磁化水对混凝土强度影响的试验研究

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1、文章编号：i007-046X(2013)05-0025-03邕态建械磁化水对混凝土强度影响的试验研究ExperimentalStudyofEffectofMagneticWateronConcreteStrength袁春波，李广智，张振(天津市水利科学研究院，天津300061)摘要：介绍了磁化水增强混凝土强度原理，通过减少水泥在单方磁化水混凝土中的用量的方案对磁化水混凝土强度进行试验研究。研究表明磁化水的应用对减少水泥用量是很有效的，在减少水泥用量5％时，磁化水混凝土的强度基本与自来水混凝土强度持平。关键词：磁化水；

2、混凝土；强度；节约；水泥用量中图分类号：TU528．57文献标志码：A0前言对于水本身的性质对混凝土性能影响的研究则很少。为了进一步提高混凝土质量，在混凝土其他组分研究已经达到水泥作为混凝土材料，自1824年以来已经有100多相当高度的情况下，对水进行处理，以得到高性能混凝土年的历史了，混凝土材料在全世界的建筑业得到了广泛的值得研究并得到了重视。应用，如今已经成为土木工程中的主体材料，尤其是国家基本建设项目中应用量最大。城市、公路、桥梁、港口码头、机场、大坝、隧道、地下工程、海上海下工程等建设1磁化水提高混凝土强度的

3、机理分析中应用最广、使用量最大的是水泥混凝土。从现场浇筑到预制装配，从普通混凝土到具有各种功1．1水的架构和性质能的特种混凝土，从人工拌合、半机械化搅拌到机械化搅纯水是无色、无嗅、无味的液体，在1个标准大气压拌站等，混凝土施工工艺不断革新，施工技术水平日益提下，冰点：O~E，沸点：100~C，密度(4℃)：1g／era3，水高，应用范围也不断扩大。随着我国建设事业的蓬勃发展，分子是由H和0组成。每个水分子的直径是4×10—10m。混凝土在工业与民用建筑、公路桥梁和水利工程等诸方面它的质量是2．99×10kg。它的体积

4、是"tr／6(4×10—10)m的应用更加广泛，所以提高混凝土强度、节约水泥用量和=3×10一。m0o提高混凝土的使用年限成为科学技术人员关注和研究的课实际上单个水分子的结构已极准确地确定了【2】。水分题。子是由2个氢原子和一个氧原子以共价键的形式组成的，通过掺合料技术和新型高性能外加剂技术的应用，可根据对水蒸气分子的测定，其0一H距离为95．72pm，H一0以进一步提高混凝土的性“。但是单靠外加剂和掺合料一H的键角为104．2。，见图1。在水分子中有l0个电子技术的改进使混凝土性能提高存在一定限度，而且提高外(5对

5、)，一对电子(内部的)位于氧核附近，其余的4对加剂品质(例如聚羧酸系~1611n剂)和不断增加外加剂用电子(外部的)中，有两对位于氧核及其每一质子(2个量，会导致混凝土生产成本增加。众所周知，混凝土的组氢核)之间，为公用电子，而另外两对电子为孤对电子，成主要包括水泥、水、砂、石和外加剂、掺合料等，每种指向四面体中与质子方向相反的顶端。正是这两对孤对电组分对混凝土质量都有重要影响。子对分子间氢键的产生起着巨大的作用。氧的电负性较氢水作为混凝土拌制的基本组分之一，其用量多少对混大，因此OH键的极性很强，由这种极性，使水分

6、子之间凝土的流动性、强度、耐久性等性能影响的研究很多，但有一种电性吸引力而形成缔合水分子。距离因素起着重要5／2013粉煤灰25的作用：在感应区，电场的减小与距辐射源距离的平方表1碎石的物理性能检测结果成正比。(3)砂。马各庄砂，砂的物理性能见表2。表2砂的物理性能检测结果图1水分子结构示意图(4)磁化水。以一定的流速穿过磁场所得的水，称之为磁化水，本次试验所选用的磁化参数为磁场强度0．8T，水氢键的存在赋予水以独特而易变的结构。水具有许多流速度0．74m／s，磁化水生产示意图见图2。明显的反常性质，都是由于水结构的

7、特点以及其中氢键的发达性造成的。固体水(冰)溶化时不像绝大多数物质那样膨胀，而是收缩。因此，改变水系统的结构及其中杂质的存在形态，就可以调整其物理化学性质。1．2磁化水提高混凝土强度原理由于水分子为极性分子，在普通水中水分子相互吸引形成大的分子团，未被大分子团吸引的单分子水，分散于大的分子团之间【31。与大的分子团相比，单分子水的物理图2磁化水生产示意图化学活性很强，但由于普通水中的单分子水很少，因而水的活性不高，不能使水泥充分水化，水泥的水化只能在水泥颗粒表面进行。由于水泥表面的一层胶体膜将阻碍水泥2．2试验方案颗

8、粒的进一步水化，所以就会影响到混凝土强度的提高。用磁化水拌制混凝土可提高混凝土强度，换言之，在当水经过磁化时，在磁场力的作用下，大的分子团破裂变混凝土强度不降低的前提下就可以节约水泥用量，取得经成单个水分子，这些单个水分子重新整齐排列，增加了水济效益。试验中保持水灰比不变情况下，分别减少水泥在分子之间的电性吸引力。由于单分子水的物理化学活性和单