院亞虹
(河北邯鄲市墻體材料革新建筑節(jié)能辦公室,河北 邯鄲 056002)
預(yù)拌混凝土又是指集中制作后再以商品形式供應(yīng)用戶的混凝土,故又稱為商品混凝土?;炷良袛嚢枋墙ㄖこ躺a(chǎn)方式的重大改革。商品混凝土的應(yīng)用數(shù)量和比例標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的混凝土工業(yè)生產(chǎn)的水平,國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐表明:采用商品混凝土一般可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率一倍以上,節(jié)約水泥10~15%,降低工程成本5%左右,同時(shí)可保證工程質(zhì)量,節(jié)約施工用地,減少粉塵污染,實(shí)現(xiàn)文明施工[1]。
商品混凝土是以新拌混凝土的形式向用戶提供產(chǎn)品的,因此用戶對(duì)混凝土的要求初強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍等硬化性能外,還會(huì)對(duì)新拌混凝土性能提出要求。攪拌站對(duì)混凝土原材料也會(huì)提出不同的要求,特別是水泥和外加劑。水泥和外加劑兩性是影響混凝者的性能及其適應(yīng)土硬化前、硬化過程中及硬化后的性能的主要因素,也可以說是影響商品混凝土質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要因素。
1.1 實(shí)驗(yàn)原材料
水泥采用太行山32.5 礦渣硅酸鹽早強(qiáng)水泥;砂為邢臺(tái)、沙河的細(xì)砂,細(xì)度模數(shù)我2.1;石子為5~20mm的碎石;外加劑采用FDN 高效減水劑,減水率為10%;粉煤灰采用邯鄲市碼頭電廠Ⅱ級(jí)粉煤灰。
1.2 預(yù)拌混凝土的和易性以及檢測(cè)方法
新拌混凝土的和易性,也稱工作性,是指混凝土拌合物易于施工操作(拌合、運(yùn)輸、澆注、振搗)并獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能?;炷涟韬衔锏暮鸵仔允且豁?xiàng)綜合技術(shù)性質(zhì),它至少包括流動(dòng)性、粘聚性和保水性三項(xiàng)獨(dú)立的性能。新拌混凝土的流動(dòng)性、粘聚性和保水性有各自的內(nèi)涵,因此,影響它們的因素也不盡相同。正是因?yàn)樾掳杌炷恋牧鲃?dòng)性、粘聚性和保水性有其各自獨(dú)立的內(nèi)涵,目前,尚沒有能夠全面反映混凝土拌合物和易性的測(cè)定方法。通常是測(cè)定混凝土拌合物的流動(dòng)性,輔以其他方法或直接觀察(結(jié)合經(jīng)驗(yàn))評(píng)定混凝土拌合物的粘聚性和保水性,然后綜合評(píng)定混凝土拌合物的和易性[2]。
本次試驗(yàn)利用正交試驗(yàn)方法制定試驗(yàn)方案,確定了九組試驗(yàn)。從水泥強(qiáng)度等級(jí)的選擇、水泥及水的用量比例、骨料的種類和性質(zhì)及摻用外加劑分析影響的主要因素,確定最佳配合比[3];對(duì)試驗(yàn)所用原材料進(jìn)行分析,選取合適材料并測(cè)定其相關(guān)的技術(shù)指標(biāo);初步探討影響水下混凝土性能影響的機(jī)理。本次試驗(yàn)所選用的正交表為L(zhǎng)9(34)型正交表,這張表有九個(gè)橫列,四個(gè)豎列說明應(yīng)該做9 組試驗(yàn),最多可有4個(gè)因素,每個(gè)因素可選3個(gè)水平[4-8]。
我們可以得到下列混凝土的坍落度隨水膠比、砂率、粉煤灰摻量以及外加劑摻量變化情況的分析,我們可以得到以下結(jié)論。
3.1 水膠比對(duì)拌合物坍落度的影響:水膠比決定水泥漿的稠度。水膠比較小,則水泥漿較稠,混凝土拌合物的流動(dòng)性亦較小,當(dāng)水膠比小于某一極限值時(shí),在一定施工方法下就不能保證密實(shí)成型;反之,水膠比較大,水泥漿較稀,混凝土拌合物的流動(dòng)性雖然較大,但粘聚性和保水性卻隨之變差。
3.2 砂率是指混凝土中砂的質(zhì)量占砂、石總質(zhì)量的百分率。當(dāng)砂率過大時(shí)集料的空隙率和總表面積增大,因此,在不同的砂率中應(yīng)有一個(gè)合理砂率值?;炷涟韬衔锏暮侠砩奥适侵冈谟盟亢退嘤昧恳欢ǖ那闆r下,能使混凝土拌合物獲得最大流動(dòng)性,且能保持粘聚性。
3.3 粉煤灰對(duì)拌合物坍落度的影響:從試驗(yàn)結(jié)果看,摻粉煤灰可明顯減小坍落度損失率,說明粉煤灰對(duì)拌合物具有一定的塑化作用。
3.4 減水劑對(duì)坍落度的影響:減水劑對(duì)水泥水化反應(yīng)的影響是坍落度損失的主要原因。由于減水劑使得水泥顆粒分散程度增加,加速了水泥顆粒的水化,使部分自由水變?yōu)榻Y(jié)合水。由圖表6 可看出在外加劑允許的摻量范圍內(nèi)外加劑摻量增加,坍落度增大。
本文利用不同水膠比、砂率和粉煤灰、高效減水劑的不同摻量進(jìn)行正交配比試驗(yàn),對(duì)各配合組混凝土進(jìn)行和易性以及抗壓強(qiáng)度性能與基準(zhǔn)混凝土進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)分析,得出以下主要結(jié)論:
4.1 高效減水劑與粉煤灰雙摻時(shí),對(duì)預(yù)拌混凝土的和易性、力學(xué)性能以及抗裂性能的影響,并不是隨單一成分的改變,而是兩者的疊和效應(yīng)來影響預(yù)拌混凝土和易性以及強(qiáng)度。
4.2 在不摻或小摻量粉煤灰的相同條件下,改變其減水劑摻量,其混凝土的抗裂性能隨坍落度的增加而降低;在粉煤灰摻量增加或在大摻量粉煤灰的相同條件下,改變其減水劑的摻量,其抗裂性能隨坍落度的增加而提高。當(dāng)減水劑的摻量達(dá)到一定的程度,中的粉煤灰的摻量可以有效的提高坍落度,改善和易性,其抗裂性能隨坍落度的增加而提高。
4.3 合理的選用砂率和選用級(jí)配良好的砂子,配制出的混凝土和易性更良好,且工作性能、力學(xué)性能才更好。
[1] 默認(rèn)白.中國(guó)預(yù)拌混凝土行業(yè)現(xiàn)狀及探索[D].杭州:杭州建筑協(xié)會(huì),2006-4-21
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