1水泥漿體的改善

從強(qiáng)度角度來看,孔隙率一定時(shí),未水化熟料顆粒(H)與水泥凝膠(L)的比值越大,水泥石強(qiáng)度越大。當(dāng)然,H/L有佳值。已知水泥在水灰比約為0.44時(shí),水泥漿體才能完全水化。因而降低水灰比,不僅能降低水泥石的孔隙率,而且能提高未水化水泥量,對(duì)水泥漿體性能改善有極大的作用。因此,研制低需水量、超塑化、高耐久性水泥是一個(gè)很好的途徑。

2過渡層的改善

我們知道界面過渡層是混凝土中薄弱環(huán)節(jié),因而必須給予高度重視。主要的解決方法是降低水灰比和摻加礦物細(xì)摻料,以及加強(qiáng)混凝土的密實(shí)程度。

低水灰比提高了水泥石強(qiáng)度和彈性模量,使之與集料有更大的適配性,摻入礦物細(xì)摻料(如硅粉和粉煤灰等)不僅能填充微孔隙,而且能與氫氧化鈣反應(yīng),減少氫氧化鈣含量,使水化物結(jié)晶顆粒尺寸變小,富集程度和取向程度降低。硬化后界面過渡層孔隙率下降,從而提高強(qiáng)度。通過此方案,宏觀上表現(xiàn)為斷裂面穿過集料。

3集料性能的改善

天然石子具有很高的強(qiáng)度,絕大多數(shù)超過混凝土的強(qiáng)度,因而集料本身強(qiáng)度并不多考慮,關(guān)鍵在于集料的粒徑、粒形、表面狀況、級(jí)配等。

理想石子應(yīng)是清潔、顆粒盡量接近等徑狀,針片狀顆粒應(yīng)盡量少,不能含與堿反應(yīng)的活性成分(堿--集料反應(yīng)是混凝土十分廣泛的破壞形式,在此不再討論)。而砂的佳要求為:孔徑為0.63mm篩的累計(jì)篩余大于70%;孔徑為0.315mm篩的累計(jì)篩余為85%～95%。

從以上分析可知,混凝土在受壓情況下的破壞主要是由于界面過渡層的微觀裂隙，在外力作用下,在裂隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中，終發(fā)展成為若干裂紋。在宏觀上表現(xiàn)為泊松比μ>0.5，后裂紋貫穿、擴(kuò)展，導(dǎo)致混凝土在ε=0.3%時(shí)，抗壓強(qiáng)度降為峰值的一半左右，形成脆性破壞。因而，降低水灰比、摻入活性礦物細(xì)摻料、提高集料性能、降低孔隙率是解決混凝土破壞的有效措施。