耐久性的正確評(píng)定。
5、組成材料與結(jié)構(gòu)
普通混凝土是由水泥、粗骨料(碎石或卵石)、細(xì)骨料(砂)、外加劑和水拌合,經(jīng)硬化而成的一種人造石材。砂、石在混凝土中起骨架作用,并抑制水泥的收縮;水泥和水形成水泥漿,包裹在粗細(xì)骨料表面并填充骨料間的空隙。水泥漿體在硬化前起潤(rùn)滑作用,使混凝土拌合物具有良好工作性能,硬化后將骨料膠結(jié)在一起,形成堅(jiān)強(qiáng)的整體。
6、主要技術(shù)性質(zhì)
混凝土的性質(zhì)包括混凝土拌合物的和易性、混凝土強(qiáng)度、變形及耐久性等。和易性又稱工作性,是指混凝土拌合物在一定的施工條件下,便于各種施工工序的操作,以保證獲得均勻密實(shí)的混凝土的性能。和易性是一項(xiàng)綜合技術(shù)指標(biāo),包括流動(dòng)性(稠度)、粘聚性和保水性三個(gè)主要方面。
強(qiáng)度是混凝土硬化后的主要力學(xué)性能,反映混凝土抵抗荷載的量化能力。混凝土強(qiáng)度包括抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、抗折及握裹強(qiáng)度。其中以抗壓強(qiáng)度最大,抗拉強(qiáng)度最小。
混凝土的變形包括非荷載作用下的變形和荷載作用下的變形。非荷載作用下的變形有化學(xué)收縮、干濕變形及溫度變形等。水泥用量過(guò)多,在混凝土的內(nèi)部易產(chǎn)生化學(xué)收縮而引起微細(xì)裂縫。混凝土耐久性是指混凝土在實(shí)際使用條件下抵抗各種破壞因素作用,長(zhǎng)期保持強(qiáng)度和外觀完整性的能力。包括混凝土的抗凍性、抗?jié)B性、抗蝕性及抗碳化能力等。
四 影響混凝土性能的常見因素
作為建筑工程的主要材料,混凝土對(duì)建筑工程的質(zhì)量有著重大的影響。混凝土的主要性能有:混凝土強(qiáng)度性能;混凝土工作性能;混凝土耐久性能;混凝土的經(jīng)濟(jì)性等。下面我們將對(duì)影響這四個(gè)性能的常見因素進(jìn)行分析介紹。
1、影響混凝土和易性的主要因
(1)單位用水量:?jiǎn)挝挥盟渴腔炷亮鲃?dòng)性的決定因素。用水量增大,流動(dòng)性隨之增大.但用水量大帶來(lái)的不利影響是保水性和粘聚性變差,易產(chǎn)生泌水分層離析.從而影響混凝土的勻質(zhì)性、強(qiáng)度和耐久性。大量的實(shí)驗(yàn)研究明在原材料品質(zhì)一定的條件下,單位用水量一旦選定.單位水泥用最增減50-100kg每立方米.混凝土的流動(dòng)性基木保持不變,這一規(guī)律稱為固定用水量定則。這一定則對(duì)普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)帶來(lái)極大便利,即可通過(guò)固定用水量保混凝上坍落度的同時(shí).調(diào)整水泥用量.即調(diào)整水灰比.來(lái)滿足強(qiáng)度和耐久性要求。
(2)漿骨比:漿骨比指水泥漿用量與砂石用量之比位。在混凝土凝結(jié)硬化之前,水泥漿主要賦予流動(dòng)性;在混凝土凝結(jié)硬化以后,主要賦予粘結(jié)強(qiáng)度.在水灰比一定的前提下.漿骨比越大.即水泥漿量越大.混凝土流動(dòng)性越大。通過(guò)調(diào)整漿骨比大小.既可以滿足流動(dòng)性要求.又能保 良好的粘聚性和保水性。漿骨比不宜太大,否則易產(chǎn)生流漿現(xiàn)象,使枯聚性下降。漿骨比也不宜太小.否則因骨料間缺少粘結(jié)體。拌合物易發(fā)生崩塌現(xiàn)象。因此.合理的漿骨比是混凝土拌合物和易性的良好保。
