生態混凝土原材料與配合比測試

趙科

摘 要：工程建設質量情況往往與人們的日常生活等息息相關。工程建設所使用的原料質量好壞則直接與工程建設質量有關。因此加強對工程建設原料的把控尤為重要。本文以普渡河安寧市段河道治理工程四個標段為例，探討生態混凝土原材料與配合比測試，以期對相關單位有所幫助。

關鍵詞：生態混凝土;配合比;原材料

中圖分類號：TI528 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）23-0091-02

0 引言

工程施工質量一直以來都是社會大眾關注的重要內容。尤其近些年工程項目越來越多，出現工程質量問題情況也越來越頻繁，使得社會大眾對目前的工程建設質量產生了諸多憂慮。混凝土是工程建設的最為重要的原材料，其質量可靠與否對整個施工項目的影響尤為重要。切實把控混凝土質量成了當下眾多施工單位日常作業的重要內容。本文就生態混凝土的原材料以及配合比進行闡述。

1 生態混凝土概述

此次普渡河安寧市段整治工程，設計5年一遇水位以下采用生態混凝土護坡，生態混凝土設計要求抗壓強度大于10MPa，孔隙率大于15%。生態混凝土又稱為綠化混凝土，在具備安全防護等基本特性的同時還兼具了生態種植等功能，是目前應用較為普遍的生態修復與工程防護雙功能的新型護坡材料。生態混凝土材料主要由水泥、粗骨料、生態混凝土外加劑等組成。相較于傳統的混凝土在強度方面、低堿環境以及構造方面均有一定的優勢。首先，強度高，材料本身具有與普通混凝土相當的強度;其次，構造獨特，具備類似于“沙琪瑪”一樣的骨架，具有較多的連通孔隙，能夠為植物的穿透生長提供條件;最后，低堿環境，種植混凝土堿度較低，適宜植物生長，將其護砌至坡面，在合適的條件下能夠實現安全防護與生態綠化一體化，具備三重防護的功效。

2 生態混凝土原材料檢測分析

2.1 水泥檢測

對于任何混凝土而言，水泥均是一種較為理想的膠凝材料。具體來說，由于水泥生產制造單位以及技術工藝等的不同，水泥在不同工程、不同部位所需的物理指標和化學指標也不盡相同。對此，相關負責人務必嚴格遵照工程實際要求從而選擇適宜的水泥型號。例如，此次普渡河安寧市河段治理項目對于水泥特性就有一定的要求，需要依照《水泥灰砂強度檢驗方法（ISO法）》GB/T17671—1999、《水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法》GB/T1346—2011、《水泥比表面積測定方法 勃氏法》GB/T8074—2008等規程進行測試，并確保相關測試結果完全滿足《通用硅酸鹽水泥》GB175-2007標準對P·O42.5水泥的要求。

2.2 外加劑的檢測

生態混凝土的拌和期間往往需要額外的加入一種外加劑，其主要目的是為了確保混凝土的有關性能等得以實現。實際不同工程項目選用的外加劑類型，需根據不同混凝土的性能來選擇，并根據試驗結果確定外加劑的摻量，外加劑檢測結果應符合國家有關標準，除此之外，對于工程施工期間所需要使用的外加劑還應當保證了有效使用期內。此次普渡河安寧市河段治理項目所使用的生態混凝土外加劑均由湖南環美科創生態科技有限公司提供，分為水劑以及粉劑兩種，生態混凝土外加劑試驗參照《混凝土外加劑》GB/T8706-2016、《混凝土外加劑勻質性試驗方法》GB/T8077-2012進行。

2.3 粗骨料的檢測

粗骨料是混凝土的重要構成部分，直接關系到混凝土的質量情況。目前較為常用的粗骨料有碎石以及卵石兩種，碎石主要由巖石經過破碎機加工處理制得，而卵石主要指天然卵礫石。粗骨料檢測項目需用專業設備，依據規程主要檢測其顆粒級配、密度、壓碎指標、含泥情況以及針片狀顆粒含量等等指標，且指標應符合規范要求。此次普渡河安寧市段整治工程對于粗骨料的檢測主要依據《水工混凝土試驗規程》SL352-2006進行，試驗結果依據《水工混凝土施工規范》SL677-2014進行評價。

