混凝土原材料及拌合物試驗的探究

林明

中國水利水電第十二工程局有限公司 浙江 衢州 324400

近年來建筑工程呈不斷增長趨勢，建筑行業(yè)競爭愈發(fā)激烈，為保持企業(yè)競爭能力，建筑企業(yè)對建筑工程的質(zhì)量的要求也越來越高。作為建筑工程的基礎(chǔ)組成部分之一，混凝土的性能將直接影響整體工程質(zhì)量，因此對混凝土的原材料及其拌合物通過實驗檢測其性能對確保工程質(zhì)量具有重要意義。

1 工程概述

現(xiàn)有某橋梁工程長度1100m，化學(xué)侵蝕環(huán)境為H2，考慮到工程特點與環(huán)境條件，主橋施工材料為C60混凝土，膠凝材料使用量為320kg/m3，水膠比0.45及以下，以確?？刮g系數(shù)在0.8以上。該工程預(yù)計使用期限100年，設(shè)計含氣量2%～4%，擴(kuò)展度（700±50）mm，56d電通量在10000C以下。

2 混凝土原材料實驗

混凝土原材料實驗主要是檢測水泥的性能。依照同廠家、同強(qiáng)度等級、同品種、同批號且連續(xù)進(jìn)場的原則，散裝水泥以500t以內(nèi)為一個檢驗批，袋裝水泥以200t以內(nèi)為一個檢驗批，每個檢驗批的抽樣次數(shù)至少1次以上。取樣方法嚴(yán)格按照國家規(guī)定進(jìn)行取樣，并檢驗各項進(jìn)場材料。散裝水泥取樣時，從3個以上車罐中選取等量水泥并進(jìn)行攪拌，按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行攪拌以確保攪拌均勻，攪拌完成后選取12kg以上水泥作為送檢樣品；袋裝水泥的取樣為在袋裝水泥料場進(jìn)行取樣，選取20個以上水泥袋，從袋中取等量樣品按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行攪拌以確保攪拌均勻，攪拌完成后選取12kg以上水泥作為送檢樣品。部分用于對承重結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等級提出一定要求的部位的水泥，使用前進(jìn)行二次檢查并提交檢測報告，二次檢查主要包括安定性、凝結(jié)時間與膠砂強(qiáng)度等[1]。

2.1 粗骨料的檢驗

出于減少水泥使用量以盡可能減少工程成本的目的，常采用在確保骨料滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下選用盡可能大的粒徑的骨料。泵送混凝土?xí)r，泵送高度50m以下時，卵石的最大粒徑與輸送管的內(nèi)徑比應(yīng)控制在1：2.5，碎石的最大粒徑與輸送管的內(nèi)徑比應(yīng)控制在1：3；當(dāng)泵送高度為50-100m時，卵石的最大粒徑與輸送管的內(nèi)徑比應(yīng)控制在1：4，碎石的最大粒徑與輸送管的內(nèi)徑比應(yīng)控制在1：5；混凝土實心板的骨料的最大粒徑不宜大于40mm在，且其粒徑不應(yīng)大于實心板厚度的1/3；混凝土使用的粗骨料的最大粒徑應(yīng)控制在鋼筋凈間距的3/4，且最大粒徑應(yīng)控制在結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4內(nèi)。

除檢測骨料、卵石的最大粒徑外，還應(yīng)檢測粗骨料中有害物質(zhì)、泥塊含量、石中含泥量等以確保粗骨料符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。粗骨料中常含有針片狀顆粒，針片狀顆粒具有較高脆性，極易折斷，含量過高會降低混凝土的硬化強(qiáng)度與和易性；石子的堅固性影響拌合物的耐久性，要求混凝土的堅固性應(yīng)與粗骨料的堅固性相匹配，因此需檢測粗骨料中石子的堅固性，可以從石子的壓碎指標(biāo)、抗壓強(qiáng)度等方面進(jìn)行檢測以確保原材料及拌合物達(dá)標(biāo)；除此之外，還需對粗骨料的骨料反應(yīng)、含水狀態(tài)、孔隙率、堆積密度與表觀密度等進(jìn)行檢測。

2.2 砂的檢驗

常將Ⅰ區(qū)級配的砂視為粗砂，粗砂的拌合物保水性能不佳；Ⅱ區(qū)的砂稱為中砂，中砂級配良好，粗細(xì)適當(dāng)，應(yīng)優(yōu)先選用；Ⅲ區(qū)則屬于細(xì)沙，細(xì)沙的拌合物粘聚性、保水性能均較為理想，但具有干縮大，耗費(fèi)水泥量大的缺點，同時拌合物常有細(xì)小裂隙產(chǎn)生而降低混凝土的耐久度。砂級配不當(dāng)時，可通過人工摻配進(jìn)行改善，過細(xì)的適當(dāng)添加粗砂，過粗的通過篩子過濾。砂主要檢查篩分析，對天然砂則進(jìn)行泥塊含量、含泥量的檢查；對人工砂進(jìn)行壓碎指標(biāo)與石粉含量的檢查，檢查不合格時，重新取樣并加倍復(fù)檢，仍不合格的則為砂質(zhì)量不佳。

2.3 外加劑

外加劑的選擇應(yīng)以環(huán)境污染小、對人體危害小的原則進(jìn)行選取。進(jìn)行檢測時，以生產(chǎn)廠家提供數(shù)據(jù)為依據(jù)結(jié)合工程實際，經(jīng)實驗進(jìn)行配比確定

2.4 煤粉灰的檢驗

一般而言，設(shè)計強(qiáng)度等級在C30及以上的無筋粉煤灰混凝土不使用Ⅲ級粉煤灰；C30級以上的鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土可使用低一等級的粉煤灰。進(jìn)行粉煤灰檢驗時，應(yīng)確保其檢驗結(jié)果達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，對任一項不達(dá)標(biāo)的，需重新取樣并復(fù)檢，仍不合格的給予降級處理，不滿足國家規(guī)定的為不合格。

3 配比實驗與結(jié)果

3.1 確定材料配比

經(jīng)原材料的實驗與不同配比的對比實驗，決定選取砂率42.0%，粉煤灰10.0%，減水劑1.6%，膨脹劑8.0%，水膠比0.27，具體如表1。

表1 混凝土原材料理論配比（kg/m3）

3.2 實驗方法與結(jié)果

以相關(guān)規(guī)范為依據(jù)，按照水膠比上下浮動0.02為對照比，對比混凝土強(qiáng)度與坍落度。從表2可見預(yù)先設(shè)計的配比為最佳配比。具體見表2。

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4 結(jié)束語

工程項目的施工離不開混凝土的使用，混凝土的性能則由混凝土構(gòu)成材料的質(zhì)量與構(gòu)成材料的配比決定?；炷恋闹饕獦?gòu)成材料包括外加劑、水、砂、水泥等，任一項質(zhì)量不達(dá)標(biāo)都會影響混凝土的性能，因此選擇混凝土原材料時，需結(jié)合工程實際嚴(yán)格檢測原材料以確保原材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。原材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，還需進(jìn)行一系列配比實驗選取最佳配比方案，從而確?；炷恋膹?qiáng)度、坍落度等達(dá)到工程要求，確保工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。