于培祥 南京科杰建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司

一、前言

彈性模量是塑料混凝土中重要的一項(xiàng)指標(biāo)，其能夠真實(shí)的反映出塑料混凝土所受應(yīng)力應(yīng)變之間存在的關(guān)聯(lián)，能夠塑料混凝土配合比設(shè)計(jì)。塑料混凝土是新型的建筑材料，當(dāng)前我國還沒有較好的彈性模量測(cè)試方法，為此對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)研究有著十分重要的意義。

二、塑性混凝土彈性模量的測(cè)試方法

（一）試驗(yàn)所用原材料

水泥為鄭州龍崗水泥廠生產(chǎn)的32.5MPa袋裝普通硅酸鹽水泥種植期間三門峽市淮壩引黃工程西段村水庫防滲墻施工，壩基右岸覆蓋著干涸的土地。問題：粉質(zhì)粘土經(jīng)干燥、破碎、破碎后呈泥狀混合破碎、篩分（5目）砂為中粗砂，含泥量3.4%，細(xì)度模數(shù)3.2，粗骨料為5-20mm連續(xù)級(jí)配碎石，膨潤土為鈣信陽華神膨潤土有限公司生產(chǎn)的膨潤土。

（二）試件的成型

過去，塑性混凝土的靜彈性模量主要是用三軸剪切儀測(cè)定的儀器用這種方法測(cè)得的彈性模量很低，高度為150mm和300mm的圓柱形試樣應(yīng)已經(jīng)用過了試樣的形成過程如下：按室內(nèi)攪拌法攪拌的塑性混凝土混合料分兩層放入試驗(yàn)?zāi)Ｖ?，這很容易理解操作內(nèi)壁應(yīng)刷礦物油或其他脫模劑探員，自從塑性混凝土是一種高流動(dòng)性混凝土，不能通過振搗來壓實(shí)表。相反，手動(dòng)操作時(shí)應(yīng)使用打夯機(jī)夯實(shí)。選擇六個(gè)樣品為一組，其中三個(gè)用于測(cè)量軸向抗壓強(qiáng)度，以及另外三個(gè)用于測(cè)量靜態(tài)彈性模量。

（三）采用300mm的測(cè)試方法

在樣品達(dá)到28天的使用壽命后，應(yīng)將其從固化室中取出并進(jìn)行測(cè)試馬上。依照水工混凝土試驗(yàn)規(guī)范，應(yīng)首先測(cè)定軸壓強(qiáng)度，樣品應(yīng)放在試驗(yàn)的下壓板上機(jī)器。機(jī)器試樣的上下端分別用蓋板覆蓋，使試樣的中心與試驗(yàn)機(jī)下壓板的中心對(duì)齊，將百分表固定在試樣底部，試樣兩側(cè)放置一個(gè)帶磁性儀器架的試樣，試樣兩側(cè)整個(gè)試樣的變形值為有分寸的磁性表架的固定點(diǎn)應(yīng)該有效的避免到其與試驗(yàn)機(jī)接觸，以防表架振動(dòng)按才可以有效的避免到影響千分表的讀數(shù)。在正式測(cè)試之前預(yù)緊力為0.05-0.1mpa/s，最大預(yù)緊力約為破壞強(qiáng)度的40%，并且預(yù)緊力至少為3倍，直到讀數(shù)之間的差值達(dá)到兩側(cè)的百分表不超過允許誤差（此測(cè)試中的允許誤差為0.04mm）。進(jìn)行正式測(cè)試，加載方法如下。在預(yù)加載的情況下，每增加4kn負(fù)載，在測(cè)試記錄表上記錄相應(yīng)的百分表讀數(shù)。當(dāng)應(yīng)力從0.5 MPa增加到破壞應(yīng)力的40%時(shí)，應(yīng)力變形曲線接近一條直線。依照這個(gè)問題，計(jì)算出樣品的彈性模量。

