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关于混凝土-我的几点感悟(二) 精选

已有 7023 次阅读 2017-7-29 08:33 |系统分类:论文交流

5 关于混凝土

混凝土种类很多,说简单很简单,说复杂也很复杂,说简单:确定了配比,按要求下料搅拌、出料,就搞定了!说复杂:各种各样的水泥、各种各样的掺和料、各种各样的外加剂、各种各样的砂石、地材、各种各样的施工工艺、用在不同的结构上有不同的结构上、不同的耐久性要求、不同的季节等等等等,充满变数,也就有了数不清的混凝土。

看大体积混凝土、自密实混凝土、道路混凝土、干硬性混凝土、抗渗混凝土、抗冻混凝土、高性能混凝土、抗腐蚀混凝土等等等等,看的人眼花缭乱!其实,这就有点复杂化了!简单问题复杂化——需要扩大影响时也是必走之路,比如申报课题,总会把一件简单不能再简单的事,忽悠放大成利国利民、前无古人后无来者、空前绝后、填补空白、国内甚至国际首创的事,——其实我也是这样!!!但在解决实际问题,复杂问题一定要简单化。我在招研究生面试环节,总会问一些非常基本的概念,但这却是最体现功力的。

比如砂率,砂率:SP= 砂的用量S/(砂的用量S+石子用量G)×100%是混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分率。事实上,这个定义是错的!!!混凝土本身是一个嵌套结构,大料空隙嵌小料,小料空隙嵌砂、砂的空隙嵌粉料,粉料空隙嵌水,这是一个理想化的模型,完全嵌套。从这里可以看出,砂率应该是空间概念,也就是砂的体积占总砂石体积的分量,所以形成了现在这个定义或是大家的理解,前提是常用的砂与石料的密度相差不大,这样体积比与质量比看作一致,计算起来很方便。但如果两者差异比较大,必须要用体积比!!!

另外,关于配比调整,最常见是砂率的调整,因为每批的砂子细度模数、含泥量等都不相同,配比一定要进行微调。我在项目上培训时,问很多实验室主任,如果砂子变粗了,砂率应该怎么调?为什么?能答上来的寥寥无几。很多概念,如果不了解其本质,一旦原材料发生变化就抓耳挠腮,调整配比只得蒙,蒙对了就对了,蒙不对继续蒙!在混凝土中,最重要的性能是工作性,工作性靠什么保障?用于石子能发生流动的砂浆量,这一部分可以近似认为是恒量,另外石子表面还要包裹一层砂浆。这样就不难理解,砂子一旦粗了,表面这一层砂浆会变厚,砂子用量会提高,砂率自然要变大,反之亦然,这是很基本的概念,但作为实验室主任甚至总工,很少有几个人知道!——要想做好混凝土,一定要多深入理解基本概念!!!


然后,再说各种各样的混凝土,个人觉得有很大忽悠成份在里面!作为水泥混凝土,只有两类!一个是砂浆量小于石子的空隙——这就是透水混凝土!而随着砂浆量不断增长,超过了石子空隙,开始从透水变到干硬性混凝土,比如碾压混凝土、道路混凝土,随着砂浆量的继续增大,变为大流动性混凝土!因为不同的性能要求,再辅以各种各样的外加剂,适应不同的结构和施工工艺等,其实没什么太复杂的!

这就又牵出下一个问题,关于石子的压碎值。

如果石子母材可以制成50mm见方的立方体,我们便用压力机检测其强度!但如果不能,比如很多片材,很难制成样块,便用压碎值来衡量其强度。在公路建设中,关于石子压碎值,一直用两套标准。沥青混凝土用石料,用的是公路标准,400kn的压力;水泥混凝土用石采用的是建筑标准,200kn压力,实验方法和数值要求都不一样,然后,在2011年吧,公路规范把这两者都统一采用公路标准了,这也对,一条高速公路,又有桥涵又有道路,都用石子,采用一套标准也省事!但随即问题就出来了,道路没什么,因为以前就这样。但水泥混凝土就出了问题,用这个标准实验,石子大多不合格,以前我们就这个问题在项目论证,应该怎么办。我提出,以前按建筑工程标准合格的石料,按公路标准不合格了,说明什么?规范有了问题,要求的压碎值标准出了问题!为什么呢?因为沥青混凝土,相当于水泥混凝土中的透水混凝土,是嵌挤结构,石子挨石子,沥青分散不了多少应力,石子之间是点接触或面接触,应力集中,自然要求他的抗压强度要高!但水泥混凝土是悬浮结构,石子间的水泥砂浆在受压时可以很好的传递分散压力,几乎不存在石子挨石子的问题,两者受力模式是不一样的,但按一个标准要求就有问题了!后来,这个标准要求的数值也更改了几次。深入理解这些最基本的概念,也能加深对学科的理解和更好适应工程需求!

(待续)




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