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摘要:混凝土性能是工程质量、安全、使用性能的决定性因素,任何工程建设都离不开强度优越的混凝土。对建筑物稳定性、混凝土利用率的保障与提升而言,高强度水泥混凝土配比试验检测具有重大意义,工程有关研究人员要在工作中积极有序地开展此类试验。本文首先介绍高强度水泥混凝土配比试验检测的必要性与影响因素,而后展开具体检测试验,全面分析相关数据与结果。
关键词:高强度;水泥混凝土;配比试验
水泥混凝土是当下我国各建筑物在建设时必须的原材料,高性能水泥的创新和出现,也为国家的经济建设作出了众多贡献,据统计,我国水泥的年产量占全世界水泥产量的一半以上,各种基础设施以及建筑项目也占到全世界的30%-40%,因此,水泥性能的不断创新和研发,也成为经济建设不可或缺的一部分。
1高强度水泥混凝土配比性能试验检测分析的必要性
通过分析高强水泥混凝土不同配比性能的有关试验结果,可以提高高强水泥混凝土的利用率和建筑结构的稳定性。对于该试验的相关检测人员来说,在实际的操作和实践工作中必须明确混凝土配合比性能试验过程,提高该试验最终结果的精准度,对高强水泥混凝土配合比进行调整和优化。随着我国水泥产量的不断增加,建筑工程也受其正面影响不断进步和发展。试验人员应不断调整水泥配合比以提高水泥材料的利用率和混凝土的施工强度。
2水泥混凝土强度的影响因素探究
根据目前我国对水泥混凝土强度的研究表明,影响水泥混 凝士强度的有外加剂、水胶比、掺合料掺量等。每一种外加剂从理论意义上讲都有最为理想的添加比例,在实验时需要不断进行优化和计算,对每一种添加剂在不同比例下的水泥混凝土的强度进行统计、对比,最后形成曲线图,结合曲线图,选出最为理想的比例数值。因此,在高性能水泥混凝土配比的研究中,試验检测是最为关键的一部分,通过检测分析其直接确定了最为理想的各外加剂的加入量。比如,在本文的实验中,还有减水剂的影响,实验中发现,在抗压强度>45MPa时,减水剂的作用应该>31%,其次,还有减水剂对二级粉煤灰的影响。根据试验发现,水胶比最好控制在0.32-0.36之间。一旦水胶比超过这个范围,水泥混凝土的抗压强度就会受到影响。对于具体的水胶比,还需要进行试验确定,本文中得出的最佳水胶比为0.28.灰含量为0.4。此种条件下的工艺配比,得到的水凝混凝土性能最为理想。
3 高强度水泥混凝土配比的试验检测
3.1 试验准备
(1)材料
水泥与粉煤灰:水泥为具有高稳定性的猎豹 CPA-CMEⅠ42.5R型普通硅酸盐。拌合水:混凝土拌和站周边深井饮用水,水质符合相关拌合水指标及要求。骨料:源于布瓦凯 CADERAC石料厂,为非晶质石灰岩,分为5mm-15mm与15mm-25mm。细集料:来自布瓦凯 CADERAC 石料厂,为0-5mm砂。外加剂:来自法国西卡公司 France Sika Compagnie,具有良好的减水及混凝土抗压强度加强效果。
(2)设备
单窝轴混凝土搅拌设备、混凝土抗压强度检测设备。
(3)试验流程
a.制作标准混凝土试块 9 个,每组 3 个,形状为长、宽、高均为 150mm 的方块。试验过程中,须严格保证搅拌时间、良好控制试验温度,以免影响搅拌质量,并以标准试验方法检测,确保试验检测的准确性;
b.混凝土搅拌完成后,将其倒入模板内;
c.24 小时后,拆除模板,做好混凝土养护,利用混凝土抗压强度检测设备开始检测,记录 7d、28d、49d 各试块的混凝土有相关数值。
(4)检测项目及内容
本试验共检测三大项目,其中各项目下又分为多类内容,具体为:一,水泥性能,包括细度、凝结时间、标准稠度用水量、抗折强度、安定性、抗压强度;二,减水剂,包括掺量、固含量、氯离子含量、减水率、PH 值、7d及28d抗压强度比;三,煤灰性能,包括细度、含水量、需水量比、烧失量。
