原材料各组分对水泥混凝土影响的探讨

原材料各组分对水泥混凝土影响的探讨

彭桂波

潮州市泓基混凝土有限公司

摘要：水泥混凝土材料作为当前工程建设中不可或缺的重要材料，其质量性能直接影响着工程建设质量。同时水泥混凝土中组成成分较多，不同比例的材料成分对水泥混凝土的质量、性能、强度、黏度等均有直接影响，因此探讨水泥混凝土的原材料组分配比，是水泥混凝土制作的关键。本文将针对当前阶段水泥混凝土的主要组成材料成分进行具体分析，同时对水泥混凝土中各个材料的设计要点进行论述。

关键词：水泥混凝土；材料组成；性能影响；设计要点

水泥混凝土是对由水泥、砂、石等混合材料并结合水而组成整体的一种工程复合材料的统称，一般简称为混凝土。在混凝土的制作过程中，需要用水泥作为胶凝材料，并使用砂、石作为集料，最终与其他外加剂、掺合料以及水进行一定比例的配合，经过搅拌、成型、养护等多道工序而被应用在各项工程建设中。同时作为当前工程建设的重要基础材料，水泥混凝土的质量性能对工程建设的质量、效率、成本、效益等均有重要影响。基于此，本文将针对水泥混凝土的主要组成材料进行分析论述，同时探讨其组成材料对水泥混凝土施工性能的具体影响。

一、水泥混凝土的组成材料

作为常用也是重要的施工材料，水泥混凝土的组成材料主要包括以下部分：

1.1水泥

水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，其加水搅拌后将转变为浆体状态，而后在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并将砂、石等材料牢固的胶凝在一起。当前水泥混凝土的组建过程中，常用的水泥类型包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥等多种类型。水泥混凝土施工期间，水泥材料本身所见具有的细度、强度、凝结时间、标准稠度、用水量、安定性等指标，直接影响着最终成型的水泥混凝土的施工性能，而当前国家对水泥混凝土中水泥材料的上述指标亦有明确要求，必须充分满足上述指标要求后才能用其作为水泥混凝土的重要材料。与此同时，水泥混凝土的施工性能除与水泥本身性能息息相关外，还会受到水泥本身用量的影响，例如水泥用量过高的情况下，很容易产生水泥混凝土开裂敏感性增强、长期稳定性及耐久性下降的现象。因此水泥混凝土施工期间，即使是使用同一强度等级的水泥来配置混凝土，也需要持续性的把握水泥的具体用量，这也是经过前期测验后水泥混凝土配比经常维持在限定范围的主要原因。

1.2骨料

水泥混凝土中的骨料成分，也被称为集料。而集料中一般以粒径不超过4.75mm的集料称为细集料，例如天然砂、人工砂等；将粒径超过4.75mm的集料称为粗集料，例如碎石、砾石等。在水泥混凝土的配置过程中，骨料与水泥的粘结是维持水泥混凝土强度指标的关键。而骨料本身的压缩性、坚固性、含泥量、密度等指标，则直接影响到骨料的本身性能，自然也会对骨料与水泥的粘结反应造成影响。因此骨料本身性能同样是影响后期水泥混凝土强度、刚度、耐久性等指标的重要内容。当前我国对水泥混凝土中的骨料性能指标亦作出了明确规定，要求个及施工人员必须根据实际施工要求选择合适的骨料类型，避免由于骨料选择不当对水泥混凝土质量性能造成不利影响。例如骨料间空隙过大，则水泥混凝土中的胶凝材料需求量也会变大，水泥混凝土后期成型后的强度、耐久性以及稳定性等将会受到削弱。

