水泥温度对混凝土性能的影响探析

2020-11-25 13:54
建材发展导向 2020年2期
关键词:低温高温条件

张 璐

(煤炭工业阳泉矿区建设工程质量监督站,山西 阳泉 045000)

我国社会的不断发展和经济水平的不断提高,使得社会中各行各业众多领域对于混凝土这一基本的基础的建筑施工材料的需求愈发之大。混凝土作为我国主要的建筑施工材料之一,在许许多多的产业与行业中都有着巨大而广泛的应用,因此,混凝土的性能和质量成为了一个关键的、受到社会广泛关注和重要的一个要点。而水泥作为混凝土的主要原材料之一,其本身的特性温度对于混凝土性能有着多方面的影响。基于此,对水泥温度对混凝土性能的影响进行探析研究,有着现实的价值和意义。

1 低温条件对混凝土性能的影响

水泥的制备混凝土中,有着高温和低温两个特殊的温度条件,每一个温度情况对于混凝土材料性能的影响都是不同的,因此需要分别进行分析和探析。文章本部分将对水泥在低温条件下对混凝土性能的影响进行研究。

1.1 低温条件对混凝土早期性能影响

经过众多的实验和试验,在混凝土进行施工和浇筑时,如果水泥材料的温度过低,就会对其初凝时间与终凝时间造成一定的影响,会相应的增加其时间,且水泥温度越低,则延长的时间越久,相对而言,终凝时间的延长表现的更为明显。在水泥的低温条件下,混凝土的坍落度一般而言不能超过100mm,同时需要尽可能的减少泌水,以尽早凝结混凝土。除此之外,在低温水泥的条件下,泌水在混凝土的表面会停留较长的时间,其蒸发的速度慢,影响到混凝土饰面工序的正常进行开展。如果在混凝土表面泌水未蒸发或者处理的情况下进行饰面工作,就很容易导致混凝土表面出现缺陷,而如果在抹面的过程中将混凝土表面的泌水压入到混凝土的内部,就会使得混凝土表面的水灰比增大,降低混凝土的含气量、表面抗渗水性能以及强度等。因此,在混凝土材料设计和进行加工时,必须要考虑到泌水问题。

1.2 低温条件对混凝土强度的影响

在水泥低温条件下进行混凝土的制备和加工工作,会降低水泥的水化速率,从而影响混凝土材料强度的提高。在混凝土材料进行搅拌和凝结时,如果水泥温度在零下10°C 附近保持,就会导致混凝土的强度无法继续发展提高,水泥的水化也会停止。如果混泥土在凝结后抗拉强度达不到能够抵抗低温结冰的膨胀力,就会受到相应地影响。例如因为结冰膨胀导致的内部不规则缝隙和裂纹,导致混凝土强度的降低。一般而言,新搅拌的混凝土如果在24 小时内受到低温冻害,就会降低其一半的强度,同时还会引起混凝土表面脱落和耐久度降低问题。

1.3 低温条件对混凝土体积稳定性的影响

水泥在低温的条件下进行搅拌加工制备混凝土,会因为温度的问题影响到混凝土的结构。低温的混凝土材料表面温度的下降速率是要高于内部的,在这样的情况下,其就会产生较大的温度梯度,并因此引发出温度应力。如果混凝土的抗拉强度尚不足以抵抗温度应力,混凝土表面就会产生诸多的裂缝,这些裂缝会在混凝土的实际使用中不断扩大,降低混凝土的整体耐用性和体积形态的稳定性。

1.4 低温条件下对混凝土抗冻耐久性的影响

混凝土的抗冻耐久性与其第一次承受冻融循环时的龄期有着密切的关系,但是混凝土早龄期的抗冻性能与冻融循环的成熟混凝土之间抗冻性不存在正比例的关系。真正与混凝土抗冻耐久性能有关的因素是混凝土的抗拉强度和孔隙缝隙饱水程度,如果混凝土在浇筑完成后短龄期内受到低温的影响,就会因为抗拉强度不足且内部孔隙饱水度较高而造成抗冻耐久性能的降低。