4 结果与分析
4.1 外加剂和水泥的选择
实验过程中,研究人员发现水泥混凝土强度受外加剂的影响很大,一方面水泥的性能受不同外加剂有着不同的影响;另一方面在同样比例下对水泥混凝土在相同外加剂的影响下其性能不一样。故此产生“双向适应”的理念,对提升和稳定水泥混凝土的各项性能更为理想。所谓的“双向适应”指的是:水泥适应外加剂的同时外加剂也在适应水泥,前一项中针对水泥内部的组成成分和成分比例进行必要的调节;在后一项中根据水泥配比适当调节外加剂。
该项试验中,研究分析A和C两种不同的水泥,根据同种元素配比比例从小到大慢慢调节其大小。对比几组试验分析可得,不同外加剂和不同配方的水泥混合,最终的效果也具有很大的差异,粉煤灰的添加为30%,其水胶比在0.28±0.01范围内,该范围内时水泥混凝土抗压强度的变化时间段为 60d,水泥性能效果在该比例下达到最佳值,对试验的数据整合处理绘制成曲线图,并对其分析发现 77MPa为最好的抗压强度值,故此在下次试验时上述试验数据和原料配比参数可作为参考,方便试验的推进和发展。最后在该试验过程中还应注意定期检测流动性指标,即塌落度。水泥混凝土混合料的流动性受塌落度的直接影响,该试验中控制坍落度值保持在160~210mm范围内。据实验有关数据统计分析,最终选用最佳的配比值。
4.2 粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响
上述实验过程中,对水泥、外加剂,以及塌落度值进行了试验选择,在选择了最佳配比之后对粉煤灰掺量的比例进行选择,在不添加粉煤灰之前,混凝土的强度明显较低,随龄期的增长,强度增长缓慢,在粉煤灰早期表现出的效果也是如此,因此,可以暂定为粉煤灰火山灰活性较差的原因导致。但是,在加入粉煤灰之后,可以明显的看出,随着粉煤灰的加入量的增加,混凝土的早期强度不但没有增加,反而出现了下降,但是,在随着龄期的增长,混凝土的强度逐渐升高。此时的胶凝效率k≥1。在28d以后,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土强度增长越多,此时的增长与7d的增长形成鲜明的对比。因此,可以得出结论,本实验中,随着在水泥混凝土中的粉煤灰掺量的增多,后期强度增长越大。
混凝土在进行配比的过程中,水泥中原料的配比会根据要求进行变换,本次实验中,要求的水泥在原料配比及各种元素含量一定,因此,只有水灰比根据要求进行调整,根据实验结果,可以看出,在水胶比超过0.36时,水泥混凝土强度下降较快。实验时,在混凝土中加入煤灰,煤灰加入量根据从小到大进行添加,可以理解为,在用细级煤灰逐渐取代水泥的过程中的混凝土强度的变化,而煤灰的加入,也能减少混凝土的用水量,根据实验显示,每加入10%的煤灰,减少10%的水泥,混凝土的用水量则可以下相应的提升 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压强度。因此通过本次实验,可以对水泥混凝土性能的提升从多个方面进行,并不断进行创新,使混凝土性能不断提升。
结束语
综上所述,水泥混凝土配比试验检测具有一定实践必要性,可对具体施工、行业经济发展、施工人员等产生积极影响。该试验中,检测人员要做好检测准备,严格遵循检测流程及相关规范,合理调整水胶比、粉煤灰含量及取舍外加剂,总结与分析影响水泥混凝土强度的因素,而后将所得结论推行至工程实践中,以有效保障施工安全与质量,提升项目效益。
参考文献:
[1]刘敏.新型硫铝酸盐水泥泡沫混凝土的制备与研究[J].新型建筑材料,2019,46(3):151-154.
