高強(qiáng)度水泥混凝土配比的試驗(yàn)檢測(cè)

徐昭錦

（中電建高速公路運(yùn)營(yíng)管理有限公司，四川 成都610052）

1 高強(qiáng)度水泥混凝土配比性能試驗(yàn)檢測(cè)分析的必要性

通過(guò)分析高強(qiáng)水泥混凝土不同配比性能的有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果，可以提高高強(qiáng)水泥混凝土的利用率和建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對(duì)于該試驗(yàn)的相關(guān)檢測(cè)人員來(lái)說(shuō)，在實(shí)際的操作和實(shí)踐工作中必須明確混凝土配合比性能試驗(yàn)過(guò)程，提高該試驗(yàn)最終結(jié)果的精準(zhǔn)度，對(duì)高強(qiáng)水泥混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化[1]。隨著我國(guó)水泥產(chǎn)量的不斷增加，建筑工程也受其正面影響不斷進(jìn)步和發(fā)展。試驗(yàn)人員應(yīng)不斷調(diào)整水泥配合比以提高水泥材料的利用率和混凝土的施工強(qiáng)度。

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)前準(zhǔn)備

試驗(yàn)過(guò)程中選擇同一種常用的水泥，要求具有穩(wěn)定的性能，市場(chǎng)認(rèn)可和普及率高。

水泥：采用水泥A與水泥B，具有較高的穩(wěn)定性。

外加劑：添加名稱為C和D的外加劑，減水效果較好的是外加劑C，能提升混凝土抗壓強(qiáng)度的是外加劑D。

拌和水：主要指的是淡水，該淡水符合混凝土拌合水的相關(guān)指標(biāo)和要求。

骨料：非晶質(zhì)石灰?guī)r，可接受最大粒徑為31mm。備一些細(xì)骨料，質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔，細(xì)度模數(shù)為2.5，人工砂的粒徑為4.75mm，以便更好地提升高性能水泥混凝土和混合、攪拌效果。所選用的試驗(yàn)材料的相關(guān)檢測(cè)和性能詳情為：

①水泥相關(guān)參數(shù)和性能檢測(cè)：細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、抗折強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性、抗壓強(qiáng)度；

②減水劑的相關(guān)參數(shù)和性能檢測(cè)：7d抗壓強(qiáng)度比、28d抗壓強(qiáng)度比、氯離子含量、pH值、減水率、摻量、固含量；

③二級(jí)粉煤灰的相關(guān)參數(shù)性能檢測(cè)：細(xì)度、燒失量、需水量比、含水量。

2.2 試驗(yàn)所需設(shè)備

混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)設(shè)備、混凝土攪拌設(shè)備。

2.3 試驗(yàn)的具體流程

本試驗(yàn)的技術(shù)人員需采用標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)檢測(cè)方法，同時(shí)嚴(yán)格控制拌和時(shí)間，對(duì)混凝土試塊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化制作，選用體積為150×150×150mm試塊，設(shè)置三組，3個(gè)試件為一組，以保證高性能水泥混凝土配比性能試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。備模板，將攪拌好的混凝土倒入，靜置24h以后對(duì)其進(jìn)行拆模處理，同時(shí)做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作。在各項(xiàng)材料的攪拌過(guò)程中，需要嚴(yán)格把控試驗(yàn)溫度，混凝土的攪拌質(zhì)量會(huì)因?yàn)樵囼?yàn)溫度過(guò)高明顯降低，混凝土抗壓強(qiáng)度數(shù)值的精準(zhǔn)度受很大影響。在養(yǎng)護(hù)混凝土?xí)r技術(shù)工作者需定期對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，在7d、28d、56d分別就其試塊的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行必要的檢測(cè)，同時(shí)記錄抗壓設(shè)備顯示的數(shù)值。

3 結(jié)果與分析

3.1 外加劑和水泥的選擇

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究人員發(fā)現(xiàn)水泥混凝土強(qiáng)度受外加劑的影響很大，一方面水泥的性能受不同外加劑有著不同的影響；另一方面在同樣比例下對(duì)水泥混凝土在相同外加劑的影響下其性能不一樣。故此產(chǎn)生“雙向適應(yīng)”的理念，對(duì)提升和穩(wěn)定水泥混凝土的各項(xiàng)性能更為理想。所謂的“雙向適應(yīng)”指的是：水泥適應(yīng)外加劑的同時(shí)外加劑也在適應(yīng)水泥，前一項(xiàng)中針對(duì)水泥內(nèi)部的組成成分和成分比例進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)；在后一項(xiàng)中根據(jù)水泥配比適當(dāng)調(diào)節(jié)外加劑。

