混凝土用水對混凝土強(qiáng)度的影響

1、混凝土用水對混凝土強(qiáng)度的影響商品混凝土用水可以影響商品混凝土的性質(zhì)，如果選擇適合的水進(jìn)行商品混凝土的配 置，則會(huì)增強(qiáng)商品混凝土的強(qiáng)度，反之會(huì)破壞商品混凝土的結(jié)構(gòu)而降低商品混凝土的強(qiáng)度與 耐久性，所以對于商品混凝土用水，我們要慎重選擇。本文以水在商品混凝土中的存在形式 的探討為基礎(chǔ)，分析了商品混凝土用水對商品混凝土強(qiáng)度的影響，為提高商品混凝土的強(qiáng)度 提供了依據(jù)。一、商品混凝土中水的存在形式及重要性水在商品混凝土中是必不可少的，但是，水在商品混凝土中卻有三種存在形式。第一 種就是以化學(xué)結(jié)合水的形式存在于商品混凝土中，而且含量要有嚴(yán)格的限制，并可以與水泥 結(jié)合成晶狀固體?；瘜W(xué)結(jié)合水的形成是要經(jīng)過外界

2、壓力而強(qiáng)制結(jié)合成的，因此，它對商品 混凝土與外界之間的任何化學(xué)，物理作用都不參與，而且不改變商品混凝土的性質(zhì)，作為一 個(gè)微小的獨(dú)立體自生變形。第二種形式是物理-化學(xué)結(jié)合水，這種結(jié)合水與化學(xué)結(jié)合水不同， 它對含量并沒有嚴(yán)格要求，而起，它的存在形式也不是獨(dú)立的，而是作為一種膜狀的結(jié)構(gòu)依 附在商品混凝土上。而且，這種結(jié)合水能夠細(xì)膩過程堿性的水膜，促進(jìn)水泥的溶解，同時(shí)這 種膜狀結(jié)構(gòu)為了免除蒸發(fā)而在商品混凝土與外界進(jìn)行相互作用時(shí)進(jìn)行積極的參與。第三種是 單獨(dú)的以物理結(jié)合水的形式存在于商品混凝土的晶格中，而且以這種形式存在的結(jié)合水是處 于游離狀態(tài)的，因此也被稱為游離水，而且游離水的含量不穩(wěn)定，并且性質(zhì)不穩(wěn)

3、定，容易被 水分蒸發(fā)而破壞它與其他物質(zhì)的結(jié)合，因此，這種結(jié)合水也對商品混凝土的反應(yīng)積極參與。此外，在商品混凝土中的水也是實(shí)現(xiàn)混泥土強(qiáng)度的必要條件，尤其是商品混凝土用水， 它們也結(jié)合水的形式存在于商品混凝土中，為水泥顆粒的水化提供了可能。盡管水在商品混 凝土中的存在形式不同，而且參與度也不同，但是它們在商品混凝土中卻可以促進(jìn)水泥顆粒 的擴(kuò)散，完成必要的水化反應(yīng)。其中，物理-化學(xué)混合結(jié)合水的作用是最大的，而單純的化 學(xué)和物理結(jié)合水的作用則相對較小，既不能使水泥顆粒完全溶解也不能夠使它們發(fā)生水化反 應(yīng)，所以，它們在商品混凝土中可以降低商品混凝土的強(qiáng)度。尤其是物理結(jié)合水，它會(huì)促使 物理-化學(xué)結(jié)合水發(fā)生

4、反應(yīng)進(jìn)而降低它在商品混凝土中的含量，所以，在三中結(jié)合水中，物 理結(jié)合水對商品混凝土的影響是最大的。所以，為了加強(qiáng)商品混凝土的強(qiáng)度，就要選擇物理結(jié)合水的含量少的水來進(jìn)行商品混 凝土的配比。二、商品混凝土用水對商品混凝土強(qiáng)度的影響商品混凝土用水對商品混凝土強(qiáng)度的影響是通過水中所表現(xiàn)的特性和水中的物質(zhì)表現(xiàn) 出來的，如商品混凝土用水的PH值、氯離子的含量、硫酸根離子的含量以及堿含量，這些 都會(huì)影響商品混凝土的強(qiáng)度。第一，商品混凝土用水的PH值。商品混凝土用水的PH值不是直接影響商品混凝土的 強(qiáng)度，而是通過水的酸堿度來影響商品混凝土的強(qiáng)度，按照商品混凝土用水關(guān)于PH值的原 規(guī)定，應(yīng)為4.0，我們都知道這

5、一范圍的水已經(jīng)顯強(qiáng)酸性，而且能夠?qū)ι唐坊炷猎斐梢欢?的腐蝕性，但是，作為商品混凝土用水，這種顯酸性的水可以被商品混凝土自身所含有的強(qiáng) 堿性平衡，不會(huì)破壞商品混凝土的強(qiáng)度。盡管這樣，目前對商品混凝土強(qiáng)度的要求也較過去 高很多，所以對于商品混凝土用水的PH值也進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，尤其是用于修建公路橋梁 結(jié)構(gòu)的商品混凝土。根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范中的規(guī)定，商品混凝土用水中應(yīng)選用水 的PH值不大于5的酸性用水，但是根據(jù)商品混凝土的種類及用法的不同，商品混凝土用水 的PH值也有特殊規(guī)定。例如，現(xiàn)在在建設(shè)行業(yè)，預(yù)應(yīng)力工程的使用年限也有所增長，100 年以上的期限已經(jīng)屬于常見，所以，在規(guī)范中對預(yù)應(yīng)力的商品混

