吳 陽
(四川外聯(lián)經(jīng)濟(jì)合作有限責(zé)任公司)
我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速,每年水泥產(chǎn)量巨大,施工基礎(chǔ)設(shè)施繁多,因此水泥性能研究與創(chuàng)新應(yīng)是工程行業(yè)關(guān)注與實(shí)施的重點(diǎn)?;炷僚浔?,即合理確定水、水泥、骨料、外加劑的成分比例,以使混凝土性能符合具體工程要求,因此要想實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度水泥混凝土構(gòu)造,就要從與這四大成分相關(guān)的方面著手,通過具體試驗(yàn)檢測對(duì)其進(jìn)行科學(xué)計(jì)算與不斷優(yōu)化。
此類試驗(yàn)檢測的必要性主要可從三點(diǎn)來論:一精準(zhǔn)的試驗(yàn)結(jié)果可作為工程實(shí)踐的可靠依據(jù),保障高質(zhì)量及有序施工;二有助于高質(zhì)量混凝土的研發(fā)與創(chuàng)新,促進(jìn)建筑行業(yè)乃至整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展;三有助于施工人員明晰混凝土施工流程,提升施工效率,進(jìn)而提高工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。
影響高強(qiáng)度水泥混凝土配比試驗(yàn)檢測的因素有材料、設(shè)備、流程、人員、規(guī)范等。其中不同材料的最佳水膠比或水灰比不同,設(shè)備與流程將直接影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果,規(guī)范是試驗(yàn)行為實(shí)施的主要依據(jù),人員是試驗(yàn)主體。
(1)材料
水泥與粉煤灰:水泥為具有高穩(wěn)定性的獵豹CPA-CMEⅠ42.5R 型普通硅酸鹽。拌合水:混凝土拌和站周邊深井飲用水,水質(zhì)符合相關(guān)拌合水指標(biāo)及要求。骨料:源于布瓦凱CADERAC 石料廠,為非晶質(zhì)石灰?guī)r,分為5mm-15mm 與15mm-25mm。細(xì)集料:來自布瓦凱CADERAC 石料廠,為0-5mm 砂。外加劑:來自法國西卡公司France Sika Compagnie,具有良好的減水及混凝土抗壓強(qiáng)度加強(qiáng)效果。
(2)設(shè)備
單窩軸混凝土攪拌設(shè)備、混凝土抗壓強(qiáng)度檢測設(shè)備。
(3)試驗(yàn)流程
a.制作標(biāo)準(zhǔn)混凝土試塊9 個(gè),每組3 個(gè),形狀為長、寬、高均為150mm 的方塊。試驗(yàn)過程中,須嚴(yán)格保證攪拌時(shí)間、良好控制試驗(yàn)溫度,以免影響攪拌質(zhì)量,并以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法檢測,確保試驗(yàn)檢測的準(zhǔn)確性;
b.混凝土攪拌完成后,將其倒入模板內(nèi);
c.24 小時(shí)后,拆除模板,做好混凝土養(yǎng)護(hù),利用混凝土抗壓強(qiáng)度檢測設(shè)備開始檢測,記錄7d、28d、49d 各試塊的混凝土有相關(guān)數(shù)值。
(4)檢測項(xiàng)目及內(nèi)容
本試驗(yàn)共檢測三大項(xiàng)目,其中各項(xiàng)目下又分為多類內(nèi)容,具體為:一,水泥性能,包括細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、抗折強(qiáng)度、安定性、抗壓強(qiáng)度;二,減水劑,包括摻量、固含量、氯離子含量、減水率、PH 值、7d 及28d 抗壓強(qiáng)度比;三,煤灰性能,包括細(xì)度、含水量、需水量比、燒失量。
混凝土由水、水泥、骨料、外加劑等組成,四成分的比例關(guān)系與用量決定著其的性能,現(xiàn)提出水膠比、粉煤灰摻量、外加劑是影響水泥混凝土強(qiáng)度的三大因素。
未摻加粉煤灰情況下,本研究中水泥、沙子、外加劑、5-15mm 碎石 、15-25mm碎石用量如下表1 所示。
