高強(qiáng)度水泥混凝土配比的試驗(yàn)檢測(cè)分析

范飛 樊賀 李佳興

摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，水泥混凝土性能的提升主要通過(guò)對(duì)水泥混凝土配合比性能的測(cè)試、分析、創(chuàng)新和研究來(lái)增強(qiáng)其強(qiáng)度。應(yīng)探討影響水泥混凝土配合比性能的因素，通過(guò)資料分析整合得知添加劑、煤灰含量、水膠比等對(duì)水泥混凝土性能的影響作用。試驗(yàn)前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，然后分析、統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)材料的各項(xiàng)相關(guān)性能參數(shù)。并詳細(xì)分析煤灰摻量、水泥和外加劑的選擇以及水灰比對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響，分析出水灰比和煤灰摻量的最佳理想狀態(tài)配比，配比出更符合時(shí)代發(fā)展要求的水泥混凝土。

關(guān)鍵詞 高強(qiáng)度水泥混凝土;配比性能;試驗(yàn)檢測(cè)

引言

社會(huì)的進(jìn)步帶動(dòng)著各行各業(yè)的發(fā)展，無(wú)論是房屋建設(shè)、路橋建設(shè)領(lǐng)域，都需要大量應(yīng)用到水泥混凝土材料，為了保障居民居住質(zhì)量和建筑安全性，對(duì)混凝土性能要求非常高。現(xiàn)如今，在社會(huì)和人們對(duì)建筑強(qiáng)度要求不斷提升的背景下，高強(qiáng)度水泥混凝土正在持續(xù)創(chuàng)新和發(fā)展進(jìn)程中。本文就水泥混凝土配比性能試驗(yàn)測(cè)試方面入手，對(duì)其實(shí)際應(yīng)用做了詳細(xì)探討。

1高性能水泥混凝土配比性能的試驗(yàn)檢測(cè)的重要性

通過(guò)分析高性能水泥混凝土配比性能試驗(yàn)檢測(cè)，能夠提高高性能水泥混凝土的使用率，保證建筑工程結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定可靠。對(duì)于高性能水泥混凝土配比性能試驗(yàn)檢測(cè)人員來(lái)講，在實(shí)際工作當(dāng)中，要明確混凝土配比性能試驗(yàn)流程，進(jìn)一步提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，不斷優(yōu)化高性能水泥混凝土配合比。由于我國(guó)水泥生產(chǎn)產(chǎn)量逐年提高，在一定程度上推動(dòng)建筑工程的快速發(fā)展，為了更好地提高水泥材料的利用率，試驗(yàn)人員要做好相應(yīng)的水泥配合比工作，有效提升混凝土的施工強(qiáng)度[1]。

2試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)前準(zhǔn)備

試驗(yàn)過(guò)程中選擇同一種常用的水泥，要求具有穩(wěn)定的性能，市場(chǎng)認(rèn)可和普及率高。水泥：采用水泥A與水泥B，具有較高的穩(wěn)定性。外加劑：添加名稱為C和D的外加劑，減水效果較好的是外加劑C，能提升混凝土抗壓強(qiáng)度的是外加劑D。拌和水：主要指的是淡水，該淡水符合混凝土拌和水的相關(guān)指標(biāo)和要求。骨料：非晶質(zhì)石灰?guī)r，可接受最大粒徑為31mm。備一些細(xì)骨料，質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔，細(xì)度模數(shù)為2.5，人工砂的粒徑為4.75mm，以便更好地提升高性能水泥混凝土和混合、攪拌效果。所選用的試驗(yàn)材料的相關(guān)檢測(cè)和性能詳情為：①水泥相關(guān)參數(shù)和性能檢測(cè)：細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、抗折強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性、抗壓強(qiáng)度;②減水劑的相關(guān)參數(shù)和性能檢測(cè)：7d抗壓強(qiáng)度比、28d抗壓強(qiáng)度比、氯離子含量、pH值、減水率、摻量、固含量;③二級(jí)粉煤灰的相關(guān)參數(shù)性能檢測(cè)：細(xì)度、燒失量、需水量比、含水量。

2.2 試驗(yàn)流程

為了保證高性能水泥混凝土配比性能的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，試驗(yàn)人員需要嚴(yán)格控制拌和時(shí)間，并采用標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)檢測(cè)方法，制作標(biāo)準(zhǔn)的混凝土試塊，標(biāo)準(zhǔn)混凝土試塊體積為150mm×150mm×150mm，共分為3組，每組試件為3個(gè)。將攪拌完畢的混凝土倒入到模板中，經(jīng)過(guò)24h后，試驗(yàn)檢測(cè)人員需要進(jìn)行拆模，并做好相應(yīng)的混凝土養(yǎng)護(hù)工作。在攪拌各項(xiàng)材料時(shí)，試驗(yàn)檢測(cè)人員需要嚴(yán)格控制試驗(yàn)溫度，如果試驗(yàn)溫度過(guò)高，會(huì)降低混凝土的攪拌質(zhì)量，影響混凝土抗壓強(qiáng)度數(shù)值的準(zhǔn)確性。在混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程當(dāng)中，試驗(yàn)檢測(cè)人員需要在7d、28d、56d分別測(cè)試混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度，并準(zhǔn)確記錄下抗壓設(shè)備顯示的數(shù)值[2]。

