細集料含泥量對C30 混凝土抗壓強度及抗?jié)B性能影響研究

沈士杰

（廣東裕恒工程檢測技術有限責任公司）

1 引言

混凝土作為目前應用最廣，用量最大的建筑材料，在各類建筑中得到了廣泛應用。由于其價格便宜，可塑性強，基本上成為各類建筑的首選材料。但由于天然細集料河沙的日益枯竭，各大河流均不得任意采取河沙，那么含泥量更高的山砂或者氯離子很高的海沙將得到更廣泛的應用。砂子中的含泥量作為混凝土的一種有害成分，應當考慮其對混凝土強度及耐久性的影響，本文主要通過試配C30 混凝土，對比摻入不同含泥量的混凝土的差異，研究細集料含泥量對混凝土強度及耐久性的影響。

2 原材料

水泥：選用廣州石井水泥公司生產(chǎn)的P.O42.5R 水泥，其主要性能指標如表1 所示， 均符合標準G B 175-2007[1]的技術要求。

表1 水泥物理性能指標

粉煤灰：選用黃埔電廠F 類II 級灰，主要性能指標如表2 所示，均符合標準G B/T 1596-2017[2]的技術要求。

表2 粉煤灰主要性能指標

碎石：選用5～31.5mm 連續(xù)級配碎石，其主要性能指標如表3 所示，均符合標準J G J 52-2006[3]的技術要求。

表3 碎石主要性能指標

砂：選用西江中砂，其主要性能指標如表4 所示，符合標準J G J 52-2006[3]的技術要求。

表4 砂的主要性能指標

外加劑：選用廣州市建筑科學研究院標準型高性能減水劑，其主要性能指標如表5 所示，可以看出該減水劑各項指標均滿足G B 8076-2008[4]的要求。

表5 高性能減水劑主要性能指標

3 試驗部分

3.1 混凝土配合比選取

根據(jù)J G J 55-2011[5]，C30 標準差取5.0M P a，設計強度取30+5×1.645=38.2M P a。根據(jù)鮑羅米公式，并進行試配修正，分別算出了水泥、砂石、水、外加劑用量，具體用量如表6 所示。通過將砂進行洗凈后，再按配比進行摻入泥粉，通過試配，來研究含泥量對混凝土抗壓強度和抗?jié)B性能的影響。

表6 含泥量不同的混凝土配合比

3.2 細集料對C30 混凝土抗壓強度的影響

混凝土作為承重性材料，抗壓強度是其最基本和最重要的參數(shù)，因此需對其抗壓強度進行測試。摻入泥粉后，在其他原材料完全一樣的情況下，通過混凝土試配，得出了試配抗壓強度結果，具體情況如表7 所示。

表7 含泥量不同的C30 混凝土試配結果

可以看出，含泥量對C30 混凝土強度還是有很明顯的影響，隨著含泥量的增加，混凝土7d 和28d 抗壓強度不斷降低。將抗壓強度做成折線圖，如圖1 所示。

由圖1 可以看出，隨著含泥量的不斷增加，混凝土抗壓強度不斷降低，當含泥量達到2%時，C30 混凝土抗壓強度未到達設計值的38.2M P a。這是因為含泥量屬于混凝土拌合物中的有害成分，它會影響水泥水化產(chǎn)物和骨料間的粘結界面。而對于低標號的C30 混凝土而言，粘結界面是屬于混凝土各組成中的薄弱環(huán)節(jié)，它的強度直接決定了混凝土的強度。因此，配制C30 混凝土時，含泥量不宜超過1%。

圖1 C30 混凝土抗壓強度與含泥量關系圖

3.3 細集料含泥量對混凝土抗?jié)B性能的影響

混凝土抗?jié)B性能是常用的混凝土耐久性指標，它能夠反映混凝土的抵抗外界侵蝕介質(zhì)的能力，最常做的是水壓力法，水壓法分為滲水高度法和逐級加壓法。G B/T50082-2009[6]規(guī)定了滲水高度法和逐級加壓法的測試方法。

本文采用滲水高度法和逐級加壓法進行測試，研究含泥量對混凝土抗?jié)B性能的影響。測試結果如表8 所示。

表8 含泥量不同的C30 混凝土抗?jié)B性能

通過表8，可以看出，細集料含泥量是對C30 混凝土抗?jié)B性能存在不利影響的，隨著含泥量的增加，混凝土抗?jié)B能力逐漸變差，具體表現(xiàn)在滲水高度不斷增加，而抗?jié)B壓力不斷降低。這是因為隨著含泥量的增加，水化產(chǎn)物致密性降低，同時膠凝材料水泥水化產(chǎn)物與骨料界面也變得更加薄弱，粘結變差，容易滲水。同時，也可以看出，逐級加壓法主要反映了混凝土抗?jié)B等級，在抗?jié)B等級一樣時，區(qū)分不出抗?jié)B性能的差異。而滲水高度法則更加直觀，能夠清晰看出抗?jié)B深度的大小。但由于逐級加壓法對混凝土抗?jié)B進行分級，同時也更便于操作，因此得到了更廣泛的應用。當細集料含泥量達到1.0%時，混凝土抗?jié)B等級下降明顯。因此，建議對抗?jié)B要求高的工程部位，控制混凝土細集料含泥量或提高混凝土標號。

4 結論

通過混凝土試配試驗，可以得出以下結論：

⑴細集料含泥量對C30 混凝土抗壓強度有不利影響，隨著含泥量增加，混凝土抗壓強度不斷降低，建議含泥量不宜超過1.0%。

⑵細集料含泥量對C30 混凝土抗?jié)B性能有不利影響，隨著含泥量增加，混凝土抗?jié)B性能不斷變差，對于抗?jié)B性能要求高的工程部位，應嚴格控制細集料含泥量或提高混凝土標號?！?/p>