當(dāng)代混凝土質(zhì)量和水泥品質(zhì)的關(guān)系

當(dāng)代水泥和混凝土

的關(guān)系及開展趨勢混凝土是什么？混凝土是用最簡單的工藝制作的最復(fù)雜的體系工藝必須簡單──否那么不能成為最大宗的土木工程材料：原材料來源廣泛制作工藝簡單──混合、攪拌、成型比其他結(jié)構(gòu)材料〔鋼材、木材〕耐久體系必然復(fù)雜：因此：混凝土屬于混沌體系〔非線性體系〕，具有“蝴蝶效應(yīng)〞──事物開展的結(jié)果對初始條件具有極為敏感的依賴性.初始條件極小的偏差將會引起結(jié)果的巨大差異。越是簡單的工藝，越有管理和控制的難度；工業(yè)化、集約化是社會生產(chǎn)開展的趨勢，促使了現(xiàn)代混凝土的開展?；炷两Y(jié)構(gòu)開展史上的里程碑當(dāng)前我國混凝土存在的問題勞動力素質(zhì)、管理水平與質(zhì)量要求的矛盾混凝土配合比設(shè)計存在的問題影響質(zhì)量及其控制對骨料作用認(rèn)識缺乏，對骨料質(zhì)量重視程度缺乏，因而嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量對礦物摻和料認(rèn)識和使用的誤區(qū)什么是當(dāng)代混凝土？工業(yè)化生產(chǎn)──預(yù)拌混凝土是當(dāng)代混凝土的特征：減小了強(qiáng)度對水泥的依賴性流變性能更加突出嚴(yán)酷環(huán)境的工程增加，使耐久性要求日益突現(xiàn)在水泥水化熱增大、強(qiáng)度提高的同時，結(jié)構(gòu)尺度增大，改變了大體積混凝土的概念當(dāng)代混凝土的特點當(dāng)代混凝土是以高效減水劑大規(guī)模使用和礦物摻和料的使用為特征，與時代特點有關(guān)。使用混凝土強(qiáng)度范圍很寬，從C20(極少量C15)到C80(極少〕混凝土和水泥強(qiáng)度之間不再有固定的線性關(guān)系，32.5的水泥可以配制C60的混凝土，卻配不出C20混凝土原材料：高強(qiáng)度的水泥──細(xì)度細(xì)、水化熱大、含堿量大、抗裂性差、維持長期性能的能力差高活性的摻和料──自收縮和水化熱大多種多樣的外加劑配合比：較低的水膠比較大的水泥用量(漿骨比較大〕性能：強(qiáng)度水平提高，流動性大生產(chǎn)：預(yù)拌，泵送水泥什么品質(zhì)對混凝土最重要？應(yīng)當(dāng)改變強(qiáng)度第一，甚至強(qiáng)度維一的傳統(tǒng)觀念；第一重要的是勻質(zhì)性和性能和體積的穩(wěn)定性混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性比強(qiáng)度更重要，而與混凝土結(jié)構(gòu)耐久性關(guān)系最密切的就是水泥，只保證高強(qiáng)度的水泥并不一定利于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性當(dāng)代混凝土需要開裂敏感性低的水泥水泥強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度的關(guān)系

——什么是水泥和混凝土的強(qiáng)度

任何水泥基材料的強(qiáng)度主要取決于水灰比按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的水泥強(qiáng)度檢驗水灰比：0.5當(dāng)前用量最大的混凝土水灰比：＜0.5不僅相同強(qiáng)度的水泥能配出不同強(qiáng)度的混凝土，而且不同強(qiáng)度的水泥能配出相同強(qiáng)度的混凝土不必盲目追求水泥的高強(qiáng)，32.5的水泥能配制出C60混凝土在相同水灰比下，混凝土強(qiáng)度和水泥強(qiáng)度仍然有關(guān)，高強(qiáng)度水泥可用于象C80、C100這樣的高強(qiáng)的混凝土，但是用量很少；高強(qiáng)混凝土不一定耐久；像任何事物一樣，高強(qiáng)混凝土也是有利也有弊；工程對混凝土強(qiáng)度的要求是有限的目前配制C80、C100的混凝土并不困難，難的卻是是配不出合格的C20混凝土當(dāng)代混凝土對水泥的要求具有低的開裂敏感性、良好的勻質(zhì)性、有利于混凝土結(jié)構(gòu)長期性能的開展，無損害混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的成分盡可能低的需水量質(zhì)檢合格的水泥未必能滿足混凝土的需要，相同品種和強(qiáng)度的水泥可能會在混凝土中有不同的表現(xiàn)最重要的是產(chǎn)品的勻質(zhì)性，因此希望控制指標(biāo)的上下限粉煤灰體積比為1∶1的不同水膠比漿體中

粉煤灰和水泥在不同齡期時對強(qiáng)度的奉獻(xiàn)

