機(jī)制砂混凝土早齡期強(qiáng)度及無損檢測(cè)探究

摘要：混凝土作為工程施工中用量較大的材料，混凝土施工質(zhì)量高低將直接影響到整體施工質(zhì)量和安全。在機(jī)制砂混凝土檢測(cè)中，對(duì)于早齡期強(qiáng)度檢測(cè)需要借助相應(yīng)的技術(shù)和方法實(shí)現(xiàn)，但是常規(guī)的檢測(cè)方法需要接觸混凝土，可能對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生不同程度上的影響。而無損檢測(cè)方法的應(yīng)用，可以在不改變材料原有性能基礎(chǔ)上，獲取精準(zhǔn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)。本文就機(jī)制砂混凝土早齡期強(qiáng)度和無損檢測(cè)技術(shù)展開分析，以便于發(fā)揮機(jī)制砂混凝土原有作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)制砂混凝土；無損檢測(cè)；早齡期；強(qiáng)度

混泥土在工程施工中用量較大，使用范圍較廣，在城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快下，混凝土用量急劇增長(zhǎng)，導(dǎo)致資源總量減少，對(duì)于生態(tài)環(huán)境帶來了不同程度上的污染和破壞。而機(jī)制砂代替天然砂配置的混凝土，在滿足混凝土施工要求的同時(shí)，降低自然資源的消耗，可以帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)制砂表面粗糙，級(jí)配良好，內(nèi)部含有一定的石粉，直接影響到混凝土整體性能，制約機(jī)制砂混凝土的廣泛應(yīng)用。但是，機(jī)制砂混凝土在實(shí)際應(yīng)用中仍然不可避免出現(xiàn)問題，在早齡期強(qiáng)度和檢測(cè)方面卻鮮有研究，局限性較大，迫切的需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。通過對(duì)機(jī)制砂混凝土強(qiáng)度和檢測(cè)相關(guān)內(nèi)容研究，是可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，可以降低天然砂用量，提升資源利用效率，對(duì)于具體工程施工活動(dòng)開展具有一定參考價(jià)值。

1 材料和方法

1.1原材料

采用雙良牌42.5級(jí)水泥，比表面積在300㎡/kg以上；粗集料的碎石粒徑不超過25mm；細(xì)集料采用天然河沙和巖石碎裂形成的機(jī)制砂；粉煤灰采用電場(chǎng)生產(chǎn)的II級(jí)粉煤灰，配合比如表1。

1.2試驗(yàn)方法

混凝土攪拌期間，主要是借助臥式強(qiáng)制式攪拌機(jī)，結(jié)合相關(guān)攪拌標(biāo)準(zhǔn)，要求拌合物澆筑成型后溫度維持在20±5℃左右，濕度在90%以上，脫模時(shí)間大概24h。拌合物澆筑成型后分為多個(gè)小組及時(shí)養(yǎng)護(hù)，并進(jìn)行無損檢測(cè)[1]。

力學(xué)性能測(cè)試結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行立方體抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，借助STYE-3000C壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行。

超聲試驗(yàn)與回彈試驗(yàn)依據(jù)技術(shù)規(guī)程，采用ZBL-Y510非金屬超聲檢測(cè)儀，可以在不改變被檢測(cè)物內(nèi)部原有結(jié)構(gòu)和性能基礎(chǔ)上，獲取精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果，為后續(xù)的施工活動(dòng)開展提供支持。

2 結(jié)果分析

2.1機(jī)制砂混凝土抗壓強(qiáng)度變化

機(jī)制砂混凝土強(qiáng)度與齡期之間聯(lián)系較為密切，在28d內(nèi)混凝土抗壓強(qiáng)度伴隨著齡期的增加而增加。80%機(jī)制砂混凝土抗壓強(qiáng)度在28d時(shí)達(dá)到峰值，為62.50MPa；天然砂混凝土的抗壓強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同齡期機(jī)制砂混凝土抗壓強(qiáng)度；對(duì)比摻80%的機(jī)制砂混凝土和單摻機(jī)制砂混凝土抗壓強(qiáng)度，摻80%的機(jī)制砂混凝土抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)速度更快，優(yōu)勢(shì)更為突出[2]。機(jī)制砂混凝土較之天然砂混凝土優(yōu)勢(shì)突出，由于機(jī)制砂表面較為副操，導(dǎo)致集料和漿體原有表面微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，促使混凝土的密實(shí)度大大提升。而機(jī)制砂中的十分細(xì)顆粒，具有微集料填充效果，降低機(jī)制砂混凝土內(nèi)部孔隙率，促使水泥水化熱更為充分，避免溫度應(yīng)力作用下出現(xiàn)裂縫[3]。

