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骨料吸水率对混凝土性能的影响

编辑:华伟银凯   发布时间:2020-5-20

  在现代混凝土施工中,混凝土原材料的好坏与混凝土性能息息相关。适当添加混凝土外加剂能够有效改善混凝土性能,但原材料质量对混凝土性能的影响也十分关键。今天小编带您来了解一下骨料的吸水率对混凝土性能的影响有哪些。

  (1)吸水率与含水量
  在拌制混凝土时,由于骨料的含水状态不同,将影响混凝土的用水量和骨料用量。在设计混凝土配合比时,如果以烘干后的绝干状态配制混凝土,绝干状态的骨料会吸收足够的水分达到饱和面干;而如果以饱和面干为基准设计混凝土配合比,则不会影响混凝土的用水量和骨料用量,因为骨料饱和面干时,既不会吸收混凝土拌合物的水,也不会向混凝土拌合物释放水。吸水率是指材料在吸水饱和至饱和面干时,所吸收水分的质量占材料烘干质量的百分比。

  普通材料的吸水率一般在1%左右,在干燥状态的骨料的吸水往往在10~30min内完成,这这段时间内,在骨料吸水的作用下,混凝土拌合物坍落度会降低。因此,测试吸水率的时间定为10~30min更合理些,而不是24h。在实际生产中,应从拌合物中扣除骨料的实际吸水量,得到控制混凝土和易性和强度的关键参数——有效水胶比。

  处于饱和面干状态下的含水量为骨料的吸水量,那么骨料表面含水量为减去饱和面干后的剩余水量。因此,湿润骨料的总水量即为吸水量与表面含水量之和。在生产过程中,使用的砂表面含水较大,远大于饱和面干状态的含水量,使用时应考虑超出饱和面干状态的这部分含水量,应扣除砂中的超出的这部分含水量,并相应增加与含水量相等的骨料用量,这对计算实际用水量具有重要意义。

骨料吸水率对混凝土性能的影响

  (2)吸水率对混凝土工作性的影响
  吸水率较大的骨料内部往往含有较多的细小的空隙,具有较强的吸水能力。当骨料自身的含水量小于骨料饱和面干时的吸水率,在配制混凝土时,骨料必然要从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,混凝土流动性减小,坍落度损失。此外,外加剂组分常常溶解在水中,骨料在吸收水分的同时,必然会有部分外加剂被吸入骨料内部,造成这部分外加剂失去分散效能,混凝土流动性和坍落度减小。

  当骨料自身的含水量大于骨料饱和面干时的吸水率时,骨料将不会从混凝土拌合物中吸收自由水,但溶解在水中的外加剂分子也会有部分缓慢渗入骨料的空隙,使用分散效能,造成混凝土流动性和坍落度损失,这种情况下,对工作性造成的影响虽然较前一种小,但仍不容忽视。吸水率大的骨料拌制的混凝土,在用水量一定的情况下,混凝土坍落度小于吸水率小的骨料拌制的混凝土,而且流动性经时损失大,有的甚至出机10min左右便无流动性,无法进行泵送施工。

  (3)吸水率对混凝土抗压强度的影响
  吸水率大的骨料对混凝土强度的影响主要表现在两个方面:一方面骨料含水量小于饱和面干时的吸水率时,骨料吸收一部分水使混凝土拌合物实际水胶比降低,有助于混凝土强度的提高;另一方面,骨料的吸水率越大,其内部结构相对就越疏松,坚硬程度也越差,与水泥砂浆界面过渡区的粘结强度越显薄弱,受压破坏时很容易在薄弱处形成应力集中,造成混凝土强度降低。但总体来说,骨料吸水率对混凝土的劣化作用远超过了其对混凝土的增强效应,因而吸水率大的骨料配制的混凝土强度增长率时下降的,在骨料含水量大于饱和面干时吸水率时表现更为明显。

  (4)吸水率对混凝土耐久性的影响
  配合比相同时,吸水率较大的骨料在混凝土硬化初期其自身所含有的水分以相对湿度为驱动力,在混凝土内部供给水分较充裕,从而延缓了细微孔隙的收缩,间接延缓了混凝土的干燥收缩。但到了后期混凝土处于长期干燥收缩环境时,吸水率较大粗骨料随着内部水分的蒸发,因自身内部相对较大孔隙率等原因,粗骨料本身约束混凝土干燥收缩的能力相对天然粗骨料差,导致后期干燥收缩率变大。
  吸水率大的骨料配制混凝土硬化后,其体内部缺陷孔隙多,给Cl-等提供了足够的进出通道,直接影响着钢筋混凝土寿命安全。
  吸水率大的骨料配制混凝土,硬化后其内部空隙缺陷多,给自由水留有充足的储存空间,更容易出现冻融破坏。


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