6、凝土用水的要求也由原來的 4.0提高為5.0，而且根據(jù)商品混凝土的種類劃分的鋼筋商品混凝土和素商品混凝土的商品 混凝土用水的PH值也有所提高，即提高為4.5。因此，在選擇商品混凝土用水時(shí)，要對水的PH值進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，以免因?yàn)樯唐坊炷?土用水的PH值過低而降低商品混凝土的強(qiáng)度。第二，商品混凝土用水中氯離子的含量。通常情況下，商品混凝土中的水都是顯堿性 的，所以，鋼筋表面會(huì)形成一種三氧化二鐵的薄膜，而且這種惰性的薄膜可以保護(hù)鋼筋，防 止它被腐蝕。所以將商品混凝土放置在氯鹽的環(huán)境中時(shí)，它的堿性就會(huì)降低，當(dāng)降低到一定 的程度時(shí)，鋼筋外部的保護(hù)膜就會(huì)受到波壞，進(jìn)而空氣和水對鋼筋產(chǎn)生腐蝕。據(jù)試驗(yàn)調(diào)查，

7、氯離子對商品混凝土性能的影響通常有三種機(jī)理。第一種就是商品混凝土中的氫氧化鈣被酸 寢室，使得鈣離子被析出。因?yàn)槁入x子的擴(kuò)散速率很高，所以為了維持商品混凝土的電中性， 氫氧根離子就要被排斥，向反方向運(yùn)動(dòng)，使得水泥的水化產(chǎn)物被溶解。第二種機(jī)理為被氯離 子侵入所形成的氯化鈣等物質(zhì)形成的膨脹化合物，這些物質(zhì)通過它們自身的膨脹性能夠產(chǎn)生 裂紋，進(jìn)而破壞商品混凝土的強(qiáng)度。第三種機(jī)理是滲透壓。氯離子對商品混凝土的侵蝕首先 要通過水泥的收縮，同時(shí)因?yàn)闈B透壓使得商品混凝土中的水化凝膠體變得緊密，而氯離子就 會(huì)通過收縮所產(chǎn)生的裂縫進(jìn)入到水泥漿體的內(nèi)部。在產(chǎn)生的裂縫中會(huì)發(fā)行堿性氯化鎂物質(zhì)， 而且它的晶體會(huì)使水泥漿體

8、收縮變小，但是因?yàn)槟z體的存在，水泥漿體會(huì)繼續(xù)收縮，進(jìn)而對 氯離子的擴(kuò)散造成了阻礙。同時(shí)，鎂離子也會(huì)形成相應(yīng)的膨脹化合物，所以在收縮與膨脹的 雙重作用下，對商品混凝土造成了損害。正是因?yàn)槁入x子對商品混凝土造成的這些損害，規(guī)定商品混凝土用水中氯離子的含量 不應(yīng)超過每升1200毫克。而且對于使用年限長的結(jié)構(gòu)性商品混凝土，規(guī)范中也有相應(yīng)的規(guī) 定，氯離子的含量不得超過0.06%，這個(gè)值與預(yù)應(yīng)力商品混凝土用水的規(guī)定相同，所以，原 規(guī)定的限值也不滿足目前對商品混凝土強(qiáng)度的需要，對商品混凝土用水中的氯離子含量要求 有所降低，為每升500毫克，同樣的，與預(yù)應(yīng)力商品混凝土用水是相同的值。同時(shí)，對鋼筋 商品混凝土的

9、規(guī)定，我國的氯離子含量每升1200毫克與國外的標(biāo)準(zhǔn)有所不容，歐洲規(guī)定商 品混凝土用水中的氯離子限值為每升1000毫克，而我國的鋼筋商品混凝土卻比歐洲的每升 高出200毫克。此外，因?yàn)榭紤]到其他原材料，所以，將商品混凝土用水中的氯離子含量規(guī) 定有所下降是必要的，因此，我國采用了歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，即每升1000毫克。第三，商品混凝土用水中的硫酸根離子的含量。在商品混凝土中，硫酸根離子會(huì)與水 泥發(fā)生水化反應(yīng)而對商品混凝土的穩(wěn)定性造成影響，同時(shí)，硫酸根離子顯酸性，也會(huì)對鋼筋 造成腐蝕。在原來對商品混凝土用水的規(guī)定中規(guī)定鋼筋商品混凝土和素商品混凝土的商品混 凝土用水中具有相同的值，既每升2700毫克，但是，由

10、于現(xiàn)在對商品混凝土的強(qiáng)度及耐久 性等性能的要求的提高，而且商品混凝土建筑工程的使用年限也有所提高，對這兩種商品混 凝土用水規(guī)定相同的硫酸根離子的含量有欠妥當(dāng)。所以，我國對商品混凝土用水中的硫酸根 離子的含量的規(guī)定采用了歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，即為每升2000毫克，較原來的標(biāo)準(zhǔn)硫酸根的含量每 升降低了 700毫克，這就意味著商品混凝土用水中的酸性降低了。第四，商品混凝土用水中的堿含量。現(xiàn)在對商品混凝土中堿性集料的越來越重視，但 是對商品混凝土用水中的堿含量卻沒有明確的規(guī)定，而且對于商品混凝土中的堿含量的測定 及方法也缺乏，這種情況對提高商品混凝土強(qiáng)度的技術(shù)的發(fā)展造成了阻礙。但是，并不是任 何情況下都對商品混凝土用水的堿含量進(jìn)行規(guī)定，如果運(yùn)用非堿活性集料就可以免去這一檢 驗(yàn)過程。即使這樣，為了保證商品混凝土用水具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以，對商品混凝土用水的 堿含量相關(guān)內(nèi)容的規(guī)定要進(jìn)行補(bǔ)充和完善，為商品混凝土用水的選擇提供依