7天粉煤灰

7天水泥

28天粉煤灰28天水泥90天粉煤灰90天水泥365天水泥365天粉煤灰強(qiáng)度—粉煤灰摻量—水膠比關(guān)系不同廠家生產(chǎn)的相同品種、相同強(qiáng)度硅酸鹽水泥在混凝土中的不同表現(xiàn)7天開裂14天開裂兩個大廠的52.5硅酸鹽水泥，w/c＝0.3成型溫度18℃；24h后拆模并在室外負(fù)溫下放置覃老師的環(huán)收縮實驗什么是好的水泥？Lemish和Elwell1996年在對依阿華州劣化的公路路面鉆芯取樣的一項研究中,也發(fā)現(xiàn)10～14年強(qiáng)度倒縮而得出結(jié)論：混凝土性能良好和強(qiáng)度增長慢有關(guān)。采用快硬水泥的混凝土10年后強(qiáng)度倒縮；1937年按特快硬水泥生產(chǎn)的水泥與現(xiàn)今水泥的平均水平很相似?；炷粮邚?qiáng)的利和弊——利：在相同荷載作用下，減小構(gòu)件斷面、減少用鋼量，適用于高聳、大跨、重載等結(jié)構(gòu)增加構(gòu)件剛度弊：高強(qiáng)不一定耐久:強(qiáng)度越高，抗拉與抗壓強(qiáng)度比越小，構(gòu)件延性比??；水灰比低，自收縮大；水泥用量大，溫升大；早期彈性模量大，徐變小，收縮應(yīng)力大；因此早期開裂傾向大；強(qiáng)度和開裂的關(guān)系混凝土抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度比值

隨抗壓強(qiáng)度的提高而下降當(dāng)前混凝土早期開裂的根本原因及其后果

拉應(yīng)變增加

水灰比(水膠比)降低水泥強(qiáng)度提高混合材料活性提高

(用水量)漿骨比增加水化溫升提高,溫度收縮應(yīng)變增加自收縮增加早期彈性模量提高，徐變減小拉應(yīng)力增加約束早期開裂傾向增加大氣環(huán)境作用耐久性下降早期強(qiáng)度大幅度提高的要求超過抗拉強(qiáng)度柱子的主要可能破壞形式受拉破壞失穩(wěn)破壞受剪破壞水泥的現(xiàn)狀對混凝土質(zhì)量影響幾十年來水泥工業(yè)的開展方向主要是降低能耗和提高強(qiáng)度，但如今卻在增加粉磨的能耗Bolomy公式：R28＝ARc(c/w-B)，造成誤導(dǎo)1920年代，歐美國家水泥中C3S約為35%，如今達(dá)50～70%；水泥細(xì)度從220m2/kg到現(xiàn)今的340～600m2/kg我國1970年代水泥(GB175-63)最高標(biāo)號是硬練強(qiáng)度500＃，相當(dāng)于GB175-77的425＃、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)32.5的強(qiáng)度等級；常用水泥是400#，按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)只有27.5。檢測的水灰比增大，對3天強(qiáng)度的規(guī)定未變，實際提高了早期強(qiáng)度，而高早期強(qiáng)度并不是普適必要的；單純追求強(qiáng)度，使水泥廠采取使用助磨劑磨細(xì)、摻用“增強(qiáng)劑〞等，增加了開裂敏感性和不利于混凝土長期性能穩(wěn)定性和耐久性的成分；有的廠家缺乏誠信第一的市場經(jīng)濟(jì)觀念，造成混凝土配合比設(shè)計的困難；購銷雙方缺少合同觀念水泥現(xiàn)狀對當(dāng)代混凝土的不適應(yīng)問題片面追求強(qiáng)度而使比外表積太大、早期強(qiáng)度太高而長期增長率低甚至倒縮、實際強(qiáng)度浮動幅度太大；太細(xì)的水泥降低與外加劑的相容性、增加混凝土需水量，不利于混凝土長期性能的開展不控制含堿量、氯離子含量，不檢測開裂敏感性、無法提供在當(dāng)代混凝土中與外加劑的相容性水泥出廠溫度太高，造成混凝土澆筑溫度過高，溫度應(yīng)力增大，混凝土凝結(jié)時間不正常，早期開裂問題普遍水泥影響混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的主要因素

水化熱及其釋放速率──礦物組成和細(xì)度、水泥溫度需水量──細(xì)度、含堿量

開裂敏感性──礦物組成、細(xì)度、水泥溫度、含堿量

水泥與外加劑的相容性──礦物組成、細(xì)度、石膏形態(tài)和含量、含堿量性能穩(wěn)定性和耐久性──細(xì)度、含堿量、氯離子含量產(chǎn)品勻質(zhì)性──生產(chǎn)控制和原材料劑產(chǎn)品均化水泥主要礦物水化熱開展3324