該項(xiàng)試驗(yàn)中，研究分析A和C兩種不同的水泥，根據(jù)同種元素配比比例從小到大慢慢調(diào)節(jié)其大小。對(duì)比幾組試驗(yàn)分析可得，不同外加劑和不同配方的水泥混合，最終的效果也具有很大的差異，粉煤灰的添加為30%，其水膠比在0.28±0.01范圍內(nèi)，該范圍內(nèi)時(shí)水泥混凝土抗壓強(qiáng)度的變化時(shí)間段為60d，水泥性能效果在該比例下達(dá)到最佳值，對(duì)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)整合處理繪制成曲線圖，并對(duì)其分析發(fā)現(xiàn)77MPa為最好的抗壓強(qiáng)度值，故此在下次試驗(yàn)時(shí)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)和原料配比參數(shù)可作為參考，方便試驗(yàn)的推進(jìn)和發(fā)展。最后在該試驗(yàn)過(guò)程中還應(yīng)注意定期檢測(cè)流動(dòng)性指標(biāo)，即塌落度。水泥混凝土混合料的流動(dòng)性受塌落度的直接影響，該試驗(yàn)中控制坍落度值保持在160～210mm范圍內(nèi)。據(jù)實(shí)驗(yàn)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，最終選用最佳的配比值。粉煤灰摻量對(duì)水凝混凝土抗壓強(qiáng)度影響見表1。

表1 粉煤灰摻量對(duì)水凝混凝土抗壓強(qiáng)度影響

3.2 混凝土抗壓強(qiáng)度受粉煤灰加入量的影響

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，試驗(yàn)時(shí)對(duì)外加劑、水泥和塌落度值做適當(dāng)核選，以確定最佳配比和選擇粉煤灰摻量的比例。分析得，混凝土的強(qiáng)度在不添加粉煤灰之前明顯不高，伴著齡期和強(qiáng)度的逐漸增大，早期粉煤灰也表現(xiàn)相似的效果，所以可暫定導(dǎo)致原因歸結(jié)于粉煤灰火山灰活性較差。但是在伴隨粉煤灰加入量的不斷增加，早期的混凝土強(qiáng)度反而下降，根本沒(méi)有增加的意向。同時(shí)，混凝土的強(qiáng)度隨著齡期的增長(zhǎng)反而逐漸升高，這時(shí)其膠凝效率k≥1。28d后混凝土強(qiáng)度隨著粉煤灰摻量的增加而明顯增長(zhǎng)，這與前7d的增長(zhǎng)水平對(duì)比效果特別顯著。所以通過(guò)上述試驗(yàn)得出，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)受水泥混凝土中的粉煤灰摻量的多少成正相關(guān)。

在混凝土配料過(guò)程中根據(jù)實(shí)際需要改變水泥中原材料的配比。該試驗(yàn)過(guò)程中所需的水泥各種元素含量和原料配比是確定的，所以只需根據(jù)需求調(diào)整水灰比。據(jù)試驗(yàn)分析可得水膠配比＞0.36時(shí)水泥混凝土強(qiáng)度呈明顯下降趨勢(shì)。試驗(yàn)時(shí)在混凝土中加入煤灰，煤灰加入量根據(jù)從小到大進(jìn)行添加，可以理解為在用煤灰逐漸取代水泥的過(guò)程中的混凝土強(qiáng)度的變化，而煤灰的加入也能減少混凝土的用水量，據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得每10%的煤灰的加入，水泥減少10%，下降2.1～2.5%混凝土的用水量，此時(shí)混凝土相應(yīng)提升5～10mm的塌落度?？芍啾幻夯业募尤胩娲嗷炷恋目箟簭?qiáng)度得到顯著提升。通過(guò)該試驗(yàn)分析，對(duì)于水泥混凝土性能的提升程度受煤灰影響很大，對(duì)此應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、分析和創(chuàng)新，不斷提升混凝土性能。

4 結(jié)束語(yǔ)

水泥混凝土性能的提升主要通過(guò)對(duì)水泥混凝土配合比性能的測(cè)試和分析與創(chuàng)新和研究來(lái)增強(qiáng)其強(qiáng)度。應(yīng)探討影響水泥混凝土配合比性能的因素，通過(guò)資料分析整合得知添加劑、煤灰含量、水膠比等對(duì)水泥混凝土性能的影響作用。試驗(yàn)前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，然后分析、統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)材料的各項(xiàng)相關(guān)性能參數(shù)。并詳細(xì)分析煤灰摻量、水泥和外加劑的選擇以及水灰比對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響，分析出水灰比和煤灰摻量的最佳理想狀態(tài)配比，配比出更符合時(shí)代發(fā)展要求的水泥混凝土。