不同類(lèi)型攪拌機(jī)對(duì)高性能混凝土性能的影響分析

徐雙虎

上海中測(cè)行工程檢測(cè)咨詢(xún)有限公司 上海 200082

高性能混凝土憑借自身所有的非常好的工作性和耐久性以及體積穩(wěn)定性，被認(rèn)為是最有全面性能的混凝土，越來(lái)越廣泛的運(yùn)用于城市橋梁城市中[1]。本文通過(guò)對(duì)上海某公路工程現(xiàn)場(chǎng)兩種不同攪拌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)拌和出來(lái)混凝土取樣進(jìn)行一些性能試驗(yàn)，分析不同攪拌機(jī)對(duì)高性能混凝土拌和物的性能影響，為后續(xù)的高性能混凝土拌和生產(chǎn)時(shí)選擇適當(dāng)?shù)臄嚢铏C(jī)類(lèi)型提供一些參考。

1 高性能混凝土的原材料要求

水泥、粗細(xì)集料、外加劑、礦物摻合料、水等各項(xiàng)原材料技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）中高性能混凝土所規(guī)定的的技術(shù)要求。

2 原材料的選擇

本試驗(yàn)依托上海某工地使用的高性能混凝土中使用的原材料。水泥為上海海螺明珠水泥有限責(zé)任公司P.O42.5 和PII.52.5 水泥，粗集料為湖州新開(kāi)元碎石有限公司5mm-10mm、10mm-20mm的碎石，按一定比例摻配。細(xì)料為南陵縣青弋江砂石開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的砂。粉煤灰為太倉(cāng)杰捷新型建材有限公司F 類(lèi)I 級(jí)粉煤灰。礦粉為上海寶田新型建材有限公司S95 型。外加劑為西盟司（上海）建筑工程材料有限公司高效減水劑。通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)各種原材料技術(shù)指標(biāo)均符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

3 試驗(yàn)方案、試驗(yàn)過(guò)程概述及試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 試驗(yàn)方案

本試驗(yàn)根據(jù)工地用的兩種標(biāo)號(hào)（C40 和C60）高性能砼，C40 施工配比- 水泥：粉煤灰：礦粉：水：砂：碎石：外加劑=417:89:89:147:743:873:5.95， 設(shè)計(jì)擴(kuò)展度（mm）：650±50。C60 施工配比- 水泥：粉煤灰：礦粉：水：砂：碎石：外加劑=440:94:94:147:731:858:6.28，設(shè)計(jì)擴(kuò)展度（mm）：650±50。通過(guò)攪拌站的兩種型號(hào)攪拌機(jī)一種為立軸變頻行星式，一種為雙臥軸。采用相同投料順序，先投入細(xì)集料和摻合料干拌均勻，再加入水泥和部分拌和水?dāng)嚢?，最后加入粗集料、外加劑及余額拌和水。分兩步進(jìn)行測(cè)試：①拌和4min 后取樣進(jìn)行擴(kuò)展度試驗(yàn)和對(duì)不同方案分別制備試件尺寸150mm×150mm 的砼試塊7d 和28d 強(qiáng)度試塊各4 組。②繼續(xù)攪拌3min 后進(jìn)行擴(kuò)展度試驗(yàn)和對(duì)不同方案分別制備試件尺寸150mm×150mm 的砼試塊7d 和28d 強(qiáng)度試塊各4 組。

3.2 試驗(yàn)過(guò)程概述及測(cè)試結(jié)果分析

（1）擴(kuò)展度測(cè)試。依據(jù)《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》JTGE30-2005中T0522-2005試驗(yàn)規(guī)程對(duì)拌和物進(jìn)行擴(kuò)展度試驗(yàn)，用鋼直尺測(cè)量混凝土擴(kuò)展后最終的最大直徑和最小直徑，在這兩個(gè)直徑之差小于50mm 的條件下，取其算數(shù)平均值作為擴(kuò)展度結(jié)果。觀察砼拌和物的均勻情況及黏聚性。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

（2）抗壓強(qiáng)度測(cè)試。依據(jù)《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》JTGE30-2005 中T0553-2005 試驗(yàn)規(guī)程，試驗(yàn)速率0.8MPa/s 對(duì)已成型的試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

（3）測(cè)試結(jié)果分析。從表2 看出在攪拌4min 后測(cè)擴(kuò)展度行星式攪拌機(jī)明顯大于雙臥軸，在繼續(xù)攪拌3min 后行星式攪拌機(jī)測(cè)的擴(kuò)展度和之前比沒(méi)有明顯變化。但雙臥軸攪拌機(jī)在繼續(xù)攪拌后拌合物擴(kuò)展度明顯增加。與普通砼相比，高性能砼膠凝材料用量大，盡管拌合物的流動(dòng)性增大但黏性也增大，采用雙臥軸攪拌機(jī)時(shí)在第一次攪拌時(shí)能達(dá)到宏觀的均勻，但仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)混凝土中還有一些細(xì)小的干的水泥團(tuán)，水泥顆粒并沒(méi)有均勻的分散在水中，而是水泥顆粒相互聚在一起，這種現(xiàn)象影響混凝土的和易性和強(qiáng)度的提高。從表3.2 也可以看出雙臥軸攪拌攪拌而成的砼強(qiáng)度不僅比行星式攪拌機(jī)攪拌的砼強(qiáng)度低，而且強(qiáng)度不均勻，沒(méi)有行星式攪拌的強(qiáng)度均勻。行星式攪拌機(jī)比雙臥軸攪拌機(jī)有更快的轉(zhuǎn)速，而且是行星式攪拌運(yùn)動(dòng)，使物料攪拌更均勻，外加劑各項(xiàng)性能充分發(fā)揮，把團(tuán)聚的水泥顆粒分開(kāi)，使砼中的粗細(xì)骨料和膠凝材料得到充分混合，提高工作性能，增強(qiáng)砼強(qiáng)度。而雙臥軸只有在經(jīng)過(guò)第二次攪拌后砼擴(kuò)展度比第一次有所增加，強(qiáng)度也有提高，但和星式攪拌機(jī)相比，攪拌出的砼性能還是有所欠缺。尤其是摻入了更多的膠凝材料和外加劑的C60 配合比拌和的砼更為明顯[2-3]。

表1 混凝土擴(kuò)展度測(cè)試結(jié)果

表2 抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)兩種不同型號(hào)規(guī)格的攪拌機(jī)攪拌出來(lái)的混凝土和易性和混凝土強(qiáng)度的檢測(cè)，得出立體行星式攪拌機(jī)攪拌出的高性能混凝土和易性和強(qiáng)度都優(yōu)于雙臥軸。立軸行星式攪拌出的混凝土和易性更好，攪拌的更均勻?；炷涟韬途鶆?，和易性好會(huì)使混凝土內(nèi)部很密實(shí)從而保證混凝土有最優(yōu)的強(qiáng)度和耐久性能。隨著高性能混凝土在工程中的大量使用，傳統(tǒng)的雙臥軸攪拌機(jī)已無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)高性能混凝土的拌和，需要選擇性能更好的立軸行星式攪拌機(jī)或者其它攪拌性能優(yōu)越的攪拌機(jī)，從而充分發(fā)揮高性能混凝土的性能優(yōu)勢(shì)。