(3)水灰比:水灰比即水用覺與水泥用量之比。在水泥用量和骨料用量不變的情況下.水灰比增大.相當(dāng)于單位川水量增大,水泥漿很稀,拌合物流動(dòng)性也隨之增大,反之亦然。川水量增大帶來(lái)的負(fù)面影響是嚴(yán)重降低混凝土的保水性.增大泌水.同時(shí)使粘聚性也下降。但水灰比也不宜太小.否則因流動(dòng)性過(guò)低影響混凝土振搗密實(shí).易產(chǎn)生麻面和空洞。合理的水灰比是混凝土拌合物流動(dòng)性、保水性和粘聚性的良好保。
(4)砂率:砂率指沙子站砂石總重量的百分率。
(5)水泥品種及細(xì)度:水泥品種不同時(shí).達(dá)到相同流動(dòng)性的需水量往往不同。從而影響混凝土流動(dòng)性。另一方面.不同水泥品種對(duì)水的吸附作用往往不等.從而影響混凝土的保水性和粘聚性。同品種水泥越細(xì).流動(dòng)性越差.但枯聚性和保水性越好。
(6)管料的品種和粗細(xì)程度:卵石表面光滑.碎石粗糙且多棱角.因此卵石配制的混凝土流動(dòng)性較好.但粘聚性和保水性則相對(duì)較差。河砂與山砂的差異與上述相似。對(duì)級(jí)配符合要求的砂石料來(lái)說(shuō),粗骨料第四章混凝土粒徑越大。砂子的細(xì)度模數(shù)越大,則流動(dòng)性越大.但粘聚性和保水性有所下降.特別是砂的粗細(xì).在砂率不變的情況下.影響更加顯著。
(7)外加劑:改善混凝土和易性的外加劑主要有減水劑和引氣劑。它們能使混凝土在不增加用水量的條件下增加流動(dòng)性.并具有良好的粘聚性和保水性。
(8)時(shí)間、氣候條件:隨著水泥水化和水分蒸發(fā),混凝土的流動(dòng)性將隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。氣溫高、濕度小、風(fēng)速大將加速流動(dòng)性的損失。
2.影響混凝土強(qiáng)度性能的常見因素
影響混凝土強(qiáng)度的因素很多,主要與水灰比、水泥等級(jí)、集料、養(yǎng)護(hù)溫度和濕度等有關(guān)。我們著重介紹其中主要的兩種影響因素:
(1) 水灰比-WC
一般的混凝土強(qiáng)度主要取決于毛細(xì)管孔隙Pc=WC-0.36a 或者膠空比X=0.68a( 0.32+WC ),但實(shí)際上這些是微觀指標(biāo),所以難以測(cè)定。從宏觀上來(lái)說(shuō),密實(shí)的混凝土在任何水灰比程度下毛細(xì)管孔由水灰比確定,而由式可以看出混凝土強(qiáng)度和水灰比成正比,也就是水灰比越大,混凝土強(qiáng)度越大,所以當(dāng)水灰比不變時(shí),想通過(guò)增加水泥用量來(lái)提高混凝土強(qiáng)度的做法是錯(cuò)誤的,這樣做只能增加混凝土的和易性。而且根據(jù)混凝土強(qiáng)度水灰比定則可知,對(duì)于一定材料,混凝土強(qiáng)度僅取決于水灰比一個(gè)因素。因此水灰比是影響混凝土強(qiáng)度的一個(gè)重要因素。
(2)水泥等級(jí)
水泥對(duì)混凝土的影響取決于水泥的礦物成分及細(xì)度。水泥的強(qiáng)度主要來(lái)自于原材料中的早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度。水泥細(xì)度對(duì)混凝土強(qiáng)度影響很大,隨著細(xì)度增加,水化速率增大,就導(dǎo)致較高的早期強(qiáng)度增長(zhǎng)率,而混凝土的后期強(qiáng)度幾乎沒有增長(zhǎng)。另外,在同等條件下,改變水泥的粒型和級(jí)配,同樣可以改變混凝土的強(qiáng)度。
