振動擠壓成型混凝土砌塊抗凍性能試驗研究

修鴻雁

（山東新匯建設集團有限公司，山東東營 257000）

振動擠壓成型混凝土砌塊抗凍性能試驗研究

修鴻雁

（山東新匯建設集團有限公司，山東東營 257000）

振動擠壓成型混凝土砌塊，作為一種新型的水利工程護坡材料，被越來越多地應用到工程中。但在北方地區，極易受到凍害。通過試驗，從水灰比、粉煤灰摻量、含氣量方面界定了一定的范圍，從而保證了振動擠壓成型混凝土砌塊的抗凍耐久性能。

混凝土；抗凍性能；水灰比；粉煤灰摻量

振動擠壓成型混凝土砌塊簡稱水工磚，是一種新型的水利工程護坡材料，具有節能環保、生產效率高、價格低廉等優點，被越來越多地用于水庫大壩護砌、河道邊坡護砌等工程中。對于我國北方地區，水工建筑物經常受到凍害，混凝土必須采用具有較高的抗凍性能。而水工磚生產采用干硬性混凝土，混凝土拌合物性能不同于塑性混凝土，該混凝土水灰比較小，漿骨比很小，粗骨料多采用5～10mm的碎石，抗凍指標難以達到，為此進行了相關試驗。

1 原材料及試驗方法

1.1 原材料

1）水泥。采用淄博山鋁P·O42.5級水泥，物理性能符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）標準要求，詳見表1。

表1 水泥物理性能表

2）粉煤灰。采用齊魯石化電廠生產的II級粉煤灰，物理性能符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）標準要求，詳見表2。

表2 粉煤灰物理性能表

3）細骨料。細骨料采用南博山產河砂，物理性能符合《水工混凝土施工規范》（DL/T5144-2001）標準要求，詳見表3、表4、圖1。

4）粗骨料。粗骨料采用青州產5～10mm碎石，物理性能符合《水工混凝土施工規范》（DL/ T5144-2001）標準要求，詳見表5、表6、圖2。

表3 砂物理性能表(一)

表4 砂物理性能表(二)

5）外加劑。采用瑞源新型材料有限公司生產的RY-09型引氣劑，物理性能符合《混凝土外加劑》（GB8076-2008）標準要求，檢測結果見表7。

表5 碎石物理性能表(一)

圖1 細骨料篩分曲線圖

表6 碎石物理性能表(二)

圖2 粗骨料篩分曲線圖

表7 外加劑檢測結果

1.2 試驗方法

1）含氣量試驗。參考《水工混凝土試驗規程》（SL352-2006）“碾壓混凝土拌和物含氣量試驗”。試驗設備采用上海路達實驗儀器有限公司CA-3型水壓直讀式混凝土含氣量測定儀。

2）抗凍試驗。參考《水工混凝土試驗規程》（SL352-2006）“混凝土抗凍性試驗”，為縮短試驗周期，本次試驗混凝土齡期采用28d。試驗設備采用天津惠達實驗儀器廠生產的TDRF-III型混凝土快速凍融試驗機。

3）動彈性模量試驗。參考《水工混凝土試驗規程》（SL352-2006）“混凝土動彈性模量試驗”，試驗設備采用天津惠達實驗儀器廠生產的DT-16型混凝土動彈儀。

2 試驗結果與分析

2.1 含氣量對水工磚抗凍耐久性的影響

通過調節引氣劑的摻量，調整混凝土的含氣量，進行抗凍性能試驗，試驗結果詳細表8。

表8 不同含氣量的混凝土抗凍性能

由表8可以看出，不加引氣劑的水工磚含氣量僅為1.4%，凍融循環50次時，依據《水工混凝土試驗規程》（SL352-2006）判斷，試件已達到破壞狀態。加引氣劑后，隨著含氣量的增加，水工磚抗凍性能呈先增后減的趨勢，經200次快速凍融循環后，含氣量為5.2%的試件相對動彈性模量最大，重量損失率最小；含氣量為6.9%的試件，只能做到150次凍融循環。

2.2 粉煤灰對水工磚抗凍性能的影響

保持混凝土含氣量在5.0左右，通過調整粉煤灰與水泥的比例，進行抗凍性能試驗，以驗證粉煤灰對水工磚抗凍性能的影響，結果詳見表9。

由表9可以看出，粉煤灰摻加量在30%以下時，水工磚相對動彈性模量與不摻加粉煤灰的混凝土無明顯差異，只是重量損失率在逐漸增加。粉煤灰摻加量超過30%后，相對動彈性模量呈下降趨勢，重量損失率也在逐漸增大。當摻加量達到50%時，經200次快速凍融循環后，試件相對動彈性模量降至58.2%，依據《水工混凝土試驗規程》（SL352-2006）判斷，試件已達破壞狀態。

TU522

B

1009-6159（2014）-01-0011-02

2013-10-11

修鴻雁（1979—），女，工程師