混凝土用水對混凝土強度的影響

一、混凝土中水的存在形式及重要性

　　水在混凝土中是必不可少的，但是，水在混凝土中卻有三種存在形式。種就是以化學結合水的形式存在于混凝土中，而且含量要有嚴格的限制，并可以與水泥結合成晶狀固體?；瘜W結合水的形成是要經(jīng)過外界壓力而強制結合成的，因此，它對混凝土與外界之間的任何化學，物理作用都不參與，而且不改變混凝土的性質(zhì)，作為一個微小的獨立體自生變形。第二種形式是物理-化學結合水，這種結合水與化學結合水不同，它對含量并沒有嚴格要求，而起，它的存在形式也不是獨立的，而是作為一種膜狀的結構依附在混凝土上。而且，這種結合水能夠細膩過程堿性的水膜，促進水泥的溶解，同時這種膜狀結構為了免除蒸發(fā)而在混凝土與外界進行相互作用時進行積極的參與。第三種是單獨的以物理結合水的形式存在于混凝土的晶格中，而且以這種形式存在的結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)定，容易被水分蒸發(fā)而破壞它與其他物質(zhì)的結合，因此，這種結合水也對混凝土的反應積極參與。

　　此外，在混凝土中的水也是實現(xiàn)混泥土強度的必要條件，尤其是混凝土用水，它們也結合水的形式存在于混凝土中，為水泥顆粒的水化提供了可能。盡管水在混凝土中的存在形式不同，而且參與度也不同，但是它們在混凝土中卻可以促進水泥顆粒的擴散，完成必要的水化反應。其中，物理-化學混合結合水的作用是da的，而單純的化學和物理結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，所以，它們在混凝土中可以降低混凝土的強度。尤其是物理結合水，它會促使物理-化學結合水發(fā)生反應進而降低它在混凝土中的含量，所以，在三中結合水中，物理結合水對混凝土的影響是da的。

　　所以，為了加強混凝土的強度，就要選擇物理結合水的含量少的水來進行混凝土的配比。

　　二、混凝土用水對混凝土強度的影響

　　混凝土用水對混凝土強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，這些都會影響混凝土的強度。

　　，混凝土用水的PH值?；炷劣盟腜H值不是直接影響混凝土的強度，而是通過水的酸堿度來影響混凝土的強度，按照混凝土用水關于PH值的原規(guī)定，應為4.0，我們都知道這一范圍的水已經(jīng)顯強酸性，而且能夠?qū)炷猎斐梢欢ǖ母g性，但是，作為混凝土用水，這種顯酸性的水可以被混凝土自身所含有的強堿性平衡，不會破壞混凝土的強度。盡管這樣，目前對混凝土強度的要求也較過去高很多，所以對于混凝土用水的PH值也進行了嚴格的規(guī)定，尤其是用于修建公路橋梁結構的混凝土。根據(jù)《公路橋涵施工技術規(guī)范》中的規(guī)定，混凝土用水中應選用水的PH值不大于5的酸性用水，但是根據(jù)混凝土的種類及用法的不同，混凝土用水的PH值也有特殊規(guī)定。例如，現(xiàn)在在建設行業(yè)，預應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)范中對預應力的混凝土用水的要求也由原來的4.0提高為5.0，而且根據(jù)混凝土的種類劃分的鋼筋混凝土和素混凝土的混凝土用水的PH值也有所提高，即提高為4.5。

