高強度水泥混凝土配比的試驗檢測分析

羅水紅

摘要：混凝土性能是工程質(zhì)量、安全、使用性能的決定性因素，任何工程建設(shè)都離不開強度優(yōu)越的混凝土。對建筑物穩(wěn)定性、混凝土利用率的保障與提升而言，高強度水泥混凝土配比試驗檢測具有重大意義，工程有關(guān)研究人員要在工作中積極有序地開展此類試驗。本文首先介紹高強度水泥混凝土配比試驗檢測的必要性與影響因素，而后展開具體檢測試驗，全面分析相關(guān)數(shù)據(jù)與結(jié)果。

關(guān)鍵詞：高強度;水泥混凝土;配比試驗

水泥混凝土是當(dāng)下我國各建筑物在建設(shè)時必須的原材料，高性能水泥的創(chuàng)新和出現(xiàn)，也為國家的經(jīng)濟建設(shè)作出了眾多貢獻(xiàn)，據(jù)統(tǒng)計，我國水泥的年產(chǎn)量占全世界水泥產(chǎn)量的一半以上，各種基礎(chǔ)設(shè)施以及建筑項目也占到全世界的30%-40%，因此，水泥性能的不斷創(chuàng)新和研發(fā)，也成為經(jīng)濟建設(shè)不可或缺的一部分。

1高強度水泥混凝土配比性能試驗檢測分析的必要性

通過分析高強水泥混凝土不同配比性能的有關(guān)試驗結(jié)果，可以提高高強水泥混凝土的利用率和建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對于該試驗的相關(guān)檢測人員來說，在實際的操作和實踐工作中必須明確混凝土配合比性能試驗過程，提高該試驗最終結(jié)果的精準(zhǔn)度，對高強水泥混凝土配合比進行調(diào)整和優(yōu)化。隨著我國水泥產(chǎn)量的不斷增加，建筑工程也受其正面影響不斷進步和發(fā)展。試驗人員應(yīng)不斷調(diào)整水泥配合比以提高水泥材料的利用率和混凝土的施工強度。

2水泥混凝土強度的影響因素探究

根據(jù)目前我國對水泥混凝土強度的研究表明，影響水泥混 凝士強度的有外加劑、水膠比、摻合料摻量等。每一種外加劑從理論意義上講都有最為理想的添加比例，在實驗時需要不斷進行優(yōu)化和計算，對每一種添加劑在不同比例下的水泥混凝土的強度進行統(tǒng)計、對比，最后形成曲線圖，結(jié)合曲線圖，選出最為理想的比例數(shù)值。因此，在高性能水泥混凝土配比的研究中，試驗檢測是最為關(guān)鍵的一部分，通過檢測分析其直接確定了最為理想的各外加劑的加入量。比如，在本文的實驗中，還有減水劑的影響，實驗中發(fā)現(xiàn)，在抗壓強度>45MPa時，減水劑的作用應(yīng)該>31%，其次，還有減水劑對二級粉煤灰的影響。根據(jù)試驗發(fā)現(xiàn)，水膠比最好控制在0.32-0.36之間。一旦水膠比超過這個范圍，水泥混凝土的抗壓強度就會受到影響。對于具體的水膠比，還需要進行試驗確定，本文中得出的最佳水膠比為0.28.灰含量為0.4。此種條件下的工藝配比，得到的水凝混凝土性能最為理想。

3 高強度水泥混凝土配比的試驗檢測

3.1 試驗準(zhǔn)備

（1）材料

水泥與粉煤灰：水泥為具有高穩(wěn)定性的獵豹 CPA-CMEⅠ42.5R型普通硅酸鹽。拌合水：混凝土拌和站周邊深井飲用水，水質(zhì)符合相關(guān)拌合水指標(biāo)及要求。骨料：源于布瓦凱 CADERAC石料廠，為非晶質(zhì)石灰?guī)r，分為5mm-15mm與15mm-25mm。細(xì)集料：來自布瓦凱 CADERAC 石料廠，為0-5mm砂。外加劑：來自法國西卡公司 France Sika Compagnie，具有良好的減水及混凝土抗壓強度加強效果。

（2）設(shè)備

單窩軸混凝土攪拌設(shè)備、混凝土抗壓強度檢測設(shè)備。

（3）試驗流程

a.制作標(biāo)準(zhǔn)混凝土試塊 9 個，每組 3 個，形狀為長、寬、高均為 150mm 的方塊。試驗過程中，須嚴(yán)格保證攪拌時間、良好控制試驗溫度，以免影響攪拌質(zhì)量，并以標(biāo)準(zhǔn)試驗方法檢測，確保試驗檢測的準(zhǔn)確性;

b.混凝土攪拌完成后，將其倒入模板內(nèi);

c.24 小時后，拆除模板，做好混凝土養(yǎng)護，利用混凝土抗壓強度檢測設(shè)備開始檢測，記錄 7d、28d、49d 各試塊的混凝土有相關(guān)數(shù)值。