1.3外加剂

随着水泥混凝土施工技术的不断发展，以高效减水剂为主的混凝土外加剂已经成为当代水泥混凝土的重要组成成分，对改善水泥混凝土的施工性能、强度指标等均有重要意义。总体来说，水泥混凝土配置过程中对外加剂的使用，将会对水泥混凝土的流变性能、凝结时间、耐久性能等均产生强大影响。但在外加剂的使用过程中，施工人员必须充分考虑到水泥与外加剂的适应性，避免由于两者适应性不足对水泥混凝土的配比设计产生不利影响。一般适应性较差的外加剂与水泥配比，将会导致水泥混凝土强度波动范围变大、凝结时间不够正常、混凝土滞后泌水等现象，对水泥混凝土的生产以及质量造成不可磨灭的损伤。

1.4掺合料

当前水泥混凝土中的掺合料类型众多，包括粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、钢渣灰、硅灰、纤维、复合掺合料等。掺合料在水泥混凝土配置过程中的应用，对改善混凝土的流动性以及粘聚性，强化水泥混凝土的离析、泌水等过程均有良好效果。除此之外，掺合料的使用还能有效降低水泥混凝土中的水泥含量，进一步对水泥混凝土的配合比产生影响，对降低水泥混凝土的配置成本、改善水泥混凝土的综合性能有积极作用。

1.5拌合用水

水泥混凝土配置过程中所用的拌合用水亦有诸多类型，包括地表水、地下水乃至生活饮用水以及其他类型的水。但需要注意的是，除符合国家标准的生活饮用水可以直接用来拌制混凝土以外，其他水均需要接受检验并确认合格后才能使用。拌合用水对水泥混凝土施工性能的影响，首要在于水泥混凝土的流动性。因为当混凝土中的砂石含泥量或者石粉含量较高时，水泥混凝土的净浆流动度将会呈现出较好的趋势，然而一旦以相同配比掺量配置混凝土时，混凝土的拌合物流动性就会变得很差。其原因就在于混凝土中的干集料在配置过程中吸收了大量水分乃至外加剂，导致混凝土搅拌成型时水含量降低，也就导致了水泥混凝土施工性能变差乃至无法成型的状况。因此拌合用水在水泥混凝土配置期间的比例用量，也直接关系着水泥混凝土的成型及性能。

二、水泥混凝土的配比要点

针对水泥混凝土组成材料对其施工性能的重要影响，工作人员在设计水泥混凝土配合比时必须充分考虑到各个材料在水泥混凝土中的主要用途，检验组成材料是否符合国家要求标准，同时综合考量到自身经济成本、施工工艺、工程要求等多项因素，通过不断设计、试验、优化来确定最终的水泥混凝土配合比。

一般来说，水泥混凝土的配比中必须计算好以下指标，包括水泥混凝土的试配强度等级、水胶比例、含砂率、用水量、胶凝材料用量等，并经过上述指标的计算后通过密度法以及体积法来计算配合比，进行试验性搅拌。其中水胶比要注意最大与最小的水胶要求，可根据碎石系数确定；含砂率需要根据水胶比、粗集料的最大公称粒径以及砂细度进行选择；用水量则需要根据水胶比、粗集料最大公称粒径、砂细度以及外加剂的减水量进行折减；胶凝材料用量则要注意掺合料的用量不得超过规范要求的最大用量，需要施工人员结合以往的经验数据进行正交试验来确定；而最终的计算配合比，则应注意尽量保持水胶比不变，调整其他参数来调整水泥混凝土的施工性能。此外，在水泥混凝土配合比计算完毕后，还应接受7d、28d的抗压强度试验以及耐久性试验等，结合最终校正结果来确定最终的水泥混凝土配合比。

三、结语

综上所述，水泥混凝土配置过程中受到其组成材料的影响非常严重，稍有不慎就会对水泥混凝土的诸多性能指标产生不利影响。因此在选取水泥混凝土组成材料的过程中，设计人员必须严格依照国家标准要求，综合考量各项施工要求及影响因素，不断校正水泥混凝土的材料配合比，确保水泥混凝土的配置能够顺利进行，确保水泥混凝土的最终成品能完美符合工程要求及国家标准。需要注意的是，水泥混凝土的技术性与经济性要求较高，设计人员必须充分把握各项影响因素，才能达到水泥混凝土的可持续应用。

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