表1 每立方米各材料的用量
水膠比,即混凝土配制中,用水量與膠凝材料總量之比。本試驗(yàn)中摻合料即為粉煤灰、外加劑,且水泥+摻合料、碎石、砂子材料、外加劑用量固定,因此只需要調(diào)節(jié)水灰比,就可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)水膠比變化。試驗(yàn)中,粉煤灰含量一定的情況下,隨著水膠比的增大,混凝土抗壓強(qiáng)度有所升高,當(dāng)水膠比=0.413 時(shí),抗壓強(qiáng)度最高,由此可知應(yīng)將水膠比控制在0.40±0.01 范圍內(nèi),以保障混凝土抗壓強(qiáng)度符合工程要求,如表2 所示。同時(shí)為便于推進(jìn)試驗(yàn)開展,還要對(duì)坍落度進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)坍落度會(huì)對(duì)混合水泥混凝土材料流動(dòng)性產(chǎn)生一定影響。
表2 水膠比及粉煤灰含量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響
粉煤灰是一種工程常用摻加物,工程理論與實(shí)踐證明在混凝土中摻和一定量的粉煤灰,可有效改善混凝土和易性,提升混凝土密度性,并降低其水化熱,避免大面積裂縫的發(fā)生,從而保障工程順利施工與效益。本試驗(yàn)中,檢測人員采用雙摻法,試加入30%、45%、60%的粉煤灰及減水劑,發(fā)現(xiàn)在水膠比一定的前提下,隨著粉煤灰比的增大,混凝土抗壓強(qiáng)度并未升高,當(dāng)粉煤灰比=30%時(shí),抗壓強(qiáng)度最高,如表2 所示。因此固然粉煤灰具有一定的混凝土強(qiáng)度提升效果,但在具體實(shí)踐中,還是要良好控制粉煤灰摻量,不可盲目加量,以免因過量添加而適得其反,影響混凝土最終性能。
定量外加劑可對(duì)混凝土強(qiáng)度產(chǎn)生積極的提升效果。本試驗(yàn)基于現(xiàn)有理論及實(shí)踐的考慮,在每一組、每一塊混凝土試塊中都添加外加劑,以確保每個(gè)試驗(yàn)結(jié)果都具有意義?;炷翑嚢钑r(shí),水泥與外加劑會(huì)具有一定沖突性,檢測人員應(yīng)選擇效果最佳的外加劑,以確?;炷翑嚢栀|(zhì)量。減水劑一般屬于陰離子表面活性劑,可分散水泥顆粒,改善混凝土拌合物流動(dòng)性,在維持混凝土坍落度幾乎不變的基礎(chǔ)上,減少拌和用水量
本試驗(yàn)以碎石、沙子、外加劑為定量,以用水量、水泥量、粉煤灰量為變量,研究水灰比、粉煤灰用量、外加劑對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響。為了確?;炷翉?qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,試驗(yàn)人員要科學(xué)、規(guī)范應(yīng)用混凝土試驗(yàn)檢測設(shè)備,嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)流程,并有效分析相應(yīng)檢測結(jié)果。結(jié)果顯示當(dāng)水灰比=0.456、粉煤灰比=30%時(shí),混凝土抗壓強(qiáng)度最大。因而工程實(shí)踐中,工作人員要合理確定水灰比與粉煤灰用量,并科學(xué)應(yīng)用外加劑,以充分保證工程質(zhì)量與效率,實(shí)現(xiàn)安全完工
綜上所述,水泥混凝土配比試驗(yàn)檢測具有一定實(shí)踐必要性,可對(duì)具體施工、行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、施工人員等產(chǎn)生積極影響。該試驗(yàn)中,檢測人員要做好檢測準(zhǔn)備,嚴(yán)格遵循檢測流程及相關(guān)規(guī)范,合理調(diào)整水膠比、粉煤灰含量及取舍外加劑,總結(jié)與分析影響水泥混凝土強(qiáng)度的因素,而后將所得結(jié)論推行至工程實(shí)踐中,以有效保障施工安全與質(zhì)量,提升項(xiàng)目效益。