2 高温条件对混凝土性能的影响

除了在水泥的低温条件下会影响到混凝土性能,在水泥高温的条件下,混凝土的质量以及各方面的性能也会同样的受到一定的影响。文章本部分将对水泥高温条件下混凝土受到的影响进行探析分析。

2.1 高温条件下对混凝土早期性能的影响

当水泥温度较高时,就会导致混凝土的温度上号,混凝土的坍落度减少,同时由于水泥的高温,混凝土原材料与外部搅拌的溶剂相容性变差,混凝土坍落度的损失和变化就会增大,混凝土材料的整体粘度与流动性降低。这主要是因为水泥的温度过高,导致水泥中的石膏退水速度加快,混凝土极容易出现急凝、假凝的现象,混泥土在短时间内或者瞬时失去塑性;另一方面,水泥过热也会对外加剂的使用效果造成影响,所需要的的搅拌用水就越多。除此之外,混凝土的凝结时间也会受到水泥温度过高的影响。

2.2 高温条件下对混凝土强度的影响

在水泥的高温条件下,混凝土的强度同样会受到巨大的影响,由于混凝土的坍落度难以达到和符合相关的标准。例如裂缝过多、抗拉强度低等问题。一般来说。由于水泥过热,石膏出现脱水的现象,难以抑制混凝土中的铝酸三钙的反应速度。混凝土的反应速度过快,会出现急凝的现象,混凝土水化放热会过于集中,抗拉的强度就会相应的降低。不同于水泥的低温条件,在水泥的高温条件下,混凝土的凝结时间会大幅度减少和降低,在第一时间内,混凝土的质量受影响较小,但是经过一段时间后,混凝土的质量和性能就难以保证。

3 混凝土中水泥温度控制措施

虽然在水泥的低温和高温条件下给混凝土的搅拌、浇筑和施工带来了巨大的不利影响,但是在我国的诸如地区,都会因为多种因素的影响而导致水泥的温度无法稳定在一个合理的范围内。在这样的情况下,对混凝土中水泥温度控制的措施进行分析研究,有着极大地价值。

3.1 改善混凝土配比

无论是在高温还是低温的条件下,提高混凝土材料的强度和性能,都需要从混凝土的材料配比进行着手。一般来说,在混凝土进行搅拌和浇筑时,可以适当合理的提高水泥的用量,降低混凝土的水灰比搅拌物,适当缩短混凝土的凝结时间和提高早期的强度。

3.2 优化混凝土温度

当水泥的温度处于一个合理合适的范围内,在混凝土进行加工搅拌和浇筑的过程中,就可以从多个方面积极地帮助和提高混凝土的质量与强度。一方面来讲,优化和合理控制水泥以及混凝土的温度,能够加快混凝土搅拌和浇筑的速度,提高相应工作的效率和质量。另一方面,混凝土温度的适宜也能够帮助温度混凝土内部结构的稳定性,以及在浇筑中混凝土流体的粘度。

3.3 合理加入混凝土外加剂

混凝土在搅拌、加工和浇筑中,不能缺少相应的混凝土外加剂。而在水泥温度不合理不合适的情况下,适当选用科学的混凝土外加剂就能够起到一定的帮助和提高作用,不仅仅能够提高混凝土的早期强度,还能够帮助后续混凝土材料的养护工作的进行和开展。

3.4 采取合理的养护措施

在混凝土的加工、搅拌和浇筑后,需要对混凝土材料进行一定的养护措施,从而在众多外部环境条件的影响下最大限度地保证混凝土材料的质量性能和强度,当水泥温度过高进行加工时,混凝土的养护就需要采用一定的方法和手段,降低混凝土的温度,尽可能弥补高温中出现的问题。而当水泥温度过低进行加工后,混凝土的养护则多需要选用保温的材料、干燥的材料,降低低温条件下混凝土的不利影响与因素。

4 结语

总而言之,在我国当前对混凝土材料的需求和需要愈发之大的背景下,对混凝土的性能进行分析研究是十分有必要的。水泥作为混凝土制备中最为主要的原材料之一,其温度对于混凝土的性能有着直接的影响,甚至起到决定性的作用。文章从水泥温度对混凝土性的方面着手分析研究,希望能够帮助提高混凝土材料的性能,促进有关行业的发展与进步。

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