　　因此，在選擇混凝土用水時，要對水的PH值進行嚴格的檢測，以免因為混凝土用水的PH值過低而降低混凝土的強度。

　　第二，混凝土用水中氯離子的含量。通常情況下，混凝土中的水都是顯堿性的，所以，鋼筋表面會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鋼筋，防止它被腐蝕。所以將混凝土放置在氯鹽的環(huán)境中時，它的堿性就會降低，當降低到一定的程度時，鋼筋外部的保護膜就會受到波壞，進而空氣和水對鋼筋產(chǎn)生腐蝕。據(jù)試驗調(diào)查，氯離子對混凝土性能的影響通常有三種機理。種就是混凝土中的氫氧化鈣被酸寢室，使得鈣離子被析出。因為氯離子的擴散速率很高，所以為了維持混凝土的電中性，氫氧根離子就要被排斥，向反方向運動，使得水泥的水化產(chǎn)物被溶解。第二種機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，進而破壞混凝土的強度。第三種機理是滲透壓。氯離子對混凝土的侵蝕首先要通過水泥的收縮，同時因為滲透壓使得混凝土中的水化凝膠體變得緊密，而氯離子就會通過收縮所產(chǎn)生的裂縫進入到水泥漿體的內(nèi)部。在產(chǎn)生的裂縫中會發(fā)行堿性氯化鎂物質(zhì)，而且它的晶體會使水泥漿體收縮變小，但是因為膠體的存在，水泥漿體會繼續(xù)收縮，進而對氯離子的擴散造成了阻礙。同時，鎂離子也會形成相應的膨脹化合物，所以在收縮與膨脹的雙重作用下，對混凝土造成了損害。

　　正是因為氯離子對混凝土造成的這些損害，規(guī)定混凝土用水中氯離子的含量不應超過每升1200毫克。而且對于使用年限長的結構性混凝土，規(guī)范中也有相應的規(guī)定，氯離子的含量不得超過0.06%，這個值與預應力混凝土用水的規(guī)定相同，所以，原規(guī)定的限值也不滿足目前對混凝土強度的需要，對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，與預應力混凝土用水是相同的值。同時，對鋼筋混凝土的規(guī)定，我國的氯離子含量每升1200毫克與國外的標準有所不容，歐洲規(guī)定混凝土用水中的氯離子限值為每升1000毫克，而我國的鋼筋混凝土卻比歐洲的每升高出200毫克。此外，因為考慮到其他原材料，所以，將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準，即每升1000毫克。

　　第三，混凝土用水中的硫酸根離子的含量。在混凝土中，硫酸根離子會與水泥發(fā)生水化反應而對混凝土的穩(wěn)定性造成影響，同時，硫酸根離子顯酸性，也會對鋼筋造成腐蝕。在原來對混凝土用水的規(guī)定中規(guī)定鋼筋混凝土和素混凝土的混凝土用水中具有相同的值，既每升2700毫克，但是，由于現(xiàn)在對混凝土的強度及耐久性等性能的要求的提高，而且混凝土建筑工程的使用年限也有所提高，對這兩種混凝土用水規(guī)定相同的硫酸根離子的含量有欠妥當。所以，我國對混凝土用水中的硫酸根離子的含量的規(guī)定采用了歐洲的標準，即為每升2000毫克，較原來的標準硫酸根的含量每升降低了700毫克，這就意味著混凝土用水中的酸性降低了。

　　第四，混凝土用水中的堿含量?，F(xiàn)在對混凝土中堿性集料的越來越重視，但是對混凝土用水中的堿含量卻沒有明確的規(guī)定，而且對于混凝土中的堿含量的測定及方法也缺乏，這種情況對提高混凝土強度的技術的發(fā)展造成了阻礙。但是，并不是任何情況下都對混凝土用水的堿含量進行規(guī)定，如果運用非堿活性集料就可以免去這一檢驗過程。即使這樣，為了保證混凝土用水具有統(tǒng)一的標準，所以，對混凝土用水的堿含量相關內(nèi)容的規(guī)定要進行補充和完善，為混凝土用水的選擇提供依據(jù)。除了我國，歐洲對這方面具有明確的規(guī)定，其值為每升1500毫克，這個值也就相應的成為了我國的堿含量限值。而且對它的試驗方法也有相關規(guī)定，而且這種方法類似于我國的水泥檢測方法。

　　正是因為混凝土用水中的各種物質(zhì)對混凝土強度具有影響，所以，我們要對混凝土用水中含有的物質(zhì)含量進行嚴格規(guī)定，進而提高混凝土的強度。