除了以上兩個(gè)主要因素以外,還有一些不可忽視的影響因素,比如粗骨料、齡期、溫度、摻合料以及緩凝劑等。
3.影響混凝土工作性能的因素
影響混凝土工作性能的因素比較多,主要有:砂、水泥特性、摻合料、環(huán)境、攪拌時(shí)間以及外加劑等。下面我們介紹其中兩個(gè)比較重要的因素:
(1)砂
砂的粗細(xì)程度、細(xì)顆粒含量、含泥量、級(jí)配均嚴(yán)重影響高性能混凝土的工作性,質(zhì)量要求比較高的混凝土采用細(xì)度模數(shù)在2.6-3.0之間的II區(qū)砂,細(xì)顆粒含量0.300mm篩以下達(dá)到15%,含泥量控制在2%以下,這些嚴(yán)格的指標(biāo)可以保證較好的混凝土性能。而砂率將影響混凝土攪拌物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性,合理的砂率將大大提高混凝土的工作性能。所以在同等條件下,通過(guò)調(diào)整粗細(xì)砂的參配和選擇合理的砂率,可以很好地提高混凝土的工作性能。
(2)攪拌時(shí)間
攪拌時(shí)間對(duì)混凝土工作性能影響很大,混凝土拌合物塌落度與時(shí)間成反比,主要是由拌合物中自由水隨時(shí)間蒸發(fā)、水泥早期水化引起的。如果攪拌時(shí)間過(guò)短,外加劑沒有充分的溶解和分散;但是如果攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則攪拌物的自由水蒸發(fā)和水泥早期水化會(huì)影響工作性能,所以攪拌時(shí)間的把握非常重要。而且對(duì)于不同季節(jié)的攪拌時(shí)間也會(huì)有所不同,夏季攪拌時(shí)間不應(yīng)低于120秒,冬季不應(yīng)低于150秒。
4.影響混凝土耐久性能的因素
影響混凝土耐久性能的因素有內(nèi)因和外因之分,內(nèi)因比如影響鋼筋銹蝕的氯離子,混凝土的碳化,用水量等;外因主要為混凝土使用的環(huán)境,比如溫度、濕度等。下面我們就其中的兩個(gè)因素加以詳細(xì)介紹:
(1)材料因素
目前對(duì)混凝土耐久性的研究成果大多集中在材料方面,因?yàn)樗胁牧媳热缢嗥贩N、骨料的級(jí)配、外加劑的類型甚至是水的用量都會(huì)直接影響到混凝土的耐久性能。其中攪拌用水量和外加劑類型會(huì)影響混凝土的抗凍性能;而水泥品種直接影響混凝土的抗侵蝕性能;混凝土中氯離子的含量高會(huì)引起鋼筋銹蝕,這與混凝土原材料質(zhì)量有關(guān)。所以材料的選擇和使用對(duì)于混凝土的耐久性能有著很重要的影響,所謂“巧婦難為無(wú)米之炊”,我們必須選擇合理的材料才能給混凝土的耐久性能以基礎(chǔ)保證。
(2)環(huán)境因素
環(huán)境因素也是影響混凝土耐久性能的一個(gè)重要因素,它是影響混凝土耐久性能的外因。我們常見的混凝土環(huán)境有大氣環(huán)境、土壤環(huán)境和水域環(huán)境等。在不同的環(huán)境中,腐蝕性物質(zhì)都會(huì)通過(guò)各種方式進(jìn)入混泥土內(nèi)部,使混凝土性能惡化,適用性和安全性都降低,這也就能解釋為什么混凝土結(jié)構(gòu)的破壞一般都是從混凝土劣化開始的。環(huán)境中的溫度和濕度都是影響混凝土耐久性能的重要因素,而某些特殊環(huán)境中的酸、堿物質(zhì)更是混凝土腐蝕破壞的主要誘因。所以給混凝土一個(gè)適應(yīng)的環(huán)境,是保證其耐久性的重要條件。
