不同摻合料取代率及齡期對混凝土強(qiáng)度的影響

趙永名

(中鐵一局集團(tuán)有限公司廣州分公司，廣東廣州510000)

0 引言

普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥是建筑施工混凝土拌制過程中比較常見的摻合物質(zhì)，它們摻入混凝土中能夠極大的改善混凝土的物理及力學(xué)相關(guān)性能，縮減成本，同時(shí)能夠利用礦渣等廢棄材料，合理利用資源，符合環(huán)境保護(hù)，綠色可持續(xù)發(fā)展的要求[1]?；炷猎诎韬瓦^程中，不同的摻加劑其表現(xiàn)出來的力學(xué)性能不同[2]，而養(yǎng)護(hù)溫度、齡期及因控制坍落度等要求所添加的添加劑對混凝土的強(qiáng)度增長率有著至關(guān)重要的影響[3]。本文研究了普通硅酸鹽水泥拌制混凝土和礦渣硅酸鹽水泥拌制混凝土在不同溫度、摻入早強(qiáng)減水劑和采用負(fù)溫混凝土工藝條件下的強(qiáng)度增長規(guī)律，為實(shí)際工程應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 研究方案

采用兩種混凝土試樣，即普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土和用礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土。對不同摻料的混凝土的強(qiáng)度增長率進(jìn)行研究，從混凝土養(yǎng)護(hù)齡期，摻有早強(qiáng)減水劑和摻有防凍劑的混凝土在不同溫度情況下的強(qiáng)度增長規(guī)律進(jìn)行了論述。解決了混凝土在施工過程中不同養(yǎng)護(hù)溫度的強(qiáng)度增長特性，為實(shí)際的工程應(yīng)用提供參考依據(jù)。具體研究方案見圖1。

2 研究結(jié)果及討論

2.1 不同養(yǎng)護(hù)齡期下混凝土的強(qiáng)度增長規(guī)律

用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，在各種養(yǎng)護(hù)齡期，即在養(yǎng)護(hù)28 d和96 h后的強(qiáng)度增長率，從圖2和圖3可以看出，溫度越高，用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土強(qiáng)度增長率均增大，在養(yǎng)護(hù)溫度為20 ℃，齡期28 d時(shí)，混凝土強(qiáng)度均可達(dá)到100%。而養(yǎng)護(hù)齡期96 h時(shí)，同樣20 ℃強(qiáng)度增長率卻不能達(dá)到100%。

2.2 摻入早強(qiáng)劑的混凝土的強(qiáng)度增長規(guī)律

用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制并摻有早強(qiáng)減水劑的混凝土，在各種養(yǎng)護(hù)溫度下的強(qiáng)度增長率分別如圖4，圖5所示。養(yǎng)護(hù)齡期為28 d時(shí)，溫度為20 ℃，兩種摻料拌和的混凝土強(qiáng)度增長率均可以達(dá)到100%，礦渣水泥拌制并摻有早強(qiáng)減水劑的混凝土早期強(qiáng)度增長率較普通水泥拌制并摻有早強(qiáng)減水劑的混凝土早期強(qiáng)度增長率高，但溫度為30 ℃時(shí)，其強(qiáng)度增長率不能達(dá)到100%。

2.3 摻入防凍劑的混凝土的強(qiáng)度增長規(guī)律

采用負(fù)溫混凝土工藝，用普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥拌制，摻有適量防凍劑的混凝土，在負(fù)溫條件下的強(qiáng)度增長率分別如圖6，圖7所示。溫度越低混凝土的水化反應(yīng)越慢，因此混凝土強(qiáng)度增長率越低。相同齡期，普通硅酸鹽水泥拌制并摻有防凍劑的混凝土強(qiáng)度增長率較礦渣硅酸鹽水泥拌制并摻有防凍劑的混凝土強(qiáng)度增長率大幅提升，因此實(shí)際工程中可根據(jù)實(shí)際環(huán)境溫度，合理選用相對應(yīng)的混凝土摻合料。

2.4 結(jié)果討論

1)由圖2，圖3可以看出，混凝土強(qiáng)度與溫度和齡期增長曲線圖可知，隨著混凝土齡期的增加，溫度越高，水泥水化反應(yīng)速率和水分蒸發(fā)速率加快，普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土和礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土強(qiáng)度增長率增大。用礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土早期強(qiáng)度增長率較高。

2)對比圖4，圖5，在養(yǎng)護(hù)齡期都為28 d的情況下，摻有早強(qiáng)減水劑的混凝土隨溫度的增大其強(qiáng)度增長率增大，20 ℃為合理的養(yǎng)護(hù)溫度值，在養(yǎng)護(hù)溫度30 ℃時(shí)礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土強(qiáng)度增長率不能達(dá)到100%。

3)采用負(fù)溫混凝土工藝，摻入一定量的防凍劑，普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土強(qiáng)度增長率較礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土高。

3 建議

1)混凝土道路在養(yǎng)護(hù)時(shí)若保溫措施不到位，混凝土表面溫度過低，則會造成表面起沙，因此混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求，保溫準(zhǔn)備工作做好，施工時(shí)嚴(yán)格要求,在必要時(shí)需測定混凝土溫度，保證凍結(jié)前達(dá)到臨界強(qiáng)度。2)采用蓄熱養(yǎng)護(hù)工藝時(shí)，混凝土冷卻至0 ℃前務(wù)必已達(dá)到抗凍臨界強(qiáng)度。普通硅酸鹽水泥配制的混凝土和礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土臨界強(qiáng)度不同。3)為了減少凍害，應(yīng)將配合比中的用水量降低至最低限度?？刂铺涠龋尤霚p水劑，優(yōu)先選用高效減水劑。