投料方式對(duì)混凝土性能的影響分析

姜偉峰

（江西和泰混凝土集團(tuán)，江西 吉安 343000）

0 引言

隨著混凝土技術(shù)的不斷發(fā)展，工程對(duì)混凝土要求的不斷提高。混凝土開始向高性能化，高耐久性，高流動(dòng)性的方向發(fā)展。目前大多數(shù)情況下，多采用增加摻合料，應(yīng)用高性能減水劑等方式來提高混凝土的流動(dòng)性，耐久性，強(qiáng)度。而對(duì)于骨架支撐作用的骨料重視程度不足。我們知道骨料在混凝土中所占的體積約 70%，而這 70% 的體積影響著混凝土的和易性、密實(shí)性、強(qiáng)度。特別是高強(qiáng)度混凝土，其骨料選擇應(yīng)引起足夠重視。

投料攪拌工藝是混凝土生產(chǎn)環(huán)節(jié)影響其和易性的主要因素之一。如冬季施工需要用熱水，這時(shí)投料順序相應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄韧豆橇?、再投水外加劑、投礦物摻合料攪拌10秒后再投水泥。這種攪拌投料順序的改變可以防止由于水溫過高與水泥產(chǎn)生反應(yīng)，造成假凝。

1992 年日本提出了水泥裹砂攪拌法，研究人員開展了二次投料攪拌工藝及其對(duì)混凝土性能影響的相關(guān)研究。研究表明投料攪拌影響混凝土中的水泥水化反應(yīng)及水泥—骨料界面粘結(jié)層的形成，從而影響混凝土的性能。

本文通過四種投料方式進(jìn)行了相關(guān)研究，得到相關(guān)數(shù)據(jù)，僅供研究者參考。

1 試驗(yàn)的四種投料方式

1.1 常規(guī)投料法

先將無含水（所有試驗(yàn)原材料除外加劑外全部烘干）的砂、石、膠凝材料一次性全部投入攪拌機(jī)；再將外加劑加入水中形成外加劑和水的混合液；開啟攪拌機(jī)并將外加劑和水的混合液一次性全部加入攪拌機(jī)中攪拌 60S 出機(jī)。

1.2 砂漿裹石法

將無含水（所有試驗(yàn)原材料除外加劑外全部烘干）砂、膠凝材料一次性全部投入攪拌機(jī)，再將外加劑和水的混合液一次性全部加入攪拌機(jī)攪拌 30S 形成水泥砂漿，再將石子（烘干）投入攪拌機(jī)中攪拌 30S，出機(jī)；

1.3 外加劑后添法

將無含水（所有試驗(yàn)原材料除外加劑外全部烘干）砂、石、膠凝材料及水一次性全部投入攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌 30S，再將外加劑加入攪拌機(jī)攪拌 30S，出機(jī)；

1.4 綜合法（骨料預(yù)濕法+外加劑后添法+砂漿包裹法）

采用風(fēng)干后的各材料稱量完成后，再將石子按2%的含水，砂按 7% 的含水進(jìn)行預(yù)濕，同時(shí)增加砂、石吸水率所需的水用量（砂、石吸水率以試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)），預(yù)濕時(shí)間5-10分鐘；然后將砂、膠凝材料、剩余的水投入攪拌機(jī)攪拌20秒，再加入外加劑攪拌20秒，最后投入石攪拌20秒，出機(jī)；

2 試驗(yàn)方式及原材料

2.1 攪拌設(shè)備

單臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)。

2.2 原材料

水泥：昌盛水泥 P·O42.5 水泥。

粉煤灰：吉安華能電廠 Ⅱ 級(jí)灰。

礦渣粉：新余中冶生產(chǎn)的 S95 級(jí)。

外加劑：吉安美玲建材有限公司生產(chǎn)的高效減水劑，減水率達(dá) 25%。

砂：贛江吉安段天然河砂，中砂。

石：贛江天然卵石 5～31.5mm 連續(xù)級(jí)配。

水：市政自來水。

2.3 配合比

選用 C30 泵送配合比。

表 1 C30泵送配合比

2.4 試驗(yàn)方式

每天試配一次，每次按上述的四種不同投料方式進(jìn)行 4 組次的試驗(yàn)，連續(xù) 5d 后將所有原材料更換批次后重復(fù)試驗(yàn)，連續(xù)試驗(yàn) 150天，750 組次試驗(yàn)?；炷脸鰴C(jī)后檢測初始坍落度、擴(kuò)展度、觀察和易性并成形150mm×150mm×150mm的試塊，檢測 7d、28d zz抗壓強(qiáng)度。

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 不同投料方式對(duì)坍落度的影響

通過試驗(yàn)表明，在原材料相同，配合比例相同的情況下，四種投料方式攪拌出的混凝土坍落度由高到低順序?yàn)椋壕C合法-外加劑后添法→砂漿包裹法-常規(guī)法，詳細(xì)試驗(yàn)結(jié)果見表 2、圖 1。

表 2 坍落度結(jié)果

圖 1 不同投料方式對(duì)混凝土坍落度的影響

3.2 不同投料方式對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響

表 3～4、圖 2～3 試驗(yàn)結(jié)果表明，采用不同投料方式攪拌的混凝土其 7d、 28d 強(qiáng)度由高到低為：綜合法-外加劑后添法→砂漿包裹法-常規(guī)法。

表 3 7d 強(qiáng)度 MPa

圖 2 不同投料方式對(duì)混凝土 7d 強(qiáng)度的影響

表 4 28d 強(qiáng)度 MPa

圖 3 不同投料方式對(duì)混凝土 28d 強(qiáng)度的影響

4 結(jié)論

通過上述試驗(yàn)表明，投料攪拌工藝對(duì)混凝土的性能有直接影響。在應(yīng)用中應(yīng)加以重視。試驗(yàn)中我們應(yīng)盡可能的按照與生產(chǎn)所用原材料的狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)，有利于生產(chǎn)控制。

[1] 秦昉.水泥混凝土投料攪拌工藝及其影響試驗(yàn)研究[J].2013,06.

[2] 馬骉，路學(xué)敏，等.水泥混凝土粗集料嵌鎖密實(shí)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)分析[J].中國公路，2008.28(6)：217-220.