[2]俞菊兰.水工混凝土水泥、砂石骨料及中间产品检测及质量控制[J].农业科技与信息.2018
关键词:高强度;水泥混凝土;配比试验
水泥混凝土是当下我国各建筑物在建设时必须的原材料,高性能水泥的创新和出现,也为国家的经济建设作出了众多贡献,据统计,我国水泥的年产量占全世界水泥产量的一半以上,各种基础设施以及建筑项目也占到全世界的30%-40%,因此,水泥性能的不断创新和研发,也成为经济建设不可或缺的一部分。
1高强度水泥混凝土配比性能试验检测分析的必要性
通过分析高强水泥混凝土不同配比性能的有关试验结果,可以提高高强水泥混凝土的利用率和建筑结构的稳定性。对于该试验的相关检测人员来说,在实际的操作和实践工作中必须明确混凝土配合比性能试验过程,提高该试验最终结果的精准度,对高强水泥混凝土配合比进行调整和优化。随着我国水泥产量的不断增加,建筑工程也受其正面影响不断进步和发展。试验人员应不断调整水泥配合比以提高水泥材料的利用率和混凝土的施工强度。
2水泥混凝土强度的影响因素探究
根据目前我国对水泥混凝土强度的研究表明,影响水泥混 凝士强度的有外加剂、水胶比、掺合料掺量等。每一种外加剂从理论意义上讲都有最为理想的添加比例,在实验时需要不断进行优化和计算,对每一种添加剂在不同比例下的水泥混凝土的强度进行统计、对比,最后形成曲线图,结合曲线图,选出最为理想的比例数值。因此,在高性能水泥混凝土配比的研究中,試验检测是最为关键的一部分,通过检测分析其直接确定了最为理想的各外加剂的加入量。比如,在本文的实验中,还有减水剂的影响,实验中发现,在抗压强度>45MPa时,减水剂的作用应该>31%,其次,还有减水剂对二级粉煤灰的影响。根据试验发现,水胶比最好控制在0.32-0.36之间。一旦水胶比超过这个范围,水泥混凝土的抗压强度就会受到影响。对于具体的水胶比,还需要进行试验确定,本文中得出的最佳水胶比为0.28.灰含量为0.4。此种条件下的工艺配比,得到的水凝混凝土性能最为理想。
3 高强度水泥混凝土配比的试验检测
3.1 试验准备
(1)材料
水泥与粉煤灰:水泥为具有高稳定性的猎豹 CPA-CMEⅠ42.5R型普通硅酸盐。拌合水:混凝土拌和站周边深井饮用水,水质符合相关拌合水指标及要求。骨料:源于布瓦凯 CADERAC石料厂,为非晶质石灰岩,分为5mm-15mm与15mm-25mm。细集料:来自布瓦凯 CADERAC 石料厂,为0-5mm砂。外加剂:来自法国西卡公司 France Sika Compagnie,具有良好的减水及混凝土抗压强度加强效果。
(2)设备
单窝轴混凝土搅拌设备、混凝土抗压强度检测设备。
(3)试验流程
a.制作标准混凝土试块 9 个,每组 3 个,形状为长、宽、高均为 150mm 的方块。试验过程中,须严格保证搅拌时间、良好控制试验温度,以免影响搅拌质量,并以标准试验方法检测,确保试验检测的准确性;
b.混凝土搅拌完成后,将其倒入模板内;
c.24 小时后,拆除模板,做好混凝土养护,利用混凝土抗压强度检测设备开始检测,记录 7d、28d、49d 各试块的混凝土有相关数值。
(4)检测项目及内容
本试验共检测三大项目,其中各项目下又分为多类内容,具体为:一,水泥性能,包括细度、凝结时间、标准稠度用水量、抗折强度、安定性、抗压强度;二,减水剂,包括掺量、固含量、氯离子含量、减水率、PH 值、7d及28d抗压强度比;三,煤灰性能,包括细度、含水量、需水量比、烧失量。
4 结果与分析
4.1 外加剂和水泥的选择
