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水泥強(qiáng)度和混凝土強(qiáng)度的相互關(guān)系探討

2008-03-13 00:00

  水泥是最常用的建筑材料之一,至今已經(jīng)誕生200多年了,被用于構(gòu)筑各式各樣的建筑,為人類發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。但是,水泥強(qiáng)度和混凝土的強(qiáng)度關(guān)系,并非所有人都清楚。由于舊的觀念,也由于舊的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的束縛,現(xiàn)在還有相當(dāng)一部分人懷疑:用42.5級的水泥能打出C100的混凝土嗎?本文試探討水泥和混凝土強(qiáng)度的相互關(guān)系。

一、水泥強(qiáng)度是如何定義的?

  我們國家使用的水泥試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)歷了從硬練到軟練的變化,又經(jīng)歷了軟練中的GB法和ISO法的變化。每一次的變化,都使水泥的質(zhì)量有了很大的提高。那么,改變的實(shí)質(zhì)內(nèi)容是什么呢?經(jīng)過歸納總結(jié),我們可以清楚地看到,改變的是試驗(yàn)條件和試驗(yàn)方法,也就是改變了試驗(yàn)中的各種規(guī)定。具體改變的內(nèi)容見(表一)水泥試驗(yàn)軟練(GB)法和軟練(ISO)法的比較。
正是由于膠砂組成、成型、破型試驗(yàn)設(shè)備、溫濕度的控制等條件的改變,才使對同一組分水泥的試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生了不同的強(qiáng)度值。強(qiáng)度值的不同比較,可見(表二)水泥廠家與混凝土試驗(yàn)單位對應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果匯總表。從(表二)中,可以清楚地看到,我們所得到的水泥強(qiáng)度值,是在一定試驗(yàn)條件下的強(qiáng)度值,而且水泥的強(qiáng)度隨著水灰比的變小而增高。

二、混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是怎樣形成的?

  混凝土由堆積而成,其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度由三部分組成,即水泥石強(qiáng)度、骨料強(qiáng)度和水泥石與骨料結(jié)合的界面強(qiáng)度所決定的?;炷恋恼w強(qiáng)度仍然是由水灰(膠)比所控制的,在同一條件下,混凝土的強(qiáng)度與灰(膠)水比加大正向遞增。C80—C100級高強(qiáng)混凝土的水灰(膠)比均在0.24—0.28之間,此時(shí),混凝土中的水泥的強(qiáng)度,不再是0.50水灰比條件下的試驗(yàn)強(qiáng)度了,所形成的水泥石強(qiáng)度和混凝土的整體強(qiáng)度是匹配的,不然,混凝土的強(qiáng)度就會首先從水泥石開始破壞。從混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度破壞的過程中可以推論,當(dāng)水泥在0.25水灰比的條件下,其強(qiáng)度不小于120MPa,不然,水泥石就不能承擔(dān)其在高強(qiáng)混凝土中所必須建立的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。有人曾做過試驗(yàn),當(dāng)用高效減水劑把水灰比將到0.19時(shí),用高溫高壓的養(yǎng)護(hù)方法得到的水泥強(qiáng)度大于300MPa。這說明,我們過去認(rèn)識的水泥強(qiáng)度,是一定條件下的強(qiáng)度,并非是水泥的極限強(qiáng)度。水泥在不同條件下的極限強(qiáng)度有多大,還未查到可以證明的資料,但已有的資料就可以證明配制C100的混凝土,并沒有用到水泥的極限強(qiáng)度。高強(qiáng)混凝土是靠小水膠比和雙摻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的,這可從下面(表三)碎石C100級高性能混凝土配合比表中得到證實(shí)。

  在這里,必須說明的是,混凝土的強(qiáng)度,并非是完全靠水泥提供的,就是混凝土中水泥石的強(qiáng)度也有活性礦物摻合料的火山灰作用和微填充級配所提供的強(qiáng)度貢獻(xiàn)。

三、結(jié)論

  由以上的分析,可以清楚地認(rèn)識到,水泥強(qiáng)度是一個(gè)條件強(qiáng)度,隨著灰水比加大正向遞增,在國家標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法條件下得出的強(qiáng)度,不是它的最大強(qiáng)度更不是極限強(qiáng)度;還可以認(rèn)識到混凝土的強(qiáng)度也是一個(gè)條件強(qiáng)度,隨灰(膠)水比加大正向遞增,現(xiàn)在使用42.5級的水泥并采用雙摻技術(shù)和常規(guī)工藝已進(jìn)行了工程C100的應(yīng)用。這一切可以證明,水泥強(qiáng)度應(yīng)該是混凝土強(qiáng)度1.5—2倍的說法是含混不清的,是在說水泥的條件強(qiáng)度呢,還是再說水泥的絕對強(qiáng)度呢?如果說的是水泥在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)下的條件強(qiáng)度,那是違反科學(xué)的,會扼殺水泥打高強(qiáng)混凝土的命運(yùn);如果說的是水泥的最大強(qiáng)度或極限強(qiáng)度的話,又沒有技術(shù)數(shù)據(jù)的有力支持。為此,我們應(yīng)該根據(jù)對水泥和混凝土的新的研究成果,來分析水泥和混凝土強(qiáng)度的相互關(guān)系,從而得出正確的結(jié)論:用32.5級、42.5級或52.5級打高強(qiáng)或超高強(qiáng)能混凝土,不是水泥在高強(qiáng)混凝土中發(fā)生了什么神奇的變化,而是水泥本身固有的屬性所決定的,只是水泥的強(qiáng)度在小水灰(膠)比和雙摻的條件下的混凝土中得到了更好的發(fā)揮而已。


(中國混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請注明出處)

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