拌合水的品質對混凝土性能的影響

拌合水的品質對混凝土性能的影響

眾所周知,混凝土是堿性物質。若混凝土用水含有無機鹽電解質、可溶性硫酸鹽、氯化物、某些有機物及水的pH值較低,都會對混凝土凝結硬化及其性能產生影響。

(1)拌合水的品質對凝結時間的影響

當拌合水含有羥基羧酸等有機物時,它與水泥中矽酸三鈣水化產生的鈣離子結合,轉化成穩定的絡合物吸附於矽酸三鈣表麵上,阻礙其水化反應,尤其對於低堿低鋁酸三鈣的中熱矽酸鹽水泥的緩凝作用更為明顯。拌合水含有磷酸鹽類的無機鹽電解質,與水泥發生化學反應轉化成不溶性鈣鹽,堆積在水泥粒子表麵上,產生透水性低的覆蓋層,在一定水平上阻攔水泥的水化反應,進而延緩混凝土凝結時間。

(2)拌合水品質對強度的影響

拌合水是不含或極少含有鈣離子的軟水,會破壞水泥混凝土中水化物生存的條件,影響混凝土強度的增長。拌合水中含有一定濃度的氯離子與水泥的水化物進行化學反應,轉化成可溶性的氯化鈣、氯化鋁、氯化鐵等,可使混凝土強度下降10%~80%。如果拌合水含有硫酸鹽,它與混凝土中氫氧化鈣、鋁酸三鈣反映轉化成鈣礬石,導致體積膨脹造成內應力,影響混凝土的強度。

(3)拌合水中含有氯離子對混凝土耐久性的影響

水中的氯離子會造成鋼筋鏽蝕,這是一種電化學過程。氯離子會造成鋼筋表麵局部活化而成為陽極,鋼筋表麵的鈍化膜為陰極,這樣在混凝土內部產生電場而產生微電池效應。在陽極,鐵變為鐵離子進入溶液中,電子從陽極流向陰極;在陰極有氧、氯和水存在條件下,電子被電解質吸收轉化成氫氧根離子。隨著電化學過程不斷發生,進入溶液中的鐵離子轉變成鐵鏽,其體積膨脹造成混凝土開裂與表麵剝落,鋼筋與混凝土黏結力下降,鋼筋有效斷麵積減小,危及混凝土結構的安全性,使建築物使用壽命縮短。

(4)拌合水中含有CO2對混凝土耐久性的影響

由於水中含有一定數量的二氧化碳,可使水呈現pH值較低的酸性水。水中的一部分二氧化碳與混凝土中氫氧化鈣反映轉化成不溶性碳酸鈣,存在於混凝土孔隙中而增加密實性;另一部分二氧化碳水溶液進一步與碳酸鈣反映轉化成易溶性的碳酸氫鈣,使混凝土受到侵蝕,隻有這部分遊離的二氧化碳為侵蝕性二氧化碳。由於易溶性碳酸氫鈣的流失降低了混凝土的堿度,破壞了水化物生存的穩定條件,導致水化物分解而失去膠凝性能,混凝土的強度隨之下降。與此同時,二氧化碳的碳化作用使混凝土中性化,堿度降低而造成鋼筋鏽蝕與混凝土開裂剝蝕,鋼筋與混凝土握裹力降低,造成建築物強度和耐久性下降,甚至毀壞。

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