道路混凝土原材料的選用與抗折強(qiáng)度影響因素的探討

趙騰龍

摘 要：在道路建設(shè)實(shí)踐中可知，混凝土材料主要是通過砂石、水泥以及水按照對(duì)應(yīng)比例進(jìn)行調(diào)配，如果在配置混凝土材料調(diào)配過程中，任意一種材料發(fā)生性能方面的問題都會(huì)直接影響混凝土材料的質(zhì)量，進(jìn)而導(dǎo)致建筑工程的質(zhì)量受到一定的影響。本文就此展開了探討。

關(guān)鍵詞：道路；混凝土原材料；抗折強(qiáng)度；影響因素

前言

混凝土是由水、礦物質(zhì)混合材料、水泥、骨料、化學(xué)添加劑等原材料按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和比例混合而形成施工需要的混凝土建筑材料?；炷敛牧系闹谱鬟^程為：由水泥和水混合攪拌形成的水泥漿，然后將水泥漿與一定大小的砂子按照比例拌和成砂漿，最后將砂漿和骨料進(jìn)行攪拌成為混凝土建筑材料。在這個(gè)過程中，最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是利用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，只有將其攪拌均勻，才能達(dá)到施工對(duì)混凝土的實(shí)際需求。

1 控制道路橋梁施工中混凝土原材料質(zhì)量問題對(duì)策

1.1 混凝土原材料質(zhì)量控制——水泥

道路橋梁施工中混凝土原材料水泥的質(zhì)量問題控制可從兩方面進(jìn)行，一方面，優(yōu)化水泥型號(hào)以及品種的選擇，以提高原材料使用作用于混凝土材料制備的適用性。在應(yīng)用水泥原材料制備混凝土施工材料過程中，基于施工地質(zhì)條件、階段以及結(jié)構(gòu)部位的差異，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙中要求，選擇水泥材料的性能。通常情況下，道路橋梁工程項(xiàng)目對(duì)水泥原材料的使用強(qiáng)度需求為1.5～2.0倍。另一方面，混凝土施工材料制備人員還要對(duì)實(shí)際參與配比的水泥性能進(jìn)行檢測(cè)，以提高混凝土材料制備的質(zhì)量。具體的檢測(cè)內(nèi)容有，進(jìn)場(chǎng)的水泥原材料是否有相關(guān)合格證件、水泥強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙要求、水泥批號(hào)是否與資料上的內(nèi)容一致等。值得注意的是，水泥原材料進(jìn)入道路橋梁施工混凝土材料的制備現(xiàn)場(chǎng)后，相關(guān)管理人員要采用合理的存放方式，以避免不同性能質(zhì)量的水泥出現(xiàn)混用現(xiàn)象。例如，對(duì)于不同類型或型號(hào)的水泥，可通過物體或是墻體進(jìn)行隔離。

1.2 混凝土原材料質(zhì)量控制——水

混凝土材料制備的用水質(zhì)量，將會(huì)影響其他原材料的作用狀態(tài)，為此，道路橋梁施工管理人員應(yīng)通過清除集料以及攪拌混凝土過程中所需的水分，來(lái)滿足混凝土拌和用水的標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際拌和的過程中，研究人員嚴(yán)禁使用來(lái)歷不明的水，以避免拌和用水中含有會(huì)對(duì)混凝土成型質(zhì)量造成嚴(yán)重影響的鹽、酸、油以及堿等有機(jī)物。此外，對(duì)于離子濃度或是酸堿度超標(biāo)的水，也不能將其應(yīng)用于道路橋梁混凝土材料的施工過程。值得注意的是，混凝土材料的拌和用水標(biāo)準(zhǔn)，要按照配合比的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行使用，以避免對(duì)其他原材料的作用效果造成影響。

1.3 混凝土原材料質(zhì)量控制——集料

集料作為道路橋梁混凝土材料制備的主要原材料，其占整個(gè)材料拌和的75%以上。為此，該材料質(zhì)量控制人員應(yīng)通過控制其粒徑大小，來(lái)保證混凝土材料的抗?jié)B性能、力學(xué)性能以及強(qiáng)度性能。相關(guān)研究表明，集料粒徑越大，其所形成的混凝土結(jié)構(gòu)成型結(jié)合面的裂痕就越大。因而，道路橋梁混凝土施工材料的制備人員應(yīng)根據(jù)集料的分類，即粗集料和洗集料提出不同的質(zhì)量控制方法。具體來(lái)說，細(xì)集料的選擇應(yīng)優(yōu)先使用天然砂，以使其質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久性且潔凈的特點(diǎn)，為混凝土材料的有效制備提供助力。對(duì)于天然砂的選擇，宜采用河砂或山砂。值得注意的是，選擇天然砂的過程中，質(zhì)量控制人員應(yīng)檢測(cè)材料中的含泥量以及有機(jī)物含泥量，以提高細(xì)集料的應(yīng)用質(zhì)量。對(duì)于粗集料來(lái)說，質(zhì)量控制人員應(yīng)采用碎石來(lái)保證道路橋梁混凝土材料的作用強(qiáng)度，這是因?yàn)樗槭嚷咽膹?qiáng)度高出至少30%，具體可通過壓碎指標(biāo)值來(lái)控制其作用強(qiáng)度效果。

