江蘇奧萊特新材料有限公司 張童童
安徽馬鞍山市遠大商品混凝土有限公司 夏 軍
高性能混凝土原材的選取
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安徽馬鞍山市遠大商品混凝土有限公司 夏 軍
混凝土是用石子、砂作為骨料并且添加進一定的摻和料,再加上一定比例的水和外添加劑,通過攪拌、成型和養(yǎng)護等一系列過程而成。也就是說,水泥、骨料、外加劑以及水都是混凝土中必不可少的成分。
選取水泥遵循的原則,一般來說,等級強度越高的水泥,對于耐久性要求較高的混凝土來說,強度的選取上一般不得低于42.5 MPa。水泥強度的高低,直接影響了混凝土的耐磨性能以及抗凍性能,所以選取高強度的水泥,有利于混凝土耐久性的保障。在選擇混凝土的時候,也需要根據實際的現場情況來定。在對于水泥的研究中,筆者在本文中做出的研究主要是采取山東生產強度為42.5 MPa的普通硅酸鹽水泥代替高強度(52.5 MPa)的水泥,詳細指標見表1。
表1 水泥性能指標
一般,細骨料選取的粒徑為0.15~5.0 mm,而大于5.0 mm的統稱為粗骨料。在混凝土拌制中,骨料大約占了整個混凝土體積的3/4,所以骨料是必不可少的成分。在拌制混凝土選取骨料的時候,考慮到不同等級的品質、強度、熱學性能、骨料的大小和形狀等因素的區(qū)別,對于混凝土的影響以及產生的實際效益都有著明顯的區(qū)別,所以,選擇混凝土的骨料時,需要從經濟性、優(yōu)質性以及就地選取等各個方面考慮。
1.細骨料。對于細骨料的選取、區(qū)分主要是從粗細以及級配細度模數來辨別。從細度模數來選取細骨料,特細為0.7~1.5;細砂為1.6~2.2;中砂為2.3~3.0;粗砂為3.1~3.7。本著經濟性、優(yōu)質性以及就地選取等原則,在本次實驗中選取的河砂為淮濱細度模數Mx為3.0的寧陽河砂,具體的性能指標見表2。
表2 細集料性能指標
2.粗骨料。從《高強混凝土結構設計和施工指南》中的規(guī)定來看,高強混凝土所選擇的石子的最大徑為20 mm,而《高強混凝土結構技術規(guī)程》中指出,在粗骨料的選取時,不宜大于25 mm的粒徑。本文中的粗骨料選取的碎石為5~20 mm,性能見表3。
表3 粗集料性能指標(5~20 mm)
想要提高混凝土的性能,也就是要求混凝土擁有高耐久性、高強度的性能,減水劑的作用是不可替代的。高效減水劑的使用能夠提高混凝土的耐久性、力學性以及工作性能,所以在高性能的混凝土中,減水劑也是重要的組成之一。在最近幾十年來,高性能的減水劑一直都是一項飛速發(fā)展的新型技術。據筆者對外加劑的統計來看,全球大概有500來種外加劑的新產品。對于外加劑的使用,不僅節(jié)約了混凝土中水泥以及其他資源的用量,更提高了工程施工的速度,確保了工程施工質量,也大幅度地改善了施工工藝以及施工的勞動條件。外加劑的使用,最終目的在于提高混凝土的耐久性能,所以外加劑的使用是不可缺少的環(huán)節(jié)之一。
在混凝土中使用減水劑時,需要考慮在不同的水泥以及粉煤灰中的適應性,尤其是其中的粉煤灰,尤為“挑剔”。筆者在本文中研究的外加劑,是經過了相容性的實驗之后,選定的高效減水劑,由于在本文中未對其作用機理進行詳細的研究,所以并未提出有關的實驗過程。
從《混凝土拌和用水標準》來看,當地下水、地表水等水資源在第一次使用到混凝土的拌制以及養(yǎng)護的過程時,需要對于使用水進行標準檢驗,經過檢驗合格之后,方能使用。在本次實驗中,pH、可溶物、不可容物以及硫酸鹽和氯化物的含量標準見表4。
表4 拌和與養(yǎng)護混凝土用水指標
通過對高強高性能混凝土全配方配合比計算方法、摻和料的火山灰比強度效應的綜合研究,掌握了硅灰、粉煤灰以及礦粉在摻料10%以及20%的情況下的比強度增長情況。根據前人實驗結果,提出高強度高性能混凝土的原材料選用原則。從實驗結果來看,摻和料對高強度高性能混凝土的各種性能增長起了巨大作用。配方見表5。
表5 高強度高性能混凝土初配
在工程施工當中,對于具有高性能的混凝土的選取是一項重要的、系統的工程。在其原材料的選取以及技術要求上需要進行統一的規(guī)劃、考慮,只有恰當地選材以及正確、合理地使用,才能夠滿足混凝土的性能指標以及經濟指標,也才能最終確保工程的質量,才能夠確保工程達到施工組織設計標準以及驗收標準。