從整體上來(lái)說(shuō),影響混凝土耐久性能的因素還有施工因素、設(shè)計(jì)因素,這需要整體考慮才能有效地提高混凝土耐久性能。
5.影響混凝土的經(jīng)濟(jì)性的因素
近年來(lái),經(jīng)歷了快速的改革開放發(fā)展,我國(guó)混凝土使用量已經(jīng)成為世界上用量最大的幾個(gè)國(guó)家之一。混凝土的經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)成為一個(gè)重要的關(guān)注問(wèn)題,如何在保證混凝土要求質(zhì)量的情況下,盡量讓其具有經(jīng)濟(jì)性一直是業(yè)內(nèi)人士研究的方向。影響混凝土經(jīng)濟(jì)型的因素也比較多,比如:原材料使用類型和用量;設(shè)計(jì)方案的選用;施工方法等。下面就其中的一兩個(gè)因素作一些具體分析介紹:
(1)原材料的影響
在混凝土建筑建造時(shí),原材料花費(fèi)在總費(fèi)用中占有很大比重,所以合理使用材料、提高材料的使用率對(duì)于提高混凝土的經(jīng)濟(jì)性有著很大的影響。比如在混凝土的基本組成材料中,水泥的花費(fèi)是最多的。所以,在滿足對(duì)混凝土質(zhì)量要求的情況下,單位體積混凝土的水泥用量越少,它的經(jīng)濟(jì)性越好。有時(shí)候,減少水泥用量不僅能提高經(jīng)濟(jì)性,而且還會(huì)帶來(lái)一些技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)。
(2)設(shè)計(jì)方案選用的影響
設(shè)計(jì)方案對(duì)于混凝土經(jīng)濟(jì)性的影響是不言而喻的,因?yàn)樵O(shè)計(jì)方案決定著一些原材料的使用和施工方法的進(jìn)行。好的設(shè)計(jì)方案會(huì)對(duì)整個(gè)混凝土經(jīng)濟(jì)性有一個(gè)值的提升,比如混凝土配比設(shè)計(jì):一般的設(shè)計(jì)不太注重經(jīng)濟(jì)性和配比設(shè)計(jì)之間的平衡,無(wú)法按照最優(yōu)化原則進(jìn)行,從而造成不必要的資源和經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。所以我們必須重視設(shè)計(jì)方案對(duì)混凝土經(jīng)濟(jì)性的影響。
結(jié) 語(yǔ)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展,混凝土的發(fā)展方向也越來(lái)越引人注意。 美國(guó)特納建筑公司高級(jí)副總裁Rod Wille先生2005年在西雅圖舉行的美國(guó)西北混凝土協(xié)會(huì)(Northwest Concrete Alliance)代表大會(huì)上演講指出,混凝土行業(yè)應(yīng)該朝著綠色化方向發(fā)展,全美國(guó)的混凝土工作者都越來(lái)越重視墻體保溫混凝土技術(shù)。混凝土是土木工程中用途最廣、用量最大的一種建筑材料。按預(yù)定性能設(shè)計(jì)和制作混凝土;研制輕質(zhì)、高強(qiáng)度、多功能的混凝土新品種;利用現(xiàn)代新技術(shù),大力發(fā)展新工藝、新設(shè)備;廣泛利用工業(yè)廢渣作原材料等,都是今后需要不斷解決的課題。
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