（4）檢測項目及內(nèi)容

本試驗共檢測三大項目，其中各項目下又分為多類內(nèi)容，具體為：一，水泥性能，包括細(xì)度、凝結(jié)時間、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、抗折強度、安定性、抗壓強度;二，減水劑，包括摻量、固含量、氯離子含量、減水率、PH 值、7d及28d抗壓強度比;三，煤灰性能，包括細(xì)度、含水量、需水量比、燒失量。

4 結(jié)果與分析

4.1 外加劑和水泥的選擇

實驗過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)水泥混凝土強度受外加劑的影響很大，一方面水泥的性能受不同外加劑有著不同的影響;另一方面在同樣比例下對水泥混凝土在相同外加劑的影響下其性能不一樣。故此產(chǎn)生“雙向適應(yīng)”的理念，對提升和穩(wěn)定水泥混凝土的各項性能更為理想。所謂的“雙向適應(yīng)”指的是：水泥適應(yīng)外加劑的同時外加劑也在適應(yīng)水泥，前一項中針對水泥內(nèi)部的組成成分和成分比例進行必要的調(diào)節(jié);在后一項中根據(jù)水泥配比適當(dāng)調(diào)節(jié)外加劑。

該項試驗中，研究分析A和C兩種不同的水泥，根據(jù)同種元素配比比例從小到大慢慢調(diào)節(jié)其大小。對比幾組試驗分析可得，不同外加劑和不同配方的水泥混合，最終的效果也具有很大的差異，粉煤灰的添加為30%，其水膠比在0.28±0.01范圍內(nèi)，該范圍內(nèi)時水泥混凝土抗壓強度的變化時間段為 60d，水泥性能效果在該比例下達(dá)到最佳值，對試驗的數(shù)據(jù)整合處理繪制成曲線圖，并對其分析發(fā)現(xiàn) 77MPa為最好的抗壓強度值，故此在下次試驗時上述試驗數(shù)據(jù)和原料配比參數(shù)可作為參考，方便試驗的推進和發(fā)展。最后在該試驗過程中還應(yīng)注意定期檢測流動性指標(biāo)，即塌落度。水泥混凝土混合料的流動性受塌落度的直接影響，該試驗中控制坍落度值保持在160～210mm范圍內(nèi)。據(jù)實驗有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，最終選用最佳的配比值。

4.2 粉煤灰摻量對混凝土抗壓強度的影響

上述實驗過程中，對水泥、外加劑，以及塌落度值進行了試驗選擇，在選擇了最佳配比之后對粉煤灰摻量的比例進行選擇，在不添加粉煤灰之前，混凝土的強度明顯較低，隨齡期的增長，強度增長緩慢，在粉煤灰早期表現(xiàn)出的效果也是如此，因此，可以暫定為粉煤灰火山灰活性較差的原因?qū)е?。但是，在加入粉煤灰之后，可以明顯的看出，隨著粉煤灰的加入量的增加，混凝土的早期強度不但沒有增加，反而出現(xiàn)了下降，但是，在隨著齡期的增長，混凝土的強度逐漸升高。此時的膠凝效率k≥1。在28d以后，隨著粉煤灰摻量的增加，混凝土強度增長越多，此時的增長與7d的增長形成鮮明的對比。因此，可以得出結(jié)論，本實驗中，隨著在水泥混凝土中的粉煤灰摻量的增多，后期強度增長越大。

混凝土在進行配比的過程中，水泥中原料的配比會根據(jù)要求進行變換，本次實驗中，要求的水泥在原料配比及各種元素含量一定，因此，只有水灰比根據(jù)要求進行調(diào)整，根據(jù)實驗結(jié)果，可以看出，在水膠比超過0.36時，水泥混凝土強度下降較快。實驗時，在混凝土中加入煤灰，煤灰加入量根據(jù)從小到大進行添加，可以理解為，在用細(xì)級煤灰逐漸取代水泥的過程中的混凝土強度的變化，而煤灰的加入，也能減少混凝土的用水量，根據(jù)實驗顯示，每加入10%的煤灰，減少10%的水泥，混凝土的用水量則可以下相應(yīng)的提升 5-10mm，因此可以看出，煤灰的加入替代水泥，可以有效的提升水泥混凝土的抗壓強度。因此通過本次實驗，可以對水泥混凝土性能的提升從多個方面進行，并不斷進行創(chuàng)新，使混凝土性能不斷提升。

結(jié)束語

綜上所述，水泥混凝土配比試驗檢測具有一定實踐必要性，可對具體施工、行業(yè)經(jīng)濟發(fā)展、施工人員等產(chǎn)生積極影響。該試驗中，檢測人員要做好檢測準(zhǔn)備，嚴(yán)格遵循檢測流程及相關(guān)規(guī)范，合理調(diào)整水膠比、粉煤灰含量及取舍外加劑，總結(jié)與分析影響水泥混凝土強度的因素，而后將所得結(jié)論推行至工程實踐中，以有效保障施工安全與質(zhì)量，提升項目效益。

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