2.2機(jī)制砂混凝土劈拉強(qiáng)度變化

機(jī)制砂混凝土劈拉強(qiáng)度伴隨著齡期變化而變化，相較于機(jī)制砂混凝土抗壓強(qiáng)度變化趨勢(shì)相類似，28d內(nèi)混凝土的劈拉強(qiáng)度變化顯著，摻80%機(jī)制砂混凝土的劈拉強(qiáng)度要高于單摻機(jī)制砂強(qiáng)度，相較于天然砂而言劈拉強(qiáng)度更高；伴隨著齡期增加機(jī)制砂混凝土劈拉強(qiáng)度隨著增加；在7d前機(jī)制砂混凝土劈拉強(qiáng)度較低，7d后隨之增加；28d機(jī)制砂混凝土強(qiáng)度最低。從中可以了解到，石粉會(huì)導(dǎo)致混凝土微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，SiI2和Al2O3物質(zhì)含量較多，同水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可能產(chǎn)生硅酸鈣物質(zhì)，對(duì)于混凝土界面間黏結(jié)性提升具有重要促進(jìn)作用。

2.3機(jī)制砂混凝土擠壓比變化

擠壓比是一項(xiàng)可以直觀反映出混凝土脆性的指標(biāo)，擠壓比越高，脆性越小，擠壓比越小，脆性越大。通過情況下，常規(guī)的混凝土擠壓比在之間，試驗(yàn)中的不同靈氣的機(jī)制砂混凝土擠壓比變化顯著，隨著齡期增長(zhǎng)逐漸減小，天然砂混凝土擠壓比要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)制砂混凝土擠壓比[4]。7d前，摻80%機(jī)制砂混凝土擠壓比變化顯著，7d后摻80%擠壓比有所降低，而天然砂混凝土擠壓比已經(jīng)平穩(wěn)；28d摻機(jī)制砂混凝土擠壓比較小。從數(shù)據(jù)中可以了解到，相較于天然砂混凝土而言機(jī)制砂混凝土的脆性更大。

2.4機(jī)制砂混凝土無損檢測(cè)

超聲檢測(cè)和回彈檢測(cè)是當(dāng)前常見的無損檢測(cè)方法，在機(jī)制砂混凝土早齡期強(qiáng)度檢測(cè)中應(yīng)用效果突出。超聲檢測(cè)法應(yīng)用中，超聲波速越快，說明混凝土的密實(shí)度越高；回彈檢測(cè)法則是通過對(duì)混凝土強(qiáng)度和硬度分析，強(qiáng)度升高同時(shí)，硬度隨之增加，回彈值則是機(jī)制砂混凝土的硬度。

3 討論

通過分析可以了解到，機(jī)制砂混凝土抗壓強(qiáng)度伴隨著齡期增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，通過加入適量的石粉物質(zhì)，可以改變混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提升機(jī)制砂混凝土力學(xué)性能。而混凝土擠壓比則隨著齡期增長(zhǎng)而減小，機(jī)制砂混凝土的脆性更大；借助超聲檢測(cè)法和回彈檢測(cè)法，在不影響材料原有性能基礎(chǔ)上，獲取精準(zhǔn)可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

結(jié)論：

綜上所述，機(jī)制砂混凝土相較于天然砂混凝土而言優(yōu)勢(shì)較為突出，可以在滿足施工需要的同時(shí)，降低天然砂用量。這既需要在機(jī)制砂混凝土配置期間綜合考量抗壓強(qiáng)度、擠壓比和硬度等要求，以便于確定最佳的機(jī)制砂類型，提升施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏藝博，陳雷，于蕾，張述雄.機(jī)制砂顆粒特性對(duì)膠砂綜合性能的影響研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2018，14（07）：137-138.

[2]楊建沖，施喜孝.機(jī)制砂混凝土在喀麥隆克里比深水港項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].中國水運(yùn)（下半月），2018，18（06）：120-121.

[3]劉升.全機(jī)制砂C60高性能混凝土試驗(yàn)研究及工程應(yīng)用[J].福建建材，2018，22（05）：4-7.

[4]唐富學(xué).關(guān)于機(jī)制砂在隧道噴射混凝土中的應(yīng)用研究[J].價(jià)值工程，2018，37（11）：136-138.

作者簡(jiǎn)介：

蘇海文 、男、 本科、1974年12月28號(hào)、安徽巢湖、工程師、試驗(yàn)檢測(cè)、東北財(cái)經(jīng)大學(xué)，工程管理專業(yè) 中交二航局第四工程有限公司。