（四）采用150mm的測(cè)試方法

在試樣達(dá)到28天使用壽命前2天，取出3個(gè)彈性模量試件，擦拭試件表面，在試件中間測(cè)量150mm的標(biāo)準(zhǔn)長度，將膠帶貼在對(duì)稱的表面上，固定鋼塊和測(cè)微計(jì)桿，粘合劑為環(huán)氧樹脂和聚酰胺的混合物，或者環(huán)氧樹脂和乙二胺的混合物可以用來粘合鋼的對(duì)稱表面。粘合第一個(gè)表面后，應(yīng)保稅。之后合同簽訂后6天內(nèi)，樣品應(yīng)保存在養(yǎng)護(hù)室中，直至達(dá)到試驗(yàn)?zāi)挲g。樣品老化后，將其取出并小心地將百分表固定在樣品兩側(cè)的鋼塊上。預(yù)加載方法也為0.05-0.1mpa/s，并且預(yù)加載方法兩側(cè)的百分表讀數(shù)之間的差異不超過給定的允許誤差（此測(cè)試中的允許誤差為0.004 mm）。形式試驗(yàn)和最終彈性試驗(yàn)的模量的計(jì)算方法與300毫米規(guī)格試驗(yàn)的計(jì)算方法相同。

（五）兩種彈性模量測(cè)試方法的分析比較

塑性混凝土的彈性模量為低，它用電阻應(yīng)變測(cè)量壓縮彈性模量是不可行的儀表縱向壓縮應(yīng)變受橫向壓縮應(yīng)變的影響很大緊張。緊張壓塑性混凝土的壓縮彈性模量不能滿足設(shè)計(jì)要求要求。什么時(shí)候測(cè)量靜電彈性模量在150mm標(biāo)距長度的測(cè)試方法中，它是用來固定千分表和變形計(jì)的，而大部分的變形是無法測(cè)量的待會(huì)兒。那個(gè)用千分表測(cè)得的變形量遠(yuǎn)小于零件的實(shí)際變形量樣本。因此，計(jì)算的彈性模量值將遠(yuǎn)大于實(shí)際彈性模量值。通過測(cè)試方法以300mm的標(biāo)距測(cè)量樣品的整個(gè)長度的變形。用于測(cè)量變形的百分表固定在磁性框架上，因此基本上可以測(cè)量變形。大量測(cè)試表明，只要保持電磁工作臺(tái)的穩(wěn)定性，標(biāo)距就是試樣的全長，這是可以測(cè)試出塑性混凝土彈性模量的理想方法。

三、影響塑性混凝土彈性模量的因素

（一）水膠比和砂率的影響

混凝土/膠比一般為0.8-0.5水化劑摻量增加，塑性混凝土的彈性模量增加，但水化劑摻量增加的負(fù)效應(yīng)大于正效應(yīng)效果。低于在滿足施工要求的前提下，盡量選擇一些較小的水基配比。提高塑性混凝土的砂率可以降低彈性模量模數(shù)。一般來說塑性混凝土的含砂率較高，約為40%-50%，在此范圍內(nèi)，含砂率的變化對(duì)彈性模量影響不大。

（二）水泥的影響

水泥的種類和摻量對(duì)混凝土的塑性彈性模量有很大的影響混凝土如果水泥和膨潤土的用量相同，高性能混凝土的塑性增長率高于彈性增長率混凝土使用優(yōu)質(zhì)水泥有助于降低混凝土的塑性混凝土的模量和每立方米水泥含量對(duì)塑性混凝土的模量有很大的影響混凝土水泥用量增加，塑性混凝土的彈性模量也隨之增加，從而降低了彈性模量。

四、結(jié)束語

由上可知，彈性模量是塑料混凝土中重要的指標(biāo)，但當(dāng)前我國對(duì)其的測(cè)量方式還處在起步階段，還沒有完善的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度。百分百表和千分表是當(dāng)前應(yīng)用的最為廣泛的彈性衡量，300mm的測(cè)量方式更夠更為準(zhǔn)確的測(cè)量出塑料的彈性模量值。