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(guó)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(kù)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(rùn)土為鈣信陽華神膨潤(rùn)土有限公司生產(chǎn)的膨潤(rùn)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)，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(rùn)土的用量相同，高性能混凝土的塑性增長(zhǎng)率高于彈性增長(zhǎng)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(guó)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。