羅水紅

摘要：混凝土性能是工程質(zhì)量、安全、使用性能的決定性因素，任何工程建設(shè)都離不開(kāi)強(qiáng)度優(yōu)越的混凝土。對(duì)建筑物穩(wěn)定性、混凝土利用率的保障與提升而言，高強(qiáng)度水泥混凝土配比試驗(yàn)檢測(cè)具有重大意義，工程有關(guān)研究人員要在工作中積極有序地開(kāi)展此類(lèi)試驗(yàn)。本文首先介紹高強(qiáng)度水泥混凝土配比試驗(yàn)檢測(cè)的必要性與影響因素，而后展開(kāi)具體檢測(cè)試驗(yàn)，全面分析相關(guān)數(shù)據(jù)與結(jié)果。

關(guān)鍵詞：高強(qiáng)度;水泥混凝土;配比試驗(yàn)

水泥混凝土是當(dāng)下我國(guó)各建筑物在建設(shè)時(shí)必須的原材料，高性能水泥的創(chuàng)新和出現(xiàn)，也為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了眾多貢獻(xiàn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水泥的年產(chǎn)量占全世界水泥產(chǎn)量的一半以上，各種基礎(chǔ)設(shè)施以及建筑項(xiàng)目也占到全世界的30%-40%，因此，水泥性能的不斷創(chuàng)新和研發(fā)，也成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)不可或缺的一部分。

1高強(qiáng)度水泥混凝土配比性能試驗(yàn)檢測(cè)分析的必要性

通過(guò)分析高強(qiáng)水泥混凝土不同配比性能的有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果，可以提高高強(qiáng)水泥混凝土的利用率和建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對(duì)于該試驗(yàn)的相關(guān)檢測(cè)人員來(lái)說(shuō)，在實(shí)際的操作和實(shí)踐工作中必須明確混凝土配合比性能試驗(yàn)過(guò)程，提高該試驗(yàn)最終結(jié)果的精準(zhǔn)度，對(duì)高強(qiáng)水泥混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。隨著我國(guó)水泥產(chǎn)量的不斷增加，建筑工程也受其正面影響不斷進(jìn)步和發(fā)展。試驗(yàn)人員應(yīng)不斷調(diào)整水泥配合比以提高水泥材料的利用率和混凝土的施工強(qiáng)度。

2水泥混凝土強(qiáng)度的影響因素探究

根據(jù)目前我國(guó)對(duì)水泥混凝土強(qiáng)度的研究表明，影響水泥混 凝士強(qiáng)度的有外加劑、水膠比、摻合料摻量等。每一種外加劑從理論意義上講都有最為理想的添加比例，在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要不斷進(jìn)行優(yōu)化和計(jì)算，對(duì)每一種添加劑在不同比例下的水泥混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、對(duì)比，最后形成曲線(xiàn)圖，結(jié)合曲線(xiàn)圖，選出最為理想的比例數(shù)值。因此，在高性能水泥混凝土配比的研究中，試驗(yàn)檢測(cè)是最為關(guān)鍵的一部分，通過(guò)檢測(cè)分析其直接確定了最為理想的各外加劑的加入量。比如，在本文的實(shí)驗(yàn)中，還有減水劑的影響，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在抗壓強(qiáng)度>45MPa時(shí)，減水劑的作用應(yīng)該>31%，其次，還有減水劑對(duì)二級(jí)粉煤灰的影響。根據(jù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，水膠比最好控制在0.32-0.36之間。一旦水膠比超過(guò)這個(gè)范圍，水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度就會(huì)受到影響。對(duì)于具體的水膠比，還需要進(jìn)行試驗(yàn)確定，本文中得出的最佳水膠比為0.28.灰含量為0.4。此種條件下的工藝配比，得到的水凝混凝土性能最為理想。

3 高強(qiáng)度水泥混凝土配比的試驗(yàn)檢測(cè)

3.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

（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(chǎng)，為非晶質(zhì)石灰?guī)r，分為5mm-15mm與15mm-25mm。細(xì)集料：來(lái)自布瓦凱 CADERAC 石料廠(chǎng)，為0-5mm砂。外加劑：來(lái)自法國(guó)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(cè)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(zhǎng)、寬、高均為 150mm 的方塊。試驗(yàn)過(guò)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(cè)，確保試驗(yàn)檢測(cè)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(cè)設(shè)備開(kāi)始檢測(cè)，記錄 7d、28d、49d 各試塊的混凝土有相關(guān)數(shù)值。

（4）檢測(cè)項(xiàng)目及內(nèi)容

本試驗(yàn)共檢測(cè)三大項(xiàng)目，其中各項(xiàng)目下又分為多類(lèi)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。

