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        砂率會對混凝土性能產生哪些影響?

        來源:admin發布時間:2020-03-09

        砂率是指混凝土中砂子所占砂、石質量和的百分率,砂率是混凝土配合比的關鍵參數之一。在混凝土體系中,砂子和膠凝材料漿體組成砂漿填充石子間孔隙并包裹在其表面起潤滑作用作用。因此,與石子相比,砂子具有更大的比表面積,砂率的變化會導致骨料總的表面積發生變化,同時也會引起骨料空隙率和粗骨料相對含量的變化,進而對混凝土拌合物的和易性及硬化后混凝土的強度和耐久性產生影響。

        (1)砂率對對流動性的影響

        在漿體用量一定的條件下,砂漿填充、包裹在骨料表面以減小粗骨料間的摩擦阻力,起整體潤滑作用。當砂率過小時,漿體與砂組成的砂漿也相對較少,不足以填充粗骨料間的空隙并包其表面,難以起到潤滑作用,粗骨料間具有較大的摩擦力,混凝土拌合物的流動性較差。

        隨著砂率的增加,砂漿體積逐漸增加,在一定范圍內,砂漿的填充和包裹作用明顯改善粗骨料間的摩擦力,混凝土拌合物的流動性提高。在繼續增加砂率,隨著砂用量的增加,粗、細骨料的表面積明顯增大,一定數量的漿體不足以填充粗、細骨料間的空隙并包裹其表面,不能有效降低骨料間的摩擦力,同樣會導致混凝土拌合物的流動性變差。

        (2)對粘聚性和保水性的影響

        砂率減小時,骨料總的表面積減小,其表面吸附水分的能力明顯降低,使混凝土拌合物的粘聚性和保水性均變差,易嚴生泌水、離析和流漿現象。隨著砂率的增大,骨料的比表面積增加,混凝土拌合物的粘聚性和保水性將得到改善。但砂率過大,當一定數量的水泥漿不足以包裹骨料表面時,則粘聚性反而變差,混凝土拌合物容易發生崩坍、發散、粘聚性差。

        (3)砂率對混凝土強度的影響

        砂率對強度的影響雖然不想水膠比那樣明顯,但砂率對混凝土會產生一定的影響,其影響程度與水膠比大小有關。當水膠比大于0.4時,混凝土的受壓破壞主要發生在水泥石自身及其與骨料的粘接界面發生破壞,而水泥石的強度及其與粘接界面的強度主要取決于水泥的強度和水膠比。因此,當水膠比較大時,砂率對混凝土強度影響表現的不明顯。但當水膠比小于0.40時,水泥石和粘結強度有較大的提高,混凝土的抗壓破壞除發生水泥石自身和與骨料粘接面以外,還包含骨料自身的破壞。

        在配合比設計時,選用的砂率較大,就增加了粗、細骨料總的表面積,使混凝土拌合物的粘聚性嚴重變差,甚至于出現崩塌現象,導致混凝土的各組成材料之間的結合力下降,混凝土硬化后強度會降低。但如果砂率過小,則漿體過于富余,在混凝土成型過程中,在自重及強力振實的條件下,更容易出現泌水現象。如果混凝土拌合物泌水嚴重,就會造成以下不良影響:

        第一,形成大量的泌水道,增大了混凝土內部的孔隙率,從而降低混凝土的強度;

        第二,在粗骨料及水平鋼筋的下緣,由于泌水作用出現水膜,水膜蒸發后將形成空隙,降低了混凝土的強度及混凝土與鋼筋之間的握裹力;

        第三,泌水使表層混凝土的水膠比增大,形成了所謂的浮漿層,而浮漿層在硬化后強度很低;

        第四,泌水還會導致混凝土內部不均勻,增加混凝土硬化過程中的收縮,同樣會降低混凝土的強度。砂率選擇較為合理時,混凝土拌合物既可以獲得良好的工作性能,提高混凝土硬化后的強度。

        (4)對混凝土耐久性的影響

        砂率看似與混凝土耐久性之間并沒有直接的關系,砂率往往通過對混凝土拌合物工作性的影響對混凝土硬化后的耐久性產生影響。合適的砂率是混凝土拌合物具有良好的工作性,便于振搗、密實,在一定程度上可提高混凝土的密實性和抗滲性,提高抵抗外部侵蝕性介質的破壞作用,有效降低侵蝕的程度和延緩侵蝕的發展速度。而對于處于凍融環境中的混凝土,其抗滲性的好壞,將決定著混凝土抵抗受凍破壞的能力。

        砂率過大或過小,均會造成混凝土拌合物流動性降低,一方面使混凝土不易拌合均勻,均質性差;另一方面,使混凝土在澆筑過程中,不易被振搗密實,澆筑后在其內部和模板的內側容易形成蜂窩和空洞,表面也易形成麻面,增大硬化混凝土內部的孔隙率。此外,砂率過小使混凝土保水性下降,泌水通道增加,增大混凝土內部連通孔隙的數量,降低混凝土的抗滲性能。

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