原材料對混凝土性能影響的探究

邢燕

摘 要：在建筑施工中，混凝土的性能直接關系著工程的質量，而混凝土性能又取決于原材料。所以文章正是基于這一背景，以水泥、粉煤灰、石灰、石膏、水等原材料為例，結合試驗，就其對混凝土性能帶來的影響進行了探究。希望通過文章的探究，更好地促進混凝土性能的提升和優化。

關鍵詞：原材料；混凝土性能；影響

為了更好地研究原材料對混凝土性能的影響，我們必須注重試驗的開展，并在試驗之前緊密結合實際對試驗方案進行科學合理的設計，采取針對性的方法，從而確保整個混凝土性能得到有效的提升，最終促進施工質量的提升。

1 試驗概況分析

由于加氣混凝土具有質輕、防火、隔音、保溫、抗滲、抗震、環保、耐久、快捷、經濟等諸多方面的優勢，所以近年來得到了廣泛的應用。因而本次試驗的混凝土為加氣混凝土。通過本次試驗，更好地掌握原材料對加氣混凝土的強度和密度以及收縮性等方面的性能影響進行了研究。

2 混凝土性能研究中各種試驗原材料的情況分析

在本次混凝土性能研究中，為了更好地促進此次試驗的開展，筆者以下對本試驗中采用的原材料作出以下簡要的分析。

一是就水泥來看，主要是采用P.O42.5的水泥，其細度為5.4%，標準稠度用水量為24.0%，安定性為1.8，初凝的時間為167min，終凝的時間為195min，3d的抗壓強度為32.5Mpa，7d的抗壓強度為50.36Mpa，3d的抗折強度為5.8Mpa，28d的抗折強度為9.4Mpa。二是就粉煤灰來看，本次試驗采用的粉煤灰是干排灰，屬于3級粉煤灰，其細度為25%，需水量比為108%，燒失量為10%，含水量為0.5%，三氧化硫的含量為2.0%。三是就石灰來看，主要是鈣質生石灰粉，其CaO的質量分數為70%，MgO的質量分數為4.0%，SiO2的質量分數為3.0%，CO2的質量分數為4.0%，消化速度為9.0min，消化溫度為75℃。未消化殘渣的質量分數為8.0%，細度為13.0%。四是就石膏來看，主要采用脫硫二水石膏，其含水量為10%，有效含量為85%。五是就發泡劑來看，主要是采用水劑型的鋁粉膏，其固體組分為72%，活性鋁含量為94%，細度為2.5%，4min的發氣率為62%，16min的發氣率為91%，30min的發氣率為99%，水分散性為無團粒。六是就穩泡劑來看，本次試驗主要采用黃褐色的皂角粉穩泡劑。七是就水來看，本次試驗主要采用自來水。

3 具體的試驗設計情況的分析

由于原料的配制將直接對混凝土的性能帶來影響。就本次試驗來看，主要采用了水泥、粉煤灰、石灰、石膏、發泡劑、穩泡劑、水等原材料，而水泥、粉煤灰、石灰、石膏的用量超過了總量的99%，所以以下主要就水泥、粉煤灰、石灰、石膏的摻入量對混凝土性能帶來的影響進行了分析，而發泡劑的摻入量為0.05%，穩泡劑的摻入量為0.021%，所以發泡劑、穩泡劑和水在文章中不進行討論。所以在試驗設計中，采用了正交試驗表，在試驗過程中主要采用了三個水平序列，第一個水平序列中，粉煤灰、水泥、石灰和石膏的因素水平分別為65%、14%、14%、6%；在第二個水平序列中，粉煤灰、水泥、石灰和石膏的因素水平分別為70%、8%、17%、3.5%；第三個水平序列中，粉煤灰、水泥、石灰和石膏的因素水平分別為69%、12%、15%、3%。

4 試驗方法分析

在按照上述配比的基礎上，在本試驗中進行加氣砼砌塊的制備，并對其各項技術指標進行了測試，從而更好地就原材料對其帶來的影響進行分析。其具體的配比是：總共采用了9個試驗配比，粉煤灰、水泥、石灰和石膏的第一個試驗配比是：65%、14%、14%、6%；第二個試驗配比是：65%、8%、17%、9%；第三個試驗配比是：65%、12%、17%、5%；第四個試驗配比是：70%、7%、17%、5%；第五個試驗配比是：70%、8%、19%、2%；第六個試驗配比是：70%、12%、14%、3.5%；第七個試驗配比是：75%、4%、17%、3%；第八個試驗配比是：75%、8%、11%、5%；第九個試驗配比是：75%、12%、10%、2%。具體的配置過程是將粉煤灰與水以及石膏磨成漿液，再加入石灰和水泥進行攪拌，再將穩泡劑和鋁粉加入之后，利用澆筑攪拌機將攪拌液注入模板之中，當形成均勻的氣泡坯體之后，靜置一段時間之后，在養護室利用蒸汽對其養護了12個小時，養護時的溫度控制在190到200℃之間，壓力是1.5Mpa。當將其從養護室取出來之后，將其靜停氣田成為成品，且在試驗中嚴格按照有關規范對其進行了取樣，并按照有關規范對所取樣的表觀密度、抗壓強度和干燥收縮率進行了測試和試驗。