3結(jié)果與分析

3.1 水泥與外加劑的選擇

在實(shí)驗(yàn)中，研究外加劑對(duì)水泥混凝土強(qiáng)度的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，外加劑在對(duì)水泥混凝土強(qiáng)度方面的影響非常大，不同的外加劑對(duì)水泥的性能有不同影響，其次，相同的外加劑，在同樣比例下對(duì)水泥混凝土的性能的影響也不一樣，因此，“雙向適應(yīng)”的理念的產(chǎn)生，讓水泥混凝土性能的提升和穩(wěn)定更加理想。“雙向適應(yīng)”也就是外加劑適應(yīng)水泥，同時(shí)水泥適應(yīng)外加劑，前一項(xiàng)適應(yīng)可以根據(jù)配合比來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是，在后一項(xiàng)中，需要對(duì)水泥內(nèi)部的組成成分比例進(jìn)行調(diào)節(jié)。如礦物組成和細(xì)度的調(diào)節(jié)。本次試驗(yàn)中，在對(duì)不同的兩種水泥H和J進(jìn)行研究時(shí)，根據(jù)同種元素配比比例的大小調(diào)節(jié)，由小到大進(jìn)行。不同配方的水泥和外加劑，效果也不同，根據(jù)對(duì)幾組實(shí)驗(yàn)的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在水膠比在0.28±0.01這個(gè)數(shù)值時(shí)，粉煤灰的添加為30%，抗壓強(qiáng)度的變化時(shí)間段為60d，此種比例下的水泥性能效果最好，在對(duì)數(shù)據(jù)形成的曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，最好的抗壓強(qiáng)度數(shù)值為77MPa，因此，在下一步試驗(yàn)檢測(cè)中，按以上配比的數(shù)據(jù)進(jìn)行。

3.2 混凝土抗壓強(qiáng)度受粉煤灰加入量的影響

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，試驗(yàn)時(shí)對(duì)外加劑、水泥和塌落度值做適當(dāng)核選，以確定最佳配比和選擇粉煤灰摻量的比例。分析得，混凝土的強(qiáng)度在不添加粉煤灰之前明顯不高，伴著齡期和強(qiáng)度的逐漸增大，早期粉煤灰也表現(xiàn)相似的效果，所以可暫定導(dǎo)致原因歸結(jié)于粉煤灰火山灰活性較差。但是在伴隨粉煤灰加入量的不斷增加，早期的混凝土強(qiáng)度反而下降，根本沒(méi)有增加的意向。同時(shí)，混凝土的強(qiáng)度隨著齡期的增長(zhǎng)反而逐漸升高，這時(shí)其膠凝效率k≥1。28d后混凝土強(qiáng)度隨著粉煤灰摻量的增加而明顯增長(zhǎng)，這與前7d的增長(zhǎng)水平對(duì)比效果特別顯著。所以通過(guò)上述試驗(yàn)得出，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)受水泥混凝土中的粉煤灰摻量的多少成正相關(guān)。在混凝土配料過(guò)程中根據(jù)實(shí)際需要改變水泥中原材料的配比。該試驗(yàn)過(guò)程中所需的水泥各種元素含量和原料配比是確定的，所以只需根據(jù)需求調(diào)整水灰比。據(jù)試驗(yàn)分析可得水膠配比>0.36時(shí)水泥混凝土強(qiáng)度呈明顯下降趨勢(shì)。試驗(yàn)時(shí)在混凝土中加入煤灰，煤灰加入量根據(jù)從小到大進(jìn)行添加，可以理解為在用煤灰逐漸取代水泥的過(guò)程中的混凝土強(qiáng)度的變化，而煤灰的加入也能減少混凝土的用水量，據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得每10%的煤灰的加入，水泥減少10%，下降2.1～2.5%混凝土的用水量，此時(shí)混凝土相應(yīng)提升5～10mm的塌落度。可知水泥被煤灰的加入替代，水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度得到顯著提升。通過(guò)該試驗(yàn)分析，對(duì)于水泥混凝土性能的提升程度受煤灰影響很大，對(duì)此應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、分析和創(chuàng)新，不斷提升混凝土性能。

4結(jié)束語(yǔ)

探究了影響水泥混凝土強(qiáng)度的有關(guān)因素，并展開(kāi)了具體的試驗(yàn)以求得相關(guān)結(jié)果，可為相關(guān)研究人員提供參考。相關(guān)試驗(yàn)人員在實(shí)際工作當(dāng)中，要運(yùn)用先進(jìn)的試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備，在保證試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確的基礎(chǔ)之上，有效減少各項(xiàng)施工材料的浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊林，房艷偉，唐凱，等.粉煤灰摻量對(duì)機(jī)制砂混凝土力學(xué)和耐磨性的影響研究[J].混凝土，2019，（5）：85-88，95.

[2] 周朋，謝松林，李強(qiáng).水膠比對(duì)混凝土性能及氣孔結(jié)構(gòu)的影響分析[J].硅酸鹽通報(bào)，2018，37（3）：974-978.