機制砂混凝土早齡期強度及無損檢測探究

摘要：混凝土作為工程施工中用量較大的材料，混凝土施工質(zhì)量高低將直接影響到整體施工質(zhì)量和安全。在機制砂混凝土檢測中，對于早齡期強度檢測需要借助相應(yīng)的技術(shù)和方法實現(xiàn)，但是常規(guī)的檢測方法需要接觸混凝土，可能對混凝土強度產(chǎn)生不同程度上的影響。而無損檢測方法的應(yīng)用，可以在不改變材料原有性能基礎(chǔ)上，獲取精準的檢測數(shù)據(jù)。本文就機制砂混凝土早齡期強度和無損檢測技術(shù)展開分析，以便于發(fā)揮機制砂混凝土原有作用。

關(guān)鍵詞：機制砂混凝土；無損檢測；早齡期；強度

混泥土在工程施工中用量較大，使用范圍較廣，在城市現(xiàn)代化建設(shè)進程不斷加快下，混凝土用量急劇增長，導致資源總量減少，對于生態(tài)環(huán)境帶來了不同程度上的污染和破壞。而機制砂代替天然砂配置的混凝土，在滿足混凝土施工要求的同時，降低自然資源的消耗，可以帶來可觀的經(jīng)濟效益。機制砂表面粗糙，級配良好，內(nèi)部含有一定的石粉，直接影響到混凝土整體性能，制約機制砂混凝土的廣泛應(yīng)用。但是，機制砂混凝土在實際應(yīng)用中仍然不可避免出現(xiàn)問題，在早齡期強度和檢測方面卻鮮有研究，局限性較大，迫切的需要進一步改進和完善。通過對機制砂混凝土強度和檢測相關(guān)內(nèi)容研究，是可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，可以降低天然砂用量，提升資源利用效率，對于具體工程施工活動開展具有一定參考價值。

1 材料和方法

1.1原材料

采用雙良牌42.5級水泥，比表面積在300㎡/kg以上；粗集料的碎石粒徑不超過25mm；細集料采用天然河沙和巖石碎裂形成的機制砂；粉煤灰采用電場生產(chǎn)的II級粉煤灰，配合比如表1。

1.2試驗方法

混凝土攪拌期間，主要是借助臥式強制式攪拌機，結(jié)合相關(guān)攪拌標準，要求拌合物澆筑成型后溫度維持在20±5℃左右，濕度在90%以上，脫模時間大概24h。拌合物澆筑成型后分為多個小組及時養(yǎng)護，并進行無損檢測[1]。

力學性能測試結(jié)合標準進行立方體抗壓強度試驗，借助STYE-3000C壓力試驗機進行。

超聲試驗與回彈試驗依據(jù)技術(shù)規(guī)程，采用ZBL-Y510非金屬超聲檢測儀，可以在不改變被檢測物內(nèi)部原有結(jié)構(gòu)和性能基礎(chǔ)上，獲取精準的檢測結(jié)果，為后續(xù)的施工活動開展提供支持。

2 結(jié)果分析

2.1機制砂混凝土抗壓強度變化

機制砂混凝土強度與齡期之間聯(lián)系較為密切，在28d內(nèi)混凝土抗壓強度伴隨著齡期的增加而增加。80%機制砂混凝土抗壓強度在28d時達到峰值，為62.50MPa；天然砂混凝土的抗壓強度要遠遠低于同齡期機制砂混凝土抗壓強度；對比摻80%的機制砂混凝土和單摻機制砂混凝土抗壓強度，摻80%的機制砂混凝土抗壓強度增長速度更快，優(yōu)勢更為突出[2]。機制砂混凝土較之天然砂混凝土優(yōu)勢突出，由于機制砂表面較為副操，導致集料和漿體原有表面微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，促使混凝土的密實度大大提升。而機制砂中的十分細顆粒，具有微集料填充效果，降低機制砂混凝土內(nèi)部孔隙率，促使水泥水化熱更為充分，避免溫度應(yīng)力作用下出現(xiàn)裂縫[3]。

