混凝土原材料及拌合物試驗(yàn)的探究

林明

中國水利水電第十二工程局有限公司 浙江 衢州 324400

近年來建筑工程呈不斷增長趨勢，建筑行業(yè)競爭愈發(fā)激烈，為保持企業(yè)競爭能力，建筑企業(yè)對建筑工程的質(zhì)量的要求也越來越高。作為建筑工程的基礎(chǔ)組成部分之一，混凝土的性能將直接影響整體工程質(zhì)量，因此對混凝土的原材料及其拌合物通過實(shí)驗(yàn)檢測其性能對確保工程質(zhì)量具有重要意義。

1 工程概述

現(xiàn)有某橋梁工程長度1100m，化學(xué)侵蝕環(huán)境為H2，考慮到工程特點(diǎn)與環(huán)境條件，主橋施工材料為C60混凝土，膠凝材料使用量為320kg/m3，水膠比0.45及以下，以確保抗蝕系數(shù)在0.8以上。該工程預(yù)計使用期限100年，設(shè)計含氣量2%～4%，擴(kuò)展度（700±50）mm，56d電通量在10000C以下。

2 混凝土原材料實(shí)驗(yàn)

混凝土原材料實(shí)驗(yàn)主要是檢測水泥的性能。依照同廠家、同強(qiáng)度等級、同品種、同批號且連續(xù)進(jìn)場的原則，散裝水泥以500t以內(nèi)為一個檢驗(yàn)批，袋裝水泥以200t以內(nèi)為一個檢驗(yàn)批，每個檢驗(yàn)批的抽樣次數(shù)至少1次以上。取樣方法嚴(yán)格按照國家規(guī)定進(jìn)行取樣，并檢驗(yàn)各項(xiàng)進(jìn)場材料。散裝水泥取樣時，從3個以上車罐中選取等量水泥并進(jìn)行攪拌，按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行攪拌以確保攪拌均勻，攪拌完成后選取12kg以上水泥作為送檢樣品；袋裝水泥的取樣為在袋裝水泥料場進(jìn)行取樣，選取20個以上水泥袋，從袋中取等量樣品按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行攪拌以確保攪拌均勻，攪拌完成后選取12kg以上水泥作為送檢樣品。部分用于對承重結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等級提出一定要求的部位的水泥，使用前進(jìn)行二次檢查并提交檢測報告，二次檢查主要包括安定性、凝結(jié)時間與膠砂強(qiáng)度等[1]。

2.1 粗骨料的檢驗(yàn)

出于減少水泥使用量以盡可能減少工程成本的目的，常采用在確保骨料滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下選用盡可能大的粒徑的骨料。泵送混凝土?xí)r，泵送高度50m以下時，卵石的最大粒徑與輸送管的內(nèi)徑比應(yīng)控制在1：2.5，碎石的最大粒徑與輸送管的內(nèi)徑比應(yīng)控制在1：3；當(dāng)泵送高度為50-100m時，卵石的最大粒徑與輸送管的內(nèi)徑比應(yīng)控制在1：4，碎石的最大粒徑與輸送管的內(nèi)徑比應(yīng)控制在1：5；混凝土實(shí)心板的骨料的最大粒徑不宜大于40mm在，且其粒徑不應(yīng)大于實(shí)心板厚度的1/3；混凝土使用的粗骨料的最大粒徑應(yīng)控制在鋼筋凈間距的3/4，且最大粒徑應(yīng)控制在結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4內(nèi)。

除檢測骨料、卵石的最大粒徑外，還應(yīng)檢測粗骨料中有害物質(zhì)、泥塊含量、石中含泥量等以確保粗骨料符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。粗骨料中常含有針片狀顆粒，針片狀顆粒具有較高脆性，極易折斷，含量過高會降低混凝土的硬化強(qiáng)度與和易性；石子的堅固性影響拌合物的耐久性，要求混凝土的堅固性應(yīng)與粗骨料的堅固性相匹配，因此需檢測粗骨料中石子的堅固性，可以從石子的壓碎指標(biāo)、抗壓強(qiáng)度等方面進(jìn)行檢測以確保原材料及拌合物達(dá)標(biāo)；除此之外，還需對粗骨料的骨料反應(yīng)、含水狀態(tài)、孔隙率、堆積密度與表觀密度等進(jìn)行檢測。

2.2 砂的檢驗(yàn)

常將Ⅰ區(qū)級配的砂視為粗砂，粗砂的拌合物保水性能不佳；Ⅱ區(qū)的砂稱為中砂，中砂級配良好，粗細(xì)適當(dāng)，應(yīng)優(yōu)先選用；Ⅲ區(qū)則屬于細(xì)沙，細(xì)沙的拌合物粘聚性、保水性能均較為理想，但具有干縮大，耗費(fèi)水泥量大的缺點(diǎn)，同時拌合物常有細(xì)小裂隙產(chǎn)生而降低混凝土的耐久度。砂級配不當(dāng)時，可通過人工摻配進(jìn)行改善，過細(xì)的適當(dāng)添加粗砂，過粗的通過篩子過濾。砂主要檢查篩分析，對天然砂則進(jìn)行泥塊含量、含泥量的檢查；對人工砂進(jìn)行壓碎指標(biāo)與石粉含量的檢查，檢查不合格時，重新取樣并加倍復(fù)檢，仍不合格的則為砂質(zhì)量不佳。

2.3 外加劑

外加劑的選擇應(yīng)以環(huán)境污染小、對人體危害小的原則進(jìn)行選取。進(jìn)行檢測時，以生產(chǎn)廠家提供數(shù)據(jù)為依據(jù)結(jié)合工程實(shí)際，經(jīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行配比確定

2.4 煤粉灰的檢驗(yàn)

一般而言，設(shè)計強(qiáng)度等級在C30及以上的無筋粉煤灰混凝土不使用Ⅲ級粉煤灰；C30級以上的鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土可使用低一等級的粉煤灰。進(jìn)行粉煤灰檢驗(yàn)時，應(yīng)確保其檢驗(yàn)結(jié)果達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，對任一項(xiàng)不達(dá)標(biāo)的，需重新取樣并復(fù)檢，仍不合格的給予降級處理，不滿足國家規(guī)定的為不合格。

3 配比實(shí)驗(yàn)與結(jié)果

3.1 確定材料配比

經(jīng)原材料的實(shí)驗(yàn)與不同配比的對比實(shí)驗(yàn)，決定選取砂率42.0%，粉煤灰10.0%，減水劑1.6%，膨脹劑8.0%，水膠比0.27，具體如表1。

表1 混凝土原材料理論配比（kg/m3）

3.2 實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果

以相關(guān)規(guī)范為依據(jù)，按照水膠比上下浮動0.02為對照比，對比混凝土強(qiáng)度與坍落度。從表2可見預(yù)先設(shè)計的配比為最佳配比。具體見表2。

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4 結(jié)束語

工程項(xiàng)目的施工離不開混凝土的使用，混凝土的性能則由混凝土構(gòu)成材料的質(zhì)量與構(gòu)成材料的配比決定。混凝土的主要構(gòu)成材料包括外加劑、水、砂、水泥等，任一項(xiàng)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)都會影響混凝土的性能，因此選擇混凝土原材料時，需結(jié)合工程實(shí)際嚴(yán)格檢測原材料以確保原材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。原材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，還需進(jìn)行一系列配比實(shí)驗(yàn)選取最佳配比方案，從而確保混凝土的強(qiáng)度、坍落度等達(dá)到工程要求，確保工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。