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骨料吸水率對混凝土性能的影響

編輯:華偉銀凱   發布時間:2020-5-20?

  在現代混凝土施工中,混凝土原材料的好壞與混凝土性能息息相關。適當添加混凝土外加劑能夠有效改善混凝土性能,但原材料質量對混凝土性能的影響也十分關鍵。今天小編帶您來了解一下骨料的吸水率對混凝土性能的影響有哪些。

  (1)吸水率與含水量
  在拌制混凝土時,由于骨料的含水狀態不同,將影響混凝土的用水量和骨料用量。在設計混凝土配合比時,如果以烘干后的絕干狀態配制混凝土,絕干狀態的骨料會吸收足夠的水分達到飽和面干;而如果以飽和面干為基準設計混凝土配合比,則不會影響混凝土的用水量和骨料用量,因為骨料飽和面干時,既不會吸收混凝土拌合物的水,也不會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,所吸收水分的質量占材料烘干質量的百分比。

  普通材料的吸水率一般在1%左右,在干燥狀態的骨料的吸水往往在10~30min內完成,這這段時間內,在骨料吸水的作用下,混凝土拌合物坍落度會降低。因此,測試吸水率的時間定為10~30min更合理些,而不是24h。在實際生產中,應從拌合物中扣除骨料的實際吸水量,得到控制混凝土和易性和強度的關鍵參數——有效水膠比。

  處于飽和面干狀態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,濕潤骨料的總水量即為吸水量與表面含水量之和。在生產過程中,使用的砂表面含水較大,遠大于飽和面干狀態的含水量,使用時應考慮超出飽和面干狀態的這部分含水量,應扣除砂中的超出的這部分含水量,并相應增加與含水量相等的骨料用量,這對計算實際用水量具有重要意義。

骨料吸水率對混凝土性能的影響

  (2)吸水率對混凝土工作性的影響
  吸水率較大的骨料內部往往含有較多的細小的空隙,具有較強的吸水能力。當骨料自身的含水量小于骨料飽和面干時的吸水率,在配制混凝土時,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,必然會有部分外加劑被吸入骨料內部,造成這部分外加劑失去分散效能,混凝土流動性和坍落度減小。

  當骨料自身的含水量大于骨料飽和面干時的吸水率時,骨料將不會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,造成混凝土流動性和坍落度損失,這種情況下,對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,而且流動性經時損失大,有的甚至出機10min左右便無流動性,無法進行泵送施工。

  (3)吸水率對混凝土抗壓強度的影響
  吸水率大的骨料對混凝土強度的影響主要表現在兩個方面:一方面骨料含水量小于飽和面干時的吸水率時,骨料吸收一部分水使混凝土拌合物實際水膠比降低,有助于混凝土強度的提高;另一方面,骨料的吸水率越大,其內部結構相對就越疏松,堅硬程度也越差,與水泥砂漿界面過渡區的粘結強度越顯薄弱,受壓破壞時很容易在薄弱處形成應力集中,造成混凝土強度降低。但總體來說,骨料吸水率對混凝土的劣化作用遠超過了其對混凝土的增強效應,因而吸水率大的骨料配制的混凝土強度增長率時下降的,在骨料含水量大于飽和面干時吸水率時表現更為明顯。

  (4)吸水率對混凝土耐久性的影響
  配合比相同時,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濕度為驅動力,在混凝土內部供給水分較充裕,從而延緩了細微孔隙的收縮,間接延緩了混凝土的干燥收縮。但到了后期混凝土處于長期干燥收縮環境時,吸水率較大粗骨料隨著內部水分的蒸發,因自身內部相對較大孔隙率等原因,粗骨料本身約束混凝土干燥收縮的能力相對天然粗骨料差,導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,其體內部缺陷孔隙多,給Cl-等提供了足夠的進出通道,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,硬化后其內部空隙缺陷多,給自由水留有充足的儲存空間,更容易出現凍融破壞。


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