崔行

（新疆水利水電勘測設計研究院有限責任公司,新疆 昌吉 831100）

1 試驗研究

1.1 原材料

此次試驗使用的水泥型號為普通硅酸鹽P·O42.5水泥，然后依據標準對其相關的指標開展檢測，檢測的結果顯示此次選擇的水泥指標均符合標準，該試驗研究可以采取普通的硅酸鹽P·O42.5 級水泥。機制碎石以及河沙作為試驗使用的粗骨料以及細骨料，河沙性能符合相關的要求，碎石粒徑在5～30 mm。試驗使用的摻合料有粉煤灰、硅粉以及礦粉，其中，粉煤灰為F型Ⅱ級，粉煤灰的個性指標經過檢測符合要求，所采取的硅粉比表面積為20 500 m2/km，礦粉型號為S75級，礦粉主要的功能是對用水量進行減少，改善混凝土性能以及降低水化熱。試驗所用的拌和水為自來水，膨潤土為9.0膨脹倍數的鈣基膨潤土，減水劑為高效萘系減水劑。

1.2 方案設計

混凝土的基準配合比根據《普通混凝土配合比設計規(guī)程》為標準來進行試配與計算：用水量為251 kg/m3，減水劑為1.30 kg/m3，水膠比為0.46，砂率為37%。對于配合比相關參數通過實際的情況以及具體要求來進行優(yōu)化調整，膠凝材料用量以及用水量的調整主要是考慮到凝固時間與和易性。通過在混凝土中添加膨潤土后能夠有效的增加吸水率，所以在實際的混凝土拌和時會用去大量的水量，當把水膠的比例從0.46 提高至0.71 后，塑性混凝土的砂率絕大部分都超過了50%，考慮使用粗骨料的情況，最終差率為最低限度的50%；因為膨潤土有著較高的吸水率，對于減水劑用量需要進行適當的調整，把減水劑從1.30 kg/m3減到1 kg/m3。通過試驗來明確混凝土的配合比，即水膠比為0.71、砂率為50%、減水劑為1、用水量為361、膨潤土為111、細骨料為731、粗骨料為791。有研究認為，摻加的摻合料比例要低于50%，過大的摻合料比例會對混凝土的力學特性以及耐久性造成影響，并且其性能的改善也比較不利。對以上因素以及經濟成本進行綜合考慮，此次試驗將粉煤灰、硅灰以及礦粉根據0%、15%以及30%的摻和比例，采取兩兩混摻以及三摻的方式來等量的替代水泥，方案設計見表1。

表1 方案設計表

1.3 試驗方法

當前，對于混凝土工作性能常用的測量方法有維勃稠度試驗以及坍落度法。根據研究需要以及實際情況進行考慮，對坍落度以及擴展度采取《水工混凝土試驗規(guī)程》推薦的方式進行測試，在試驗中，所需要用到的設備有坍落度量筒、鋼尺、振棒、小鏟以及鐵板等。在開始試驗之前，對坍落度筒壁先進行濕潤，然后再將存在的多余水分進下的擦干，再將其安放于濕潤鋼板之上并固定好坍落度筒，再把混凝土以三分之一筒高為填充高度，之后采取振搗棒進行振密實，然后再進行裝填，直到填滿為止；之后將坍落度筒垂直提起，這個過程要控制在十秒以內，圓柱體下降的高度就是混凝土坍落度；最后對在鐵板上已經完全不再流動的混凝土進行測量，即測量最大與最小的鋪開半徑，通過計算平均值得出其最終的擴展度。

2 結果與分析

2.1 結果

對于混凝土的坍落度以及擴展度通過前文所述的設計方案以及試驗方法來進行測試，其結果可以看出，坍落度和擴展度存在一定的不同，而導致此原因是因為使用了不同的材料組分導致。

2.2 摻量影響

為探究摻合料摻量影響混凝土的工作性能，根據試驗數據生成坍落度和擴展度的變化曲線，見圖1。

圖1 坍落度和擴展度在不同摻量下的曲線圖

通過圖1能夠看出，粉煤灰加硅灰的摻和方式，混凝土的坍落度和擴展度隨著摻量的增加而增大；其他摻和方式出現摻量增加而減少的趨勢，其中粉煤灰加礦粉減少比較少，硅灰加礦粉減小比較大，這是因為礦粉和硅灰均可對混凝土流動性進行減弱，兩者疊加會加大減小幅度，減小幅度在摻量0%～15%時要大于摻量15%～30%，隨著摻量的增加，礦粉和硅灰填充效應會弱化；加大硅灰和礦粉摻量后，會抵消兩者弱化混凝土流動性的作用。

依據此次的試驗數據制成了相應的坍落度變化曲線，以及擴展度變化曲線，見圖2。

圖2 坍落度和擴展度在不同摻加方式下的對比圖

2.3 摻加方式影響

由圖2 能夠看出，混凝土坍落度和擴展度在15%摻量下，當粉煤灰加硅灰時，坍落度和擴展度表現出顯著的增加，而其他則減?。划斣?0%的摻量時，坍落度以及擴展度和15%摻量下的變化情況基本相似。

2.4 討論分析

不同摻量下，混凝土坍落度和擴展度會隨著粉煤灰和硅粉的增加而增加，會隨著其他摻加方式的摻量增加而出現減??；摻量15%及30%時，混凝土坍落度和擴展度會隨著硅粉與礦粉混摻而最小，粉煤灰和硅粉混摻而最大。

3 結論

①在粉煤灰與硅粉的摻加下，混凝土坍落度和擴展度會隨著摻量的增加而增大；在三摻、粉煤灰加礦粉及硅灰加礦粉條件下，混凝土坍落度和擴展度會隨著摻量的增加而有所減小。②混凝土坍落度和擴展度在粉煤灰加硅灰的摻和方式下出現明顯的增加趨勢，而其他方式下出現減小的變化，且混凝土坍落度和擴展度在硅灰加礦粉摻和方式下最小。