5 試驗結果分析

5.1 試驗結果

在經過上述試驗的基礎上，對其宏觀性能進行試驗時，其試驗結果是：第一個試驗配比得出的結果是：粉煤灰為65%、水泥為14%、石灰為14%、石膏為6%、干密度為724.8kg/m?、強度為4.8Mpa、7d的收縮率為0.54mm/m。第二個試驗配比得出的結果是：粉煤灰為65%、水泥為8%、石灰為17%、石膏為9%、干密度為711.85kg/m?、強度為4.2Mpa、7d的收縮率為0.57mm/m。第三個試驗配比得出的結果是：粉煤灰為65%、水泥為12%、石灰為17%、石膏為5%、干密度為723.45kg/m?、強度為5.8Mpa、7d的收縮率為0.36mm/m。第四個試驗配比得出的結果是：粉煤灰為70%、水泥為7%、石灰為17%、石膏為5%、干密度為732.35kg/m?、強度為4.1Mpa、7d的收縮率為0.51mm/m。第五個試驗配比得出的結果是：粉煤灰為70%、水泥為8%、石灰為19%、石膏為2%、干密度為756.85kg/m?、強度為4.2Mpa、7d的收縮率為0.38mm/m。第六個試驗配比得出的結果是：粉煤灰為70%、水泥為12%、石灰為14%、石膏為3.5%、干密度為744.45kg/m?、強度為6.8Mpa、7d的收縮率為0.45mm/m。第七個試驗配比得出的結果是：粉煤灰為75%、水泥為4%、石灰為17%、石膏為3%、干密度為744.50kg/m?、強度為6.6Mpa、7d的收縮率為0.41mm/m。第八個試驗配比得出的結果是：粉煤灰為75%、水泥為8%、石灰為11%、石膏為5%、干密度為723.7kg/m?、強度為4.8Mpa、7d的收縮率為0.46mm/m。第九個試驗配比得出的結果是：粉煤灰為75%、水泥為12%、石灰為10%、石膏為2%、干密度為739.95kg/m?、強度為5.8Mpa、7d的收縮率為0.58mm/m。

5.2 試驗結論

由此可見，上述每組試驗配比所得出的干密度幾乎相當，相差不多，最大值和最小值分別是在第五組試驗配比和第二組試驗配比中得出，二者的相差6.3%，因而原材料給加氣砼的干密度帶來的影響不大。但是每組試驗配比在強度方面的相差較大，第六組配比的強度最大，第二組配比的強度最小，二者相差61.9%，所以原材料給加氣砼的強度帶來的影響較大。而在對每組配比進行收縮試驗時，第九組的收縮值最大，而第三組的收縮值最小，二者相差61.1%，所以原材料對加氣砼的收縮影響較大。最后通過試驗研究得出，由于加氣砼強度增加，其干密度也會隨之增加，但是收縮率沒有明顯的變化，所以強度與密實度的關聯性較大，但是與收縮率的關系不大。

5.3 試驗極差分析

在本試驗中，為了更好地掌握原材料對混凝土性能帶來的影響，還對試驗數據進行了極差分析。其結果如下：一是在干密度方面，總共進行了四次試驗，其中，粉煤灰為719.7%、737.9%、735.1%、23.5%；水泥為734.1%、731.2%、735.3%、5.3%；石灰為730.4%、725.1%、743.2%、11.7%；石膏為740.1%、732.6%、727.3%、14.3%，所以其影響因素的排序是水泥<石灰<石膏<粉煤灰，其最佳組合是A1B2C2D3，由此可見，粉煤灰給加氣混凝土的干密度帶來的影響最大，所以要想對其密度進行調整就必須對粉煤灰用量進行調整。二是在強度方面，總共進行了四次試驗，其中，粉煤灰為4.8%、5.1%、5.4%、0.9%；水泥為5.3%、4.2%、6.2%、1.9%；石灰為5.3%、4.6%、5.3%、0.8%；石膏為4.8%、5.9%、4.8%、1.1%，所以其影響因素的排序是石灰=粉煤灰<石膏<水泥，其最佳組合是A3B3C1D2，由此可見，水泥是影響混凝土強度的最大因素，而且還需要對粉煤灰的用量進行嚴格的控制。三是收縮方面，總共進行了四次試驗，其中，粉煤灰為0.47%、0.45%、0.46%、0.04%；水泥為0.48%、0.47%、0.46%、0.02%；石灰為0.48%、0.53%、0.39%、0.16%；石膏為0.51%、0.49%、0.34%、0.06%，所以其影響因素的排序是水泥<粉煤灰<石膏<石灰，其最佳組合是A2B3C3D3，由此可見，石灰和石膏的用量越大，就能有效的對混凝土收縮進行有效的補償，其越強的補償作用就會降低混凝土的收縮。

6 結語

綜上所述，原材料對混凝土性能帶來的影響較多。在實際試驗過程中，我們必須緊密結合混凝土的類型，對原材料的組成進行確定，并按照不同的配比進行試驗，為了滿足混凝土性能的發揮，最終確定最佳的方案，才能確保混凝土的性能得到有效提升，提高混凝土施工質量。

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