4 結(jié)果與分析

4.1 外加劑和水泥的選擇

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究人員發(fā)現(xiàn)水泥混凝土強(qiáng)度受外加劑的影響很大，一方面水泥的性能受不同外加劑有著不同的影響;另一方面在同樣比例下對(duì)水泥混凝土在相同外加劑的影響下其性能不一樣。故此產(chǎn)生“雙向適應(yīng)”的理念，對(duì)提升和穩(wěn)定水泥混凝土的各項(xiàng)性能更為理想。所謂的“雙向適應(yīng)”指的是：水泥適應(yīng)外加劑的同時(shí)外加劑也在適應(yīng)水泥，前一項(xiàng)中針對(duì)水泥內(nèi)部的組成成分和成分比例進(jìn)行必要的調(diào)節(jié);在后一項(xiàng)中根據(jù)水泥配比適當(dāng)調(diào)節(jié)外加劑。

該項(xiàng)試驗(yàn)中，研究分析A和C兩種不同的水泥，根據(jù)同種元素配比比例從小到大慢慢調(diào)節(jié)其大小。對(duì)比幾組試驗(yàn)分析可得，不同外加劑和不同配方的水泥混合，最終的效果也具有很大的差異，粉煤灰的添加為30%，其水膠比在0.28±0.01范圍內(nèi)，該范圍內(nèi)時(shí)水泥混凝土抗壓強(qiáng)度的變化時(shí)間段為 60d，水泥性能效果在該比例下達(dá)到最佳值，對(duì)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)整合處理繪制成曲線(xiàn)圖，并對(duì)其分析發(fā)現(xiàn) 77MPa為最好的抗壓強(qiáng)度值，故此在下次試驗(yàn)時(shí)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)和原料配比參數(shù)可作為參考，方便試驗(yàn)的推進(jìn)和發(fā)展。最后在該試驗(yàn)過(guò)程中還應(yīng)注意定期檢測(cè)流動(dòng)性指標(biāo)，即塌落度。水泥混凝土混合料的流動(dòng)性受塌落度的直接影響，該試驗(yàn)中控制坍落度值保持在160～210mm范圍內(nèi)。據(jù)實(shí)驗(yàn)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，最終選用最佳的配比值。

4.2 粉煤灰摻量對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度的影響

上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)水泥、外加劑，以及塌落度值進(jìn)行了試驗(yàn)選擇，在選擇了最佳配比之后對(duì)粉煤灰摻量的比例進(jìn)行選擇，在不添加粉煤灰之前，混凝土的強(qiáng)度明顯較低，隨齡期的增長(zhǎng)，強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，在粉煤灰早期表現(xiàn)出的效果也是如此，因此，可以暫定為粉煤灰火山灰活性較差的原因?qū)е?。但是，在加入粉煤灰之后，可以明顯的看出，隨著粉煤灰的加入量的增加，混凝土的早期強(qiáng)度不但沒(méi)有增加，反而出現(xiàn)了下降，但是，在隨著齡期的增長(zhǎng)，混凝土的強(qiáng)度逐漸升高。此時(shí)的膠凝效率k≥1。在28d以后，隨著粉煤灰摻量的增加，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)越多，此時(shí)的增長(zhǎng)與7d的增長(zhǎng)形成鮮明的對(duì)比。因此，可以得出結(jié)論，本實(shí)驗(yàn)中，隨著在水泥混凝土中的粉煤灰摻量的增多，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)越大。

混凝土在進(jìn)行配比的過(guò)程中，水泥中原料的配比會(huì)根據(jù)要求進(jìn)行變換，本次實(shí)驗(yàn)中，要求的水泥在原料配比及各種元素含量一定，因此，只有水灰比根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以看出，在水膠比超過(guò)0.36時(shí)，水泥混凝土強(qiáng)度下降較快。實(shí)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，在用細(xì)級(jí)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，根據(jù)實(shí)驗(yàn)顯示，每加入10%的煤灰，減少10%的水泥，混凝土的用水量則可以下相應(yīng)的提升 5-10mm，因此可以看出，煤灰的加入替代水泥，可以有效的提升水泥混凝土的抗壓強(qiáng)度。因此通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，可以對(duì)水泥混凝土性能的提升從多個(gè)方面進(jìn)行，并不斷進(jìn)行創(chuàng)新，使混凝土性能不斷提升。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水泥混凝土配比試驗(yàn)檢測(cè)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(cè)人員要做好檢測(cè)準(zhǔn)備，嚴(yán)格遵循檢測(cè)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。

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