【研究探索】自然養(yǎng)護(hù)下不同比例摻合料對(duì)混凝土的影響

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本文選自《商品混凝土》雜志2024年第3期

自然養(yǎng)護(hù)下不同比例摻合料對(duì)混凝土的影響

孫術(shù)程，王美楊，王智躍

［摘 要］本文混凝土企業(yè)為提質(zhì)增效，在生產(chǎn)中使用加入礦物摻合料，但是混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)大多采用回彈法進(jìn)行，且多數(shù)工程為滿足早日竣工要求，混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)較為薄弱。本文研究自然養(yǎng)護(hù)下不同比例摻合料混凝土抗壓強(qiáng)度、回彈值及碳化深度的之間的關(guān)系。

［關(guān)鍵詞］混凝土；摻合料；自然養(yǎng)護(hù)；碳化深度；回彈值

0 引言

自然養(yǎng)護(hù)指試件脫模后在自然天氣下的養(yǎng)護(hù)。本次試驗(yàn)所在地位于河北省保定市，保定市位于華北平原東北部，氣候?qū)儆跍貛О霛駶櫚敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，四季分明，年平均溫度12.3℃，全市年平均降水量499.1mm，降水主要集中在7～8月份，12月和1月降水最少，6～9月降水量占全年降水量的77.8%。6級(jí)以上大風(fēng)多出現(xiàn)在冬春夏三季，8級(jí)以上大風(fēng)多出現(xiàn)在夏季，其中以8月份最多。本次試驗(yàn)自然養(yǎng)護(hù)時(shí)期為3～6月，降水較少，有風(fēng)天氣較多。

1 試驗(yàn)方案

本次試驗(yàn)中摻合料選取為F類Ⅱ級(jí)粉煤灰和S95級(jí)礦粉，這兩種摻合料為混凝土企業(yè)日常生產(chǎn)中的常用摻合料，且摻合料的使用不僅可以減少廢棄產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響，并有利于商品混凝土企業(yè)成本控制。

制作強(qiáng)度等級(jí)分別為C30～C40，摻合料摻量分別為0%、15%、30%及45%的混凝土試件，且留置期齡分別為14d、28d和60d的150mm×150mm×150mm的試件，試件制作拆模后采用自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的試件場(chǎng)所要保證可以長期存放，便于拿取。在試件成型的頂面寫明混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、成型日期、試配編號(hào)，確保試件的唯一性。試件應(yīng)按照“品”字型進(jìn)行堆放（圖1），保證每個(gè)試塊的側(cè)面都能進(jìn)行通風(fēng)，從而保證試件碳化的均勻性。試件養(yǎng)護(hù)到齡期后，分別檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度、碳化深度及回彈值，以確定摻合料摻量對(duì)這些參數(shù)的關(guān)系。

2 原材料選擇及配合比確認(rèn)

2.1 原材料選擇

（1）水泥：河北京蘭水泥有限公司，指標(biāo)見表1。

（2）礦粉：唐山縱橫S95級(jí)礦粉，7天活性指數(shù)96%；28天活性指數(shù)106%，比表面積477m2/kg，流動(dòng)度比100%。

（3）粉煤灰：大唐同舟F類Ⅱ級(jí)粉煤灰，細(xì)度18%，需水量比98%，燒失量0.4%。

（4）機(jī)制砂：保定滿城機(jī)制砂，細(xì)度模數(shù)3.0，堆積密度1570kg/m3；MB值1.2。

（5）碎石：保定滿城碎石，壓碎指標(biāo)8%，含泥量0.3%，泥塊含量0.2%，針片狀含量3%。

（6）外加劑：保定慕湖高性能減水劑，減水率25%，含固量9.9%，密度1.04g/cm，pH值5.1。

2.2 初步配合比

混凝土各強(qiáng)度等級(jí)的初步配合比見表2。

3 試驗(yàn)基本情況

3.1 試驗(yàn)主要儀器

混凝土攪拌機(jī)、坍落度筒、150mm×150mm× 150mm試模、壓力機(jī)、振動(dòng)臺(tái)、回彈儀。

3.2 工作性能情況

保持水膠比和砂率不變，通過調(diào)外加劑用量使混凝土初始坍落度在220mm，改變混凝土中摻合料的占比對(duì)C30C35C40混凝土進(jìn)行試配，其工作性能數(shù)據(jù)見表

如表3所示可知：（1）隨著水泥用量的降低，C30、C35、C40混凝土的外加劑摻量不斷降低，（2）隨著水泥用量的降低，混凝土出機(jī)狀態(tài)更加良好。

3.3 力學(xué)性能

混凝土立方體抗壓強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如表4和圖1～3。

綜合表4及圖1～3可知，隨著摻合料取代率的逐漸增加，混凝土的抗壓強(qiáng)度減小，主要原因?yàn)樵嚺淠z凝材料總量不變，粉煤灰活性較低，隨著粉煤灰用量的不斷增加，強(qiáng)度相應(yīng)減小。

3.4 自然養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下試件碳化深度及回彈值

混凝土試件碳化深度及回彈強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果如表5所示，圖4～6為混凝土回彈強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果曲線。

綜合表5和圖4～6可以得出：（1）摻合料取代率的增加，對(duì)混凝土的碳化深度無明顯影響，混凝土碳化深度隨著齡期的增加而增長；自然養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下混凝土碳化值較大，對(duì)用回彈法驗(yàn)收混凝土較為不利。（2）混凝土回彈值隨著摻合料用量的增加而相應(yīng)減小，主要原因?yàn)榛炷翉?qiáng)度隨著摻合料的增加而減小。且回彈值隨著時(shí)間的增加而增加。

總結(jié)

綜合上述試驗(yàn)可知，在保證強(qiáng)度的前提下，使用摻合料對(duì)于混凝土的和易性有較好的改善；混凝土的碳化深度與摻合料的摻量無明顯關(guān)系，混凝土回彈值與混凝土強(qiáng)度有關(guān)，且摻合料的使用會(huì)降低混凝土強(qiáng)度（主要原因?yàn)閾胶狭系幕钚暂^水泥低）。

混凝土在自然養(yǎng)護(hù)狀態(tài)下的碳化值隨齡期的延長增長較為明顯，且不利于回彈法驗(yàn)收。

摻合料的使用不僅可以減少廢棄產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)合理的使用摻合料對(duì)改善混凝土的和易性作用明顯。并且，摻合料價(jià)格較水泥較低，對(duì)混凝土成本控制有一定經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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供稿人：孫術(shù)程，王美楊

編輯員：李海亮

審核人：孫繼成，寧夏

【標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范】

《建筑固廢再生砂粉應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》行標(biāo)

《建筑物綠色拆除與建筑垃圾綜合利用技術(shù)規(guī)程》CECS

《預(yù)拌混凝土使用說明書》團(tuán)標(biāo)

《砂漿和混凝土用石屑》團(tuán)標(biāo)

《預(yù)拌混凝土產(chǎn)品質(zhì)量追溯規(guī)范》團(tuán)標(biāo)

【會(huì)議培訓(xùn)】

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2025第二十一屆全國商品混凝土可持續(xù)發(fā)展論壇暨2025中國商品混凝土年會(huì)

預(yù)拌（商品）混凝土應(yīng)用技術(shù)和工藝技能線上培訓(xùn)

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【期刊著作】

《新技術(shù)在混凝土中的應(yīng)用》圖書

《常見預(yù)拌混凝土質(zhì)量事故分析百例》圖書

《預(yù)拌混凝土企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)室建設(shè)指南》圖書

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