段旭陽 孫利強 陳天橋

西安培華學(xué)院建筑與藝術(shù)設(shè)計學(xué)院 陜西 西安 710125

引言

混凝土是工程中應(yīng)用最多的建筑材料，也是主要的結(jié)構(gòu)材料。由于混凝土的物理、結(jié)構(gòu)特性，使混凝土存在其自身難以彌補的缺陷，在混凝土內(nèi)部會形成一定的孔隙和微裂縫。水分及其它有害物質(zhì)通過孔隙和微裂縫侵入混凝土內(nèi)部，會造成混凝土結(jié)構(gòu)強度降低、滲漏、碳化、鋼筋銹蝕等一系列問題，嚴重影響了混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用和耐久性，使結(jié)構(gòu)的可靠度降低。

本項目旨在調(diào)整混凝土配合比及外加摻料，研究一種自防水混凝土，該自防水混凝土中的硅化物能與混凝土中的氫氧化鈉進行反應(yīng)生成一種凝膠材料，隨著凝膠不斷的生成，堵塞混凝土中的孔隙和微裂縫，在提高混凝土的密實性、增強混凝土的耐久性的同時達到防水防滲。

1 試驗概述

試驗所用材料：P·O 42.5；細骨料：河砂，連續(xù)級配；粗骨料：5-25mm碎石；自行調(diào)整水灰比（0.4、0.45、0.5、0.55、0.6）、砂率（20%、25%、30%、35%、40%）、礦渣粉煤灰（10%、15%、20%、25%、30%）、拌合使用自來水。

試驗所用儀器：TYE-2000B 型電液式壓力機數(shù)顯測力儀；混凝土抗?jié)B儀；溫度20±2℃，濕度為95%以上的標準養(yǎng)護室；

試驗方案：試驗中的混凝土試塊采用不同配合比，以尋求不同條件對混凝土防水性能的影響，各試件均采用P·O 42.5普通硅酸鹽水泥。此次試驗共制作45個尺寸為100mm×100mm×100mm混凝土試塊。對制作的混凝土試塊在20±2℃與濕度95%的環(huán)境下養(yǎng)護28天后，試塊具備70%的抗壓強度繼續(xù)后期的實驗。取不同配合比的混凝土試塊15個作為一組，將試塊分成3組分別放置在干燥環(huán)境，水中環(huán)境，標準養(yǎng)護環(huán)境分別養(yǎng)護10天，之后取水中試樣和干燥試樣置于液壓機壓力臺，使其側(cè)面受壓，以緩慢勻速加載，直至液壓機數(shù)據(jù)不再升高時卸載，記錄數(shù)據(jù)用于計算軟化比，標準養(yǎng)護的試件養(yǎng)護至試驗前一天取出，將表面晾干，然后在其側(cè)面涂一層厚度約1-2mm的密封材料，將試件壓入試件套中，恒壓5-10min即可解除壓力，連同試件套安在抗?jié)B儀上進行試驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)。

2 試驗數(shù)據(jù)分析

2.1 試驗數(shù)據(jù)對比

從上面的表格可以看出在此試驗中當其他條件相同時。

（1）隨水灰比的增加，混凝土的軟化系數(shù)和抗?jié)B性能均增加，在水灰比0.5時兩者均達到最大，此時混凝土試塊軟化系數(shù)高且抗?jié)B性能最好。

（2）隨礦渣摻量的變化，混凝土的軟化系數(shù)變化幅度不大，但是當?shù)V渣摻量到30%時其軟化比減小較多，礦渣摻量15%時抗?jié)B性能最好。

（3）隨砂率的增加混凝土抗?jié)B性能增加，其軟化系數(shù)變化趨勢不穩(wěn)定。

3 試驗結(jié)論

砂率的提高改變了混凝土中細顆粒的表面積，使混凝土更加密實。但增加混凝土砂率時為了保證混凝土的和易性，必須增加用水量，從而水灰比變大。而水灰比的增大會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生大量的孔隙，影響混凝土的抗?jié)B性。因此在對抗?jié)B性能要求高的混凝土進行配合比計算時，要選擇合理的砂率，一般選用較高的砂率，本試驗中發(fā)現(xiàn)混凝土抗?jié)B最佳砂率為40% 。

混凝土水灰比過小時不易密實成型，水灰比過大時容易產(chǎn)生流漿，均不利于混凝土強度的提高?；炷恋乃冶却嬖谝粋€最佳值，本次試驗中水灰比為0.45 時混凝土的強度最高。水灰比為0.5時，混凝土試件的抗?jié)B性最高。綜合考慮抗壓強度和抗?jié)B性，本次試驗中水灰比為 0.5時，混凝土的性能較好。

礦渣能優(yōu)化混凝土孔結(jié)構(gòu)，提高抗?jié)B性能，降低氯離子擴散速度，減少體系Ca(OH)2，抑制堿集料反應(yīng)，提高抗硫酸鹽腐蝕能力，使混凝土耐久性得到較高改善。水泥混凝土中水泥被礦渣部分取代后,隨礦渣摻量增加混凝土強度增加。在本文研究中,礦渣摻量為30%時混凝土強度最大。本文認為水灰比0.5砂率40%礦渣15%時混凝土的抗?jié)B性能及軟化比最好。