实验过程中,研究人员发现水泥混凝土强度受外加剂的影响很大,一方面水泥的性能受不同外加剂有着不同的影响;另一方面在同样比例下对水泥混凝土在相同外加剂的影响下其性能不一样。故此产生“双向适应”的理念,对提升和稳定水泥混凝土的各项性能更为理想。所谓的“双向适应”指的是:水泥适应外加剂的同时外加剂也在适应水泥,前一项中针对水泥内部的组成成分和成分比例进行必要的调节;在后一项中根据水泥配比适当调节外加剂。
该项试验中,研究分析A和C两种不同的水泥,根据同种元素配比比例从小到大慢慢调节其大小。对比几组试验分析可得,不同外加剂和不同配方的水泥混合,最终的效果也具有很大的差异,粉煤灰的添加为30%,其水胶比在0.28±0.01范围内,该范围内时水泥混凝土抗压强度的变化时间段为 60d,水泥性能效果在该比例下达到最佳值,对试验的数据整合处理绘制成曲线图,并对其分析发现 77MPa为最好的抗压强度值,故此在下次试验时上述试验数据和原料配比参数可作为参考,方便试验的推进和发展。最后在该试验过程中还应注意定期检测流动性指标,即塌落度。水泥混凝土混合料的流动性受塌落度的直接影响,该试验中控制坍落度值保持在160~210mm范围内。据实验有关数据统计分析,最终选用最佳的配比值。
4.2 粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响
上述实验过程中,对水泥、外加剂,以及塌落度值进行了试验选择,在选择了最佳配比之后对粉煤灰掺量的比例进行选择,在不添加粉煤灰之前,混凝土的强度明显较低,随龄期的增长,强度增长缓慢,在粉煤灰早期表现出的效果也是如此,因此,可以暂定为粉煤灰火山灰活性较差的原因导致。但是,在加入粉煤灰之后,可以明显的看出,随着粉煤灰的加入量的增加,混凝土的早期强度不但没有增加,反而出现了下降,但是,在随着龄期的增长,混凝土的强度逐渐升高。此时的胶凝效率k≥1。在28d以后,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土强度增长越多,此时的增长与7d的增长形成鲜明的对比。因此,可以得出结论,本实验中,随着在水泥混凝土中的粉煤灰掺量的增多,后期强度增长越大。
混凝土在进行配比的过程中,水泥中原料的配比会根据要求进行变换,本次实验中,要求的水泥在原料配比及各种元素含量一定,因此,只有水灰比根据要求进行调整,根据实验结果,可以看出,在水胶比超过0.36时,水泥混凝土强度下降较快。实验时,在混凝土中加入煤灰,煤灰加入量根据从小到大进行添加,可以理解为,在用细级煤灰逐渐取代水泥的过程中的混凝土强度的变化,而煤灰的加入,也能减少混凝土的用水量,根据实验显示,每加入10%的煤灰,减少10%的水泥,混凝土的用水量则可以下相应的提升 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压强度。因此通过本次实验,可以对水泥混凝土性能的提升从多个方面进行,并不断进行创新,使混凝土性能不断提升。
结束语
综上所述,水泥混凝土配比试验检测具有一定实践必要性,可对具体施工、行业经济发展、施工人员等产生积极影响。该试验中,检测人员要做好检测准备,严格遵循检测流程及相关规范,合理调整水胶比、粉煤灰含量及取舍外加剂,总结与分析影响水泥混凝土强度的因素,而后将所得结论推行至工程实践中,以有效保障施工安全与质量,提升项目效益。
参考文献:
[1]刘敏.新型硫铝酸盐水泥泡沫混凝土的制备与研究[J].新型建筑材料,2019,46(3):151-154.
[2]俞菊兰.水工混凝土水泥、砂石骨料及中间产品检测及质量控制[J].农业科技与信息.2018