關(guān)于超細(xì)水泥活性粉末混凝土的配合比設(shè)計(jì)探討

童文

摘 要：本文主要討論了超細(xì)水泥活性粉末混凝土的最佳配合比設(shè)計(jì)方案，通過描述實(shí)驗(yàn)過程論證實(shí)驗(yàn)原理，得出了研制超水泥混凝土的配合比設(shè)計(jì)，并討論了各種材料屬性對新型粉末混凝土的影響。

關(guān)鍵詞：超細(xì)水泥活性粉末；混凝土；配合比；計(jì)算模型；設(shè)計(jì)

引言

制作超高性能混凝土的傳統(tǒng)制作過程，通常會(huì)認(rèn)為硅粉是不能夠作為混凝土的材料進(jìn)行摻和的。因此，在傳統(tǒng)制作高性能混凝土的過程當(dāng)中，硅粉加入混凝土的摻和料的用量一般較少，而且硅粉的質(zhì)量和用量很難控制。為了解決上述問題，研究人員通過不斷的試驗(yàn)發(fā)明出一種超細(xì)水靈活性粉末混凝土，這種新的超性能混凝土的制備方案，可以在不摻入硅粉的前提下，直接制備超性能混凝土。而且所制成的這種超細(xì)水泥混凝土，能夠滿足建筑材料空隙填充的要求，相較于普通水泥具有很大的水量流動(dòng)性，能夠提高建筑材料的建筑密度。因此，這種新型水泥制備方案一旦被發(fā)現(xiàn)，就廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)混凝土制備過程當(dāng)中。

一、超細(xì)水泥活性粉末混凝土的制作配合比試驗(yàn)

（一）原材料的組成

制成新型粉末混凝土的基本原料包括：超細(xì)水泥材料（SC）、普通水泥材料（OPC）、高級粉煤灰材料（GGBFS）以及高效聚羧酸減水劑（SP）和消泡劑（DA）。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的骨料一般為普通河砂，砂的顆粒級配件表見表一，實(shí)驗(yàn)所選用的粒徑范圍見圖一所示。各種原材料的化學(xué)組成主要見表二。通常情況下，實(shí)驗(yàn)所用的砂粒的粒徑范圍大致在同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。選用的減水劑摻量，一般是實(shí)驗(yàn)固體用量和粉末材料，包括水泥和摻合料總用量的比值，而實(shí)驗(yàn)消泡劑的摻和量通常為消泡劑的用量總額同減水固體用量總額的比值。

（二）具體實(shí)驗(yàn)操作

第一步，將預(yù)備好的干料直接倒入水泥膠砂當(dāng)中進(jìn)行混合，利用攪拌機(jī)將混合物，通過應(yīng)用慢攪拌的方法，攪拌至一分鐘。第二步，繼續(xù)利用攪拌機(jī)進(jìn)行第二分鐘的攪拌，并于第二分鐘的前三十秒加入水以及各種外加劑。第三步，加速攪拌速度，并以較快的速度，攪拌三分鐘后，再次進(jìn)行慢攪拌一分鐘，之后關(guān)閉電源，停止攪拌機(jī)的運(yùn)行。第四步，將混合好的拌合物倒入到，適合該混合物用量的標(biāo)準(zhǔn)試模當(dāng)中，放置到振動(dòng)臺(tái)當(dāng)中，進(jìn)行振動(dòng)密實(shí)操作后，放入道具有養(yǎng)護(hù)作用的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)混合物。這一步要注意，根據(jù)混合物用量不同，要選取不同的標(biāo)準(zhǔn)試模。第五步，將養(yǎng)護(hù)完成的物質(zhì)，經(jīng)過脫模操作之后，放置到蒸汽養(yǎng)護(hù)相當(dāng)中，在標(biāo)準(zhǔn)溫度和環(huán)境下進(jìn)行時(shí)長約兩天的維護(hù)，兩天之后養(yǎng)護(hù)操作完畢，將處于高溫下的物質(zhì)冷卻至常溫后，采用實(shí)驗(yàn)?zāi)ú綄⑽镔|(zhì)擦干后進(jìn)行稱量。這一步需要注意的是，進(jìn)行稱量過程通常會(huì)應(yīng)用到專業(yè)的實(shí)驗(yàn)測量工具，游標(biāo)卡尺進(jìn)行試驗(yàn)塊尺寸的測量，并且準(zhǔn)確地測量出實(shí)驗(yàn)物質(zhì)的沙漿體抗壓強(qiáng)度，以及拌合物流動(dòng)度。進(jìn)行水泥膠砂流動(dòng)度測量的過程中，通常會(huì)將測量工具的底板轉(zhuǎn)化應(yīng)用為玻璃制的平板，從而才能更好的更精確地測量出材料的孔隙率，做測量的孔隙率，一般為完成養(yǎng)護(hù)的混凝土物質(zhì)的實(shí)測密度，同不計(jì)空氣含量的理論密度的比值。

二、砂膠比和水膠比對于砂漿性能的具體影響

實(shí)驗(yàn)過程中將砂膠比固定為1：1.2，減水劑應(yīng)用的摻合料通常為拌合物含量的百分之二十左右，消泡劑用量的摻和值也通常為拌和物含量的百分之二。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程可以明確發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水膠比由原先的零點(diǎn)一五數(shù)值增加至零點(diǎn)一八時(shí)，拌合物的流動(dòng)率會(huì)明顯有所改善，同時(shí)拌合物的孔隙率也會(huì)有所降低，抗壓強(qiáng)度則一直維持穩(wěn)定程度。而當(dāng)水膠比增加至零點(diǎn)二的數(shù)值時(shí)，即使拌合物流動(dòng)度述職依然持續(xù)呈增長態(tài)勢，但是孔隙率達(dá)到一定值的時(shí)候就不再下降，這個(gè)時(shí)候由于用水量和外加劑用量過度，通常會(huì)導(dǎo)致混合物當(dāng)中的自由水含量比值增加，導(dǎo)致拌合物的密室度有所下降，從而使得抗壓強(qiáng)度有一個(gè)明顯下降的趨勢，因此，在制備超細(xì)水泥活性粉末混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，試驗(yàn)的水膠比不應(yīng)該超過零點(diǎn)一八。具體孔隙率和實(shí)驗(yàn)混凝土物質(zhì)流動(dòng)度影響如圖所示。

結(jié)束語

綜上所述，在制備超細(xì)水泥活性粉末混凝土的過程中，要嚴(yán)格的將水膠配合比控制在零點(diǎn)一八的數(shù)值以內(nèi)，同時(shí)砂膠比一嚴(yán)格控制在1：1.1左右，只有嚴(yán)格控制每一個(gè)比值，才能夠保證實(shí)驗(yàn)材料相對密實(shí)度較高，得到較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度以及最適合的拌合物流動(dòng)度。同時(shí)在制備混凝土的實(shí)驗(yàn)過程中，要注重實(shí)驗(yàn)步驟的操作，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)配比進(jìn)行用量，在應(yīng)用高效聚羧酸減水劑的時(shí)候，要嚴(yán)格把控減水劑的緩凝作用，以保證實(shí)驗(yàn)材料的密實(shí)度，從而制備具有良好性能的超性能混凝土，推動(dòng)混凝土材料的不斷更新，增強(qiáng)超性能混凝土的應(yīng)用性能，從而促進(jìn)建筑企業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]朱迪，袁瑞軍，姚立慧.活性粉末混凝土的研究現(xiàn)狀與展望[J].建材世界，2010，31（01）：20-22

（作者單位：中國有色金屬長沙勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司）