1.4混凝土原材料質(zhì)量控制——外加劑

對(duì)于所選擇的外加劑要檢查廠家的生產(chǎn)許可證書，質(zhì)量保證書，以及出廠性能檢驗(yàn)報(bào)告等。對(duì)外加劑的使用說明進(jìn)行檢查，檢查有效日期，防止過期的外加劑用于工程建設(shè)中，對(duì)質(zhì)量造成隱患。

2 混凝土原料抗折強(qiáng)度影響因素試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)用配合比

本試驗(yàn)采用的基礎(chǔ)配合比為：水膠比等于0.4，膠凝材料由70%粉煤灰和30%水泥組成，其中發(fā)泡劑按1∶40稀釋后發(fā)泡的泡沫摻量為膠凝材料質(zhì)量的20%，減水劑摻量為膠凝材料質(zhì)量的0.2%，穩(wěn)泡劑為膠凝材料質(zhì)量的0.16%。由基礎(chǔ)配合比配制而成的大摻量粉煤灰泡沫混凝土的7d抗壓強(qiáng)度為1.15MPa，28d抗壓強(qiáng)度為1.50MPa，7d抗折強(qiáng)度為0.40MPa，28d抗折強(qiáng)度為0.67MPa。

2.2 大摻量粉煤灰泡沫混凝土的制備與養(yǎng)護(hù)

第一步按照配合比中的質(zhì)量稱取水泥、粉煤灰等膠凝材料，倒入攪拌機(jī)中均勻干拌1min；第二步把穩(wěn)泡劑、減水劑、激活劑等溶解于水中，用玻璃棒攪拌1min，然后倒入干料中慢速攪拌60s，再快速攪拌30s，得到均勻的膠凝漿體。第三步將稀釋好的發(fā)泡劑倒入發(fā)泡機(jī)中，通過機(jī)械發(fā)泡制成一定量的泡沫，按照密度要求將泡沫加入膠凝漿體中進(jìn)行攪拌，形成泡沫混凝土漿體，慢速攪拌2min，然后再快速攪拌1min。第四步將泡沫混凝土漿體倒入已涂刷好油的模具中，由于泡沫混凝土不宜劇烈振動(dòng)，為了防止泡沫破裂，因此澆筑到模具后無(wú)需振動(dòng)，用刮刀刮平表面。泡沫混凝土強(qiáng)度較低，凝結(jié)硬化較慢，澆筑完成24h內(nèi)要注意保護(hù)，禁止用物品壓在上面。第五步待靜置48h拆模，將泡沫混凝土試件放到水泥砼養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)（養(yǎng)護(hù)溫度為20℃±2℃，相對(duì)濕度為95%以上）至規(guī)定的齡期。

2.3 大摻量粉煤灰泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度的測(cè)定方法

大摻量粉煤灰泡沫混凝土抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法（ISO法）》中水泥膠砂強(qiáng)度的試件尺寸和測(cè)試方法進(jìn)行。

3 結(jié)論

（1）堿性激活劑對(duì)大摻量粉煤灰泡沫混凝土7d抗壓強(qiáng)度的影響不大，對(duì)28d抗壓強(qiáng)度的提高較為明顯，尤其是當(dāng)其摻入為3%時(shí)，增幅達(dá)55.3%；堿性激活劑對(duì)泡沫混凝土7d抗折強(qiáng)度略有提高，對(duì)28d抗折強(qiáng)度略有降低。

（2）氯化鈣激活劑對(duì)大摻量粉煤灰泡沫混凝土7d和28d的抗壓強(qiáng)度均有顯著提高的作用，但是當(dāng)其摻量達(dá)3%及以上時(shí)，7d和28d抗折強(qiáng)度降低非常明顯，故氯化鈣激活劑最佳摻量不宜大于2%。

（3）氯化鐵激活劑對(duì)大摻量粉煤灰泡沫混凝土7d和28d的抗壓強(qiáng)度有顯著提高的作用，摻量達(dá)3%或4%時(shí)，7d抗壓強(qiáng)度提高45%以上，28d抗壓強(qiáng)度提高90%以上；氯化鐵激活劑對(duì)大摻量粉煤灰泡沫混凝土7d和28d的抗折強(qiáng)度非常不利，7d抗折強(qiáng)度降低30%左右，28d抗折強(qiáng)度降低40%～50%。

（4）硫酸鈉激活劑對(duì)大摻量粉煤灰泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度無(wú)較大影響，僅摻量為3%時(shí)，強(qiáng)度有所提高，且在25%以內(nèi)，硫酸鈉激活劑對(duì)大摻量粉煤灰泡沫混凝土的抗折強(qiáng)度有不利影響。

（5）硫酸鈣激活劑對(duì)大摻量粉煤灰泡沫混凝土7d抗壓強(qiáng)度略有不利，但對(duì)28d抗壓強(qiáng)度有顯著提高的效果；硫酸鈣激活劑摻量在3%以內(nèi)時(shí)，對(duì)7d和28d抗折強(qiáng)度影響不大，4%及以上時(shí)，對(duì)7d和28d抗折強(qiáng)度有顯著提高的效果。

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