2.2機制砂混凝土劈拉強度變化

機制砂混凝土劈拉強度伴隨著齡期變化而變化，相較于機制砂混凝土抗壓強度變化趨勢相類似，28d內(nèi)混凝土的劈拉強度變化顯著，摻80%機制砂混凝土的劈拉強度要高于單摻機制砂強度，相較于天然砂而言劈拉強度更高；伴隨著齡期增加機制砂混凝土劈拉強度隨著增加；在7d前機制砂混凝土劈拉強度較低，7d后隨之增加；28d機制砂混凝土強度最低。從中可以了解到，石粉會導致混凝土微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，SiI2和Al2O3物質(zhì)含量較多，同水泥發(fā)生化學反應(yīng)，可能產(chǎn)生硅酸鈣物質(zhì)，對于混凝土界面間黏結(jié)性提升具有重要促進作用。

2.3機制砂混凝土擠壓比變化

擠壓比是一項可以直觀反映出混凝土脆性的指標，擠壓比越高，脆性越小，擠壓比越小，脆性越大。通過情況下，常規(guī)的混凝土擠壓比在之間，試驗中的不同靈氣的機制砂混凝土擠壓比變化顯著，隨著齡期增長逐漸減小，天然砂混凝土擠壓比要遠遠高于機制砂混凝土擠壓比[4]。7d前，摻80%機制砂混凝土擠壓比變化顯著，7d后摻80%擠壓比有所降低，而天然砂混凝土擠壓比已經(jīng)平穩(wěn)；28d摻機制砂混凝土擠壓比較小。從數(shù)據(jù)中可以了解到，相較于天然砂混凝土而言機制砂混凝土的脆性更大。

2.4機制砂混凝土無損檢測

超聲檢測和回彈檢測是當前常見的無損檢測方法，在機制砂混凝土早齡期強度檢測中應(yīng)用效果突出。超聲檢測法應(yīng)用中，超聲波速越快，說明混凝土的密實度越高；回彈檢測法則是通過對混凝土強度和硬度分析，強度升高同時，硬度隨之增加，回彈值則是機制砂混凝土的硬度。

3 討論

通過分析可以了解到，機制砂混凝土抗壓強度伴隨著齡期增長而增長，通過加入適量的石粉物質(zhì)，可以改變混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提升機制砂混凝土力學性能。而混凝土擠壓比則隨著齡期增長而減小，機制砂混凝土的脆性更大；借助超聲檢測法和回彈檢測法，在不影響材料原有性能基礎(chǔ)上，獲取精準可靠的檢測數(shù)據(jù)。

結(jié)論：

綜上所述，機制砂混凝土相較于天然砂混凝土而言優(yōu)勢較為突出，可以在滿足施工需要的同時，降低天然砂用量。這既需要在機制砂混凝土配置期間綜合考量抗壓強度、擠壓比和硬度等要求，以便于確定最佳的機制砂類型，提升施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]魏藝博，陳雷，于蕾，張述雄.機制砂顆粒特性對膠砂綜合性能的影響研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2018，14（07）：137-138.

[2]楊建沖，施喜孝.機制砂混凝土在喀麥隆克里比深水港項目中的應(yīng)用[J].中國水運（下半月），2018，18（06）：120-121.

[3]劉升.全機制砂C60高性能混凝土試驗研究及工程應(yīng)用[J].福建建材，2018，22（05）：4-7.

[4]唐富學.關(guān)于機制砂在隧道噴射混凝土中的應(yīng)用研究[J].價值工程，2018，37（11）：136-138.

作者簡介：

蘇海文 、男、 本科、1974年12月28號、安徽巢湖、工程師、試驗檢測、東北財經(jīng)大學，工程管理專業(yè) 中交二航局第四工程有限公司。