2.4 水質檢測

混凝土攪拌制備過程中往往需要大量水的參與。一般情況下混凝土攪拌所需要的水主要來源于地下或者當地自來水。一些品質較高的地下水以及自來水等可以直接用于攪拌流程，但對于一些第一次開始使用的水源等則需要經過檢測確保達到要求后才能使用。對于水質的檢測包含了pH值、氯化物以及硫化物等指標情況，隨后對各個參數與要求值進行比對，判定其是否達標，用于混凝土的攪拌中。此次普渡河安寧市段整治工程拌合水主要取自于昆明市飲用自來水，現場施工時所采用混凝土拌和水的相關指標，符合《水工混凝土施工規范》SL677-2014對“拌和與養護混凝土用水的指標要求”的規定。

3 生態混凝土配合比檢測

在保障混凝土原料質量的情況下，還需要對其配置期間的配合比情況進行確定，從而確保原料的配合比準確并得到最佳的配比方案，如此才能保障質量。常用的配比檢測方法為試塊法，即將混凝土依據一定的設計配合比要求對混凝土進行攪拌，并將其放置于試驗模中，基于對模板試塊的測試從而達到混凝土的配比情況。如此次的普渡河安寧市段整治工程，在混凝土的配合比檢測中要求，每m3混凝土分別按250kg、300kg、350kg、400kg、430kg水泥用量，并摻生態混凝土外加劑粉劑和水劑各1.37%。按不同的水泥用量，在相同粗骨料用量情況下，根據生態混凝土成型條件確定用水量。配合比中粗骨料以飽和面干狀態為基準。對每種水泥用量，成型試件，標準養護至設計齡期后進行立方體抗壓強度試驗和孔隙率試驗。需要注意，在使用該方法時，應當確保取樣的隨機性，保證每一個試塊均可以滿足獨立試件類型和數量要求，具有一定的典型性。配比檢測的目的是為了確定混凝土的強度，并就強度測試的結果從而斷定合理的混凝土配比方案。如表1所示為普渡河安寧市段整治工程下段的混凝土配合比性能測試結果。

從表1中不難發現，在三次的不同水灰比的檢測中，第三組當水灰比達到0.18的情況下，整個生態混凝土立方體的抗壓強度最高，且孔隙等指標也符合此次項目要求。故而對于普渡河安寧市段整治工程下段的混凝土施工最佳的生態混凝土配合比方案為第三組。需要注意，不同的使用環境對于混凝土的配合比應用環境不同，因此最佳方案也不盡相同，如表2所示，為該普渡河安寧市段整治工程一標段的配合比測試結果。

在該標段總共進行了五次檢測，結果可以看出第四組情況下是較為理想的方案，因此在該標段需要選擇第四組方案。除此之外需要注意，此次普渡河安寧市段整治工程四個標段所開展的生態混凝土原料與配合比檢測工作均為室內試驗情況下完成，且測試結果均滿足要求。推薦配合比中的粗骨料（碎石）為飽和面干狀態，由于現場施工和試驗室條件差異大（如：水泥實測強度的變化，碎石級配變化，泥含量變化的變化等），故此次推薦的配合比僅是參考配合比，現場施工時，必須根據原材料的變化情況，在報告推薦配合比的基礎上進行調整試拌，并取樣驗證，得出既經濟合理、又安全可靠的施工配合比。

4 結果

綜上所述，生態混凝土中用水泥用量和用水量對混凝土的抗壓強度和孔隙率有很大的影響，施工時必須嚴格控制水泥用量和用水量，并應加強檢測。操作時應扣除粗骨料的表面含水量，補足同等質量的粗骨料。加強施工現場取樣，并做好混凝土試塊的成型養護工作。

參考文獻

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