混凝土用水对混凝土强度的影响

混凝土用水对混凝土强度的影响

覃福

身份证： 45090219860408****

摘要：随着社会的迅速发展，人们对工程材料的耐久度、强度等指标要求越来越高，水是混凝土中不可或缺的组成成分之一，选择适量的水有利于配置出强度等级较强的混凝土，控制水中部分离子含量有利于提高混凝土的耐久度。故此，本文将针对混凝土用水的各种配比、控制水中离子含量并制定相应技术检验标准进行探讨。

关键词：混凝土用水；混凝土强度；工程材料

建混凝土的强度受诸多因素影响，其中混凝土用水对混凝土强度的影响较大，而混凝土用水又受多种因素制约。关于混凝土用水当面，笔者将结合自身工作实际，下文罗列出混凝土用水的不同形式，探究不同混凝土用水对混凝土强度的影响。

1原材料与配合比

水泥采用中联PO42.5普通硅酸盐水泥，永腾Ⅰ级粉煤灰，中诚S95矿渣微粉，细度模数Mx=2.5的中砂，安徽萧县5~20mm连续级配碎石，外加剂为浙江五龙ZWL-A-IX聚羧酸高效减水剂，减水率27%，掺量1.3%。研究采用现场用典型C50配合比市场上最常用的C30配合比，其中C50混凝土控制胶凝材料总量500kg/m3，粉煤灰和矿渣微粉掺量各为10%。而C30混凝土，取粉煤灰掺量20%。

按上述两个配合比，于2013年4月进行混凝土的制备与成型，C30组混凝土的坍落度略低，目测其粘聚性和保水性较好，C50组流动性较大，目测保水性略低于C30混凝土，1h后坍落度损失低，新拌性能较好。

2养护制度的确定

试件成型后，模拟施工现场的洒水养护或腹膜养护，采用洒水养护4d、7d、10d或14d后置于自然环境中、或薄膜覆盖养护10d后自然养护、薄膜覆盖养护10d后低温（约1℃）养护，同时对比标准养护（温度为20±2℃，相对湿度>95%）。覆膜养护7d后，再低温养护，目的是模拟冬季施工情况。

3养护制度对混凝土强度的影响

强度测试时，各组C30混凝土离散性较小，同组内数据非常接近。而C50混凝土离散性较大，同组内数据相差较大，多组数据都出现一个数据偏差超过15%的情况，且部分后期强度数据甚至略低于龄期稍早时的强度这主要是由于其流动性较大，导致试件成型对混凝土性能的影响很大，部分试件强度相差甚至达10MPa左右，达到试件强度的20%左右，同时还测试了大量与强度对应的回弹数据，也发现了C50混凝土数据的离散性，说明混凝土本身的均匀程度偏低。

经4d预养后的养护制度对C50混凝土28d强度的的影响显著低于C30，可能是由于经过带模养护1d加浇水4d的预养之后，水化程度已经较高，表面结构已较为致密，水分的蒸发显著降低。对比C30混凝土在浇水养护和标准养护制度下在28d、56d和90d的强度可以看出，仅浇水养护4d对C30混凝土28d强度影响很大，但对56d之后影响不大。而对C50混凝土，除低温外，带模养护1d加浇水养护4d后的养护影响较低。与标准养护28d强度相比，C30混凝土浇水养护4d强度低10MPa，龄期增长到56d，除浇水养护4d外，其他各组养护均已与标准养护相当。C50混凝土覆膜养护的效果略高于浇水养护，采用浇水养护7d或覆膜养护7d其养护强度仅略低于标准养护强度。

