水泥浆体与新拌混凝土的物理性质�习黄大能�三�新拌混凝土的物理结构!桨休结构与界面结构新拌混凝上�∀#∃%&。∋()#∃∗∃�是指水泥、砂、石拌合物加水后从搅拌终了算起,直到混凝土完全失去流动性和可塑性为止的整个阶段。水泥浆体、粗细集料所组成的新拌混凝+,−是由固相、液相、气相组成的一种非匀质的,非密实的,各向异性的,并随时间、温度、湿度及受力状态在不断变化着的弹一粘.塑性混合物。其中固相包括−粗、细集料,未水化水泥颗粒及氢氧化钙、水泥凝胶等水化产物。液相存在于凝胶孔、毛细孔、固相周界及游离状态中。气相存在于未被水分占据的孔隙及气泡中。随着时间的增长,液相或是蒸发,或是与未水化颗粒继续反应,逐渐减少,而固相不断增加并且密实起来,从而过渡到以弹粘性为主的状态。气相随着水分蒸发也逐渐有所增加。这就构成了新拌混凝上物理结构的不断变化。新拌混凝土与水泥浆体的差别主要是集料的掺人。长期以来,集料被当作惰性填充料看待,其主要作用仅仅是节约水泥用量。虽然也曾注意到集料中可能存在的有害成分,注意到通过集料级配试验,减少孔隙,玫善混凝土和易性等,但总的说来,对于占据混凝土体积至少/01的集料对混凝土性能的影响是估计不足的。直到近代混凝土材料阵学的加速发展,各种新品种新结构混凝土的出现,对高强、轻质、耐久性的新的要求,才逐渐引起人们的注意。首先认识到集料能弥补水泥浆体本身存在的一些缺陷,如弹性模量小,收缩变形大,孔隙多等。以后更发展到集料与水泥浆体间界面反应的研究。现在已能肯定的是,集料在混凝土中并非仅起填充作用的惰性材料,它的物理和化学性质对混凝土的最终质量起着仅次于水泥的重要作用。23年4!5!56#789和以后:;%∃提出的著名的“水灰比定则”已经受到不少议论。许多人认为由于这个定则过于简化了混凝土概念,忽视了集料的作用而在一定程度上阻碍了混凝土科学的推进。“水灰比定则”今天还被广泛使用,但它只能适用于一定范围内的正常的集料所配制的塑性混凝土,而混凝土的最终强度,尤其是耐久性,必然还被集灰比,集料质量、级配和表面状态等一系列性能所控制。2/<年=∋,∋8∃;提出的,目前常用的混凝上强度计算公式>一5>?�≅0Α一=�中的5、=两常数,正由于忽视了集料的影响而产生较大的误差。再从流变学角度分析,水泥浆体是一种以粘塑性为主的物质,而集料则基本上属于弹性体。混凝土作为一种非匀质材料,在外力或内力作用下,应力的分布和裂缝的产生和发展,必然会受弹性模量有显著差异的不同组成材料的影响。因此,在混凝土中,集料与水泥浆体的共同作用问题已开始引起了广泛的注意。由于集料与水泥桨体间存在着各种作用,因此在探讨新拌混凝土的物理结构时,有必要把不与集料接触的水泥浆体结构同水泥浆体与集料的界面结构区别对待。也就是说,新拌混凝土的物理结构,包括了水泥浆体结构和界面结构两种截然不同的结构。由于集料对水泥浆体作用的存在,使界面结构具有独特状态,而且随集料的不同而使结构也有变化。集料对浆体的作用主要分物理的和化学的两个方面−��集料对水泥浆体的物理作用集料颗粒外形和表面组织对混凝土各种性能的影响是众所周知的。表达颗粒外形一般用球度�9Β五∃#Χ)Χ∗户表示,即集料颗粒表面积�9�‘与体积�Δ�之比�90Δ�。扁平多角的集料,球度大,球度大则混凝上孔隙率大。圆体集料球度最小,因此球度愈小愈好。集料表面组织反映了集料硬度与孔性。一般说来,硬而致密的岩石有较光滑的表面组织。然而光滑的表面组织却对界面结构的形成和发展以及随后产生的粘附力有一定影响,这是一个矛盾。不少国家的混凝土标准中对集料球度和表面组织都有所规定,并分了若干等级。例如英国=93/,2Ε<对集料的表面组织分成Ε个等级−玻璃状�Φ,7%%;�一黑色隧石Γ光滑�%8∋∋∗&�一鹅卵石、大理石Γ粒状�Φ#7(.Η,7#�一砂岩Γ粗糙�#∋ΗΦ&�一石灰岩、玄武岩Γ晶状�)#;%∗7,�一花岗岩、辉长岩Γ蜂窝状�&∋(;∃∋86�一碎砖、浮石、熟料、膨胀粘土。有三种反映集料热性质的指标−比热、导热系数、热膨胀系数。前二者仅对大体积混凝土升温降温的速度有关,而热膨胀系数如与水泥浆体相差较大,则会在集料与浆体...