熟料礦物的收縮率礦物收縮率C3AC2SC3SC4AF0.00234±0.0001000.00079

±0.0000360.00077±0.0000360.00049±0.000114堿和C4AF對收縮的影響水泥含堿量和C3A對收縮的影響

水泥與減水劑的相容性問題

C3A含量和SO3的匹配一般水泥中石膏的優(yōu)化條件：W/C=0.5,現(xiàn)代混凝土使用高效減水劑,W/C＜0.40，SO3缺乏；混凝土中摻入礦物摻和料，SO3被稀釋。細(xì)度和顆粒級配最正確組成:5～30μm＞90%,＜10μm＜10%只考慮細(xì)度的結(jié)果：水泥越細(xì)，細(xì)顆粒越多，需水量越大，混凝土坍落度損失越大。熟料中SO3與含堿量的匹配No比表面積(m2/kg)流動時間（秒）熟料硫酸鹽化程度

SD攪拌5分鐘攪拌60分鐘45678937737238338637135353535450535063636177991397169103716866不同水泥試樣流變性能的測定：

SD與水泥流變性能關(guān)系的驗證實例琉璃河水泥，熟料中

SO3=1.2%Na2O=0.4%K2O=1.5%

計算SD=

混凝土W/C=0.305，摻入高效減水劑1.5%，坍落度初始為200mm，半小時后為160mm，1小時后為75mm，損失達(dá)60%

C3A含量不同的水泥配制高強(qiáng)混凝土的實例其他，如石膏的形態(tài)、C3A

的形態(tài)不同形態(tài)的石膏溶解速率和溶解度不同：生石膏和硬石膏溶解速率比照石膏對坍落度損失的影響

C3A、R2O、SO3的關(guān)系C3A（%）R2O（%）SO3（%）＞6＜6＞10＞100.5＞1.00.5＞1.023～42.5～33.5～4水泥中不同細(xì)度顆粒對強(qiáng)度的作用水泥細(xì)度與其抗壓強(qiáng)度的關(guān)系

比外表積為3014cm2,飽和點為0.8%,

坍落度不損失摻量為1.6%雍陽外加劑廠試驗水泥細(xì)度為3982cm2,飽和點為1.2%,

坍落度無損失摻量為1.82%

雍陽外加劑廠試驗比外表積為4445cm2,飽和點為1.6%,

找不到坍落度無損失點雍陽外加劑廠試驗

水泥細(xì)度對砂漿抗拉強(qiáng)度的影響水泥細(xì)度和開裂敏感性的關(guān)系

用收縮開裂環(huán)檢測水泥的開裂敏感性,從成型到開裂經(jīng)過的時間越短，抗裂性越差抗凍性隨水泥比外表積增大而下降水泥細(xì)度對水泥漿土和混凝土開裂的影響

礦物摻和料由誰來摻好？由混凝土摻對混凝土的利弊當(dāng)前商品混凝土存在的問題摻用礦物摻和料不是假冒偽劣，而是為提高在嚴(yán)酷環(huán)境混凝土結(jié)構(gòu)耐久性必須的措施；即使粉煤灰價格比水泥價格高，為了耐久性也要用混和材水泥銷售不好的原因是檢測方法的問題用提高高強(qiáng)礦物的比例和水泥比外表積來提高水泥強(qiáng)度的路線已經(jīng)走到頭，水泥廠不要放棄混合材水泥，要各自己留有開展的空間。當(dāng)前商品混凝土存在什么問題？攪拌時間和混凝土勻質(zhì)性的關(guān)系攪拌時間和混凝土強(qiáng)度變異系數(shù)關(guān)系SO3對砂漿變形性能的影響AA=0.56,B=0.37BSO3對砂漿抗壓強(qiáng)度的影響SO3對砂漿抗折強(qiáng)度的影響石膏摻量對摻減水劑的漿體需水量的影響膠凝材料中礦物摻和料占50％礦渣細(xì)度對W/C=0.45漿體水化熱萘系減水劑摻法與坍落度經(jīng)時損失的關(guān)系高效減水劑摻入方式對漿體流變性能的影響—SPC在工廠中生產(chǎn)水泥時參加超塑化劑—SpAD在使用水泥加水前先參加超塑化劑—AD將超塑化劑溶于拌和水中■—SPC在工廠中生產(chǎn)水泥時參加超塑化劑●—SpAD在使用水泥加水前先參加超塑化劑◆—AD將超塑化劑溶于拌和水中行業(yè)隔離造成的問題市場的鐵率用戶是上帝，但是上帝往往未必知道他自己真正需要什么，要對用戶進(jìn)行培訓(xùn)。優(yōu)質(zhì)優(yōu)價產(chǎn)品多樣化，能滿足各種特殊要求,

樹立正確的合同意識購銷合同內(nèi)容

〔除供貨與付款的規(guī)定外〕為什么不能

換一種思維方法來生產(chǎn)水泥？由用戶訂貨來生產(chǎn)和供給按混凝土的需要生產(chǎn)，既解決混凝土原材料預(yù)均化問題，又免除混凝土配料工序，提高管理效率按混凝土的規(guī)律進(jìn)行產(chǎn)品性