冬季混凝土即使有一段正常温度的预养期，后期强度虽然会有一定程度的强度损失。C50低温养护后强度损失较C30大，这是因为水胶比越低，温度对混凝土抗压强度的影响越大。但值得注意的是，与浇水或薄膜养护后不同，其后期的强度仍有较大幅度的增长，且C50组后期强度增加更为显著，可能和矿物掺合料中的粉煤灰有关。掺入粉煤灰的混凝土在低温下养护60d后强度仍有较大发展，且水胶比降低增长幅度加大。覆膜养护7d后低温养护C30混凝土的28d的强度仅相当于7d标准养护强度（31MPa），C30、C50混凝土的28d强度仅分别为标养的60%和58%，90d龄期仍然略低于其他养护的28d强度，分别仅为标养28d强度的84.7%和73.5%。根据JGJ/T104-2011建筑工程冬期施工规程，其28d等效龄期，可以看出仅相当于标准养护11.9d龄期的强度；使用用Nurse-Saul方程表示成熟度可得出在低温（1~2℃）养护下的28d的成熟度仅相当于标养温度下的55%；而FreieslebenHansen等考虑了温度对水化速率的影响后，提出了基于Arrhenius方程的等效龄期新方法：，仅相当于标养时8.69d的强度。

总体而言，抗压强度的发展与环境温度、湿度密切相关，即使自然环境的温度，浇水养护7d是有必要的。在早期通过抗压强度指标可以判断养护制度的差异，用于评价混凝土的养护效率是可行的，但随着龄期的延长，用强度判断养护质量的好坏的敏感性降低，因此进一步研究混凝土的渗透性。

4、混凝土用水标准

水质不标准对于混凝土具有很大的危害性，因此，有关部门要对混凝土用水水质进行严格的管控，在实际施工过程中应该考虑到。在2006年中国建筑工业出版社出版的《混凝土用水标准》中，明确了工程所需混凝土的用水各项标准。

4.1拌和用水

4.1.1PH值

众所周知，原标准的PH值限值为4.0的水明显的酸性。拌和用水PH值对于混凝土的耐久性影响极大。在新标准中预应力混凝水用水PH值从4.0提高到5.0，钢筋混凝土和素混凝土用水PH值由4.0提高到4.5。笔者建议在条件允许的情况下尽可能选择PH值高的水，从而提高混凝土的耐久度，不过PH不宜高于8.0。

4.1.2碱含量

在原标准中缺乏这方面内容，未规定碱含量限值以及试验方法，当今标准采用了欧洲标准（EN1008）的1500mg/L的碱含量限值。

4.1.3氯离子含量

氯离子的含量对于混凝土的整体性能有一定的影响，主要体现在氯离子会锈蚀钢筋，从而破坏混凝土的内部结构。为了加长混凝土的使用年限，新标准中结构混凝土中的氯离子含量限值调成为了500mg/L，与预应力混凝土用水相同。

4.1.4硫酸根含量

硫酸根离子由于会和水泥水化反应生成物产生化学反应，会对混凝土的稳定性产生影响。新标准采用了和欧洲标准（EN1008）的2000mg/L硫酸根离子含量限值。

4.1.4二次处理

除了标准中的明确规定以外，具有油脂，泡沫或明显的颜色和气味的水也不建议生产混凝土的厂家使用。即使其已经通过了其他标准的检测，也需要进行二次处理。

4.2养护用水

在对混凝土拌合用水严格要求的同时，也要同样把控养护用水的质量，《标准》中表明养护用水的各项技术指标与拌和用水相同。

表1控养护用水质量分析

5、结语

综上所述，混凝土用水的结合方式、用水量、水中各项元素指标都会对混凝土产生不同程度的的影响。在实际的工程作业中，人们要深刻意识到混凝土用水的重要性，对每个环节严加管控，以达到我国现行《混凝土用水标准》中要求的标准为最低标准，保证混凝土的生产质量，从而确保施工的质量。

参考文献：

[1]丁威，冷发光，赵文春.《混凝土用水标准》JGJ63-2006主要技术指标修订说明[J].粉煤灰，2007-01-09.

[2]丁威，冷发光，赵文春.《混凝土用水标准》JGJ63-2006解析[J].施工技术，2007-05-04.

[3]丁威.城市再生水在混凝土中应用研究[A].中国硅酸盐学会固态离子分会.中国硅酸盐学会混凝土水泥制品分会第七届理事会议暨学术交流大会论文集[C].中国硅酸盐学会固态离子分会，2015-09-07.